Aparato de corte que comprende unos medios de mantenimiento de los contactos cerrados.

Aparato de corte eléctrico (10) que comprende una cámara (16) que aloja dos contactos (12,

14) móviles uno con respecto al otro, estando cada contacto (12, 14) acoplado a una varilla conductora (22, 24) de conducción de la corriente, encontrándose las dos varillas (22, 24) en la prolongación una de la otra y siendo el movimiento relativo de los contactos (12, 14) una traslación a lo largo de las varillas (22, 24), en el que una primera varilla (22) está asociada a unos medios de accionamiento para desplazar al primer contacto (12) y unos medios de mantenimiento (30, 50) de los contactos (12, 14) en la posición cerrada, caracterizado porque los medios de mantenimiento (30, 50) comprenden:

- un solenoide (32) que rodea a la primera varilla (22) y que se extiende entre un primer extremo (34) de conexión al circuito eléctrico y un segundo extremo (36) conectado eléctricamente a la primera varilla (22) para conducir la corriente, encontrándose el primer extremo (34) del solenoide (32) situado entre el segundo extremo (36) y el primer contacto (12) y acoplado de forma rígida a la cámara (16); y

- unos medios de presión (42, 44) que comprenden una conexión rígida (42) entre el solenoide (32) y la primera varilla (22),

de tal modo que la posición cerrada de los contactos (12, 14) y el paso de la corriente que esta implica en el solenoide (32) provocan el desplazamiento de los medios de presión (42, 44) en dirección al segundo contacto (14) y una aproximación de los dos extremos (34, 36) del solenoide (32) cuya fuerza ayuda al mantenimiento de la posición cerrada.

Aparato de corte que comprende unos medios de mantenimiento de los contactos cerrados Campo técnico La invención se refiere a los aparatos de corte eléctrico, en particular a las ampollas de vacío, que comprenden unos medios que mantienen los contactos en la posición cerrada. En particular, los medios de mantenimiento utilizan las fuerzas electrodinámicas ligadas al paso de la corriente para oponerse a las fuerzas de repulsión entre los contactos.

La invención encuentra una aplicación particular para los interruptores combinados en los que el aparato de corte provisto de unos medios de mantenimiento está situado en una derivación de la línea principal de corriente.

Estado de la técnica Para cualquier aparato de corte eléctrico, en particular en el caso de las ampollas de vacío, lo importante es garantizar que se ejerce una presión suficiente entre el contacto móvil y el contacto fijo para garantizar el paso de la corriente en la posición cerrada. De hecho, una corriente de defecto no deseada crea una fuerza electromagnética que tiende a separar los contactos, pudiendo llegar al corte inesperado, con la posible generación de un arco eléctrico; en todos los casos, una presión insuficiente aumenta la resistencia entre los contactos y, por lo tanto, la temperatura local, lo que puede provocar el deterioro e incluso que se suelden las pastillas de contacto.

Tradicionalmente, con el fin de oponerse a las fuerzas de repulsión de los contactos, se suministra una presión adicional mediante un sistema mecánico de tipo muelle de compresión, cuya fuerza está dimensionada para la corriente de defecto (hasta 1.500 N para una ampolla de vacío que tolera una elevada corriente de defecto) . Al estar el muelle integrado en la cadena cinemática de control de la ampolla de vacío, una elevada solicitación permanente perjudica al mecanismo mientras que el muelle solo es necesario durante un defecto y principalmente durante un cortocircuito; la velocidad de cierre de la ampolla también se altera a causa de la energía que hay que suministrar para comprimir el muelle, además de la energía necesaria para cerrar la ampolla.

Para resolver parcialmente estos problemas, se han propuesto unos muelles de compresión cuya rigidez se puede ajustar: véase el documento EP 2 037 475. Sin embargo, esta solución es cara y complicada de llevar a cabo a nivel mecánico.

Como alternativa, se han desarrollado unos dispositivos en los cuales la propia intensidad de la corriente que circula entre los contactos ajusta la fuerza de mantenimiento en la posición cerrada, el documento US 4 030 055 se refiere a dicho dispositivo. En particular, se conocen los dispositivos llamados " mano de hierro ", como se describen por ejemplo en el documento FR 1 529 018; también se ha considerado una modificación de la línea conductora de corriente, con la colocación de un bucle que permite aplicar unas fuerzas electrodinámicas de repulsión: véase el documento WO 98/01883. De este modo, la cadena cinemática de control de la ampolla de vacío se encuentra simplificada y menos solicitada durante el cierre; no obstante, estas soluciones lastran la conformación de los conductores de conducción de la corriente e implican la instalación de una protección para garantizar su integridad, lo que aumenta el tamaño y el coste del interruptor final.

Exposición de la invención Entre otras ventajas, la invención pretende resolver los inconvenientes de los dispositivos de mantenimiento en la posición cerrada de las ampollas de vacío existentes. En particular, la invención se refiere a los interruptores que comprenden una ampolla de vacío colocada en derivación de la línea principal de corriente.

De manera más general, la invención se refiere a un aparato de corte en el que dos contactos acoplados a unas varillas conductoras en prolongación una de la otra y móviles la una con respecto a la otra están alojados dentro de una cámara; de manera ventajosa, uno de los contactos y su varilla son fijos con respecto a la cámara, que puede ser en particular una ampolla de vacío. Una primera varilla, solidaria con un primer contacto, está asociada a unos medios de accionamiento en traslación para un movimiento en la dirección que esta define. De acuerdo con la invención, esta primera varilla comprende, además, unos medios de mantenimiento de los contactos en la posición cerrada utilizando las fuerzas electrodinámicas para ejercer una presión de contacto.

En particular, los medios de mantenimiento comprenden un solenoide, de preferencia un muelle helicoidal conductor, en continuidad eléctrica con la primera varilla y a la que rodea. El primer extremo del solenoide, situado entre el segundo extremo del solenoide y la cámara, está acoplado de forma rígida a la cámara y en conexión eléctrica directa con el circuito en el cual está instalado el aparato de corte; el segundo extremo del solenoide está conectado eléctricamente a la varilla. Una pantalla aislante puede rodear la varilla, al menos parcialmente, en el interior del solenoide; de preferencia, la pantalla aislante se prolonga en dirección a la cámara de tal modo que aísla la cámara del solenoide.

Por otra parte, los medios de mantenimiento comprenden unos medios de presión que están acoplados de forma 2 5

rígida a la varilla y que se pueden desplazar en la dirección de desplazamiento de la varilla siguiendo la corriente que circula por el solenoide. En particular, el aumento de la intensidad de la corriente en el solenoide provoca un desplazamiento de los medios de presión que genera una fuerza de compresión que ayuda al mantenimiento de los contactos en la posición cerrada.

Los medios de presión implican al propio solenoide, cuyo segundo extremo está acoplado de forma rígida con la varilla, de tal modo que el paso de la corriente provoca una compresión del solenoide y, por lo tanto, una fuerza que sujeta los contactos cerrados. Los medios de presión pueden comprender, además, un núcleo ferromagnético en el interior del solenoide que refuerza esta fuerza de compresión.

La invención también se refiere a un interruptor de corriente que comprende una ampolla de vacío de acuerdo con la invención instalada en una derivación de una línea principal de interruptor. En particular, un seccionador puede adoptar dos posiciones de apertura o de cierre de la línea conductora entre los dos bornes del interruptor; una derivación entre los dos bornes comprende dicha ampolla y un tercer contacto. En régimen normal, el tercer contacto está aislado del resto de la línea; entre las posiciones de cierre y de apertura, el seccionador pasa por una posición intermedia y temporal de cierre del tercer contacto, desviándose entonces la corriente de defecto hacia la ampolla de vacío para el corte de la línea.

Breve descripción de las figuras Se mostrarán otras ventajas y características de manera más clara en la descripción que viene a continuación de unas formas particulares de realización de la invención, dadas a título ilustrativo y en modo alguno limitativo, que se representan en las figuras adjuntas.

La figura 1 ilustra una ampolla de vacío de acuerdo con una forma preferente de realización de acuerdo con la invención.

Las figuras 2A y 2B muestran unas formas de realización de los solenoides de unos medios de mantenimiento de acuerdo con la invención.

La figura 3 ilustra otra forma de realización de la invención.

La figura 4 representa un interruptor de acuerdo con una forma de realización de la invención.

Descripción detallada de una forma preferente de realización Tal como se ilustra de forma esquemática en la figura 1, un aparato de corte eléctrico 10 de acuerdo con la invención comprende dos contactos 12, 14 móviles el uno con respecto al otro alojados dentro de una cámara 16 que puede ser estanca a los gases, y en particular una ampolla de vacío. Los dos contactos 12, 14 están asociados a unos conductores rígidos de tipo varillas 22, 24 que permiten conducir la corriente entre los contactos 12, 14, y que son móviles el uno con respecto al otro; en particular, las varillas 22, 24 están en la prolongación una de la otra para permitir un movimiento de traslación a lo largo de su eje. La ampolla de vacío 10 está integrada en un circuito de distribución de energía eléctrica: un mecanismo de control de apertura o de cierre de la ampolla 26 está acoplado a una primera varilla 22 para movilizarla en traslación, siendo la segunda varilla 24 fija con respecto a la cámara 16.

De acuerdo con la invención, la primera varilla 22 está, además, asociada a unos medios de mantenimiento 30 en la posición cerrada, los cuales utilizan las fuerzas electrodinámicas que... [Seguir leyendo]

1. Aparato de corte eléctrico (10) que comprende una cámara (16) que aloja dos contactos (12, 14) móviles uno con respecto al otro, estando cada contacto (12, 14) acoplado a una varilla conductora (22, 24) de conducción de la corriente, encontrándose las dos varillas (22, 24) en la prolongación una de la otra y siendo el movimiento relativo de los contactos (12, 14) una traslación a lo largo de las varillas (22, 24) , en el que una primera varilla (22) está asociada a unos medios de accionamiento para desplazar al primer contacto (12) y unos medios de mantenimiento (30, 50) de los contactos (12, 14) en la posición cerrada, caracterizado porque los medios de mantenimiento (30, 50) comprenden:

- un solenoide (32) que rodea a la primera varilla (22) y que se extiende entre un primer extremo (34) de conexión al circuito eléctrico y un segundo extremo (36) conectado eléctricamente a la primera varilla (22) para conducir la corriente, encontrándose el primer extremo (34) del solenoide (32) situado entre el segundo extremo (36) y el primer contacto (12) y acoplado de forma rígida a la cámara (16) ; y -unos medios de presión (42, 44) que comprenden una conexión rígida (42) entre el solenoide (32) y la primera varilla (22) , de tal modo que la posición cerrada de los contactos (12, 14) y el paso de la corriente que esta implica en el solenoide (32) provocan el desplazamiento de los medios de presión (42, 44) en dirección al segundo contacto (14) y una aproximación de los dos extremos (34, 36) del solenoide (32) cuya fuerza ayuda al mantenimiento de la posición cerrada.

2. Aparato de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la segunda varilla (24) y el segundo contacto (14) están fijos con respecto a la cámara (16) .

3. Aparato de corte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el solenoide (32) es un conductor enrollado en hélice con la forma de un muelle.

4. Aparato de corte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 que comprende, además, una pantalla aislante

(38) alrededor de una parte al menos de la primera varilla (22) en el solenoide (32) .

5. Aparato de corte de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la pantalla aislante (38) se prolonga para aislar la cámara (16) del solenoide (32) .

6. Aparato de corte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 en el que dichos medios de presión comprenden, además, un núcleo ferromagnético (44) asociado a la primera varilla (22) en el interior del solenoide (32) .

7. Aparato de corte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 en el que la cámara es una ampolla de vacío (16) .

8. Interruptor de corriente (100) que comprende una línea conductora (102) a conectar en un circuito eléctrico, y provista de un seccionador (104) que puede adoptar una posición de apertura de la línea (102) y una posición de cierre de la línea (104) , estando dicha línea (102) provista de una derivación (112) que comprende un aparato de corte (10) de acuerdo con la reivindicación 7 entre un primer extremo conectado a la línea principal (102) y un segundo extremo que lleva un contacto abierto (114) , pudiendo el seccionador (104) adoptar una posición intermedia de cierre del contacto (114) de la derivación (112) entre su posición cerrada y su posición abierta.