Interruptor y conmutador asociado.

Interruptor accionado mecánicamente (1) que comprende:

- al menos un contacto móvil

(3) acoplable/separable a/de un contacto fijo correspondiente (4);

- un mecanismo operativo (10) asociado operativamente a dicho contacto móvil (3) para el acoplamiento/separación de dicho contacto móvil (3) al/del contacto fijo correspondiente (4), donde dicho mecanismo operativo (10) comprende un primer medio elástico (11) que es adecuado para suministrar con su liberación la energía para separar dicho contacto móvil (3) del contacto fijo correspondiente (4); y

- al menos un dispositivo de liberación del conector (100) con:

- un elemento (101) móvil entre una primera posición estable y una segunda posición, donde el movimiento desde la primera posición estable a la segunda posición causa la interacción operativa entre dicho elemento móvil (101) y una o varias partes del mecanismo operativo (10) para liberar dicho primer medio elástico (11);

caracterizado por el hecho de que dicha segunda posición es estable, el dispositivo de liberación del conector tiene además

- un segundo medio elástico (108) que es asociado operativamente a dicho elemento móvil (101); donde dicho dispositivo de liberación del conector (100) comprende:

- al menos un imán permanente (109) que genera una fuerza de retención (FH) reteniendo el elemento móvil (101) en la primera posición estable, donde el elemento móvil (101) sujetado en la primera posición estable está configurado para comprimir dicho segundo medio elástico (108); y

- al menos un enrollamiento eléctrico (120) que está asociado operativamente al elemento móvil (101) y al medio electrónico (200), donde dicho medio electrónico (200) está configurado para accionar eléctricamente el enrollamiento (120) para generar una primera fuerza magnética (F1) que actúa sobre el elemento móvil (101) sujetado en la primera posición estable, donde dicha primera fuerza magnética (F1) causa la liberación del segundo medio elástico comprimido (108) que empuja el elemento móvil (101) hacia la segunda posición estable.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11184077.

Solicitante: ABB TECHNOLOGY AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: AFFOLTERNSTRASSE 44 8050 ZURICH SUIZA.

Inventor/es: BIANCO,ANDREA, DE NATALE,GABRIELE VALENTINO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Mecanismos para accionar los contactos (medios de... > H01H3/30 (utilizando un motor de resorte)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Interruptores de protección, p. ej. disyuntores... > H01H83/12 (accionados por una caída de tensión por debajo de un valor predeterminado, p. ej. para la protección contra la falta de tensión)

PDF original: ES-2531183_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Interruptor y conmutador asociado

La presente invención se refiere a un interruptor, en particular a un interruptor accionado mecánicamente. El 5 documento US 2002/0021540 divulga un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.

Como se conoce, los interruptores usados en circuitos eléctricos, tal como en circuitos eléctricos de baja o media tensión, normalmente disyuntores, seccionadores y contactores, son dispositivos diseñados para permitir la correcta operación de partes específicas de los circuitos eléctricos en los que están instalados, y de las cargas 10 eléctricas asociadas. Con motivo de la presente divulgación el término "baja tensión" se refiere a aplicaciones con un voltaje operativo de hasta 1000V AC/1500V DC y el término "media tensión" se refiere a aplicaciones en el rango de entre 1 kV y algunas decenas de kV, por ejemplo 50 kV.

Los interruptores comprenden uno o varios polos eléctricos, o fases, cada uno con al menos un contacto 15 móvil y un contacto fijo correspondiente. Un mecanismo operativo está asociado operativamente a los contactos móviles para causar el movimiento de tales contactos entre una primera posición cerrada en la que están acoplados mecánicamente a los contactos fijos correspondientes (interruptor cerrado) y una segunda posición abierta donde están distanciados de los contactos fijos correspondientes (interruptor abierto) .

Los interruptores accionados mecánicamente comprenden un mecanismo operativo del tipo "energía almacenada", es decir un mecanismo operativo con un medio elástico, como un par de muelles, que es comprimido para almacenar la energía necesaria para desplazar los contactos móviles desde la posición cerrada a la posición abierta.

Varios dispositivos de liberación y/o accesorios del contacto están generalmente asociados operativamente al mecanismo operativo de energía almacenada; un uso habitual de tales dispositivos de liberación y/o accesorios del contacto es liberar o bloquear una o más partes mecánicas del mecanismo operativo asociado. Por ejemplo, los dispositivos de liberación del contacto de abertura están dispuestos para actuar sobre el mecanismo operativo para causar la liberación de su medio elástico comprimido, siguiendo una orden de abertura o de disparo. 30

Una forma de realización ejemplar de un interruptor tripolar mecánicamente 500 del tipo conocido en la técnica está ilustrada esquemáticamente en la figura 1. El interruptor 500 tiene un mecanismo operativo 10 conectado operativamente a los tres contactos móviles 3 de los polos 2 para causar el acoplamiento/separación de tales contactos 3 a/de los contactos fijos correspondientes 4. En particular, el mecanismo operativo 10 comprende 35 por ejemplo un par de muelles 11 para proporcionar la energía necesaria para abrir el interruptor 500.

El interruptor 500 de la figura 1 comprende:

- un dispositivo de liberación del conector de abertura 5 configurado para causar la abertura del interruptor 500 tras 40 la recepción de una orden de disparo del conector;

- un dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6 configurado para causar la abertura del interruptor 500 y/o el bloqueo del interruptor abierto 500 tras la detección de una condición de tensión mínima;

- un dispositivo de liberación del conector de cierre 7 configurado para causar el cierre del interruptor 500 tras la recepción de una orden de cierre; 45

- un imán de bloqueo 8 que está configurado para bloquear el mecanismo operativo 10 y bloquear el cierre del interruptor 500.

Además, puede ser provisto un dispositivo de liberación del contacto de abertura redundante, que tiene sustancialmente las mismas funciones que el dispositivo de liberación del contacto de abertura 5. 50

Como se conoce, el dispositivo de liberación del conector de abertura 5 y el dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6 cada uno comprende un enrollamiento eléctrico asociado operativamente a una armadura móvil entre una primera posición atraída y una segunda posición liberada, donde el movimiento desde la posición atraída a la posición liberada causa la intervención de la armadura en una o más partes del mecanismo 55 operativo 10 para abrir el interruptor 500.

En particular, la orden de disparo del conector causa la solicitud de suministro de energía al enrollamiento del dispositivo de liberación del conector de abertura 5, para generar una fuerza magnética que mueve la armadura desde la posición retractada a la posición liberada. 60

La armadura del dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6 en la posición retractada comprende un muelle y es mantenido en tal posición retractada por una fuerza magnética generada por una alimentación continua del enrollamiento con un suministro de energía auxiliar. Como consecuencia de la incidencia de la condición de tensión mínima, el suministro de energía auxiliar al menos reduce de manera que el resorte 65 comprimido libera y empuja la armadura hacia la posición liberada.

Uno o varios accesorios adicionales 80, 9 pueden ser asociados al dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6. Por ejemplo, algunas aplicaciones del interruptor 500 requieren un tiempo de retraso entre la incidencia de una condición de tensión mínima y la consecuente intervención del dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6 para abrir el interruptor 500. La energía necesaria para sostener la armadura del dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6 en la posición retractada durante el tiempo de retraso es 5 proporcionada mediante uno o varios condensadores externos 9, que están por ejemplo conectados entre el suministro de energía auxiliar y el enrollamiento del dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6. Además, en algunas aplicaciones del interruptor 500 se requiere para deshabilitar temporalmente la función de abertura y/o bloqueo del dispositivo de liberación del conector de tensión mínima 6 tras la incidencia de una condición de tensión mínima. Un dispositivo de anulación mecánico 80 es acoplado generalmente operativamente al 10 dispositivo de liberación de tensión mínima 6 para bloquear mecánicamente, cuando es activado por un operador, la armadura del dispositivo de liberación de tensión mínima 6 en la posición retractada, incluso aunque haya sucedido una condición de tensión mínima.

En el actual estado de la técnica, aunque las soluciones conocidas funcionan de forma bastante satisfactoria, 15 aún hay razón y deseo de más mejoras.

Tal deseo es cumplido por un interruptor accionado mecánicamente que comprende:

- al menos un contacto móvil acoplable/separable a/de un contacto fijo correspondiente; 20

- un mecanismo operativo asociado operativamente al contacto móvil para el acoplamiento/separación de tal contacto móvil al/del contacto fijo correspondiente, donde el mecanismo operativo comprende un primer medio elástico que es adecuado para suministrar con su liberación la energía para separar el contacto móvil del contacto fijo correspondiente;

- al menos un dispositivo de liberación del conector. 25

Tal dispositivo de liberación del conector con:

- un elemento móvil entre una primera posición estable y una segunda posición estable, donde el movimiento desde la primera posición estable a la segunda posición estable causa la interacción operativa entre el elemento móvil y 30 una o varias partes del mecanismo operativo para liberar el primer medio elástico;

- un segundo medio elástico que está asociado operativamente al elemento móvil;

- al menos un imán permanente que genera una fuerza... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Interruptor accionado mecánicamente (1) que comprende:

- al menos un contacto móvil (3) acoplable/separable a/de un contacto fijo correspondiente (4) ; 5

- un mecanismo operativo (10) asociado operativamente a dicho contacto móvil (3) para el acoplamiento/separación de dicho contacto móvil (3) al/del contacto fijo correspondiente (4) , donde dicho mecanismo operativo (10) comprende un primer medio elástico (11) que es adecuado para suministrar con su liberación la energía para separar dicho contacto móvil (3) del contacto fijo correspondiente (4) ; y - al menos un dispositivo de liberación del conector (100) con: 10

- un elemento (101) móvil entre una primera posición estable y una segunda posición, donde el movimiento desde la primera posición estable a la segunda posición causa la interacción operativa entre dicho elemento móvil (101) y una o varias partes del mecanismo operativo (10) para liberar dicho primer medio elástico (11) ;

caracterizado por el hecho de que dicha segunda posición es estable, el dispositivo de liberación del conector tiene además 15

- un segundo medio elástico (108) que es asociado operativamente a dicho elemento móvil (101) ; donde dicho dispositivo de liberación del conector (100) comprende:

- al menos un imán permanente (109) que genera una fuerza de retención (FH) reteniendo el elemento móvil (101) en la primera posición estable, donde el elemento móvil (101) sujetado en la primera posición estable está configurado 20 para comprimir dicho segundo medio elástico (108) ; y - al menos un enrollamiento eléctrico (120) que está asociado operativamente al elemento móvil (101) y al medio electrónico (200) , donde dicho medio electrónico (200) está configurado para accionar eléctricamente el enrollamiento (120) para generar una primera fuerza magnética (F1) que actúa sobre el elemento móvil (101) sujetado en la primera posición estable, donde dicha primera fuerza magnética (F1) causa la liberación del segundo 25 medio elástico comprimido (108) que empuja el elemento móvil (101) hacia la segunda posición estable.

2. Interruptor (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho medio electrónico (200) está configurado para accionar eléctricamente dicho al menos un enrollamiento eléctrico (120) para generar una segunda fuerza magnética (F2) que actúa sobre el elemento móvil (101) en la segunda posición estable, dicha segunda fuerza 30 magnética (F2) es adecuada para desplazar el elemento móvil (101) desde la segunda posición estable a la primera posición estable.

3. Interruptor (1) según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicho medio electrónico (200) comprende un circuito de transmisión (201) conectado eléctricamente a dicho al menos un enrollamiento eléctrico 35 (120) y configurado para generar:

- una primera corriente (I1) que fluye a través de dicho enrollamiento (120) para generar dicha primera fuerza magnética (F1) ;

- una segunda corriente (I2) que fluye a través de dicho enrollamiento (120) en una dirección opuesta respecto a 40 dicha primera corriente (I1) para generar dicha segunda fuerza magnética (F2) .

4. Interruptor (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho medio electrónico (200) está configurado para recibir y detectar al menos una orden de disparo del conector (250) y para conducir dicho al menos un enrollamiento eléctrico (120) para generar dicha primera fuerza magnética (F1) tras 45 la detección de dicha orden de disparo del conector (250) .

5. Interruptor (1) según unas o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho medio electrónico (200) está configurado para detectar una condición de tensión mínima determinada por la caída de un voltaje de línea (VL) asociado a dicho interruptor (1) por debajo de un umbral predeterminado, dicho medio 50 electrónico (200) está configurado para la transmisión de dicho al menos un enrollamiento eléctrico (120) para generar dicha primera fuerza magnética (F1) tras la detección de la condición de tensión mínima.

6. Interruptor (1) según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicho medio electrónico (200) comprende al menos un condensador de reserva (107) que almacena la energía necesaria para accionar 55 eléctricamente dicho al menos un enrollamiento eléctrico (120) tras la detección de dicha condición de tensión mínima.

7. Interruptor (1) según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicho medio electrónico (200) es configurable para deshabilitar temporalmente el accionamiento eléctrico de dicho al menos un enrollamiento eléctrico 60 (120) tras la detección de la condición de tensión mínima.

8. Interruptor (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de liberación del conector (100) comprende un medio contador (220) dispuesto para contar un tiempo de retraso empezando desde la detección de la condición de tensión mínima, donde el medio electrónico (200) está 65 asociado operativamente a dicho medio contador (220) y está configurado para: accionar eléctricamente dicho al menos un enrollamiento eléctrico (120) para generar dicha primera fuerza magnética (F1) cuando dicha cuenta es completada; detectar durante dicha cuenta si la condición de tensión mínima cesa; y restablecer la cuenta (200) tras detectar el cese de la condición de tensión mínima.

9. Interruptor (1) según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicho tiempo de retraso es 5 configurable.

10. Interruptor (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho mecanismo operativo (10) y el elemento móvil (101) del dispositivo de liberación del conector (100) en la segunda posición estable están conectados operativamente de manera que el elemento móvil (101) bloquea el mecanismo 10 operativo (10) y evita el acoplamiento entre dichos contactos móvil y fijo (3, 4) .

11. Interruptor (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que éste comprende un medio de intervención (300) que es accesible por un operador del interruptor (1) mismo para ser accionado por tal operador, dicho medio de intervención (300) está asociado operativamente a dicho elemento móvil (101) del dispositivo de 15 liberación del conector (100) para generar, cuando es accionado por el operador, una fuerza (F3) que actúa sobre el elemento móvil (101) sujetado en la primera posición estable y adecuada para causar la liberación del segundo medio elástico comprimido (108) .

12. Interruptor (1) según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho medio de intervención (300) 20 está conectado operativamente mecánicamente a dicho elemento móvil (101) , donde dicha fuerza (F3) generada por el accionamiento del medio de intervención (300) es una fuerza mecánica (F3) .

13. Interruptor (1) según la reivindicación 11 o 12, caracterizado por el hecho de que el medio electrónico (200) está dispuesto para deshabilitar el accionamiento eléctrico de dicho al menos un enrollamiento eléctrico (120) para 25 generar dicha segunda fuerza magnética (F2) tras el desplazamiento del elemento móvil (101) a la segunda posición estable causada por el accionamiento de dicho medio de intervención (300) .

14. Conmutador que comprende al menos un interruptor (1) según una o varias de las reivindicaciones 1-13.