KR20080007168A - 단락 동안에 전기 콘택들을 계속해서 클로즈드시키기 위한설계 및 방법 - Google Patents

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존 데보러
브리앙 티모시 맥코이
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지멘스 에너지 앤드 오토메이션 인코포레이티드
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Abstract

전기 콘택 어셈블리가 증가되는 전류 흐름의 블로우-오픈 상태들을 막는다. 전기 콘택 어셈블리는 전류 흐름 상태들 하에서 콘택들을 함께 바이어싱시키는 힘들을 생성하는 고정식 및 이동식 컨덕터들 상의 병렬 전도성 표면들을 포함한다. 전기 콘택 어셈블리는 또한 상기 콘택들이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막기 위해서 자기력을 가하는 요크 및 자기 전기자를 포함한다. 고정식 및 이동식 컨덕터들 모두를 통해 흐르는 전류는 자기력에 기여한다. 스프링은 클로즈드 위치로 상기 콘택들을 추가적으로 바이어싱시킬 수 있다. 전기 콘택 어셈블리는 원격-제어식 회로 차단기 응용들에서 사용될 수 있다.

Description

단락 동안에 전기 콘택들을 계속해서 클로즈드시키기 위한 설계 및 방법{DESIGN AND METHOD FOR KEEPING ELECTRICAL CONTACTS CLOSED DURING SHORT CIRCUITS}
본 출원은 2006년 7월 13일자의 미국 가특허 출원 제 60/830,533호 "Design and Method for Keeping Electrical Contacts Closed During Short Circuits"의 우선권을 청구하며, 상기 미국 가특허 출원의 내용은 본 명세서에서 참조로서 포함된다.
본 발명은 전반적으로 개선된 콘택 어셈블리 및 회로 차단기 어셈블리에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 증가된 부하 상황들 하에서 블로우잉 오픈(blowing open)되는 것을 막는 원격 제어식 콘택들을 구비하는 원격 제어식 회로 차단기 어셈블리에 관한 것이다.
원격으로 생성되는 명령에 따라 오픈 회로와 클로즈드 회로 사이에서 왕복할 수 있는 원격 제어가능 회로 차단기 어셈블리들에 대한 필요성이 증가되어 왔다. 이러한 회로 차단기 어셈블리들이 유리하게 적용될 수 있는 곳은 자동 조명 시스템들과 같은 자동 제어 시스템들을 위해 사용되는 제어 패널보드이다. 시간(time- of-day)과 같은 입력들, 벽 스위치들(wall switches), 점유 센서들(occupancy sensors) 및/또는 전력 분배 시스템으로부터의 제어에 기초하여 조명 회로들을 제어하기 위한 자동 조명 시스템들이 개발되어 왔다. 조명 제어 시스템들은 조명되는 조명 기구들의 수를 줄이는 처리를 자동화함으로써 또는 상황이 허락한다면 인위적인 조명 모두를 제거함으로써 에너지를 절감할 수 있는 기회를 제공한다. 예컨대, 주변 광 센서들이 주변 광 레벨들에 따라 조명 회로들을 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 그 센서들은 주변 광 센서에 충돌하는 일광의 양에 따라 조명 시스템의 출력을 계속적으로 조정할 수 있는 스위칭 및 자동 디밍(dimming) 기능들 모두를 제공할 수 있다. 점유 센서들은 누군가 공간 내에 있을 때 조명을 동작시키고 또한 사람이 그 공간에서 더 이상 탐지되지 않을 때는 어떠면 설정된 시간 기간 이후에 그 조명을 동작해제시키기 위해서 사용될 수 있다.
일반적으로, 원격으로 제어될 수 있는 회로 차단기는 적어도 두 개의 부류들로 나누어질 수 있다. 제 1 부류는 원격-동작식 회로 차단기이다. 원격-동작식 회로 차단기에서는, 두 쌍의 콘택들이 단일 패키지 내에 배치된다. 제 1(또는 1차) 쌍의 콘택들은 단락들을 차단하여 과부하들을 차단하고 또한 회로 차단기를 핸들을 통해서 온 및 오프로 스위칭하기 위해서 사용된다. 원격 동작식 회로 차단 내의 제 2 쌍의 콘택들은 예컨대 조명 제어 응용장치에서 사용될 수 있다. 이러한 제 2 콘택들은 제 1 쌍의 콘택들보다 더 자주 스위칭되도록 의도되지만, 단락과 관련되는 아크(arc) 및 열에 노출되는 경우에는 그들의 의도된 기능을 유지할 수 있는 강건성을 갖지 않는다. 따라서, "큰" 전류들(이 경우에는 1,000-20,000 d암페 어)이 원격 동작식 회로 차단기를 통해 흐르는 경우에는 제 2 쌍의 콘택들이 클로즈드 위치에서 유지되는 것이 중요하다. 특수한 설계 특징들을 포함할 필요없이, 전자기력은 2차 콘택들이 회로를 차단하기 이전에 큰 전류 부하들 하에서 그러한 제 2 콘택들을 오픈시키기 쉽고, 애는 아크 및 열을 발생시키며 잠재적으로는 콘택들에 손상을 준다.
다른 부류의 원격 제어식 회로 차단기 어셈블리들은 회로 제어 포드(circuit control pod)를 포함하는 어셈블리이다. 이러한 어셈블리에서는, 릴레이 장치 또는 "포드"(한 쌍의 콘택들을 원격으로 동작시키기 위한 수단을 구비함)가 원격 동작을 위한 수단을 구비하지 않는 일반 회로 차단기에 부착된다. 회로 제어 포드는 직렬 연결된 추가적인 쌍의 콘택들에 상기 회로 차단기를 추가한다. 위에 설명된 원격 동작식 회로 차단기의 제 2 콘택들처럼, 회로 제어 포드의 제 2 콘택들은 단락 및 과부하 상황들 동안에는 계속해서 클로즈드되어야 한다. 만약 제 2 콘택들이 계속해서 클로즈드되지 않는다면, 단락의 중단이 회로 차단기와 회로 제어 포드 사이에서 이간될 수 있다. 이러한 상황들 하에서는, 회로 제어 포드가 손상될 높은 위험성이 존재한다.
증가된 전류 부하들 하에서 콘택들이 블로우잉 오픈되는 것을 막기 위한 몇 가지 설계들이 제안되었다. 예컨대, 전기적인 콘택들을 클로즈드 위치로 유지하기 위해서 스프링을 사용하는 것이 공지되어 있다.
US 특허 제 5,301,083호는 증가되는 전류로 인해 증가하는 힘이 이동식 콘택 암(contact arm)에 가해지는 억제 전자석을 구비한 상기 이동식 콘택 암을 갖는 콘 택 쌍을 개시하고 있다.
US 특허 제 6,034,581호는 이동식 콘택 암 및 컨덕터들에서의 병렬 전류 흐름이 의도하지 않은 분리를 막기 위해서 콘택들을 함께 유지하는 인력(attractive force) 및 척력(repulsive force)을 생성하는 콘택 어셈블리를 개시하고 있다.
단락 동안에 한 쌍의 콘택들을 계속해서 클로즈드시키기 위한 개선된 설계 및 방법이 현재 필요하다. 이러한 설계는 낮은 비용이 들어야 하며 또한 높은 신뢰도를 가져야 한다. 이러한 설계는 또한 작은 패키지 영역에서 사용하기 위해 콤팩트해야 한다. 따라서, 본 발명의 목적은 신뢰적이고, 저 비용이 들며, 콤팩트한 원격 제어가능 회로 차단기 어셈블리를 제공하는데 있다. 본 발명자들이 알고 있는 바에 따르면, 이러한 원격 제어가능 회로 차단기 어셈블리는 현재 이용가능하지 않다.
본 발명의 일실시예는 콘택 어셈블리를 통과하는 전류 흐름을 가능하게 하기 위한 클로즈드 위치 및 콘택 어셈블리를 통과하는 전류 흐름을 막기 위한 오픈 위치를 갖는 콘택 어셈블리이다. 콘택 어셈블리는 이동식 콘택 및 이동식 전도성 표면을 포함하는 이동식 컨덕터를 포함한다. 콘택 어셈블리는 또한 고정식 콘택을 포함한다. 이동식 컨덕터는 이동식 콘택이 고정식 콘택에 접촉하는 클로즈드 위치와 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어져 있는 오픈 위치 사이에서 이동될 수 있다. 콘택 어셈블리는 또한 자신이 클로즈드된 위치에 있을 경우에는 이동식 전도성 표면 가까이에 인접하는 고정식 전도성 표면을 갖는 고정식 컨덕터를 또한 포 함하는데, 상기 이동식 및 고정식 컨덕터들은 전자기력이 생성됨으로써 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막기 위한 방향으로 컨덕터들을 통한 전류 흐름을 유도하기 위해서 전기적으로 연결된다. 자기 전기자가 이동식 컨덕터에 고정되고, 자기 요크(yoke)가 고정식 컨덕터에 바로 가까이에 위치하며, 그럼으로써 고정식 컨덕터를 통과하는 전류가 자기 요크로 하여금 전기자에 자기력을 가하도록 야기하고, 그로 인해 이동식 콘택이 오프 위치 방향으로 이동하는 것을 막는다.
콘택 어셈블리는 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막기 위해서 이동식 콘택을 고정식 콘택 방향으로 바이어싱시키는(biasing) 스프링을 또한 포함할 수 있다.
그 콘택 어셈블리는 이동식 컨덕터와 고정식 컨덕터를 전기적으로 연결하는 편조선(braided wire)을 포함할 수 있다. 편조선은 연결은 콘택 어셈블리의 전용 편조선 연결일 수 있다. 고정식 컨덕터는 고정식 컨덕터의 평면으로부터 멀어지는 방향으로 고정식 컨덕터로부터 연장하는 탭을 포함할 수 있는데, 상기 편조선은 상기 탭에 연결되고, 그럼으로써 부차적인 자기장으로 인한 이동식 및 고정식 전도성 표면들의 자기장의 기생적인 손실이 감소된다.
고정식 컨덕터는 슬롯을 한정하는 U-모양 부분을 포함할 수 있는데, 자기 요크가 그 슬롯에 위치된다. 고정식 전도성 표면은 U-모양 부분의 일부분을 적어도 포함할 수 있다.
전자기 전기자는 땜질(brazed) 연결 및 용접 연결로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 연결에 의해서 이동식 컨덕터에 고정될 수 있다.
자기 요크는 또한 이동식 컨덕터의 바로 가까이에 위치할 수 있고, 따라서 이동식 컨덕터를 통과하는 전류가 자기 요크로 하여금 전기자에 자기력을 가하도록 야기하는데 있어서 고정식 컨덕터를 통과하는 전류를 보충하며, 그로 인해 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막는다.
본 발명의 다른 실시예는 전류 흐름이 콘택 어셈블리를 통과하도록 허용하기 위해서 그 콘택 어셈블리를 클로즈드 위치에 유지하고 또한 전류 흐름이 콘택 어셈블리를 통과하지 않는 오픈 위치에 그 콘택 어셈블리가 이동하는 것을 막기 위한 방법이다. 이동식 콘택 및 이동식 전도성 표면을 구비하는 이동식 컨덕터가 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어져 있는 오픈 위치로부터 이동식 콘택이 고정식 콘택에 접촉하는 클로즈드 위치로 이동시킨다. 전류가 이동식 컨덕터를 통해 흐르고 또한 고정식 콘택 및 이동식 콘택을 통해 흐르며, 또한 전류는 콘택 어셈블리가 클로즈드 위치에 있을 때 이동식 전도성 표면의 바로 가까이에 있는 고정식 전도성 표면을 구비하는 고정식 컨덕터를 통해 흐른다.
고정식 컨덕터와 이동식 컨덕터 사이의 전자기력이 상기 고정식 컨덕터와 이동식 컨덕터를 통해 흐르는 전류에 의해서 생성된다. 상기 전자기력은 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막는다. 고정식 컨덕터의 바로 가까이에 자기 요크에서 고정식 컨덕터 및 이동식 컨덕터를 통해 흐르는 전류에 의해서 자기장이 생성되는데, 상기 자기장은 자기 요크로 하여금 이동식 컨덕터에 고정된 자기 전기자에 자기력을 가하도록 야기하고, 그럼으로써 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 향하는 것을 또한 막는다.
상기 방법은 또한 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막기 위해서 이동식 콘택 및 고정식 콘택을 스프링을 통해서 서로를 향해 바이어싱시키는 단계를 포함한다.
상기 방법은 이동식 컨덕터 및 고정식 컨덕터를 전기적으로 연결하는 편조선을 통해 전기 전류가 흐르는 단계를 또한 포함한다. 편조선 연결은 콘택 어셈블리의 전용 편조선 연결일 수 있다. 전류는 고정식 컨덕터의 평면으로부터 멀어지도록 상기 고정식 컨덕터로부터 연장하는 탭을 통해 또한 흐를 수 있고, 상기 편조선이 상기 탭에 연결되며, 그로 인해서 부차적인 자기장으로 인한 이동식 전도성 표면 및 고정식 전도성 표면의 자기장에 있어서의 기생적인 손실이 감소된다.
고정식 컨덕터를 통해 전류가 흐르는 상기 단계는 자기 요크의 적어도 두 반대 측들 주위에서 전류가 흐르는 단계를 포함할 수 있다.
전자기력들을 생성하고 자기장을 생성하는 상기 단계들은 고정식 컨덕터의 단일 부분을 통해 흐르는 전류에 의해서 동시에 수행될 수 있다. 전자기 전기자가 땜질 연결 및 용접 연결로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 연결에 의해서 이동식 컨덕터에 고정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 라인과 부하 사이의 회로에 위치될 수 있는 회로 차단기 어셈블리이다. 그 회로 차단기 어셈블리는 미리 결정된 전류 부하에 있거나 또는 그 위에 있는 부하와 라인 사이에서 회로를 오픈시키도록 설정되는 회로 차단기, 및 그 회로 차단기와 직렬로 배치되며 또한 그 라인과 그 부하 사이에서 회로를 원격으로 오픈 및 클로즈드시키도록 적응되는 회로 제어 포드를 포함하는 데, 상기 회로 제어 포드는 전류가 콘택 어셈블리를 통해 흐르도록 허용하는 클로즈드 위치 및 전류가 콘택 어셈블리를 통과하지 못하도록 하는 오픈 위치를 갖는 상기 콘택 어셈블리를 포함한다.
콘택 어셈블리는 이동식 콘택 및 이동식 전도성 표면을 구비한 이동식 컨덕터를 포함한다. 그 콘택 어셈블리는 또한 고정식 콘택을 포함한다. 이동식 컨덕터는 이동식 콘택이 고정식 콘택에 접촉하는 클로즈드 위치와 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어지는 오픈 위치 사이에서 이동될 수 있다.
그 콘택 어셈블리는 또한 자신이 클로즈드 위치에 있을 경우에 이동식 전도성 표면의 바로 가까이에 있는 고정식 전도성 표면을 구비한 U-모양 전도성 경로를 정의하는 고정식 컨덕터를 포함하는데, 상기 U-모양 전도성 경로는 슬롯을 한정하고, 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막기 위해서 전자기력들이 생성되도록 하는 방향들로 전류 흐름을 이동식 컨덕터 및 고정식 컨덕터를 통해 유도하기 위해서 상기 이동식 컨덕터 및 상기 고정식 컨덕터가 전기적으로 연결된다. 콘택 어셈블리는 또한 이동식 컨덕터에 고정되는 자기 전기자, 및 고정식 컨덕터의 U-모양 전송 경로에 의해서 한정되는 슬롯에 배치되는 자기 요크를 포함하고, 그럼으로써 고정식 컨덕터 및 이동식 컨덕터를 통과하는 전류는 자기 요크로 하여금 자기 전기자에 자기력을 가하도록 야기하고, 그로 인해서 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막는다.
본 발명의 또 다른 실시예는 콘택 어셈블리를 통과하는 전류 흐름을 허용하기 위한 클로즈드 위치 및 콘택 어셈블리를 통과하는 전류 흐름을 막기 위한 오픈 위치를 갖는 콘택 어셈블리이다. 그 콘택 어셈블리는 이동식 콘택을 구비하는 이동식 컨덕터를 포함하며, 또한 고정식 콘택을 포함한다. 이동식 컨덕터는 이동식 콘택이 고정식 콘택에 접촉하는 클로즈드 위치와 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어져 있는 오픈 위치 사이에서 이동될 수 있다. 스프링이 고정식 콘택을 향해 이동식 콘택을 바이어싱시킴으로써, 이동식 콘택이 오픈 위치를 향해 이동하는 것을 막는다.
콘택 어셈블리는 또한 고정식 컨덕터를 포함한다. 이동식 컨덕터 및 고정식 컨덕터는 상기 컨덕터를 통해 전류를 유도하기 위해서 직렬로 전기적으로 연결된다. 자기 전기자가 이동식 컨덕터에 고정된다.
자기 요크가 고정식 컨덕터의 바로 가까이에 위치하며 또한 이동식 컨덕터의 바로 가까이에 위치한다. 고정된 컨덕터 및 이동식 컨덕터 각각을 통과하는 전류는 자기 요크 내에서 자기장을 야기하여 자기 전기자를 끌어당기며, 그로 인해서 이동식 콘택이 오픈 위치를 향해 이동하는 것을 막는다.
본 발명은 한 쌍의 콘택들이 광범위한 레벨들의 전류를 전도할 때 상기 한 쌍의 콘택들을 계속해서 클로즈드시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 전류 레벨에 상관없이 동작하는 특징들, 그 전류 레벨에 비례하여 동작하는 특징들, 및 그 전류 레벨의 제곱에 비례하여 동작하는 특징들을 포함한다. 그러한 3가지 레벨의 제어는 한 쌍의 콘택들이 예기치 않게 오픈되는 것을 막는 시스템을 생성할 경우에 설계자의 더 큰 융통성을 가능하게 한다. 본 발명의 콘택 어셈블리 는 한 쌍의 콘택들이 단락의 경우를 차단하도록 의도되지 않는 원격 제어 장치에서 특히 유용하다. 이러한 응용들의 특정 예들은 회로 차단기들, 릴레이들, 콘택터들, 및 조명 제어에 사용되는 차단기 액세서리들을 포함한다.
본 발명은 단락들 동안에 콘택 어셈블리에서 콘택들의 분리를 막는 "블로우 클로즈드(blow closed)" 루프를 포함한다. 본 발명의 콘택 어셈블리는 비정상적인 전류 상황들 동안에 콘택들이 분리되는 것을 막기 위해서 다음의 엘리먼트들로부터의 그룹화를 활용한다:
1. 압축 스프링.
2. 전자석으로서 기능하는 자기 요크 및 전기자.
3. 두 개의 병렬 전류 경로들이 서로 교차하도록 유도되게 하는 전도성 엘리먼트들의 모양형성.
상기 스프링은 낮은 암페어 동안에 콘택들이 블로우잉 어파트(blowing apart)되는 것을 막는다. 통상적인 경우에, 그 스프링은 1 암페어 내지 대략 600 암페어로 블로우-오픈을 감소시키데 있어 효과적이다. 본 발명에서, 그 스프링은 콘택 표면에 대략 0.5 파운드의 힘을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 그 힘은 정상적인 동작 동안에는 콘택을 계속해서 클로즈드시키고 또한 두 안정적인 위치들(즉, 오픈 및 클로즈드) 중 하나로 콘택들을 유지하는데 필요한 힘을 제공하기에 적합하다. 그러나, 본 발명자들은 0.5 파운드 힘을 가하는 스프링이 심지어 병렬 컨덕터 엘리먼트와 협력하여도 단락 동안에 콘택을 계속해서 클로즈드시키기에는 불충분하다는 것을 알았다.
도 1은 본 발명의 이동식 컨덕터(110)에 대한 간략한 력도(100)이다. 컨덕터(110)는 비록 실제로는 굽힘 운동을 위해 캔틸레버(cantilever)가 장착될 수 있지만 간단한 피봇 포인트(A)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 이동식 컨덕터(110)는 자신의 원단(distal end)(120)에 콘택 쌍(미도시)의 이동식 콘택을 갖는다.
일반적으로, 길이(L3)를 갖는 암을 포인트(A)에 대해서 회전시키려 하는, 전류의 제곱에 비례하는 콘택 분리력(contact separation force)(FC)이 존재한다. 상기 콘택 분리력(FC)은 콘택 포인트들에서의 반발력들의 결과이다. 스프링(미도시)이 클로즈드된 콘택들을 "블로우"하고 정적 평형을 유지하기 위해서 콘택 분리력(FC)에 맞서는 힘(FS)을 제공한다. FS > FC의 경우에는 어떤 움직임도 발생하지 않을 것이라는 것을 알아야 한다(비록 이것이 도 1의 자유 물체도에 의해서 도시되지 않았지만). 그러나, FS < FC의 경우에는 움직임이 발생할 것이고 콘택이 "블로우 어파트"될 것이다.
자기 요크 및 전기자 결합이 콘택들의 "블로우 어파트"를 감소시키기 위해서 또한 사용될 수 있다. 한 쌍의 콘택들과 연관된 메커니즘에 요크 및 전기자를 추가함으로써, 자기 회로가 단락 동안에 콘택들을 계속해서 클로즈드시키기 위해 요크 및 전기자를 통해 생성된다.
도 2는 스프링 외에 요크 및 전기자(미도시)에 의해서 동작하는 이동식 컨덕터(210)의 력도(200)이다. 이 경우에는, 힘(Fm)이 FC에 맞서서 평형을 유지하기 위 해서 FS와 함께 작용한다.
콘택들에서의 분리력들에 맞서기 위해 스프링 및 자석에 의존하는 콘택 어셈블리는 몇 가지 취약점들을 갖는다. 먼저, 요크 및 전기자와 연관된 자기장은 실질적인 전류가 포화되는 것을 필요로 하고, 자석이 포화될 수 있기 이전에 블로우-오프(즉, Fm이 작고 FC > FS 일 때)가 발생할 위험성이 존재한다. 자석의 포화에 앞서, 콘택들에 흐르는 전류는 그 콘택들을 분리시키는 경향이 있고, 반면에 스프링은 본질적으로 콘택들이 클로즈드되도록 하는 유일한 힘인데, 그 이유는 자석이 아직 큰 자기력을 생성하지 않을 것이기 때문이다. 따라서, 자석의 포화에 앞서서, 그 시나리오는 도 2를 대신하여 도 1의 력도를 닮는다. 자석은 큰 힘을 생성하지 않고 있기 때문에, 전류는 콘택을 블로우 어파트할 수 있다.
콘택 블로우-오프 위험성이 또한 낮은 힘을 갖는 스프링(FS가 매우 작음)을 사용함으로써 증가될 수 있다. 낮은 힘을 갖는 스프링이 전체적인 패키지 크기를 감소시키고 스위칭력을 감소시키며 콘택들 및 다른 구성성분들의 마멸(wear)을 제어하기 위해서 콘택 어셈블리를 설계하는데 사용될 수 있다. 작은 스프링 힘(FS)을 통해서는, FC > FS 이고 움직임이 시작될 수 있는 시나리오를 생성하기 위해서 적은 전류가 필요하다. 그러므로, 자석/전기자 장치가 포화되지 않는 알맞은 전류들의 경우에는, 스프링 및 자석만이 사용되는 경우에 개선될 수 있는 시스템이 필요하다.
스프링 및 자석 설계의 다른 취약점은 매운 높은 전류들에서 나타난다. 콘택들에서 생성되는 분리력은 그 콘택들을 통해 흐르는 전류의 제곱에 비례한다. 그러나, 전자석은 포화 포인트에 도달하고, 그 포화 포인트를 넘어서는 전자석들의 증가적인 힘 생성이 전류에만 비례한다. 그러므로, 분리력(FC)이 자석의 힘(Fm)과 스프링의 힘(FS)의 합을 초과하고 또한 콘택들이 블로우 오픈되어질 전류 레벨이 항상 존재한다.
이러한 취약점들을 극복하기 위해서, 본 발명자들은 본 발명의 블로우-클로즈드 콘택 어셈블리에 추가적인 엘리먼트를 포함시켰다. 특히, 그 어셈블리의 블로우-클로즈드 기능의 성능을 개선하기 위해서 병렬 컨덕터 장치가 추가되었다.
해당 분야에 공지된 바와 같이, 동일한 방향으로 인접 컨덕터들을 따라 이동하는 전류는 전자기력의 생성에 의해서 상기 컨덕터들이 서로를 향해 끌어당기도록 하는 경향이 있다. 인접 컨덕터들을 통해 반대 방향들로 흐르는 전류는 반발 전자기력들을 생성하는 경향이 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 그러한 전자기력들은 본 발명에서는 이동식 컨덕터에 적용되고, 스프링 힘 및 전자석 힘과 협력하여, 전류 흐름이 콘택 포인트들에서 반발력으로 인해 콘택 어셈블리가 오픈되도록 할 수 있는 오류 상태들 동안에 콘택 어셈블리의 의도하지 않은 오픈을 막는다.
병렬 컨덕터들의 사용은 몇 가지 기능들을 제공한다. 먼저, 전류가 병렬 경로들에서 동일한 방향으로 흐르는 본 발명의 이러한 실시예들에서는, 추가된 고정 식 컨덕터가 위에 설명된 전자석에 제 2 권선을 추가한다. 두 병렬 컨덕터들 각각은 요크에서 자기장이 생성되게 한다. 그러므로, 제 2 권선은 자석을 포화시키는데 필요한 전류를 대략 절반만큼 감소시킨다. 포화 전류 레벨을 절반으로 줄임으로써, 본 발명의 설계는 보다 낮은 전류 레벨에서 보다 높은 클로징 힘을 효과적으로 획득한다. 이것은, 콘택들이 스프링-플러스-자석-전용 설계로 인해 문제가 되는 위에 설명된 낮은 전류 범위들을 포함해서 단락들 동안에 더 넓은 전류 범위에 걸쳐 계속 클로즈드되도록 보장한다.
병렬 컨덕터들의 다른 기능은 콘택들을 계속해서 클로즈드시키는 제 2의 비포화 힘을 추가하는 것이다. 위에서 언급한 바와 같이, 콘택 분리력은 그 콘택들에 흐르는 전류의 제곱으로 증가한다. 위에서 설명된 바와 같이, 전자석은 전류의 단위당 힘이 최대화되는 임계치를 갖는다. 그러므로, 자석이 더 이상 블로우-오프 힘을 막을 수 없는 임계치가 존재한다. 그러나, 본 발명에서 사용되는 병렬 전류 경로들은 서로에 힘들을 가하는데, 그 힘들은 전류의 제곱에 비례하며 또한 병렬 컨덕터들이 동작하고 있는 길이에 비례한다. 그 힘은, 적절한 크기의 스프링 및 자석과 결합될 때, 콘택 블로우-오프 힘을 통해 스케일링되고, 그 콘택을 계속해서 클로즈드시킨다.
도 3은 이동식 컨덕터(310)에서 동작하는 병렬 컨덕터 장치로부터의 힘(FP-P)를 나타내는 개략적인 력도(300)이다. 범위(L5-L4)는 두 병렬 컨덕터들이 겹치는 영역을 정한다. 전류(I)가 이동식 컨덕터(310) 및 병렬 고정식 컨덕터(320) 모두 에서 흐른다. 컨덕터들(310, 320)의 마주보는 표면들은 그 컨덕터들 간의 갭(d)을 정한다. 전류(I)는 두 컨덕터들에서 동일한 방향으로 흐르고, 그로 인해서 컨덕터들 간에는 인력(FP -P)이 발생한다. 전류가 그 컨덕터들에서 반대 방향으로 흐르는 경우에는, 반발력이 발생한다.
두 전류-운반 컨덕터들 간의 인력(FP -P)은 아래의 관계로 설명될 수 있다:
Figure 112007051198678-PAT00001
여기서,
Figure 112007051198678-PAT00002
는 컨덕터들 간의 각도이다.
도 4는 이동식 컨덕터(410)의 력도(400)를 나타낸다. 전자기력(Fm), 병렬 컨덕터 힘(FP -P) 및 스프링 힘(FS)은 모두 콘택 반발력(FC)에 맞서도록 동작한다. 위에서 설명된 바와 같이, 전자기력(Fm)은 필요하게 될 전류의 절반을 통해서 최대로 기여한다. 병렬 컨덕터들로 인한 힘(FP -P)이 시스템으로 계속해서 평형시키는 피봇(A)에 대해 추가적인 토크(torque)를 제공한다.
본 발명은 콘택들에서 반발력에 맞서기 위해 스프링 및 병렬 컨덕터들만을 구비한 콘택 어셈블리에 비해 상당한 장점들을 갖는다. 병렬 컨덕터들은 갭에 매우 민감한데, 병렬 컨덕터 힘(FP -P)이 그 병렬 컨덕터들 간의 갭 거리(d)의 역수에 비례한다. 그 병렬 컨덕터 힘(FP -P)은 또한 병렬 컨덕터들의 길이에 민감하다. 최소 갭이 유지되는 것을 요구하는 설계 제약이 존재하는 상황이나 또는 실질적인 길 이(L-L4)가 이용가능하지 않은 상황에서는, 병렬 컨덕터들은 적당한 전류 레벨의 경우에 콘택들이 계속해서 클로즈드시키는데 실패할 수 있다.
본 발명의 콘택 어셈블리는 작은 패키지 영역에서 자신의 필요한 기능을 큰 스프링이나 큰 움직임을 사용하지 않고도 달성한다. 작은 패키지는 회로 차단기들 패키지들을 설계하는데 있어 항상 공간이 고려되기 때문에 유리하다. 짧은 거리에 걸쳐 낮은 힘의 스프링을 사용하는 것이 요구되는데, 왜냐면 그것은 장치를 턴 온 및 턴 오프시키는데 필요한 작업을 감소시키기 때문이다. 그러한 작업의 감소는 따라서 마찰을 낮추고, 마멸을 감소시키며, 필요한 원격 동작 실행기의 크기를 감소시킨다.
이러한 개념에 기초하여, 물리적인 배치의 몇몇 특정 변형들이 도 5a 내지 도 5g를 참조하여 아래에서 설명된다. 이러한 배치들은 단순히 예시적인 실시예들이지 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니라는 점이 주지된다.
도시된 실시예들 각각에서, 병렬 컨덕터 블로우-클로즈드 범위는 또한 전자석이 배치되는 곳이다. 전자석의 구성성분들은 도 5a 내지 도 5g의 개략도에 도시되지 않았다. 일반적으로, 전기자는 이동식 컨덕터의 한 측면에 배치되고, 요크는 다른 측면에 배치된다. 도 5a 내지 도 5g의 실시예에 마찬가지로 도시되지 않은 스프링이 콘택들이 클로즈드 위치에 있도록 하기 위해서 이동식 컨덕터를 따라 임의의 장소에 배치될 수 있다.
도 5a 내지 도 5g에 도시된 형태들 중 일부에서는, 병렬 컨덕터 힘 및 콘택트들의 방위가 반대이다. 비록 이는 위에서 설명된 자유 물체도를 변경하지만, 기 본적인 개념은 동일하게 유지된다.
도 5a는 이동식 콘택(512)을 고정식 콘택(513)에 대하여 바이어싱하도록 구현된 바와 같은 이동식 컨덕터(511) 및 고정식 컨덕터(514)의 배치(510)를 나타낸다. 이동식 콘택(512)은 이동식 컨덕터(511)에 기계적으로 부착된다. 이동식 컨덕터(511)는 움직임을 가능하게 하기 위해서 피봇 포인트(518)를 구비한다.
고정식 컨덕터(514)의 섹션(515)은 이동식 컨덕터(511)의 섹션(516)과 갭(519)을 통해서 마주한다. 편조 전도체(braided conductor)(517)는 이동식 콘택(512)을 고정식 콘택(513)에 대해 바이어싱시키는 전자기력들이 생성되게 하기 위해서 전류를 섹션들(515, 516)에 유도한다. 배치(510)의 특정 형태에 있어서, 섹션들(515, 516)을 통한 전류의 흐름을 반대 방향들에서는 컨덕터들(514, 511) 간에 반발력을 생성하고 있다.
마찬가지로, 도 5b에 도시된 배치(520)에서는, 고정식 컨덕터(524)의 섹션(525)과 이동식 컨덕터(521)의 섹션(526) 사이에 반발력들이 생성된다. 그러나, 병렬 전류 경로들에 의해 생성되는 힘은 콘택(522) 맞은 편에 있는 피봇(528)의 측면 상의 이동식 컨덕터(521)의 섹션(526)에 작용한다. 이러한 배치는 특정 패키징 제약사항들을 충족시키기에 유리하다.
도 5c에 도시된 배치(530)는 병렬 섹션들(535, 536)을 통한 전류 흐름을 동일한 방향으로 라우팅함으로써 상기 두 섹션들 사이에 인력을 생성하는 편조 전도체(537)를 포함한다. 그 전류 흐름은 동일한 방향을 갖기 때문에, 섹션들(535, 536) 각각은 전자기 요크(미도시)에서의 자기장에 기여하고, 이는 병렬 컨덕터 엘 리먼트 및 전자기 엘리먼트를 단일 콘택 어셈블리 내에서 결합하는데 있어 상술된 추가적인 장점들을 산출한다.
배치(530)의 고정식 컨덕터(534)는 U-모양이고, 그로 인해서 포켓(534a)을 나타낸다. 고정식 컨덕터(534)의 이러한 모양은 편조 컨덕터를 통해 흐르는 전류에 의해서 생성되어지는 기생 자기장을 감소시키는 편조 컨덕터(537)를 위한 부착 지점을 제공한다. 포켓(534a)은 콤팩트한 전체 패키지를 산출하는 자기 요크(미도시)를 위한 장소를 제공한다.
도 5d에 도시된 배치(540)는 이동식 콘택(542)이 클로즈드 위치가 되도록 하기 위해서 U-모양 고정식 컨덕터(544) 및 반발 섹션들(545, 546)을 포함한다. 도 5e에 도시된 배치(550)는 긴 편조 컨덕터(557)에 의해 연결되는 끌어당김 섹션들(555, 556)을 포함한다. 도 5f의 배치(560)는 유사한 배치를 나타낸다. 도 5g에 도시된 배치(570)는 배치(520)의 피봇 배치와 유사하지만 반대의 콘택 위치를 갖는 피봇 배치를 나타낸다.
위의 배치들은 병렬 컨덕터들의 개념이 증가된 전류 부하들 하에서 증가된 콘택 클로징 힘을 제공하기 위해 어떻게 사용되는지를 나타낸다. 전자석 및 스프링과 결합될 때, 배치는 강한 "블로우 클로즈드" 힘을 생성한다. 두 병렬 컨덕터들에서 동일한 방향으로 전류가 흐르는 그러한 배치들{배치들(530, 550 및 560)}에서는, 이동식 컨덕터에서의 전류 흐름이 위에 설명된 장점들을 갖는 전자석에 추가적인 "권선"을 추가로 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 이제 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된다. 설명된 실시예는 특정 콘택 어셈블리의 형태적인 제약들을 고려하여 개발되었다. 그 실시예는 도 5c의 배치(530)에 기초한다. 그 실시예는 제한된 이용가능 공간에서의 패키지화를 위해서 및 제작가능성을 위해 특히 적합하다.
도 6을 참조하면, 콘택 어셈블리(600)는 고정식 컨덕터(660)와 고정식 콘택 컨덕터(690) 사이의 전류 흐름을 제어한다. U-모양 고정식 컨덕터(660)(도 7 참조)의 상부 레그(667) 및 하부 레그(665)를 통해 전류가 흐른다. 고정식 컨덕터(660)는 편조선(868)을 부착하기 위해 하부 레그(665) 상에 오프-축 탭(off-axis tab)(769)을 구비한다. 그 탭은 상부 레그(667) 및 하부 레그(665)에 의해서 정해지는 고정식 컨덕터(660)의 평면 밖으로 연장한다. 그 탭(769)의 형태 및 위치는 편조(868)가 병렬 전도 경로에 수직하여 연장하도록 허용한다. 그러한 형태는 편조에 의해 야기될 자기 루프에서의 부차적인 자기장으로 인해 기생 손실이 발생하는 것을 막는데 도움을 준다.
도 8에 도시된 바와 같이, 편조선(868)은 고정식 컨덕터 상의 탭(769)과 이동식 컨덕터(620) 상의 탭(867)을 연결시킨다. 특히, 탭(867)은 이동식 컨덕터(620)의 스프링-탑재 부분(630)이다.
콘택 어셈블리(600)의 구조는 단일 편조선만을 사용하여 모든 전도성 구성성분들을 전기적으로 연결할 수 있게 한다. 이전의 설계들은 예컨대 출력 연결 탭들을 연결하는 적어도 하나의 추가적인 편조를 필요로 했다.
도 6으로 돌아가서, 콘택 어셈블리(600)를 통해 이동하는 전류는 이동식 컨덕터(620) 및 이동식 콘택(625)을 통해서 고정식 콘택(695)으로 흐른다. 상기 이 동식 콘택은 땜질, 납땜, 용접 또는 다른 적절한 연결 기술을 통해 이동식 컨덕터에 연결된다. 마찬가지로, 고정식 콘택(695)은 고정식 콘택 컨덕터(690)에 연결되고, 상기 고정식 콘택 컨덕터(690)를 통해서 전류가 콘택 어셈블리(600)를 나간다.
병렬 전류 흐름이 고정식 콘택(660)의 상부 레그(667)와 이동식 콘택(620) 사이에서 이루어진다. 상부 레그(667)의 전도성 표면(666)은 이동식 컨덕터(620)의 유사한 전도성 표면(966)에 매우 근접하여 위치된다(도 9 참조). 두 컨덕터들에서 동일한 방향으로 전류가 흐르기 때문에, 그 표면들은 끌어당기고 콘택들(625, 695)을 함께 바이어싱시킨다.
자기 요크(650)(도 6)는 고정식 컨덕터(660)의 상부 레그(667) 및 하부 레그(665) 사이의 슬롯(668)(도 7도 참조)에 조립된다. 요크의 암들(arms)은 이동식 컨덕터를 향해 윗방향으로 연장한다. 고정식 컨덕터(660)의 상부 레그(667)를 통해 흐르는 전류는 자기 요크(650)에서 자기장을 생성한다. 또한, 이동식 컨덕터(620)를 통해 흐르는 전류는 자기 요크(650)에 의해 형성되는 전자석의 제 2 권선으로서 기능하고, 이는 콘택 어셈블리를 통해 흐르는 주어진 전류에 의해서 요크에서 생성되는 자기력을 효과적으로 배가시킨다.
슬롯(668)은 요크(650)를 적소에 위치시키고 유지시킨다. 따라서, 슬롯(668)은 요크를 적소에 유지하기 위한 부차적인 방법의 필요성을 회피한다.
전기자(655)가 이동식 컨덕터(620)의 상단에 배치되며, 간단한 땜질 또는 용접 작업을 통해서 적소에 기계적으로 고정된다. 자기장이 요크(650)에서 생성될 때, 그것은 전기자(655)를 끌어당기고, 그로 인해서 이동식 콘택(625)을 고정식 콘 택(695)에 대해 바이어싱시킨다. 전기자(655) 및 요크(650) 양쪽 모두는 철, 강철 또는 다른 강자성 물질과 같은 자성 물질이다.
스프링(610)은 콘택들(625, 695)을 함께 추가적으로 바이어싱시킨다. 콘택 어셈블리(600)에서는, 스프링이 콘택들 사이에서 힘의 방향으로부터 대략 90도의 방향으로 작용하고, 스프링-탑재 부분(630)에 의해서 피봇을 통해 콘택(625)으로 전동된다.
도 9는 도 6의 콘택 어셈블리(600)의 평면 Ⅸ-Ⅸ에 따른 단면도이다. 요크(650)는 고정식 컨덕터의 상부 레그(667)와 하부 레그(665) 사이에 위치된다. 전기자(655)가 이동식 컨덕터(620)에 부착된다. 이동식 컨덕터(620) 및 상부 레그(667)를 통해 흐르는 병렬 전류는 갭(90)을 통해서 끌어당기는 자기력을 생성한다. 이러한 두 구성성분들을 통해 흐르는 전류는 또한 요구(650)에서 자기장을 생성하고, 상기 요크(650)는 갭(920)을 통해서 전기자(655)에 끌어당기는 자기력을 가한다. 레그(667) 및 이동식 컨덕터(620)를 통한 두 전류 경로들이 요크(650) 상에서 "제 2 권선"을 효과적으로 생성한다. 요크(650)의 반대편에 있는 하부 레그(665)를 통해 흐르는 역 전류가 또한 그 요크에서의 자기장에 기여한다.
앞서 상세한 설명은 모든 양상에 있어 설명 및 예시를 위한 것으로 이해되어야할 뿐 제한적인 것으로 이해되지 않아야 하며, 여기서 설명된 본 발명의 범위는 본 발명의 설명으로부터 결정되지 않고 오히려 특허법들에 의해 허용되는 최대 범위를 갖는 것으로 이해되는 청구항들로부터 결정된다. 예컨대, 비록 콘택 어셈블리가 특정 형태의 구조들을 참조하여 여기서 설명되었지만, 많은 그러한 구조들이 도 5a 내지 도 5g의 예들에 의해서 표현된 바와 같이 가능하다. 여기서 도시되고 설명된 실시예들은 단순히 본 발명의 원리들에 대한 예시이며, 또한 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 다양한 변경들이 당업자들에 의해 구현될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동식 전도성 부재를 나타내는 간략한 력도.
도 2는 본 발명에 따른 이동식 전도성 부재를 나타내는 간략한 력도.
도 3은 본 발명에 따른 이동식 전도성 부재 및 고정식 컨덕터를 나타내는 간략한 력도.
도 4는 본 발명에 따른 이동식 전도성 부재를 나타내는 간략한 력도.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 고정식 컨덕터 및 이동식 컨덕터의 다른 형태 팩터들을 나타내는 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 콘택 어셈블리에 대한 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기 콘택 어셈블리의 고정식 컨덕터 엘리먼트에 대한 상세도.
도 8은 도 6에 도시된 전기 콘택 어셈블리에 대한 다른 사시도.
도 9는 도 6의 전기 콘택 어셈블리를 평면 Ⅸ-Ⅸ을 따라 나타낸 단면도.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *
110, 210, 310, 410, 511 : 이동식 컨덕터 120 ; 원단
320, 514, 524, 534 : 고정식 컨덕터 512 :이동식 콘택
517, 537 : 편조 컨덕터 518 : 피봇 포인트
519 : 갭

Claims (26)

  1. 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름을 허용하는 클로즈드 위치 및 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름을 막는 오픈 위치를 갖는 콘택 어셈블리로서,
    이동식 콘택 및 이동식 전도성 표면을 구비하는 이동식 컨덕터;
    고정식 콘택 - 상기 이동식 컨덕터는 이동식 콘택이 고정식 콘택에 접촉하게 하는 클로즈드 위치와 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어지게 하는 오픈 위치 사이에서 이동될 수 있음 -;
    상기 콘택 어셈블리가 클로즈드 위치에 있을 때 이동식 전도성 표면의 바로 가까이에 있는 고정식 전도성 표면을 구비하는 고정식 컨덕터 - 상기 이동식 컨덕터 및 상기 고정식 컨덕터는 상기 전도성 표면들 사이에서 생성되는 전자기력들이 이동식 콘택이 오픈 위치로 이동하는 것을 막도록 하는 방향으로 상기 컨덕터들을 통해 전류 흐름을 유도하도록 전기적으로 연결됨 -;
    상기 이동식 컨덕터에 고정되는 자기 전기자; 및
    상기 고정식 컨덕터의 바로 가까이에 배치되는 자기 요크를 포함하고,
    상기 자기 요크가 상기 고정식 컨덕터의 바로 가까이에 배치됨으로써, 상기 고정식 컨덕터를 통해 흐르는 전류는 상기 자기 요크로 하여금 상기 자기 전기자에 자기력을 가하도록 야기하고, 그로 인해서 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막는,
    콘택 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서, 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막기 위해서 상기 이동식 콘택을 상기 고정식 콘택 방향으로 바이어싱시키는 스프링을 더 포함하는, 콘택 어셈블리.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이동식 컨덕터 및 상기 고정식 컨덕터를 전기적으로 연결시키는 편조선(braided wire)을 더 포함하는, 콘택 어셈블리.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 편조선 연결은 콘택 어셈블리의 전용 편조선 연결인, 콘택 어셈블리.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 고정식 컨덕터는 자신의 평면으로부터 멀어지는 방향으로 자신으로부터 연장하는 탭을 더 포함하고, 상기 편조선이 상기 탭에 연결되며, 그로 인해서 부차적인 자기장으로 인한 이동식 전도성 표면 및 고정식 전도성 표면의 자기장의 기생적인 손실이 감소되는, 콘택 어셈블리.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 고정식 컨덕터는 슬롯을 한정하는 U-모양 부분을 포함하고, 상기 자기 요크가 상기 슬롯 내에 배치되는, 콘택 어셈블리.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 고정식 전도성 표면은 적어도 U-모양 부분의 일부분을 포함하는, 콘택 어셈블리.
  8. 제 1항에 있어서, 전자기 전기자가 땜질 연결 및 용접 연결로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 연결에 의해서 이동성 컨덕터에 고정되는, 콘택 어셈블리.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 자기 요크가 이동성 컨덕터의 바로 가까이에 또한 위치함으로써, 이동성 컨덕터를 통해 흐르는 전류는 상기 자기 요크로 하여금 전기자에 자기력을 가하도록 하는데 있어서 고정식 컨덕터를 통해 흐르는 전류를 보충하고, 그럼으로써 이동성 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막는, 콘택 어셈블리.
  10. 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름을 허용하기 위해 콘택 어셈블리를 클로즈드 위치로 유지하고 또한 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름이 허용되지 않는 오픈 위치로 콘택 어셈블리가 이동하는 것을 막기 위한 방법으로,
    이동식 콘택 및 이동식 전도성 표면을 구비하는 이동식 컨덕터를, 상기 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어지게 하는 오픈 위치로부터 상기 이동식 콘택이 상기 고정식 콘택에 접촉하게 하는 클로즈드 위치로 이동시키는 단계;
    상기 이동식 컨덕터를 통해서 그리고 상기 고정식 콘택 및 상기 이동식 콘택을 통해서 전류가 흐르는 단계; 및
    상기 콘택 어셈블리가 클로즈드 위치에 있을 때, 상기 이동식 전도성 표면의 바로 가까이에 고정식 전도성 표면을 구비하는 고정식 컨덕터를 통해 전류가 흐르는 단계를 포함하고,
    상기 고정식 컨덕터 및 이동식 컨덕터를 통해 전류가 흐르는 단계는 상기 고정식 컨덕터와 상기 이동식 컨덕터들 사이에 전자기력을 생성함으로써 상기 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막고,
    상기 고정식 컨덕터 및 이동식 컨덕터를 통해 전류가 흐르는 단계는 상기 고정식 컨덕터 및 이동식 컨덕터의 바로 가까이에 있는 자기 요크에서 자기장을 생성하고, 상기 자기장은 상기 자기 요크로 하여금 상기 이동식 컨덕터에 고정된 자기 전기자에 자기력을 가하도록 야기하고, 그럼으로써 상기 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 또한 막는,
    방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 이동식 콘택이 오픈 위치로 이동하는 것을 막기 위해서 상기 이동식 콘택 및 상기 고정식 콘택을 스프링을 통해서 서로에 대해 바이어싱시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 이동식 컨덕터 및 상기 고정식 컨덕터를 전기적으로 연결하는 편조선(braided wire)을 통해 전기 전류가 흐르는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 편조선 연결은 콘택 어셈블리의 전용 편조선 연결인, 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 고정식 컨덕터의 평면으로부터 연장하는 탭을 통해 전류가 흐르는 단계를 더 포함하고, 상기 편조선은 상기 탭에 연결되며, 그럼으로써 부차적인 자기장으로 인한 이동식 전도성 표면 및 고정식 전도성 표면의 자기장의 기생적인 손실이 감소되는, 방법.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 고정식 컨덕터를 통해 전류가 흐르는 단계는 상기 자기 요크의 적어도 두 반대편 주위에 전류가 흐르는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제 10항에 있어서, 전자기력을 생성하는 단계 및 자기장을 생성하는 단계가 고정식 컨덕터의 단일 부분을 통해 흐르는 전류에 의해서 동시에 수행되는, 방법.
  17. 제 10항에 있어서, 땜질 연결 및 용접 연결로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 연결에 의해서 전자기 전기자가 이동식 컨덕터에 고정되는, 방법.
  18. 라인 및 부하 사이의 회로에 배치가능한 회로 차단기 어셈블리로서,
    상기 회로 차단기 어셈블리는,
    미리 결정된 전류 부하에서 또는 그 이상에서 라인 및 부하 사이의 회로를 오픈시키도록 설정되는 회로 차단기; 및
    상기 회로 차단기와 직렬로 배치되며 상기 라인 및 부하 사이의 회로를 원격으로 오픈 및 클로즈드시키도록 적응되는 회로 제어 포드를 포함하고,
    상기 회로 제어 포드는 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름을 허용하기 위한 클로즈드 위치 및 상기 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름을 막기 위한 오픈 위치를 갖는 콘택 어셈블리를 포함하고,
    상기 콘택 어셈블리는,
    이동식 콘택 및 이동식 전도성 표면을 구비하는 이동식 컨덕터;
    고정식 콘택 - 상기 이동식 컨덕터가 이동식 콘택이 고정식 콘택에 접촉하게 하는 클로즈드 위치와 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어지게 하는 오픈 위치 사이에서 이동될 수 있음 -;
    상기 콘택 어셈블리가 클로즈드 위치에 있을 때 이동식 전도성 표면의 바로 가까이에 있는 고정식 전도성 표면을 구비하는 U-모양 전도성 경로를 한정하는 고정식 컨덕터 - 상기 U-모양 전도성 경로는 슬롯을 한정하고, 상기 이동식 컨덕터 및 상기 고정식 컨덕터는 상기 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막도록 전자기력들이 생성되는 방향으로 상기 컨덕터들을 통해 전류 흐름을 유도하도록 전기적으로 연결됨 -;
    상기 이동식 컨덕터에 고정되는 자기 전기자; 및
    상기 고정식 컨덕터의 U-모양 전도성 경로에 의해 한정되는 슬롯에 배 치되는 자기 요크를 포함하고,
    상기 자기 요크가 상기 슬롯에 배치됨으로써, 상기 고정식 컨덕터를 통해 흐르는 전류 및 상기 이동식 컨덕터를 통해 흐르는 전류 모두는 상기 자기 요크로 하여금 상기 자기 전기자에 자기력을 가하도록 야기하고, 그로 인해서 상기 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막는,
    회로 차단기 어셈블리.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막기 위해서 상기 이동식 콘택을 클로즈드 위치에서 상기 고정식 콘택 방향으로 바이어싱시키는 스프링을 더 포함하는, 회로 차단기 어셈블리.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 이동식 컨덕터 및 상기 고정식 컨덕터를 전기적으로 연결시키는 편조선을 더 포함하는, 회로 차단기 어셈블리.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 편조선 연결은 콘택 어셈블리의 전용 편조선 연결인, 회로 차단기 어셈블리.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 고정식 컨덕터는 자신의 평면으로부터 멀어지는 방향으로 자신으로부터 연장하는 탭을 더 포함하고, 상기 편조선이 상기 탭에 연결되며, 그로 인해서 부차적인 자기장으로 인한 이동식 전도성 표면 및 고정식 전도성 표면의 자기장의 기생적인 손실이 감소되는, 회로 차단기 어셈블리.
  23. 제 18항에 있어서, 전자기 전기자가 땜질 연결 및 용접 연결로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 연결에 의해서 이동성 컨덕터에 고정되는, 회로 차단기 어셈블리.
  24. 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름을 허용하는 클로즈드 위치 및 콘택 어셈블리를 통한 전류 흐름을 막는 오픈 위치를 갖는 콘택 어셈블리로서,
    이동식 콘택을 구비하는 이동식 컨덕터;
    고정식 콘택 - 상기 이동식 컨덕터가 상기 이동식 콘택이 고정식 콘택에 접촉하게 하는 클로즈드 위치와 이동식 콘택이 고정식 콘택으로부터 떨어지게 하는 오픈 위치 사이에서 이동될 수 있음 -;
    상기 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 막기 위해서 상기 이동식 콘택을 상기 고정식 콘택 방향으로 바이어싱시키는 스프링;
    고정식 컨덕터 - 상기 이동식 컨덕터 및 상기 고정식 컨덕터가 자신들을 통해 전류를 유도하기 위해서 직렬로 전기적으로 연결됨 -;
    상기 이동식 컨덕터에 고정되는 자기 전기자; 및
    상기 고정식 컨덕터의 바로 가까이에 및 상기 이동식 컨덕터의 바로 가까이에 배치되는 자기 요크를 포함하고,
    상기 자기 요크가 상기 고정식 컨덕터의 바로 가까이에 및 상기 이동식 컨덕 터의 바로 가까이에 배치됨으로써, 상기 고정식 컨덕터 및 상기 이동식 컨덕터 각각을 통해 흐르는 전류는 자기 전기를 끌어당기도록 요크에서 자기장을 생성하고, 그로 인해서 상기 이동식 콘택이 오픈 위치 방향으로 이동하는 것을 막는,
    콘택 어셈블리.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 이동식 컨덕터와 상기 고정식 컨덕터를 전기적으로 연결하는 편조선을 더 포함하는, 콘택 어셈블리.
  26. 제 24항에 있어서, 상기 고정식 컨덕터는 슬롯을 한정하는 U-모양 부분을 포함하고, 상기 자기 요크가 상기 슬롯에 배치되는, 콘택 어셈블리.
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