Disyuntor de bajo voltaje.

Interruptor diferencial de bajo voltaje, que comprende:

- al menos un primer contacto fijo

(1,3), que es conectado eléctricamente a un terminal para conexión a un circuito eléctrico;

- un contacto en movimiento giratorio (10), que comprende un cuerpo central (11) donde al menos un primer brazo (12) sobresale, siendo proporcionada una superficie activa (13) en el extremo de dicho primer brazo (12), donde dicha superficie activa (13) es asociable/separable respecto a dicho contacto fijo (1) mediante una rotación de dicho contacto en movimiento (10);

- un eje giratorio de soporte de contacto (20), que está conectado funcionalmente a un mecanismo de accionamiento del disyuntor y es provisto de un asiento (21) que acomoda el cuerpo central (11) del contacto en movimiento (10) de modo que el primer brazo sobresale (12) externamente de dicho asiento (21), donde al menos un primer muelle (8) es además dispuesto en dicho eje de soporte de contacto (20), donde dicho primer muelle (8) es acoplado funcionalmente en dicho contacto en movimiento (10) y siendo adecuado para asegurar, cuando el disyuntor está cerrado, una presión de contacto adecuada entre la superficie activa (13) y el primer contacto fijo (1);

donde al menos una primera superficie de apoyo (15) es provista en dicho cuerpo central (11) del contacto en movimiento (10) y se apoya, durante una rotación del contacto en movimiento (10) provocada por un cortocircuito, contra una superficie complementariamente conformada (22) formada en dicho asiento (21) del eje (20), donde al menos parte de la energía cinética acumulada por el contacto en movimiento giratorio (10) durante su rotación es transmitida directamente al eje de soporte de contacto (20) debido a la interacción entre dicha primera superficie de apoyo (15) y dicha superficie conformada complementariamente (22), caracterizado por el hecho de que la energía cinética transmitida por el contacto en movimiento giratorio (10) al eje de soporte de contacto (20) se utiliza para superar la inercia de dicho eje de soporte de contacto (20) y desencadenar la rotación de dicho eje de soporte de contacto (20) antes de la intervención de dicho mecanismo de accionamiento.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2002/012167.

Solicitante: ABB S.P.A..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: VIA VITTOR PISANI 16 20124 MILANO ITALIA.

Inventor/es: BRESCIANI,NICOLA, ROTA MARTIR,ROBERTO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Disyuntores de protección con máximo de corriente... > H01H77/10 (con apertura electrodinámica)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Contactos (contactos líquidos H01H 29/04) > H01H1/20 (Contactos en puente)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Contactos (contactos líquidos H01H 29/04) > H01H1/22 (con miembro pivotante rígido llevando el contacto móvil)

PDF original: ES-2537297_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Disyuntor de bajo voltaje.

La presente invención se refiere a un disyuntor de bajo voltaje, es decir, para aplicaciones con voltaje operativo 5 de hasta 1000 voltios.

Sistemas eléctricos industriales de bajo voltaje caracterizados por niveles de potencia y corrientes elevadas normalmente usan dispositivos específicos, comúnmente conocidos en la técnica como disyuntores automáticos.

Estos disyuntores se diseñan para proporcionar una serie de características requeridas para asegurar el funcionamiento correcto del sistema eléctrico donde se insertan y de las cargas conectadas a éste. Por ejemplo, aseguran la corriente nominal requerida para los varios usuarios, permiten la correcta inserción y desconexión de las cargas con respecto al circuito, protegen las cargas contra los eventos anormales tales como sobrecarga y cortocircuitos por abertura del circuito automáticamente, y permiten desconectar el circuito protegido por separación galvánica o por 15 contactos adecuados de abertura para conseguir aislamiento completo de la carga con respecto a la fuente de energía eléctrica.

Actualmente, estos disyuntores están disponibles según varias formas de realización industriales, la más común de las cuales se encarga de la abertura de los contactos para mecanismos cinemáticos complicados que utilizan la 20 energía mecánica almacenada previamente en los muelles de abertura especiales y son generalmente desencadenados, en caso de desarreglo eléctrico, por un dispositivo de protección apropiado, típicamente un relé.

En determinadas condiciones de funcionamiento, particularmente cuando la corriente de cortocircuito asumida puede asumir valores significativamente altos, el uso de dispositivos que utilizan en una manera tradicional la energía 25 que se puede acumular en los muelles de abertura apenas puede ser eficaz y poco rentable para la abertura de los contactos; en tales casos, se recurre normalmente a recursos para tipos especiales de disyuntor automático que tienen soluciones técnicas dirigidas a un aumento de su capacidad de avería.

Entre las soluciones técnicas que están actualmente en uso de la forma más amplia, hay dos que son usadas 30 frecuentemente en combinación. En particular, una primera solución fuerza a la corriente a seguir un camino dado, de modo que cuando ocurre un cortocircuito, tienen lugar fuerzas de repulsión electrodinámicas entre los contactos. Estas fuerzas de repulsión generan un impulso útil que ayuda a aumentar la velocidad de separación de los contactos móviles con respecto a los contactos fijos; de esta manera, el tiempo de intervención se reduce y se evita que la corriente de cortocircuito presumida alcance su valor máximo. 35

La segunda solución dobla los contactos fijos y los contactos móviles. En este caso, el flujo de corriente se interrumpe en cada polo del disyuntor en dos regiones separadas que están dispuestas eléctricamente en serie entre sí, de modo que cada región está sujeta a una tensión mecánica inferior y térmica.

Un aspecto particularmente crítico de tipos conocidos de disyuntor es el hecho de que la presencia de fuerzas de repulsión electrodinámica, mientras que por una parte contribuyen positivamente a la generación del impulso útil para separación de contacto, por otro lado ayudan a que la estructura de contacto en movimiento alcance el final de su recorrido a marcha rápida y por lo tanto con gran energía. Esto generalmente tiende a causar impactos violento contra la caja del disyuntor, con la posibilidad de dañarla, y puede por lo tanto requerir el uso de elementos de amortiguación 45 adicionales; además, puede ocurrir rebote de los contactos móviles hacia los contactos fijos y recebado poco deseable del arco eléctrico.

En el caso de disyuntores con contactos dobles, la probabilidad de rebote y recebado del arco eléctrico se puede aumentar por la presencia de muelles adicionales, que son normalmente asociados a la estructura de cada contacto en movimiento para facilitar una distribución homogénea de la presión mecánica sobre las dos superficies para 50 acoplamiento entre cada contacto de movimiento y los contactos fijos correspondientes. El modelo de utilidad DE29715510 divulga un sistema de contacto que limita la corriente para un disyuntor de baja tensión con un alojamiento de eje giratorio que aloja un brazo de contacto móvil. Cuando una corriente de cortocircuito fluye a través del brazo de contacto móvil y el contacto fijo del disyuntor, las fuerzas repulsivas generadas causan la rotación del brazo de contacto móvil y su separación consecuente del contacto fijo. El modelo de utilidad DE29715510 divulga las características del 55 preámbulo de la siguiente reivindicación 1.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un disyuntor de bajo voltaje que permita evitar los inconvenientes mencionados anteriormente y en particular en qué abertura del cortocircuito ocurre de manera que se optimiza y es funcionalmente más eficaz que en soluciones conocidas, eliminando o al menos al mismo tiempo 60 eliminando los impactos que el contacto en movimiento puede tener contra la caja del disyuntor y los efectos negativos consecuentes provocados por dichos impactos.

Este objetivo y otros objetos que se harán más evidentes de ahora en adelante, se consiguen por un disyuntor de bajo voltaje según la siguiente reivindicación 1. 65

Otras características y ventajas de la invención se harán más evidentes de la descripción de formas de realización preferidas pero no exclusivas del disyuntor según la invención, ilustrado solo por medio de ejemplo no limitativo en los dibujos anexos, donde:

- figura 1 es una vista en planta de una primera forma de realización del ensamblaje constituido por el eje de soporte del 5 contacto, el contacto en movimiento con un único brazo, y un contacto fijo, que se puede usar en el disyuntor según la invención;

- figura 2 es una vista en planta de una segunda forma de realización del ensamblaje constituido por el eje de soporte de contacto, el contacto en movimiento con un único brazo, y un contacto fijo, que se puede usar en el disyuntor según la invención; 10

- figura 3 es una vista en planta de una tercera forma de realización del ensamblaje constituida por el eje de soporte de contacto, el contacto de movimiento con un único brazo, y un contacto fijo, que se puede usar en el disyuntor según la invención;

- figura 4 es una vista en planta del contacto en movimiento de la figura 1 durante el apoyo contra el eje de soporte de contacto, durante la separación de la superficie activa del contacto fijo respectivo después de un cortocircuito; 15

- figura 5 es una vista en perspectiva parcial de un eje de soporte de contacto acoplado a un contacto de movimiento y a un mecanismo para el accionamiento del disyuntor;

- figura 6 es una vista en planta de una forma de realización posible del ensamblaje constituida por el contacto en movimiento y el eje de soporte de contacto, para un disyuntor con contactos dobles.

En la siguiente descripción, para una mayor simplicidad en la descripción, se hace referencia a un polo único del disyuntor, sin así intentar limitar de ninguna manera el ámbito de la invención, debido a que la solución concebida se puede aplicar a todos los polos de un disyuntor de baja tensión con un número cualquiera de polos. Además, en las diferentes figuras números de referencia idénticos designan elementos idénticos o técnicamente equivalentes.

Con referencia a las figuras citadas, un polo del disyuntor de bajo voltaje según la invención generalmente comprende al menos un primer contacto fijo 1, que está conectado eléctricamente, mediante un conductor 2 apropiadamente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Interruptor diferencial de bajo voltaje, que comprende:

- al menos un primer contacto fijo (1, 3) , que es conectado eléctricamente a un terminal para conexión a un circuito eléctrico;

- un contacto en movimiento giratorio (10) , que comprende un cuerpo central (11) donde al menos un primer brazo (12) 10 sobresale, siendo proporcionada una superficie activa (13) en el extremo de dicho primer brazo (12) , donde dicha superficie activa (13) es asociable/separable respecto a dicho contacto fijo (1) mediante una rotación de dicho contacto en movimiento (10) ;

- un eje giratorio de soporte de contacto (20) , que está conectado funcionalmente a un mecanismo de accionamiento del disyuntor y es provisto de un asiento (21) que acomoda el cuerpo central (11) del contacto en movimiento (10) de 15 modo que el primer brazo sobresale (12) externamente de dicho asiento (21) , donde al menos un primer muelle (8) es además dispuesto en dicho eje de soporte de contacto (20) , donde dicho primer muelle (8) es acoplado funcionalmente en dicho contacto en movimiento (10) y siendo adecuado para asegurar, cuando el disyuntor está cerrado, una presión de contacto adecuada entre la superficie activa (13) y el primer contacto fijo (1) ; donde al menos una primera superficie de apoyo (15) es provista en dicho cuerpo central (11) del contacto en movimiento (10) y se apoya, durante una rotación 20 del contacto en movimiento (10) provocada por un cortocircuito, contra una superficie complementariamente conformada (22) formada en dicho asiento (21) del eje (20) , donde al menos parte de la energía cinética acumulada por el contacto en movimiento giratorio (10) durante su rotación es transmitida directamente al eje de soporte de contacto (20) debido a la interacción entre dicha primera superficie de apoyo (15) y dicha superficie conformada complementariamente (22) , caracterizado por el hecho de que la energía cinética transmitida por el contacto en movimiento giratorio (10) al eje de 25 soporte de contacto (20) se utiliza para superar la inercia de dicho eje de soporte de contacto (20) y desencadenar la rotación de dicho eje de soporte de contacto (20) antes de la intervención de dicho mecanismo de accionamiento.

2. Disyuntor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que un primer pivote (23) está fijado a dicho eje de soporte de contacto (20) y se acopla con juego en un agujero (14) formado en dicho cuerpo central (11) del contacto 30 en movimiento (10) , donde además al menos una primera superficie tipo leva (16) está formada en dicho cuerpo central (11) y está dispuesta de forma contigua a dicha primera superficie de apoyo (15) .

3. Disyuntor según la reivindicación 2 caracterizado por el hecho de que éste comprende al menos un segundo pivote (24) , que está fijado al eje (20) , y un tercer pivote (25) , que está funcionalmente acoplado al contacto en movimiento 35 (10) y puede deslizarse en ranuras (26) formadas en dicho eje (20) , donde dichos segundo y tercer pivotes (24, 25) son dispuestos en lados mutuamente opuestos con respecto al cuerpo (11) del contacto en movimiento (10) , donde un primer muelle (8) y un segundo muelle son además anclados al segundo y tercer pivotes (24, 25) y son dispuestos a lo largo de dos lados opuestos del brazo (12) del contacto en movimiento (10) , donde dicho tercer pivote (25) interactúa funcionalmente con dicha primera superficie tipo leva (16) para generar un momento mecánico que coincide con la 40 dirección de rotación del contacto en movimiento (10) durante al menos una parte final de la separación de la superficie activa (13) del contacto fijo (1) en una condición de cortocircuito.

4. Disyuntor según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que éste comprende al menos un segundo pivote (24) y un cuarto pivote (27) , que se fijan al eje (20) en una posición mutuamente sustancialmente simétrica respecto a 45 dicho primer pivote (23) , y un tercer pivote (25) , que es funcionalmente acoplado al contacto en movimiento de modo que este se puede mover respecto a aquel, donde dicho tercer y cuartos pivotes (25, 27) están mutuamente conectados en virtud de una primera conexión (28) y una segunda conexión, que están dispuestas en dicho asiento del eje (20) a lo largo de dos lados opuestos del contacto en movimiento (10) , donde un primer muelle (8) y un segundo muelle son además anclados al segundo y tercer pivotes (24, 25) y son dispuestos a lo largo de dos lados opuestos del contacto en 50 movimiento giratorio (10) , donde dicho tercer pivote (25) interactúa funcionalmente con dicha primera superficie tipo leva (16) para generar un momento mecánico que coincide con la dirección de rotación del contacto en movimiento (10) durante al menos una parte final de la separación de la superficie activa (13) del contacto fijo (1) en una condición de cortocircuito.

5. Disyuntor según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que éste comprende dos contactos fijos (1, 3) que están conectados eléctricamente a terminales correspondientes para conexión a un circuito eléctrico, y por que dicho contacto en movimiento giratorio (10) comprende un cuerpo central (11) donde un primer brazo (12) y un segundo brazo (12) sobresalen, donde dos superficies activas (13) son proporcionadas en los extremos de dicho brazo (12) y en lados mutuamente opuestos con respecto al eje de rotación, donde dichas superficies (13) son 60 asociables/separables respecto a dichos contactos fijos (1, 3) en virtud de la rotación de dicho contacto en movimiento (10) , donde al menos una primera superficie de apoyo (15) y una segunda superficie de apoyo (15) son formadas sobre dicho cuerpo central (11) y son dispuestas en lados mutuamente opuestos respecto a dicho eje de rotación, donde dichas superficies (15) se apoyan, durante una rotación del contacto en movimiento (10) provocada por un cortocircuito, contra dos superficies (22) conformadas complementariamente formadas en dicho asiento (21) del eje (20) . 65

6. Disyuntor según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicha primera y segunda superficies de apoyo (15) están dispuestas en el cuerpo central (11) del contacto en movimiento (10) y son sustancialmente simétricas respecto a dicho eje de rotación.

7. Disyuntor según las reivindicaciones 3 y 5, caracterizado por el hecho de que una segunda superficie tipo leva (16) 5 es además formada en dicho cuerpo central (11) y es contigua a dicha segunda superficie de apoyo (15) , y por que con referencia a dicho primer pivote (23) sobre dicho eje (20) hay también un cuarto pivote (34) , que está fijado al eje (20) en una posición sustancialmente simétrica con respecto al segundo pivote (24) , y hay un quinto pivote (35) , que se dispone sustancialmente simétricamente respecto al tercer pivote (25) y se acopla funcionalmente al contacto en movimiento (10) y es capaz de deslizarse en ranuras formadas en dicho eje (20) , donde un tercer muelle (8) y un cuarto muelle son 10 anclados al cuarto y quinto pivotes (34, 35) y son dispuestos a lo largo de dos lados opuestos del contacto en movimiento (10) , donde el quinto pivote (35) interactúa funcionalmente con el segundo perfil tipo leva (16) para generar un momento mecánico que coincide con la dirección de rotación del contacto en movimiento (10) durante al menos una parte final del paso de separación de las superficies activas (13) de los contactos fijos correspondientes (1, 3) en una condición de cortocircuito. 15

8. Disyuntor según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado por el hecho de que una segunda superficie tipo leva (16) es además formada en dicho cuerpo central (11) y es contigua a dicha segunda superficie de apoyo (15) , y por que comprende un quinto pivote (35) que está funcionalmente acoplado al contacto en movimiento (10) de modo que este se puede mover respecto a aquel, donde dicho quinto pivote es conectado al segundo pivote (24) mediante una tercera 20 conexión y una cuarta conexión dispuesta en dicho asiento del eje (20) a lo largo de dos lados opuestos del contacto en movimiento (10) , donde un tercer muelle y un cuarto muelle son anclados al quinto y cuarto pivotes y son dispuestos a lo largo de dos lados opuestos del contacto en movimiento, donde dicho quinto pivote interactúa funcionalmente con dicha segunda superficie tipo leva (16) para generar un momento mecánico que coincide con la dirección de rotación del contacto en movimiento (10) durante al menos una parte final de la separación de las superficies activas (13) de los 25 contactos fijos (1, 3) en una condición de circuito corto.