Disyuntor automático con dispositivo de disparo activado por un contacto móvil.

Disyuntor mono o multi-polo automático (1) para uso en las aplicaciones de bajo voltaje comprendiendo:

- al menos un primer contacto fijo (10) adecuado para el acoplamiento/desacoplamiento con un primer contacto móvil (20);

- un mecanismo operativo (5) operativamente conectado a dicho contacto móvil (20),

dicho disyuntor que incluye un dispositivo de disparo cinemático operativamente conectado a dicho contacto móvil (20) yque incluye un elemento operativo adecuado para la activación de dicho mecanismo operativo (5),

caracterizado por el hecho de que dicho contacto móvil acciona directamente dicho dispositivo de disparo cinemático,dicho dispositivo de disparo cinemático siendo conducido por un primer movimiento de separación de dicho contacto móvil(20) fuera de dicho contacto fijo (10) y activando dicho mecanismo operativo (5), que en consecuencia actúa en dichocontacto móvil (20), determinando un segundo movimiento de separación rápida de dicho contacto móvil (20) fuera de dichocontacto fijo (10).

Disyuntor automático con dispositivo de disparo activado por un contacto móvil

La presente invención pertenece a un disyuntor automático mono- o multi-polo preferiblemente para uso en los sistemas eléctricos de bajo voltaje.

Disyuntores automáticos son dispositivos diseñados para proteger una red eléctrica y las cargas conectadas a ellos contra eventos anómalos, por ejemplo sobrecargas y cortocircuitos, abriendo automáticamente el circuito. Un disyuntor automático incluye normalmente contactos principales fijos y en movimiento, resortes de contacto, dispositivos para realización de un movimiento controlado de dichos contactos móviles, dispositivos de detección de corriente, dispositivos de seguridad y dispositivos de liberación automática.

Los dispositivos de seguridad pueden normalmente ser de tipo térmico, magnético, termomagnético, o electrónico. Dichos dispositivos de seguridad sirven para el fin principal de activar la liberación automática del disyuntor siempre que ocurre un evento anómalo. Dicha orden de disparo es normalmente transmitida mecánicamente, mediante palancas o solenoides que actúan en la liberación automática mediante un eje de disparo, así liberando la energía potencial contenida en resortes provistos para dicho fin. Dicha energía potencial es adecuadamente conducida, mediante cadenas cinemáticas, a los contactos móviles, que se deben separar de los contactos fijos al final de la operación de disparo.

Además o como alternativa a los dispositivos de seguridad descritos anteriormente, los dispositivos denominados limitadores de corriente también pueden ser usados. Dichos dispositivos existen en varias formas en el estado de la técnica conocido y sirven para el propósito de hacer que los contactos del disyuntor se separen cuando un ocurre cortocircuito, independientemente de cualquier acción que sea emprendida por otros dispositivos de seguridad instalados.

El tipo más común de dispositivo limitador se basa en una configuración especial de los contactos y de los electrodos relacionados diseñados para asegurar la repulsión espontánea del contacto de movimiento fuera del contacto fijo debido a las fuerzas electrodinámicas que se desarrollan en caso de cortocircuito. Estas fuerzas son conocidas por actuar en la dirección opuesta a las fuerzas ejercidas por los resortes de contacto cuando un disyuntor automático está en la posición cerrada. Dichas fuerzas de repulsión dependen de la intensidad de la corriente y, de las condiciones de corriente estimadas, éstas deben ser mantenidas considerablemente inferiores a las fuerzas ejercidas por los resortes de contacto para garantizar al disyuntor una conductividad óptima. Dispositivos limitadores son diseñados de modo que sea sólo en caso de corrientes de cortocircuito de un valor dado cuando las fuerzas de repulsión electrodinámica puedan superar las fuerzas ejercidas por los resortes de contacto y así inducir la separación de los contactos móviles de los contactos fijos.

Después de que los contactos se hayan separado debido a dicha repulsión electrodinámica, debe haber otros dispositivos para evitar que los contactos móviles se vuelvan contra los contactos fijos - es decir para evitar el riesgo de reencendido del arco -al igual que otros dispositivos para proporcionar una señal adecuada fuera del dispositivo de conmutación para indicar el estado separado de los contactos, o "dispositivo disparado". Este doble propósito es normalmente conseguido ajustando los dispositivos limitadores con sensores capaces de detectar la separación de los contactos y posteriormente disparando el dispositivo de liberación sin tener en cuenta cualquier acción que sea tomada por el dispositivo de seguridad.

El funcionamiento de los sensores usados en el estado de la técnica conocido para disparar el dispositivo de liberación después de que los contactos se hayan separado se basa en la detección de fenómenos electrodinámicos colaterales a la separación de los contactos.

La solicitud de patente US 5103198, por ejemplo, ilustra un sensor que es sensible al aumento local de la presión que ocurre en la proximidad de los contactos cuando se produce un cortocircuito. Una alternativa para este tipo de sensor se describe en la solicitud de patente US 4644307, que ilustra un disyuntor donde el dispositivo limitador se integra con un sensor que es sensible al campo magnético creado alrededor del área de formación de arco cuando los contactos se separan.

Ambos tipos de sensor mencionados arriba presentan varios inconvenientes.

Soluciones basadas en registros de presión locales, por ejemplo, no son sólo algo complejas desde el punto de vista estructural y consecuentemente costosas, sino que también demandan un estado perfecto de mantenimiento con el objetivo de ser capaces de funcionar con un grado adecuado de fiabilidad. Por otra parte, el ajuste de estos sensores puede deteriorarse con el tiempo debido al deterioro progresivo de sus superficies sensibles como resultado, por ejemplo, de la deposición de material localmente sublimado después de la abertura del disyuntor.

Las soluciones convencionales sensibles al campo magnético son generalmente más fiables en lo que concierne a los inconvenientes mencionados arriba, pero fenómenos de saturación bien conocidos los hacen difíciles de ajustar, especialmente cuando se requieren grandes ajustes. DE 295 11 45741 divulga un disyuntor automático según el preámbulo de la reivindicación 1.

El uso de cadenas de transducción para transmitir la señal conduce a una alteración inevitable de dicha señal, reduciendo la precisión del disyuntor e introduciendo retrasos indeseados en la respuesta del disyuntor.

En vista de lo anterior, el objetivo principal de la presente invención es proporcionar un interruptor diferencial de bajo voltaje mono o multipolo automático que permite que los inconvenientes descritos anteriormente sean superados.

En el contexto de dicho objetivo, un primer objeto de la presente invención es proporcionar un disyuntor automático donde el funcionamiento para disparar los contactos se ejecuta mediante un número limitado de componentes que son fáciles de ensamblar juntos.

Un segundo objeto de la presente invención es proporcionar un disyuntor automático que no requiere operaciones de mantenimiento costosas y complicadas para garantizar una funcionalidad perfecta de la operación de disparo del contacto.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un disyuntor automático cuyo ajuste es razonablemente inmune a cualquier variación que se pueda provocar por un funcionamiento normal. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un disyuntor automático que permite un rango amplio de ajustes posibles.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un disyuntor automático que es altamente fiable y relativamente fácil de fabricar a precios competitivos.

Este objetivo y los objetos declarados anteriormente, al igual que otros que serán más claros a partir de la descripción, se consiguen mediante un disyuntor automático según la reivindicación anexa 1.

El disyuntor automático según la presente invención permite que el contacto móvil sea aprovechado directamente, no sólo para su función principal, sino también para accionar el sistema de disparo cinemático y el consecuente mecanismo de control, así eliminando la necesidad de usar otros dispositivos adicionales o transductores, tales como los sensores de presión o sensores electromagnéticos normalmente usados para dicho propósito. Por otra parte, el uso de un sistema de disparo cinemático sustancialmente mecánico permite obtener una respuesta de disyuntor que es extremadamente rápida y precisa, según el ajuste establecido.

Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la descripción de formas de realización preferidas, pero no exclusivas, del disyuntor automático según la invención, ilustrado como un ejemplo no restrictivo en los dibujos anexos, donde:

-la figura 1 es una vista esquemática que muestra una primera forma de realización de un disyuntor automático según la invención en la posición cerrada;

-la figura 2 es una vista esquemática del disyuntor en la figura 1 durante la fase inicial de repulsión de los contactos debido al efecto de las fuerzas electrodinámicas;

- la figura 3 es una vista esquemática del disyuntor en la figura 1 durante la fase inicial del disparo de dicho disyuntor;

-la figura 4 es una vista esquemática del disyuntor en la figura 1 después de que la posición disparada del disyuntor haya sido alcanzada;

- la figura 5 es una vista esquemática... [Seguir leyendo]

1. Disyuntor mono o multi-polo automático (1) para uso en las aplicaciones de bajo voltaje comprendiendo:

- al menos un primer contacto fijo (10) adecuado para el acoplamiento/desacoplamiento con un primer contacto móvil (20) ;

- un mecanismo operativo (5) operativamente conectado a dicho contacto móvil (20) , dicho disyuntor que incluye un dispositivo de disparo cinemático operativamente conectado a dicho contacto móvil (20) y que incluye un elemento operativo adecuado para la activación de dicho mecanismo operativo (5) , caracterizado por el hecho de que dicho contacto móvil acciona directamente dicho dispositivo de disparo cinemático, dicho dispositivo de disparo cinemático siendo conducido por un primer movimiento de separación de dicho contacto móvil

(20) fuera de dicho contacto fijo (10) y activando dicho mecanismo operativo (5) , que en consecuencia actúa en dicho contacto móvil (20) , determinando un segundo movimiento de separación rápida de dicho contacto móvil (20) fuera de dicho contacto fijo (10) .

2. Disyuntor automático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que éste comprende una parte móvil (30) , que contiene al menos una parte de dicho contacto móvil (20) .

3. Disyuntor automático (1) , según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que éste comprende un resorte de contacto (32) contenido dentro de dicha parte móvil (30) , dicho resorte de contacto (32) siendo fijado por un extremo (33) a dicha parte móvil (30) y por el otro extremo (34) a dicho primer contacto móvil (20) .

4. Disyuntor automático (1) , según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado por el hecho de que éste comprende un eje de disparo (40) cuyo movimiento activa dicho mecanismo operativo (5) , dicho eje de disparo (40) siendo conducido directamente mediante el movimiento de dicho elemento operativo de dicho dispositivo de disparo cinemático.

5. Disyuntor automático (1) , según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado por el hecho de que dicho elemento operativo consiste en una barra de deslizamiento (11) con una primera extremidad operativa (11a) para mover dicho eje de disparo (40) , dicha barra de deslizamiento (11) siendo de longitud ajustable o fija.

6. Disyuntor automático (1) , según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicha barra de deslizamiento (11) es ajustable mediante un tornillo micrométrico asociado a dicha extremidad operativa (11a) .

7. Disyuntor automático (1) según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por el hecho de que dicho eje de disparo (40) incluye una protuberancia moldeada (41) adecuada para acoplarse con dicha primera extremidad operativa (11a) de dicha barra de deslizamiento (11) .

8. Disyuntor automático (1) , según una o varias de las reivindicaciones de 5 a 7, caracterizado por el hecho de que dicha parte móvil (30) incluye un primer asiento (8a) para contener de forma deslizante dicha barra de deslizamiento (11) .

9. Disyuntor automático (1) , según una o varias de las reivindicaciones de 5 a 8, caracterizado por el hecho de que dicho contacto móvil (20) incluye un segundo asiento (8b) donde una segunda extremidad operativa (11b) de dicha barra de deslizamiento (11) es insertada de forma deslizante.

10. Disyuntor automático (1) según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de disparo cinemático incluye un primer (45) y un segundo elemento (46) mutuamente acoplados mediante una primera bisagra (47) , dicho primer elemento (45) siendo asociado a dicha parte móvil (30) mediante una segunda bisagra (48) , y dicho segundo elemento (46) siendo acoplado a dicha parte móvil (30) mediante una tercera bisagra (49) , dicho eje de disparo (40) siendo activado directamente mediante dicho primer (45) y/o dicho segundo elemento (46) de dicho dispositivo de disparo cinemático y/o mediante dicha primera bisagra (47) .

11. Disyuntor automático (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dicho eje de disparo (40) incluye un diente moldeado (6b) adecuado para acoplarse con dicho primer (45) y/o dicho segundo elemento (46) .

12. Disyuntor automático (1) según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 11, caracterizado por el hecho de que éste comprende un segundo contacto fijo (10a) adecuado para acoplamiento/desacoplamiento con un segundo contacto móvil (20a) a una segunda superficie de acoplamiento (16) , dicho segundo contacto móvil (20a) siendo hecho en un cuerpo sencillo con dicho primer contacto móvil (20a) .

13. Disyuntor automático (1) según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 12, caracterizado por el hecho de que dicho mecanismo operativo (5) incluye:

-un primer cuerpo rotativo (51) enganchado a los lados de soporte rígido (55) y operativamente conectado a dicho eje de disparo (6) ;

- una primera barra de conexión (61) enganchada a dicho primer cuerpo rotativo (51) ;

- una segunda barra de conexión (62) enganchada a dicha parte de movimiento (30) y enganchada también a dicha primera barra de conexión (61) mediante una curva cinemática (63) ;

- un resorte operativo (95) operativamente conectado a dicha curva cinemática (63) y adecuado para ser precargado 5 mediante una palanca operativa (100) , dicho eje de disparo (40) permitiendo el movimiento de dicho primer cuerpo rotativo

(51) y la liberación consecuente de la energía almacenada por dicho resorte operativo (95) .

14. Disyuntor automático (1) según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que dicho mecanismo operativo (5) incluye un pestillo (99) situado entre dicho eje de disparo (40) y dicho primer cuerpo rotativo (51) , dicho pestillo (99) 10 liberando dicho cuerpo rotativo (51) como resultado del desplazamiento de dicho eje de disparo (40) por dicho dispositivo de disparo cinemático.

15. Disyuntor (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho elemento operativo consiste en una extensión elástica o rígida de dicho primer contacto móvil (20) . 15