KR101500954B1

KR101500954B1 - 원격 조작 회로차단기

Info

Publication number: KR101500954B1
Application number: KR1020130098114A
Authority: KR
Inventors: 미카엘 파사노
Original assignee: 칼링 테크놀로지스 인크.
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2015-03-10
Anticipated expiration: 2033-08-19
Also published as: US20160300682A1; EP2725601B1; US9384931B2; CN103681132B; US9799476B2; CN103681132A; EP2725601A1; CA2822768C; JP5653497B2; KR20140030037A; CA2822768A1; US20140354380A1; IN2013MU02569A; JP2014049448A; US8803640B2; US20140062623A1

Abstract

본 발명은 회로의 보호를 위한 회로차단기 메커니즘 및 상기 회로차단기 메커니즘이 기능하도록 하는 작동화를 요구하지 않는 스위치 레버 메커니즘에 의해 별도로 제어되는 회로를 개폐하기 위한 이동가능한 접촉부 암을 가진 회로차단기에 대한 것이다. 이 스위치 레버는 솔레노이드 또는 다른 적합한 수단에 의해 활성화될 수 있고 추가적 안전 특성을 제공하는 요소들 사이에 여러가지의 맞물리는 기계적 상태가 존재한다.

Description

원격 조작 회로차단기{REMOTE OPERATED CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 일반적으로 원격으로 조작되는 회로차단기에 대한 것이며, 회로차단기 핸들 메커니즘으로부터 분리된 솔레노이드(solenoid) 메커니즘을 사용하여 조작될 수 있는 접촉 암(contact arm)으로 원격으로 조작되는 회로차단기에 대한 것이다.

회로차단기는 과부하 또는 단락에 의한 손상으로부터 회로를 보호하기 위해 사용되는 장치이다. 예를 들면 회로차단기에 의해 보호되는 회로에서 전원 서지(surge)가 일어나면 차단기가 트립(trip)을 할 것이다. 이것은 “온(on)” 위치에 있던 차단기가 “오프(off)” 상태로 바뀌게 할 것이다. 이렇게 차단기가 트립을 함으로써 과부하가 걸린 회로에서 화재가 일어나는 것을 막고 또 그 보호된 회로로부터 전기를 끌어오거나 그 보호된 회로에 연결된 장치들을 보호할 수 있다.

표준적인 회로차단기는 라인과 부하(load)를 가진다. 일반적으로 라인은 대부분 전력회사로부터 들어오는 전기를 받는다. 이것은 회로차단기의 입력으로 지칭된다. 출력으로 지칭되는 부하는 회로차단기에서 나와서 회로차단기로부터 공급을 받는 전기적 요소들에 연결된다. 회로차단기는 예를 들어 에어컨과 같이 회로차단기에 직접 연결되는 하나의 요소를 보호할 수도 있고 또는 예를 들어 전기 아웃렛(outlet)으로 끝나는 전력 회로에 연결된 가정의 전기기구들과 같은 복수의 요소들을 보호할 수도 있다.

회로차단기는 퓨즈를 대신하여 사용될 수 있다. 한번 작동하면 반드시 갈아야 하는 퓨즈와는 달리 회로차단기는 (자동 또는 수동으로) 정상 작동 위치로 리셋(reset)이 될 수 있다. 어떤 지역에 정전이 되면 사용자는 차단기가 “오프” 위치로 트립을 하였는가 알기 위해 전기 패널을 점검할 수 있다. 그리고 차단기는 “온” 위치로 바꾸어지고 전력은 다시 공급될 것이다.

일반적으로 회로차단기는 하우징 내에 위치한 2개의 접촉부를 가진다. 전형적으로 제1접촉부는 움직이지 않고 라인 또는 부하에 연결될 수 있다. 전형적으로 제2접촉부는 회로차단기가 “오프” 상태일 때 또는 트립이 된 위치일 때 제1접촉부와 제2접촉부 사이에 갭(gap)이 존재하여 라인이 부하로부터 분리되도록 제1접촉부에 대해 움직일 수 있다.

회로차단기들은 보통 자주 작동하지는 않도록 설계된다. 전형적으로 사용되는 경우는 전력 스파이크(spike) 또는 다른 전기적 교란에 의해 트립이 될 때만 작동될 것이다. 전력 스파이크는 전형적인 회로의 정상 작동시 정규적으로 발생하지는 않는다.

그렇지만 어떤 응용에서는 회로차단기를 보다 빈번히 작동하도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 전기를 절약하기 위해서 빌딩의 층 전체에 배분되는 전력을 한 장소에서 제어하는 것이 좋을 수도 있다. 이것은 전 층의 회로에 대한 차단기를 수동으로 트립을 시킴으로써 가능하다. 또한 원격 조정, 타이머, 동작 센서 등을 사용하여 회로차단기를 수동으로 트립을 시키는 것도 바람직할 수 있다.

다른 응용에서는 유지보수의 목적으로 회로차단기를 원격으로 작동시키는 것이 바람직하다. 예를 들어 점검 또는 서비스를 위해서 보호된 회로에 전력 공급을 중지하도록 운영자가 회로차단기를 트립시킬 수도 있다. 그렇지만 어떤 회로에서는 회로차단기를 작동시키는 것이 위험한 아크(arc)를 발생시키고 운영자에게 안전 측면의 위험을 만들어 낼 수도 있다. 또 다른 회로에서는 회로차단기가 제한된 또는 위험한 환경에 위치할 수도 있다. 이러한 상항들에서는 회로차단기를 원격으로 작동시키는 것이 좋다.

회로차단기를 원격으로 제어하는 알려진 접근방법에는 의도적으로 회로차단기를 트립시키고 리셋할 수 있는 메커니즘을 회로차단기 내에 통합하는 것도 포함된다. 그러한 메커니즘의 예로는 차단기를 내리는 메커니즘을 활성화하는데 사용되는 솔레노이드 또는 모터와 트립 메커니즘을 다시 되돌림(rearm)으로써 회로차단기를 리셋하는데 사용되는 솔레노이드 또는 모터가 있다.

그렇지만 회로차단기를 이렇게 전력 스위치 또는 원격 제어로 사용하면 전형적인 회로보호 응용에서보다 훨씬 작동 횟수가 많아지게 된다. 그 결과로 회로차단기가 지나치게 빨리 고장이 날 수 있다. 전형적인 회로차단기 메커니즘은 고장이 나기 전에 20,000∼30,000 싸이클 정도만 견딜 수 있도록 설계된다.

그러한 회로차단기가 고장이 나기 전에 견딜 수 있는 싸이클의 횟수를 증가시키기 위해서 트립 메커니즘과 스프링들, 연결부, 에스케이프먼트(escapement), 시어(sear), 대시포트(dashpot), 바이메탈 열 부재(bimetal thermal component), 또는 메커니즘의 일부인 다른 부재들이 그렇지 않은 경우보다 더욱 강력하게 설계되어야 한다. 이것은 회로차단기의 생산비용을 상당히 증가시킨다.

그러므로 이러한 제한점들을 해결하는 원격 또는 수동으로 활성화되는 회로차단기가 필요하다.

따라서 원격으로 “온” 및 “오프”가 될 수 있는 회로차단기를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 회로차단기 메커니즘과는 별도의 메커니즘을 사용하여 “온” 및 “오프”가 될 수 있는 회로차단기를 제공하는 것이다.

이러한 목적들과 다른 목적들은 제1접촉부; 상기 제1접촉부에 대한 폐쇄위치 및 상기 제1접촉부에 대한 개방위치 사이에서 이동가능하며 폐쇄위치에서만 상기 제1접촉부와 접촉하도록 배치된 제2접촉부; 트립 상태(tripped state)와 비트립 상태(untripped state)를 가지고 회로차단기가 상태를 변경할 때 접촉부의 위치를 변화시키도록 배치된 회로차단기 메커니즘; 및 온(On) 상태와 오프(Off) 상태를 가지는 작동기로서 상기 작동기가 상태를 변경할 때 상기 회로차단기 메커니즘의 사태를 변화시키지 않고 접촉부들의 위치를 변화시키도록 배치된 차단기; 를 포함하는 회로차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

어떤 실시예에서는 상기 회로차단기가 트립 상태에 있을 때 접촉부들이 개방 위치에 있다.

어떤 실시예에서는 상기 회로차단기 메커니즘이 트립 상태에 있을 때 접촉부들이 폐쇄위치로 움직일 수 없다.

어떤 실시예에서는 상기 작동기가 오프 상태에 있을 때 상기 접촉부들은 개방위치에 있다.

어떤 실시예에서는 상기 작동기가 오프 상태일 때 상기 회로차단기 메커니즘은 접촉부들을 폐쇄위치로 움직일 수 없다.

어떤 실시예에서는 상기 작동기가 신호에 반응하여 레버의 상태를 변화시키도록 배치된다.

어떤 실시예에서는 상기 회로차단기 메커니즘이 과전류(overcurrent) 조건에 반응하여 상기 접촉부들을 폐쇄위치로부터 개방위치로 움직이도록 배치된다.

어떤 실시예에서는 상기 회로차단기 메커니즘이 수동적 작동에 반응하여 상기 접촉부들을 폐쇄위치로부터 개방위치로 움직이도록 배치된다.

어떤 실시예에서는 상기 작동기가 레버를 사용하여 상기 접촉부들을 폐쇄위치와 개방위치 사이에서 움직인다.

어떤 실시예에서는 상기 작동기가 솔레노이드이다.

어떤 실시예에서는 상기 접촉부들이 스프링을 사용하여 바이어스(bias)가 된다.

어떤 실시예에서는 상기 접촉부들이 영구자석을 사용하여 바이어스가 된다.

어떤 실시예에서는 상기 솔레노이드가 상기 접촉부들에 바이어스를 주기 위하여 배치된 영구자석을 포함한다.

어떤 실시예에서는 상기 솔레노이드에 전원이 끊어질 때 접촉부들에 바이어스를 주기 위하여 영구자석이 배치된다.

어떤 실시예에서는 상기 솔레노이드가, 그 솔레노이드에 전원이 끊어질 때 상기 접촉부들을 개방위치로 움직이기 위하여 배치된 영구자석을 포함한다.

어떤 실시예에서는 상기 회로차단기 메커니즘이 에스케이프먼트(escapement)를 포함한다.

어떤 실시예에서는 상기 회로차단기 메커니즘이 대시포트(dashpot)를 포함한다.

어떤 실시예에서는 상기 회로차단기 메커니즘이 상기 작동기와 별도로 되어 있다.

본 발명의 다른 목적들은 개방위치와 페쇄위치 사이에서 상대적으로 이동가능한 접촉부들; 회로차단기가 작동화(actuating)되었을 때 상기 접촉부들의 위치를 변화시키도록 배치된 회로차단기 메커니즘; 및 상기 회로차단기 메커니즘을 작동화시키지 않고 상기 접촉부들을 열고 닫도록 배치된 스위치 메커니즘을 포함하는 회로차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 하나의 제1접촉부; 폐쇄위치와 개방위치를 가진 하나의 이동부재; 상기 이동부재가 폐쇄위치에 있을 때만 상기 제1접촉부에 접촉하도록 배치된 상기 이동부재 상의 제2접촉부; 트립 상태와 비트립 상태를 가지고 상기 이동부재에 연결된 회로차단기 메커니즘으로서 상기 회로차단기 메커니즘의 상태를 변경할 때 상기 이동부재를 움직이도록 배치된 하나의 회로차단기 메커니즘; 온 상태와 오프 상태를 가지고 상기 이동부재에 연결되고, 솔레노이드가 상태를 변경할 때 상기 회로차단기 메커니즘의 상태를 변경하지 않고 상기 이동부재를 움직이도록 배치된 하나의 솔레노이드; 및 상기 솔레노이드에 오프 상태로 바이어스를 주는 하나의 영구자석을 포함하는 회로차단기를 제공함으로써 달성된다.

본 발명의 또 다른 목적과 그 구체적 특징과 이점들은 아래의 도면 및 그 설명에 의하여 더욱 뚜렷하게 될 것이다.

도1은 본 발명의 측면들에 따른 회로차단기의 사례에 대한 측면도로 폐쇄위치를 보여준다.
도2는 도1의 사례에서 보인 회로차단기의 다른 쪽 측면도로 원격으로 개방된 위치를 보여준다.
도3은 도1 및 도2에 보인 사례의 회로차단기의 다른 쪽 측면도로 트립이 된 위치를 보여준다.
도4는 본 발명의 측면들에 따른 도1-3에 보인 회로차단기 사례의 요소들의 위치들의 여러가지 조합을 반영한 표이다.
도5는 발명의 측면들에 따른 도1-3에 보인 회로차단기 사례에 대한 가능한 여러가지 상태변이를 반영한 상태 다이어그램이다.

도1은 본 발명의 측면들에 따른 실시예의 회로차단기(100)를 보여준다.

회로차단기(100)는 라인터미널(110)에 연결된 정지접촉부(stationary contact)(105)를 포함한다. 상기 라인터미널은 경우에 따라서는 전력회사에 의해 공급되는 발전기와 같은 전원(도시되지 않음)으로부터 전기를 받는다.

이동가능 접촉부(115)는 폐쇄위치(125)와 개방위치(200, 300)(도2 및 3) 사이에서 제1피벗(pivot)(135) 및 제2피벗에서의 피벗팅(pivoting)에 의해 움직여질 수 있는 이동가능 접촉부 암(120)에 위치한다.

상기 이동가능 접촉부 암(120)은 연결부(145)에 의해 트립 메커니즘에 연결된다. 도시된 트립 메커니즘(140)의 상태는 비트립 상태이다. 상기 연결부는 스프링 메커니즘(도시되지 않음)을 포함할 수 있는데, 이것은 트립 메커니즘(140)이 트립될 때 상기 이동가능 접촉부 암을 폐쇄위치로부터 개방위치로 움직이도록 바이어스가 주어진다.

오류검출기(150)는 상기 이동가능 터미널에 연결되고 과전류와 같은 오류 조건이 발생할 때 상기 트립 메커니즘을 활성화하도록 배치된다. 어떤 응용에서는 상기 오류검출기가 그 회로에 맞추어 배열된 솔레노이드이다. 솔레노이드를 통과하는 전류가 일정 수준을 초과하면 상기 솔레노이드는 상기 트립 메커니즘을 활성화하기에 충분한 전자기기장을 발생시킨다. 상기 솔레노이드는 또한 선택적으로 상기 전류가 일정 수준을 초과할 때 상기 트립 메커니즘을 활성화하는 플런저(plunger) 또는 다른 아마튜어(armature)를 선택적으로 통합할 수도 있다.

특정 조건의 발생에 의해 상기 트립 메커니즘을 트립시키는 다른 오류 검출 방법이 채택될 수도 있다.

이동가능접촉부(115)는 오류검출기(150) 및 커넥터(116)를 통하여 부하터미널(load terminal)(199)에 연결된다. 이동가능접촉부(115)가 도1에서와 같이 폐쇄위치에 있을 때 정지접촉부(105)와 이동가능접촉부(115)는 서로 접촉하고 있고 전기는 라인터미널(110)으로부터 접촉부들(105, 115)을 통하여 부하터미널(199)로 흐를 수 있다.

트립 메커니즘(140)의 리셋을 위해 또는 상기 트립 메커니즘(140)을 수동적으로 트립시키기 위해 핸들(160)이 제공된다.

상기 이동가능 접촉부 암(120)은 이동가능 접촉부 암(120)을 슬라이딩하게 하거나 및/또는 제2피벗 지점(170) 둘레로 피벗할 수 있도록 해 주는 가이드 채널(165)을 포함한다. 이동가능 접촉부 암(120)은 또한 레버(170)를 포함한다. 상기 레버는 상기 이동가능 접촉부 암(120)과 일체로 만들어질 수도 있고 상기 이동가능 접촉부 암(120)에 부착되도록 별도로 만들어질 수도 있다.

작동기 솔레노이드(180)는 레버(175)에 연결된 플런저(185)를 가진다. 상기 레버(175), 이동가능 접촉부 암(120) 및 가이드 채널(165)은 트립 메커니즘(140)이 도시된 것과 같이 비트립 상태일 때, 그리고 작동기 솔레노이드(180)가 활성화되었을 때, 플런저(185)가 화살표(190) 방향으로 움직여서, 이동가능 접촉부 암(120)을 피벗 지점(135) 둘레로 피벗팅하고 가이드 채널(165)을 제2피벗 지점(170)을 따라 슬라이딩하게 하여 이동가능 접촉부 암(120)을 폐쇄위치로부터 제2개방 위치(200, 도2)까지 움직인다.

접촉부들(105, 115)을 열고 닫기 위해서 이렇게 작동기 솔레노이드(180)와 같은 작동기를 통합하는 것은 상기 접촉부들이 작동기 솔레노이드를 통하여 개방되었을 때 그것들이 작동화되지 않기 때문에 트립 메커니즘(140) 및 그와 관련된 요소들의 성능을 강화하는데 관련된 추가적인 비용을 유발하지 않고 상기 회로차단기의 수동 작동 싸이클의 수가 증가할 수 있도록 해 주는 이점을 가질 수 있다. 이렇게 하여 전형적인 응용에서 작동 수명이 약 200,000 싸이클까지 증가될 수 있다.

작동기 솔레노이드(180)는 원격신호를 사용하여 활성화될 수 있다. 솔레노이드 작동기(180)은 바이스테이블 솔레노이드(bistable solenoid) 또는 래치 솔레노이드(latching solenoid)일 수 있고 영구자석(192)을 통합한다. 이 경우 플런저(185)는 작동기 솔레노이드(180)가 올바른 극성으로 전원공급이 되지 않으면 그 위치를 유지할 것이다.

극성스위치(194)는 커넥터(196)을 사용하여 작동기 솔레노이드(180)에 연결될 수 있다. 극성스위치(194)는 플런저(185)를 연장시키거나 또는 물러나게 위하여 작동기 솔레노이드(180)에 어느 쪽 극성의 펄스신호도 공급할 수 있다. 신호가 없을 때에는 플런저(185)는 솔레노이드(180)에 의해 그 자리에 붙들려 있다.

영구자석(192)은 작동기 솔레노이드(180)에 전원이 끊어질 때 플런저(185)가 화살표 방향으로 당겨져 이동가능 접촉부(115)를 폐쇄위치(125)로부터 제2개방위치(200, 도2)로 움직임으로써 회로를 개방하도록 배치될 수 있다.

바이어스 스프링(198)은 플런저(185)가 한 방향으로만 힘을 공급하기만 하면 되도록 레버(175)에 바이어스를 주도록 선택적으로 배치될 수 있다.

도2는 회로차단기(100)가 도1에서처럼 트립 메커니즘(140)이 비트립 상태이지만 이동가능 접촉부 암(120)이 제2개방위치(200)에 있는 상태의 예를 보여준다.

도3은 트립 메커니즘(140)이 트립된 상태에 있는 회로차단기(100)의 예를 보여 준다. 여기서 이동가능 접촉레버(120)이 트립 메커니즘(140)에 의해 연결부(145)를 통하여 이동가능 접촉부(115)가 개방위치(300)에 위치하도록 이동되었다. 트립 메커니즘(140)이 트립 상태에 있고 이동가능 접촉부(115)는 플런저(185)의 위치에 상관없이 정지접촉부(105)와 함께 폐쇄위치로 돌아갈 수 없다. 이것은 폴트(fault) 이후에 원격시스템을 사용하여 작동기 솔레노이드(180)를 통하여 상기 회로차단기를 재연결하는 것이 불가능하다는 것을 의미한다.

상기 트립 메커니즘(140)이 도1 및 2에서와 같이 비트립 상태일 때 접촉부들(115 및 105)은 작동 솔레노이드(180)에 의해 자유롭게 개폐될 수 있다. 그렇지만, 상기 트립 메커니즘(140)이 트립 상태일 때, 접촉부들(115 및 105)은 작동 솔레노이드(180)에 의해 폐쇄위치로 되돌아가게 할 수 없다. 이것은 직접 회로차단기(100)가 위치한 곳에 있는 운전자가 상기 차단기를 원격 또는 자동으로 다시 폐쇄하려는 위험한 상태로 이어질 수 있는 어떤 시도도 모두 넘어설 수 있게 해 줌으로써 안전성을 증진할 수 있다는 장점을 가진다.

유사하게, 극성 스위치(194)로의 전원이 없어져 작동 솔레노이드(180)가 연장된 위치에 있는 동안 작동되지 않으면 트립 메커니즘(140) 또는 핸들(160)을 사용하여 접촉부들(105 및 115)을 개방할 수 있고 핸들(160)을 사용하여 접촉부들(115 및 105)을 폐쇄할 수 있다. 그렇지만, 극성 스위치(194)로의 전원이 없어져 작동 솔레노이드(180)가 물러나 있는 위치에 있는 동안 작동되지 않으면 핸들(160)을 사용하여 상기 접촉부들을 다시 닫는 것은 불가능하다. 이것은 작동 핸들(160)에 의해 상기 차단기를 다시 닫아 위험한 상태에 이를 수 어떤 시도도 방지함으로써 안전성을 증진할 수 있는 이점을 가질 수 있다. 어떤 응용에서는 추가적 메커니즘(도시되지 않음)이 통합되어 작동 솔레노이드(180)의 플런저(185)가 극성스위치(194)로의 전원을 요구하지 않고 연장된 위치로 움직여지도록 할 수 있다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 회로차단기의 가능한 위치들의 여러가지 조합을 보여주는 표이다.

상기 회로차단기 메커니즘(140)과 상기 레버(175)가 모두 개방위치에 있을 때(상태 A) 상기 이동가능 접촉부는 폐쇄위치에 있고 전류는 상기 회로차단기(100)를 통하여 흐를 수 있다.

상태 A로부터 상기 회로차단기 메커니즘(140)이 예를 들어 상기 회로차단기 메커니즘(140)이 수동적으로 또는 과전류 상태를 통하여 토글(toggle)이 되면 상기 이동가능 접촉부 암(120)이 제1개방위치(300)로 움직이고 전류는 상기 회로차단기(100)을 통하여 더 이상 흐를 수 없다.

상태 A로부터 예를 들어 작동 솔레노이드를 원격으로 작동화하여 상기 레버(175)가 토글이 되면 상기 이동가능 접촉부 암(120)이 제2개방위치로 움직이고 전류는 상기 회로차단기(100)을 통하여 더 이상 흐를 수 없다.

상기 회로차단기 메커니즘(140)과 상기 레버(175) 모두 오프 위치에 있을 때(상태 B)는 상기 접촉부 암이 제1개방위치(300)에 있고 전류는 상기 회로차단기(100)을 통하여 흐를 수 없다.

상태 B로부터 예를 들어 상기 회로차단기 메커니즘을 리셋하여 상기 회로차단기 메커니즘이 토글이 되면 상기 이동가능 접촉부 암(120)이 제2개방위치로 움직이고 전류는 여전히 상기 회로차단기(100)를 통하여 흐를 수 없다. 이것은 예를 들어 로컬(local)의 운전자가 상기 회로차단기를 리셋하더라도 안전상 위험이 원격의 운전자에게 알려지면 원격의 운전자가 전류 흐름을 방지하게 할 수 있다는 이점을 가질 수 있다.

상태 B로부터 예를 들어 작동 솔레노이드를 원격으로 작동화함으로써 상기 레버(175)가 토글이 되면 상기 이동가능 접촉부 암(120)은 제1개방위치(300)로 움직이고 전류는 여전히 상기 회로차단기(100)를 통하여 흐를 수 없다. 이것은 원격 운전자가 차단기의 스위치를 온 상태로 하려고 시도하더라도 예를 들어 안전상 위험이 로컬의 운전자에게 알려지면 로컬의 운전자가 전류 흐름을 방지하게 할 수 있다는 이점을 가질 수 있다.

상기 회로차단기 메커니즘(140)이 온 위치에 있고 상기 레버가 오프 위치에 있을 때(상태 C)는 상기 이동가능 접촉부 암이 제2개방위치에 있고 잔류는 상기 회로차단기를 통하여 흐를 수 없다.

상태 C로부터 예를 들어 상기 회로차단기 메커니즘(140)을 수동적으로 또는 과전류 상태를 통하여 트립하게 함으로써 상기 회로차단기 메커니즘(140)이 토글이 되면 상기 이동가능 접촉부 암(120)이 상기 제1개방위치(300)로 움직이고 전류는 여전히 상기 회로차단기(100)를 통하여 흐를 수 없다.

상태 C로부터 예를 들어 작동 솔레노이드를 원격으로 작동화하여 상기 레버(175)가 토글이 되면 상기 이동가능 접촉부 암은 폐쇄위치로 움직이고 전류는 상기 회로차단기(100)를 통하여 흐를 수 있다.

상기 회로차단기 메커니즘(140)이 오프 상태에 있고 상기 레버(175)가 온 위치에 있을 때(상태 D) 상기 이동가능 접촉부 레버(175)는 상기 제1개방위치(300)에 있고 전류는 상기 회로차단기(100)을 통하여 흐를 수 없다.

상태 D로부터 예를 들어 상기 회로차단기 메커니즘을 리셋함으로써 상기 회로차단기 메커니즘(140)이 토글이 되면 상기 이동가능 접촉부 레버(175)는 폐쇄위치로 움직이고 전류는 상기 회로차단기(100)을 통하여 흐를 수 있다.

상태 D로부터 예를 들어 원격으로 작동 솔레노이드를 작동화함으로써 상기 레버(175)가 토글이 되면 상기 이동가능 접촉부 암은 상기 제1개방위치(300)로 움직이고 전류는 여전히 상기 회로차단기(100)를 통하여 흐를 수 없다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 가능한 서로 다른 상태 전이들을 보여주는 상태 다이어그램으로 도4에 반영되어 있는 것과 같다. 전류가 흐르도록 허용하는 유일한 상태는 상태 A이다. 상기 상태 다이어그램으로부터 상태 B에서 먼저 상태 D 또는 상태 C를 통과하지 않고 직접 상태 A로 가는 것은 불가능하다. 그러므로 상태 B는 상기 회로차단기(100)의 안전 상태로 생각할 수 있다.

상태 A에서 상태 D로의 전이는 상기 회로차단기 메커니즘(140)에 의해 예를 들어 상기 메커니즘을 리셋할 수 있는 로컬의 운전자에 의해 제어된다. 원격운전자는 상태 B로부터 상태 A로의 전이를 로컬의 운전자에 의해 제어되는 상태 D를 만남으로써만 개시할 수 있다.

유사하게 상태 C로부터 상태 A로의 전이는 예를 들어 솔레노이드를 사용하여 상기 레버(175)를 작동화하는 원격 운전자와 같은 레버 운전자에 의해 제어된다. 로컬의 운전자는 상태 B로부터 상태 A로의 전이를 상기 원격운전자에 의해 제어되는 상태 C를 만남으로써만 개시할 수 있다.

이렇게 하여 상기 회로차단기(100)는 보호된 회로에 전원을 공급하기 전에 상기 회로차단기(100)의 운전자들 간에 논리적 일치를 요구함으로써 증가된 안전층(safety layer)을 제공하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 부재, 특성 등의 특정한 구성에 대하여 기술되었지만 이것이 모든 가능한 구성 또는 특성을 나타내고자 하는 것은 아니며 여러가지 변경 및 변형이 이 분야의 기술자들에 의해 이루어질 수 있다.

Claims

제1접촉부;
상기 제1접촉부에 대한 폐쇄위치와 상기 제1접촉부에 대한 개방위치 사이에서 움직일 수 있고, 상기 페쇄위치에서만 상기 제1접촉부와 접촉하도록 배치된 제2접촉부;
상기 제2접촉부에 마운트되는 제1말단부, 제2말단부, 및 상기 제1말단부와 제2말단부 사이에 위치하는 피벗포인트를 포함하는 접촉부 암과 레버의 조립체;
트립 상태와 비트립 상태를 가지고 상태를 변경할 때 상기 제2접촉부의 위치를 변경하도록 배치된 회로차단기 연동 메커니즘; 및
온 상태와 오프 상태를 가지는 작동기로서, 상기 작동기가 상태를 변경할 때 상기 회로차단기 연동 메커니즘의 상태를 변경하지 않고 상기 제2접촉부의 위치를 변경하도록 배치된 작동기;
를 포함하고,
상기 작동기가 상기 접촉부들의 상대적인 위치를 변경하기 위하여 상태를 변경시키는 때에 상기 작동기는 상기 접촉부 암과 레버의 조립체만이 상기 피벗 지점 둘레를 움직일 수 있도록 하기 위하여 상기 작동기는 접촉부 암과 레버의 조립체의 제2말단부에 직접 작용하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 회로차단기 연동 메커니즘이 트립 상태에 있을 때 상기 접촉부들이 개방위치에 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제2항에 있어서, 상기 회로차단기 연동 메커니즘이 트립 상태에 있을 때 상기 접촉부들이 폐쇄위치로 움직이지 못하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 작동기가 오프 상태에 있으면 상기 접촉부들이 개방위치에 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 작동기가 오프 상태에 있을 때 상기 회로차단기 연동 메커니즘이 상기 접촉부들을 폐쇄위치로 움직이지 못하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 작동기가 신호에 반응하여 상기 접촉부 암과 레버의 조립체의 상태를 변경하도록 배치된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 회로차단기 연동 메커니즘이 과전류조건에 반응하여 상기 접촉부들을 상기 폐쇄위치로부터 상기 개방위치로 움직이도록 배치된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 회로차단기 연동 메커니즘이 수동 운전에 반응하여 상기 접촉부들을 상기 폐쇄위치로부터 상기 개방위치로 움직이도록 배치된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
삭제
하나의 피벗 지점 둘레를 피벗가능한 접촉부 암과 레버의 조립체를 피벗팅하는 것을 통하여 제1접촉부에 대해 개방위치와 폐쇄위치 사이를 상대적으로 움직이는 제2접촉부;
회로차단기가 작동화되었을 때 상기 제2접촉부의 위치를 변경하도록 배치된 회로차단기 연동 메커니즘; 및
상기 회로차단기 연동 메커니즘을 작동화하지 않고 상기 접촉부들을 열고 닫도록 배치된 스위치 메커니즘;
을 포함하고,
상기 접촉부 암과 레버의 조립체는 상기 제2접촉부에 마운트되는 제1말단부 그리고 제2말단부를 포함하고, 상기 제1말단부와 상기 제2말단부 사이에 위치한 상기 피봇 지점이 형성되고,
상기 스위치 메커니즘이 상기 제2접촉부의 상대적인 위치를 변경하기 위하여 상태를 변경시키는 때에 상기 스위치 메커니즘은 접촉부 암과 레버의 조립체을 상기 싱글 피벗 둘레를 피벗팅함으로써 상기 제2접촉부의 상대적인 위치를 변경시키고 회로차단기의 단지 하나의 부분이 상기 싱글 피벗 지점의 둘레를 피벗되도록 하기 위해 상기 스위치 메커니즘이 상기 접촉부 암과 레버의 조립체의 상기 제2말단부에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 작동기가 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 접촉부들이 스프링을 사용하여 바이어스가 된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 접촉부들이 영구자석을 사용하여 바이어스가 된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제11항에 있어서, 상기 솔레노이드가 상기 접촉부들에 바이어스를 주도록 배치된 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제14항에 있어서, 상기 솔레노이드에 전원이 끊어질 때 상기 영구자석이 상기 접촉부들에 바이어스를 주도록 배치된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제14항에 있어서, 상기 솔레노이드가, 상기 솔레노이드에 전원이 끊어질 때 상기 접촉부들을 개방 위치로 움직이도록 배치된 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 회로차단기 메커니즘이 에스케이프먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 회로차단기 메커니즘이 대시포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 회로차단기 메커니즘이 상기 작동기와 별도로 된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1접촉부;
폐쇄위치와 개방위치 사이의 피벗 지점 둘레를 피벗이 가능한 이동가능한 부재;
상기 이동가능한 부재의 상기 제1말단부에 마운트되고, 상기 이동가능한 부재가 폐쇄위치에 있을 때만 상기 제1접촉부에 접촉하도록 배치된 상기 이동가능한 부재 상의 제2접촉부;
사용자에 의하여 수동으로 온위치 및 오프위치의 조작이 가능한 핸들;
트립 상태와 비트립 상태를 가진 회로차단기 메커니즘으로서 상기 이동가능한 부재에 연결되고 상기 회로차단기 메커니즘이 상태를 변경할 때 상기 이동가능한 부재를 움직이도록 배치된 회로차단기 연동 메커니즘;
온 상태와 오프 상태를 가진 솔레노이드로서 상기 이동가능한 부재에 연결되고 상기 솔레노이드가 상태를 변경할 때 상기 회로차단기 연동 메커니즘의 상태및 상기 핸들의 위치를 변경하지 않고 상기 이동가능한 부재를 움직이도록 배치된 솔레노이드; 및
상기 솔레노이드를 오프 상태로 바이어스 시키는 영구자석;
을 포함하고,
상기 이동가능한 부재는 제1말단부 및 제2말단부를 포함하고, 상기 이동가능한 부재의 상기 제1말단부 및 상기 제2말단부 사이에 형성된 피벗 지점을 형성하고,
상기 회로차단기 연동 메커니즘은 상기 핸들 및 상기 이동가능한 부재 사이에 작동 가능하도록 연결되고, 상기 핸들의 수동조작이 상기 회로차단기 연동 메커니즘의 움직임을 야기하고, 그에 따라 상기 이동가능한 부재의 작동을 발생토록 하고,
상기 솔레노이드가 상기 접촉부들의 상대적인 위치를 변경시키기 위하여 상태를 변경시키는 때에 상기 솔레노이드는 상기 피벗 지점의 둘레를 상기 이동가능한 부재가 피벗팅함으로써 상기 접촉부들의 상대적인 위치를 변경시키고 그리고 회로차단기의 단지 하나의 부분이 싱글 피벗 지점의 둘레를 피벗되도록 하기 위해 상기 솔레노이드가 상기 이동가능한 부재의 상기 제2말단부와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 회로차단기 연동 메커니즘은 상기 접촉부들이 서로 위치를 변경하도록 피벗이 가능하게 하는 적어도 두 개의 피벗가능토록 연결되는 기계적 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.