KR930001001B1

KR930001001B1 - 전기회로 차단기

Info

Publication number: KR930001001B1
Application number: KR1019840008126A
Authority: KR
Inventors: 이. 메이어 알프레드; 에이치. 플티크 로버트; 케이. 후프만 윌터
Original assignee: 웨스팅하우스 일렉트릭 코오포레이숀; 죠오지 메클린
Priority date: 1983-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1993-02-12
Also published as: DE3482075D1; BR8406553A; IN160719B; AU573286B2; EP0145990A3; EP0145990A2; IE842944L; JP2610806B2; MX156833A; ES8608226A1; NZ210256A; ES538702A0; EP0145990B1; JPS60151924A; IE56136B1; KR850004874A; AU3577984A

Abstract

내용 없음.

Description

전기회로 차단기

제1도는 배선용 차단기의 상부 평면도.

제2도는 제1도의 장치의 측면도.

제3도는 제1도의 선 3-3을 따다 절취한 제1도의 장치의 접점이 "패쇄" 및 "블로운 오픈"위치에 있음을 나타내는 확대 단면도.

제4도는 제3도의 선 4-4를 따라 절취한 제1도의 장치의 확대 단면도.

제5도는 제4도의 선 5-5를 따라 절취한 제1도의 장치의 확대 단면도.

제6도는 제3도의 선 6-6을 따라 절취한 제1도의 장치의 중앙극 또는 상에 대한 부분 확대 단면도.

제7도는 제3도의 선 7-7를 따라 절취한 제1도의 장치의 확대 단면도.

제8도는 제3도의 선 8-8를 따라 절취한 제1도의 장치의 중앙극 또는 상에 대한 부분 확대 평면도.

제9도는 제3도의 선 9-9을 따라 절취한 제1도의 장치의 중앙극 또는 상에 대한 부분 확대 평면도.

제10도는 제3도의 선 10-10을 따라 절취한 제1도의 장치의 중앙극 또는 상에 대한 부분 확대 평면도.

제12도는 제1도의 장치의 작동 기구에 대한 확대 분해 사시도.

제13도는 제1도의 장치의 트립바의 확대 사시도.

제14도는 제1도의 장치가 "개방"위치를 나타내는 중앙극 또는 상에 대한 부분 확대 단면도.

제15도는 제1도의 장치가 "트립"위치를 나타내는 중앙극 또는 상에 대한 부분 확대 단면도.

제16도는 제1도의 장치의 접점이 "폐쇄" 및"블로운 오픈"위치에 있음을 나타내는 다른 실시예에 대한 부분 확대 단면도.

제17도는 제16도의 선 17-17을 따라 절취한 제16도의 장치에 대한 부분 확대 단면도.

제18도는 제16도의 장치의 접점이 "트립"위치에 있음을 나타내는 부분 확대 단면도.

제19도는 제1도의 장치의 접점이 "폐쇄"및"블로운 오픈"위치에 있음을 나타내는 또 다른 실시예에 대한 부분 확대 단면도.

제20도는 제19도의 선 20-20을 따라 절취한 제 19도의 장치에 대한 부분 확대 평면도.

제21도는 제19도의 장치가 "트립"위치를 나타내는 부분 확대 단면도.

제22도는 제1도의 장치를 또 다르게 조??할 수 있는 하측의 고정 접촉자를 나타내는 또 다른 실시예에 대한 부분 확대 단면도.

제23도는 제22도의 선 23-23을 따라 절취한 제22도의 장치에 대한 부분 확대 단면도.

제24도는 제22도의 전기 접촉자의 확대 투시도.

제25도는 하측의 고정 접촉자를 나타내는 또 다른 실시예에 대한 부분 확대 단면도.

제26도는 제25도의 전기 접촉자의 확대 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

30 : 회로 차단기 32 : 커버

34 : 베이스 42 : 작동 핸들

50 : 하측 전기 접촉자 52;410;450 : 상측 전기 접촉자

54 : 전기 아크 슈트 56 : 슬롯 모터

58 : 작동기구 66 :하측 가동 접촉자 아암

68 : 접촉자 압축 스프링 72 : 접점

80 :토글 기구 84 : 크로스-바

86 : 금속 측판 88 :조작 요크

96 :크래들 110 : 토글 접속핀(또는 피봇 접속핀)

147 : 중간 랫치판 166 : 가동 조작 요크 랫치

172 : 트립바 174 : 아마츄어

178 : 자석 180 : 바이메탈

200 : 구리 분로(또는 가요성 도전체) 216 : 피봇 아암

270 : 포켓 형성부 (또는 확대부) 282 : 포켓

284;412;492 : 베이스부(또는 단부) 286 : 압축 스프링

288 : 스프링 파동체 306 : 접점

308 : 상측 가동 접촉자 아암 330 : 스톱 수단

416;418 : 슬롯 416 : 스프링 바이어스핀

420;466 : 측벽 422 : 상측 접촉점

426 :인장 스프링 430 : 하측 접촉점

432 : 랫치 452 : 베이스부

454 : 핀 458 : 토션 스프링

본 발명은 일반적으로 배선용 차단기에 관한 것으로, 특히 이러한 배선용 차단기의 기게적인 작동을 제어하기 위한 작동 기구에 관한 것 이다.

회로 차단기, 특히 배선용 차단기는 종해 기술에 이미 잘 알려져 있다. 이와같은 회로 차단기의 예들이 미합중국 특허 제 3,525,959호, 제3,614,865호, 제3,815,059호, 제3,863,042호, 제4,077,025호, 제4,166,205호에 기재되어 있다. 일반적으로 종래 기술의 배선용 차단기는 전기적 결함, 특히 전기적 과부하 상태, 저레벨 과장 전류 상태와 어떤 경우에는 고레벨 단락 회로, 또는 고장 전류 상태에 대해 전기 회로를 보호하기 위하여 설계된 가동 접촉자 장치 및 작동 기구가 설치되어 있다. 이와 같은 종래 기술의 장치는 과부하 상태나 혹은 단락 회로, 즉 고장 전???? 상태가 발생하면 한쌍의 전기 접촉자를 분리시키기 위해 토글 기구의 이동을 조절하는 트립 기구를 활용해 왔다 이러한 트립 기구가 갖고 있는 바이메탈은 트립 바를 회전시키는 과부하 상태에 반응하여 이동 가능하며, 토글 기구를 이동시키면 한쌍의 전기 회로 차단기의 접촉자가 개방된다. 또한 이와 같은 종래 기술의 장치는 한쌍의 접촉자를 분리시키는 트립 바를 유사하게 회전시키기 위한 단락 회로, 즉 고장 전류의 흐름에 응답하여 이동할 수 있는 접촉자를 활용해 왔다. 적어도 몇가지 종래 기술의 장치는 고레벨 단락 회로 즉 고장 전류의 흐름을 신속하게 차단하기 위하여 블오우 어파트(blow-apart) 접촉자를 사용한다.

많은 종래 기술의 장치들이 전기 회로내의 고장 상태에 대하여 적합한 보호를 행해 왔지만, 신속하고 효율적이며 신뢰성이 높은 동작을 할 수 있는 소형 배선용 차단기의 필요성이 증대되어 왔다. 종래 회로 차단기의 기계적 작동을 제어하기 위해 지금까지 사용해왓던 많은 작동 기구는 비교적 커다란 작동 공간을 필요로 한다. 비교적 작은 공간을 요구하는 배선용 차단기는 아직 실현되지 않았으며 종래 기술의 회로 차단기는 과부하 및 고장 전류 상태에 대하여 전기 시스템을 보호하기 위해 신속하고 효율적이며 신뢰성이 높게 동작하지 않았다.

본 발명의 기본 목적은 상술한 바를 감안하여 상기한 필요성을 충족시킨 배선용 차단기를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 의하면, 적어도 한쌍의 연동 접촉자와, 절연 크로스바를 포함하는 작동 수단을 구비하며, 상기 절연 크로스바는 상기 한쌍의 접촉자중 1접촉자 혹은 각 쌍에 있어서의 1접촉자를 회동 가능하게 지지하여 접촉자 개방 위치 및 접촉자 폐쇄 위치 사이에서 움직이도록 하고, 상기 한쌍의 접촉자중 1 접촉자 혹은 각 쌍에 있어서의 1접촉자는 이 접촉자를 통해 전류가 흐를 때 이전류의 흐를 때 이 전류의 흐름에 따라 방향이 바뀌고 상기 접촉자를 개방 위치가 되도록 구동시키는 경향이 있는 전기 역학적 힘을 받도록 배치되며, 상기 크로스바는 피봇 접속핀을 통해 각 접촉자와 연결되는 동시에 포켓을 형성하는 포켓 형성부를 가지고, 상기 크로스바에 회동 가능하게 지지된 각 접촉자는 관련 포켓에 배치된 상기 피봇 접속핀에 인접한 단부를 가지며, 상기 크로스바는 관련 포켓에 배치된 억제 수단을 가지고, 상기 억제 수단은 접촉자의 상기 단부와 결합하여 정상 동작시 상기 접촉자가 상기 크로스바와 일체로되어 함께 움직이도록 제한하고, 상기 전기 역학적힘의 작용하에서는 그 힘이 이미 설정된 레벨을 초과할 경우에는 크로스바와 독립적으로 상기 접촉자가 접촉자 개방 위치로 움직이도록 허용하며, 성형된 일체의 구조체인 상기 크로스바는 접촉자 폐쇄 방향으로 각 접촉자의 독립적인 운동을 제한하는 스톱 수단을 갖는 것을 특징으로 한가.

이와 같은 크로스-바 및 접촉자 어셈블리는 비교적 작은 공간을 점유하도록 통합시켜 소형화시켰으며, 동시에 고레벨 단락 회로 혹은 고장 전류가 발생할 때 전류 제한 작용을 함은 물론이며 신속하고 효율적인 동시에 신뢰성 있는 동작을 행한다. 상기 크로스-바는 회로 차단기에 대한 각각의 상(극)에 배치된 포켓 형성부를 가진 통합 구조인 것이 바람직하다. 상기 크로스-바에 대한 각각의 포켓 형성부는 분리 가능한 한쌍의 전기 접촉자의 상부 접촉자가 배치되는 윈도우형 개구부(포켓)를 형성한다.

이하, 더욱 상세하게 기술되는 양호한 일실시예에 있어서, 각각의 포켓내에는 압축 스프링이 배치되어 있고 스프링 피동체가 상측 전기 접촉자의 베이스부와 압축 스프링 사이에 위치한다. 상기 스프링 피동체를 통해 베이스부에 인가되는 압축 스프링의 힘은 상측 전기 접촉자를 크로스-바와 일치시켜 이동하게 한다.

그러나, 고레벨 고장 전류 혹은 단락 회로 상태가 발생하면 상측 전기 접촉자는 스프링 피동체의 편향에 의해 크로스-바의 개구부에서 독립적으로 회전되므로 작동 기구가 트릭 동작을 통해 시퀸스하는 것을 기다리지 않고도 하측 전기 접촉자를 분리시킬 수 있도록 하향으로 편향된 스프링 피동체와 결합하는 구성을 하여 회로 차단기에 트립이 발생할때 상측 전기 접촉자는 작동 기구에 의해 크로스-바와 함께 운동하도록 리세트 된다. 각각의 크로스바의 포켓 형성부에 형성된 윈도우형 포켓은 크로스-바에 강도를 제공하고, 또한 상기 포켓내에 종래에는 분로(shunt)로 공지된 바 있는 가요성 도전체를 수용하며, 이 도전체는 상측 전기 접촉자에 전류를 흐르게 한다. 따라서, 상기 가요성 도전체가 크로스-바의 회전축에 인접한 개구부에 수용되어 최소한의 가요성을 초래하므로 회로 차단기의 수명과 신뢰성을 높인다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 크로스-바상의 각 접촉자에 대한 단부, 즉 베이스부는 일반적으로 스프링 바이어스되는 록킹핀의 신장 부분을 수용하기위한 J자형의 슬롯을 갖는다. 상기 록킹핀은 크로스-바에 형성된 한쌍의 슬롯, 즉 개구부의 전방 에지의 대항하여 배치되고, 베이스부내의 슬롯에 대한 상부 에지는 고레벨 단락 회로 흑은 고장 전류 상태가 발생할시에 핀으로부터 상측 전기 접촉자를 분리시키는 핀의직경을 따라 중간 이하의 거리에서 핀의 외주면을 접촉시킨다.

정상적으로 상기 록킹핀은 크로스-바에 부착되는 한쌍의 인장 스프링에 의해 신장 슬룻의 상부면에 맞물려 있으며. 또한 크로스-바와 일치하는 상측 전기 접촉자를 이동시키는 베이스부의 슬롯내에 부분적으로수용된다.

고레벨 단락 회로 혹은 상당한 크기의 고장 전류가 발생할때의 높은 자기 반발력이 핀의 외주변을 따라베이스부의 슬롯에 대한 상부 에지를 용이하게 이동시키며, 인장 스프링의 힘에 대향하여 핀을 후미 방향으로 이동시키고. 또한 핀으로부터 베이스부를 이동시키는데, 이로 말미암아 상측 전기 접촉자의 회전에 아무런 지장을 받지 않는다 상측 전기 접촉자가 회전할 동안, 베이스부의 슬룻에 대한 하부 에지는 하향으로편향될 수 있는데, 이후에 회로 차단기의 베이스에 부착된 신장 판스프링의 자유 단부가 해제된다. 다음 상측 전기 접촉자는 상기 판스프링에 의해 회로 차단기의 관련 하측 전기 접촉자로부터 분리된다.

작동 기구의 다음 트립 동작은 상기 판 스프링의 랫치 특징을 제거한다. 트립 동작 동안. 상측 전기 접촉자는 핀을 상측 전기 접촉자의 베이스에 대한 윤곽면과 맞물리게 하는 회전 크로스-바에 의해 최로 차단기의 고정 스톱부에 대항하여 힘이 발생된다 유곽면을 따라 상기 록킹핀은 이것이 베이스부에 형성된 슬롯의상부 에지를 통과할때까지 후미 방향으로 편향된다

이제, 본 발명의 양호한 실시예를 첨부한 도면에 의기하여 더욱 상세하게 설명한다.

먼저, 신규의 개선된 배선용 차단기(30)가 도시된 제1도 내지 제15도를 참조해서 본 발명을 설명한다여기에서 설명되는 회로 차단기(30)는 3상, 즉 3극 회로 차단기로 기술되었지만, 본 발명은 단상 또는 그밖의 다상 회로 차단기, 그리고 교류 회로 차단기와 직류 회로 차단기에 모두 동일하게 적용될 수 있다.

회로 차단기(30)는 성형된 절연 베이스(34)와 다수의 파스너 (36)에 의해 이 절연 베이스(34)에 부착된 성형 절연 커버(32)를 포함한다. 각 극(또는 상)에 대해 다수의 제1전기 단자 또는 라인 단자(38A,38B,38C) (제4도)와 다수의 제2전기 단자 또는 부하 단자(40A,40B.40C)가 설치되고, 이들 단자는 3상 전기 시스템을 보호하기 위해 회로 차단기 (30)를 3상 전기 회로에 전기적으로 직렬 접속시키는데 사용된다

회로 차단기(30)는 또한 전기적으로 절연된 작동 핸들(42)을 가지며, 이 핸들(42)은 상부 커버 (32)의 개구부(44)글 통해 배치되어 회로 차단기 (30)를 "폐쇄"위치 (제3도) 또는 "개방"위치 (제14도)로 설정한다. 또한. 회로 차단기(30)는 "블로운 오픈(BLOWN-OPEEN)"위치(제3도에서 점선으로 도시한 위치) 또는"트립 (TRIPPED)"위치 (제15도)를 가질 수 있다. 회로 차단기 (30)가 트립 위치에 놓이게 된 후, 작동 핸들을 "트립"위치(제15도)로부터 "개방"위치(제14도)를 지나도록 이동시켜 추가 보호 동작을 리세트할 수도 있다. 그러면 핸들(42)은 "개방' 위치 (제14도)에 놓이거나 "폐쇄"위치 (제 3도)로 이동되는데, 이 경우에 회로차단기(30)는 추가 보호 동작을 언제든지 할 수 있다. 이러한 핸들(42)의 이동은 작동자에 의해 수통이나자동으로 할 수 있다. 또한, 핸들(42)과 함께 이동 가능한 절연 스트립(46)은 개구부(44)하부를 커버하는동시에 회로 차단기 (30)의 내부와 외부 사이에 전기적 절연체로서 사용된다.

회로 차단기 (30)의 주요 내부 구성 소자로서는 하측 전기 접촉자(50), 상측 전기 접촉자(52), 전기 아크슈트(54). 슬롯 모터 (56), 작동 기구(58)등이 있으며, 아크 슈트(54)와 슬롯 모터(56)는 종래의 기술이므로이후 상세한 설명은 하지 않지만 간단히 설명하면, 아크 슈트(54)는 고장 상태때, 분리된 전기 접촉자(50,52)간에 형성된 단일 전기 아크를 일련의 작은 아크로 분할하고, 전체 아크 전압을 증대시켜 고장 전류의 크기를 제한하는데 사용된다. 슬롯 모터(56)는 일련의 U자형의 강철 적층 또는, 전기적으로 절연된 U자형고체 강철봉에 수납되도록 구성되어 있다. 이 모터(56)는 또한 접촉자(50.52)근방에 배치되어 고레벨 단락전류 또는 고장 전류가 존재할 때 발생되는 자계를 집 속시키며, 이 집속에 의해 전기 접촉자(50,52)간의 자기 반발력을 크게 증대시켜 전기 접촉자(50,52)의 분리 동작을 신속하게 가속화한다. 전기 접촉자(50.52)의신속한 분리는 상대직 고아크 저항을 형성하여 고장 전류의 크기를 제한하게 된다. 상기 아크 슈트(54)와슬룻 모터(56)에 대한 상세한 설명은 미합중국 특허 제3,815,059호에 기재되어 있으므로 상기 특허를 참조한다.

하측 전기 접촉자(50)(제3도,제4도 및 제11도)는 파스너(64)에 의해 베이스(34)에 고정된 하측에 형성된 고정 부재(62)와, 하측 가동 접촉자 아암(66)과, 한쌍의 접촉자 압축 스프링(68)과, 하측 접촉자 바이어싱 수단인 압축 스프링(70)과, 상측 전기 접촉자(52)에 물리적, 전기적으로 접촉하는 접점(72)과, 상측 전기 접촉자(52)와 하측 전기 접촉자(50)와의 사이에 있을 수 있는 아크 발생 가능성을 감소시키는 절연스트립(74)을 포함한다. 베이스(34)의 외부로 뻗어있는 라인 단자(38B)는 단일체의 고정 부재(62)와 일체로 된단부를 구비한다. 고정 부재(62)는 회로 차단기(30)의 "블로운 오픈" 동작중 가동 접촉자 아암(66)의 운동을 제한하거나 정지시키는 작용을 하는 경사부(62A)와 : 베이스(34)에 형성되어 압축 스프링(70)을 고착시키는 작용을 하는 리세스(76)에 대해 중첩하는 위치에 있는 개구부(62B)와 : 개구부(62B)가 형성된 면에존재하는 평면부(62C)를 포함한다. 평면부(62C)를 관통하는 나사면 개구부(62D)에 파스너(64)를 삽입하여고정 부재(62)를 고정하게 됨으로써 하측 전기 접촉자(50)를 베이스(34)에 고정시킨다. 고정 부재(62)는 이격되고 일체로 형성되며, 직립하고 대략 U자형으로 만곡된 한쌍의 접촉부(62E,62F)를 구비한다. 상기 접점부(62E,62F)는 각각 이격된 동시에 평탄한 경사면(62G,62H)을 포함하는데, 상기 두 경사면은 하측 평면부(62C)의 면에 대해 대략 45도 각도로 경사지고, 접촉부(62E,62F)의 내면을 가로지르는 방향으로 뻗어있다. 스톱부(62J)(제 4도)는 하측 가동 접촉자 아암(66)의 상향 이동을 제한하는 역할을 한다.

하측 가동 접촉자 아암(66)은 회동핀(78)(제11도)에 고착되어 접촉부(62E,62F)내에서 회동핀(78)의 종축주위를 회전한다. 회동핀(78)은 압축 스프링(68)에 의해 바이어스된 원형의 접촉부(78A,78B)를 구비하고,이 접촉부는 접촉부(62E,62F)의 경사면(62G,62H)과 접촉해서 유효 전류를 전도한다. 이러한 방식으로, 하측에 형성된 고정 부재(62)와, 하측 가동 접촉자 아암(66)사이에 효과적인 전도 접속 및 전류 전송이 회동핀(78)을 통해 이루어진다. 하측 가동 접촉자 아암(66)은 회동핀(78)과 접점(72)사이에 배치된 길다란 고정레버 아암(66A)과, 압축 스프링(70)의 상단부를 수납하는 하향 돌출부. 즉 스프링 로케이터(66B)를 포함하여 하측 가동 접촉자 아암과 압축 스프링간에 효과적인 접속을 유지한다. 마지막으로, 하측 가동 접촉자아암(66)의 하측 단부에는 일체로 형성된 평탄면(66C)이 배치되며, 이 평탄면은 스톱부(62J)와 접촉하여하측 가동 접촉자 아암(66)과 이 아암에 고착된 접점(72)의 상향 운동을 제한한다.

전술한 바와 같이 하측 전기 접촉자(50)는 압축 스프링(70)(제3도)의 바이어스에 대항한 접촉자 아암(66)의 빠른 하향 이동을 야기시키기 위해, 전기 접촉자(50,52)의 길다란 평행부를 통해 흐르는 고장 전류또는 고레벨 단락 회로에 의해 발생되는 높은 자기 반발력을 이용한다. 전기 접촉자(50,52)간의 아주 신속한 분리 동작은 전기 접촉자(50,52)간에 형성되는 전기 아크에 걸리는 저항을 증대시키므로, 상대적으로 작은 물리적 공간내에서 고장 전류를 효과적으로 제한할 수 있다. 종래 기술의 배선용 차단기에서 회로 차단기의 단자와 하측 전기 접촉자의 하측 가동 접촉자 아암 사이에서 전류 통로를 제공하기 위해 필요로 했던가요성 구리 분로(shunt)는 본 발명의 하측 전기 접촉자(50)에 의해 필요가 없게 된다. 회동핀(78)에 대해일정한 바이어스를 제공하는 압축 스프링(68)을 사용함으로써 단자(38B)와 접점(72)사이에 효과적인 전류통로를 제공하는 동시에 하측 전기 접촉자(50)의 설치를 작은 규모로 콤팩트하게 구성할 수 있게 되었다.

작동 기구(58)는 오버 센터 토글 기구(80), 트립 기구(82), 일체로된 단일의 성형 크로스-바(84)(제12도), 서로 이격되어 대향한 한쌍의 금속 측판(86), 회동 가능한 금속 핸들 요크(88), 장고한 스톱핀(90),한쌍의 작동 인장 스프링 (92)을 포함한다.

오버 센터 토글 기구(80)는 강고한 금속 크래들(96)을 포함하며, 이 크래들은 크래들 지지핀(98)의 축을중심으로 회전이 가능하다. 조립 상태에서 크래들 지지핀(98)의 종방향 대향 단부들은 금속 측판(86)에 형성된 한쌍의 개구부(100)에 유지된다.

토글 기구(80)는 한쌍의 상측 토글 링크(102)와, 한쌍의 하측 토글 링크(104)와, 토글 스프링핀(106)과,상측 토글 링크 피동핀(108)을 추가로 포함한다. 하측 토글 링크(104)는 토글 접속핀(110)에 의해 상측 전기 접촉자(52)에 고착되며, 각 하측 토글 링크(104)는 토글 접속핀(110)을 수납할 수 있는 하측 개구부(112)를 포함한다. 또한, 토글 접속핀(110)은 상측 전기 접촉자(52)에 형성된 개구부(114)를 통과해서 상측전기 접촉자(52)가 토글 전속핀(110)을 중심축으로 하여 자유로이 회전할 수 있도록 한다. 핀(110)의 종방향 대향 단부는 크로스-바(84)에 수납되고 유지된다. 그러므로, 고레벨 단락 회로 또는 고장 전류가 존재하는 경우를 제외하고는 상측 전기 접촉자(52)의 운동과 이에 대응하는 크로스-바(84)의 운동은 하측 토글링크(104)의 운동에 의해 발생된다. 이와 같은 방식으로, 회로 차단기 (30)의 중앙 극(상)에 있어서, 작동기구(58)에 의한 상측 전기 접촉자(52)의 운동은 동시에 크로스-바(84)를 거쳐 회로차단기(30)의 다른 극 (상)에 결합된 상측 전기 겹촉자(52)에 동일한 운동을 야기시킨다

각 하측 토글 링크(104)는 또한 상측 개구부(116)를 포함하고, 각 상측 토글링크(102)는 개구부(118)를

포함한다. 토글 스프링판(106)을 개구부(116)와 개구부(118)에 수납함으로써, 상측 토글 링크(102)와 하측 토글 링크(104)는 상호 연결되고, 이들간에 회전 운동이 가능하게 된다 토글 스프링핀(106)의 종방향 대향 단부는 인장 스프링(92)의 하부에 존재하는 갈고리 모양의 만곡 단부를 수납 및 유지할 수 있는 저널(120) 을 포함한다. 인장 스프링(92)의 상부에 존재하는 갈고리 모양의 만곡 단부(124)는 핸들 요크(88)의 상부 평탄면(128)에 형성된 슬롯(126)에 수납 및 유지된다. 각 인장 스프링(92)과 결합하는 슬롯(126)중 최소한 하나는 인장 스프링(92)의 만곡 단부(124)를 위치시키는 위치 설정 리세스(130)를 포함하므로, 슬롯(126)의 길이 방향에 따른 스프링 (92)의 실제의 횡이동을 최소로 하거나 방지할 수 있다.

조립된 상태에 있어서, 만곡 단부(124)가 슬롯(126)내에 위치하고 만곡 단부(122)자 저널(120)내에 위치 하므로, 링크(102, 104)는 토글 스프링핀(106)에 구속되고 스프링은 신장 상태하에서 유지되어 오버 센터 토 글 기구(80)의 동작은 핸들(42)의 외부 운동에 의해 제어되는 동시에 이 운동에 응답한다.

상측 토글 링크(102)는 토글 링크 피동핀(108)의 길이 방향을 따라 이격되어 형성된 한쌍의 저널(134)을 수납 및 유지할 수 있는 리세스(132)를 추가로 포함한다. 상측 토글 링크 피동핀(108)의 중앙부는 개구부 (136)에 수납되는 구조를 하고 있고, 상기 개구부(136)는 크래들(96)의 회전축에서 소정 거리 만큼 이적된 위치에 형성되어 있다 인장 스프링(92)의 인장에 의해 상측 토글 링크(102)를 핀(108)에 구속시킨다. 따라 서, 크래들(96)의 회전 운동에 따라 링크(102)의 상부에 변위가 발생한다.

크래들(96)은 슬롯(140)과, 이 슬롯(140)에 형성된 평탄한 경사 랫치면(142)을 포함하고, 이 면(142)은 평탄하고 경사진 크래들 랫치면(144)에 걸리며, 이 랫치면(144)은 대략 평탄한 랫치판(148)중간에 형성된 길다란 슬롯(146)의 상측 단부에 위치한다. 크래들(96)에 포함된 또 다른 면(150)은 핸들 요크(88)상부면 (128)의 한쪽 모서리를 따라 연장되고 하향 신장된 면(152)과 접촉한다. 스프링(92)은 트립 동작중에 핸들 (42)을 이동시키고 면(150,152)은 회로 차단기(30)가 트립되었음을 표시하기 위해, 작동 핸들(42)의 "폐쇄" 위치(제3도)와 "개방"위치 (제14도)의 중간 위치인 "트립"위치 (제15도)에 핸들(42)을 위치시킨다. 또한, 면 (150,152)들간의 결합에 의해 스프링 (92)의 바이어스에 대항하는 시계 방향으로 크래들(96)이 "트립"위치(제15도)에서 "개방"위치(제14도)로 이동되며, 이에 따라 작동 기구(58)가 리 세트되는 동시에 면(142,144)이 다시 랫치된다.

크래들(96)에 포함된 길다란 스톱면(154)은 스톱핀(90)의 중앙에 위치하는 방사상 외향 돌출부인 강고한스톱부(156)와 접촉한다. 면(154)과 장고한 스톱부(156)와의 접합을 통해 트립 동작(제15도)이후의 반시계방향에 대해 크래들(96)동작을 제한한다. 크래들(96)에 포함된 만곡 중간 래치판 추종면(157)은 트립 동작중(제15도) 경사 린치면(142)과 경사 받침 랫치면(144)이 상호 분리될때 중간 랫치 판의 경사 받침 랫치면(144)의 최외각 에지와의 전촉을 유지한다. 또한, 크래들(96)에 성치된 키커(158) 추진면은 크래들(96)이이완될때 방사상 외향 돌출부와 결합하거나 핀(106)에 형성된 접촉면(160)과 접촉하여 토글 스프링괸(106)을 반시계 방향으로 즉 "개방"위치 (제14도)로부터 "트립"위치(제15도)로 신속히 추진시킴으로써 상측 전기접촉자(52)를 들어올려 이것을 하측 전기 접촉자(50)로부터 신속히 분리한다.

이러한 트립 동작중, 상측 토글 링르(102)에 형성된 돌출부(162)는 회전 크래들(96)을 통해 작동 인장 스프링(92)에 의해 제공되는 상당한 양의 힘으로 고정 스톨부(152)와 접촉하도록 구성되며, 따라서, 상측 토글 링크(102), 토글 스프링핀(106) 및 하측 토글 링크(104)의 원호 형상의 운동을 가속화한다. 이러한 방식 으로 해서, 작동 기구(58)의 동작 속도 또는 응답 시간이 크게 증가한다.

트립 기구(82)는 중간 랫치 판(148)과, 가동 핸들 요크 랫치(166)와, 토션(torsion)스프링 스페이서핀 (168)과, 양 방향 토션 스프링(170)과, 성형된 단일체의 트립 바(172)와, 아마츄어(174)와, 아마츄어 토션 스프링(176)과, 자석(178)과, 바이메탈(180) 및 도전 부재(히터)(182)를 포만한다. 바이메탈(180)은 도전 부재(182)를 거쳐 단자(40B)에 전기적으로 접속된다. 자석(178)은 바이메탈(180)을 둘러싸서 단락 전류 또 는 고장 전류에 대한 응답을 제공하고 자기 회로를 형설한다. 아마츄어 스톱 핀(184)은 하향 돌출 단부 (186)를 구비해서, 아마츄어 (174)의 상측 단부를 구속해서 아마츄어의 운동을 반시계 방향에 대해 제한한 다. 아마츄어 토션 스프링 (176)은 신장된 스프링 아암(188)으로서 형성된 단부를 구비해서, 아마츄어 (174) 의 상측부를 시계 방향의 이동에 대항해서 바이어싱한다. 반대로, 윗쪽에 배치된 토션 스프링(176)의 단부 (190)는 스톱판(184)의 윗면에 이격 배치되어 형성된 다수의 개구부(도시생략)중 하나의 개구부에 배치된 다. 스프링 아암(188)의 스프링 인장은 아마츄어 토션 스프링(176)의 단부(190)를 아마츄미 스톱핀(184)의 원면에 형성된 개구부들중 다른 어떤 개구부에 위치시킴으로써 조정될 수도 있다.

바이메탈(180)은 트립바(172)(제3도)의 하향 돌기(194)의 인부로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성된 하측 단부(192)를 포함한다. 바이메탈(180)의 하측단부(192)와 돌기(194)와의 간격은 회로 차단기(30)가 "폐쇄"위치(제3도)에 있을때. 세트 스크류(196)를 적당히 돌림으로써 과부하 상태에 대한 회로 차단기(30) 의 응답 시간을 변화시키도록 조정될 수 있고, 스크류(196)는 절인 커버(32)에 형성된 개구부(198)를 통해 접근할 수 있다. 바이메탈(180)의 하측 단부(192)와 상측 전기 접촉자(52)간의 전류 전송 도전 경로는 가요 성 구리 분로(200)를 적당한 수단 예컨대, 경납땜으로 바이메탈(180)의 하측 단부(192)와 크로스-바(84)내 의 상측 전기 접촉자(52)에 연결시킴으로써 성취된다. 이런 방식으로, 라인 단자(38B)와 부하 단자(40B)간 에 회로 차단기(30)의 전기 통로가 제공되는데. 즉 이 통로에는 하측 전기 접촉자(50)와, 상측 전기 접촉자 (52)와, 가요성의 구리 분로(200)와, 바이메탈(180)와 도전 부재(182)가 위치한다.

중간 랫치판(148)은 슬롯(146)의 상측 단부에 형성된 클래들 랫치 면(144)이외에도, 대략의 사각형 개구 부(210)와, 개구부(210)의 하측에 위치하는 트립바 랫치면(212)과, 경사진 평면부(214)와 금속의 측판(86) 에 형성된 개구부(218)에 수납되는 구조로 대향하여 배치된 한쌍의 피봇 아암(216)을 포함한다 개구부 (218)의 구조는 피봇 아암(216)의 선회축 운동을 억제하도록 설계되므로, 중간랫치판(148)의 선회측 운동도 억제된다.

핸들 요크 랫치(166)는 핀(168)의 일단부(222)를 수납할 수 있는 개구부(220)를 포함한다. 따라서, 핸들요크 랫치(166)는 핀(168)의 종축을 중심으로 회동하게 된다. 핀(168)의 한쪽 단부(222)와 다른쪽 단부(224)는 측판(86)에 형성된 한쌍의 이격 개구부(226)에 수납되도록 설계된다. 단부(224)를 개구부(226)에수납하기 전에, 핀(168)을 토션 스프링(170)내로 통과시켜, 상기 스프링(170)이 핀(168)의 중간핀(228)에 위치하도록 한다. 토션 스프링(170)의 한 단부는 핀(168)의 중간핀(232)의 한쪽 단부에 수납되어, 양방향토션 스프링(170)을 적절한 동작 위치에서 유지한다. 토션 스프링(170)은 상향 신장 스프링 아암(234)과 하향 신장 스프링 아암(236)을 포함하며, 상기 상향 신장 스프링 아암(234)은 오버 센터 토글 기구(80)로 중간 랫치 판(148)을 계속해서 트립 동작으로 리세팅하기 위해 중간 랫치 판(148)의 평면부(214)를 반시계 방향으로 바이어싱하고, 상기 하향 신장 스프링 아암(236)은 트립바(172)의 윗면(237)(제5도, 제9도 및 제13도)을 시계 방향의 회전 운동에 대항하여 바이어스 한다.

핸들 요크 랫치(166)는 하향 신장한 랫치 돌기(240)와 절곡되어 외부로 신장한 조작 요크 접촉부(242)(제 9도,제12도)을 포함하고, 리세트 동작중 (제14도)에는 핸들 요크(88)의 한쌍의 하향 지지 아암(246)의 길이 방향을 따라 형성된 슬롯부(244)에 수납되도록 배치된다. 전술한 하향 지지 아암(246)과 가동 핸들 요크랫치 (166)와의 결합은 접점 (72)과 접점 (306)이 함께 접합된 경우에 핸들 요크(88)를 리가트 위치로 이동 시키지 못하게 한다 그러나, 만약 접점(72)과 접점(306)이 접합되지 않았다면, 크로스-바(84)는 "트립"위치(제15도)로 회전하는데 즉, 핸들 요크 랫치(166)는 핸들 요크(88)의 하향 지지 아암(246)의 이동 경로에서벗어나 회전하고 슬롯부(244)에 끼워져 핸들 요크(88)를 리세트 위치로 이동하고, "개방"위치(제14도)를 통과한다. 크로스-바(84)에 있어 일체로 형성된 외향 돌출면(248)은 크로스-바(84)가 "개방"위치(제14도)에서 "폐쇄"위치(제 3도)로 이동하는 동안 핸들 요크 랫치(166)의 랫치 돌기(240)와 결합하여 핸들 요크(88)에서 분리하도록 랫치(166)를 이동시킨다.

양호하게, 트립바(172)는 성형된 단일체로서 구성되고, 이격 배치된 3개의 접촉 돌기(194)를 구비하며,각 접촉 돌기는 각 회로 차단기(30)의 극(상)에 결합된다. 또한, 트립바(172)는 3개의 아마츄어 지지부 (250)를 구비하여 회로 차단기(30)의 각 극(상)에 결합된다 각 아마츄어 지지부(250)는 아마츄어(174)의 하향 트립 돌기(254)를 수납할 수 있는 직사각형의 슬롯 또는 포켓(252)(제6도,제9도)을 포함한다. 아마 츄어(174)는 외부로 신장한 쇼울더(256)를 구비하고, 이것은 포켓(252)의 윗면에 결합하여 트립바(172)에 아마츄어(174)가 적절히 위치하도록 한다. 각 하향 트립 돌기(254)는 단락 회로 상태 혹은 고장 전류 발생 시 트립바(172)에 결합된 접촉 돌기(194)와 결합하여 이것을 시계 방향(제15도)으로 회전시키도록 설계된다.

트립바(172)는 랫치면(258)(제3도)을 추가로 포함하여 중간 랫치판(148)의 트립바 랫치면(212)을 구속하 고 랫치한다. 랫치면(258)은 대략 수평으로 배치된 면(260)과 트립바(172)의 분리 경사면(262)사이에 위치 한다. 랫치면(258)(제3도)은 수직으로 신장된 면으로서, 그 길이는 과부하 상태 흑은 단락 회로가 존재하 거나 또는 고장 상태시 작동 기구(58)의 요구 응답 특성에 의해 결정된다. 본 발명의 특정 실시예에 있어 서, 면(260)을 0.5밀리미터 상향 이동하는 것은 면(258)과 면(212)을 랫치시키지 않기에 충분하다. 면(258) 과 면(212)사이가 랫치되지 않음으로해서 면들(142,144)을 따라 크래들(96)과 중간 랫치관(148)사이에 이동 이 발생하고, 이후 즉시 크래들(96)을 중간 랫치핀(148)에서 분리시키며 크래들(96)의 회전 운동을 반시계 방향으로 진행시키고 회로 차단기(30)의 트립 동작을 야기한다. 리세트 동작중, 토션 스프링(170)의 하향 스프링 아암(236)은 트립바(172)의 윗면(237)을 구속하고 이 윗면(237)을 반시계방향으로 회전시킴으로써트립바(172)의 랫치면(258)이 중간 랫치판(148)의 랫치면(212)과 재결합할 수 있도록 하며. 이에 따라 중간랫치판(148), 트립바(172) 및 회로 차단기(30)를 리세트시킨다. 크래들(96)의 랫치면(148)과 트립바(172)의리세팅을 방지할 수 있도록, 크래들(96)의 만곡면(157)은 중간 랫치판(148)의 상부(214)와 크래들(96)사이의 접촉이 유지되기에 충분한 길이를 가져야 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 회로 차단기(30)의 3극(상)에는 바이메탈(180), 아마츄어(174) 및 자석(178)이 배치되어 과부하 상태나 단락 상태가 발생했을때 또는고장 전류가 발생하면, 그 결과로서 회로 차단기(30)가 연결된 위상에서 트립바(172)의 관련 접촉 돌기(194)를 분리시킨다.

크로스-바(84)는 돌출면(248)이외에도 원형의 베어링면(272)에 의해 분리되는 3개의 확대부(270)(제12도)를 포함한다. 외부로 돌출된 한쌍의 로케이터(274)는 베이스내의 적절한 위치에서 크로스바(84)를 유지한다. 베이스(36)는 회전 운동시 베이스(34)에 크로스-바(84)를 위치시키는데 적합하도록 베어링면(272)에대해 보상되는 모양을 한 베어링면(276)(제7도)을 포함한다. 로케이터(274)는 면(276)을 따라 형성된 아아치형의 리세스(278)에 수납된다. 각 확대부(270)는 토글 접속핀(110)을 수납할 수 있는 이격된 한쌍의 개구부(280)(제10도)를 추가로 포함한다. 핀(110)은 다른 적당한 수단인 예컨대, 한쌍의 개구부 사이에 존재하 는 죔쇠 끼워 맞춤에 의해 개구부(280)내에 보지될 수 있다.

또한, 각 확대부(270)는 상측 전기 접촉자(52)(제3도)의 베이스 부분(284)을 수납할 수 있도록 포켓 형 상의 개구부(282)를 추가로 포함한다. 개구부(282)에는 접촉자 아암 압축 스프링(286)(제12도)과 스프링 퍼 동체(288)가 수납된다 접촉자 아암 압축 스프링(286)은 일체로 형성되어 원쪽으로 돌출한 보스(290)주변에 배치되어 화대부(270)내에 적절한 위치에 보지된다.

스프링 퍼동체(288)는 접촉자 아암 압축 스프링(286)과 상측 전기 접촉자(52)의 베이스부(284)사이에 배 치되도록 구성됨으로써. 스프링(286)으로부터의 압축력을 베이스부(284)에 전달하며, 이것에 의해 크로스- 바(84)는 상측 전기 접촉자(52)와 일치해서 이동한다. 스프링 퍼동체(288)는 이격된 한쌍의 J자 형상의 그 루브(292)를 포함해서, 이 그루브내에 한쌍의 상보 형상의 길다란 릿지 또는 쇼울체더부(294)가 수납됨으로써 스프링 피동체(288)가 확대부(270)내에 적당히 위치하여 보지된다. 제1평면부(296)는 스프링 피동(288) 의 한쪽단부에 위치하고. 제2평면부(298)는 스프링 퍼동체(288)의 다른 단부에 위치하되 평탄한 연결 경사 부(300)에 의해 제 1평면 부분(296)에서 이격되어 있다.

스프링 피동체(288)의 모양은 상측 전기 접촉자(52)의 베이스부(284)를 스프링 탄력으로 구속하여, 상측 전기 접촉자(52)가 정상 트립 동작중 핸들(42) 또는 작동 기구(58)에 대한 조작자 이동에 응답해서 크로스-바(84)의 운동을 따르는 것을 보장한다. 하지만, 고레벨 단락 회로 또는 고장 전류가 발생했을때, 상측 전기 접촉자(52)는 스프링 피동체(288)를 아래쪽으로 편향시켜서(제3도) 토글(110)을 회전시킬 수 있고, 작동 기구(58)의 시퀀스를 기다리지 않고 전기 첩촉자(50,52)를 빠른 속도로"볼로운 오픈"위치(제3도)로 이동시킬 수 있다. 고장 전류 발생하에서, 상측 전기 접촉자(52)의 이러한 독립적인 운동은 회로 차단기 (30)의 어떤 극(상)에서든지 가능하다.

정상 동작중, 상측 전기 접촉자(52)의 베이스부(284)의 경사면(302)은 크로스-바(84)와 상측 전기 접촉 자(52)를 결합하여 보지하도록 스프링 피동체(288)의 제2평면부(298)와 연결 경사부(300) 사이에 접촉한 다. 하지만, 고레벨 단락회로 또는 고장 전류가 발생했을때, 경사면(302)은 제2평면 부분(298)과 연결 부분(300)과의 구속에서 벗어나고. 베이스부(284)의 면(304)은 상측 전기 접촉자(52)를"볼로운 오픈"위치에 보지하기 위해 스프링 피동체(288)의 제2평면 부분(298)을 구속하여, 접촉 리스트라이크(restride)의 가능 성을 제거하거나 최소로 감소시킨다. 따라서 회로 차단기(30)가 트립되었을때, 상측 전기 접촉자(52)는 작동 기구(82)에 의해 고정 스톱부(156)에 대항하는 힘을 받음으로써 상측 전기 접촉자(52)를 크로스-바(84)와 일치하는 운동으로 리 세트하게 된다. 상기 리세트 동작중, 면(304)은 제2평면 부분(298)의 구속에서 벗어나고, 경사면(302)은 후방으로 이동해서 스프링 피동체(288)를 구속한다. "블로운 오픈"동작중, 면(304)을 스프링 피동체(288)에 접촉시키기 위해 요구되는 상측 전기 접촉자(52)의 상향 동작량은 스프링 피동체(288)의 구조 도는 상측 전기 접촉자(52)의 베이스부(284)의 면(302,304)의 구조를 변경시킴으로써 필요한만큼 변경시킬 수 있다

크로스-바(84)의 확대부(270)에 형성된 개구부(282)에 의해 크로스-바(84)의 강도를 감소시키지 않고도 가요성 구리 분로(200)의 통과가 가능하다. 분로(200)가 개구부(282)를 통과하여 크로스-바(84)의 회전축에 인접하기 때문에, 분로(200)의 유연성이 최소로 요구되어, 회로 차단기 (30)의 수명과 신뢰도를 증가시킨다.

또한, 상측 전기 접촉자(52)는 하측 전기 접촉자(50)의 접점에 물리직, 전기적으로 접촉되는 접점 (306)과. 상기 접점(306) 및 베이스 부분(284) 사이에 위치하는 상측 가동 접촉자 아암(308)을 포함한다. 평행접촉자 아암들(66,308)간에 발생되는 고레벨 단락 회로의 전류나 또는 고장 전류는 하측 가동 접촉자 아암(66)과 상측 가동 접촉자 아암(308) 사이에 매우 큰 자기 반발력을 발생시켜서 접점(72)과 접점(306)의 매우 빠른 분리를 야기시킨다 절연 스트립(309)은 하측 가동 접촉자 아암(66)과 상측 가동-접촉자 아암(308)을 전기적으로 절연시키는데 사용될 수 있다.

금속 측판(86)은 개구부(100,218 및 226) 이외에도 스톱핀(90)의 양쪽 단부를 수납할 수 있는 개구부(310)를 포함한다. 또한, 측판(86)은 핸플 요크(88)의 하향 지지 아암(246)의 최하단부에 형성된 베어링면또는 라운드탭(314)과 결합하는 베어링면(312)을 포함한다. 따라서, 핸들 요크(88)는 베어링 면들(314,312)주위로 제어 가능하게 회동된다. 금속 측판(86)은 베어링면(316)(제7도, 제12도)을 추가로 포함해서, 크로스-바(84)의 베어링면(272)의 상부에 접촉시키고 크로스-바(84)를 베이스(34)의 안전하고 적절한 위치에보지시킨다. 금속 출판(86)은 C자 모양으로 형성된 베어링면(317)을 포함해서, 성형된 베이스(34)의 일부분으로 형성된 다수의 면(320)에 결합된 트림바(172)를 보지하기 인해 트립바(172)의 지지부(250)들간의 배치된 한쌍의 베어링면(318)자 결합한다 각각치 측판(86)은 하향 돌출된 탭 (324)으로 종료된 한쌍의 지지아암(322)을 구비하여 회로 차단기(30)에 확실하게 유지된다. 탭(324)은 리세스(328)(제5도, 제7도 및 제 8도)에 수납되도록 구성된 투공 금속판(326)에 결한된다. 회로 차단기(30)에 금속 측판(86)에 조립하는데있어 탭(324)은 베이스(34)에 형성된 개구부를 통과하고 투공 금속판(326)을 통과한 후 리세스(328)내에 위치하게 된다. 그리고 투공 금속판(326)에 탭(324)을 구속하기 위해 기계적 변형을 가할 수 있는데, 예를들어 피이닝 (peening) 공정을 거쳐 측판(86)을 베이스(34)에 안전하게 보지할 수 있다. 한쌍의 절연성 배리어(329)(제5도. 제8도)는 회로 차단기(30)의 한 극(상)내에 도전 부품과 도전성 표면을 회로 차단기(30)의 인접 극(상)내의 도전 부품과 도전성 표면으로부터 전기적으로 절연시키는데 이용된다.

동작중, 회로 차단기(30)는 라인 단자(38A,38B,38C)와 부하 단자(40A,40B,40C)의 연결을 통해 3상 전기 회로에 적용될 수 있다. 작동 기구(58)는 랫치면(142, 144)과 랫치면(212,258)에 의해 구속되는 중간 랫 치판(148), 크래들(96) 및 크립바(172)의 리세싱을 보장하기 위해 작동 핸들(42)을 가능한한"개방"위치(제14도)로부터 먼 위치인"트립"위치(제15도)에서 이동시킴으로써 세트될 수 있다. 그리고 작동 핸들(42)은"개방" 위치(제14도)에서 작동 기구(58)가 접점들(72,306)을 접속시키도록 하는"폐쇄"위치(제3도)로 이동될 수 있고, 그러면 회로 차단기(30)는 3상 전기 회로를 충분히 보호할 수 있게 된다.

만약, 선행 과부하 상태 때문에 바이메탈(180)이 가열되어 면(212)과 면(258)과의 랫칭을 방해하도록 트립바(172)의 접촉 돌기(194)가 충분히 편향되면, 작동핸들(42)은"트립"위치(제14도)로 복귀하게 되고. 전기접촉자(50,52)들은 분리된다. 그러므로 바이메탈(180)이 정상 동작 온도를 가진 후에, 작동 기구(58)는 상술한 바와같이 리세트될 수 있다.

지속된 과부하 상태가 발생했을때, 바이메탈(180)의 하측 단부(192)는 시계 방향의 아크를 따라 편향하여 결국, 중간 랫치판(148)을 트립바(172)로부터 랫치하지 않기에 충분하게 트립바(172)의 접속돌기(194)를 편향시켜서, 크래들(96)과 중간 래치판(148) 사이에서 경사 랫치면들(42,144)과 관련된 운동을 즉시 발생시킨다. 크래들(96)은 작동 인장 스프링(92)에 의해 반시계 방향(제3도)의 회전 운동을 즉시 가속화하여, 관련된 상측 토글 링크(102), 토글 스프링핀(106) 및 하측 토글 링크(104)가 동시에 관련 운동을 하게 한다.

전술한 바와같이, 토글 스프링핀(106)의 돌출부(160)에 대항하여 작동하는 키커(158)는 토글 스프링핀(106)을 위로 즉, 반시계 방향으로 가속시키면, 토글 접속핀(110)은 이에 따른 상향 운동을 하여 즉시, 상측 전기 접촉자(52)를 상향이동시켜"트립"위치 (제15도)로 이동한다. 상측 전기 접촉자(52)의 베이스(284)가스프링 (286)에 의해 바이어스되어 크로스-바(84)의 각 개구부(282)의 내부 표면(330)과 접촉하고 있기 때문에, 상측 전기 접촉자(52)는 크로스-바(84)와 일치해서 운동하고, 그 결과로 상측 전기 접촉자(52) 3개는 회로 차단기 (30)의 하측 전기 접촉자(50)로부터 동시에 분리된다. 이런 트립 동작중, 접점들(72,306)간에 존재하던 전기 아크는 소멸된다.

상기 동작중, 작동 인장 스프링 (92)에 변화를 가함으로써 작동 손잡이(42)를"페쇄"위치(제3도)에서"트립"위치(제15도)로 옮긴다. 상긴와 같이 했음에도 불구하고, 작동 손잡이(42)가"폐쇄"위치(제3도)에 있으면, 작동기구(58)는 전술한 바와같이 전기 접촉자(50.52)를 분리시키기 의해 단락 회로 또는 고장 전류가 발생한 상태로 응답한다. 게다가, 정점들(72,306)이 함께 응접되었으며, 토글 스프링 핀(106)은 작동 인장 스프링(92)(제3도)을 변화시키기에 충분히 이동되지 못하므로, 작동 인장 스프링(92)을 측판(86)의 베어링 면(312) 앞쪽(좌측)에 유지시키고 작동 핸들(42)을"폐쇄"위치에 바이어스해서, 전기 접촉자(50,52)의 동작 상태에 대해 조작자를 잘못 인도하지 않도록 한다.

단락 회로 또는 고장 전류가 발생했을때 자석 (178)은 접촉자(174)를 자기적으로 끌어을 수 있도록 즉시 활성화되고, 접촉자(174)의 하향 트립 돌기(254)가 트립바(172)의 접촉 돌기(194)에 대항하여 시계 방향(제 3도)으로 회전 운동을 한다. 접촉 돌기(194)의 시계 방향의 회전 운동은 중간 랫치판(148)을 이완시켜서 전술한 바와같은 트립 동작을 야기시킨다.

고레벨 단락 전류 또는 고장 전류 발생시 가동 접촉자 아암(60,308)을 통해 흐르는 고장 전류에 의해 큰 자기 반발력이 발생될때. 전기 접촉자(50,52)는 신속히 분리되어"블라운 오픈"위치(제3도에 점선으로 도시함)로 이동된다.

압축 스프링(70)이 하측 전기 접촉자(50)의 하측 가동 접촉자 아암(66)을"개방"위치(제14도)로 복귀시키 는 동안, 상측 가동 접촉자 아암(308)은 전술한 바와같이 면(304,298)의 구속에 의해"블라운 오픈"위치에 놓인다. 전기 접촉자(50,52)의 분리는 트립 동작을 통한 작동 기구(58)의 시퀀스 없이도 성취된다. 하지만, 트립 동작을 통한 작동 기구(58)의 연속 시퀀스는 상기 전기 접촉자(52)와 크로스-바(84) 사이에 관련 회전운동을 야기시키기 위해서, 회로 차단기의 중앙 극(상)의 절연 배리어(332)와 스톱부(156)에 대항해서 상측 가동 접촉자 아암(308)에 힘을 가하거나 또는 회로 차단기(30)의 바깥쪽 극(상)의 절연 커버(32)에 형성린 스톨부에 대항해서 상측 가동 접촉자 아암(308)에 힘을 가한다. 따라서. 크로스-바(84)의 내부 표면 (330)은 상측 전기 접촉자(52)의 베이스 부분(284)에 의해 다시 구속되고, 회로 .차단기(30)의 다른 극(상)에 존재하고 다른 전기 접촉자(50,52)를 분리한다

회로 차단기(30)의 또 다른 실시예(제16도 내지 제18도)에 따르면, 상측 전기 접촉자(410)는 J자 모양의슬롯(414)을 갖는 베이스부(412)를 포함한다.

슬롯(414)은 크로스-바(84)의 확대부(270)의 대항 측면(420)에 형성된 한쌍의 신장 슬룻(418)의 전단부에 대항해서 배치된 고정핀(416)을 포함한다.

양호하게, 슬롯(414)의 제일 윗부분인 상측 접촉점(422)은 핀(416) 지름의 중간 이하의 위치에서 핀(416)의 외주면과 접촉해서, 고레벨 단락 전류 또는 충분한 고장 전류가 발생했을때 상측 전기 접촉자(410)의 가동 접촉자 아암(424)이"블라운 오픈"위치(제16도에 점선으로 도시했음)를 취할 수 있도록 핀(110)을'자유롭게 회전시키는 것을 보장한다 정상적으로 핀(416)은 한쌍의 스프링핀(428)으로 측벽(420)에 안전하게 부착된 한쌍의 인장 스프링(426)에 의해 슬롯(418)의 앞쪽에 결합된다. 따라서, 핀(416)은 슬롯(414)내에 부분적으로 수납되어 상측 전기 접촉자(410)의 운동과 일치하는 크로스-바(84)의 운동을 야기시킨다.

고레벨 단락 회로 또는 고장 전류 발생시, 평행 접촉자 아암(66,424)을 통해 흐르는 고장 전류에 의해 설정된 자기 반발력은 상측 접촉점(422)을 핀(416)의 외주면을 따라 이동시켜서, 핀(416)이 인장 스프링(426)의 힘에 대항하여 그에 따른 변위를 발생시킨다 충분한 고장 전류는 상측 전키 접촉자(410)를 핀(416)에서분리시키고, 이로인해 상측 가동 접촉자 아암(424)의 상향 운동이 방해된다. 하측 접촐점(430)은 파스터(434)로 베이스(34)에 부착된 판스프링 (432)의 프리 단부를 아래로 편향시키도록 설계된다. 판스프링(432)을 편향시킨후, 상측 전기 접촉자(410)는"볼로운 오픈"위치(제16도)를 취한다.

상기 전기 접촉자(410)와 하측 전기 접촉자(50)와의 후속 접속은 슬롯(414) 영역에서 판스프링(432)의리 단부와 베이스부(412)를 구속하는 것에 의해 성취된다.

작동 가구(58)의 다음 트립 동작은 상측 전기 접촉자(410)를 들어올려"볼로운 오픈"위치의 판스프링(432)의 록킹을 해제한다. 이러한 트립 동작중, 크로스-바(84)가 시계방향으로 회전하는 동안 상측 전기 접촉자아암(424)는 회로 차단기(30)의 중앙 전극(위상)에서는 절연 배리여(322)와 스톱부(156)에 대항하여 힘을받고, 회로 차단기(30)의 바깥쪽 극(상)에서는 절연 커버(32)에 형성된 스톱부에 대항하여 힘을 받는다. 따라서. 핀(416)이 베이스부(412)의 외주면(436)에 구속된다. 외주면(436)을 따라 핀(416)을 피동시킴으로써, 핀(416)은 상측 접촉점(422)을 통과할대까지 슬롯(418)의 후방에 편향되어 슬롯(414)의 전방에 스냅한다. 이런 방식으로. 크로스-바(84)와 상측 전기 접촉자(410)는 일치해서 후속 정상 동작을 리세트한다.

회로 차단기(30)의 또 다른 실시예(제19 내지 21도)에 따르면. 상측 전기 접촉자(450)는 베이스부(452)와, 이 베이스부에 고착되고 베이스부와 반대되는 반향으로 돌출된 스톱핀(454)을 포함하며, 이 스톱핀은하나 이상의 토션 스프링(458)의 스프링 아암(456)과 결합하여 이것에 하중을 준다. 이에 대항하는 스프링아암(460)은 크로스-바(84)에 형성된 개구부(282)의 내부 하측 표면(462)과 결합하여 이것에 하중을 준다.토션 스프링(458)은 스프링 설치핀(464)에 의해 크로스-바(84)에 위치한 한쌍의 이격된 측(466)에 안정하게 부착된다. 따라서, 정상 동작중. 스톱핀(454)은 토션 스프링(458)의 지지점에 인접한 거리에서 스프링아암(456)에 하중을 준다. 이와같은 방식으로 상측 전기 접촉자(450)는 크로스-바(84)와 일치한 운동을 행하게 된다. 그러나, 고레벨 단략 또는 충분한 고장 전류가 발생했을때, 전기 접촉자(50,450)를 통해 흐르는고장 전류에 의해 생성된 반발력은 작동 기구(58)의 트립 동작이 전기 접촉자(50,450)의 빠른 분리 운동을야기시킨다. 분리 운동이 발생하는 동안 스톱핀(454)은 상측 전기 접촉자(450)가 시계 방향의 회전 운동을할때 스프링 아암(456)을 따라 전방으로 이동하여. 스톱핀(454)의 위치와 토션 스프링(458)의 지지 점과의거리를 중가시켜서, 스프링 아암(458)에 의해 스톱핀(454)에 인가되는 스프링력을 감소시킨다. 그러나, 감소된 스프링력은 상측 전기 접촉자(450)를"블로운 오픈"위치(제19도에 점선으로 도시했음)에 보지하기에 충분하다. 작동 기구(58)에 의한 트립 동작중, 상측 전기 접촉자(450)는 크로스-바(84)가 시계 방향의 회전운동을 하는 동안 절연 배리어(332) 및 스톱부(158)에 대항하여 힘을 받고, 스프링 아암(456)을 따라 스톱핀(454)의 연속적인 후방 운동을 야기시켜서, 스톱핀(454)과 각 토션 스프링(458)의 지지점과의 사이의 거리를 감소시키고 스톱핀(454)과 스프링 아암(456)과의 정상 스프링 로드를 재설정한다. 따라서, 상측 전기 접촉자(450)와 클스-바(84)는 함께 동작한다.

회로 차단기(30)의 또 다른 실시예(제22도 내지 제24도)에 따른면, 하측 전기 접촉자(470)는 단일체의 구기 접점부(472), 별개로 분리되어 형성되고 도전성이 구리보다 작은 예를 들어, 강철과 같은 물질로 형성된 스페이서 브래킷(474)을 포함한다. 구리 접점부(474)는 베이스(34)에서 외부로 신장되어 있고, 제1전기 단자인 라인 단자(38)를 포함한다. 또한 구리 접점부(472)의 표면(472a)은 베이스(34)의 경사진 내표면과 상보되는 것으로서 이 표면에 접한다.

베이스부(472B)는 베이스(34)의 내부 밑면에 형성된 리세스(476)(제23도)내에 위치하고, 이에따라 하측 전기 접촉자(470)는 베이스(34)내에 적절하게 위치된다. 또한, 구리 접점부(472)의 고정 접촉자 아암(472C)은 납땜등으로 고정 접촉자 아암 위에 안정하게 부착된 접점(72)을 지지한다.

스페이서 브래킷(474)은 다수의 편향 돌기(474B)를 통해 베이스 부분(472D)가 지지되는 베이스부(474A)를 포함한다. 직립 스페이스 돌기(474C)는 베이스부(474A)와 구리 접촉 지지부(474D) 사이에 신장해 있다. 구리 접촉 지지부(474D)는 티벳 또는 납땜 등의 수단으로 접촉자 아암(472C)의 상측 단부의 아랫쪽에 안정하게 부착된다.

양호하게, 편향 돌기(474B)는 베이스(34)의 내부 밑면에서 윗쪽으로 신장한 쇼울더부(478)위에 접촉해서 위치한다. 베이스부(472B)에 형성된 개구부(480)는 베이스(34)의 밑면에 형성된 개구(482)와 베이스부(474A)에 형성된 나사면 개구부(484)와 일직선으로 형성된다. 정렬된 개구부(480,482,484)에 설치 나사(486)가 끼워지고, 이 나사에 의해 하측 전기 접촉자(470)가 베이스(34)에 고착되며, 또한 이 나사에 의해 접점(72)의 수직 높이가 조정된다. 설치 나사(486)를 죄어 편향 돌기(47,48)를 편향 시킴으로써 베이스부(472B, 474A)간의 간격을 줄이고 이에 따라 구리 접촉 지지부(474D)와 이곳에 고착된 고정 접촉자 아암(472C)하강한다.

따라서, 설치 나사(486)를 죄었다 풀었다 함으로써, 접점(72)과 베이스(34)간의 수직 거리를 종래 기술에서 일반적으로 사용했던 쇄기의 사용 및 오차 조적 없이도 정확히 할 수 있다. 또한, 상측 전기 접촉자(52)에서 요구되는 초과 운동량을 결정한후, 회로 차단기(30)의 각 극(상)에서의 하측 전기 접촉자(470)에 대한 연속 조절 기능은 회로 차단기(30)를 "폐쇄" 위치에 위치시키는데 많은 노력을 필요로 하지 않게 하고, 작동 스프링(92)의 응력과 작동 핸들(42)을 "개방" 위치에서 "폐쇄" 위치로 옮기는데 필요한 힘을 적게 요구하게 한다. 상기 조정 가능한 하측 전기 접촉자(470)는 접점(72,306)간의 접속 압력이 작동 스프링(92)를 가변시키지 않고도 높은 전류 정격을 위해 증가되는 것을 가능하게 한다.

하측 전기 접촉자(470)가 동작에 있어 고정 단자로서 작용하지만 병렬 전류 통로를 제공하는 구리 접점부(472)의 구조때문에 전기 접촉자(52,470)의 차단 능력이 접촉자(52,470)에 존재하게 되고, 그 결과로 고레벨 단락 회로 또는 과ㅈㅇ 전류 상태가 발생했을때 큰 자기 반발력이 생성된다. 이러한 상태에서, 상기 전기 접촉자(52)는 하측 전기 접촉자(470)에서 빠르게 분리하게 되어 "블로운 오픈" 위치(제3도)를 취할 수 있다. 슬롯 모터(56)가 접촉자(52,470)의 빠른 분리를 얻기 위해 이용될 수도 있다.

회로 차단기(30)의 또 다른 실시예(제25도, 제26도)에 따르면, 고정 하측 전기 접촉자(490)는 도전성이 구리보다 작은 강철과 같은 물질로 형성된 지지 브래킷(494)에 의해 베이스에 지지된 단일체의 구리 접점부(492)를 포함한다. 구리 접점부(492)는 베이스(34)의 내부에서 외부로 신장되어 있고, 제1전기 단자인 라인 단자(38B)를 포함한다. 또한, 구리 접점부(492)는 경사면(492A)과 지지면(492B)을 포함하고, 상기 지지면(492B)은 분리된 상.하측 전기 접촉자들(52,490)간에서 형성된 전기 아크를 전기 아크 슈트(54)에 전송하기 위한 아크 런너로서의 기능을 갖는다. 접점(72)은 납땜에 의해 지지면(492B)에 단단하게 부착된다. 지지 브래킷(494)은 하측 베이스 부분(494A)과, 한쌍의 지지 돌기(494B)와, 위로 신장된 지지 아암(494C)과, 상기 지지아암(494C)에서 위로 돌[출된 탭(494D)을 포함한다. 탭(494D)은 지지면(492B)를 통해서 선회 또는 타격에 의해 삽입되어 구리 접점부(492)와 지지 브래킷(496)을 함께 단단히 결합시킨다. 지지 돌기(494B)의 단부가 베이스(34)의 밑면에 형성된 개구부(500)과 일치한다. 설치용 나사(504)는 개구부(500) 및 개구부(498)에 수납되어 고정 하측 전기 접촉자(490)를 베이스(34)에 단단히 결합시킨다.

고정 하측 전기 접촉자(490)는 전술한 바 있는 다른 차단기에서 보다 낮은 전류 정격을 갖고 "블로운 오픈"능력이 요구되지 않는 배선용 회로 차단기(30)에 사용될 수 있다. 하측 전기 접촉자(490)의 구조에서 알 수 있듯이, 전기 접촉자들(52,490) 사이에 평행 전류 통로가 존재하지 않으므로, 회로 차단기(30)의 다른 실시예에서 기술한 큰 자기 반발력을 생성하지 않는다.

Claims

적어도 한쌍의 연동 접촉자와, 절연 크로스바를 포함하는 작동 수단을 구비하며, 상기 절연 크로스바는 상기 한쌍의 접촉자중 1접촉자 또는 각 쌍에 있어서의 1접촉자를 회동 가능하게 지지하여 접촉자 개방위치 및 접촉자 폐쇄 위치 사이에서 움직이도록 하고, 상기 한쌍의 접촉자중 1접촉자 혹은 각 쌍에 있어서의 1접촉자는 이 접촉자를 통해 전류가 흐를때 이 전류의 흐름에 따라 방향이 바뀌고 상기 접촉자를 개방 위치가 되도록 구동시키는 경향이 있는 전기 역학적 힘을 받도록 배치되는 회로 차단기에 있어서, 상기 크로스바(84)는 피봇 접속핀(110)을 통해 각 접촉자(52;412;452)와 연결되는 동시에 포켓(282)을 형성하는 포켓 형성부(270)를 구비하며; 상기 크로스바(84)에 회동 가능하게 지지된 각 접촉자는 관련 포켓(282)에 배치된 상기 피봇 접속핀(110)에 인접한 단부(284;412;452)를 가지며, 상기 크로스바는 관련 포켓(282)에 배치된 억제 수단(286,288;414,416;458,454)을 가지고, 상기 억제 수단은 상기 접촉자의 상기 단부(284;412;452)와 결합하여 정상 동작시에는 상기 접촉자가 상기 크로스바(84)와 일체로 되어 함께 움직이도록 제한하고, 상기 전기 역학적 힘의 작용하에서는 그 힘이 이미 설정된 레벨을 초과할 경우 크로스바(84)와 독립적으로 상기 접촉자가 접촉자 개방 위치로 움직이도록 허용하며, 성형된 일체의 구조체인 상기 크로스바(84)는 접촉자 폐쇄 방향으로 각 접촉자(52;410;450)의 독립적인 운동을 제한하는 스톱 수단(330)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 회로 차단기.
제1항에 있어서, 각 포켓(282)은 포켓 형성부(270)의 외면들에 의해 형성된 윈도우형상 개구부이고, 상기 외면들중 한 면은 크로스-바에 대한 관련 접촉자의 상기 독립적인 운동을 폐쇄 방향으로 제한하는 스톱 수단(330)을 구성하는 것을 특징으로 한 전기 회로 차단기.
제1항에 있어서, 상기 크로스-바(84)상에서 각 접촉자(52)와 함께 결합된 억제 수단(286,288)은 관련 포켓(282)에 장착된 압축 스프링(286)과, 이 압축 스프링과 접촉자(52)의 단부(284) 사이에 삽입된 스프링 피동체(288)을 구비해서, 상기 전기 역학적 힘이 이미 설정된 레벨을 초과했을때 상기 역학적 힘에 의해 극복되는 힘으로 상기 단부를 상기 스톱 수단에 대항헤서 바이어스하는 것을 특징으로 한 전기 회로 차단기.
제3항에 있어서, 상기 스프링 피동체(288)는 크로스-바(84)의 표면에 대해 회동 가능하게 부착된 제1부분(296)과, 관련 접촉자의 상기 단부(284)에 대항하여 상기 압축 스프링(286)에 의해 탄성적으로 바이어스된 제2부분(298)을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 회로 차단기.
제3항에 있어서, 크로스-바(84)상의 각 접촉자(52)의 단부(284)는 면(304)을 구비하고, 접촉자가 상기 접촉 개방 위치로 독립적인 이동을 할때 상기 면(304)은 관련 스프링 피동체(288)와 연동하여 독립적으로 이동된 접촉자가 상기 접ㅊ록 개방 우치에서 유지되도록 하고, 상기 접촉자 개방 위치에 대한 크로스바(84)의 이동에 의해 상기 표면(304)과 스프링 피동체(288)가 효과적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 전기 회로 차단기.
제1항에 있어서, 상기 크로스-바(84)에서 각 접촉자(410)와 함께 결합된 억제 수단(414,416)은 접촉자의 상기 단부(412)에 형성된 슬롯(414)과, 정상시에는 이 슬롯(414)과 결합하는 스프링 바이어스핀(416)을 구비하고, 상기 슬롯은 상기 핀(416)을 슬롯에서 벗어나도록 하는 구조를 가지고 있어, 상기 전기 역학적 힘이 이미 설정된 값을 초과했을 때 관련 접촉자(410)를 해방시켜 상기 접촉자가 독립적인 운동을 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전기 회로 차단기.
제6항에 있어서, 상기 스프링 바이어스핀(416)이 크로스-바(84)의 관련 포켓 형성부(270)의 측벽(420)에 형성된 슬롯(418)에 삽입되어 가이드되는 것을 특징으로 하는 전기 회로 차단기.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 스프링 바이어스핀(416)은 상기 측벽(420)에 위치하고, 상기 핀(416)의 양측 대향 단부 부근에 접속된 2개의 인장 스프링(426) 수단에 의해 바이어스되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제6항 또는 제7항에 있어서, 크로스-바(84)에 회동 가능하게 지지된 각 접촉자(410)는 그 단부(412)에 의해 랫치(432)와 결합함으로써 접촉자가 독립적으로 운동할 때 이 랫치(432)를 상기 접촉자 개방위치에 유지시키며, 상기 개방 위치로의 크로스-바(84)의 연속 이동에 의해 랫치(432)에서 상기 접촉자의 단부(412)가 분리되어 상기 랫치가 작용하지 않도록한 것을 특징으로 하는 전기 회로 차단기.
제9항에 있어서, 상기 랫치(432)는 평면에 고착된 고정 단부와, 관련 접촉자(410)의 단부(412)와 연동하는 프리 단부를 가진 판스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 회로 차단기.
제1항 있어서, 크로스바(84)상의 각 접촉자(450)와 결합된 억제 수단(458,454)은 접촉자(450)의 상기 단부(452)에 배치된 핀(454)과, 정상 상태에서 상기 접촉자를 폐쇄 위치에 강제시키도록 상기 핀(454)과 탄성적으로 결합된 자유 스프링아암(456)을 갖는 토선 스프링(458)을 구비하고, 관련 접촉자의 피봇 접속핀(110)에 대한 상기 핀(454)의 상대적 위치는 접촉자의 개방 위치로의 독립운동이 핀(454)으로 하여금 자유스프링 아암(456)이 상기 접촉자를 개방위치에서 유지될 수 있도록 할 수 있는 위치로 진행할 수 있도록 하는 관계이고, 상기 개방 위치에 대한 크로스-바(84)의 연속 운동이 핀(454)으로 하여금 스프링 아암(456)을 통해 정상 동작으로 복귀시키는 것을 특징으로 한 전기 회로 차단기.
제11항에 있어서, 상기 토선 스프링(458)은 크로스-바(84)의 관련 포켓 형성부(270)의 측벽(466)에 지지된 핀(464)에 설치된 것을 특징으로 한 전기 회로 차단기.
제1항에 있어서, 크로스-바(84)에 회동 가능하게 지지된 각각의 접촉자(52;410;450)는 회로 차단기를 통과하도록 뻗어 있는 전류 통로의 일부를 형성하는 가요성 도전체(200)에 연결되고, 상기 가요성 도전체(200)는 관련 포켓(282)으로 신장되어 크로스-바(84)의 피봇축에 근접한 위치에서 관련 접촉자(52;410;450)의 단부(284;412;452)에 연결되는 것을 특징으로 한 전기 회로 차단기.