KR950003865B1 - 캠운동을 하는 탄성클립에 의하여 위치선정되는 변위가능한 전기접점을 갖는 배선용 회로 차단기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

캠운동을 하는 탄성클립에 의하여 위치선정되는 변위가능한 전기접점을 갖는 배선용 회로 차단기

제1도는 배선용 회로 차단기의 상부 평면도.

제2도는 제1도 장치의 내부 부품을 예시하기 위해서 절개된 부분의 측 정면도.

제3도는 제1도의 선 3-3을 취한 제1도 장치의 확대 부분 단면도.

제4도는 제1도 장치의 한쌍의 전기적으로 절연된 장벽 표시기의 확대 투시도.

제5도는 클로즈드 및 브로운-오우픈 위치를 예시하는 제1도 장치의 선 5-5을 취한 확대 단면도.

제6도는 제5도의 선 6-6을 취한 제1도 장치의 확대 부분 단면도.

제7도는 제5도의 선 7-7을 취한 제1도 장치의 확대 부분 단면도.

제8도는 제5도의 선 8-8을 취한 제1도 장치의 확대 부분 단면도.

제9도는 제8도의 선 9-9을 취한 제1도 장치의 크로스-바아 조립체의 확대 부분 단면도.

제10도는 제8도의 선 10-10을 취한 제1도 장치의 크로스-바아 조립체의 확대 부분 단면도.

제11도는 제5도의 선 11-11을 취한 제1도 장치의 크로스-바아 및 상부접점 조립체의 확대 부분 단면도.

제12도는 제11도의 선 12-12을 취한 제1도 장치의 크로스-바아 및 상부접점 조립체의 확대 부분 단면도.

제12(a)도 및 제12(b)도는 브로운-오우픈 동작동안에 상부접점 조립체의 연속적 위치를 예시하는 제1도 장치의 상부접점 조립체 부분의 확대 부분 단면도.

제13도는 제1도 장치의 개폐기구 부분의 확대 절개 투시도.

제14도는 오우픈 위치에서 장치를 예시하는 제1도 장치의 중심 극 또는 상의 확대 부분 단면도.

제15도는 트립 위치에서 장치를 예시하는 제1도 장치의 중심 극 또는 상의 확대 부분 단면도.

제16도 및 제17도는 트립 발생 동안에 제1도 장치의 개폐기구의 연속적 위치를 예시하는 제1도 장치의 확대 부분 단면도.

제18도는 핸들 이동의 함수로써 제1도 장치를 복귀하기 위해서 필요한 핸들 작용량을 예시하는 힘 다이아그램.

제19도, 제20도, 제21도는 제1도 장치의 크로스-바아 및 상부접점 조립체의 다른 실시예를 예시하는 제12도의 도면과 유사한 확대 부분 단면도.

제22도는 제21도의 선 22-22을 취한 제21도의 조립체의 확대 부분 단면도.

제23도는 제1도 장치에 대한 하부접점의 다른 실시예의 확대 부분 단면도.

제24도는 제23도의 선 24-24를 취한 제23도의 하부접점의 확대 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 회로 차단기 32 : 상부커버

34 : 기부 34B : 스톱장치

36,64,312 : 죔쇠 42 : 핸들

46 : 위치표시기 38A,38B,38C : 선터미널

40A,40B,40C : 부하터미널 50 : 하부전기접점 조립체

52,280,298 : 상부접점부재 58 : 개폐기구

66,240,328 : 접점아암 72,238 : 접점

80 : 토글 메커니즘 82 : 트립 메커니즘

88 : 핸들 요우크 90 : 스톱핀

96 : 크레이들 148,320 : 캠 표면

150 : 캠핀 102 : 상부토글링크

104 : 하부토글링크 120,134 : 저어널

142 : 래치표면 144 : 피벗 트립아암

148 : 캠 표면 154 : 스톱표면

160 : 링크표면 158 : 고정링크

163,168 : 피벗점 178,180,198 : 베어링표면

196 : 로케이터 208,276 : 압축 스프링

210,274 : 탄성클립 246,248 : 장벽

272,288,306 : 아치형 표면 290 : 보올

330 : 비틀림 스프링

본 발명은 전기회로 차단기에 관한 것으로, 특히 배선용 회로 차단기에 관한 것이며, 더욱 상세히 말하면 배선용 회로 차단기를 위한 전기접점에 관한 것이다.

회로 차단기, 특히 배선용 회로 차단기는 종래 기술에서 잘 알려져 있다. 그러한 장치의 예는 미합중국 특허 제2,186,251호, 제2,492,009호, 제3,239,638호, 제3,525,959호, 제3,590,325호, 제3,614,685호, 제3,775,713호, 제3,783,423호, 제3,805,199호, 제3,815,059호, 제3,863,042호, 제3,959,695호, 제4,077,025호, 제4,166,205호, 제4,258,403호, 제4,295,025호 등의 명세서에 서술되어 있다. 전반적으로, 종래 기술의 배선용 회로 차단기는 전기적 고장, 특히 전기적 과부하 상태의 저레벨의 단락전류 또는 고장전류 상태, 일부 경우에 있어서 고레벨의 단락전류 또는 고장전류 상태에 대비하여 전기회로 또는 전기시스템을 보호하도록 설계된 변위가능한 접점설비와 개폐기구를 갖는 것이다. 종래기술의 장치는 과부하 상태, 또는 단락전류 상태, 또는 고장전류 상태의 발생과 동시에 전기접점의 짝쌍을 분리하는 오우버센터 토글기구의 운동을 제어하기 위한 트립기구를 갖는 개폐기구를 사용하였다. 최소한 일부의 종래 장치는 고레벨의 단락전류 또는 고장전류의 흐름을 급속히 단속하기 위하여 트립작동에 의한 개폐기구의 순차 작동에 앞서서 소위 "블로우-오픈"되는 즉 분리되는 접점을 사용한다.

많은 종래 장치가 전기회로의 고장상태에 대비하여 적당한 보호장치를 제공해 왔지만, 아직도 급속하고 효율적이고 신뢰성있게 작동될 수 있는 치수적으로 소형의 배선용 회로 차단기의 필요성이 존재하고 있으며, 특히 고레벨 단락전류 또는 고장전류 상태시 트립작동에 의한 개폐기구의 순차 작동에 앞서서 개폐기구와 독립적으로 관련 하부전기접점으로 부터 급속분리 운동을 달성할 수 있는 변위가능한 간결한 상부전기접점의 필요성이 존재하고 있다.

본 발명의 목적은 고레벨의 단락전류 또는 고장전류 상태시 관련 하부전기접점으로 부터 급속분리될 수 있는 최소한 하나의 변위가능한 간결한 상부전기접점을 갖는 새롭게 개선된 배선용 회로 차단기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 회로 차단기의 정상작동시 상부전기접점을 크로스바아와 일치하게 변위되도록 하고 고레벨의 단락전류 또는 고장전류 상태에 응답하여 상부전기접점을 독립변위되도록 하기 위하여 회로차단기의 개폐기구의 회전가능한 크로스바아와 함께 맞물려 방출 가능하게 편향되어 있는 최소한 하나의 변위가능한 상부전기접점을 갖는 새롭고 개선된 배선용 회로 차단기를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하여, 협동하는 전기접점 및 상기 접점들을 서로 맞물리게 또한 맞물림에서 벗어나도록 이동시키기 위한 작동수단을 포함하고 있으며, 상기 작동수단은 상기 협동하는 접점중 하나의 기부부분을 수용하기 위한 회전성 크로스바아와 분리가능하게 상기 기부부분을 편향시켜(바이어스시켜) 상기 크로스바아와 구동적으로 맞물리게 하기 위한 압축 스프링 수단을 갖고 있어, 상기 크로스바아의 회전 운동과 동시에 상기 한 전기접점은 회전운동 될 수 있고 또한 고장전류 상태의 발생시 상기 크로스바아의 회전운동과는 사실상 독립적으로 상기 한 전기접점이 회전운동 될 수 있으며, 상기 스프링 수단은 상기 크로스바아내에 장착되어 있고 맞물림 부재를 통해 상기 기부부분에 작용하는 배선용 회로 차단기에 있어서, 상기 기부부분은 하부 그루우브와 상부 그루우브를 갖고 있으며, 상기 맞물림 부재는 캠요소이며, 상기 캠요소는, 상기 크로스바아와 상기 한 접점이 폐 접촉위치에 있을때, 상기 하부 그루우브와 맞물려서 상기 한 전기접점을 그(전기적) 폐위치에 유지시키고, 상기한 전기적 접점의 블로우 오우픈 동작후에는 상기 크로스바아는 그대로 폐위치에 있는 가운데 상기 상부 그루우브와 맞물려서 상기 한 전기적 접점을 블로우 오우픈 위치에 유지(고정) 시키기에 적합하게 되어 있는 외향 돌출 캠 표면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 배선용 회로 차단기가 제공된다.

편리하게, 본 발명은 전기적 과부하 상태 또는 고장전류 상태로부터 전기회로 또는 시스템을 보호하는데 있어서 급속하고 효율적이고 신뢰성있는 작동을 제공하는 반면에 비교적 소공간을 점유하는 변위가능한 상부전기접점을 갖는 배선용 회로 차단기에 관한 것이다. 변위가능한 상부전기접점은 아아크형 캠 표면을 따라 형성된 곡선형 홈을 갖는 긴 아아크형 캠 표면을 가지는 기부부분을 포함한다.

탄성클립은 회로 차단기의 개폐기구의 성형 크로스바아의 확대부분에 형성된 밀폐개구에 위치선정되어 있다. 밀폐개구는 변위가능한 상부전기접점의 기부부분을 수용하기 위하여 제공된다. 탄성클립은 상부전기접점의 기부부분과 압축 스프링 사이에 배치된다. 탄성클립은 상부전기접점의 기부부분의 아아크형 캠 표면을 맞무는 것과 압축력을 스프링에서 기부부분까지 전달하기 위한 외부로 돌출되어 있는 아아크형 캠 표면을 포함한다.

정상작동시, 외부로 돌출되어 있는 탄성클립의 캠 표면은 저부부분에 형성된 홈 근처에서 기부부분의 아아크형 캠 표면과 접촉하며, 이것에 의하여 상부전기접점을 크로스바아와 일치하게 변위되도록 충분한 편향력을 상부전기접점의 기부부분에 전달하게 된다. 하지만, 충분한 크기의 고레벨 단락전류 또는 고장전류 상태에서 상부 및 하부전기접점의 일반적인 평행부분을 통한 고장전류의 흐름의 결과로서 발생되는 높은 자기반발력은 트립작동을 통하여 크로스바아를 포함하는 작동기구의 순차 작동에 앞서서 상부 및 하부전기접점의 급속 분리를 야기한다. 위와 같은 분리 작동의 발생시 변위가능한 상부전기접점이 회전할때, 상부전기접점의 기부부분의 아아크형 캠 표면은 탄성클립의 정지상태로 외부로 돌출되어 있는 표면에 대하여 변위된다. 변위가능한 전기접점의 아아크형 캠 표면과, 탄성클립의 외부로 돌출되어 있는 표면은 상부전기접점이 브로운-오우픈 위치로 회전될때 기부부분에 감소되는 편향력을 전달하도록 하는 형태로 되어 있다.

제2곡선형 홈은, 브로운-오우픈 위치로 탄성클립의 외부로 돌출되어 있는 캠 표면을 수용함과 동시에 브로운-오우픈 위치로 상부전기접점을 유지하기 위하여 상부전기접점의 기부부분의 아아크형 캠 표면을 따라 형성되며, 이것에 의하여 접점재충격의 가능성을 최소화하게 된다.

위와 같은 본 발명을 첨부도면에 관련하여 예로서 서술하면 다음과 같다.

제1도-제17도는 3상 또는 3극 회로 차단기로서 서술된 배선용 회로 차단기(30)을 예시하며, 여기에서 설명되는 본 발명의 원리는 단상 또는 다른 다상 회로 차단기에 응용할 수 있고 AC 회로 차단기 및 DC 회로 차단기에 응용할 수 있다.

회로 차단기(30)는 다수의 죔쇠(36)에 의해서 배선용 전기적 절연 하부커버(또는 기부)(34)에 기계적으로 고정된 배선용 전기적 절연 상부커버(32)를 포함한다. 다수의 제1전기적 터미널 또는 선터미널(38A,38B,38C)은 각 극 또는 상에 대하여 하나가 제공되고, 다수의 제2전력 터미널 또는 부하 터미널(40A,40B,40C)도 역시 마찬가지다. 이 터미널은 3상 전기 시스템을 보호하기 위하여 3상 전기 회로내에 회로 차단기(30)를 직렬로 연결하기 위해서 사용된다.

회로 차단기(30)는 회로 차단기(30)를 클로즈드위치(제5도) 또는 오우픈 위치(제14도)로 조정하기 위하여 상부커버(32)내에 개구(44)를 통해 뻗는 전기적으로 절연 강체, 수동으로 맞물릴 수 있는 핸들(42)을 포함한다. 회로 차단기(30)는 브로운-오우픈 위치(제5도, 점선위치) 또는 트립위치(제15도)를 나타낼 수 있다. 계속하여 트립위치로 이동한 회로 차단기(30)는 트립위치(제15도)로부터 오우픈 위치(제14도)로 핸들(42)을 이동함으로써 보다 안전한 작동을 위하여 재조정될 수 있다. 핸들(42)은 오우픈 위치(제14도)에 있거나 또는 클로즈드 위치(제5도)로 이동될 수 있고, 이 경우에 회로 차단기(30)는 보다 안전한 작동을 제공한다. 핸들(42)의 운동은 수동 또는 자동으로 기계 작동기에 의해서 수행될 수 있다. 위치표시기(46)는 시각적으로 구별가능한 상태의 표시 또는 회로 차단기(30)의 위치를 제공한다. 위치표시기(46)는 핸들(42)에 대하여 배치되고 회로 차단기(30)의 내부 및 외부 사이의 기계적, 전기적 장벽으로써 기능하기 위해서 개구(44)의 하부를 덮는다.

주요한 내부 부품(제5도)으로써, 회로 차단기(30)는 하부전기적 접점 조립체(50), 한쌍의 상부전기접점부재(52), 전자 아아크 슈우트(54), 슬롯 모우터(56) 개폐기구(58)를 포함한다. 아아크 슈우트(54)와 슬롯 모우터는 통상적이므로 하기에서 상세히 서술되지 않는다. 간단하게, 아아크 슈우트(54)는 고장 상태에 의해서 분리되는 전기접점(72,238) 사이에 형성된 단하나 전기 아아크를 보다 적은 일련의 전기 아아크 열로 나뉘고, 그러므로, 총 아아크 전압을 증가시키고 결국 전기 아아크를 소멸시킨다. 전기절연체로 싸인 일반적으로 U형 강철 엷은 조각 또는 U형의 전기적으로 절연 고체 강철 막대로 구성되는 슬롯 모우터(56)는 고준위 단락회로 또는 고장전류 상태에 의해서 발생된 자장을 집중시키기 위해서 접점아암(66,240)에 대하여 배치되고, 그것에 의해서 전기접점(72,238)의 분리를 급격히 가속하기 위해서 분리되는 전기접점아암(66,240) 사이의 자기 반발력을 크게 증가시킨다. 전기접점(72,238)의 급격한 분리는 고정전류의 크기를 제한하기 위해서 비교적 높은 아아크 저항에 이르른다. 미합중국 특허공보 제3,815,059호는 아아크 슈우트(54)와 슬롯 모우터(56)를 발표한다.

하부전기접점 조립체(50)(제5도, 제14도와 제15도)는 죔쇠(64)에 의해서 기부(34)에 고정된 하부에 형성된 고정적 부재(62), 유동성 접점아암(66)과 함께 이동할 수 있고 유동성 접점아암에 고정된 제한 또는 스톱핀(68), 하부접점 바이어스 장치 또는 압축 스프링(70), 상부전기접점(238)을 전기적 및 물리적으로 접촉하기 위한 접점(72), 상부전기접점부재(52) 및 하부전기접점 조립체(50) 사이의 아아크 가능성을 감소시키기 위한 전기적으로 절연되는 스트립(74)으로 구성된다. 기부(34)의 외부로 뻗는 선 터미널(38B)은 부재(62)(제2도)의 전체 단부부분을 포함한다. 기부(34)는 하부접점 조립체(50)로부터 하부접점부재(52)의 신속한 분리 동안에 이동성 접점아암(66)에 대한 스톱 또는 하부 한계로서 작용하는 상부 경사표면(34B)을 가지는 상방향의 돌출부분(34A)을 포함한다. 하부의 고정부재(62)는 기부(34)를 맞물리는 하부부분(62A)을 포함한다. 개구(62B)는 상방향으로 뻗은 기부부분(34A)을 수용 및 압축 스프링(70)을 설치하기 위하여 하부부분(62A)을 통해 형성된다. 하부부분(62A)은 고정적 부재(62)를 설치하기 위한 죔쇠(64)를 수용하기 위하여 하부 부분을 통해 형성된 나선형 개구(62C)와 기부(34)에 대한 하부전기접점부재(50)를 포함한다. 고정부재(62)는 하부부분(62A)에 고정되게 설치되거나 또는 전체적으로 함께 형성될 수 있는 직립한 접점부분(62D)을 포함한다. 스톱 핀(68)(제5도)은 직립 접점부분(62D)가 물리적 맞물림에 있어서 이동성 접점아암(66)의 상향 운동을 제한하기 위하여 제공된다.

접점아암(66)은 회전핀(78)의 종축에 대하여 직립한 접점부분(62D) 위에 접점아암과 함께 회전하기 위하여 회전핀(78)에 고정된다. 유효한 전도성 접점 및 전류 이동은 회전핀(78)을 통한 하부 이동성 접점아암(66)과 하부에 형성된 고정적 부재(62) 사이에서 수행된다. 하부 이동성 접점아암(66)은 회전핀(78) 및 접점(72) 사이에 뻗는 연장된 강체 레버 아암(66A)과 하부 이동성 아암(66) 및 압축 스프링(70) 사이에 유효한 물리적 상호 연결은 유지하기 위하여 압축 스프링(70)의 상단부 내에 수용하기 위한 하향의 돌출부분 또는 스프링 로케이터(66B)를 포함한다. 결국, 하부 이동성 접점아암(66)은 하부 이동성 접점아암(66)의 하향운동 및 하부 이동성 접점아암에 고정되게 설치된 접점(72)을 제한하기 위해서 스톱장치(34B)를 물리적으로 맞물리기 위하여 하부 이동성 접점아암의 하부에 형성된 전체적으로 평평한 표면(66C)을 포함한다.

각각의 상부전기적 접점부재(52)는 상부 이동성 연장 접점아암(240)의 단부에 배치된 하부전기접점 조립체(50)의 접점(72)을 물리적, 전기적으로 접촉하기 위하여 전류 접점(238)을 가진다. 접점(72,238)의 매우 신속한 분리를 수행하는 접점아암(66,240) 사이의 매우 높은 자기 반발력을 야기시키는 것은 일반적으로 평행 접점아암(66,240)을 통해 고준위 단락회로 또는 고장전류를 통과시키는 것이다. 전기적 절연 스트립(74)은 하부접점아암(66)으로부터 상부접점아암(240)을 전기적으로 절연한다.

상기에서 서술된 것처럼 하부전기접점 조립체(50)는 압축 스프링(70)(제5도)의 바이어스에 대하여 접점아암(66)의 신속한 하향 운동을 야기시키기 위해서 전기접점아암(66,240)의 연장된 평행 운동을 통해 흐르는 고준위 단락회로 또는 고장전류에 의해서 발생된 높은 자기 반발력을 이용한다. 전기접점(72,238) 사이에 형성된 전기 아아크를 통한 저항의 급격한 증가와 전기접점(72,238)의 매우 빠른 분리는 비교적 적은 물리적 규모의 한계내에서 유효한 고장전류 한계를 제공함으로서 수행된다. 하부전기접점 조립체(50)는 또한 회로 차단기의 터미널과 하부전기접점의 하부 이동성 접점아암 사이의 전류 운송 전도 통로를 제공하기 위하여 배선용 회로 차단기가 되는 종래에 많이 사용된 유연성 구리 분류기를 이용하기 위한 필요성을 제거한다.

개폐기구(58)(제5도,제13도 및 제16도)는 오버-센터 토글 메커니즘(80); 전자 또는 열-자기 트립 메커니즘(82)(상세히 예시되지 않음); 전체 또는 한 부분의 성형 크로스-바아(84)(제13도); 한쌍의 강체, 반대되거나 또는 일정하게 유지된 금속 측판(86); 강체, 추축회전성, 금속 핸들 요오크(88); 강체 스톱핀(90); 한쌍의 작동 인장 스프링(92)을 포함한다.

오버-센터 토글 메커니즘(80)은 종축의 크레이들 지지핀(98)에 대하여 회전할 수 있는 강체의 한 부분 금속 크레이들(96)을 포함한다. 조립된 상태로 크레이들 지지핀(98)의 반대 종단부는 측판(86)을 통해 형성된 한쌍의 개구(100) 내에서 유지된다.

토글 메커니즘(80)은 또한 한쌍의 상부토글 또는 킥커 링크(102), 한쌍의 하부토글링크(104), 토글 스프링 핀(106)과, 상부토글링크 피동부 핀(108)을 포함한다. 하부토글링크(104)는 토글 접점핀(110)에 의해서 상부전기접점부재(52)에 설치된다. 각 하부토글링크(104)는 토글링크를 통해 토글 접점핀(110)을 수용하기 위하여 하부 개구(112)를 포함한다. 토글 접점핀(110)은 상부전기접점부재(52)가 핀(110)의 중심 종축에 대하여 자유롭게 회전을 가능하게 하는 각 상부전기접점부재(52)를 통해 형성된 개구(114)를 통과한다. 핀(110)의 반대 종단부는 크로스-바아(84)(제6도) 내에서 수용되고 유지된다. 하부토글링크(104)의 운동은 크로스-바아(84)의 운동과 고준위 단락회로 또는 고장전류 상태 이하의 상부전기접점부재(52)의 대응 운동을 야기시킨다. 이런 방법에 있어서, 동시에 강체 크로스-바아(84)를 통한 개폐기구(58)에 의해서 회로 차단기(30)의 중심 상 또는 중심 극 내에서 상부전기접점부재(52)의 운동은 회로 차단기(30)의 다른 극 또는 상과 연결된 상부전기접점부재(52) 내에서 동일 운동을 야기시킨다.

각 하부토글링크(104)는 상부개구(116)를 포함하고; 각 상부토글링크(102)는 개구(118)를 포함한다. 토글 스프링 핀(106)은 개구(116,118)를 통해 수용되고, 그것에 의해서 상부 및 하부토글링크(102,104)를 상호 연결하고 상부 및 하부토글링크(102,104) 사이에 회전운동을 고려한다. 핀(106)의 반대 종단부는 스프링(92)의 하부 갈고리 모양 또는 커브 단부(122)를 수용 및 유지하기 위하여 저널(120)을 포함한다. 스프링(92)의 상부 갈고리 모양 또는 커브 단부(124)는 핸들 요우크(88)의 상부 평면 또는 평평한 표면(128)을 통해 형성된 슬롯(126)내에 위치되고 수용된다. 위치 핀(130)은 핸들 요우크(88)(제7도)와 맞물려 스프링(92)의 커브 단부(124)를 유지하기 위하여 슬롯(126)을 통해 횡적으로 배치된다.

조립된 상태에 있어서, 슬롯(126)내에 커브단부(124)의 배치와 저널(120)내에 커브단부(122)이 배치는 핀(106)과 맞물려 링크(102,104)를 보유하고 인장하에서 스프링(92)을 유지하고 오버-센터 토글 메커니즘(80)의 동작이 핸들(42)의 외부 운동에 반응하는 것에 의해서 제어될 수 있다.

상부링크(102)(제13도)는 핀(108)의 길이를 따라서 형성된 한쌍의 일정하게 유지된 저널(134)과 짝맞물리는 리세스 또는 그로우브(132)를 포함한다. 핀(108)의 중심 부분은 핀(98)의 종축과 일치하는 크레이들(96)의 회전축으로부터 기정된 거리에 의해서 유지된 위치에서 크레이들(96)을 통해 형성된 개구(136) 내에 고정되게 수용되도록 형성된다. 스프링(92)으로부터 스프링 인장은 핀(108)과 맞물려서 상부토글링크(102)를 유지한다. 크레이들(96)의 회전 운동은 하기에 서술되는 것처럼 대응하는 변위 또는 링크(102)의 상부부분의 변위를 실행한다.

크레이들(96)은 크레이들내에 형성된 일반적으로 평평한 래치표면(142)을 가지는 연장된 표면(140)을 포함한다. 표면(142)은 축 회전용 레버 또는 트립 메커니즘(82)의 트립아암(144)(제5도,제16도 및 제17도)을 맞물리도록 형성된다. 트립아암(144)은 트립 메커니즘(82)에 의해서 발생된 트립동작에 대한 트립 메커니즘(82)의 고정핀(145)에 대하여 축 회전한다. 트립 메커니즘(82)은 저준위 단락회로 또는 과부하 전류 상태 및 고준위 단락회로 또는 고정전류 상태를 검출할 수 있는 전자 또는 열-자기 트립 메커니즘이다. 위와 같은 상태의 검출에 있어서 트립 메커니즘(82)은 개폐기구(58)(제15도 및 제17도)의 트립동작을 발생하기 위해서 피벗 핀(145)에 대하여 트립아암(144)을 회전한다.

크레이들(96)은 크레이들 캠 또는 제한 핀(150)을 접촉하기 위하여 커브의 연장된 캠 표면(148)을 포함한다. 캠핀(150)의 반대 종단부는 양호한 실시예에 있어서 핸들 요우크(88) 내에서 핀(150)의 회전을 가능하도록, 핸들 요우크(88)에 형성된 한쌍의 그루오브(152)내에서 수용되고 유지된다. 또한 크레이들(96)은 스톱핀(90)의 중심 부분 또는 강체 스톱장치(156)를 접촉하기 위하여 일반적으로 평평한 스톱 표면(154)을 포함한다. 강체 스톱장치(156)와 표면(154)을 맞물리는 것은 트립동작(제15도와 17도)에 뒤이어서 시계반대방향으로 크레이들(96)의 운동을 제한한다.

트립동작 동안에, 동작 스프링(92)의 작용선은 결국 핸들(42)의 운동을 회로 차단기(30)가 트립되었을 때를 표시하기 위해서, 핸들(42)의 오우픈 위치(제14도)와 클로즈드 위치 사이의 트립 위치(제15도)로 변화시킨다. 스톱표면(154) 및 강체 스톱장치(156)를 맞물리는 것은 크레이들(96)의 운동을 제한하고 그것에 의해서 크레이들(96)의 캠 표면(148)과 핀(150)의 맞물림을 통해 트립위치(제15도)에 핸들(42)을 위치한다. 또한, 캠 표면(148)과 회전핀(150)의 캠 맞물림은 크레이들(96)이 트립위치(제15도)로부터 오우픈 위치(제14도)까지 동작 스프링(92)의 바이어스에 대하여 시계방향으로 움직일때 트립동작에 뒤이어지는 개폐기구(58)를 재조정하며, 그것에 의해서 래치표면(142)과 트립아암(144)을 다시 래치한다. 캠 표면(148)은 스프링(92)이 복귀동작 동안에 뻗을때 캠 표면(148)의 외형 또는 구체적 디자인에 따라서 기정된 방법으로 핸들(42)의 기계적 장점을 증가시키도록 형성된다. 이 방법에 있어서 핸들(42)에 적용된 비교적 적고 실제로 일정한 복귀력은 트립동작후 개폐기구(58)의 복귀에 이르고 트립 및 오우픈 위치 사이의 핸들(42)을 이동하게 된다.

제18도의 힘 다이아그램은 핸들(42)을 이동하기 위해서 필요한 복귀력에 대한 트립(O) 위치로부터 복귀(1) 위치까지 복귀동작중에 핸들 이동을 예시한다. 정상적 복귀선은 핸들이 복귀동작 동안에 이동할때 한개 이상 동작 스프링이 증가하는 바이어스를 극복하기 위해서 크레이들(96)내에 윤곽 캠 표면(148) 없이 크레이들을 가지는 종래 기술의 회로 차단기에서 필요한 힘을 예시한다. 일정한 힘 복귀선은 복귀동작에 이르도록 핸들(42)을 통해 크레이들(96)의 캠 표면(148) 및 핀(150)에 적용될 대체로 일정한 복귀력을 예시한다. 명백하게, 윤곽 캠 표면(148)을 가지는 크레이들(96)로 구성되는 개폐기구(58)의 위와 같은 복귀동작중에 필요한 최고힘은 대체로 종래 크레이들을 가지는 회로 차단기에서 필요한 최고 힘으로부터 감소된다. 위와 같은 복귀동작 동안에 수행된 일은 정상적 복귀선과 일정한 힘 복귀선 이하의 면적과 일치한다. 복귀동작 동안에 수행한 총 일은 정상적 복귀선과 일정한 힘 복귀선에 대한 것과 동일하다. 도면에서 묘사되고 상기에서 서술한 것처럼 기정된 방법으로 윤곽 캠 표면(148)을 가지는 크레이들(96)의 이용에 의해서 복귀동작 동안에 필요한 최고 힘의 감소는 핸들(42)을 이동하기 위해서 필요한 제18도에서 묘사한 비교적 적고 일정한 힘과 일치하는 최고 전력 비율을 가지는 모우터 오퍼레이터 또는 작동기의 사용을 가능케 한다.

복귀동작 동안에 크레이들(96) 및 핀(150)의 캠 표면(148)의 맞물림은 다음과 같이 발생한다. 트립동작에 이어지는 복귀동작 동안에, 핸들(42)이 트립 위치(제15도)로부터 오우픈 위치(제14도)까지 시계방향으로 이동할때, 크레이들 지지핀(98)의 종축에 대한 모우멘트는 캠핀(150)을 통해 동작 스프링(92)의 바이어스를 대체로 방해하는 캠 표면(148)까지 핸들 힘의 응용으로 인하여 발생한다. 핀(98)의 종축에 대한 모우멘트는 핀(150)이 모우멘트 아암이 되는 표면(148) 위의 핀(150)의 맞물림 위치 및 핀(98)의 종축 사이의 거리 증가에 비례하게 표면(148)을 따라서 이동할때 증가한다. 또한, 캠 표면(148)은 핸들(42)이 복귀동작 동안에 이동할때 핸들(42)의 기계적 장점을 보다 증가하기 위해서 기정된 방법으로 윤곽이 형성된다. 핸들(42)의 초기 운동 동안에, 표면(148)은 비교적 적은 힘이 스프링(92)의 바이어스를 극복하기 위해서 필요하므로 캠핀(150)과 피벗 크레이들 지지핀(98) 사이의 거리에 대한 비교적 경사각으로 윤곽이 형성된다. 핸들(42)이 복귀동작 동안에 이동할때 캠 표면(148)은 확장된 스프링(92)의 증가 바이어스를 극복하기 위해서 핸들(42)에 대하여 증가된 기계적 장점을 제공하도록 보다들 경사지게 윤곽선이 형성된다. 이 증가된 기계적 장점은 대체로 일정한 복귀력이 복귀동작 동안에 해들(42)에 적용되게 한다.

토글 메커니즘(80)은 스톱 핀(90)에 고정되게 설치되는 한쌍의 강체, 일정한 간격, 고정적, 피벗-전달링크(158)(제5도, 제13도, 제16도 및 제17도)를 포함한다. 고정적 링크(158)는 상부토글링크(102)에 형성된 연장된 표면(162)으로부터 유지된 연장된 하부표면(160)을 포함한다. 각 고정적 링크(158)는 또한 피벗 크레이들 지지핀(98)을 수용하기 위하여 형성된 리세스 또는 그루우브(164)를 포함한다. 금속 측판(86)을 스톱핀(90)의 반대 종단부를 수용 및 유지하기 위하여 개구(166)를 포함한다.

고정적 링크(158)와 링크(102,104)는 클로즈드 위치에서 물리적으로 제한 또는 방해되는 핸들(42)과 함께 개폐기구(58)의 "트립-자유" 동작을 가능케하고, 하부전기접점(238)의 트립 메커니즘(82)에 의해서 트립동작의 발생에 대하여 하부전기접점(72)과 함께 맞물림으로 부터 이동하는 것을 확실히 한다. 핸들(42)이 클로즈드 위치(제16도)에 있을때, 상부링크(102)의 표면(162) 단부에서 한쌍의 제1 또는 처음의 피벗점(163)은 링크(158)의 그루우브(164) 근처에 링크(158)의 표면(160)을 맞물린다. 트립동작 동안에, 크레이들(96)은 트립아암(144)의 시계방향의 회전 운동에 의해서 래치되지 않고, 결국 크레이들(96)은 시계반대방향의 회전을 하게 된다. 상부링크(102)는 제1의 피벗점(163)에 대하여 스프링(92)에 의해서 시계반대방향으로 회전한다. 스프링(92)은 핀(110)에 대하여 시계방향으로 토글 스프링 핀(106)을 이동하고, 결국 링크(104) 상부 접점부재(52) 및 크로스-바아(34)의 대응 운동을 하게 된다. 계속적으로, 링크(100)의 표면(162)은 링크(158)의 표면(160)을 물리적으로 맞물리고, 그후에, 피벗점은 처음의 피벗점(163)으로 부터 한쌍의 제2피벗점(168)까지 이동하고, 결국 상부접점부재(52)의 증가된 회전 속도에 이르른다.

여기에서 서술된 피벗-이동 시스템은 트립 상태의 발생에 대하여 상부링크(102)의 처음의 시계반대방향의 회전 동안에 제1 또는 처음의 피벗점(163)에 관하여 상부링크(102)를 이동하고 그것에 의해서 관성을 극복하고 상부 및 하부접점(238,72)의 급격한 분리를 야기시키는 중요한 기계적 장점을 나타낸다. 피벗점(163)으로 부터 피벗점(168)까지 피벗 이동은 점점(72,238) 사이의 전기 아아크를 급격히 길게 하고 그러므로써 전기 아아크를 급격히 소멸하기 위해서 아아크 전압을 증가시키도록 상부전기접점부재(52)의 운동을 가속화한다.

핸들 요우크(88)는 한쌍의 하향 종속 지지아암(176)(제13도)을 포함한다. 한쌍의 베어링표면 또는 원형탭(178)은 측판(86)에 형성된 베어링 또는 피벗 표면(180)과 맞물리도록 핸들 요우크(88)의 하향 종속 지지아암(176)의 최하부 끝단에 형성된다. 핸들 요우크(88)는 그러므로 베어링표면(178,180)에 관하여 제어할 수 있게 피벗될 수 있다. 측판(86)은 크로스-바아(84)의 원형 베어링표면(186)을 접촉 및 기부(34)내에서 적당한 위치에 크로스-바아(84)를 안전하게 유지하기 위하여 베어링표면(182)을 포함한다. 각 측판(86)은 회로 차단기(30) 내에서 측판(86)을 안전하게 설치하기 위하여 연장된, 하향 돌출 스테이크 또는 탭(190)으로 종결되는 한쌍의 하향종속 지지 아암(188)을 포함한다. 회로 차단기(30) 내에서 지지판(86)을 조립하는데 있어서, 탭(190)은 기부(34)(제6도)를 통해 형성된 개구(191)를 통과한다.

탭(190)은 기부(34)와 맞물려서 탭(190)을 고정시키기 위해서, 예를들면, 피어닝으로써 기계적으로 변형될 수 있다. 한쌍의 전기적으로 절연장벽(192)(제7도)은 회로 차단기(30)의 상 또는 인접한 극 내에서 전도성 소자 또는 표면으로부터 회로 차단기(30)의 단극 또는 상 내에서 전도성 소자 및 표면을 전기적으로 절연하기 위해서 사용된다.

전체 또는 일부분의 성형 크로스-바아(84)은 원형 베어링 표면(186)에 의해서 분리된 3개의 확대부분(194)을 포함한다.

한쌍의 주변으로 배치되고, 외부로 돌출되는 로케이터(196)는 기부(34) 내에 적당히 위치된 크로스-바아(84)를 유지하도록 제공된다.

기부(34)는 기부(34)내에 회전 운동하기 위하여 크로스-바아(84)를 설치하도록 베어링 표면(186)에 대해 보완적으로 형성된 다수의 베어링 표면(198)(제7도)을 포함한다.

로케이터(196)는 표면(198)을 따라서 형성된 아치형 리세스 또는 그루우브(200)내에 수용된다.

각 확대부분(194)은 토글 접점핀(110)을 수용하기 위하여 한쌍의 일정하게 유지된 개구(202)(제13도)를 포함한다. 핀(110)은 어떤 적당한 장치, 예를들면, 개구 사이에 죔쇠 끼워 맞춤에 의해서 개구(202)내에서 유지될 수 있다. 각 확대부분(194)은 각 상부 전기 접점부재(52)의 한 종단부는 또는 기부부분(206)을 수용하기 위하여 각 확대부분내에 형성된 오우프닝(204)을 포함한다.

오우프닝(204)은 또한 한쌍의 접점 아암 압축 스프링(208)(제11도 및 제13도) 및 연결되어 형성된 탄성 클립(210)을 수용 및 유지하게 된다.

압축 스프링(208)은 압축 스프링내에 형성된 한쌍의 일정하게 유지된 리세스(212) 내에서 배치됨으로서 적당한 위치에서 유지된다.

탄성 클립(210)은 스프링(208)으로부터 기부부분(206)까지 압축력을 전달하기 위해서 상기 전기 접점부재(52)의 기부부분(206) 및 압축 스프링(208) 사이에 배치되도록 형성되고, 그것에 의해서 상부 전기 접점부재(52) 및 크로스-바아(84)는 정상적 트립 동작 동안에 개폐기구(58)의 동작에 반응하여 동시에 운동하는 것을 확실하게 한다.

그러나, 고 준위 단락회로 또는 고장전류 상태의 발생에 대하여 평행 접점 아암(66,240) 사이에 발생된 반발력에 반응하는 상부 전기 접점부재(52)는 개별적으로 핀(110)에 대하여 회전할 수 있고, 스프링(208) 및 바이어스 힘을 극복하고, 그러므로서 전기접점(72,238)이 신속히 분리되고 연속적으로 개폐기구(58)를 기다리지 않고 브로운-오우픈 위치(제5도 및 제12도, 점선으로 예시된 것처럼)로 이동하게 한다.

상기의 큰 고장 상태하에서 각 상부 전기 접점부재(52)의 독립된 운동은 회로 차단기(30)의 어떤 극 또는 상에서 가능할 수 있다.

탄성 클립(210)(제12도)은 확대부분(194)과 맞물려서 탄성 클립(210)을 적당히 유지 및 위치하기 위해서 크로스-바아(84)의 확대 부분(194)에 보완적으로 형성된 부분(216)과 맞물리기 위하여 직립 단부부분(217) 및 상부 탭 부분(215)(제13도)을 가지는 하부 형성부분(214)을 포함한다. 탄성 클립(210)은 압축 스프링(208)과 맞물리기 위하여 한쌍의 상향으로 뻗은 다리(218)를 포함한다.

각 상향으로 뻗은 다리(218)는 외부로 돌출된 표면(220)을 포함한다.

각 상부 접점 아암(240)은 종단 부분(206)은 종단 부분의 아치형으로 형성된 표면(224)에 형성된 일반적으로 C-형 슬롯 또는 저지구(222)를 포함한다. 저지구(222) 및 표면(220)은 그 사이에 기정된 변량 압축력을 제공하도록 형성된다.

정상적 동작 상태 동안에, 탄성 클립(210)의 표면(220)은 상부 전기 접점부재(52)(제5도 및 제12도)와 맞물려서 크로스-바아(84)를 유지하기 위해서 표면(220)의 저지구 또는 경사진 캠 표면(222)에서 상부 접점 아암(240)의 표면(224)을 접촉한다.

고 준위 단락회로 또는 고장전류 상태의 발생에 대하여, 각 상부 접점 아암(240)이 종축의 핀(110)에 관하여 시계방향으로 회전할때, 각 표면(224)은 표면(220)을 따라서 이동한다.

맞물린 표면(220,224)을 통한 스프링(208)의 합력선은 상부 전기 접점부재(52)가 브로운-오우픈 위치(제5도 및 제12도)로 회전할때 대체로 핀(110)의 종축을 통과하고, 그것에 의해서 대체로 핀(110)의 종축에 대하여 스프링(208)의 압축 모우멘트를 감소시킨다.

계속하여, 회로 차단기(30)가 클로즈드 위치로 복귀할때, 아치형 캠 표면(224)은 표면(220)에서 저지구(222)의 래치점에 대하여 이동한다.

저지구(222)의 형상 또는 탄성 클립(210)의 캠 표면(220)의 형상을 변화함으로써, 스프링(208)의 압축 모우멘트 아암은 바람직하게 증가 또는 감소될 수 있다.

제12(a)도 및 제12(b)도에 있어서, 상부 전기 접점부재(52)의 기부부분(206)은 브로운-오우픈 동작 동안에 클로즈드 위치(제12(a)도) 및 결과적 위치(제12(b)도)에서 예시된다.

스프링(208)의 압축력은 표면(220,224)(제12도)의 맞물림 점에서 화살표로 제12(a)도 및 제12(b)도에 예시되고 참고기호(F)로써 나타낸다.

클로즈드 위치에서, 분력(F1)은 표면(220,224)의 맞물림 점에서 표면(224)의 탄젠트에 대한 수직선을 따라서 일직선이 된다.

힘(F1)의 작용선은 L1으로서 예시된 거리에 의해서 핀(110)의 종축으로부터 분리된다.

모우멘트 아암(L1)과 함께 스프링 분력(F1)의 압축 모우멘트는 상부 전기 접점부재(52) 및 크로스-바아(84)가 정상 트립 동작동안에 개폐기구(58)의 동작에 반응하여 동시에 운동하는 것을 확실히 하도록 제공된다. 상부 전기 접점부재(52)가 핀(110)(제12(b)도)의 종축에 대하여 회전할때 브로운-오우픈 동작 동안에, 표면(224)은 모우멘트 아암을 대체로 0으로 감소시키기 위해서 핀(110)의 종축 또는 피벗부재(52)에 가깝게 또는 대체로 통과하는 스프링(208)의 분력(F2)을 제공하기 위해서 형성된다.

핀(110)의 종축에 관하여 스프링(208)의 압축 모우멘트는 그것에 의해서 상부 전기 접점부재(562)가 브로운-오우픈 동작 동안에 전기접점(72,238)을 신속히 분리하기 위해서 크로스-바아(84)를 독립적으로 이동하는 것을 확실하도록 대체로 감소된다.

분력(F2)은 대체로 마찰력이고 분력(F2)의 크기는 분력(F1) 보다 상당히 적다.

위와 같은 방법으로, 압축 스프링(208)은 브로운-오우픈 동작 동안에 고장전류 상태의 발생에 대하여 크로스-바아(84)의 회전 운동과 일치하여 상부 접점부재(52)의 회전운동을 가능케 하고 크로스-바아(84)와 대체로 독립하여 상부 전기 접점부재(52)의 회전운동을 가능케 하기 위하여 크로스-바아(84)와 이동 맞물림으로 기부부분(206)을 방출성 있게 바이어스 한다.

제13도에 예시된 것처럼, 두쌍의 유연성 전류 분류기(234)는 회로 차단기(30)를 통해 전류 운반 전기 통로를 제공하기 위해서 사용된다.

각 쌍 유연성 분류기(234)는 어떤 적당한 장치, 예를들면, 브레이징에 의해서 각 상부 전기 접점부재(52)의 종단부부분(206)의 반대측 및 트립 메커니즘(82)에서 하부 전도성 판(236)에 연결된다.

유연성 분류기(234)는 상부 전기 접점부재(52) 및 트립 메커니즘(82) 사이에 전류 운반 전기 통로를 제공하고 그것에 의해서 하부 전기 접점 조립체(50), 상부 전기 접점부재(52), 유연성 분류기(234) 및 트립 메커니즘(82)에 의해서 터미널(38B,40B) 사이의 회로 차단기(30)를 통과한다.

동작시, 회로 차단기(30)는 터미널(38A,B 및 C와 40A,B 및 C)에 대하여 선 및 부하 연결에 의해서 3상 전기 회로에 상호 연결될 수 있다.

개폐기구(58)은 크레이들(96)의 래치표면(142) 및 피벗 트립 아암(144)을 재조정하는 것을 확실히 하도록 트립위치(제15도)로부터 가능한 오우픈 위치(제14도)로 핸들(42)을 이동함으로써 조절할 수 있다.

트립 동작에 대하여 계속되는 힘은 트립 아암(144)과 함께 크레이들(96)의 래치표면(142)을 다시 래치할 수 있도록 트립 위치(제15도)로부터 오우픈 위치(제14도)까지 핸들(42)을 시계방향으로 이동하기 위해서 핸들(42)에 적용된다.

핸들(42)의 위와 같은 운동동안에, 캠핀(150)은 크레이들(96)의 캠 표면(148)을 맞물리고 피벗 크레이들 지지핀(98)에 관하여 시계방향으로 크레이들(96)을 이동한다. 크레이들(96)의 시계방향 회전은 크레이들(96) 내에서 고정되게 유지되는 토글 링크 종동부 핀(108)의 대응 운동을 하게 된다.

위와 같은 운동 동안에, 동작 스프링(92)은 토글 스프링 핀(106)에 관하여 시계방향으로 회전하고 토글 스프링 핀(106)에 대하여 상향의 힘이 작용되고; 킥커 링크(102)는 상부 토글 링크 종동부 핀(108)에 관하여 시계 반대방향으로 회전하고 하부 토글 링크(104)는 크로스-바아(84)내에서 고정위치내에 유지된 핀(110)에 관하여 시계방향으로 회전한다.

토글 스프링 핀(106)에 작용된 상향의 스프링 힘은 킥커 링크(102)를 통해 핀(108)에 적용되고, 그것에 의해서 크레이들 지지핀(98)의 종축에 관하여 크레이들(96)에 대하여 시계반대방향의 바이어스 힘을 제공한다.

핸들(42)은 래치표면(142)이 트립 아암(144)과 함께 다시 래치할때까지 제14도에 예시된 오우픈 위치를 거쳐서 시계방향으로 이동한다.

핸들(42)은 개폐기구(58)가 접점(72,238)을 닫게 하기 위하여 오우픈 위치(제14도)로부터 클로즈드 위치(제5도)까지 이동될 수 있고, 회로 차단기(30)은 3상 전기회로를 보호할때 동작하기 위하여 제공된다.

핸들(42)은 핸들의 시계반대방향으로 운동하도록 핸들(42)에 힘을 가함으로써 오우픈 위치로부터 클로즈드 위치까지 이동된다.

오우픈 위치에서, 크레이들(96)은 피벗 트립 아암(144)을 맞물리는 래치 표면(142)과 함께 래치 위치에 제공되고 상부 토클 링크(102)의 그루우브(132)는 크레이들(96)내에 고정되게 수용되는 상부 토글 링크 종동부 핀(108)과 맞물려서 유지된다.

핸들(42)의 처음의 시계반대방향 운동 동안에, 동작스프링(92)의 작용성은 상부 토글 링크 종동부 핀(108)에 대하여 우측으로 하고; 킥커 링크(102), 하부 토클 링크(104) 및 토글 스프링 핀(106)은 그때 고정적이다.

동작 스프링(92)의 작용선이 상부 토글 링크 종동부 핀(108)을 거쳐서 이동할때 킥커 링크(102)는 피벗(163)이 고정적 링크(158)의 표면(160)을 맞물릴때까지 시계방향으로 회전한다.

또한, 핀(108)을 거쳐서 움직이는 동작 스프링(92)의 작용선의 변환 결과로써, 토글 스프링 핀(106)은 상부 토글 링크 종동부 핀(108)에 관하여 시계방향으로 회전하고 왼쪽으로 이동하고, 결국 토글 스프링 핀(106)에 관하여 시계반대방향으로 회전하는 하부 토글 링크(104)의 운동을 하게 된다. 그것에 의해서, 크로스-바아(84)는 시계방향으로 회전하고 전기 접점부재(52)의 대응운동은 클로즈드 위치에서 개폐기구(58)와 함께 접점(72,238)을 닫게 된다.

계속된 과부하 상태의 발생에 대하여, 피벗 트립 아암(144)은 크레이들(96)의 래치 표면(142)을 래치하지 않기 위해서 고정적 핀(145)에 관하여 피벗한다.

크레이들(96)은 시계반대반향으로 회전하기 위하여 킥커 링크(102)를 통해 동작 스프링(92)에 의해서 즉시 가속화되고, 결국, 제16도에서 점선으로 예시된 것처럼 상부 토글 링크(102), 토글 스프링 핀(106)과 하부 토클 링크(104)은 순간적으로 운동을 하게 된다.

핀(106)의 상향 운동은 하부 토클 링크(104)의 운동을 통하여 토글 접점핀(110)의 대응하는 상향운동에 이르고, 회전가능한 크로스-바아(84)의 즉각적 상향운동은 상부 전기 접점부재(52)이 상향운동을 트립 위치(제15도)에 대하여 수행된다.

상부 전기 접점부재(52)의 기부부분(206)이 스프링(208)을 통하여 크로스-바아(84)와 맞물려서 바이어스되기 때문에 상부 전기 접점부재(52)는 크로스-바아(84)와 함께 일치하여 이동되고 회로 차단기(30)내에 하부 전기접점(238)으로부터 모두 3쌍의 상기 전기접점(72)의 동시에 분리에 이르른다.

이 트립 동작 동안에, 접점(72,238)을 통하여 존재할 수 있는 어떤 전기 아아크는 길게 늘어나고 새분화되며, 정상적 과정의 경우에 있어서 소멸된다.

고준위 단락회로 또는 고장 전류 상태의 발생에 대하여 일반적으로 평형 접점 아암(66,240)을 통해 고장전류의 흐름에 의해서 발생된 큰 자기 반발력의 결과로서, 전기접점(72,238)은 빠르게 분리되고 브로운-오우픈 위치(제5도에서 점선 형태로 표시됨)로 이동한다.

하부 전기 접점 조립체(50)의 접점 아암(66)의 운동은 스톱 표면(34B)에 의해서 한정되고, 각 상부 전기 접점부재(52)의 각 접점 아암(240)의 운동은 접점 아암부재(52)의 터미널 부분(206)의 하부 접점표면(242)(제12도) 및 기부에 형성된 스톱 표면(244)의 맞물림에 의해서 한정된다.

각 접점 아암(240)은 표면(220,224)의 맞물림에 의해서 브로운-오우픈 위치에서 유지된다.

전기접점(72,238)의 분리는 트립 동작을 통하여 계속되는 개폐기구(58)의 필요성 없이 실행될 수 있다.

회로 차단기(30)의 위치 표시기(46)(제1도,제3도-제5도와 제14도-제17도)는 회로 차단기의 개폐기구(58)의 상태 또는 위치를 시각적으로 구별할 수 있는 표시를 제공한다. 위치 표시기(46)는 다수의 절연카드, 스트립 또는 장벽을 포함하며, 예를들면, 제1 또는 상부의 전기 절연카드, 스트립 또는 장벽(246)과 제2 또는 하부 전기 절연카드, 스트립 또는 장벽(248)은 개폐기구(58)의 위치 또는 상태의 표시를 명백하게 나타내도록 상호 작용한다.

장벽(246,248)은 핸들(42)에 관하여 배치되고 전기 차단기(30)의 내부 및 외부 사이의 기계적 및 전기적 장벽으로서 작용하기 위해서 오우프닝(44)의 하부를 덮는다.

양호하게, 상부 커버(32)는 장벽(246)에 고정되게 설치된 한쌍의 일정한 간격의 측 정렬 위치 표지 또는 적색 표지(252)(제4도), 장벽에 고정되게 설치된 한쌍의 일정한 간격의 측 정렬 위치 표지 또는 흰색표지, 장벽(248)의 상부 표면에 고정되게 설치된 한쌍의 일정한 간격의 측정렬 위치 표지 또는 초록색 표지(256)를 구별할 수 있도록 상부 커버를 통해 형성된 한쌍의 일정한 간격의 측정렬 오우프닝 또는 관측 슬롯(250)을 포함한다.

장벽(246)은 핸들(42)에 관하여 안전하게 설비된 비교적 작은 슬롯(258)을 가진다.

장벽(248)은 장벽(246,248) 사이와 장벽(248) 및 핸들(42) 사이에서 상대적 운동을 가능케 하는 보다 더 큰 슬롯(260)을 포함한다. 장벽(248)은 초록색 표지(256)가 관측 슬롯(250)과 정렬될때 시각적으로 구별될 수 있도록 그리고 오우프닝(44)이 핸들(42)의 모든 위치에서 메워지도록 오우프닝(44)의 종축을 따라서 장벽(246) 보다 더 길다.

핸들(42)이 오우프닝(44)내에서 온 또는 클로즈드 위치로 이동될때, 적색표지(252)는 회전 차단기(30)의 개폐기구(58)가 클로즈드 위치(제5도)에 있는 것을 시각적으로 구별 가능한 표시를 제공하도록 관측 슬롯(250)에 위치된다. 회로 차단기(30)의 트립 동작에 있어서, 핸들(42)은 회로 차단기(30)(제15도)의 부하측으로 이동된다.

핸들(42)에 고정된 장벽(246)은 회로 차단기(30)의 개폐기구가 트립위치(제15도)에 위치된 것을 시각적으로 구별가능한 표시를 제공하기 위해서 핸들(42)과 함께 관측 슬롯(250)내에 흰색표지(254)의 위치를 정하도록 이동한다. 핸들(42)의 이 운동 동안에 하부 장벽(248)은 핸들(42)이 슬롯(260)내에서 이동될때 이동하지 않는다.

핸들(42)이 오우프닝(44) 내에서 오프 또는 오우픈 위치로 이동될때, 장벽(246)은 개폐기구(58)가 오우픈 위치에 위치되는 것을 식각적으로 구별 가능한 표시를 제공하기 위해서 장벽(246)이 관측 슬롯(250) 이상으로 이동되고 장벽(248) 위에 초록색 표지(256)는 관측 슬롯(250)에 위치된다.

상부 커버(32)의 부분을 양호하게 전체적으로 형성하는 다수의 일정한 간격의 절연 지지부재(262)(제3도와 제5도)는 외부 힘을 가하는데 있어서 장벽(248)의 실제의 내부 기울어짐을 막도록 핸들(42)이 오우픈 위치에 위치할때 장벽(248)의 종단부의 측 지지를 제공하기 위해서 사용된다. 장벽위에 배치된 색표지(252,254와 256)와 함께 두개 장벽(246,248)의 사용은 최대 운동이 제한된 공간에서 필요로 하는 적용범위에서 특히 유리하다.

왜냐하면 핸들(42) 및 장벽(248) 사이의 헛돌기 연결은 헛돌기 연결이 없을때 필요로 되는 것보다 더 짧은 장벽의 사용을 가능케 하기 때문이다.

회로 차단기(30)의 다른 실시예(제19도)에 있어서, 제1도-제17도에 대하여 상기에서 사용된 것처럼 동일 참고기호는 회로 차단기(30)의 변화되지 않는 부분과 공통 소자를 설명하기 위해서 하기에서 사용되고, 각 쌍의 상부 전기 접점부재(264)는 종단부 또는 기부부분(266)을 포함한다.

터미널 부분(266)은 터미널의 아치형 표면(272)을 따라 형성된 상부 그루우브 또는 저지구(270)와 하부 그루우브 또는 저지구(268)를 포함한다.

탄성 클립(274)은 스프링(276)으로부터 기부부분(266)까지 압축력을 전달하기 위해서 한쌍의 압축 스프링(276) 및 상부 전기 접점부재(264)의 기부부분(266) 사이에 배치되고, 그것에 의해서 상부 전기 접점부재(264)와 크로스-바아(84)가 정상 트립동작 동안에 개폐기구(58)의 동작 또는 핸들(42)의 운동에 반응하여 동시에 이동하는 것을 확실하게 한다.

탄성 클립(274)은 상부 전기 접점부재(264)의 기부부분(266)의 아치형 표면(272)을 맞물리기 위하여 각 직립한 다리(218)에 형성된 외부의 돌출 표면(278)을 포함한다.

제12(a)도와 제12(b)도에 관하여 상기에서 서술된 것처럼, 하부 저지구(268)와 표면(278)은 맞물린 표면(278,272)을 통해 핀(110)의 종축 및 스프링(212)의 합력선 사이의 거리(L1)에 비례하는 핀(110)의 종축에 관하여 분력(F1)의 압축 모우멘트를 제공하도록 형성된다.

모우멘트는 표면(272)에 적절히 윤곽됨으로서 바람직하게 변화될 수 있다.

스프링(212)은 브로운-오우픈 동작 동안에 고장 전류 상태의 발생에 대하여 크로스-바아(84)와 관계없이 부재(264)의 회전 운동을 가능하게 하고 크로스-바아(84)와 일치하여 부재(264)의 회전운동을 가능하게 하는 크로스-바아(84)와 이동 맞물림으로 상부 접점부재(264)의 기부부분(242)을 방출성 있게 바이어스 한다.

마찰력(F2)(제12(b)도)은 핀(110)의 종축을 통과하고, 상기에서 서술된 것처럼 F1(제12a도) 보다 상당히 작다.

정상적인 동작 상태 동안에, 탄성 클립(274)의 표면(278)은 상부 전기 접점부재(264)와 이동 맞물림으로 크로스-바아(84)를 유지하기 위해서 상부 전기 접점부재(264)의 하부 저지구(268)에 접촉한다.

고준의 단락회로 또는 고장 전류 상태의 발생에 있어서 상부 전기 접점부재(264)가 핀(110)의 종축에 관하여 시계방향으로 회전할때, 기부부분(266)의 아치형 표면(272)은 표면(278)에 대하여 이동된다.

맞물림 캠 표면(278,272)을 통해 스프링(212)의 압력선은 상부 전기접점(264)이 브로운-오우픈 위치(제19도, 점선)로 회전할때 핀(110)의 종축을 대체로 통과하고, 그것에 의해서 핀(110)의 종축에 관하여 스프링(276)에 의해서 제공된 모우멘트를 대체로 감소시킨다.

상부 저지구(270)는 브로운-오우픈 위치내에서 상부 전기 접점부재(264)를 유지하기 위해서 브로운 오우픈 위치내에 탄성 클립(274)의 외부 돌출부분(278)을 맞물리고, 그것에 의해서 접점 재충돌의 가능성을 제거하고 최소화 한다.

회로 차단기(30)의 다른 실시예(제20도)에 따라서, 각 쌍의 상부 전기 접점부재(280)는 종단부 또는 기부부분(282)을 포함한다.

부분(282)은 부분(282)의 아치형 표면(288)을 따라서 형성된 상부 그루우브 또는 저지구(286)와 하부 그루우브 또는 저지구(284)를 포함한다.

보올(290)은 크로스-바아(294) 유지되는 한쌍의 압축 스프링(292) 한개 및 각 기부부분(282)의 아치형 표면(288) 사이에 배치된다.

인접한 나사 또는 한개 플러그(296)는 보올(290)에 관하여 바람직한 스프링 작용을 제공하기 위해서 압축스프링(292)을 맞물린다.

보올(290)은 스프링(292)으로부터 기부부분(282)까지 압축력을 전달하고, 그것에 의해서 상부 전기 접점부재(280)와 크로스-바아(294)는 정상적 트립동작 동안에 개폐기구(58)의 동작 또는 핸들(42)의 운동에 반응하여 동시에 이동한다. 정상적 동작 상태 동안에, 보올(290)은 상부 전기 접점부재(280)의 하부 저지구(284)를 맞물리고 하부 저지구(284)에 대해 압축 스프링 작용을 전달한다.

고준위 단락회로 또는 고장 전류 상태의 발생에 있어서, 상부 전기 접점부재(280)가 핀(110)의 종축에 관하여 시계방향으로 회전할때, 기부부분(282)의 아치형 표면(288)은 보올(290)에 대하여 이동된다.

제12(a)도와 제12(b)도에 관하여 상기에서 서술된 것처럼, 스프링(292)의 분력은 상부 전기 접점부재(280)가 브로운-오우픈 동작 동안에 핀(110)의 종축에 대하여 회전할때 클로즈드 위치내에서 모우멘트 아암(L1)과 함께 F1으로부터 부재(280)의 피벗 또는 계속되는 위치에서 핀(110)의 종축을 통과하는 마찰력(F2)까지 상당히 감소된다. 상부 저지구(286)는 브로운-오우픈 위치내에서 보올(290)을 맞물리고, 브로운-오우픈 위치내에서 접점부재(280)를 유지하고, 그것에 의해서 접점의 재충돌 가능성을 제거하거나 또는 최소화 한다.

계속하여, 회로 차단기(30)가 클로즈드 위치로 복귀될때, 아치형 표면(288)은 보올(290)이 하부 저지구(284) 내에서 배치될때까지 보올(290)에 대하여 이동한다.

회로 차단기(30)의 다른 실시예(제21도과 제22도)에 따라서, 각 쌍의 상부 전기 접점부재(298)는 하부 그루우브 또는 저지구(302)를 가지는 기부부분(300) 또는 종단부와 아치형 표면(306)을 따라서 형성된 상부 그루우브 또는 저지구(304)를 포함한다.

금속 리이프 스프링(308)은 죔쇠(312)에 의해서 성형 크로스-바아(310)에 설치되고 상부 전기 접점부재(298)의 기부부분(300) 및 크로스-바아(310) 사이에 배치된다. 리이프 스프링(308)은 크로스-바아(310)를 맞물리고 크로스-바아(310)에 대하여 리이프 스프링(308)을 설치하기 위해서 죔쇠(312)를 수용하기 위하여 평평한 부분(314)을 통해 형성된 개구(예시되지 않음)를 가지는 상부의 평평한 부분(314)을 포함한다.

리이프 스프링(308)은 리이프 스프링(308)의 하부에 형성되고 축으로 뻗는 부분(318)과 함께 한쌍의 하부 종속아암(316)을 포함한다.

각 하부부분(318)은 하부부분에 형성된 외부로 돌출되는 표면(320)을 포함한다.

리이프 스프링(308)은 상부 전기 접점부재(298)의 기부부분(300)의 아치형 표면(306)과 접점 맞물림으로 제공된 리이프 스프링(308)의 캠 표면(320)과 함께 크로스-바아(310)에 대하여 배치되도록 형성된다.

리이프 스프링(308)은 상부 전기 접점부재(298)와 크로스-바아(310) 그 정상 트립 동작동안에 핸들(42) 및 개폐기구(58)의 운동에 반응하여 동시에 이동되도록 기부부분(300)에 기정된 스프링 작용을 제공하도록 형성된다.

정상적 동작동안에, 리이프 스프링(308)의 표면(320)은 기부부분(300)의 하부 저지구(302)를 맞물린다.

고준위 단락회로 또는 고장전류 상태의 발생에 있어서, 상부 전기 접점부재(298)는 핀(110)에 대하여 회전하고, 표면(306)은 계속하여 개폐기구(58)를 기다리지 않고 전기접점(72,238)이 재빠르게 분리되고 브로운-오우픈 위치(제21도, 점선)로 이동 가능하게 하는 리이프 스프링(308)의 표면을 따라서 이동한다.

제12(a)도와 제12(b)도에 관하여 상기 서술된 것처럼, 리이프 스프링(308)의 분력은 상부 전기 접점부재(298)가 브로운-오우픈 동작 동안에 핀(110)의 종축에 관하여 회전할때 클로즈드 위치내에서 모우멘트 아암(L1)과 함께 F1으로부터 계속되는 위치에서 종축핀(110) 또는 부재(298)이 피벗을 통과하는 마찰력(F2)까지 상당히 감소한다.

상부 저지구(304)는 브로운-오우픈 위치내에서 상부 전기접점(298)을 유지하기 위해서 표면(320)을 맞물리고, 그것에 의해서 접점의 재접촉 가능성을 제거하거나 또는 최소화한다.

리이프 스프링(308)의 한개 이상의 압축 스프링에 대한 필요성 없이 상부 전기 접점부재(298) 및 크로스-바아(310) 사이의 적당한 접촉 맞물림을 확실히 하도록 충분한 스프링 작용을 제공한다.

회로 차단기(30)의 다른 실시예(제23도과 제24도)에 따라서, 하부. 전기접점 조립체(322)는 기부(34)를 맞물리는 하부에 형성된 고정적 부재(324), 직립한 접점부분(326), 하부 이동성 접점 아암(328), 하부 접점 바이어스 장치 또는 비틀림 스프링(330), 하부 전기접점 조립체(322)의 부분 및 상부 전기 접점부재(52) 사이에 아아크 가능성을 줄이기 위해서 상부 전기 접점부재(238)과 전기 절연 스트립(334)을 물리적이고 전기적으로 접촉하기 위한 접점(332)을 포함한다. 이동성 접점 아암(328)은 회전성 핀(78)의 종축에 대하여 직립한 접점 부분(326)에 이동성 접점 아암과 함께 회전하기 위하여 회전성 핀(78)에 고정되게 설치된다. 이동성 접점 아암(328)은 접점 아암에 고정되게 설치된 접점(332)과 이동성 접점 아암(328)의 하향운동을 제한하기 위해서 스톱장치(34B)를 접촉하기 위하여 한 단부에서 형성된 전체적으로 평평한 제한 표면(340)을 포함한다.

비틀림 스프링(330)은 회로 차단기(30) 내에서 접점 스프링(330)을 안전하게 유지하기 위하여 한쌍의 코일 연장부(344)로 종결되는 한쌍의 일정한 간격으로 유지되고 연장된 하향으로 뻗은 지지 아암(337) 및 표면(336)을 맞물리기 위하여 상부 연장된 스프링 아암(342)을 포함한다. 회로 차단기(30) 내에서 하부 전기 접점 조립체(322)을 조립할때, 연장부(344)는 하부에 형성된 고정적 부재(324)를 통해 형성된 한쌍의 개구(346)를 통과하고; 다리(344)는 고정적 접점부재(324)와 맞물려서 스프링(330)을 고정시키기 위해서 기계적으로 변형될 수 있다.

비틀림 스프링(330)은 하부 전기접점(322)이 상부 전기접점(52)과 맞물려서 적당하게 바이어스 되는 것을 확실하게 하도록 필요한 스프링 작용을 제공하고 연장된 주기 시간 동안에 신뢰할 수 있는 동작을 제공하기 위해서 도면에서 묘사되고 여기에서 서술된 것처럼 형성된다.

하부 전기접점 조립체(50)에 관하여 상기에서 서술된 것처럼, 접점조립체(322)는 접점 스프링(330)의 바이어스에 대해서 접점 아암(328)의 급격한 하향운동을 야기시키기 위해서 전기 접점 아암(240,328)의 연장된 평행 부분을 통하여 흐르는 고준위 단락회로 또는 고장 전류에 의해서 발생된 높은 자기 반발력을 이용한다.

고준위 단락회로 또는 고장 전류 상태의 발생에 있어서, 이동성 접점 아암(328)은 핀(78)의 종축에 관하여 시계방향으로 회전하고 하향으로 편향되며; 스프링(330)의 스프링 아암(342)은 이동성 접점 아암(328)의 표면(336)을 따라서 이동한다.

이동성 접점 아암(328)의 하향편향은 스톱장치(34B)와 접점 아암(328)의 평평한 표면(340)의 맞물림에 의해서 한정된다.

경사표면(336)의 경사각은 상부 및 하부 접점(328,332)이 고장전류 상태 동안에 접점(322)의 하향 운동에 대항하는 스프링 작용을 최소화 하기 위해서 분리된 후 이동성 접점 아암(328)에 적용된 스프링 작용을 효과적으로 감소시킨다. 또한, 핀(78)의 축에 관하여 스프링 아암(342)에 의해서 적용된 스프링 작용의 모우멘트 아암은 감소되고 반면에 상기에서 언급된 높은 자기 반발력의 기계적 장점은 스프링 아암(342)이 핀(78)의 방향으로 표면(336)을 따라서 이동할때 동시에 증가한다.

결과적으로, 고장전류 상태 동안에 접점(322)의 하향운동에 대항하는 합력은 대체로 감소한다.

Claims (7)

1. 협동하는 전기 접점(52,66) 및 상기 접점들을 서로 맞물리게 또한 맞물림에서 벗어나도록 이동시키기 위한 작동수단(42,84,96,102,104)을 포함하고 있으며, 상기 작동수단은 상기 협동하는 접점중 하나(52)의 기부부분을 수용하기 위한 회전성 크로스바아(84)와 분리가능하게 상기 기부부분을 편향시켜(바이어스시켜) 상기 크로스바아와, 구동적으로 맞물리게 하기 위한 압축 스프링 수단(208,210)을 갖고 있어, 상기 크로스바아의 회전 운동과 동시에 상기 한 전기 접점을 회전운동 될 수 있고 또한 고장전류상태의 발생시 상기 크로스바아의 회전운동과는 사실상 독립적으로 상기 한 전기 접점이 회전운동 될 수 있으며, 상기 스프링수단은 상기 크로스바내에 장착되어 있고 맞물림부재를 통해 상기 기부부분에 작용하는 배선용 회로 차단기(30)에 있어서, 상기 기부부분(282)은 하부 그루우브(284)와 상부 그루우브(286)를 갖고 있으며, 상기 맞물림 부재는 캠요소(220,290)이며, 상기 캠요소는, 상기 크로스바아(84)와 상기 한 접점(52)이 폐 접촉위치에 있을 때, 상기 하부 그루우브(284)와 맞물려서 상기 한 전기 접점을 그(전기적) 폐위치에 유지시키고, 상기한 전기적 접점이 블로우오우픈 동작후에는 상기 크로스바아(84)는 그대로 폐위치에 있는 가운데 상기 상부 그루우브(286)와 맞물려서 상기 한 전기적 접점을 블로우 오우픈 위치에 유지(고정)시키기에 적합하게 되어 있는 외향 돌출 캠표면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 배선용 회로 차단기.
2. 제1항에 있어서, 캠요소는 이 요소 위에 형성된 외향 돌출 캠 부분(220)을 가진 스프링 클립(210)인 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
3. 제1항에 있어서, 캠 요소는 보올(290)인 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
4. 제1항에 있어서, 상기 한 전기 접점(52)의 기부부분(282)은 긴 아아치형의 캠표면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
5. 제1항에 있어서, 회전성 크로스바아(84)는 상기 한 전기 접점(52)의 기부부분(282)을 수용하기 위해 그 안에 포위된 오우프닝(212)이 형성되어 있는 확대부(216)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
6. 제5항에 있어서, 스프링(208)이 포위된 오우프닝(212) 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
7. 제4항에 있어서, 기부 부분(282)의 캠표면은, 상기 한 전기 접점(52)이 크로스바아(84)이 회전운동과는 독립적으로 회전할때에 상기 한 전기 접점(52)의 회전축 주위로의 압축 스프링(208)의 압축 모우멘트를 감소시키기에 적합하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.

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