KR20090034769A

KR20090034769A - 회로 차단기 및 다중-극 회로 차단기

Info

Publication number: KR20090034769A
Application number: KR1020080097146A
Authority: KR
Inventors: 새푸램 수드해커; 디팩 라오래인; 아빈드 파이; 카필 바비카
Original assignee: 제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2009-04-08
Also published as: CN101404232A; EP2045829B1; CA2639606A1; CN101404232B; US7566840B2; US20090091407A1; EP2045829A3; MX2008012733A; JP2009094065A; EP2045829A2

Abstract

개방 시간을 줄임으로써 전류 제한을 허용하는 회로 차단기 접촉 아암용 메카니즘이 개시된다. 접촉 아암은 제 1 쌍의 링크 장치에 결합된 캐리어를 구비하는 접촉 아암 메카니즘에 결합된다. 제 2 쌍의 링크 장치는 제 1 쌍의 링크 장치에 결합된다. 제 2 쌍의 링크 장치에 결합된 제 2 캐리어는 래이 샤프트 조립체를 통해 메인 회로 차단기 메카니즘의 접촉 아암 메카니즘에 부착된다. 원치 않는 전기적 상황이 발생하면, 접촉 아암 메카니즘은 체결 위치로부터 개방 위치로 이동하고, 이는 접촉 아암의 절단 개방을 허용한다.

Description

회로 차단기 및 다중-극 회로 차단기{CONTACT ARM MECHANISM FOR CIRCUIT BREAKER}

본 명세서에 기술된 발명은 회로 차단기용 메카니즘에 관한 것이다. 특히, 본 명세서에 기술된 발명은 개방 시간을 감소시킴으로써 전류 제한 기능성(current limiting functionality)을 제공하도록 접촉 아암에 결합된 메카니즘에 관한 것이다.

기중 차단기(air circuit breaker)는 통상적으로 배전 시스템에 사용된다. 전형적인 기중 차단기는 전기 전원을 부하로 불리는 전력 소비자에게 연결하기 위한 부품들의 조립체를 포함한다. 이 부품들이 메인 접촉 조립체로 언급된다. 이러한 조립체에서, 메인 접촉부는 전형적으로 개방된, 즉 전력이 전원으로부터 부하로 이동하는 경로를 차단하는 상태 또는 차단된, 즉 전력이 전원으로부터 부하로 이동하는 경로를 제공하는 상태에 있게 된다. 기중 차단기로 불리는 특정 타입의 회로 차단기에서, 메인 접촉 조립체를 개방 또는 차단하는데 필요한 힘은 압축 스프링 장치에 의해 제공된다. 압축 스프링이 해제되는 경우, 이 압축 스프링이 메인 접촉부의 개방 또는 차단에 필요한 에너지를 제공하는 힘을 가한다. 메인 접촉 부를 차단하는 힘을 제공하는 압축 스프링을 흔히 클로징 스프링(closing spring)이라고 한다. 메인 접촉부를 개방하는 힘을 제공하는 압축 스프링은 흔히 접촉 스프링으로 불린다.

이 압축 스프링들을 제어하기 위한 메카니즘은 래칭 샤프트(latching shaft)와 구동 장치 사이에 기계적 링크 장치의 구성을 포함한다. 구동 장치는 수동식 또는 전동식일 수도 있다. 전동식 구동 장치는 일반적으로 특정한 전기적 상태가 감지되는 경우, 예를 들어 과전류 또는 단락 상태인 경우에 작동한다. 회로 차단기 내의 구동 장치는 전형적으로 링크 장치 조립체에 힘을 부여한다. 그 후에, 링크 장치 조립체는 구동 장치로부터의 힘을 래칭 샤프트에 인가되는 회전력으로 변환한다. 그 후에, 래칭 샤프트가 회전한다. 이러한 회전은 클로징 스프링 또는 접촉 스프링을 해제 또는 가동시키기 위해서 기계적 링크 장치를 통해 변환된다. 클로징 샤프트(closing shaft)로 불리는 클로징 스프링에 기계적으로 연동된 제 1 래칭 샤프트가 있다. 트립 샤프트(tripping shaft)로 불리는 제 2 래칭 샤프트는 접촉 스프링에 기계적으로 연동되어 있다.

각 구동 장치가 대응 링크 장치 조립체를 통해 래칭 샤프트에 작용하는 경우, 링크 장치 조립체는 구동 장치로부터의 선형 힘을 래칭 샤프트에 작용하는 회전력으로 변환하는 레버의 역할을 한다. 구동 장치가 전기적으로 구동되어 메카니즘 및 접촉 조립체의 움직임을 개시하는데 필요한 시간은 오래 걸릴 수 있다. 바람직하지 않은 전기적 상태가 존재하는 경우, 접촉 조립체의 개방에 필요한 시간 주기는 희망하는 것보다 더 길 수도 있다.

기존의 회로 차단기는 그 의도된 목적에 적합하지만, 고전류 및 단락 상태 하에서 접촉부의 개방에 필요한 시간과 회로 차단기의 작동에 관한 구체적인 개량에 대한 필요가 여전히 존재한다.

차단 위치와 개방 위치 사이에서 이동가능한 접촉 구조체를 갖는 회로 차단기가 개시된다. 제 1 메카니즘은 접촉 구조체에 작동가능하게 결합되어 있는데, 개방 위치와 차단 위치 사이에서 이동가능하다. 제 2 메카니즘은 제 1 메카니즘과 접촉 구조체 사이에 작동가능하게 결합된다. 제 2 메카니즘은 접촉 구조체에 작동가능하게 결합된 제 1 및 제 2 링크(link)를 갖는 제 1 링크 장치 쌍을 구비한다. 제 2 메카니즘은 제 1 메카니즘에 작동가능하게 결합된 제 3 및 제 4 링크를 갖는 제 2 링크 장치 쌍을 더 구비한다. 마지막으로, 제 1 스프링은 제 1 링크 장치 쌍을 연결하고, 제 2 스프링은 제 2 링크 장치 쌍을 연결한다.

제 1 캐리어(carrier)를 갖는 회로 차단기 접촉 아암용 메카니즘이 또한 개시된다. 이 메카니즘은 제 1 스프링에 의해 서로 결합된 제 1 쌍의 링크 장치를 더 구비하는데, 제 1 쌍의 링크 장치의 각각은 제 1 캐리어에 피봇방식으로(pivotally) 결합된다. 제 2 쌍의 링크 장치는 제 2 스프링에 의해 서로 결합된다. 제 2 쌍의 링크 장치의 각각은 제 1 쌍의 링크 장치에 피봇방식으로 결합된다. 제 2 캐리어는 제 2 쌍의 링크 장치에 피봇방식으로 결합된다.

제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 메카니즘을 갖는 다중-극 회로 차단기가 또한 개시된다. 다중-극 회로 차단기는 제 1 및 제 2 접촉 아암을 더 구비하고, 각각의 접촉 아암은 차단 위치와 절단 개방(blown-open) 위치 사이에서 이동가능하다. 제 1 및 제 2 접촉 메카니즘은 접촉 아암 중 하나와 관련된다. 각 접촉 메카니즘은 관련 접촉 아암 및 상기 메카니즘을 작동가능하게 결합한다. 각각의 접촉 메카니즘은 접촉 아암에 연결된 제 1 캐리어를 더 구비한다. 제 1 쌍의 링크 장치는 제 1 스프링에 의해 서로 결합되고, 제 1 캐리어에 피봇방식으로 결합된다. 제 2 쌍의 링크 장치는 제 2 스프링에 의해 서로 결합되고, 제 1 쌍의 링크 장치에 피봇방식으로 결합된다. 마지막으로, 제 2 캐리어는 제 2 쌍의 링크 장치에 피봇방식으로 결합되고, 상기 메카니즘에 피봇방식으로 결합된다.

이제, 예시적이고 비제한적이며, 유사한 요소는 유사한 번호를 갖는 도면을 참조한다.

도 1은 차단 위치에 있는 회로 차단기(20)를 도시한다. 회로 차단기(20)는 래이 샤프트 조립체(lay shaft assembly)(22)에 결합된 메인 메카니즘(도시되지 않음)을 구비한다. 래이 샤프트 조립체(22)는 온(on) 위치와 오프(off) 위치 사이에서 움직이는 메인 메카니즘에 반응하여 회전한다. 래이 샤프트 조립체는 핀(26)을 통해 접촉 아암 메카니즘(24)에 결합된다. 본 명세서에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 도 1에 도시된 접촉 아암 메카니즘(24)은 체결 위치에 있고, 접촉 아암 조립체(28)를 개방 및 차단하는데 필요한 메인 메카니즘으로부터의 에너지를 전달 한다. 접촉 아암 조립체(28)는 핀(30)을 중심으로 선회하여 차단 위치, 개방 위치 및 절단 개방 위치 사이에서 이동하도록 회로 차단기(20) 내에 장착되어 있다.

접촉 아암 조립체(28)는 단일 구성요소로서 예시적인 실시예로 도시되어 있음을 인식해야 한다. 그러나, 접촉 아암(32)은 각각 접촉 아암 메카니즘(24)에 결합된 다중 접촉 아암으로 구성될 수도 있다. 나아가, 예시적인 실시예는 통상 "극(pole)"이라 불리는 것 또는 단일 접촉 아암을 갖는 회로 차단기(20)를 도시한다. 회로 차단기의 각 극은 단일한 전기적 위상의 전류를 전송한다. "다중 극(multi-pole)" 회로 차단기에서, 회로 차단기는 각각 회로 차단기(20)를 통해 상이한 위상의 전기를 전송하는 수개의, 전형적으로는 3개의 극을 가질 것이다. 각각의 극은 별도의 접촉 아암 조립체(24)를 통해 래이 샤프트 조립체(22)에 개별적으로 연결된다.

접촉 아암 조립체(28)는, 가동성 접촉부(34)와 일 단부에 장착된 방전 접촉부(arcing contact)(36)를 갖는 아암(32)을 구비한다. 예컨대, 편조 구리 케이블(braided copper cable)로 제조된 가요성의 전기 전도성 스트랩(strap)(38)이 대향 단부에 부착된다. 이 스트랩(38)이 회로 차단기(20)를 통해 전류가 흐르게 하는 컨덕터(40)에 접촉 아암(32)을 전기적으로 결합시킨다. 전류는 접촉 아암 조립체(28)를 통해 흘러 가동성 접촉부(34)를 통해 유출된다. 그 후에, 전류는 고정 접촉부(42)를 통해 컨덕터(44)로 흐르고, 전류는 부하로 전송된다. 접촉부(34, 42)는 일반적으로 저항을 최소화하기 위해 은 텅스텐 합금으로 제조된다. 다른 방전 접촉부(46)가 컨덕터(44)에 장착된다. 방전 접촉부(36, 46)는, 접촉 아암이 아 크 슈트(arc chute)(48) 내로 개방되는 경우에 형성되는 전기 아크를 이동시킴에 있어서 회로 차단기를 보조한다. 압축 스프링(50)은 접촉 아암 조립체(32)의 바닥에 힘을 가하여 접촉 아암의 개방을 보조하도록 회로 차단기(20)에 장착된다.

회로 차단기(20)의 정상 작동 동안, 조작자는 회로에서 전력을 제거하고 싶을 수도 있다. 이것을 이루기 위해, 예컨대 오프 푸시 버튼에 의해 메인 메카니즘이 구동되고, 이는 래이 샤프트 조립체(22)를 도 2에 도시된 개방 위치로 회전시킨다. 접촉 아암 조립체(24)는 체결 위치에 남아 있다. 래이 샤프트 조립체의 회전 운동은 피봇(30)을 중심으로 접촉 아암 조립체(28)를 회전시키는 접촉 아암 메카니즘(24)의 운동으로 변환된다. 접촉 아암 조립체(28)에 의한 이러한 회전은 가동성 접촉부(34)를 고정 접촉부(42)로부터 분리시켜서 전류 흐름의 중단(halting)을 야기한다. 전류를 다시 개시시키기 위해, 조작자는, 예컨대 클로징 푸시 버튼을 작동시킴으로써 메인 메카니즘을 재구동하고, 이는 래이 샤프트 조립체(22)를 도 1에 도시된 위치로 역회전시킨다.

특정 환경 하에서, 컨덕터(44)에 연결된 부하는 예를 들어 단락과 같은 원치않는 상황을 맞기도 한다. 이러한 상황에서, 회로 차단기를 흐르는 전류의 레벨은 급격하게 증가할 것이다. 예를 들어, 정상 작동 상태에서, 회로 차단기(20)는 690V에서 400 내지 5000A의 전류가 흐를 수도 있다. 단락 상황 하에서, 회로 차단기(20)가 설치된 설비에 따라 전류 레벨은 100㎄ 이상 초과할 수도 있다. 이러한 높은 레벨의 전류는 바람직하지 않으며, 조작자는 일반적으로 이러한 상황 하에서 회로 차단기(20)를 통해 흐르는 전류의 양을 제한하고 싶을 것이다. 이런 상황 동 안, 회로 차단기(20)를 통과하는 전류 경로의 기하학적 구조로 인해, 접촉 아암 조립체(28)와 컨덕터(44) 사이에서 많은 양의 자기력이 발생된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 접촉 아암 조립체(28)는, 컨덕터(44)와 접촉 아암 조립체(28) 사이에서의 자기력이 사전 설정된 레벨에 도달하면 접촉 아암 조립체(28)가 메인 메카니즘과 독립적으로 회전하기 시작하도록 배치되어 있다. 예를 들어, 접촉 아암 조립체(28)의 회전은 25 내지 100㎄, 보다 바람직하게는 50㎄에 대응하는 자기력 레벨에서 개시될 수도 있다. 접촉 아암 조립체(28)가 절단 개방되는 상이한 임계치(threshold)들은 하류측에 다른 피더 차단기(feeder breaker)(도시되지 않음)를 갖는 회로 차단기의 선택성에 좌우될 것이며, 임계치 한계(threshold limit)는 접촉 아암 메카니즘(24)의 스프링(88)에 의해 인가되는 힘을 변화시킴으로써 조절가능하다. 접촉 아암 메카니즘(24)은 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 체결 위치로부터 도 3에 도시된 개방 위치로 이동할 것이다. 접촉 아암 메카니즘(24)이 구동되면, 그 후에 접촉 아암 조립체(28)가 개방 위치를 향해 회전한다. 접촉 아암 조립체(28)의 회전은 가동성 접촉부(34)를 고정 접촉부(42)로부터 이격시킨다. 접촉부(34, 42) 사이에서 발생한 전기 아크는 방전 접촉부(36, 46)를 통해 전기 아크로부터의 에너지가 방산되는 아크 슈트(48)로 이동한다.

도 4 내지 도 9를 참조하여, 접촉 아암 메카니즘(24)의 예시적인 실시예를 설명할 것이다. 접촉 아암 조립체(28)는 접촉 아암 메카니즘(24)을 접촉 아암 조립체(28)에 연결시키는 제 1 캐리어(52)를 갖는다. 접촉 아암 메카니즘(24)은 제 2 캐리어를 갖는데, 이 캐리어가 접촉 아암 메카니즘(24)을 래이 샤프트 조립체(22)에 연결시킨다. 캐리어(52)에는 접촉 아암 조립체(28)와 접촉 아암 메카니즘(24) 내 링크 장치 사이에 전기 절연 배리어(barrier)를 제공하기 위해 플레이트(53)가 부착되어 있다. 캐리어 플레이트(52, 78)는 예를 들어, 페놀 수지, 열경화성 폴리에스테르 플라스틱과 같은, 적당한 절연 재료로 제조될 수도 있으며, 한쌍의 링크(54, 56)는 핀(58)에 의해 캐리어(52)에 결합된다. 예시적인 실시예에서, 링크(54)는 핀(62)을 포획하는 슬롯(60)을 포함한다. 링크는 강, 알루미늄 또는 플라스틱을 포함하는 적당한 재료로 제조될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제 2 핀(66)은 링크(56)에 결합된다. 핀(62, 66)은 인장 스프링(extension spring)(64)을 포획하여 링크를 서로 연결시킨다. 플레이트(55) 상의 스토퍼 돌출부(stopper projection)(68)는 한쌍의 링크(54, 56) 사이에 있고, 체결 상태를 위한 접촉 아암의 구성을 얻도록 보조한다. 돌출부(68)는 가요성 링크의 붕괴(collapsing)를 방지하도록 보조한다.

제 2 쌍의 링크(70, 72)는 핀(74, 76)(도 6)에 의해 각각 링크(54, 56)에 결합된다. 링크(72) 내의 슬롯(82)은 핀(84)을 포획하고, 링크(70)에 부착된 다른 핀(86)은 제 2 스프링(88)으로 하여금 링크(70, 72)를 연결하게 한다. 링크(70)는 핀(80)에 의해 제 2 캐리어(78)에 결합된다. 제 2 캐리어(78)는 임의의 적당한 재료로 제조될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 제 2 캐리어(78)는 캐리어(52)와 동일한 절연 재료로 제조된다. 핀(26)은 제 2 캐리어를 래이 샤프트 조립체(22)와 결합시킨다. 링크(56)는, 접촉 아암 메카니즘(24)이 체결 위치에 있는 동안에 핀(84)과 접촉하는 표면(108)을 포함한다. 한쌍의 플레이트 가이드(92, 94)는 핀(80, 58) 사이에 결합된다. 각 플레이트 가이드(92, 94)는, 접촉 아암 메카니즘(24)이 체결 위치와 개방 위치 사이에서 이동하는 경우에 플레이트 가이드(92, 94)가 회전되게 하는 슬롯(96)을 포함한다.

제 3 쌍의 링크(98, 99) 및 제 4 쌍의 링크(100, 101)는 캐리어(52, 78)의 대향 측면 상에 동일한, 그러나 대칭되는 방식으로 배치된다. 링크 장치 쌍은 캐리어(52, 78)의 본체(108, 110)의 두께에 의해 각각 이격된다. 인장 스프링(102)은 제 3 링크 장치 쌍(98, 99)을 연결시키고, 인장 스프링(104)은 제 4 링크 장치 쌍(100, 101)을 연결시킨다. 제 2 플레이트(106)는 제 3 및 제 4 링크 장치 쌍의 사이에 배치되고, 링크들을 이격시켜서 정확한 위치에 유지하도록 돌출부(68)와 유사한 돌출부를 구비한다. 제 1 쌍의 링크 장치(54, 56) 및 제 3 쌍의 링크 장치(98, 99)는 각각 핀(62, 66)에 의해 서로 연결되어 있다. 제 2 쌍의 링크 장치(70, 72) 및 제 4 쌍의 링크 장치(100, 101)는 각각 핀(86, 84)에 의해 서로 연결되어 있다. 접촉 아암 메카니즘 조립체(24)의 각 절반은 나머지와 대칭되며, 접촉 아암 메카니즘 조립체(24)의 작동은 한 측면, 예컨대 제 1 링크 장치 쌍(54, 56) 및 제 2 링크 장치 쌍(70, 72)에 관하여 본 명세서에 기재될 수도 있으나, 본 상세한 설명은 또한 접촉 아암 메카니즘(24)의 대향 측면의 작동도 기술하고 있는 것임을 인식해야 한다.

정상 작동 동안, 접촉 아암 메카니즘(24)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 체결 위치에 있다. 체결 위치에 있는 동안, 접촉 아암 메카니즘(24)은 메인 메카니즘과 접촉 아암 조립체(28) 사이에서 단일 강성 링크 장치로서 어느 정도 이동한다. 이는 접촉 아암 메카니즘 내 부품들의 위치를 서로에 대해 변화시키지 않으면서 메인 메카니즘이 접촉 아암 조립체(28)를 개폐하게 한다. 그러나, 단락 상태 동안, 상술한 바와 같이, 래이 샤프트 조립체(22)는 차단 위치에 남아 있는 반면에, 자기력이 접촉 아암(32)을 개방 위치 쪽으로 바이어싱한다.

단락 상태로 인한 전류의 레벨이, 예컨대 25 내지 100㎄와 같이, 충분히 높은 경우, 접촉 아암에 작용하는 자기력은 접촉 아암 메카니즘을 개방 위치로 이동시키는 스프링(64, 88, 102, 104)에 의해 발생하는 탄성력을 극복할 정도로 충분히 크다. 체결 위치로부터 개방 위치로의 접촉 아암 메카니즘(24)의 움직임을 설명하기 위해, 도 7 내지 도 9를 참조하여 링크들의 움직임을 설명할 것이다. 명료함을 위해 도 7 내지 도 9에서 부품 중 일부는 제거되어 있음을 인식해야 한다.

상술한 바와 같이, 접촉 아암 및 캐리어(52)를 통해 자기력이 전달된다. 이 자기력이 링크(56, 72)를 회전시키고, 이는 핀(84)으로부터 표면(108)에 작용하는 힘의 증가를 야기한다. 이 힘이 충분히 크면, 스프링(88, 64)은 도 8에 도시된 바와 같이 인장되어 핀(84)으로 하여금 슬롯(82) 내에서 활주하게 할 것이다. 핀(84)은, 화살표(110)로 표시된 탄성력이 핀(80)의 중심과 핀(76)의 중심 사이에 유지되는 한, 링크(56)에 접촉되어 있을 것이다. 일단 역선(110)이 핀(80)의 중심을 넘어서 이동하게 되면[통상 "오버 센터링(over-centering)"으로 불림], 스프링(88)으로부터의 힘은 링크(72)를 이격되게 회전시켜서, 핀(84)이 표면(108)에서 분리되고 슬롯(82)의 단부까지 활주하게 한다. 링크(56, 72)에 관하여 상술한 바 와 동일한 상호 작용이 링크(54, 70), 링크(98, 100) 및 링크(99, 101)의 사이에서도 발생함을 인식해야 한다.

핀(62, 84)이 링크 슬롯 내에서 이동하기 시작하면, 접촉 아암 조립체(28)가 회전하기 시작할 것이고, 이는 가동성 접촉부(34)가 고정 접촉부(42)로부터 이격되게 한다. 접촉 아암 조립체(28)는, 핀(62, 84)이 링크 슬롯의 단부에 도달할 때까지, 계속 개방되어 있을 것이다. 통상 "절단 개방"으로 공지된 이러한 위치가 도 3에 도시되어 있다.

메인 메카니즘의 도움없이 접촉 아암 조립체(28)를 고정 접촉부(42)로부터 이격되게 하는 것은 회로 차단기(20)의 작동에 있어서 장점을 제공한다. 이러한 개방 작동("절단 개방 작동")은, 접촉 아암 메카니즘(24)이 원치 않는 전기적 상황에 메인 메카니즘보다 빠르게 반응할 수 있기 때문에, 시스템 내에 현존하는, 따라서 보호되는 부하가 겪게 되는, 누전의 레벨에 대해 회로 차단기를 통해 흐르는 최소 전류가 제한되게 한다. 예시적인 실시예에서, 접촉 아암 메카니즘은 메인 메카니즘의 30㎳에 대해 8 내지 10㎳으로 접촉 아암 조립체(28)를 이격시킬 것으로 기대된다. 예시적인 실시예에서, 절단 개방 위치에 도달된 후에 메인 메카니즘이 개방 위치로 이동할 것이고, 이는 회로 차단기에 관련된 다른 극들을 개방시킬 것으로 예상된다.

나아가, 절단 개방 작동이 활성화되는 레벨은 스프링(64, 88, 102, 104)에 의해 발생하는 힘의 함수이다. 조작자는 스프링(64, 88, 102, 104)을 교체함으로써 회로 차단기(20)가 절단 개방 작동을 개시하는 레벨을 선택할 수도 있다. 따라 서, 단일 회로 차단기는 많은 상이한 분야에 사용하기 위해 단일 구성요소의 교체를 통해 쉽게 재구성될 수도 있다. 예를 들어, 조작자는 단락 상황에서 전류를 차단하기 위해 회로 차단기(20)의 하류측에 위치하는 다른 회로 차단기(도시되지 않음)를 원할 수도 있다. 이는 하류측 회로 차단기와 함께 회로 차단기(20)의 절단 개방 레벨을 조정함으로써 성취될 수도 있다. 이러한 접근 방법을 활용함으로써, 조작자는 적절한 레벨의 보호를 보호되는 부하의 일부분에 제공할 수 있고, 보다 큰 단락 상황에서도 여전히 보호를 유지할 수 있다.

예시적인 실시예가 하나의 슬롯과 상호 작용하는 각 스프링(64, 88, 102, 104)에 대하여 접촉 아암 메카니즘(24)의 작동을 개시하였지만, 다른 장치들이 사용될 수도 있다. 도 10 내지 도 13에는 접촉 아암 메카니즘(24)의 다른 예상되는 대안적 실시예들이 도시되어 있다. 도 10 및 도 11에서, 슬롯(60, 82)은 접촉 아암 메카니즘(24)의 서로에 대한 동일 측면 상에 위치되어 있다. 도 12에서, 각각의 링크(54, 60, 70, 72)는 슬롯을 포함한다. 마지막으로, 도 13에는 링크 내 슬롯을 사용하지 않는 장치가 도시되어 있다. 이제, 일단 탄성력이 오버 센터링되면, 인장 스프링이 압축되지 않은 상태에 도달할 때까지 링크는 상호 이격되게 회전한다.

본 상세한 설명은 예시를 사용해서 최적의 모드를 포함하여 본 발명을 개시하고, 또한 당업자로 하여금 임의의 장치 및 시스템의 제조 및 사용, 그리고 임의의 통합된 방법의 수행을 포함하여 본 발명을 실시할 수 있게 한다. 본 발명의 특허가능한 범위는 특허청구범위에 의해 한정되고, 당업자에게 자명한 다른 예들을 포함할 수도 있다. 이러한 다른 예들은, 특허청구범위의 문자적 표현과 상이하지 않은 구조적 요소를 갖거나, 또는 특허청구범위와 아주 적은 차이를 갖는 균등한 구조적 요소를 갖는다면, 특허청구범위의 범위 내에 포함될 의도이다

도 1은 예시적인 실시예에 따른 차단 위치에 있는 회로 차단기의 측면도,

도 2는 개방 위치에 있는 도 1의 회로 차단기의 측면도,

도 3은 절단 개방 위치에 있는 접촉 아암을 구비한 도 1의 회로 차단기의 측면도,

도 4는 도 1의 접촉 아암 메카니즘의 사시도,

도 5는 도 4의 접촉 아암 메카니즘의 분해 사시도,

도 6은 도 4의 접촉 아암 메카니즘의 측면도,

도 7은 결합 위치에 있는 도 4의 접촉 아암 메카니즘의 부분 평면도,

도 8은 중간 위치에 있는 도 4의 접촉 아암 메카니즘의 부분 평면도,

도 9는 개방 위치에 있는 도 4의 접촉 아암 메카니즘의 부분 평면도,

도 10은 접촉 아암 메카니즘의 변형 실시예의 측면도,

도 11은 접촉 아암 메카니즘의 변형 실시예의 측면도,

도 12는 접촉 아암 메카니즘의 변형 실시예의 측면도,

도 13은 접촉 아암 메카니즘의 변형 실시예의 측면도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

20 : 회로 차단기 22 : 래이 샤프트 조립체

24 : 접촉 아암 메카니즘 28 : 접촉 아암 조립체

32 : 접촉 아암 34, 42 : 가동성 접촉부

36, 46 : 방전 접촉부 40, 44 : 컨덕터

48 : 아크 슈트 50 : 압축 스프링

52, 78 : 캐리어 54, 56, 70, 72 : 링크

60 : 제 1 링크 슬롯 64 : 제 1 인장 스프링

82 : 제 4 링크 슬롯 88 : 제 2 인장 스프링

Claims

회로 차단기에 있어서,

차단 위치와 개방 위치 사이에서 이동가능한 접촉 구조체(28)와,

상기 접촉 구조체(28)에 작동가능하게 결합되고, 개방 위치와 차단 위치 사이에서 이동가능한 제 1 메카니즘(22)과,

상기 제 1 메카니즘(22)과 상기 접촉 구조체(28) 사이에 작동가능하게 결합된 제 2 메카니즘(24)을 포함하며,

상기 제 2 메카니즘(24)은, (i) 상기 접촉 구조체(28)에 작동가능하게 결합된 제 1 링크(54) 및 제 2 링크(56)를 갖는 제 1 링크 장치 쌍과, (ⅱ) 상기 제 1 메카니즘(22)에 작동가능하게 결합된 제 3 링크(70) 및 제 4 링크(72)를 갖는 제 2 링크 장치 쌍과, (ⅲ) 상기 제 1 링크 장치 쌍을 연결시키는 제 1 스프링(64)과, (ⅳ) 상기 제 2 링크 장치 쌍을 연결시키는 제 2 스프링(88)을 포함하는

회로 차단기.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 링크(54)는 슬롯(60)을 포함하고, 상기 제 1 링크 장치 쌍은 상기 제 1 링크(54) 내 제 1 슬롯(60)을 통해 상기 제 2 링크 장치 쌍에 작동가능하게 결합된

회로 차단기.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 스프링(64)은 상기 제 1 링크 슬롯(60) 내의 제 1 핀(62)을 통해 상기 제 1 링크(54)에 결합된

회로 차단기.
제 3 항에 있어서,

상기 제 3 링크(70)는 상기 제 1 핀(62)에 접촉되어 있는 표면(108)을 포함하는

회로 차단기.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 핀(62)은, 상기 제 1 메카니즘(22)이 차단 위치에 있는 동안 상기 개방 위치로 이동되고 있는 상기 접촉 구조체(28)에 반응하여 상기 표면(28)에 의해 상기 슬롯(60) 내에서 병진 운동할 수 있는

회로 차단기.
다중-극 회로 차단기에 있어서,

제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 메카니즘(22)과,

차단 위치와 절단 개방 위치 사이에서 이동가능한 제 1 및 제 2 접촉 아 암(32)과,

상기 접촉 아암(32)에 각각 관련되고, 상기 관련 접촉 아암(32) 및 상기 메카니즘(22)에 작동가능하게 결합된 제 1 및 제 2 접촉 메카니즘(24)을 포함하며,

상기 접촉 메카니즘(22)의 각각은, (i) 상기 접촉 아암(32)에 연결된 제 1 캐리어(52)와, (ⅱ) 제 1 스프링(64)에 의해 서로 결합되고, 각각 상기 제 1 캐리어(52)에 피봇방식으로 결합된 제 1 쌍의 링크 장치와, (ⅲ) 제 2 스프링(88)에 의해 서로 결합되고, 각각 상기 제 1 쌍의 링크 장치에 피봇방식으로 결합된 제 2 쌍의 링크 장치와, (ⅳ) 상기 제 2 쌍의 링크 장치에 피봇방식으로 결합되고, 상기 매커니즘(22)에 피봇방식으로 결합된 제 2 캐리어(78)를 포함하는

다중-극 회로 차단기.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 쌍의 링크 장치는 슬롯(60)을 갖는 제 1 링크(54)와, 제 2 링크(56)를 구비하며,

상기 제 1 스프링(60)은 상기 제 1 링크 슬롯(60) 내에 활주가능하게 장착된 제 1 핀(62)에 의해 상기 제 1 링크(54)에 결합되어 체결 위치와 개방 위치 사이에서 이동하는

다중-극 회로 차단기.
제 7 항에 있어서,

상기 제 2 쌍의 링크 장치는 슬롯을 갖는 제 3 링크(70)와, 제 4 링크(72)를 구비하며,

상기 제 2 스프링(88)은 상기 제 3 링크(70) 슬롯 내에 활주가능하게 장착된 제 2 핀(86)에 의해 제 3 링크(70)에 결합되어 체결 위치와 개방 위치 사이에서 이동하는

다중-극 회로 차단기.
제 8 항에 있어서,

상기 제 3 링크(70)는 상기 제 1 핀(62)에 접촉되어 있는 표면(108)을 포함하는

다중-극 회로 차단기.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 핀(62) 및 제 2 핀(84)은, 상기 차단 위치로부터 상기 절단 개방 위치까지 이동하는 상기 접촉 아암(32)과 상기 차단 위치에 유지되는 상기 메카니즘(22)에 반응하여, 상기 체결 위치로부터 상기 개방 위치까지 이동가능한

다중-극 회로 차단기.