KR102578065B1 - 전기 접촉 스위치 및 전기 접촉기 - Google Patents

Abstract

전기 접촉기에 사용하기 위한 전기 접촉 스위치는 제1 및 제2 전기 단자, 제1 전기 단자와 전기 통신하는 전기-전도성 버스바, 및 전기-전도성 버스바에 부착되는 적어도 하나의 고정된 전기 접촉부를 포함한다. 이 스위치는, 제2 전기 단자와 전기 통신하는 전기-전도성의 가동성 아암을 가지며, 전기-전도성의 가동성 아암에 부착되어 고정된 전기 접촉부와 전기 접촉 세트를 형성하는 적어도 하나의 가동성 전기 접촉부를 갖는다. 고정된 강자성 요소가, 제2 전기 단자 근처의 전기-전도성의 가동성 아암의 측에 또는 그 인근에 위치지정되며, 가동성 강자성 요소가, 고정된 강자성 요소 반대편의 전기-전도성의 가동성 아암의 측과 물리적으로 연통하게 제공된다. 전기 접촉 세트의 닫힌 상태에서, 전기-전도성의 가동성 아암은 고정된 및 가동성 강자성 요소에 자계를 유도하며, 그에 따라 가동성 강자성 요소는 고정된 강자성 요소를 향해 자기적으로 끌어 당겨져 전기 접촉 세트 상의 접촉압을 증가시킨다. 전기 접촉기 및 전기 접촉기의 접촉 반동(contact bounce)을 방지하거나 금지하는 방법을 또한 제공한다.

Description

전기 접촉 스위치 및 전기 접촉기{ELECTRICAL CONTACT SWITCH AND ELECTRICAL CONTACTOR}

본 발명은, 전기 계량기에 사용되는 것들과 같이, 전기 접촉기와 사용하기 위한 전기 접촉 스위치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 스위치를 갖는 전기 접촉기에 관한 것이며 그러한 스위치를 사용하여 접촉 반동을 제한하는 방법에 관한 것이다.

전기 접촉기는, 분상(split-phase) 가정내 공급과 같은 적용을 위해 현대의 전기 계량기에서 부하-단절 기능을 제공하는데 활용된다. 내부적으로 장착된 전기 접촉기를 구비한 기본 계량기는, 설치와 제거를 용이하게 하기 위해 케이블 연결된 유틸리티-소유의 계량기-베이스 소켓에 꽂는다. 케이블과 스프링 죠(sprung jaw)가 통상 200Amps 전류 공급을 전달하기 위한 크기를 갖는다.

공칭 200Amps 레벨에서, 계량기 접촉기는, 그 내구 수명 전반에 걸쳐서, 통상적으로 각각 5000개의 최소수의 온/오프 스위칭-사이클 동작을 실행할 수 있는 것으로 기대된다. 이것은, 원하는 온/오프 단절 시퀀스 동안, 주 계량기 회로에 의해 구동될 때, 접촉부가 타거나 함께 용접하지 않고 성공적으로 실행될 수 있어야 한다.

ANSI C12.1 규격에 따르면, 2-극 접촉기의 경우, 전류 전달 및 접촉부-폐쇄 조건에서 5.0kArms의 보통의 단락 회로 고장 동안, 6개의 전체 공급 사이클의 최대 지속기간 동안, 접촉부는 용접하지 않아야 하며, 접촉기는, 솔레노이드-구동 펄스를 따를 때, 보통 부하의 두 위상을 동작하고 단절하는 것으로 기대된다.

유사하게, ANSI C12.1 규격에 따르면, 전류 전달 및 접촉부-폐쇄 조건에서 12kArms의 심각한 단락 고장 동안, 4개의 전체 공급 사이클의 최대 지속기간 동안, 접촉부는 안전하게 용접해야 한다. 이것이 의미하는 점은, 위상 스위치 모두는, 인근의 사람들에게 위험을 끼치지 않고, 계량기 내에서 폐쇄된 상태를 유지해야 하고, 폭발하지도, 파괴되지도 위험한 용융 금속을 방출하지도 않아야 하며, 손상되지 않고 유지되어야 한다.

본 발명은 앞서 언급한 제약 기준을 충족하는 개선된 전기 접촉 스위치를 제공하는 해법을 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 양상에 따르면, 전기 접촉기에서 사용하기 위한 전기 접촉 스위치로서, 제1 및 제2 전기 단자; 제1 전기 단자와 전기 통신하는 전기-전도성 버스바; 전기-전도성 버스바에 부착되는 적어도 하나의 고정된 전기 접촉부; 제2 전기 단자와 전기 통신하는 전기-전도성 가동성 아암; 전기-전도성 가동성 아암에 부착되어 고정된 전기 접촉부와 전기 접촉부 세트를 형성하는 적어도 하나의 가동성 전기 접촉부; 제2 전기 단자 근처의 전기-전도성 가동성 아암의 측에 또는 그 인근에 위치지정되는 고정된 강자성 요소; 및 고정된 강자성 요소 반대편의 전기-전도성 가동성 아암의 측과 물리적으로 연통하게 되는 가동성 강자성 요소를 포함하며; 전기 접촉부 세트의 폐쇄 조건에서, 전기-전도성 가동성 아암은 고정된 강자성 요소 및 가동성 강자성 요소에 자계를 유도하고, 가동성 강자성 요소는 고정된 강자성 요소를 향해 자기적으로 끌려서 전기 접촉부 세트 상의 접촉압을 증가시키는, 전기 접촉 스위치가 제공된다.

전기 접촉 스위치의 폐쇄 조건에서 여기서 생성된 유도 자력의 결과로서 서로에게 상호 간에 끌리는 고정된 강자성 요소 및 가동성 강자성 요소를 제공함으로써, 가동성 강자성 요소를 활용하여 추가 접촉압을 전기 접촉 스위치의 가동성 아암에 인가하는 것이 가능하다. 이러한 구성은 유리하게도 전기 접촉부 세트의 접촉 반동을 억제하여, 그렇지 않았다면 전기 접촉 스위치의 동작 수명이나 안전한 동작을 감소시켰을 수 있는 접촉부 상의 전기 아킹의 해로운 효과를 제한한다.

가동성 강자성 요소는, 전기-전도성 가동성 아암에 면하여 그 사이에 물리적 접촉을 구현하는 돌출부를 포함할 수 있으며, 그 경우에, 돌출부는, 전기 접촉부 세트의 상기 폐쇄 조건에서 고정된 강자성 요소로의 가동성 강자성 요소 상의 최대 인력 지점에 또는 그 인근에 위치지정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 가동성 강자성 요소 및/또는 고정된 강자성 요소는 강판으로서 형성될 수 있다.

이하에서 상세하게 설명될 강판은 여러 특정한 장점이 있다. 가동성 강판의 주 본체 부분 상의 돌출부는 고정된 강판과의 자기 인력의 최대점에 위치지정되며, 이러한 구성은, 이제 최대 힘전달이 가동성 아암에 적용되게 한다. 이러한 구성은 유리하게도 최대 접촉압이 가동성 아암의 전체 영역에 걸쳐 확산되기 보다는 접촉부 세트에 인가됨을 보장한다.

전기-전도성 가동성 아암은 바이어싱될 수 있어서, 상기 또는 각각의 가동성 전기 접촉부는 외력의 부재 시 상기 또는 각각의 고정된 전기 접촉부와 접촉한다.

가동성 아암의 바이어싱은 유리하게도 전기 접촉 스위치에서 발생하는 전기 반동 성향을 제한하여, 폐쇄 조건으로의 스위치의 더 깨긋한 스냅셧을 보장한다. 이러한 구성은 또한 전기 접촉 스위치의 동작 수명을 개선한다.

바람직하게도, 전기-전도성 가동성 아암은 고정된 강자성 요소 및/또는 가동성 강자성 요소의 주 본체 부분에 예각으로 위치지정될 수 있다.

고정된 강자성 요소 및 가동성 강자성 요소와 가동성 아암의 각이 진 배치는, 고정된 강자성 요소와 가동성 강자성 요소 사이의 최강 자기 상호작용이 가동성 아암의 허용 가능한 궤적에 최소한으로 영향을 주면서 달성함을 보장한다. 이러한 구성은 유리하게도 스위치의 깨끗한 개방과 폐쇄를 유지하여, 전기 접촉 스위치의 원치 않는 단락 회로를 회피한다.

부가적으로, 전기-전도성 가동성 아암은, 적어도 두 개의 날을 가지며, 각각의 날이 하나의 상기 가동성 전기 접촉부를 그 표면에 가지는 분할된 날 배치를 가질 수 있으며, 버스바는 대응하는 다수의 고정된 전기 접촉부를 그 표면 상에 갖는다. 전기-전도성 가동성 아암의 상기 날 중 적어도 하나는 리드(lead) 날일 수 있으며, 전기-전도성 가동성 아암의 상기 날 중 적어도 하나는 래그(lag) 날이며, 상기 또는 각각의 리드 날은, 그와 관련된 가동성 전기 접촉부가, 상기 또는 각각의 래그 날과 관련된 가동성 전기 접촉부가 대응하는 고정된 전기 접촉부와 접촉하기 전에, 대응하는 고정된 전기 접촉부와 접촉하게 되도록 되어 있다. 바람직한 실시예에서, 전기-전도성 가동성 아암은 하나의 상기 리드 날과 두 개의 상기 래그 날을 포함할 수 있다.

리드-래그 날 배치는 유리하게도 리드 날에 의해서만 행해지는 접촉 폐쇄 시의 초기 전류 전달을 허용한다. 상대적으로 큰 리드 접촉부 세트가 결국 택 용접(tack welding)을 회피하기 위해 제공될 수 있다. 리드 날이 연결을 하면, 그러나 택 용접의 위험은 최소화되며, 그에 따라 래그 날에 대해, 접촉 크기와 그에 따른 정밀한 금속 요건이 실질적으로 감소한다. 분할된 날 배치는 그후 유리하게도 세 개의 날에 걸친 전류 공유를 허용하여, 전기 아킹에 대한 잠재성을 최소화하며, 이러한 전기 아킹은 전달된 전류에 비례한다.

본 발명의 제2 양상에 따르면, 전기 접촉기로서, 바람직하게는 본 발명의 제1 양상에 따른 적어도 하나의 전기 접촉 스위치; 및 개방 조건과 폐쇄 조건 사이에서 상기 또는 각각의 전기 접촉 스위치의 전기-전도성 가동성 아암을 작동하도록 배치되는 작동 수단을 포함하는 전기 접촉기가 제공된다.

설명한 바와 같은 전기 접촉 스위치를 활용한 전기 접촉기는, 그러한 접촉기의 제조의 정밀한 금속 요건을 또한 감소시키면서 유리하게는 중간 단락 회로 및/또는 심각한 고장 조건 하에서 필요한 안전성 요건을 충족할 수 있다.

바람직하게도, 작동 수단은, 상기 또는 각각의 전기 접촉 스위치의 전기-전도성 가동성 아암과 관련된 스위치-아암 체결 요소와, 상기 또는 각각의 스위치-아암 체결 요소를 작동하는, 전자기적으로 동작 가능한 작동기를 포함할 수 있다. 상기 또는 각각의 스위치-아암 체결 요소는 리드-래그 개방 및 폐쇄 작동을 상기 또는 각각의 전기-전도성 가동성 아암에 전해주도록 성형된 체결 표면을 가질 수 있다. 더 나아가, 상기 또는 각각의 스위치-아암 체결 요소는 성형된 체결 표면을 형성하도록 상이한 깊이의 다수의 체결 돌출부를 갖는 슬라이딩 리프터일 수 있다.

그러한 작동기는 가동성 아암을 폐쇄 조건으로부터 부드럽게 밀어내는 동작을 하여, 아킹 발생의 가능성을 감소시키며, 접촉기의 동작 수명 기대치를 상당히 증가시킨다.

바람직하게도, 작동 수단은 일반적으로 폐쇄되는 작동 수단일 수 있다.

일반적으로 폐쇄되는 작동 수단을 제공함으로써, 전기 접촉기의 나머지 조건은 폐쇄되어, 전기 접촉부 세트가 개방을 향해 바이어싱될 경향이 없음을 보장한다. 이점은 스위치를 폐쇄 조건에 유지하는데 필요한 접촉압을 유리하게도 감소시켜서, 아킹 효과와 접촉 반동의 가능성을 감소시킨다.

본 발명의 제3 양상에 따르면, 전기 접촉기의 접촉 반동을 방지하거나 저지하는 방법으로서, a] 바람직하게는 본 발명의 제1 양상에 따른 전기 접촉 스위치를제공하는 단계; b] 상기 또는 각각의 가동성 전기 접촉부가 고정된 전기 접촉부와 폐쇄 조건이 되게 하도록 전기-전도성 가동성 아암을 작동하는 단계; 및 c] 고정된 강자성 요소 및 가동성 강자성 요소에 자계를 유도하여, 가동성 강자성 요소가 고정된 강자성 요소를 향해 끌려, 상기 가동성 강자성 요소가 그에 따라 물리적인 폐쇄력을 전기-전도성 가동성 아암에 인가하여 상기 또는 각각의 가동성 전기 접촉부의 반동을 방지하거나 저지하도록 전기-전도성 가동성 아암을 통해 전류를 제공하는 단계를 포함하는, 방법이 제공된다.

본 발명은 이제, 수반하는 도면을 참조하여, 오직 예를 들어서 더욱 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은, 본 발명의 제1 양상에 따른 전기 접촉 스위치의 일 실시예의 정면도를 도시한다.
도 2는, 도 1의 전기 접촉 스위치의 측면도를 도시한다.
도 3은, 도 1의 전기 접촉 스위치의 전기-전도성 가동성 아암의 일 실시예의 측면도를 도시한다.
도 4a는, 본 발명의 제2 양상에 따른 전기 접촉기의 일 실시예의 정면도로서, 전기 접촉기의 접촉부-폐쇄 조건을 예시하는 정면도를 도시한다.
도 4b는, 접촉부-개방 조건에서의 도 4a의 전기 접촉기의 정면도를 도시한다.
도 4c는, 도 4b의 점선에 의해 나타낸 영역의 평면 확대도로서, 전기 전도성 가동성 아암과 통신하는 전기 접촉기의 작동 수단의 스위치-아암 체결 요소를 예시하는 확대도를 도시한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 도 4a 및 도 4b에서 12로 예시한 것과 같은 전기 접촉기의 부품으로서 사용하기 위한 일반적으로 10으로 나타내는 전기 접촉 스위치를 예시한다.

전기 접촉 스위치(10)는, 도 2에 가장 잘 예시되어 있는 바와 같이, 전기 접촉기(12)에 간단히 설치하기 위해, 전기-전도성 스태브(18)와 연결되게 제공될 수 있는 제1 및 제2 전기 단자(14, 16)를 포함한다. 제1 단자(14)와 전기 통신하는 것으로 고정된 전기-전도성 버스바(20)가 있으며, 버스바(20)에는 적어도 하나의 고정된 전기 접촉부(22)가 부착된다. 세 개의 그러한 고정된 접촉부(22)를 도시한 실시예에서 예시하지만, 임의의 알려진 접촉부 배치가 본 발명에 쉽게 제공될 수 있으며, 도시한 접촉부 배치는 단지 예를 들어 사용한 것임이 자명할 것이다.

제2 단자(16)와 전기 통신하게 제공되는 전기-전도성 가동성 아암(24)이 있으며, 아암(24)에는 적어도 하나의 가동성 전기 접촉부(26a, 26b)가 장착된다. 전기-전도성 가동성 아암(24)의 본 실시예의 더욱 상세한 도면을 도 3에 볼 수 있다. 상보적인 세트의 가동성 전기 접촉부(26a, 26b)가 제공되어 고정된 전기 접촉부(22)와의 접촉부 세트(28)를 형성한다. 본 실시예에서, 가동성 전기 접촉부가 하나의 리드 가동성 전기 접촉부(26a)와 두 개의 래그 전기 접촉부(26b)로서 제공되며, 이러한 접촉부 배치의 특징은, 전기 접촉기(12)를 더욱 상세하게 논의할 때 더욱 상세하게 논의될 것이다.

제2 전기 단자(16) 근처에 있는 전기-전도성 가동성 아암(24)의 일 측에 또는 그 인근에는, 여기서 고정된 강판(30)으로 제공되는 고정된 강자성 요소가 또한 제공된다. 도시한 실시예에서, 고정된 강판(30)은 제2 전기 단자(16)에 리벳 고정되며, 이때 전기-전도성 가동성 아암(24)은, 고정된 강판(30)에 예각으로 위치지정되도록 제2 전기 단자(16)에 리벳 고정된다. 이러한 구성은 고정된 강판(30)을 제2 단자(16)와 전기-전도성 가동성 아암(24) 사이에서 위치지정하지만, 고정된 강판(30)의 정확한 위치지정은 약간 수정될 수 있으며; 예컨대, 고정된 강판(30)과 제2 단자(16)는 두 부품을 함께 용접함으로써 완전히 동일 평면에 있을 수 있다.

전기-전도성 가동성 아암(24)의 반대 측 상에는, 가동성 강자성 요소가 위치지정되며, 이 요소는 여기서는, 주 판 본체(34)와, 주 판 본체(34)로부터 전기-전도성 가동성 아암(24)을 향해 연장하는 릿지, 범프, 돌출부 또는 유사한 판 돌출부(36)를 갖는다. 주 판 본체(34)가 전기-전도성 가동성 아암(24)에 예각으로 있지만, 판 돌출부(36)가 전기-전도성 가동성 아암(24)과 물리적 접촉 상태에 있도록, 가동성 강판(32)은 제2 전기 단자(16) 및/또는 전기-전도성 가동성 아암(24)에 부착된다.

버스바(20)는, 도시한 실시예에서는, T-형상의 프로파일을 갖도록 형성되며, 고정된 전기 접촉부(22)가 T-형상의 브릿지(38) 상에 제공된다. 이러한 구성은, 접촉부(22)에 대한 이용 가능한 공간을 최대화하면서 버스바(20)의 소재 요건을 최소화한다. 통상적으로, 버스바(20)는, 예컨대 제1 및 제2 단자(14, 16)에서처럼, 황동, 구리 또는 잠재적으로는 심지어 강철과 같은 전기 전도성 소재로부터 형성할 것인 반면, 스태브(18)는 구리와 같은 큰 전기-전도성 소재로부터 형성할 것이다. 이들 구성요소의 구성에 이용 가능한 대안적인 소재는 그러나 당업자에게 자명할 것이다.

고정된 강판 및 가동성 강판(30, 32)이 여기서 강철로부터 형성되는 것으로 제시된 반면, 이들 요소의 중요한 특성은 자계가 이들 요소에 유도될 수 있다는 점이다. 이처럼, 통상적으로 철, 강철, 코발트, 니켈 또는 이들의 합금과 같은 연성 강자성 소재인 임의의 적절한 강자성 소재를 사용할 수 있으며; 여기서 연성은 강도보다는 강자성도를 지칭한다.

전기-전도성 가동성 아암(24)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 리드와 래그 가동성 전기 접촉부(26a, 26b)가 장착되는 하나의 리드 날(40a)과 두 개의 래그 날(40b)을 갖는 분할-날 아암으로서 형성된다. 통상적으로, 전기-전도성 가동성 아암(24)은 휨도(a degree of flexion)를 갖는 상대적으로 얇은 전기-전도성 소재로부터 형성할 것이다. 흔히, 이 구성은 구리 박판, 바람직하게는 스프링-등급 구리일 것이다. 외력의 부재시에, 전기-전도성 가동성 아암(24)의 장착이 의미하는 점은, 휨이 가동성 전기 접촉부(26a, 26b)를 고정된 전기 접촉부(22)를 향해 자연적으로 강제함을 의미한다. 이처럼, 전기 접촉 스위치(10)는 폐쇄 조건을 향해 자연적으로 바이어싱된다.

제1 및 제2 단자(14, 16)를 회로에 각각 연결함으로써, 전류가 전기 접촉 스위치(10)를 통해 인가될 때, 전류는 전기-전도성 가동성 아암(24)을 통해 흐를 것이다. 인가된 전류는 전기-전도성 가동성 아암(24) 주위에 순간 자계가 생성되게 할 것이다. 이러한 구성은 고정된 강판 및 가동성 강판(30, 32) 각각에서 자계를 유도하며, 각각의 자계의 극성은 서로에게 끌린다.

고정된 강판(30)이 움직이는 것이 물리적으로 방지되므로, 가동성 강판(32)은 이 자기 인력의 결과로서 고정된 강판(30)을 향해 강제될 것이다. 가동성 강판(32)은 선회점(42) - 강판은 여기서 전기-전도성 가동성 아암(24) 및/또는 제2 단자(16)에 연결됨 - 을 중심으로 외팔보 형태로 연결되므로, 인력이 가동성 강판(32)의 자유 원단부(44)에서 가해진다. 이 자유 단부(44)는 가동성 전기 접촉부(26a, 26b)에 가장 가까우며, 그에 따라 가동성 강판(32)의 강제로 인해, 힘이 판 돌출부(36)를 통해 전기-전도성 가동성 아암(24)에 인가되며 그에 따라 접촉부 세트(28)의 가동성 접촉부와 고정된 접촉부(26a, 26b, 22) 사이에는 더욱 확고한 접촉을 얻게 된다.

전기 접촉 스위치(10)의 이러한 배치는 전기 접촉기(12)에 적용될 때 더욱 적절하게 되지만, 여기서 전기-전도성 가동성 아암(24)은 개방 조건과 폐쇄 조건 사이에서 정상적으로 작동한다. 이러한 구성은 도 4a 내지 도 4c에서 더욱 상세하게 살펴볼 것이다.

도 4a는, 앞서 설명한 바와 같이 두 개의 전기 접촉 스위치(10)를 그 폐쇄된 구성에서 갖는 2-극 전기 접촉기(12)를 도시한다. 전기 접촉기(12)는, 여기서는 슬라이딩 리프터(48)로서 형성된 두 개의 스위치 아암 체결 요소를 갖는 전자기 작동기(46)로서 여기서 예시되는 작동 수단을 포함한다.

작동기(46)는 가동성 플런저(52)가 있는 솔레이노이드(50)를 갖고 형성된다. 플러저(52)는, 슬라이딩 리프터(48)와 접촉하는 성형 캠 표면(54)을 갖는다. 도 4a의 폐쇄된 구성에서, 솔레노이드(50)는 전원이 공급되지 않으며, 플런저(52)는 꺼내진 조건에 있다. 꺼내진 조건에 있을 때, 캠 표면(54)이 가장 좁은 곳에 있으며, 이것이 의미하는 점은, 슬라이딩 리프터(48)는 전기 접촉 스위치(10)의 전기-전도성 가동성 아암(24)에 대해 그 철수 조건으로 강제된다는 점이다.

슬라이딩 리프터(48)에 의해 전기-전도성 가동성 아암(24)에 가해진 임의의 힘의 부재 시에, 접촉부 세트(28)는 폐쇄될 것이며, 전류는 전기 접촉 스위치(10)를 통과할 것이다.

그러나, 솔레노이드(50)의 전원 공급으로 인해, 플런저(52)는 철수된다. 캠 표면(54)은, 더 넓은 표면을 슬라이딩 리프터(48)에 제시하기 위해 또한 철수하여, 리프터를 전기-전도성 가동성 아암(24)을 향해 강제한다. 각각의 슬라이딩 리프터(48)의 머리(56)의 형상은 도 4c에 예시한다. 머리(56)는, 다수의 체결 돌출부(58a, 58b)를 그 표면에 가지는 성형된 표면을 갖는다. 도시한 실시예에서, 외부 체결 돌출부(58b)는 중앙의 체결 돌출부(58a)보다 더 크게 돌출한다. 중앙 및 외부 체결 돌출부(58a, 58b)는 전기-전도성 가동성 아암(24)의 리드 및 래그 날(40a, 40b)과 각각 접촉한다.

슬라이딩 리프터(48)가 전기-전도성 가동성 아암(24)을 향해 작동함에 따라, 외부 체결 돌출부(58b)는 래그 날(40b)과 접촉하여, 그 가동성 전기 접촉부(26b)를 대응하는 고정된 전기 접촉부(26a)와 접촉하지 않게 한다. 후속하여, 중앙의 체결 돌출부(26a)는 리드 날(40a)와 접촉하여, 그 가동성 전기 접촉부(26b)는 대응하는 고정된 전기 접촉부(22)와 체결하지 않게 한다. 그렇게 할 때, 제1 단자(14)와 제2 단자(16) 사이의 전기 통신은, 전기-전도성 가동성 아암(24)이 변위됨에 따라, 중단된다.

본 배치가 이전의 전기 접촉 스위치에 비해 장점을 예시하게 하는 것은 전기 접촉 세트(28)의 재폐쇄에 있다. 솔레노이드(50)는 전원이 끊길 때, 플런저(52)는 방출되며, 슬라이딩 리프터(48)는 내부로 철수하게 된다. 슬라이딩 리프터(48)가 리드 날(40a)을 철수함에 따라, 전기-전도성 가동성 아암(24)이 래그 날(40b)에 앞서 이동할 것이어서, 접촉이 래그 가동성 전기 접촉부(26b)와 그 대응하는 고정된 전기 접촉부(22) 사이에 이뤄지기 전에 접촉이 리드 가동성 전기 접촉부(26a)와 고정된 전기 접촉부(22) 사이에 이뤄진다. 이러한 구성은 유리하게도, 이들 접촉부가 서로와 근처에 오게 됨에 따라 아크나 스파크가 발생하는 접촉부(26a, 26b, 22)의 경향을 제한하며, 이러한 아크나 스파크는, 그렇지 않았다면 그러한 접촉부 세트(28)의 수명 기대치에 해로운 효과를 미쳤을 것이다.

접촉이 리드 가동성 전기 접촉부(26a)와 고정된 전기 접촉부(22) 사이에 이뤄지자마자, 전류가 전기-전도성 가동성 아암(24)을 통과할 수 있다. 이 전류는 고정된 강판 및 가동성 강판(30, 32) 각각에 자계를 유도하며, 이들 강판은 서로를 향해 끌린다. 이러한 구성은, 고정된 강판(30)을 향해 전기-전도성 가동성 아암(24)과 함께 이동하는 가동성 강판(32)으로서 나타난다. 가동성 강판(32) 상의 판 돌출부(36)를 통해, 자기 인력의 세기에 비례하는 힘이 전기-전도성 가동성 아암(24)에 전해져, 전기 접촉부 세트(28)에 대해 더 큰 접촉 폐쇄력을 만든다. 유리하게도, 이러한 구성은 접촉 반동의 가능성을 제한하여, 더욱 안전하고 정확히 재현 가능한 접촉 폐쇄를 초래한다.

판 본체(34) 상의 판 돌출부(36)의 위치지정은, 고정된 강판과 가동성 강판(30, 32) 사이에 가장 큰 자기 상호작용의 위치에 있게 되게 한다. 기재한 실시예에서, 이러한 위치는 판 본체(34)의 길이의 60%와 70% 사이의 어딘 가이며, 고정된 강판(30)의 자유단이 가동성 강판(32)과 수직으로 대응하는 지점에 가깝다.

전기 접촉부의 이 예시한 실시예는 두 개의 전기 접촉 스위치를 갖는 것으로 도시되며, 각 스위치는 정상적으로 수직 배치 시 단일 가동성 아암이 있는 반면, 바이-아암드(bi-armed) 배치를 제공할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 그러나, 본 배치는, 단일 가동성 아암이 스위치를 제조하기 위해 필요한 구리 양의 상당한 감소를 나타낸다는 점에서 유리하다.

그러므로, 전기 접촉기가 동작하면 발생하는 접촉 반동의 양의 상당한 감소를 초래하는 전기 접촉 스위치를 제공하는 것이 가능하다. 이점은, 스위치의 가동성 아암에 대해 이격된 고정된 강자성 요소 및 가동성 강자성 요소를 제공함으로써 달성되며, 가동성 아암은 폐쇄되면 강자성 요소에 자계를 유도한다. 두 개의 강자성 요소는 그 후 서로에게 끌려서, 가동성 아암과 그에 따라 전기 접촉 스위치의 접촉부 세트에 더 큰 접촉 폐쇄력을 실현한다.

본 발명을 참조하여 본 명세서에서 사용될 때 용어, '포함한다/포함하는'과, 용어, '갖는/포함하는'은 언급한 특성, 정수, 단계 또는 구성요소의 존재를 명시하는데 사용되지만, 하나 이상의 다른 특성, 정수, 단계, 구성요소 또는 그 그룹의 존재나 추가를 배제하지 않는다.

별도의 실시예의 환경에서, 명료성을 위해, 설명한 본 발명의 특정한 특성은 또한 단일 실시예에서 조합되어 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 역으로, 단일 실시예의 환경에서, 간략성을 위해, 설명한 본 발명의 여러 특성은 또한 별도로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 제공될 수 있다.

앞서 설명한 실시예는 오직 예를 들어서 제공되며, 여러 다른 변경이 본 명세서에 한정된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (10)

1. 전기 접촉기에서 사용하기 위한 전기 접촉 스위치로서,
   제1 및 제2 전기 단자;
   상기 제1 전기 단자와 전기 통신하는 전기-전도성 버스바;
   상기 전기-전도성 버스바에 부착되는 적어도 하나의 고정된 전기 접촉부;
   상기 제2 전기 단자와 전기 통신하는 전기-전도성 가동성 아암;
   상기 전기-전도성 가동성 아암에 부착되어 상기 고정된 전기 접촉부와 전기 접촉부 세트를 형성하는 적어도 하나의 가동성 전기 접촉부;
   상기 제2 전기 단자 근처의 전기-전도성 가동성 아암의 측에 또는 그 인근에 위치지정되는 코일 없는 고정된 강자성 요소; 및
   상기 고정된 강자성 요소 반대편의 전기-전도성 가동성 아암의 측과 물리적으로 연통하게 되는 코일 없는 가동성 강자성 요소를 포함하며;
   상기 전기 접촉부 세트의 폐쇄 조건에서, 상기 전기-전도성 가동성 아암은 상기 고정된 강자성 요소 및 가동성 강자성 요소에 자계를 유도하고, 상기 가동성 강자성 요소는 상기 고정된 강자성 요소를 향해 상기 자계 하에서 자기적으로 끌려서 상기 전기 접촉부 세트 상의 접촉압을 증가시키는, 전기 접촉 스위치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가동성 강자성 요소는, 상기 전기-전도성 가동성 아암에 면하여 그 사이에 물리적 접촉을 구현하는 돌출부를 포함하는, 전기 접촉 스위치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 전기 접촉부 세트의 상기 폐쇄 조건에서 상기 고정된 강자성 요소로의 상기 가동성 강자성 요소 상의 최대 인력 지점에 또는 그 인근에 위치지정되며, 상기 가동성 강자성 요소 및 상기 고정된 강자성 요소는 강판으로서 형성되는, 전기 접촉 스위치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 전기-전도성 가동성 아암은 바이어싱됨으로써, 상기 또는 각각의 가동성 전기 접촉부는 외력의 부재 시 상기 또는 각각의 고정된 전기 접촉부와 접촉하는, 전기 접촉 스위치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 전기-전도성 가동성 아암은 상기 고정된 강자성 요소에 예각으로 위치지정되며, 상기 전기-전도성 가동성 아암은 상기 가동성 강자성 요소의 주 본체 부분에 예각으로 위치지정되는, 전기 접촉 스위치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 전기-전도성 가동성 아암은, 적어도 두 개의 날을 가지며, 각각의 날이 하나의 상기 가동성 전기 접촉부를 그 표면에 가지는 분할된 날 배치를 가지며, 상기 버스바는 대응하는 다수의 고정된 전기 접촉부를 그 표면 상에 갖는, 전기 접촉 스위치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 전기-전도성 가동성 아암의 상기 날 중 적어도 하나는 리드(lead) 날이고, 상기 전기-전도성 가동성 아암의 상기 날 중 적어도 하나는 래그(lag) 날이며, 상기 또는 각각의 리드 날은, 그와 관련된 가동성 전기 접촉부가, 상기 또는 각각의 래그 날과 관련된 가동성 전기 접촉부가 대응하는 고정된 전기 접촉부와 접촉하기 전에, 대응하는 고정된 전기 접촉부와 접촉하도록 되어 있으며, 상기 전기-전도성 가동성 아암은 하나의 상기 리드 날과 두 개의 상기 래그 날을 포함하는, 전기 접촉 스위치.
8. 전기 접촉기로서,
   청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 전기 접촉 스위치; 및
   개방 조건과 폐쇄 조건 사이에서 상기 또는 각각의 전기 접촉 스위치의 전기-전도성 가동성 아암을 작동하도록 배치되는 작동 수단을 포함하는, 전기 접촉기.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 작동 수단은, 상기 또는 각각의 전기 접촉 스위치의 전기-전도성 가동성 아암과 관련된 스위치-아암 체결 요소와, 상기 또는 각각의 스위치-아암 체결 요소를 작동하는, 전자기적으로 동작 가능한 작동기를 포함하는, 전기 접촉기.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 또는 각각의 스위치-아암 체결 요소는 리드-래그 개방 및 폐쇄 작동을 상기 또는 각각의 전기-전도성 가동성 아암에 전해주도록 성형된 체결 표면을 가지며, 상기 또는 각각의 스위치-아암 체결 요소는 성형된 상기 체결 표면을 형성하도록 상이한 깊이의 다수의 체결 돌출부를 갖는 슬라이딩 리프터인, 전기 접촉기.