Disyuntor de bajo voltaje con polos intercambiables.

Disyuntor de bajo voltaje (1) que comprende:

- una estructura de contenido (2);

- un mecanismo de control (3);

- un conjunto de polos disyuntores (4), seleccionados de entre un primer tipo de polo (40) y un segundo tipo de polo (50), dicho primer tipo de polo (40) comprende un primer alojamiento (41) que contiene un primer contacto fijo (42) y un correspondiente primer contacto móvil (43) que puede llegar a acoplarse a dicho primer contacto fijo (42) mediante rotación alrededor de un punto (45), y dicho segundo tipo de polo (50) que comprende un segundo alojamiento (51) que contiene un segundo contacto fijo y un correspondiente segundo contacto móvil que se puede acoplar a dicho segundo contacto fijo mediante un movimiento de translación a lo largo de un eje (55);

- un primer acoplamiento cinemático (6) entre dicho mecanismo de control (3) y dicho primer contacto móvil (43), en el caso de dichos polos (4) que pertenecen a dicho primer tipo de polo (40), o un segundo acoplamiento cinemático (7) entre dicho mecanismo de control (3) y dicho segundo contacto móvil, en el caso de dichos polos (4) que pertenecen a dicho segundo tipo de polo (50),

dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polo son modulares y son intercambiables entre sí,

dicho disyuntor es capaz de cambiar de un tipo de disyuntor a otro tipo de disyuntor mediante la sustitución de dichos polos y al menos la sustitución parcial del acoplamiento cinemático entre el mecanismo de control y el polo, caracterizado por el hecho de que dicho mecanismo de control (3) comprende un eje motor que se conecta a una primera palanca de accionamiento (30) conectada operativamente a uno de dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7), dicho eje motor y dicha palanca de accionamiento (30) forman una interfaz entre dicho mecanismo de control (3) y dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7), dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polo son intercambiables entre sí mientras que dicha estructura de contenido (2) y dicho mecanismo de control (3) permanecen invariados.

Disyuntor de bajo voltaje con polos intercambiables

La presente invención se refiere a un disyuntor de bajo voltaje con características mejoradas de 5 intercambiabilidad de los medios de interrupción de la corriente al igual que un mantenimiento más fácil y una flexibilidad superior en cuanto a su rendimiento.

El término disyuntor de bajo voltaje se usa igualmente para referirse tanto a los denominados aislantes de disyuntor como a los disyuntores automáticos, estos últimos son dispositivos para la interrupción de la corriente 10 eléctrica que incluyen dispositivos de seguridad que automáticamente abren los contactos en caso de ciertas condiciones de sobrecarga, cortocircuito u otras anomalías eléctricas. En la descripción que sigue, el término disyuntor se usa consecuentemente para referirse bien a un disyuntor automático o bien a cualquier otro tipo de dispositivo disyuntor de bajo voltaje (por ejemplo un aislador) unipolar o multipolar.

Es de conocimiento común que cada uno de los polos eléctricos de un disyuntor comprende al menos dos electrodos para la conexión a una red eléctrica y medios de interrupción de la corriente. Cada uno de dichos medios de interrupción de la corriente comprende al menos un par de contactos adecuado para adquirir al menos dos configuraciones, es decir acoplado y desacoplado.

Los disyuntores también comprenden medios de control, en adelante indicados por brevedad con el término control, que establecen el acoplamiento y desacoplamiento mutuo de dichos medios de interrupción de la corriente.

El control comprende medios de propulsión, tales como muelles o imanes, que proporcionan la energía necesaria para acoplar y desacoplar los medios de interrupción de la corriente en los polos, según los métodos 25 requeridos. Además de los medios de propulsión, el control puede comprender control adecuado y accionar cadenas cinemáticas (particularmente ejes y/o elementos deslizantes, y/o barras de conexión) colocados entre los medios de propulsión y los contactos móviles de los polos respectivos.

El instalador selecciona normalmente un disyuntor que se adapte a las características particulares de las 30 cargas y de la extensión de la red eléctrica a la que va destinado, usando cálculos adecuados para formular un conjunto de requisitos de rendimiento que satisfacer. Es por esta razón que los fabricantes producen familias de dispositivos que incluyen varios tamaños, cada uno de los cuales es adecuado para cubrir un rango particular de características.

Los requisitos más comunes para un disyuntor se pueden resumir, usando definiciones conocidas por un experto en la técnica, en forma de los denominados datos de placa de identificación o "especificaciones". Normalmente se considera que los siguientes están entre los requisitos para un disyuntor: voltaje nominal (Ue) , tensión nominal soportada a impulso (Uimp) , corriente nominal (Iu) , capacidad de rotura en varias condiciones (Icu, Ics, Icw) , poder de cierre (Icm) , vida mecánica, frecuencia admisible de operación, resistencia eléctrica en 40 condiciones estándar, pérdida proporcional de resistencia eléctrica después de un cortocircuito, capacidad de limitación electrodinámica, aislamiento entre las fases, etc.

El rendimiento del disyuntor depende de la combinación de las características de sus partes constituyentes y particularmente depende de aquéllas del control y polos eléctricos. El control proporciona la energía para contactar 45 operaciones de apertura y cierre según métodos previamente establecidos, mientras que los polos eléctricos -que incluyen los contactos- son los medios esenciales para crear e interrumpir la corriente.

Se ha llevado a cabo mucha investigación para mejorar las características de los controles y los polos eléctricos, tanto individualmente como como conjunto. Como consecuencia, hoy en día hay diferentes variedades de 50 dichos elementos disponibles, cada una de los cuales se caracteriza por ventajas y desventajas específicas.

En particular, el fabricante optimiza y aprovecha las tecnologías disponibles para producir familias y tamaños de disyuntores capaces de cubrir adecuadamente las diferentes combinaciones de rendimiento requeridas para los distintos tipos de instalación. 55

Es naturalmente imposible tener disyuntores específicos confeccionados para cada combinación de rendimiento particular requerida. En términos generales, los disyuntores que se seleccionan tienen un rendimiento ligeramente mejor que el estrictamente necesario, actuando para reducirlos o disminuir su índice donde sea necesario (utilizando una calibración diferente de los relés y sensores de corriente, por ejemplo) . Como es fácil de 60 imaginar, este procedimiento es aceptable para una disminución de índice modesta, pero no sería rentable usar aparatos que están considerablemente sobredimensionados para las necesidades reales predichas.

Los tipos conocidos de polos eléctricos son clasificables en al menos dos familias principales, que se han establecido bien, es decir los polos al aire libre y los denominados polos sellados, que tienen que estar contenidos 65 en un entorno controlado específicamente.

Los polos al aire libre se usan comúnmente en dispositivos disyuntores de caja moldeada (MCCB) y de aire (ACB) y se caracterizan por la presencia de las denominadas cámaras de arcos en la proximidad de los contactos. Las cámaras de arcos colocan el área ocupada por la parte activa de los contactos (donde la corriente eléctrica se crea e interrumpe) más o menos directamente en comunicación con el entorno exterior. Véase, por ejemplo, el documento EP0859387. Las cámaras de producción de chispas pueden comprender una variedad de elementos 5 adicionales, descritos con más detalle a continuación. Los polos al aire libre llegan en versiones con capacidades de interrupción de la corriente únicas o múltiples (por ejemplo dobles) . La manera en que los contactos se mueven también puede variar, siendo rotativa, de translación o una combinación de ambas.

Los polos sellados se usan comúnmente en dispositivos de alto voltaje y se caracterizan normalmente por la 10 presencia de ampollas o cámaras selladas que circundan el área de los contactos (donde la corriente eléctrica se crea e interrumpe) , evitando cualquier comunicación libre entre los contactos y el entorno exterior. Los polos sellados se pueden clasificar también en dos categorías. El primer tipo comprende los denominados polos de vacío, que operan en una atmósfera seriamente rarificada consistente en gases conocidos; el segundo tipo comprende polos en un gas de extinción de arco, en cuyo caso la cámara hermética contiene gases específicos o mezclas gaseosas a 15 una presión conocida. A diferencia de los polos al aire libre, los polos sellados no tienen canales que comunican directamente con el entorno exterior, que serían incompatibles con sus características de hermeticidad al aire.

Es fácil imaginar que la presencia o ausencia de una atmósfera normal en el área de contacto para los tipos de polo al aire libre o sellados da lugar a condiciones de funcionamiento muy diferentes. 20

En particular, los polos al aire libre deben diseñarse particularmente de modo que eviten facilitar la formación de manera que faciliten en cambio la extinción de cualquier arco eléctrico y de plasma que son bien conocidos por ser propiciados por la presencia de oxígeno y otros gases que ocurren comúnmente en la atmósfera normal. Para este propósito, para asegurar la correcta operación de los polos al aire libre, especialmente en lo que se refiere a 25 interrumpir altas corrientes, se debe crear rápidamente un espacio considerable (o recorrido extendido) entre las áreas activas de los contactos. Otros dispositivos opcionales conocidos, tales como deflectores, láminas, filtros y medios gasificantes, se pueden conectar a la cámara de arco para ayudar a extinguir el arco eléctrico, por ejemplo desviando el arco hacia las áreas lejos de los contactos, absorbiendo energía térmica, y facilitando la desionización del plasma y el flujo de salida de gases y filtrados del disyuntor, después de que su agresividad residual haya sido 30 reducida tanto como sea posible.

Dada la ausencia esencial de aire o gases ionizables en el área de los contactos, los polos sellados operan en condiciones muy diferentes. De hecho, esta situación determina una inmunidad más o menos marcada frente a la formación de arcos eléctricos en el área donde se interrumpe la corriente eléctrica, incluso cuando se interrumpen 35 altas corrientes durante cortocircuitos, ofreciendo la ventaja de una operación perfecta incluso con desplazamientos relativamente pequeños... [Seguir leyendo]

1. Disyuntor de bajo voltaje (1) que comprende:

- una estructura de contenido (2) ; 5

- un mecanismo de control (3) ;

- un conjunto de polos disyuntores (4) , seleccionados de entre un primer tipo de polo (40) y un segundo tipo de polo (50) , dicho primer tipo de polo (40) comprende un primer alojamiento (41) que contiene un primer contacto fijo (42) y un correspondiente primer contacto móvil (43) que puede llegar a acoplarse a dicho primer contacto fijo (42) mediante rotación alrededor de un punto (45) , y dicho segundo tipo de polo (50) que comprende un segundo 10 alojamiento (51) que contiene un segundo contacto fijo y un correspondiente segundo contacto móvil que se puede acoplar a dicho segundo contacto fijo mediante un movimiento de translación a lo largo de un eje (55) ;

- un primer acoplamiento cinemático (6) entre dicho mecanismo de control (3) y dicho primer contacto móvil (43) , en el caso de dichos polos (4) que pertenecen a dicho primer tipo de polo (40) , o un segundo acoplamiento cinemático (7) entre dicho mecanismo de control (3) y dicho segundo contacto móvil, en el caso de dichos polos (4) que 15 pertenecen a dicho segundo tipo de polo (50) ,

dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polo son modulares y son intercambiables entre sí, dicho disyuntor es capaz de cambiar de un tipo de disyuntor a otro tipo de disyuntor mediante la sustitución de dichos polos y al menos la sustitución parcial del acoplamiento cinemático entre el mecanismo de control y el polo, 20 caracterizado por el hecho de que dicho mecanismo de control (3) comprende un eje motor que se conecta a una primera palanca de accionamiento (30) conectada operativamente a uno de dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7) , dicho eje motor y dicha palanca de accionamiento (30) forman una interfaz entre dicho mecanismo de control (3) y dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7) , dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polo son intercambiables entre sí mientras que dicha estructura de contenido (2) y dicho mecanismo de control (3) permanecen invariados. 25

2. Disyuntor (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho primer alojamiento (41) y dicho segundo alojamiento (51) comprenden una primera y una segunda semicarcasa (80, 90) .

3. Disyuntor (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha primera palanca de 30 accionamiento (30) comprende un primer punto de conexión (301) para la conexión a uno de dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7) .

4. Disyuntor (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha primera palanca de accionamiento (30) comprende un primer punto de conexión (301) para la conexión a dicho primer acoplamiento 35 cinemático (6) y un segundo punto de conexión (302) para la conexión a dicho segundo acoplamiento cinemático (7) .

5. Disyuntor (1) según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que dicho primer acoplamiento cinemático (6) comprende una primera biela (61) que conecta dicha primera palanca de accionamiento (30) a dicho primer contacto móvil (43) . 40

6. Disyuntor (1) según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicho segundo acoplamiento cinemático (7) comprende una segunda biela (72) que conecta dicha primera palanca de accionamiento (30) a una primera montura (71) para el desplazamiento de dicho segundo contacto móvil.

7. Disyuntor (1) según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que dicho segundo acoplamiento cinemático (7) comprende una tercera biela (73) que conecta dicha primera palanca de accionamiento (30) a una segunda palanca (74) para el desplazamiento de dicho segundo contacto móvil.

8. Método para el ensemblaje del disyuntor de bajo voltaje (1) según la reivindicación 1, que comprende las 50 siguientes fases:

- preparación de una estructura de contenido (2) para dicho disyuntor (1) ;

- preparación de un mecanismo de control (3) para dicho disyuntor (1) ;

- preparación de un conjunto de polos disyuntores (4) seleccionados entre un primer tipo de polo (40) y un segundo 55 tipo de polo (50) ;

- dicho primer tipo de polo (40) comprende un primer alojamiento (41) que contiene un primer contacto fijo (42) y un correspondiente primer contacto móvil (43) que se puede acoplar a dicho primer contacto fijo (42) mediante su rotación alrededor de un punto (45) ;

- dicho segundo tipo de polo (50) comprende un segundo alojamiento (51) que contiene un segundo contacto fijo y 60 un segundo contacto móvil correspondiente que se puede acoplar a dicho segundo contacto fijo mediante un movimiento de translación a lo largo de un eje (55) ;

- dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polo son modulares e intercambiables entre sí,

dicho disyuntor es capaz de cambiar de un tipo de disyuntor a otro tipo de disyuntor simplemente sustituyendo 65 dichos polos y al menos sustituyendo parcialmente el acoplamiento cinemático entre el mecanismo de control y el polo;

- preparación de un primer acoplamiento cinemático (6) entre dicho mecanismo de control (3) y dicho primer contacto móvil (43) ;

- preparación de un segundo acoplamiento cinemático (7) entre dicho mecanismo de control (3) y dicho segundo 5 contacto móvil;

- colocación de dicho mecanismo de control (3) y dicho conjunto de polos (4) dentro de dicha estructura de contenido (2) ;

- conexión mecánica del mecanismo de control (3) a los polos (4) mediante dicho primer acoplamiento cinemático (6) , en el caso de los polos (4) que pertenecen a dicho primer tipo de polo (40) , o mediante dicho segundo 10 acoplamiento cinemático (7) , en el caso de los polos (4) que pertenecen a dicho segundo tipo de polo (50) caracterizado por dicho mecanismo de control (3) que comprende un eje motor que se conecta a una primera palanca de accionamiento (30) , dicho eje motor y dicha palanca de accionamiento (30) forman una interfaz entre dicho mecanismo de control (3) y dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7) , dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polos son intercambiables entre sí mientras que dicha estructura de contenido (2) y dicho mecanismo de 15 control (3) permanecen invariados, dicha fase para la conexión mecánica del mecanismo de control (3) a los polos (4) comprende conectar operativamente uno de dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7) a la primera palanca de accionamiento (30) de dicho mecanismo de control.

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicha fase para la conexión mecánica del 20 mecanismo de control (3) a los polos (4) comprende conectar operativamente una primera biela (61) de dicho primer acoplamiento cinemático (6) a un primer punto (301) de dicha primera palanca de accionamiento (30) y a dicho primer contacto móvil (43) .

10. Método según la reivindicación 8, 25

caracterizado por el hecho de que dicha fase para la conexión mecánica del mecanismo de control (3) a los polos (4) comprende conectar operativamente una segunda biela (72) de dicho segundo acoplamiento cinemático (7) a un primer punto (301) de dicha primera palanca de accionamiento (30) y a una primera montura (71) para el desplazamiento de dicho segundo contacto móvil.

11. Método según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicha fase para la conexión mecánica del mecanismo de control (3) a los polos (4) comprende conectar operativamente una tercera biela (73) de dicho segundo acoplamiento cinemático (7) a un segundo punto (302) de dicha primera palanca de accionamiento (30) y a una segunda montura (74) para el desplazamiento de dicho segundo contacto móvil. 35

12. Método para sustituir los polos (4) del disyuntor de bajo voltaje según la reivindicación 1, el disyuntor comprende una estructura de contenido (2) , un mecanismo de control (3) , un primer tipo de polos disyuntores (40) , y un primer mecanismo (6) para el acoplamiento de dicho mecanismo de control (3) con dicho primer tipo de polos disyuntores (40) , dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polo son modulares y son intercambiables entre sí dicho 40 disyuntor es capaz de cambiar de un tipo de disyuntor a otro tipo de disyuntor simplemente sustituyendo dichos polos y al menos sustituyendo parcialmente el acoplamiento cinemático entre el mecanismo de control y el polo, dicho método comprende las fases siguientes:

- desconectar dicho primer mecanismo de acoplamiento (6) de dicho mecanismo de control (3) ; 45

- sustituir dicho primer tipo de polos (40) con un segundo tipo de polos disyuntores (50) , y dicho primer mecanismo de acoplamiento (6) con un segundo mecanismo de acoplamiento (7) ;

- conectar dicho segundo mecanismo de acoplamiento (7) a dicho mecanismo de control (3) y a dicho segundo tipo de polos disyuntores (50) , caracterizado por el hecho de que dicho mecanismo de control (3) comprende un eje motor que se conecta a una primera palanca de accionamiento (30) , dicho eje motor y dicha palanca de 50 accionamiento (30) forman una interfaz entre dicho mecanismo de control (3) y dichos acoplamientos cinemáticos (6, 7) , dicho primer (40) y dicho segundo (50) tipos de polos son intercambiables entre sí mientras que dicha estructura de contenido (2) y dicho mecanismo de control (3) permanecen invariados.