JPS6237499B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6237499B2 JPS6237499B2 JP5245375A JP5245375A JPS6237499B2 JP S6237499 B2 JPS6237499 B2 JP S6237499B2 JP 5245375 A JP5245375 A JP 5245375A JP 5245375 A JP5245375 A JP 5245375A JP S6237499 B2 JPS6237499 B2 JP S6237499B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- contact
- current
- contacts
- conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 81
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 11
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 10
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011359 shock absorbing material Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 2
- 229910007948 ZrB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N boron;zirconium Chemical compound B#[Zr]#B VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQMNUIZEFUVPNU-UHFFFAOYSA-N cobalt iron Chemical compound [Fe].[Co].[Co] FQMNUIZEFUVPNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- WGKLIJDVPACLGG-UHFFFAOYSA-N trizinc diborate hydrate Chemical compound O.[Zn++].[Zn++].[Zn++].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] WGKLIJDVPACLGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
- H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
- H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/42—Impedances connected with contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
- H01H9/446—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using magnetisable elements associated with the contacts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Breakers (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
配電および制御業界は、本発明の以前30年以上
にわたつて約600ボルト以下の低電圧配電系統で
の使用に適する商業的に実用可能な限流式回路し
や断器を要請し続けてきたが、それには種々の相
矛盾する要求が生じた。例えば、商業的に実用可
能な限流式回路しや断器は(a)部品を修理または取
換えることなしに最大短絡しや断定格で繰返し動
作させなければならず(これは電流制限を行なう
ためのヒユーズ、ヒユーズ付きスイツチ、あるい
はヒユーズ付き回路しや断器の使用を拒む)、(b)
600ボルト以下の配電系統で使用する回路しや断
器に対して制定された適当な安全性および性能に
関する規格に適合する定格定常状態において、端
子に50℃以上の温度上昇が発生してはならず(こ
れは電流制限のための大容量抵抗の組込使用を拒
む)、(c)数アンペアから数百アンペアまでの広範
囲の定常状態電流定格に適用できる設計でなけれ
ばならず、(d)最もよく使用されているヒユーズ内
蔵型電流制限器の能力に比肩する電流制限能力を
もたねばならず(これは短絡電流が10万アンペア
以上の時に回路しや断器が1ミリ秒の何分の1か
で動作することを要求する)、(e)既存の回路しや
断器パネル盤に適合するよう十分小型でなければ
ならず(これはしや断定格対容積比が従来の回路
しや断器のそれに等しいか、またはそれ以上であ
ることを要求する)、(f)無毒性かつ非危険性の材
料を使用しなければならず、(g)短絡電流の増大と
同じ比率で、あるいはそれよりも速い比率で減少
する応答時間をもたねばならず、(h)値段からみて
現存する回路保護装置に匹敵し得るものでなけれ
ばならず、そして(i)大きい過渡電圧を誘起するこ
となく動作しなければならない。従来の限流式回
路しや断器には前記要求の全てを満たすものはな
かつた。
本発明の目的な前記の要求の全てを満たす限流
式回路しや器を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、成形されたケース
と;該ケース内にある分離可能な第1の接触子対
と;作動されると前記第1の接触子対を分離させ
るよう熱的かつ電磁的に動作可能な引外し手段
と;前記ケース内に枢動可能に取付けられた細長
い1対の接触子刃であつて、それぞれにとり付け
られ前記第1の接触子対と直列に接続された分離
可能な第2の接触子対を備え前記接触子刃対が閉
成位置にあるときに該第2の接触子対が互いに係
合するようにした、接触子刃対と;前記ケース内
にあつて作動されると前記接触子刃対およびそれ
らの前記第2の接触子対を分離させるよう電磁的
に動作可能な手段と;前記ケース内にあつて前記
第2の接触子対に並列に接続され、比較的に低い
値から比較的に高い値まで変化可能な抵抗値を有
する抵抗体と;前記第2の接触子対を取り付けた
それぞれの部分を含む前記接触子刃対の実質的な
電流担持部分に沿つて前記接触子刃の両側にまた
がる細長い磁気コア構造体であつて、前記電磁的
に動作可能な手段の作動に際して前記第2の接触
子対の分離方向に対してそれを横断する方向に、
かつ該第2の接触子対の分離に際してそれらの間
に形成されるアークに対してそれを横断する方向
に、かつ前記接触子刃対において電流が流れる方
向に対してそれを横断する方向に磁界を確立する
ことができる磁気構造体と;前記細長い接触子刃
対を前記磁気構造体に接続してそれらを協働させ
故障電流に応答して前記接触子刃対を引離すと同
時に前記第2の接触子対から前記アークを追いや
るようにする相互連結手段とを含むことを特徴と
する限流式回路しや断器を提供することである。
上記限流式回路しや断器は、好ましくは、前記
抵抗体が正の抵抗温度係数を有する材料で作ら
れ、前記第1の接触子対と前記第2の接触子対の
一方の側との間に第1の接続部前記第2の接触子
対の他方の側に第2の接続部がそれぞれ設けら
れ、前記相互連結手段が前記接触子刃対のうちの
一方の刃と磁化用導体旋回部とを含み、前記一方
の接触子刃はその端領域で前記第1の接続部に達
する導体手段に接続され、かつ他方端領域で前記
第2の接触子対を介して前記接触刃対のうちの他
方の刃と導電的に関連づけられており、前記磁化
用旋回部は前記第1の接続部に達する導体手段に
接続された一方端と前記第2の接続部に達する導
体手段に接続された他方端とを有し、前記一方の
接触子刃および前記磁化用導体旋回部は、それぞ
れ、前記細長い磁気コア構造体の両側の間におい
て、それぞれの長さの中の実質的な電流担持部分
について、それぞれの一方端から同じ方向に延び
るように配置される。
前記限流式回路しや断器は、好ましくは、前記
磁気コア構造体のための導体旋回部を含み、該導
体旋回部は前記第1の接触子対と前記抵抗体との
間に直列に接続され、前記導体旋回部と前記抵抗
体との直列結合は前記第2の接触子に並列に接続
される。
本発明のまた別の目的は、成形されたケース
と、該ケース内にある磁気コアと、前記ケース内
にあつて通常は前記磁気コアに対し離隔関係にあ
り、該磁気コアに所定量の磁束が確立すると該磁
気コアに向かつて吸引され得る電機子と、前記ケ
ース内にある一対の分離可能な接触子と、前記ケ
ース内にあつて前記接触子対のうちの一方を前記
電機子に作動的に接続し該電機子が前記磁気コア
に吸引される際に前記接触子対を分離させる手段
と、前記ケース内にあつて前記磁気コアと関連づ
けられた導体装置とを含み、該導体装置は、前記
磁気コアのための第1と第2の導体旋回部を含
み、該第2の導体旋回部は前記接触子対と並列に
接続され、前記第1の導体旋回部は該接触子対に
直列に接続されるとともに前記第2の導体旋回部
とも直列に接続され、該第1の導体旋回部は前記
電気回路しや断装置が付勢され前記接触子対が閉
成位置にあるときに前記磁気コア内に磁束を生じ
させ、前記第1と第2の導体旋回部は、前記電気
回路しや断装置が付勢され前記電機子が前記磁気
コアに向かつて吸引されて前記接触子対を分離す
るときに前記磁気コア内にさらに付加的に磁束を
生じさせるよう構成するとともに、前記導体装置
はさらに前記第1の導体旋回部と並列にされた付
加的導体と、前記磁気コアおよび電機子を取囲み
前記第1の導体旋回部に電気的に接続された箱形
導体を含むよう構成したことを特徴とする電磁作
動の電気回路しや断装置を提供することである。
本発明のもう一つ別の目的は、成形されたケー
スと、該ケース内に枢動可能に取付けられた成形
された可動接触子刃取付用クロスバーと、該取付
け用クロスバーに取付けられた可動接触子刃と、
作動されると前記可動接触子刃を固定接触子から
分離するよう動作する電磁的に作動可能な手段
と、を含み、前記可動接触子刃は一端までテーパ
をつけられたテーパ付き取付け舌状部分を含み、
前記テーパ付き取付け舌状部分は一方側から前記
取付け用クロスバーを完全に通つて延び、前記一
端は他方側で保持板に突刺されていることを特徴
とする電気回路しや断器を提供することである。
これら以外の目的および特徴は以下の明細書を
添付図面を参照して読むにつれて明らかになる。
図面を参照すると、第1図、第2図と第34図
は本発明により構成した三極限流式回路しや断器
40を示す。回路しや断器40は成形基台部41
と、それと相互補完的な成形カバー42とを包含
する成形ケースを有し基台部41とカバー42と
はそれぞれ一対の外側壁と一対の離隔した中間壁
とを有し、三つの室44,45および46(第2
図)を形成している。中央の室45内に配設した
回路しや断器40の中央極の構造を第1図に示
す。
線路端子と固定接触子との組立体48を第1図
の左方端付近に示す。組立体48は第3図から第
6図までに良好に示されており、端子部材49
と、ピン51により枢動可能に結合され、かつ編
組線ケーブル52により端子部材49と電気的に
相互接続された固定接触子の取付部材50を含
む。端子部材49は第1のU形部分として、湾曲
部分49aと、一対の離隔した脚部49bと49
cとを有し、脚部49bと49cの端は第2のU
形部分の離隔した脚部対49dと49eとにそれ
ぞれ融合し、第二のU形部分は脚部対49dと4
9eからそれぞれ延びる2個のタブ部49fと4
9gにより形成された分割湾曲部を有する。取付
タブ部49hは貫通孔49iを有し、脚部49b
と49cから反対方向に、かつ湾曲部49aから
直角方向に突出する。
同様に、部材50は第1のU形部分として湾曲
部50aと、一対の離隔した脚部50bと50c
とを有し、脚部50bと50cはそれぞれ横方向
に延びる耳部50bと50eと、湾曲部50aか
ら湾曲部50gまで延びる第2のU字形部分の脚
部50fと、脚部50fに対向位置する脚部50
hとを有する。脚部49d,49eと耳部50
d,50eとにはピン51を受けるための孔があ
けられている。ケーブル52は一端がタブ部49
fに溶接され、他端がタブ部49gに溶接され、
そして中央部が湾曲部50aに溶接されている。
固定した主接触子53とアーク発生用接触子54
に互いに接触させて脚部50hに固定されてい
る。脚部50fは接触圧ばね57用の保持ねじ5
6(第1図)を受けるためのねじつき孔50iを
備えている。
内ねじを切つたスリーブ58は孔49iのとこ
ろで取付タブ部49hに突き刺され、基台部41
の孔つき取付パツド部41aに配置されている。
スリーブ48内にねじ込まれたねじ59は孔つき
コネクタ本体60をタブ部40hに固定する。コ
ネクタ本体60は適当な線またはケーブル受け孔
を有し、かつ止めねじ61を受けるために内ねじ
の切つた孔を備える。
同様な端子と固定接触子との組立体48が室4
4と46の外側極にそれぞれ設けられる。
刃のためのクロスバー63は中央の室45を通
つて外側の室44,46内に横方向に延びる。基
台部41の中間壁にはクロスバー63を受けるた
めの溝が設けられており、室44の基台部41に
固定したブラケツト64(第2図と第34図)と
室46の基台部41に固定した対向して形成した
ブラケツト55(第2図)とはクロスバー63を
枢動可能に支持するように設けられている。各極
に一つずつ設けられた3個の可動の接触子刃67
に、成形プラスチツク材料から作られて補強用金
属挿入物68(第9図と第10図)を備えたクロ
スバー63に直接取り付けられている。刃67を
クロスバー63に組立てる間クロスバーを保持す
るための工作用凹部、例えば凹部63aおよび凹
部63b(第9図)がクロスバー63の適当な場
所に設けられている。各刃67は一対の肩つき部
分67a,67b(第10図)を備えている。そ
れら肩つき部分はクロスバー63に当接するとと
もにそれら肩つき部分からはテーパつき取付用舌
部分67cがクロスバー63とそれに突刺した保
持板69とを貫通する。各刃67には固定の主接
触子53のうちの関連する一つと係合するように
可動接触子70が設けられている。
クロスバー63と刃67のための作動機構が中
央の室45(第1図)内に設けられている。作動
機構の部分が第7図と第8図とに、最も良く、引
外し位置で示されている。対向して形成した2個
のフレーム部材72,73(第2図、第7図およ
び第8図)を基台部41に固定し、ブラケツト6
4,66と共に73aのところでクロスバー63
を枢動可能に支持するよう構成されている(第8
図)。フレーム部材73はフレーム部材72へ向
かつて延びるアーブ73b(第7図)を備え、か
つその自由端に取付用曲り耳部73cを有する。
ピン74は耳部73cの一端に隣接し、かつフレ
ーム部材72の対応する取付用耳部(図示せず)
の他端に隣接して取り付けられている。解放可能
なラツチ架台部材すなわち引外しレバー76がピ
ン74の一端に隣接して枢着されている。2個の
内側トグルリンク78と79とが、それぞれの内
端を中央極の刃67に取り付けたピン80の両端
部に隣接させて枢着されている。2個の外側トグ
ルリンク82と83とが、それぞれの外端を引外
しレバー76に取り付けたピン84の両端部に隣
接させて枢着されている。リンク78と79の外
端部分とリンク82と83の内端部分とは細長い
トグルピン85によつて枢動可能に相互接続さ
れ、リンク82と83の内端部分はリンク78と
79の外端部分にまたがるために互いにずらされ
ている。
把手延長部はフレーム部材72と73とにそれ
ぞれ配置させた一対のピン88と89とにそれぞ
れ枢着した2個の把手板部材86と87により形
成される。把手板部材は一対のばね係留ピン9
1,92とリセツトピン93とによつて結合され
ている。トグルピン85はその両端にそれぞれ隣
接して枢着された一対のばねフツク部材95と9
6とを有する。引張ばね97(第2図)は外端が
ピン91に、内端(図示せず)がドクルピン85
の一方側で部材95に固定され、引張ばね98
(第7図)は外端がピン92に、内端がトグルピ
ン85の他方側で部材95に固定されている。同
様にして、引張ばね99(第2図および第8図)
は外端がピン91に、内端がトグルピン85の一
方側での部材96に固定され、引端ばね100
(第7図と第8図)は外端がピン92に、内端
(図示せず)がトグルピン85の他方側で部材9
6に固定されている。ばね97,98,99,1
00はトグルピン85を外側トグルピン82,8
3の開放溝つき内端に保持する。
保持クリツプ102がフレーム部材73のアー
ム部分73bとフレーム部材72の対応アーム部
分(図示せず)に固定され、開放運動の終端にお
いて中央極の刃67のための衝撃吸収材料103
(第8図)を保持している。
フレーム部材73は半円形の凹部73eを有す
るアーム部73d(第8図)を含む。フレーム部
材72も同様に形成されている。熱作動共通引外
し棒105(第1図、第2図、第11図、第12
図および第34図)は凹部73eにおいてフレー
ム部材73に枢着され、かつフレーム部材72の
アーム部材72d(第2図)の同様な凹部におい
てフレーム部材72に枢着されている。第12図
に最も良く示した概略L字型の熱的引外しレバー
106は、孔106aを備え、この孔によつて、
フレーム部材72と73とにそれぞれ配置された
両端部分を有するピン107(第1図、第2図、
第7図および第8図)に枢着されている。拡大頭
部108a(第7図)を有するピン108(第8
図)が熱的引外しレバー106の孔106b(第
12図)に収容されてフレーム部材72に取付け
られていて、引外しレバー106の枢動運動を制
限するとともにピン107に沿う軸線方向の運動
を阻止する。
成形プラスチツクの作動把手110(第1図と
第2図)はカバー42の孔を貫通し、その拡大内
端部において凹部を設けられていて、ピン91,
92および把手板部材86,87の外端部を収容
している。
外側の2個の極の各々には、中央極のピン10
7と同一であるが、一端が基台部41の外壁部の
適当な溝内に配置され他端がブラケツト64,6
6の各一つに取り付けられたピン107(第2図
と第34図)を設けられている。3本のピン10
7の各々は磁気コアホルダ111とそれに枢着さ
れた電機子板112とを有する。各ホルダ111
はその離隔した両側部分にそれぞれ固定した対向
脚部分を有する概略U字型磁気コア113を担持
する。第1図と第34図に示すように、ホルダ1
11は各側方部分(一側方部分のみを図示した)
は概略的に倒立した“Y”形状であり、その一方
の脚はピン107に枢着され、他方の脚は空隙調
節ねじ115を有する後方板部により他方側方部
の対応脚に結合されている。各ねじ115は基台
部41の後方壁部分を通つて延び、それに取付け
られた圧縮ばね116を有する。ねじ115を回
転させることによつて磁気コア113の脚部分の
自由端と電機子板112との間の空隙が調節でき
る。
各電機子板112は一対の対向した曲り耳部1
12aを備え、各耳部112aは各磁気コアホル
ダ111の側部の内方に離隔され、かつ各ピン1
07を受けるための開口であつて対向耳部の開口
とに整列されたものを有する。第2図に示すよう
に、各ホルダ111の右手の側部は各ピン107
に取り付けた部分で外方に互いにずれており、各
電機子板112の右側耳部は同様にホルダ111
により覆われないよう互いにずらされている。従
つて、第2図においては、各電機子板112の左
側耳部112aのみが見られる。各電機子板11
2の自由端部分は、中央の室45を通つて外側の
室44と46内に延びる成形プラスチツク製共通
引外し棒118に一対のリベツト117(第2
図)により固定される。中央極の電機子板112
には孔があけられていて引外しレバー76の自由
端部分を受け、それによつて、第1図に示すよう
に引外しレバーが解放可能にラツチする。3個の
電機子板112と共通引外し棒118は、二つの
外側の室44,46内にそれぞれ配置されそれぞ
れの一端が各電機子板112に、他端がブラケツ
ト64,66にそれぞれ固定された一対の引張ば
ね120(第2図と第34図)により引外しレバ
ー76の掛金位置へ向かつて偏倚されている。
室44,46および46はそれぞれ、基台部4
1の壁の適当な溝内に取り付けられ、各電機子板
112からその対向側面上の共通引外し棒105
に隣接したカバー42内に延びる障壁板122
(第1図と第34図)を有する。第11図と第1
2図に最も良好に示すように、ラツチ板123は
リベツト124により共通引外し棒105に固定
されている。熱的引外しレバー106は孔106
cと突刺し部分106dとを備え、孔は部分的に
突刺し部分に位置する。引張ばね125(第1図
と第2図)は一端が孔106cにおける突刺し部
分106dに、そして他端が中央の室45内の障
壁板122に係留されて熱的引外しレバー106
をピン107を軸として時計方向に偏倚させる。
障壁板122は第2図においては省略した。各障
壁板122はフツク部分122a(第1図と第3
4図)を備え、2個の外側の室44と46との各
内部において、圧縮ばね126(第34図)がそ
の一端を各々のフツク部分122aに、他端を共
通引外し棒105の適当な部分にそれぞれ位置さ
せて設けられ、その上に取付けた引外し棒105
とラツチ板123とを熱的引外しレバー106に
対してラツチ位置方向へ偏倚させる。
引外し用押ボタン128(第34図)は、通
常、ボタンをカバー42の表面と同じ高さに保つ
ように取り付けた圧縮ばね129を有し、内方に
押されたとき共通引外し棒118と係合して引外
しレバー76に関して非ラツチ位置へ向かつて中
央の室45の電機子板112を第1図において時
計方向に移動させる。
室44,45および46はそれぞれ、各極の固
定した接触子53,54および可動の接触子70
のまわりに配置した複数個の概略O字型の板13
0と、複数個の概略U字型の板131とを含む積
層界磁石組立体を備える。界磁石組立体は、1973
年5月29日に出願され本願の譲受人に譲渡され
た、米国特許願第364596号の明細書に説明したよ
うなアーク消滅材料で被覆される。さらに、各室
は、第33図に最もよく示す複数個の金属アーク
板134と、絶縁材料で形成した一対の通気板1
35,136とを含むアークシユート133を備
える。
前記アーク消滅材料は後で説明する本発明の他
の要素を被覆するのに使用される。この機能は空
隙における絶縁耐力を急速に回復させる媒体をア
ーク室内に生じさせるのを助けることである。適
当な物質の一例は、ジメチルシリコン樹脂中に硼
酸亜鉛水化物を40重量%から56重量%の間の重量
比で含む充填材である。このようなアーク消滅材
料のより詳しい説明、および付加的な例はすでに
参照し、かつ後でも参照する前記米国特許願第
364596号の明細書において述べられている。
各室内において、可動の接触子の刃67は、湾
曲部のところで一対のねじ140,141により
基台部41に固定された概略U字形の導体139
の一つの脚に可撓編組ケーブル138(第1図と
第34図)を介して接続されている。導体139
の他方の脚は、ねじ143によつて基台部41に
固定されU字形磁気コア113の脚部の間を障壁
板122に沿つて延びる導体142に固定されて
いる。概略L字形のバイメタル条片145はその
一端がU字形導体139の湾曲部に固定されてい
る。共通引外し棒105は、室44,45および
46にそれぞれ一つづつ設けられた合計3個の作
動脚105aを備えていて、第11図と第12図
には室45内に配置された中央作動脚105aの
みを示している。各室内のバイメタル条片145
の自留端部分はそれぞれの作動脚105aに係合
し、導体139に接続した中程度の過負荷電流が
流れる時にバイメタル条片145は十分に加熱さ
れて作特脚105aを第1図と第34図で見て反
時計方向に枢動させる。このときバイメタル条片
はL字形の内側が膨張大となる。それによつて、
中央の室45内の熱的引外しレバー106が熱作
動共通引外し棒105上のラツチ板123から解
放され、引張ばね125の影響下で共通引外し棒
118に突当り、各電機子板112をそれぞれの
ピン107のまわりで第1図と第34図で見て時
計方向に枢動させる。それによつて、中央の室4
5内の引外しレバー76が解放されて3個の可動
接触子刃67を開放運動させる。もし中程度過負
荷電流よりも高い故障電流がいずれかの導体14
2を流れると、各磁石113がその電機子板11
2を引付けるので3個の電機子板112はすべて
時計方向に枢動して引外しレバー76を解放する
と共に接触子刃67を開放する。ボタン128を
押しても、共通引外し棒118と3個の電機子板
112が時計方向に枢動されて引外しレバー76
を解し接触子刃67を開放する。
各導体142の、ねじ143により固定された
端と反対側の各端はねじ146(第1図、第2図
および第34図)により第13図から第16図ま
でに示すように箱状導体148の平坦なL字形帯
部148aに結合される。導体148は帯部14
8aと、端部148bと、一対の離隔した側部1
48c,148dと、分割端部とを含み、分割端
部は側部148cから延びるタブ部148eと側
部148cから延びるタブ部148fを含む。各
側部は、側部148cが組立時に基台部41方向
に延びる取付用タブ部148gを含む以外は概略
正方形である。
室44,45および46はそれぞれにおいて、
導体150はL字形をした部分150aを含み、
このL字形部分150aはその長い方の脚の端部
で帯部148aの短い方の脚から延びたタブ部に
固定され、短い方の脚の端部で帯部150bの一
端に結合されており、この帯部150bの両端は
それぞれタブ部148eと148fとに固定され
ている。可撓編組ケーブル151は一端が導体1
50に、そして他端が限流用の補助接触子手段に
とりつけられていて、この限流用補助接触子手段
は接触子153を有する可動接触子刃152(第
1図と第34図)を含む。刃152は接触子15
5を有するもう一つの可動接触子刃154と協働
する。
各室44,45,46には第17図から第19
図に最もよく示すように刃152,154を作動
する機構を設ける。概略U字形をした積層磁気コ
ア156が箱形導体148(第1図及び第34
図)の外側部分に配置されていて、そのコア15
6は帯部148aをまたぐ一対の離隔した脚部1
56a,156b(第17図)と、対向して延び
それぞれ側部148c,148d(第13図)に
係合する一対の肩部156c,156d(第17
図)とを有する。概略U字形の積層電機子158
(第17図から第19図)が箱形導体148(第
1図および第34図)の内側部分に配置されてお
り、それの比較的短い一対の脚部156a,15
6b(第17図と第19図)はそれぞれ対向離隔
して配置される。電機子ピン支持板160が脚部
158aと158bの間に設けられる。電機子1
58はその湾曲部の中央に設けた孔を備え、この
孔は電機子ピン161の内側拡大肩部を電機子1
58の内側に固定するためのねじつきナツト16
2を有する電機子ピン161の外ねじつき間柱部
を受けるための支持板160の孔に一致させる。
電機子ピン161はその内端に一対の対向した平
坦部分を備えていて、2個の離隔したリンク16
3と164がピン165によりその平坦部分上に
て可能に枢着されている。リンク163と164
は刃154に直面する刃152の縁部の溝に係合
したピン166と、刃152に直面する刃154
の縁部に通常係合するピン167とを支持する。
刃152は孔169(第17図)に受入れられた
ピン168に枢着され、刃154は孔171に受
け入れられたピン170に枢着されている。枢動
ピン168と170は電機子ピン161の両側に
設けられ、それらの両端部は、複数個のリベツト
175によつて一体的に固定した一対の成形内側
ケーシング部分173と174(第19図)にそ
れぞれ受入れられている。ケーシング部分173
と174に設けた圧縮ばね17は電機子ピン16
1を取囲み、刃152を支持してこれを閉成位置
の方へすなわち第18図で時計方向に付勢する。
刃152はピン166に支承され、ピン167に
刃154を支承させてそれを閉成位置へ向かつ
て、すなわち第18図で反時計方向に付勢する。
ばね176は電機子158と電機子ピン161の
ための戻しばねである。リンク163と164を
またぐフオーク状端部を有するシールド177
(第18図と第19図)が刃152と刃154と
の間で、主にケーシング部173,174内に、
設けられる。適当な開口が、電機子ピン161用
のケーシング部173,174、ケーブル15
1、接触子刃152,154、および刃154に
固定した可撓編組ケーブル178によつて構成さ
れるケーシングに設けられる。箱状導体148の
側部148cと148dはそれぞれケーシング部
分173と174に係合し、取付用タブ部148
g(第15図と第16図)は第19図に1個だけ
示したボス173aのようなケーシング部分17
3上の一対のボスの間に設けられる。刃152と
154の接触子端部分はケーシング173,17
4の外側に設けられ、衝撃吸収材料片180(第
18図)は刃152に隣接してケーシングに設け
られその開放運動を緩衝する。概略長方形の磁気
コア構造体181はケーシング173,174の
外側に延びる刃152と154の接触子端部分を
取り囲む。磁気コア構造体181は第23図から
第25図に最もよく示すが、2個の同一な概略L
字形の積属磁気コア182と183を含む。磁気
コア182,183は図示したように磁気コア1
82の長脚部182aの端面を磁気コア183の
短脚部183bの内側面に接触させ、磁気コア1
83の長脚部183aの端面を磁気コア182の
短脚部182aの内側面に接触させるように配置
されている。磁気コア182と183はそれぞれ
上記米国特許願第364596号の出願明細書に記載さ
れているようなアーク消滅材料で被覆されるが、
このような付加的な材料片は第23図と第24図
に示すようにL字形組立体の内側面に接着固定さ
れる。また磁気コア182と183は概略U字
形、C字形またはJ字形にすることもできる。
室44,45および46のそれぞれにおいて、
一端で刃154に接続したケーブル178の他方
端は第26図から第29図に示すような端子帯部
材184の一端に電気的に接続され、帯部材18
4の他方端には端子部材186が固定されてい
る。端子部材186は端子部材49と同様であつ
て、第一のU字形部分として湾曲部186aと一
対の離隔した脚部186bと186cとを、第2
のU字形部分として一対の離隔した脚部186d
と186eおよびそれからそれぞれ延びる2個の
タブ部186fと186gによつて形成される分
割湾曲部とを有し、第1のU字形部分の一対の脚
部186b,186cは第2のU字形部分の一対
の脚部186d,186eとそれぞれ直角に融合
する。タブ部186fと186gは端子帯部材1
84に固定されている。脚部186bと186c
と反対方向に湾曲部186aから直角に取付用タ
ブ部186hが突起しそれには貫通孔186iが
形成されている。
タブ部49hに突刺したのと同様な内ねじを切
つたスリーブ58(第1図と第34図)が孔18
6iのところで各々端子部材186の取付用タブ
部186hに突刺され、基台部41の孔つき取付
用パツド部41bに配置される。スリーブ58に
ねじ込んだねじ59は孔つきコネクタ本体60を
タブ部186hに固定する。コネクタ本体60は
タブ部49hに固定したものと同一であり、止め
ねじ61を受けるために内ねじを切つた孔を備え
る。
室44,45および46のそれぞれにおいて、
導体188(第13図から第16図)は、タブ部
148eと148fに隣接して帯部150bの端
に固定したタブ部188aと磁気コア156の両
脚部156aと156bの間で延びる帯部188
b(第1図と第34図)と、タブ部188aに概
略平行に延びるオフセツト部188cと、2個の
L字形磁気コア182と183とにより形成され
る磁気コア組立体181を貫通し短脚部182b
の内側に沿つて延びる帯部188dとを有する。
前記した米国特許願第364596号の明細書に記載さ
れているようなアーク消滅材料製の帯部材189
は接触子刃152に直面した帯部188dの側面
に接着固定される。導体190は帯部188dの
端に固定され帯部190bから延びる曲るタブ部
190aを含む。帯部190bは、磁気コア18
2の端面に平行に延び、長脚部182aの外側を
幾分対角線状に横切つて沿びてる帯部190cに
直角に結合される。帯部190cは、基台部41
の後壁に沿つて延びかつ基台部41の後壁を貫通
する孔に設けた孔つきオフセツト接続タブ部19
0eを有する帯部190dに直角に結合される。
内ねじを切つた固定具191が接続タブ部190
eに固定される。
室44,45と46に対向して、基台部41の
後壁はその後側に3個の浅い凹部44a,45a
と46a(第2図)を備え、各凹部は詰め材19
3、好ましくはアルミナまたはシリカ基セラミツ
クのような良熱伝導率特性を有するセラミツク複
合体を詰めた抵抗体192を有する。薄いプラス
チツクカバー194が基台部41の凹部に入れら
れて接着固定され、3個の凹部44a,45aと
46aの全ての詰め材料をカバーする。各凹部の
抵抗体192は正の抵抗温度係数を示す材料から
作られるが、好ましくはクロムめつきを施した実
質的に純鉄線である。抵抗体192は第20図か
ら第22図までに示されている。抵抗体192の
重要な特徴は、その抵抗値がかなり低い値からな
り高い値まで変化し得ることである。正の抵抗温
度係数を有し、かつほぼ純鉄の代りに抵抗体19
2として用い得る他の材料はタングステン、ニツ
ケル、コバルト、およびこれらの材料とコバルト
鉄および二硼化ジルコニウムのような他の材料の
合金または金属化合物を含む。これらの材料にお
いては、抵抗は温度の直接的な関数となる。
第20図に示すように、抵抗体192はクロム
含有溶液で電気めつきするように電極を取り付け
た長さ“X”の直線部分を含む平らな概略P字形
部分で各端部が終端する。電気めつきをした後、
第21図で一つの端部について破線で示すよう
に、電極端子部分は切断して取り除かれ、平らな
端の残余部は第22図に示すように円形線の軸線
を含む平面に整合されている。
凹部44a,45aおよび46aのそれぞれに
おいて、前記各抵抗体192(第20図)の一方
端部192aがねじ195(第1図と第34図)
によつて導体190のタブ部192e(第13
図)に固定され、他方端部192bがねじ196
によつて導体197(第26図から第29図)の
接続用孔つきタブ部197aに固定されている。
内ねじを切つた固定具198が接続用タブ部19
7aに固定されている。導体197は、磁気コア
183の短脚部183bの端部に沿つて接続用タ
ブ部197aまで直角に延び、コア183の端面
に沿つて延びる帯部197cに直角に接合された
帯部197bを含む。帯部197cから延びる曲
りタブ部197dは、磁気コア183の短脚部1
83bの内側に沿つて磁気コア構造体181を貫
通する帯部199aを有する導体199に固定さ
れる。オフセツト部分199bは、端子帯部材1
84に固定されたタブ部199cに帯部199a
を結合し、タブ部199cにはケーブル178が
接続されている。上記米国特許願第364596号の明
細書に記載されているようなアーク消滅材料製の
条片200は接触子刃154に直面する帯部19
9aの側面に接着固定される。
室44,45および46のそれぞれにおいて、
接触子153と155のためのアークシユート2
02(第1図と第34図)が磁気コア構造体18
1に隣接して設けられる。アークシユート202
は第30図から第32図に示すが、これは複数個
のリベツト205によつて一体的に固定した一対
の成形ケーシング部203と204とを含む。ケ
ーシング部203と204の各々は、例えばケー
シング部203における内側凹部203aと外側
凹部203b(第32図)というように、他のケ
ーシング部に直面する側にアークシユート202
を通る一対の通路を与えるための一対の凹部を設
ける。各ケーシング部は他方のケーシング部に直
面する各凹部の壁に溝が形成され、各溝には第3
3図に示すようにアーク板134が接着固定され
ている。通気板206がケーシング部203と2
04とに接着固定され、各コネクタ本体60の後
方で基台部41に配設され、また通気板207が
ケーシング部203と204に接着固定され、各
コネクタ本体60の前方で回路しや断器40のカ
バー42に配設されている。アークシユートの接
触子側から、内側凹部203a内のアーク板13
4が基台部41の後壁へ向かつて傾斜し、外側凹
部203b内のアーク板134はカバー42の前
壁へ向かつて傾斜している。ケーシング部204
内のアーク板134も同様に傾斜しているが、そ
れらは第31図に示すようにケーシング部203
内のアーク板134に対して互いに違いとなるよ
うずらされている。
室44,45および46のそれぞれにおいて、
接触子153と155が閉成する時、導体142
からの電流の一部が導体150のL字形部150
aを通つてケーブル151に流れ、残りの電流が
帯部148aを経て箱状導体148と導体150
の帯部150bを通りケーブル151に流れる。
ケーブル151から、全部の、すなわち再び混合
された電流が接触子刃152、接触子153と1
55、接触子刃154は、ケーブル178および
端子帯部材184を通つて端子部材186に流れ
る。
帯部148aと各室内の磁気コア156とは電
磁石を形成する。磁気コア113が電機子板11
2を引付ける電流よりも大きい故障電流が帯部1
48aを流れる時、磁気コア156は板160、
電機子ピン161、ナツト162、リンク163
と164、およびピン165,166と167と
協働して電機子158を引付ける。ピン166は
刃152をピン168を軸として開放位置へ向か
つて枢動させ、ピン170は刃154を解放し、
刃154が刃を通る電流路による2個の刃間の反
撥力の影響下で開放位置へ向かつてピン170を
軸として自由に枢動することを許す。刃152と
154とはそれを介して流れる電流によつて誘起
される磁力によつても互いに離れるように運動す
るが、それらは磁気コア構造体181に対する部
分的導体巻回部を構成することに注意されたい。
接触子153と155はこのようにして分離され
抵抗体192を通る電流路を切換える。
導体のL字形部150aを通る回路であつて、
導体の帯部148a、導体148および導体の帯
部150bを通る回路に並列な回路を含む導体1
42とケーブル151との間の並列回路は、予め
選定した大きさ以上のしきい値故障電流が存在し
て磁気コア156が電機子158を引付け接触子
153と155を開くようになるまで、限流用接
触子153と155の開放を阻止するに十分な電
流を与える分流路手段を提供する。この回路構成
と電磁石特性とによれば、例えばしきい値1000ア
ンペア以下で限流用接触子153と155の分離
を阻止することができる。
接触子153と155が分離すると、導体14
2からの電流の一部が導体150のL字形部15
0aと帯部150bを通つて導体188に流れ、
残りの電流は帯部148aを経て箱状導体148
を通り導体188に流れる。再結合した電流はそ
れから導体188と190、抵抗体192、導体
197と199、端子帯部材184を通つて端子
部材186に流れる。
電流制限用の接触子は、熱的過負荷領域では作
動せず、かなり高い領域の故障電流、または短絡
状態においてのみ作動することが好ましい。熱的
過負荷領域内においては、前記のように1個以上
のバイメタル条片145が回路しや断器を引外し
主接触子53と54を開放するよう作動する。熱
的過負荷領域の直ぐ上の領域では、故障電流はま
だかなり低いが、前記のように1個以上の電機子
板112を引付けて主接触子53と54を開放す
るのに十分な大きさである。このような故障電流
は、磁気コア156が電機子158を引きつけて
主接触子53と54を分離させることにより提供
されるしや断能力以下である。この領域の直ぐ上
の故障電流は磁気コア156が電機子158とピ
ン161を引付けて限流用接触子153と155
を開放させるのに十分である。電流が減衰するに
つれて、磁力もまた減衰する。接触子153と1
55を閉成位置に付勢している圧縮ばね176
は、短絡アークがこれら接触子間の小空隙になお
存在しているのに、これらの接触子を再閉成させ
る減衰電流を制圧しがちである。この作用はしば
しば接触子溶着をひきおこす。この問題を解決す
るために、付加的または補助的な磁気発生用旋回
部188bが電流制限用抵抗体192に直列に設
けられている。故障電流がなお抵抗体192を流
れている間、磁気コア156は十分に付勢されて
電機子158を引付け接触子153と155とを
分離した状態に保つ。
各室において、接触子153と155が閉成し
ている時、帯部148aは磁心156に対する唯
一の有効な導体旋回部となり、電流の一部がそれ
を通つて流れ、残りの電流はL字形部150aに
より作られた分流路導体を通つて流れる。接触子
153と155が開放している時、帯部188b
は付加的な導体旋回部を形成し、それが全電流を
搬送する一方、帯部148aは電流の一部を搬送
する導体旋回部として働く。付加的導体旋回部1
88bは、最初刃152と154を開放位置に動
かすのに必要な電流よりも小さい電流で刃152
と154を開放位置に維持することを可能とす
る。刃152と154がばね176の影響下で閉
成位置に戻されるまで、故障電流は抵抗体192
において消費され、刃67が開放されている。
室44,45および46の各々において、帯部
188dと199aとは磁気コア構造体181の
導体旋回部を構成する。さらに、接触子刃152
と154の部分は磁気コア構造体181の部分的
導体旋回部を構成する。接触子刃152と154
とが開放位置に動いてアーク208が開放してい
る接触子153と155との間に形成されると、
接触子刃152と154の部分的導体旋回部を通
る電流によつて形成された磁界がアーク208に
作用してアークを互い違いにずらされた傾斜アー
ク板134を備えたアークシユート202へ向か
つて追いやる。アークが一旦中断されると、電流
が抵抗体192を通る前記の電流路の方へ移さ
れ、導体旋回部188dと199aを通る電流が
磁界を維持し、空隙の絶縁耐力回復を助け、それ
によつて再点火を防止する。磁界の中でアークの
再点火が起こると、磁界はアークを再び消滅させ
る。
本発明の装置は、既存の回路しや断器パネル盤
に嵌合できるように小さく、そしてさらに実効値
10万アンペアの実効値を越えた電流を繰り返して
しや断することができる。このような電流では、
接触子153と155が開放する時にそれらの間
で形成されるアークは約1ミリ秒またはそれ以内
で消滅させなければならない。これは約1ミリ秒
またはそれ以内に印加供給電圧の大きさに達する
持続アーク電圧の発生によつて達成される。この
結果を達成するために使用される構造体は、接触
子153と155を有する刃152と154を開
放するための急速作動機構と、磁気コア構造体1
81と、アーク消滅材料によるアーク室の被覆
と、接触子153と155に並列に持続した抵抗
体192とを含む。
磁気コア構造体181は、接触子153および
155と、刃152および154の大部分とを取
囲み、刃152と154に対して垂直でありかつ
またアークに対して垂直であつて、最大実際値の
磁束密度を有する磁界を与える。磁界は、各刃に
それらを“吹き”離すような力を作用させ、さら
にまたアーク208にそれをアークシユート20
2へ向かつて“吹き”飛ばすような力を与える。
その力は電流と磁束密度の積に比例する。磁束密
度は電流から導出されるので、その力は電流の二
乗に比例し、電流が大きくなればなる程、刃は速
く開き、アークはそれだけ速く吹き消される。電
流制限器の応答はこのようにして短絡の程度に比
例する。磁気コア構造体181と、刃152およ
び154は、磁界の力線が刃152と153とを
横切り、電流が上記刃を分離するようになる流れ
方向から反対方向にそれら刃を通つて流れるよう
配置される。第1図でみて、電流がケーブル15
1から前方へ流れて接触子153と155とを通
り、刃154の接触子端から刃154を通つて戻
り、それからケーブル178を通つて外に流れ出
る時、この電流が存在する間は、横方向磁界にお
ける磁束と力線が磁気コア183の脚部183a
(第23図)から磁気コア182(第1図と第2
3図)の脚部182aへ向かつて延びる。この刃
152と154を通る電流、および前記刃にまた
がる磁束による構成が刃152と154を分離さ
せようとする。
さらにまた、刃152と154が分離してアー
ク208が接触子153と155との間に形成さ
れると、電流が前記アークを通つて接触子153
から接触子155に流れる。前記のように力線が
脚部183aから脚部182aに延び電流をアー
クに作用させる横方向磁界はそれ故アークを前方
へすなわちアーク板134の方へ“吹き”飛ばす
ことになる。この“吹き”飛ばし作用はアークの
長さ、抵抗、それゆえにアーク電圧を効果的に増
加させ、その結果アークを消滅させるとともに電
流を制限することになる。磁界はまた接触子15
3と155を横切る空隙の絶縁耐力回復速度を加
速し、アークを消滅させ、電流移動後に空隙に印
加される電圧の連続上昇をもたらす。さらに注目
すべきことは、アーク電圧の増大によつて、横方
向磁界が本質的に誘導性の短絡回路に抵抗を挿入
することによつて回路の力率を増加させ、それに
よつて電圧に対する電流の遅れを減少させる効果
を有することである。力率はほぼ1にまで増加さ
れる。
刃152と154は細長くて、それぞれの各ピ
ン166と167を軸として枢着され、磁気コア
156によつて作動されると各接触子端における
速度と抵抗を増加するようなてこ効果を与える。
従つて、コア156が所定時間内に与えられた距
離だけ電機子ピン161を上昇させるように付勢
されると、刃152と154の各接触子端と各接
触子153と155とは対応する電機子ピン16
1の変位と速度割合よりも短時間内でより大きい
距離だけ離れるように動く。
接触子刃152と154、および接触子153
と155は、電磁石が付勢されると急速に応答し
て急速に開放するようなかなり小さい質量と最小
慣性の構造体を与えるような形状と寸法にされ
る。
接触子刃152と154とは、作動電磁石(磁
気コア156および電機子158)に関して、電
流の16分の1サイクル、すなわち約0.001秒(1
ミリ秒)以内で0.635cm(1/4inch.)オーダの空
隙を与えるような寸法に構成し取付けられる。
電磁手段(磁気コア156および電機子15
8、ピン161および連結リンク)、界磁石構造
体181、刃152と154、および前記のよう
にそれらを位置させて結合させる特別な方法は、
電流制限部の動作のために選定したしきい値以上
の電流の80分の1のサイクル以内における回路の
故障電流の開始から約0.0002秒(0.2ミリ秒)以
内で、すなわち電流の1サイクルの80分の1以内
で限流用接触子153と155を開放することに
なる。
高い短絡電流の状態においては、限流用接触子
153と155は電流開始から0.2ミリ秒(1/80
サイクル)より短い時間で開放される。接触子が
開くにつれてアークがそれらの間に形成される。
限流用接触子間のアークは通常、本発明による構
造体と機構によつて1ミリ秒以内に消滅する。留
意すべきことは、故障電流が大きくなるにつれて
電流制限の応答が速くなるように、前記機構が故
障電流の大きさの二乗で応答することである。こ
の加速する応答性は接触子分離の速度のみなら
ず、前記手段により(主として、全てアークの抵
抗とアーク電圧を増加させるものであるが、急速
かつ大きい接触子分離によるアークの長大化と、
前方への曲げと、冷却とにより)ほとんど瞬間的
に電源電圧に等しくなるまでアーク電圧を増加さ
せるような、界磁石構造体181によつて生じさ
せた横方向磁界の接触子153と155との間に
形成されるアークに対する有効応答性も含む。ア
ーク電圧が供給電圧に等しくなると、電流はそれ
以上増加し続けず、限流用の抵抗体192内に完
全に転移させられそこでエネルギが消費される。
回路しや断器の主接触子53と70は故障電流
開始から0.004秒以内、すなわち60サイクル/秒
の電流の1/4サイクル以内に開き、それまでに故
障電流は十分に限流用抵抗体192に分流され、
そこでそのエネルギは消散される。主接触子53
と70が開いたとき、電流は回路しや断器の限流
部分のために選定したしきい値をこえる故障電流
の出現後、1/4サイクルすなわち4ミリ秒以内に
被保護回路に流れなくなつている。
(1)接触子分離の速度と、(2)電源電圧に等しくな
るまでのアーク電圧の増加との組合わせによる有
効な電流制限応答性は、本願明細書に開示した発
明によれば約1ミリ秒以内に生じる。このこと
は、電流値が零になるとすぐに、時間当りの電流
の最大の増加が生じ、即ち電流の正弦波形の勾配
が零値の電流の直後に最大になるから重要であ
る。本発明による電流制限手段は、短絡電流が電
流値ゼロに続いて激増する前にその電流を正の抵
抗温度係数を有する限流用抵抗192に分流させ
る。
前記機構は標準パネル盤に適合するように小形
のケース内に取付けることができる。この小形性
は回路しや断器の容積に対する短絡アンペアのし
や断定格の比として測られる。次の表は主題回路
しや断器の短絡しや断の容積効率を合理的に説明
したものである。代表的な5つの回路しや断器の
容積を第2欄に、しや断定格を第3欄に示す。次
表における第1行の回路しや断器が本発明の主題
のそれである。
For more than 30 years prior to the present invention, the power distribution and control industry had been seeking commercially viable current-limiting circuits and disconnectors suitable for use in low-voltage power distribution systems below about 600 volts. However, this resulted in various contradictory demands. For example, a commercially viable current-limiting circuit or disconnector must (a) be operated repeatedly at its maximum short-circuit or disconnect rating without repair or replacement of any components (this is the current-limiting (b)
Temperature rises of more than 50°C shall not occur at the terminals under rated steady state conditions in accordance with applicable safety and performance standards established for circuits and disconnectors used in distribution systems below 600 volts. (which precludes the use of built-in bulk resistors for current limiting); (c) the design must be compatible with a wide range of steady-state current ratings from a few amperes to hundreds of amperes; and (d) It must have a current limiting capability comparable to that of most commonly used fused current limiters (this means that when the short circuit current is 100,000 amperes or more, the circuit will close or break in a fraction of a millisecond). (e) must be small enough to fit into existing circuits and disconnect panel panels (which have a disconnect rating-to-volume ratio that does not exceed that of conventional circuits); (f) shall use non-toxic and non-hazardous materials; (g) in the same proportion as the increase in short-circuit current; (h) be comparable in cost to existing circuit protection devices; and (i) induce large voltage transients. It must work without any problems. None of the conventional current-limiting circuits and disconnectors satisfies all of the above requirements. It is an object of the present invention to provide a current-limiting circuit shield that satisfies all of the above-mentioned requirements. Another object of the present invention is to provide a molded case; a separable first pair of contacts within the case; a pair of elongated contact blades pivotally mounted within said case, a separate pair of contact blades mounted on each and connected in series with said first pair of contacts; a pair of contact blades, the second pair of contact blades being in engagement with each other when the pair of contact blades are in a closed position; means electromagnetically operable to separate the pair of contact blades and their second pair of contacts when actuated; a resistor having a resistance value that is variable from a relatively low value to a relatively high value; and a substantial current in the contact blade pair including the respective portions to which the second contact blade pair is attached; an elongated magnetic core structure spanning both sides of said contact blade along a carrier portion and transverse thereto relative to the direction of separation of said second pair of contacts upon actuation of said electromagnetically operable means; in the direction of
and a magnetic field in a direction transverse to the arc formed between the second contact pair upon separation and in a direction transverse to the direction of current flow in the contact blade pair. a magnetic structure capable of connecting said elongated pair of contact blades to said magnetic structure to cause them to work together to separate said pair of contact blades in response to a fault current; and an interconnection means for driving the arc away from the contact pair. Preferably, in the current-limiting type circuit breaker, the resistor is made of a material having a positive temperature coefficient of resistance, and one side of the first contact pair and the second contact pair A second connecting portion is provided between the first connecting portion and the second connecting portion on the other side of the second pair of contact blades, and the interconnecting means connects one blade of the pair of contact blades to the magnetizing conductor. said one contact blade is connected in its end region to conductor means reaching said first connection portion, and in its other end region is connected to said contact blade pair via said second contact pair. one end connected to a conductor means leading to the first connection and the other end connected to a conductor means leading to the second connection; and the one contact blade and the magnetizing conductor turns each carry a substantial current within their respective lengths between opposite sides of the elongated magnetic core structure. The parts are arranged so as to extend in the same direction from one end of each. The current limiting circuit breaker preferably includes a conductor turn for the magnetic core structure, the conductor turn being in series between the first contact pair and the resistor. and the series combination of the conductor turn and the resistor is connected in parallel to the second contact. Another object of the present invention is to provide a molded case, a magnetic core within the case, and a magnetic core within the case and generally spaced apart from the magnetic core, the magnetic core being provided with a predetermined amount of magnetic flux. an armature that can be attracted toward the magnetic core when the a conductor device within the case and associated with the magnetic core; and a conductor device within the case and associated with the magnetic core. , including first and second conductor turns for the magnetic core, the second conductor turn connected in parallel with the contact pair, and the first conductor turn connected to the contact pair. are connected in series and are also connected in series with the second conductor turning section, and the first conductor turning section is connected in series when the electrical circuit breaking device is energized and the contact pair is in the closed position. A magnetic flux is generated in the magnetic core, and the first and second conductor turns are energized by the electric circuit breaking device to attract the armature toward the magnetic core, so that the contact pair The conductor device is configured to additionally generate a magnetic flux in the magnetic core when the magnetic core is separated, and the conductor device further includes an additional conductor in parallel with the first conductor turn, and the magnetic core and the electric machine. An object of the present invention is to provide an electromagnetically actuated electric circuit breaking device characterized in that it includes a box-shaped conductor surrounding the conductor and electrically connected to the first conductor turning portion. Another object of the present invention is to provide a molded case, a molded movable contact blade mounting crossbar pivotally mounted within the case, and a molded movable contact blade mounting crossbar mounted on the mounting crossbar. a movable contact blade;
electromagnetically actuatable means operative to separate the movable contact blade from the fixed contact when actuated, the movable contact blade tapered to one end by a tapered mounting tongue; including;
The tapered mounting tongue extends completely through the mounting crossbar from one side, and the one end is pierced by a retaining plate on the other side. That's true. Other objects and features will become apparent as the following specification is read with reference to the accompanying drawings. Referring to the drawings, FIGS. 1, 2, and 34 illustrate a three-pole current-limiting circuit breaker 40 constructed in accordance with the present invention. The circuit breaker 40 is a molded base part 41
and a complementary molded cover 42. The base portion 41 and the cover 42 each have a pair of outer walls and a pair of spaced intermediate walls, and three chambers 44, 45 and 46 (second
Figure) is formed. The structure of the central pole of the circuit breaker 40 disposed in the central chamber 45 is shown in FIG. A line terminal and fixed contact assembly 48 is shown near the left hand end of FIG. Assembly 48 is best shown in FIGS. 3 through 6 and includes terminal member 49.
and a fixed contact mounting member 50 pivotally coupled by pin 51 and electrically interconnected with terminal member 49 by braided wire cable 52 . Terminal member 49 includes a first U-shaped portion including a curved portion 49a and a pair of spaced apart legs 49b and 49.
c, and the ends of the legs 49b and 49c are connected to the second U.
The second U-shaped portion is fused to the spaced pair of legs 49d and 49e of the shaped portion, respectively;
Two tab portions 49f and 4 extend from 9e, respectively.
It has a divided curved part formed by 9g. The mounting tab portion 49h has a through hole 49i, and the leg portion 49b
and 49c, and protrudes from the curved portion 49a in a perpendicular direction. Similarly, member 50 has a curved portion 50a as a first U-shaped portion and a pair of spaced apart legs 50b and 50c.
The legs 50b and 50c have ears 50b and 50e extending laterally, respectively, a leg 50f of a second U-shaped portion extending from the curved part 50a to the curved part 50g, and a position opposite to the leg 50f. Legs 50
h. Legs 49d, 49e and ears 50
d and 50e have holes for receiving pins 51. The cable 52 has a tab portion 49 at one end.
f, the other end is welded to the tab portion 49g,
The central portion is welded to the curved portion 50a.
Fixed main contact 53 and arc generating contact 54
are fixed to the leg portion 50h in contact with each other. The leg portion 50f is a retaining screw 5 for the contact pressure spring 57.
6 (FIG. 1). The internally threaded sleeve 58 is inserted into the mounting tab portion 49h at the hole 49i, and is attached to the base portion 41.
It is arranged in the mounting pad portion 41a with a hole.
A screw 59 screwed into the sleeve 48 fixes the holed connector body 60 to the tab portion 40h. Connector body 60 has a suitable wire or cable receiving hole and is provided with an internally threaded hole for receiving a set screw 61. A similar terminal and fixed contact assembly 48 is provided in chamber 4.
4 and 46, respectively. A crossbar 63 for the blades extends laterally through the central chamber 45 into the outer chambers 44,46. A groove for receiving a cross bar 63 is provided in the intermediate wall of the base portion 41, and a bracket 64 (FIGS. 2 and 34) fixed to the base portion 41 of the chamber 44 and the base of the chamber 46 are provided. Opposedly formed brackets 55 (FIG. 2) fixed to section 41 are provided to pivotally support crossbar 63. Three movable contact blades 67, one for each pole
It is attached directly to a crossbar 63 made of molded plastic material and provided with reinforcing metal inserts 68 (FIGS. 9 and 10). Machining recesses, such as recesses 63a and 63b (FIG. 9), are provided at appropriate locations on crossbar 63 to hold the crossbar during assembly of blade 67 to crossbar 63. Each blade 67 includes a pair of shouldered portions 67a, 67b (FIG. 10). These shouldered portions abut against the cross bar 63, and from these shouldered portions, a tapered mounting tongue portion 67c penetrates through the cross bar 63 and the retaining plate 69 that pierces it. Each blade 67 is provided with a movable contact 70 for engagement with an associated one of the fixed main contacts 53. Actuation mechanisms for crossbar 63 and blade 67 are provided in central chamber 45 (FIG. 1). Portions of the actuation mechanism are best shown in FIGS. 7 and 8 in the tripped position. Two frame members 72 and 73 (FIGS. 2, 7, and 8) formed opposite to each other are fixed to the base portion 41, and the bracket 6 is fixed to the base portion 41.
Crossbar 63 at 73a with 4 and 66
(the eighth
figure). The frame member 73 includes an arc 73b (FIG. 7) extending toward the frame member 72, and has a bent ear portion 73c for attachment at its free end.
Pin 74 is adjacent to one end of ear 73c and is attached to a corresponding mounting ear (not shown) of frame member 72.
attached adjacent to the other end. A releasable latch cradle member or trip lever 76 is pivotally mounted adjacent one end of pin 74. Two inner toggle links 78 and 79 are pivotally mounted adjacent the ends of a pin 80 with their inner ends attached to the central pole blade 67. Two outer toggle links 82 and 83 are pivotally mounted adjacent opposite ends of a pin 84 that has their respective outer ends attached to the trip lever 76. The outer end portions of links 78 and 79 and the inner end portions of links 82 and 83 are pivotally interconnected by an elongated toggle pin 85, and the inner end portions of links 82 and 83 are connected to the outer end portions of links 78 and 79. are staggered from each other to span. The handle extension is formed by two handle plate members 86 and 87, respectively, which are pivotally connected to a pair of pins 88 and 89 located in frame members 72 and 73, respectively. The handle plate member has a pair of spring mooring pins 9
1,92 and a reset pin 93. The toggle pin 85 has a pair of spring hook members 95 and 9 pivotally mounted adjacent to each end of the toggle pin 85.
6. The tension spring 97 (FIG. 2) has an outer end connected to the pin 91 and an inner end (not shown) connected to the dockle pin 85.
is fixed to member 95 on one side of the tension spring 98 .
(FIG. 7), the outer end is fixed to a pin 92 and the inner end is fixed to a member 95 on the other side of the toggle pin 85. Similarly, tension spring 99 (FIGS. 2 and 8)
is fixed at its outer end to a pin 91 and at its inner end to a member 96 on one side of the toggle pin 85, and is attached to a pull end spring 100.
(FIGS. 7 and 8), the outer end is attached to the pin 92 and the inner end (not shown) is attached to the toggle pin 85 on the other side of the member 9.
It is fixed at 6. Spring 97, 98, 99, 1
00 connects the toggle pin 85 to the outer toggle pins 82, 8
It is held in the open grooved inner end of 3. A retaining clip 102 is secured to the arm portion 73b of the frame member 73 and to the corresponding arm portion (not shown) of the frame member 72, and at the end of the opening movement the shock absorbing material 103 for the central pole blade 67 is secured.
(Fig. 8) is held. The frame member 73 includes an arm portion 73d (FIG. 8) having a semicircular recess 73e. Frame member 72 is similarly formed. Thermal operation common trip rod 105 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 11, Fig. 12)
and FIG. 34) are pivotally attached to the frame member 73 in a recess 73e, and are pivotally attached to the frame member 72 in a similar recess in the arm member 72d of the frame member 72 (FIG. 2). The generally L-shaped thermal trip lever 106, best shown in FIG. 12, includes a hole 106a that allows the
A pin 107 (FIG. 1, FIG. 2,
7 and 8). Pin 108 (No. 8) having enlarged head 108a (Fig. 7)
) is received in hole 106b (FIG. 12) of thermal trip lever 106 and attached to frame member 72 to limit pivoting movement of trip lever 106 and axial movement along pin 107. to prevent A molded plastic actuating handle 110 (FIGS. 1 and 2) passes through a hole in cover 42 and is recessed at its enlarged inner end so that pin 91,
92 and the outer ends of the handle plate members 86 and 87 are accommodated therein. Each of the two outer poles has a central pole pin 10.
7, but one end is placed in a suitable groove in the outer wall of the base part 41 and the other end is placed in the bracket 64, 6.
6 are provided with pins 107 (FIGS. 2 and 34) attached to each one of them. 3 pins 10
7 has a magnetic core holder 111 and an armature plate 112 pivotally mounted thereto. Each holder 111
carries a generally U-shaped magnetic core 113 having opposed leg portions fixed to each of its spaced sides. As shown in FIGS. 1 and 34, the holder 1
11 is each side part (only one side part is shown)
is generally in the shape of an inverted "Y", one leg of which is pivoted on pin 107 and the other leg is connected to a corresponding leg on the other side by a rear plate having a gap adjustment screw 115. There is. Each screw 115 extends through the rear wall portion of base portion 41 and has a compression spring 116 attached thereto. By rotating the screw 115, the air gap between the free end of the leg portion of the magnetic core 113 and the armature plate 112 can be adjusted. Each armature plate 112 has a pair of opposed bent ears 1
12a, each ear 112a is spaced inwardly from the side of each magnetic core holder 111, and each ear 112a is spaced apart from each pin 1
07 and is aligned with the opening in the opposing ear. As shown in FIG. 2, the right hand side of each holder 111 has each pin 107
The right ear portion of each armature plate 112 is similarly offset from the holder 111 at the portion attached to the holder 111.
They are offset from each other so that they are not covered. Therefore, in FIG. 2, only the left ear portion 112a of each armature plate 112 is visible. Each armature plate 11
The free end portion of 2 is fitted with a pair of rivets 117 (a second
(Fig.) is fixed. Central pole armature plate 112
is bored to receive the free end portion of the trip lever 76, thereby releasably latching the trip lever as shown in FIG. The three armature plates 112 and the common trip rod 118 are arranged in the two outer chambers 44 and 46, respectively, and are fixed at one end to each armature plate 112 and at the other end to the brackets 64 and 66, respectively. The trip lever 76 is biased toward the latched position by a pair of tension springs 120 (FIGS. 2 and 34). The chambers 44, 46 and 46 are respectively located in the base portion 4.
a common trip rod 105 mounted in a suitable groove in the wall of 1 and from each armature plate 112 on its opposite side;
a barrier plate 122 extending into cover 42 adjacent to
(Fig. 1 and Fig. 34). Figure 11 and 1
As best shown in FIG. 2, latch plate 123 is secured to common trip rod 105 by rivets 124. Thermal trip lever 106 has hole 106
c and a piercing portion 106d, and the hole is partially located in the piercing portion. A tension spring 125 (FIGS. 1 and 2) is anchored at one end to the piercing portion 106d in the hole 106c and at the other end to the barrier plate 122 in the central chamber 45 to provide a thermal release lever 106.
is biased clockwise around pin 107.
The barrier plate 122 is omitted in FIG. Each barrier plate 122 has a hook portion 122a (FIGS. 1 and 3).
4), and within each of the two outer chambers 44 and 46, a compression spring 126 (FIG. 34) is provided with one end of the spring 126 (FIG. 34) in each hook portion 122a and the other end in the appropriate position of the common trip rod 105. The trip rods 105 are provided at respective locations and attached on the trip rods 105.
and latch plate 123 relative to thermal release lever 106 toward the latched position. The trip pushbutton 128 (FIG. 34) typically has a compression spring 129 mounted to keep the button flush with the surface of the cover 42 and, when pushed inward, releases the common tripping bar 118. 1 to move the armature plate 112 of the central chamber 45 clockwise in FIG. 1 toward the unlatched position with respect to the trip lever 76. Chambers 44, 45 and 46 contain fixed contacts 53, 54 and movable contacts 70 of each pole, respectively.
A plurality of approximately O-shaped plates 13 arranged around the
0 and a plurality of generally U-shaped plates 131. Field magnet assembly 1973
It is coated with an arc quenching material such as that described in U.S. Pat. Further, each chamber includes a plurality of metal arc plates 134, best shown in FIG. 33, and a pair of ventilation plates 1 formed of an insulating material.
35, 136. The arc quenching material is used to coat other elements of the invention that will be described later. Its function is to help generate a medium within the arc chamber that rapidly restores the dielectric strength in the air gap. An example of a suitable material is a filler containing zinc borate hydrate in a dimethyl silicone resin in a weight ratio between 40% and 56% by weight. A more detailed description of such arc quenching materials, as well as additional examples, can be found in the aforementioned U.S. patent application no.
It is mentioned in the specification of No. 364596. In each chamber, the movable contact blade 67 is connected to a generally U-shaped conductor 139 fixed to the base portion 41 by a pair of screws 140, 141 at the curved portion.
via a flexible braided cable 138 (FIGS. 1 and 34). conductor 139
The other leg of the U-shaped magnetic core 113 is fixed to the base part 41 by a screw 143 and is fixed to a conductor 142 extending along the barrier plate 122 between the legs of the U-shaped magnetic core 113 . A generally L-shaped bimetallic strip 145 is secured at one end to the curved portion of the U-shaped conductor 139. The common trip rod 105 is provided with a total of three operating legs 105a, one provided in each of the chambers 44, 45, and 46, and in FIGS. Only the operating leg 105a is shown. Bimetal strip 145 in each room
The self-retaining end portions of the actuating legs 105a engage the respective actuating legs 105a, and when a moderate overload current connected to the conductor 139 flows, the bimetallic strip 145 is sufficiently heated to cause the actuating legs 105a to move as shown in FIGS. Pivot counterclockwise as seen in Figure 34. At this time, the inside of the L-shape of the bimetal strip expands to a large extent. By that,
The thermal trip lever 106 in the central chamber 45 is released from the latch plate 123 on the thermally actuated common trip rod 105 and under the influence of the tension spring 125 strikes the common trip rod 118, causing each armature plate 112 to Pivot clockwise as viewed in FIGS. 1 and 34 about the respective pins 107. Thereby, the central chamber 4
The tripping lever 76 in 5 is released to cause the three movable contact blades 67 to move open. If the fault current is higher than the moderate overload current on either conductor 14
2, each magnet 113 touches its armature plate 11
2, all three armature plates 112 pivot clockwise to release the trip lever 76 and the contact blade 67. Pressing the button 128 also causes the common trip rod 118 and the three armature plates 112 to pivot clockwise, causing the trip lever 76 to pivot clockwise.
to open the contact blade 67. Each end of each conductor 142 opposite to the end fixed by screw 143 is connected to a box-shaped conductor by screw 146 (FIGS. 1, 2, and 34) as shown in FIGS. 13 to 16. 148 flat L-shaped band 148a. The conductor 148 is connected to the band portion 14
8a, an end 148b, and a pair of spaced apart sides 1
48c, 148d, and a split end, the split end including a tab portion 148e extending from side portion 148c and a tab portion 148f extending from side portion 148c. Each side portion is generally square except that side portion 148c includes a mounting tab portion 148g that extends toward base portion 41 during assembly. In each of the chambers 44, 45 and 46,
The conductor 150 includes an L-shaped portion 150a,
The L-shaped portion 150a is secured at the end of its long leg to a tab extending from the short leg of the band 148a, and is connected at the end of its short leg to one end of the band 150b. , both ends of this band portion 150b are fixed to tab portions 148e and 148f, respectively. The flexible braided cable 151 has a conductor 1 at one end.
50 and attached at the other end to current limiting auxiliary contact means which includes a movable contact blade 152 (FIGS. 1 and 34) having a contact 153. The blade 152 is the contact 15
It cooperates with another movable contact blade 154 having 5. In each chamber 44, 45, 46 there are figures 17 to 19.
A mechanism is provided for actuating the blades 152, 154 as best shown in the figures. A generally U-shaped laminated magnetic core 156 is connected to a box-shaped conductor 148 (FIGS. 1 and 34).
) and its core 15
Reference numeral 6 denotes a pair of spaced apart legs 1 that straddle the band portion 148a.
56a, 156b (Fig. 17), and a pair of shoulders 156c, 156d (17th
Figure). Roughly U-shaped laminated armature 158
(Figs. 17 to 19) are arranged in the inner part of the box-shaped conductor 148 (Figs. 1 and 34), and its relatively short pair of legs 156a, 15
6b (FIGS. 17 and 19) are arranged facing each other and spaced apart from each other. An armature pin support plate 160 is provided between legs 158a and 158b. Armature 1
58 has a hole provided in the center of its curved portion, which hole connects the inner enlarged shoulder of the armature pin 161 to the armature 1.
Threaded nut 16 for fixing inside 58
2 to match the hole in the support plate 160 for receiving the externally threaded stud portion of the armature pin 161.
The armature pin 161 has a pair of opposed flat portions at its inner ends and has two spaced apart links 16
3 and 164 are pivotably mounted on their flat portions by pins 165. Links 163 and 164
pin 166 engaged in a groove in the edge of blade 152 facing blade 154 and blade 154 facing blade 152;
pin 167 which normally engages the edge of the.
Blade 152 is pivotally connected to pin 168 received in hole 169 (FIG. 17), and blade 154 is pivotally connected to pin 170 received in hole 171. Pivot pins 168 and 170 are provided on opposite sides of armature pin 161, and their ends are connected to a pair of molded inner casing sections 173 and 174 (FIG. 19) secured together by a plurality of rivets 175. Each has been accepted. Casing part 173
The compression spring 17 provided at and 174 is connected to the armature pin 16
1, supporting the blade 152 and biasing it towards the closed position, i.e. clockwise in FIG.
The blade 152 is supported by a pin 166, and a pin 167 supports the blade 154 and urges it toward the closed position, ie, counterclockwise in FIG. 18.
Spring 176 is a return spring for armature 158 and armature pin 161. Shield 177 with forked end spanning links 163 and 164
(FIGS. 18 and 19) between the blades 152 and 154, mainly in the casing parts 173, 174.
provided. Appropriate openings are provided in the casing portions 173, 174 for the armature pins 161, and in the cables 15.
1, contact blades 152, 154, and a flexible braided cable 178 fixed to the blades 154. Side portions 148c and 148d of box-shaped conductor 148 engage casing portions 173 and 174, respectively, and attach mounting tab portion 148.
g (FIGS. 15 and 16) is a casing portion 17 such as a boss 173a, only one of which is shown in FIG. 19.
It is provided between a pair of bosses on 3. The contact end portions of the blades 152 and 154 are connected to the casings 173 and 17.
4, a piece of shock absorbing material 180 (FIG. 18) is provided on the casing adjacent to the blade 152 to dampen its opening movement. A generally rectangular magnetic core structure 181 surrounds the contact end portions of blades 152 and 154 that extend outwardly of casings 173,174. The magnetic core structure 181 is best shown in FIGS. 23-25, with two identical schematic L
It includes multi-layer magnetic cores 182 and 183. The magnetic cores 182 and 183 are magnetic core 1 as shown in the figure.
The end surface of the long leg portion 182a of 82 is brought into contact with the inner surface of the short leg portion 183b of the magnetic core 183, and the magnetic core 1
The end face of the long leg portion 183a of the magnetic core 183 is placed in contact with the inner surface of the short leg portion 182a of the magnetic core 182. Magnetic cores 182 and 183 are each coated with an arc quenching material such as that described in the aforementioned U.S. patent application Ser. No. 364,596;
These additional pieces of material are adhesively secured to the inside surface of the L-shaped assembly as shown in FIGS. 23 and 24. The magnetic cores 182 and 183 can also be generally U-shaped, C-shaped, or J-shaped. In each of chambers 44, 45 and 46,
The other end of the cable 178 connected to the blade 154 at one end is electrically connected to one end of a terminal strip member 184 as shown in FIGS. 26 to 29.
A terminal member 186 is fixed to the other end of 4. Terminal member 186 is similar to terminal member 49 and includes a curved portion 186a as a first U-shaped portion and a pair of spaced apart legs 186b and 186c as a second U-shaped portion.
a pair of spaced apart legs 186d as a U-shaped portion of the
and 186e, and a split curved portion formed by two tab portions 186f and 186g extending therefrom, respectively, and the pair of legs 186b, 186c of the first U-shaped portion are connected to the legs of the second U-shaped portion. It fuses with a pair of leg portions 186d and 186e at right angles, respectively. Tab parts 186f and 186g are terminal strip member 1
It is fixed at 84. Legs 186b and 186c
A mounting tab portion 186h projects perpendicularly from the curved portion 186a in the opposite direction, and has a through hole 186i formed therein. A sleeve 58 (FIGS. 1 and 34) with an internal thread similar to that inserted into the tab portion 49h is inserted into the hole 18.
6i, each is pierced by the mounting tab portion 186h of the terminal member 186, and placed in the holed mounting pad portion 41b of the base portion 41. A screw 59 screwed into the sleeve 58 fixes the holed connector body 60 to the tab portion 186h. Connector body 60 is identical to that secured to tab portion 49h and includes an internally threaded hole for receiving set screw 61. In each of chambers 44, 45 and 46,
Conductor 188 (FIGS. 13-16) includes a band 188 extending between legs 156a and 156b of magnetic core 156 and tab portion 188a secured to the end of band 150b adjacent to tab portions 148e and 148f.
b (FIGS. 1 and 34), an offset portion 188c extending approximately parallel to the tab portion 188a, and a short leg that extends through the magnetic core assembly 181 formed by the two L-shaped magnetic cores 182 and 183. Section 182b
It has a band portion 188d extending along the inside of the.
A strip member 189 of arc quenching material as described in the above-referenced U.S. Patent Application No. 364,596.
is adhesively fixed to the side surface of the band portion 188d facing the contact blade 152. Conductor 190 includes a bendable tab portion 190a secured to the end of band 188d and extending from band 190b. The band portion 190b is the magnetic core 18
The long leg 182a extends parallel to the end face of the long leg 182a, and is connected at right angles to a band 190c running somewhat diagonally across the outside of the long leg 182a. The band portion 190c is attached to the base portion 41
An offset connection tab portion 19 with a hole provided in a hole extending along the rear wall and penetrating the rear wall of the base portion 41
It is coupled at right angles to the band portion 190d having an angle 0e.
A fixing member 191 with an internal thread is connected to a connecting tab portion 190.
It is fixed at e. Opposing the chambers 44, 45 and 46, the rear wall of the base part 41 has three shallow recesses 44a, 45a on the rear side.
and 46a (Fig. 2), and each recess is provided with a filling material 19.
3. The resistor 192 is preferably filled with a ceramic composite having good thermal conductivity properties, such as alumina or silica-based ceramic. A thin plastic cover 194 is placed in the recess of the base part 41 and adhesively secured, covering all the padding material in the three recesses 44a, 45a and 46a. The resistor 192 in each recess is made of a material having a positive temperature coefficient of resistance, preferably substantially pure iron wire with chrome plating. Resistor 192 is shown in FIGS. 20 through 22. An important feature of resistor 192 is that its resistance value can vary from fairly low values to high values. The resistor 19 has a positive temperature coefficient of resistance and is made of substantially pure iron.
Other materials that can be used as 2 include tungsten, nickel, cobalt, and alloys or metal compounds of these materials with other materials such as cobalt iron and zirconium diboride. In these materials, resistance is a direct function of temperature. As shown in FIG. 20, resistor 192 terminates at each end in a flat, generally P-shaped section including a straight section of length "X" to which electrodes are attached for electroplating with a chromium-containing solution. After electroplating,
The electrode terminal portion is cut away, as shown by the dashed line for one end in Figure 21, and the remainder of the flat end is aligned with the plane containing the axis of the circular wire, as shown in Figure 22. There is. In each of the recesses 44a, 45a and 46a, one end 192a of each resistor 192 (FIG. 20) is connected to a screw 195 (FIGS. 1 and 34).
The tab portion 192e (13th
), and the other end 192b is fixed to the screw 196.
is fixed to a tab portion 197a with a connection hole of a conductor 197 (FIGS. 26 to 29).
A fixing tool 198 with an internal thread is attached to the connection tab portion 19
It is fixed at 7a. The conductor 197 includes a band portion 197b that extends perpendicularly along the end of the short leg portion 183b of the magnetic core 183 to the connection tab portion 197a, and is joined at a right angle to a band portion 197c that extends along the end surface of the core 183. . The bent tab portion 197d extending from the band portion 197c is connected to the short leg portion 1 of the magnetic core 183.
It is fixed to a conductor 199 having a band 199a passing through the magnetic core structure 181 along the inside of the magnetic core structure 83b. The offset portion 199b is the terminal strip member 1
The band portion 199a is attached to the tab portion 199c fixed to the
A cable 178 is connected to the tab portion 199c. A strip 200 of arc quenching material such as that described in the specification of U.S. Pat.
It is adhesively fixed to the side surface of 9a. In each of chambers 44, 45 and 46,
Arc chute 2 for contacts 153 and 155
02 (FIGS. 1 and 34) is the magnetic core structure 18
1. arc shoot 202
is shown in FIGS. 30-32 and includes a pair of molded casing portions 203 and 204 secured together by a plurality of rivets 205. Each of the casing parts 203 and 204 has an arc chute 202 on the side facing the other casing part, for example, an inner recess 203a and an outer recess 203b (FIG. 32) in the casing part 203.
A pair of recesses are provided for providing a pair of passageways through the recess. Each casing part has a groove formed in the wall of each recess facing the other casing part, each groove having a third
As shown in FIG. 3, an arc plate 134 is fixed with adhesive. The ventilation plate 206 connects the casing parts 203 and 2
A ventilation plate 207 is adhesively fixed to the casing parts 203 and 204, and a ventilation plate 207 is adhesively fixed to the casing parts 203 and 204. 40 covers 42. From the contact side of the arc chute, the arc plate 13 in the inner recess 203a
4 is inclined toward the rear wall of the base portion 41, and the arc plate 134 in the outer recess 203b is inclined toward the front wall of the cover 42. Casing part 204
The inner arc plates 134 are similarly inclined, but they are aligned with the casing portion 203 as shown in FIG.
They are shifted differently from each other with respect to the inner arc plate 134. In each of chambers 44, 45 and 46,
When contacts 153 and 155 close, conductor 142
A portion of the current from the L-shaped portion 150 of the conductor 150
a to the cable 151, and the remaining current passes through the band 148a to the box-shaped conductor 148 and the conductor 150.
It flows to the cable 151 through the band portion 150b.
From cable 151, the entire, i.e. remixed, current flows to contact blade 152, contact 153 and 1.
55, contact blade 154 flows through cable 178 and terminal strip member 184 to terminal member 186. The band portion 148a and the magnetic core 156 in each chamber form an electromagnet. The magnetic core 113 is the armature plate 11
If the fault current is greater than the current that attracts band 1
48a, the magnetic core 156 is connected to the plate 160,
Armature pin 161, nut 162, link 163
and 164 and the pins 165, 166 and 167 to attract the armature 158. Pin 166 pivots blade 152 about pin 168 toward the open position, pin 170 releases blade 154,
The blade 154 is allowed to pivot freely about the pin 170 towards the open position under the influence of the repulsive force between the two blades due to the current path through the blade. Although blades 152 and 154 are also moved away from each other by magnetic forces induced by the current flowing therethrough, they constitute partial conductor turns for magnetic core structure 181. Please be careful.
Contacts 153 and 155 are thus separated and switch the current path through resistor 192. A circuit passing through the L-shaped portion 150a of the conductor,
Conductor 1 including a circuit parallel to the circuit passing through conductor band 148a, conductor 148, and conductor band 150b
42 and cable 151 until a threshold fault current greater than or equal to a preselected magnitude exists causing magnetic core 156 to attract armature 158 and open contacts 153 and 155. A shunt means is provided that provides sufficient current to prevent current limiting contacts 153 and 155 from opening. According to this circuit configuration and electromagnetic characteristics, it is possible to prevent current-limiting contacts 153 and 155 from separating at a threshold value of 1000 amperes or less, for example. When contacts 153 and 155 are separated, conductor 14
A portion of the current from 2 flows through the L-shaped portion 15 of the conductor 150.
0a and the band portion 150b to the conductor 188,
The remaining current passes through the band 148a to the box-shaped conductor 148.
to conductor 188. The recombined current then flows through conductors 188 and 190, resistor 192, conductors 197 and 199, terminal strip member 184, and to terminal member 186. Preferably, the current-limiting contact does not operate in the thermal overload region, but only in the fairly high range of fault currents or in short-circuit conditions. Within the thermal overload region, one or more bimetallic strips 145 operate to trip the circuit or disconnect and open the main contacts 53 and 54, as described above. In the region just above the thermal overload region, the fault current is still fairly low, but large enough to attract one or more armature plates 112 and open main contacts 53 and 54, as described above. It is. Such fault current is less than the shearing capability provided by magnetic core 156 attracting armature 158 to separate main contacts 53 and 54. The fault current just above this area is caused by the magnetic core 156 attracting the armature 158 and pin 161, causing the current limiting contacts 153 and 155 to
is sufficient to open up the As the current decays, the magnetic force also decays. Contacts 153 and 1
Compression spring 176 biasing 55 to the closed position
tends to overwhelm the decaying current which causes these contacts to reclose, even though shorting arcs are still present in the small gaps between these contacts. This effect often causes contact welding. To solve this problem, an additional or auxiliary magnetism generating swivel portion 188b is provided in series with the current limiting resistor 192. While the fault current is still flowing through resistor 192, magnetic core 156 is sufficiently energized to attract armature 158 and keep contacts 153 and 155 separated. In each chamber, when contacts 153 and 155 are closed, band 148a becomes the only active conductor turn to core 156, with a portion of the current flowing through it and the rest flowing in an L-shape. flow through the shunt conductor created by section 150a. When contacts 153 and 155 are open, band portion 188b
forms an additional conductor turn that carries the entire current, while the band 148a acts as a conductor turn that carries a portion of the current. Additional conductor turning section 1
88b initially moves blades 152 and 154 with a current less than that required to move blades 152 and 154 to the open position.
and 154 in the open position. The fault current flows through resistor 192 until blades 152 and 154 are returned to the closed position under the influence of spring 176.
is consumed, and the blade 67 is opened. In each of chambers 44, 45 and 46, band portions 188d and 199a constitute a conductor turn portion of magnetic core structure 181. Furthermore, the contact blade 152
and 154 constitute a partial conductor turning portion of the magnetic core structure 181. Contact blades 152 and 154
moves to the open position and an arc 208 is formed between the open contacts 153 and 155.
The magnetic field created by the current passing through the partial conductor turns of contact blades 152 and 154 acts on arc 208 to drive the arc toward arc chute 202 with staggered angled arc plates 134. Once the arc is interrupted, current is transferred to the aforementioned current path through resistor 192, and the current through conductor turns 188d and 199a maintains the magnetic field and aids in dielectric strength recovery of the air gap, thereby increasing the dielectric strength of the air gap. to prevent re-ignition. When the arc reignites in the magnetic field, the magnetic field extinguishes the arc again. The device of the present invention is small enough to fit into existing circuits and disconnect panel boards, and also has an effective
It can repeatedly interrupt currents exceeding the effective value of 100,000 amperes. At such a current,
The arc that forms between contacts 153 and 155 when they open must be extinguished in about 1 millisecond or less. This is accomplished by the generation of a sustained arc voltage that reaches the magnitude of the applied supply voltage in about 1 millisecond or less. The structure used to achieve this result includes a quick-acting mechanism for opening blades 152 and 154 with contacts 153 and 155, and a magnetic core structure 1.
81, a coating of the arc chamber with arc quenching material, and a resistor 192 sustained in parallel with contacts 153 and 155. A magnetic core structure 181 surrounds contacts 153 and 155 and most of blades 152 and 154, is perpendicular to blades 152 and 154 and also perpendicular to the arc, and has a maximum actual value. gives a magnetic field with a magnetic flux density of The magnetic field exerts a force on each blade that "blows" them apart, and also forces it into the arc 208.
It gives a force that makes it ``blow away'' towards 2.
The force is proportional to the product of current and magnetic flux density. Since the magnetic flux density is derived from the current, the force is proportional to the square of the current; the greater the current, the faster the blade opens and the faster the arc is blown out. The response of the current limiter is thus proportional to the extent of the short circuit. Magnetic core structure 181 and blades 152 and 154 are arranged such that the lines of force of the magnetic field intersect blades 152 and 153 and current flows through the blades in a direction opposite to the direction of flow that causes the blades to separate. be done. Looking at Figure 1, the current is cable 15
1, through contacts 153 and 155, from the contact end of blade 154, back through blade 154, and then out through cable 178. The magnetic flux and lines of force in the magnetic field are the legs 183a of the magnetic core 183.
(Fig. 23) to the magnetic core 182 (Fig. 1 and 2).
3) toward the leg portion 182a. This arrangement of current passing through blades 152 and 154 and magnetic flux across the blades tends to separate blades 152 and 154. Furthermore, when blades 152 and 154 separate and arc 208 is formed between contacts 153 and 155, current flows through said arc to contact 153.
and flows to the contactor 155. The transverse magnetic field in which the lines of force extend from leg 183a to leg 182a and causes current to act on the arc, as described above, will therefore "blow" the arc forward, ie, toward arc plate 134. This "blowing" action effectively increases arc length, resistance, and therefore arc voltage, resulting in arc extinguishment and current limiting. The magnetic field is also the contact 15
This accelerates the rate of dielectric strength recovery of the air gap across 3 and 155, extinguishing the arc and resulting in a continuous increase in the voltage applied to the air gap after current transfer. More importantly, with increasing arc voltage, the transverse magnetic field increases the power factor of the circuit by inserting a resistor into the essentially inductive short circuit, thereby increasing the current relative to the voltage. This has the effect of reducing the delay. The power factor is increased to nearly unity. Blades 152 and 154 are elongated and pivoted about respective respective pins 166 and 167 to provide a leverage effect that increases velocity and resistance at each contact end when actuated by magnetic core 156.
Thus, when core 156 is biased to raise armature pin 161 a given distance within a predetermined time, each contact end of blades 152 and 154 and each contact 153 and 155 will correspond. armature pin 16
move a greater distance in a short time than a displacement and velocity ratio of 1. Contact blades 152 and 154 and contact 153
and 155 are shaped and dimensioned to provide a structure of fairly low mass and minimal inertia that responds rapidly and opens rapidly when the electromagnet is energized. The contact blades 152 and 154 have a current flow rate of 1/16th cycle, or about 0.001 seconds (1
It can be constructed and installed with dimensions that provide a gap on the order of 0.635 cm (1/4 inch.) within milliseconds. Electromagnetic means (magnetic core 156 and armature 15
8, pin 161 and connecting link), field magnet structure 181, blades 152 and 154, and the particular method of positioning and coupling them as described above.
Within approximately 0.0002 seconds (0.2 milliseconds) of the onset of fault current in the circuit within 1/80th of a cycle of current above the threshold selected for operation of the current limiter, i.e. 80 of 1 cycle of current. The current-limiting contacts 153 and 155 will be opened within 1/2. Under high short-circuit current conditions, the current-limiting contacts 153 and 155 are connected 0.2 milliseconds (1/80
cycle) is released in a shorter time. As the contacts open, an arc is formed between them.
Arcs between current limiting contacts are typically extinguished within one millisecond by the structure and mechanism of the present invention. It should be noted that the mechanism responds with the square of the magnitude of the fault current, such that the response of the current limit becomes faster as the fault current increases. This accelerating response is due not only to the speed of contact separation, but also to the lengthening of the arc due to rapid and large contact separation, all of which increase arc resistance and arc voltage;
The contactors 153 and 155 of the transverse magnetic field created by the field magnet structure 181 increases the arc voltage almost instantaneously (by forward bending and cooling) to equal the supply voltage. It also includes effective responsiveness to arcs formed during When the arc voltage equals the supply voltage, the current no longer continues to increase and is completely transferred into the current limiting resistor 192 where energy is dissipated. The main contacts 53 and 70 of the circuit breakers open within 0.004 seconds from the start of the fault current, i.e. within 1/4 cycle of a current of 60 cycles/second, and by then the fault current has been sufficiently drained by the current limiting resistor 192. divided into
There the energy is dissipated. Main contactor 53
and 70 open, the current will no longer flow into the protected circuit within 1/4 cycle or 4 milliseconds after the appearance of the fault current exceeding the threshold selected for the current-limiting part of the circuit breaker. It's summery. According to the invention disclosed herein, the effective current limiting response due to the combination of (1) the speed of contact separation and (2) the increase in arc voltage until it equals the supply voltage is approximately 1 mm. Occurs within seconds. This is important because the maximum increase in current per time occurs as soon as the current value reaches zero, ie the slope of the sinusoidal waveform of the current reaches its maximum just after the zero value of current. The current limiting means according to the present invention shunts the short circuit current to the current limiting resistor 192 having a positive temperature coefficient of resistance before the short circuit current increases rapidly following the current value of zero. The mechanism can be mounted in a compact case to fit into a standard panel board. This compactness is measured as the ratio of the short-circuit amperage rating to the volume of the circuit breaker. The following table provides a rational explanation of the volumetric efficiency of shorting and breaking of the subject circuit and disconnector. The volumes of five typical circuit breakers are shown in the second column, and the break ratings are shown in the third column. The circuit breakers and disconnectors in the first row of the following table are those that are the subject of the present invention.
【表】
最小容積の回路しや断器内に高しや断能力の機
構を適合させることを助ける本発明の付加的な特
徴は限流用の接触子153,155と刃152,
154の前方に位置させたアーク板134であ
る。本発明の電流制限特性の一つは電源電圧に等
しくするようアーク電圧を急速に上昇させること
である。しかしながら、高アークエネルギがアー
ク室内の空気層に与えられると、空気温度は極め
て急速に上昇して消散しなければならない衝撃波
と大きい圧力勾配を生じる。高アーク電圧を生じ
させることによつて電流を制限するようにした装
置は従つて容積が大き過ぎた。これは、この電流
制限手段によつて生じる衝撃波と圧力勾配を消散
させるための大きい容積の室を含まなければなら
なかつたのである。本発明はアーク電圧増加を他
の電流制限手段に結合させるものであり、従つて
衝撃波と圧力勾配の度合はアーク電圧手段のみに
依存する装置におけるものよりもかなり小さくな
る。さらにまた、アーク板134は、アーク、そ
の運動路、生じる衝撃波と空気圧力勾配の方向に
関して前記のような寸法にされて形状づけられ、
そして取り付けられて、かなり大きい容積室を必
要とすることなくこのような力をしや断し、かつ
効果的に消散する。
磁気コア構造体181を被覆し、それにより形
成される長方形管の内側と導体旋回部188dと
199aの内側とを相当の程度まで整列させるア
ーク消滅材料は、アークの消滅動作中およびその
直後における接触子間の絶縁耐力回復速度を決定
する。絶縁耐力回復は電流制限プロセスにとつて
重要であり、それはさらに磁界によつて促進され
る。アーク消滅材料は前記米国特許願第364596号
の明細書の開示に従つて選定される。
抵抗体192は、接触子153と155間にま
たがるアークが消滅し、全電流が抵抗体を流れて
接触子を迂回するよう強制された後、極めて低い
値から極めて高い値に変化し得る正方向に変換可
能な抵抗値を有すべきである。抵抗値の変化は回
路の力率を増加させ、しや断を助け、そして温度
制御の抵抗体192を流れる電流を制限する。
本発明の精神および特許請求の範囲の記載から
逸脱することなく、本願明細書に示して説明した
構造体にはいろいろの変更が可能になる。[Table] Additional features of the present invention that help fit the height and disconnection mechanism into minimum volume circuits and disconnectors include current limiting contacts 153, 155 and blades 152,
The arc plate 134 is located in front of the arc plate 154. One of the current limiting characteristics of the present invention is to rapidly increase the arc voltage to equal the power supply voltage. However, when high arc energy is applied to the air space within the arc chamber, the air temperature rises very quickly creating shock waves and large pressure gradients that must be dissipated. Devices designed to limit current by producing high arc voltages were therefore too bulky. This had to include a large volume chamber to dissipate the shock waves and pressure gradients created by the current limiting means. The present invention couples the arc voltage increase to other current limiting means, so that the magnitude of shock waves and pressure gradients are much smaller than in systems relying solely on arc voltage means. Furthermore, the arc plate 134 is sized and shaped as described above with respect to the direction of the arc, its path of motion, the resulting shock wave and air pressure gradient;
and is mounted to interrupt and effectively dissipate such forces without the need for a significantly large volumetric chamber. The arc quenching material that coats the magnetic core structure 181 and aligns the inside of the rectangular tube formed thereby and the insides of the conductor turns 188d and 199a to a significant degree prevents contact during and immediately after the arc quenching operation. Determine the dielectric strength recovery speed between the two. Dielectric strength recovery is important for the current limiting process, which is further facilitated by the magnetic field. The arc quenching material is selected in accordance with the disclosure of the aforementioned US patent application Ser. No. 364,596. Resistor 192 has a positive direction that can change from a very low value to a very high value after the arc spanning contacts 153 and 155 is extinguished and all current is forced to flow through the resistor and bypass the contacts. It should have a resistance value that can be converted to . The change in resistance increases the power factor of the circuit, aids in shearing, and limits the current flowing through temperature control resistor 192. Various changes may be made to the structures shown and described herein without departing from the spirit of the invention or the scope of the claims.
第1図は本発明により構成した三極限流式回路
しや断器を第2図の線1−1に沿つて切断したも
のであつて、部品がオン(ON)位置にある時の
中央極を示す長手方向の断面図、第2図は第1図
の限流式回路しや断器の第1図の線2−2に沿う
断面図、第3図、第4図、第5図および第6図
は、それぞれ、第1図の限流式回路しや断器の任
意の一極の線路端子と固定接触子の支持組立体の
拡大斜視図、上面図、側面図、および外側端面
図、第7図は部品が引外し位置にある時の第1図
の限流式回路しや断器の中央極における作動機構
の一部破断の拡大端面図、第8図は第7図の作動
機構の一部破断側面図、第9図は第1図の限流式
回路しや断器の2個の刃間における刃の拡大断面
図、第10図は中央極の刃における第9図類似の
拡大断面図、第11図は第1図の限流式回路しや
断器の熱作動共通引外し棒の長手方向の拡大破断
図であり、かつそれに関連する熱的引外しレバー
の破断端縁図、第12図は熱作動共通引外し棒の
第11図の線12−12に沿う実寸断面図であ
り、かつそれに関連する熱的引外しレバーの側面
図、第13図、第14図、第15図および第16
図は、それぞれ第1図の限流式回路しや断器の任
意の一つの極の電流制限部分において電磁石に関
連づけられた電気導体の組立体の斜視図、左端面
図、側面図および右端面図であつて、第14図、
第15図、および第16図においては一部分が破
断または省略されており、第17図、第18図お
よび第19図は、それぞれ、第1図の限流式回路
しや断器の任意の一極において第14図から第1
6図の導体組立体に関連づけられた電磁石とその
接触子刃組立体との斜視図、側面図および端面図
であつて、第18図と第19図においては一部分
が破断されており、第20図は電気メツキ後に切
除されるべき端部分を含む第1図の限流式回路し
や断器の任意の一極のための未仕上げ限流用抵抗
体の平面図、第21図は第20図の点線で囲んだ
部分21内にある抵抗体の端部分の平面図であつ
て、破線部分は電気メツキ後に切除されるべき部
分を示し、第22図は抵抗体端部分の端縁部、第
23図、第24図および第25図は、それぞれ、
第1図の限流式回路しや断器の任意の一極の界磁
石組立体の斜視図、端面図および側面図、第26
図、第27図、第28図および第29図は、それ
ぞれ、第1図の限流式回路しや断器の任意の一極
の電気導体と負荷端子の組立体の斜視図、上面
図、内端面図、および側面図、第30図と第31
図は、それぞれ、第1図の限流式回路しや断器の
任意の一極の負荷端子組立体に隣接するアークシ
ユートの斜視図および前面図、第32図は第31
図の線32−32に沿う断面図、第33図は第3
0図から第32図のアークシユート内のアーク板
の一つの斜視図、第34図は第2図の線34−3
4に沿つた第1図の限流式回路しや断器の長手方
向の断面図であつて、部品がオン(ON)位置に
ある時の外側極を示すものである。
40……三極限流式回路しや断器、48……線
路端子と固定接触子の組立体、60……コネクタ
本体、76,106……引外しレバー、112…
…電機子板、113,156……磁気コア、12
2……障壁板、123……ラツチ板、134……
アーク板、145……バイメタル条片、158…
…電機子、180……衝撃吸収材料片、181…
…磁気コア構造体、192……抵抗体、202…
…アークシユート、206……通気板。
FIG. 1 shows a three-pole current-limiting circuit breaker constructed in accordance with the present invention cut along line 1-1 in FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1 of the current-limiting type circuit breaker in FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, and 6 are an enlarged perspective view, a top view, a side view, and an outer end view, respectively, of a support assembly for any single pole line terminal and fixed contact of the current-limiting circuit breaker of FIG. 1; FIG. , FIG. 7 is an enlarged end view of a partially cutaway operating mechanism at the center pole of the current-limiting circuit breaker of FIG. 1 when the components are in the tripped position, and FIG. 8 is an enlarged end view of the operating mechanism of FIG. A partially cutaway side view of the mechanism, Figure 9 is an enlarged cross-sectional view of the blade between the two blades of the current-limiting circuit breaker in Figure 1, and Figure 10 is a similar figure to Figure 9 at the central pole blade. FIG. 11 is an enlarged longitudinal sectional view of the thermally actuated common trip rod of the current-limiting circuit breaker of FIG. 1, and shows the broken end of the associated thermal trip lever. Edge view, FIG. 12, is a full-scale cross-sectional view taken along line 12--12 of FIG. 11 of the thermally actuated common trip rod, and a side view of the associated thermal trip lever, FIGS. 13 and 14; , Figures 15 and 16
The figures show a perspective view, a left end view, a side view, and a right end view, respectively, of an assembly of electrical conductors associated with an electromagnet in the current limiting portion of any one pole of the current limiting circuit breaker of FIG. FIG. 14,
15 and 16, some parts are broken or omitted, and FIGS. 17, 18, and 19 respectively show any part of the current-limiting circuit or breaker shown in FIG. 1. 1 from Fig. 14 at the pole.
20 is a perspective view, a side view, and an end view of an electromagnet and its contact blade assembly associated with the conductor assembly of FIG. 6, partially cut away in FIGS. 18 and 19; Figure 21 is a plan view of an unfinished current limiting resistor for any one pole of the current limiting circuit breaker or disconnector of Figure 1, including the end portion to be cut off after electroplating; Figure 21 is Figure 20; FIG. 22 is a plan view of the end portion of the resistor within the area 21 surrounded by the dotted line, the dashed line portion indicating the portion to be removed after electroplating, and FIG. Figures 23, 24 and 25 are, respectively,
A perspective view, an end view, and a side view of the arbitrary one-pole field magnet assembly of the current-limiting type circuit breaker of FIG. 1, No. 26
27, 28, and 29 are a perspective view, a top view, and a top view, respectively, of an assembly of an arbitrary one-pole electric conductor and a load terminal of the current-limiting circuit breaker of FIG. Inner end view and side view, Figures 30 and 31
32 is a perspective view and a front view, respectively, of an arc chute adjacent to the load terminal assembly of any one pole of the current-limiting circuit breaker of FIG. 1, and FIG.
33 is a cross-sectional view taken along line 32--32 in
A perspective view of one of the arc plates in the arc chute in Figures 0 to 32; Figure 34 is taken along line 34-3 in Figure 2;
4 is a longitudinal cross-sectional view of the current-limiting circuit and disconnector of FIG. 1 along line 4, showing the outer pole when the component is in the ON position; FIG. 40...Three-pole current-limiting circuit breaker, 48...Line terminal and fixed contact assembly, 60...Connector body, 76, 106...Trip lever, 112...
... Armature plate, 113, 156 ... Magnetic core, 12
2... Barrier plate, 123... Latch plate, 134...
Arc plate, 145...Bimetal strip, 158...
... Armature, 180 ... Shock-absorbing material piece, 181 ...
...Magnetic core structure, 192...Resistor, 202...
...Arcshoot, 206... Ventilation board.
Claims (1)
にある分離可能な第1対の接触子53,70と;
該ケース内にあつて、作動すると前記第1対の接
触子を分離させる熱的かつ電磁的に動作可能な引
外し手段76,112,113と;該ケース内に
枢着された細長い一対接触子刃152,154で
あつて、各接触子刃は接触子153,155を取
り付けており、これらの接触子は、該接触子刃が
閉成位置にあるとき、他方の接触子刃にある接触
子と係合し、該接触子刃にある該接触子が該第1
対の接触子と直列に接続される第2対の分離可能
な接触子であるような1対の接触子刃152,1
54と;該ケース内にあつて、作動すると該接触
子刃と該接触子を分離させる電磁的に動作可能な
手段156,158,161,163,164
と;該ケース内にあつて、該第2対の接触子15
3,155と並列に接続された抵抗体192であ
つて、温度変化により比較的に低い値から比較的
に高い値まで変化可能な抵抗を有するような抵抗
体と;前記接触子を取り付けたそれぞれの部分を
含む実質的な電流担持部分に沿つて前記接触子刃
の両側にまたがる細長い磁気構造体181であつ
て、前記電磁的に動作可能な手段156,15
8,161,163,164の作動に際して、接
触子の分離方向に対し横断方向に、かつ前記接触
子の分離に際してそれらの間に形成されたアーク
に対し横断方向に、かつ前記接触子刃152,1
54における電流の流れる方向に対し横断方向に
磁界を確立する磁気構造体と;前記接触子刃15
2,154と前記磁気構造体181を相互に連結
して協同作用させ、かつ故障電流に応答して同時
に前記接触子刃を押圧して引き離し、前記アーク
を前記接触子から離すようにする相互連結手段1
88,199とを含む限流式回路しや断器。 2 特許請求の範囲第1項に記載の限流式回路し
や断器において、該抵抗体192が正の温度係数
を有する材料で作られ、前記回路しや断器の回路
が前記第1対の分離可能な接触子53,70と前
記第2対の分離可能な接触子153,155の間
に第1の接続部および前記第2対の接触子15
3,155の他方の側に第2の接続部を有し、前
記相互連結手段が前記一対の細長い接触子刃の中
の一方152と磁化用導体旋回部188とを含
み、前記一方の接触子刃はその一方端領域で前記
第1の接続部に達する導体に接続され、かつ他方
端領域で前記第2対の接触子153,155を介
して前記一対の細長い接触子刃の他方154と導
電的に関連ずけられており、前記磁化用導体旋回
部はその一方端を前記第1の接続部に達する導体
に接続され、その他方端を前記第2の接続部に達
する導体に接続されており、前記一方の細長い接
触子刃152および前記磁化用導体旋回部のそれ
ぞれは、それぞれの長さの中の実質的な電流担持
部分について、前記細長い磁気構造体の両側の間
において、それぞれの一方端から同じ方向へ延び
るように配置されていることを特徴とする限流式
回路しや断器。 3 特許請求の範囲第1項に記載の限流式回路し
や断器において、前記磁気構造体181のための
導体旋回部188を含み、この導体旋回部は前記
第1対の接触子53,70と該抵抗体192の間
に直列に接続され、該導体旋回部と該抵抗体19
2との直列結合は前記第2対の接触子153,1
54に並列に接続されていることを特徴とする限
流式回路しや断器。[Claims] 1. A molded case 41, 42; a first pair of separable contacts 53, 70 within the case;
a thermally and electromagnetically operable trip means 76, 112, 113 within said casing which, when actuated, separates said first pair of contacts; a pair of elongated contacts pivotally mounted within said casing; blades 152, 154, each contact blade carrying a contact 153, 155 which, when the contact blade is in the closed position, overlaps the contact on the other contact blade. and the contact on the contact blade is engaged with the first
a pair of contact blades 152,1 such as a second pair of separable contacts connected in series with the pair of contact blades;
54; and electromagnetically operable means 156, 158, 161, 163, 164 within the case for separating the contact blade and the contact when actuated.
and; within the case, the second pair of contacts 15;
3,155 and a resistor 192 connected in parallel with the resistor 192, the resistor having a resistance that can vary from a relatively low value to a relatively high value depending on temperature changes; an elongated magnetic structure 181 spanning either side of the contact blade along a substantial current carrying portion comprising portions of the electromagnetically operable means 156, 15;
8, 161, 163, 164 in a direction transverse to the separation direction of the contacts and transverse to the arc formed between them upon separation of said contacts, and said contact blades 152, 1
a magnetic structure for establishing a magnetic field transverse to the direction of current flow at 54; said contact blade 15;
2, 154 and the magnetic structure 181 so that they cooperate and simultaneously push apart the contact blades in response to a fault current, causing the arc to move away from the contact. Means 1
88,199, current-limiting type circuit breaker. 2. In the current-limiting type circuit breaker according to claim 1, the resistor 192 is made of a material having a positive temperature coefficient, and the circuit of the circuit breaker is connected to the first pair. a first connection between the separable contacts 53, 70 and the second pair of separable contacts 153, 155 and the second pair of contacts 15;
3,155, said interconnection means including one of said pair of elongated contact blades 152 and a magnetizing conductor turn 188; The blade is connected at one end region to a conductor reaching the first connection and conductive at the other end region via the second pair of contacts 153, 155 to the other 154 of the pair of elongated contact blades. The magnetizing conductor turning portion has one end connected to the conductor reaching the first connection portion, and the other end connected to the conductor reaching the second connection portion. and each of said one elongated contact blade 152 and said magnetizing conductor turns are arranged between opposite sides of said elongated magnetic structure for a substantial current-carrying portion of their respective lengths. A current-limiting type circuit breaker characterized by being arranged so as to extend in the same direction from one end. 3. The current-limiting circuit breaker according to claim 1, which includes a conductor turning section 188 for the magnetic structure 181, and this conductor turning section is connected to the first pair of contacts 53, 70 and the resistor 192, the conductor turning portion and the resistor 19
2, the second pair of contacts 153,1
54 in parallel.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/465,399 US3944953A (en) | 1974-04-29 | 1974-04-29 | Current limiting circuit breaker |
| US05/465,010 US3943472A (en) | 1974-04-29 | 1974-04-29 | Current limiting circuit breaker |
| US05/465,397 US3956723A (en) | 1974-04-29 | 1974-04-29 | Current limiting circuit breaker |
| US05/465,011 US3946346A (en) | 1974-04-29 | 1974-04-29 | Current limiting circuit breaker |
| US05/465,398 US3943316A (en) | 1974-04-29 | 1974-04-29 | Current limiting circuit breaker |
| US05/465,012 US3943473A (en) | 1974-04-29 | 1974-04-29 | Current limiting circuit breaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50149980A JPS50149980A (en) | 1975-12-01 |
| JPS6237499B2 true JPS6237499B2 (en) | 1987-08-12 |
Family
ID=27560024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5245375A Expired JPS6237499B2 (en) | 1974-04-29 | 1975-04-30 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237499B2 (en) |
| CA (1) | CA1043840A (en) |
| CH (1) | CH613809A5 (en) |
| DE (1) | DE2519092C2 (en) |
| FR (1) | FR2280188B1 (en) |
| GB (1) | GB1511881A (en) |
| IE (1) | IE42983B1 (en) |
| IT (1) | IT1032765B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0531491U (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-23 | アイワ株式会社 | Inner earphones |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2802553B1 (en) * | 1978-01-19 | 1979-01-18 | Siemens Ag | Low-voltage circuit breaker with split insulating material housing |
| US4255732A (en) * | 1978-10-16 | 1981-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Current limiting circuit breaker |
| NL176724C (en) * | 1979-06-11 | 1985-05-17 | Hazemeijer Bv | PROTECTION DEVICE FOR SELECTIVELY SWITCHING OFF NETWORK SECTIONS OF AN ELECTRIC ENERGY DISTRIBUTION NETWORK AND AN ENERGY DISTRIBUTION NETWORK PROVIDED WITH MULTIPLE SELECTIVE PROTECTION DEVICES. |
| DE3016435A1 (en) * | 1980-04-29 | 1981-11-19 | Christian Geyer GmbH & Co, 8500 Nürnberg | Electric power protection switch - has electrodynamic switch connected in parallel with trip mechanism fitted with two electromagnets |
| GB9002678D0 (en) * | 1990-02-07 | 1990-04-04 | Mk Electric Ltd | Improvements in or relating to electric switches |
| DE102017129657A1 (en) * | 2017-07-10 | 2019-01-10 | Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg | Arrangement for the non-reversible detection and display of electrical overcurrents or current limits by means of a pre-assembled conductor |
| CN112563084B (en) * | 2020-12-25 | 2025-05-09 | 浙江奥来电器有限公司 | Lock catch device of circuit breaker |
| CN112490090B (en) * | 2020-12-25 | 2025-06-20 | 浙江奥来电器有限公司 | A moving contact mechanism of a circuit breaker |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR657067A (en) * | 1928-05-10 | 1929-05-16 | Improvements to electric arc blowing devices in circuit breakers and switches | |
| CH136162A (en) * | 1928-11-07 | 1929-10-31 | Naether Ernst | Maximum current switch. |
| US3068379A (en) * | 1957-04-11 | 1962-12-11 | Fed Pacific Electric Co | Circuit protective apparatus |
| US3136921A (en) * | 1957-12-10 | 1964-06-09 | Westinghouse Electric Corp | Circuit breakers |
| US3813619A (en) * | 1962-05-18 | 1974-05-28 | Gen Electric | Current-limiting circuit breaker |
-
1975
- 1975-04-17 CA CA225,213A patent/CA1043840A/en not_active Expired
- 1975-04-23 IE IE91075A patent/IE42983B1/en unknown
- 1975-04-23 GB GB1672175A patent/GB1511881A/en not_active Expired
- 1975-04-25 FR FR7512944A patent/FR2280188B1/en not_active Expired
- 1975-04-28 IT IT6807675A patent/IT1032765B/en active
- 1975-04-29 CH CH548775A patent/CH613809A5/en not_active IP Right Cessation
- 1975-04-29 DE DE19752519092 patent/DE2519092C2/en not_active Expired
- 1975-04-30 JP JP5245375A patent/JPS6237499B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0531491U (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-23 | アイワ株式会社 | Inner earphones |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1511881A (en) | 1978-05-24 |
| CA1043840A (en) | 1978-12-05 |
| IT1032765B (en) | 1979-06-20 |
| AU8046275A (en) | 1976-10-28 |
| IE42983L (en) | 1975-10-29 |
| DE2519092C2 (en) | 1982-02-04 |
| DE2519092A1 (en) | 1975-10-30 |
| FR2280188B1 (en) | 1986-05-02 |
| JPS50149980A (en) | 1975-12-01 |
| IE42983B1 (en) | 1980-12-03 |
| FR2280188A1 (en) | 1976-02-20 |
| CH613809A5 (en) | 1979-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3943473A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| US3946346A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| US3944953A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| US4071836A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| CA1252814A (en) | Circuit breaker with force generating shunt | |
| EP2251887B1 (en) | Electromagnetic trip device | |
| US5196815A (en) | Miniature circuit breaker | |
| US3943472A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| US3943316A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| JPS634298B2 (en) | ||
| US4178618A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| US3956723A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| JPS6237499B2 (en) | ||
| JPH02119018A (en) | circuit breaker | |
| US5294901A (en) | Molded case circuit breaker insulated armature latch arrangement | |
| CA1217525A (en) | Insulated latch-cradle mechanism | |
| CA1048578A (en) | Current limiting circuit breaker | |
| CA1085006A (en) | Current limiting resistor for circuit breaker | |
| US4419649A (en) | Circuit breaker for use on AC and DC circuits | |
| IE42984B1 (en) | Electric circuit interrupting device | |
| IE42985B1 (en) | Electric circuit interrupting device | |
| IE42986B1 (en) | Electric circuit interrupting device | |
| JPH0334234A (en) | Circuit breaker | |
| JPS5975516A (en) | Switch | |
| JP2514718B2 (en) | Circuit breaker |