KR950003868B1 - 힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기
제1도는 본 발명의 분류기를 예시하는 접점 폐 위치에서의 차단기를 통한 수직 단면도.
제2도는 트립 위치에서의 차단기를 통한 수직 단면도.
제3도는 블로우 개방 위치에서의 차단기를 예시하는 수직 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 차단기 12 : 기부
14 : 커버 16 : 분할선
18,19 : 고정접점 20,21 : 이동접점
22,36 : 도체 26 : 접점아암
28 : 스위치 아암 27a, 29,48,52 : 피벗
30 : 하우징 프레임 부재 30,32 : 부류기
34 : 연결기 24,38 : 단자
40 : 개폐기구 42 : 핸들
44,46 : 토글링크 50 : 브래킷
54 : 크레이들 56 : 크로스 바아
57 : 래치장치 58 : 변류기
60,62 : 분류기 부분
본 발명은 회로 차단기에 관한 것이고, 특히 접점의 개방을 원활하게 하면서 접촉 반발력에 대항하여 접촉 압력을 유지할 수 있고 그리하여 높은 내성(신뢰성)을 얻을 수 있는 힘 발생 분류기를 가진 회로 차단기에 관한 것이다.
현재의 전류 제한 차단기는 고장 전류를 제한하기 위해서 사용된다.
상세하게는, 전류 제한회로 차단기는 설비 아래에 미칠수 있는 피크 고장전류 및 열 에너지를 허용가능한 수준으로 감소시킨다. 설비를 파괴할 수 있는 기계력 및 자기력은 피크 전류의 제곱(Ip)2에 비례하고, 열손실은 통과에너지(I2t)에 비례한다.
또한, 전류 제한회로 차단기는 회로 차단기 및 전류 제한 퓨우즈의 기능을 수행할 뿐만 아니라, 다시 재설정가능하고 재사용 가능하다. 이 장치는 또한 모터 제어기는 물론 전력 배전 시스템에 효과적으로 적용될 수 있다.
두개의 주요한 인자가, 얼마나 잘 전류 제한 현상이 발생되는가 하는 것, 즉, 고장 전류의 발생후 접점이 얼마나 빨리 분리하는가 하는 것 및 접점이 분리될때는 아아크가 접점 사이에서 발생되기 때문에 대기 아아크의 임피던스가 얼마나 빠르게 발생하는가 하는 것을 결정(제어)한다.
아아크 억제가 성공하려면 접점 개방 속도가 매우 빨라야 한다.
고장전류의 발생후 접점이 분리되는 것이 빠를수록, 아아크가 접점에 계속 작용하는 시간은 더욱더 짧다. 그러므로, 접점 물질의 용융 및 휘발의 체적은 최소화 된다.
본 발명에 따라, 회로 차단기는, 선도체 및 부하도체를 지지하는 아아크 소멸 챔버를 가진 전기절연 하우징과, 하우징내 도체들 사이에 배치되어 있고 개폐위치사이에서 동작할 수 있는 제1 및 제2분리가능한 접점으로 되어 있는 회로 차단기 구조체와, 방출될때는 트립 위치는 이동하여 접점들을 개방시킬 수 있으며 소정의 전류과부하로 장치가 쇄정위치로부터 편향될때는 방출성 기구를 트립시키기 위한 트립장치로 되어 있는 방출성 장치와, 스위치 아암과 접점아암을 포함하고 제1접점을 가진 휴대장치를 포함하고 있으며, 스위치아암은 접점의 개폐위치사이에서 이동하기 위해 제1피벗에 회전가능하게 설치되어 있고, 접점아암은 제1접점을 싣고 있고 스위치 아암에 있는 제2피벗에 회전가능하게 장착되어 있으며, 또한 선도체와 부하도체중의 하나에 설치된 제2접점과, 선도체와 부하 도체중의 다른 것과 제1접점의 반대쪽 제2피벗쪽의 접점아암사이에 전기적으로 연결된 탄력성 분류기를 포함하고 있으며, 탄력성 분류기는 이격된 절곡 분류기 부분들로 구성되어 루우프를 형성하고 그 부분들 사이에서 제1반발자기력이 발생하여 접점에 압력을 인가하여 접점을 폐위치에 유지시키며, 분류기 부분들의 반발자기력은, 접점아암과 트립장치중의 적어도 하나가 쇄정(고정)위치로부터 편향될때, 휴대장치로 하여금 제1피벗 주위에서 개방위치로 신속히 이동되게한다.
편리하게는, 아아크 소멸챔버는 하우징내에 배치되어 있으며, 하우징내 도체들사이에 배치되어 있고 소멸챔버내에서 개폐위치사이에서 동작할 수 있는 제1 및 제2분리가능한 접점으로 되어 있는 회로 차단기 구조체와, 방출될때는 트립 위치로 이동하여 접점들을 자동 개방시킬 수 있으며 소정의 전류와 부하로 장치가 쇄정위치로부터 편향될때는 방출성 기구를 트립시키기 위한 트립장치로 되어 있는 방출성 장치와, 스위치아암과 접점아암을 포함하고 제1접점을 가진 휴대장치를 포함하고 있으며, 스위치아암은 접점의 개폐위치사이에서 이동하기 위해 제1피벗에 회전가능하게 설치되어 있고, 접점아암은 제1접점을 싣고 있고 제1피벗과 제1접점사이이 스위치아암에 있는 제2피벗에 회전가능하게 장착되어 있으며, 또한 선도체와 부하도체중의 하나에 설치된 제2접점과, 선도체와 부하도체중의 다른것과 제1접점의 반대쪽 제2피벗쪽의 접점아암 사이에 전기적으로 연결된 탄력성 분류기를 포함하고 있으며, 탄력성 분류기는 이격된 절곡 분류기 부분들로 구성되어 루우프를 형성하고 그 부분들 사이에서 제1반발자기력이 발생하여 접점에 압력을 인가하여 접점을 폐위치에 유지시키며, 분류기 부분들의 반발자기력은, 트립장치가 쇄정(고정)위치로부터 편향될때, 휴대장치로 하여금 제1피벗주위에서 개방위치로 신속히 이동되게 하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기가 제공된다.
본 발명의 차단기는 "블로우 개방"접점아암과 함께 사용되는 힘 발생 분류기를 제공하는 이점을 가지며, 이에 의해 접점아암을 강제개방하는 것을 도우는 힘이 여기되면서 접촉압력유지의 지원이 실현된다. 분류기 구조체가 배선용 차단기에 사용되는 경우, 그 차단기는 접점반발력에 대항하는 힘을 발생하며, 그에 의해서 보다 내성(신뢰성)이 높은 제품이 얻어질 수 있다.
본 발명은 첨부도면을 참고로 실시예에 의해서 서술될 것이다.
배선용 회로 차단기(10)는 제1도에 예시되어 있고 커버(14)를 가진 하우징 기부(12)를 포함한다. 케이스 및 커버는 분할선(16)에서 조립되며, 고정된 주 접점(18) 및 이동성 주 접점(20)을 포함하는 회로 차단기 장치가 배치된 내부 구간을 만든다. 고정 및 이동성 아아크 접점(19,21)이 또한 설치되어 있다. 고정접점(18,19)은 도체(22)위에 있고, 이 도체(22)에는 단자(24)가 연결되어 있다.
이동성 접점(20,21)은 접점휴대아암(26)에 설치되어 있고, 이 접점휴대아암은 스위치아암(28)(제2도)위의 피벗(27)에 회전가능하게 장착되어 있다(제2도).
스위치아암(28)은 다시 하우징 프레임 부재(30)에 있는 피벗(29)에 회전가능하게 설치되어 있다. 탄력성도체 또는 분류기(32)는 아암(26)으로부터 도체(36)의 연결부(34)까지 뻗고 도체(36)는 단자(38)까지 이른다. 전류는 단자(38)로부터 여러부품(36,34,32,26,20,18,22)을 순차적으로 통과하여 단자(24)에 까지 차단기를 통해서 흐르지만, 회로 차단기는 전류 방향이 역전되는 경우에도 또한 동작한다.
전체적으로 40으로 표시된 개폐기구는 토글링크(44,46)를 포함하는 통상적으로 토글 조립체에 의해서 접점을 개폐하기 위하여 설치되어 있는데, 두 토글링크(44,46)는 피벗(48)에서 회전가능하게 상호연결되어 있다. 링크(46)는 피벗(27)에서 회전성 브래킷(50)에 회전가능하게 연결된다. 피벗(27)은 스위치아암(26)위의 피벗(27)과 직선정렬될 수도 있고 또는 그것과 떨어질 수도 있다.
브래킷(50)은 피벗(29)위에 회전가능하게 설치된다. 링크(46)는 피벗(52)에서 분리성 아암 또는 크레이들(54)에 회전가능하게 연결된다. 토글기구는 또한 종래 방식의 코일 스프링(55)을 포함한다. 토글기구의 보다 상세한 설명을 위하여는, 참고로 여기에 통합된 미합중국 특허 제3,949,331호를 참고할 수 있을 것이다.
접점(18,20)의 개방은 개폐기구(40)의 핸들(42)에 의해서도 수행될 수도 있고, 또는 회로에서 발생되는 과전류 상태에 반응하여 자동적으로 트립(기동)될 수도 있다. 트립 위치에서는, 접점아암(26)은 제2도의 도시된 위치에 배치된다. 브래킷(50)에 지지된 크로스바아(56)는 3극 차단기의 인접한 극 장치에 있는 접점아암과 상호연결되어 있어, 접점(18,20)과 유사한 대응접점들을 동시적으로 개폐시킬 수 있다.
따라서, 개폐기구(40)가 개방 또는 폐쇄위치 사이에서 접점아암(26)을 작동할 때는, 차단기의 인접한 극에 있는 접점아암들도 그 개폐기구에 의해서 상응하여 운동한다.
접점의 자동개방(또는 트립)은 바이메틸 스트립(58)(접점 1도)과 같은 과부하 감지 장치에 의해서 작동될 수 있는 래치 장치(전체적으로 57로 표시됨)에 의해서 이루어진다.
본 발명에 따라서, 분류기(32)는 정점(64)에서 접어 꺽인(절곡된) 또는 굽혀진 분류기 부분들(60,62)로 구성되어, V형 또는 U형 루우프를 형성한다. 분류기 부분(60)의 한 단부는 66에서 연결부(34)에 설치되고 분류기의 다른 단부는 68에서 접점아암(26)위에 설치된다. 분류기(32)와 도체(34)에서는 전류 흐름이 반대 방향이기 때문에, 그들사이에는 분류기를 접점아암(26)쪽으로 위로 밀어올리는 방향으로 전자기력이 발생된다. 분류기(32)의 상부단부는 이동성접점(21)의 반대쪽의 피벗(27)쪽에 위치하는 68에 설치되므로, 접점아암(26)은 피벗(27)에 관한 반시계방향으로 회전하고 그에 의하여 접점(18,20)사이에 정상적으로 존재하는 접점 반발력의 작용에 대항함으로서 접점압력(접촉압력)을 유지한다. 그러므로, 종래 차단기에서 발생되는 것과 같은 접점 블로우 분리는, 래치장치(57)가 기동되어 차단기를 개방하기 까지는 일어나지 않으며, 그에 의해서 내구력이 큰 신뢰성이 있는 제품이 얻어질 수 있다.
저등급의 과전류가 발생할때, 변류기(58)는 고체상태 트립장치를 통하여 래치장치(57)를 작동시켜 크레이들(54)을 해방시키고(제2도), 그에 의해서 토글메커니즘은 브래킷(50)을 회전함으로서 회로 차단기를 기동한다. 분류기(32)는 이 낮은 전류과부하를 감내한다.
그러나, 고등급의 과전류가 발생할때는, 분류기(32)는 접점아암(26)과 스위치아암(28)의 조립체를 피벗(29) 주위로 회전시킴으로써 직접적으로 반응하여 "블로우개방"위치로 된다(제3도). 순간적으로는, 브래킷(50)은 제3도에서 처럼, 또는 제1도와 동일한 위치에서 처럼 움직이지 않는다. 이것은 반대방향의 분류기부분(60,62) 사이에서 발생된 반발하는 전자기력의 급격한 증가 때문이다. 이 힘은, 정상적 또는 저등급 과전류의 경우에 있어서와 같이 분류기 부분이 정상적으로 지탱할 수 있는 힘보다 크기 때문에, 분류기 부분(60,62)은 제2도 및 3도에서 예시된 형태로 문자 그대로 블로우 분리(두 부분이 떨어져 펴짐)된다.
그런 조금뒤, 예컨대 전류주기의 몇분의 1정도되어, 고등급 과전류에 반응하여 변류기(58)는 고체상태 트립장치(도시되지 않음)를 통해 래치장치(57)를 작동한다. 이로인해 개폐기구(40)가 회로 차단기를 기동시키게 되고 그에 의하여 제2도에 위치로 브래킷(50)은 회전한다.
이 구조에 의해서 달리 가능한 것보다 더 낮은 제한 역치 전류가 본 발명의 탄력성 분류기(32)에 의해서 얻어진다.
따라서, 본 발명의 분류기 설계에 의해 "블로우개방" 접점아암과 함께 사용할때에는 필요시 접점아암을 개방하는 것을 도우는 힘을 발생하며서 접점압력의 유지를 지원하는 힘이 발생될 수 있다.
더우기, 분류기 설계가 배선용 차단기에 사용될때에는 접점 반발력에 대항할 수 있는 힘이 발생되며, 그에 의해서 보다 큰 내성(신뢰성)이 실현될 수 있다.

Claims (5)

  1. 선도체 및 부하도체를 지지하는 아아크 소멸 챔버를 가진 전기절연 하우징을 포함하고 있으며, 하우징내 도체들 사이에 배치되어 있고 개폐위치사이에서 동작할 수 있는 제1 및 제2분리가능한 접점으로 되어 있는 회로 차단기 구조체를 포함하고 있으며; 방출될때는 트립 위치로 이동하여 접점들을 개방시킬 수 있으며 소정의 전류과부하로 장치가 쇄정위치로부터 편향될때는 방출성 기구를 트립시키기 위한 트립장치로 되어 있는 방출성 장치를 포함하고 있으며; 스위치아암과 접점아암을 포함하고 제1접점을 가진 휴대장치를 포함하고 있으며, 스위치아암은 접점의 개폐위치사이에서 이동하기 위해 제1피벗에 회전가능하게 설치되어 있으며; 제1접점을 싣고 있고 스위치 아암에 있는 제2피벗에 회전가능하게 장착되어 있는 접점 아암을 포함하고 있으며; 선도체와 부하도체중의 하나에 설치된 제2접점을 포함하고 있으며; 선도체와 부하 도체중의 다른 것과 제1접점의 반대쪽 제2피벗쪽의 접점아암사이에 전기적으로 연결된 탄력성 분류기를 포함하고 있으며; 탄력성 분류기는 이격된 절곡 분류기 부분들로 구성되어 루우프를 형성하고 그 부분들 사이에서 제1반발자기력이 발생하여 접점에 압력을 인가하여 접점들을 폐위치에 유지시키며; 분류기 부분들의 자기반발력은, 접점아암과 트립장치중의 적어도 하나가 쇄정(고정)위치로부터 편향될때, 휴대장치로 하여금 제1피벗 주위에서 개방위치로 신속히 이동되게 하는 것을 특징으로 하는 힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기.
  2. 제1항에 있어서, 접점아암은 제1피벗과 제1접점아암사이의 스위치아암의 제2피벗에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기.
  3. 제2항에 있어서, 탄력성 분류기를 접점이 닫힐때 V자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기.
  4. 제2항에 있어서, 탄력성 분류기는 접점이 닫힐때 실제로 U자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기.
  5. 제1항에 있어서, 분류기 부분과 그 분류기 부분이 연결되는 도체는 실제로 평행하며 그리하여 제2반발자기력을 발생하고 그 반발자기력은 제1반발력을 보완하여 휴대장치에 보다 더 큰 압력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기.
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