Disyuntor con mecanismo de extinción de arco.

Un disyuntor (10) que comprende:

una pluralidad de rejillas (20) dispuestas según una dirección longitudinal,

cada una de las cuales tiene porciones sobresalientes formadas en ambos extremos en una parte frontal de las mismas para definir un espacio entre ellas;

una porción de fijación (30) instalada en la parte posterior de las rejillas para soportar las rejillas;

placas de aislamiento fijadas a ambos lados de las rejillas donde las placas de aislamiento comprenden:

primeras placas de aislamiento (40) fijadas a ambos lados de las rejillas; y

segundas placas de aislamiento (50) cada una de las cuales comprende una porción de acoplamiento (52) acoplada a la primera placa de aislamiento (40) y una porción inclinada (54) que se extiende hacia el interior del espacio desde la porción de acoplamiento hacia las rejillas con una inclinación;

un estator (70) situado debajo de las rejillas, incluyendo el estator un carril de arco (74) y un contacto estacionario (72) dispuesto en un lado superior del carril de arco; y

un desplazador (60) que puede contactar o separarse del contacto estacionario mediante un movimiento hacia arriba y hacia abajo dentro del espacio,

caracterizado porque

un intervalo (a) entre las porciones inclinadas de las segundas placas de aislamiento dentro del espacio es más corto que una anchura (b) del carril de arco y más corto que una anchura (c) del desplazador.

Disyuntor con mecanismo de extinción de arco Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

Esta memoria se refiere a un disyuntor con un mecanismo de extinción de arco, y particularmente a un disyuntor con un mecanismo de extinción de arco para extinguir el arco generado cuando un contactor móvil se separa de un contactor estacionario debido a una corriente de fallo.

2. Antecedentes de la invención

Un disyuntor es un dispositivo eléctrico para proteger un circuito y una línea mediante la interrupción automática de dicho circuito o línea cuando se produce un estado de sobrecarga eléctrica o un estado de cortocircuito. En general, la corriente que fluye a través de un circuito eléctrico se divide generalmente en una corriente nominal y una corriente de fallo que fluye debido a una avería tal como un cortocircuito, fallo a tierra, etc.

La corriente de fallo es drásticamente mayor que la corriente nominal, de modo que es difícil de cortar. En consecuencia, el disyuntor está diseñado para bloquear tanto la corriente nominal como la corriente de fallo. Un conmutador nominal es capaz de bloquear solamente una corriente tan baja como la corriente nominal, de modo que es diferente del disyuntor. Un sistema de energía eléctrica incluye un generador de energía, un transformador, una línea de transmisión de energía y similares. Cuando se desea suspender alguno de ellos, una corriente del generador de energía o la línea de transmisión de energía que se desea suspender es bloqueada por un disyuntor de modo que el generador de energía o la línea de transmisión de energía se puedan aislar del sistema de energía eléctrica. También, cuando se produce en el sistema una avería tal como un cortocircuito o un fallo a tierra, fluye una corriente de fallo extremadamente alta en el sistema. Si se deja el sistema en ese estado, puede agravar los daños sobre el componente o porción defectuosa, y puede dañar también otros debido a la elevada corriente. Por tanto, el disyuntor se utiliza para bloquear la porción defectuosa.

En general, el disyuntor presenta una limitación de corriente más excelente cuando tiene una capacidad de extinción de arco superior y necesita menos tiempo para interrumpir la corriente.

La FIG. 1 es una vista esquemática que muestra una estructura del disyuntor de circuito de la técnica relacionada, la FIG. 2 es una vista en perspectiva desmontada que muestra una estructura de un mecanismo de extinción de arco del disyuntor de la técnica relacionada, la FIG. 3 es una vista que muestra las operaciones del mecanismo de extinción de arco de la técnica relacionada, y la FIG. 4 es una vista en planta que muestra una dirección de expulsión del arco generado del disyuntor de la técnica relacionada.

Como se muestra en la FIG. 1, el disyuntor 100 de la técnica relacionada incluye un primer estator 110 implementado como un conductor para inducir que la corriente fluya hacia dentro, un desplazador 130 que puede contactar selectivamente con el primer estator 110 mediante una operación mecánica de un mecanismo de conmutación 120, un mecanismo de extinción de arco 140 para extinguir el arco generado entre los puntos de contacto del desplazador 130 y el primer estator 110, un contactor de conexión 150 acoplado a un extremo del desplazador 130, un segundo estator 160 conectado al conector 150 e implementado como un conductor para inducir que una corriente fluya hacia dentro, un mecanismo de disparo 170 para operar el mecanismo de conmutación 120 mediante la detección de la generación de una corriente de fallo y una corriente anormal, y un mango 180 para accionar manualmente el mecanismo de conmutación 120.

Como se muestra en la FIG. 2, el mecanismo de extinción de arco 140 del disyuntor 100 de la técnica relacionada incluye un primer estator 141 y un desplazador 142. Un contacto estacionario 141a y un contacto móvil 142a están soldados en el primer estator 141 y el desplazador 142, respectivamente. Un extremo posterior del contacto estacionario 141a está labrado para actuar como un carril de arco 141b. Se muestra un conducto de arco 143 en una posición adyacente al primer estator 141 y al desplazador 142. El conducto de arco 143 incluye una pluralidad de rejillas 143a hechas de un metal ferromagnético, y placas de fijación 143b hechas de un material aislante para fijar las rejillas 143a. El primer estator 141, la rejilla superior 144 y el conducto de arco 143 están ensamblados íntegramente juntos y montados en una cubierta 145 hecha de un material aislante.

El funcionamiento del mecanismo de extinción de arco del disyuntor de la técnica relacionada se describe como sigue.

Con referencia a la FIG. 3, en el disyuntor 100 de la técnica relacionada, el contacto estacionario 141a y el contacto móvil 142a permanecen en contacto mientras fluya una corriente nominal. Sin embargo, cuando se genera una corriente de fallo tal como una sobrecorriente o una corriente de cortocircuito, el desplazador 142 se separa debido a una fuerza electromagnética repulsiva que se genera entre el contacto estacionario 141a y el contacto móvil 142a,

cortando así la corriente. Cuando el desplazador 142 se separa, se genera un arco entre el contacto estacionario 141a y el contacto móvil 142a. El arco generado es inducido al carril de arco 141b para que fluya hacia el conducto de arco 143. El arco es segmentado por las rejillas 143a del conducto de arco 143, aumentando así el voltaje del arco para que sea mayor que un voltaje de fuente de energía, que limita la corriente de cortocircuito y da como resultado la extinción del arco. También, el efecto de extinción de arco se obtiene mediante un gas de extinción de arco, que se genera desde las placas de aislamiento 143b que fijan las rejillas 143b del conducto de arco 143.

Sin embargo, el mecanismo de extinción de arco del disyuntor de la técnica relacionada, después de que el arco generado debido al movimiento giratorio del desplazador 142 fluya hacia el conducto de arco 143 a través del carril de arco 141b, cuando el arco se alarga dentro del conducto de arco 143, no se induce una columna de arco hasta la rejilla superior 144, y es imposible obtener un aumento significativo del voltaje de arco. También, las placas de aislamiento 143b para soportar las rejillas 143a no son capaces de generar una cantidad significativa de gas de extinción debido a la energía del arco. Por tanto, es imposible esperar un aumento del voltaje de arco en respuesta a un aumento de la presión. También, haciendo referencia a la FIG. 4, el mecanismo de extinción de arco del disyuntor de la técnica relacionada extingue el arco simplemente segmentando el arco según varias direcciones a, b, c por las rejillas 143a y enfriando el arco, de modo que se requiere mucho tiempo para extinguir el arco y también el gas caliente del arco se expulsa en sentido inverso según una dirección d donde está instalado el eje de rotación del desplazador 142, lo que provoca problemas relacionados con la re-ignición del arco y daños en el contacto móvil 142a y el contacto estacionario 141a.

El documento US 2006/086693 A1 describe un disyuntor pero no describe placas aislantes que comprenden unas segundas placas aislantes acopladas a unas primeras placas aislantes y que se extienden hacia el interior de un espacio entre porciones sobresalientes en ambos extremos de una pluralidad de porciones de rejilla, donde cada una de las segundas placas de aislamiento comprende: una porción de acoplamiento acoplada a las primeras placas de aislamiento; y una porción inclinada que se extiende desde la porción de acoplamiento en dirección a las rejillas con una inclinación, y donde un intervalo entre las porciones inclinadas de las segundas placas de aislamiento dentro del espacio es más corto que una anchura del carril de arco y más corto que una anchura del desplazador.

El documento JP 2008-186643 A describe un disyuntor pero no describe que cada segunda placa de aislamiento incluya una porción inclinada de manera que un intervalo entre porciones inclinadas de las segundas placas de aislamiento sea más corto que una anchura de un carril de arco y más corto que una anchura de un desplazador.

El documento US 2001/007318 A1 describe un polo para un disyuntor eléctrico, equipado con una cámara de extinción con pantallas dieléctricas, pero no describe que un intervalo entre las pantallas dieléctricas sea más corto que una anchura de un carril de arco.

Sumario de la invención Por tanto, para resolver los inconvenientes de la técnica relacionada, las realizaciones de la presente invención pueden proporcionar un mecanismo de extinción de arco para un disyuntor capaz de distribuir uniformemente el arco, generado cuando se interrumpe... [Seguir leyendo]

1. Un disyuntor (10) que comprende:

una pluralidad de rejillas (20) dispuestas según una dirección longitudinal, cada una de las cuales tiene porciones sobresalientes formadas en ambos extremos en una parte frontal de las mismas para definir un espacio entre ellas;

una porción de fijación (30) instalada en la parte posterior de las rejillas para soportar las rejillas;

placas de aislamiento fijadas a ambos lados de las rejillas donde las placas de aislamiento comprenden:

primeras placas de aislamiento (40) fijadas a ambos lados de las rejillas; y segundas placas de aislamiento (50) cada una de las cuales comprende una porción de acoplamiento (52) acoplada a la primera placa de aislamiento (40) y una porción inclinada (54) que se extiende hacia el interior del espacio desde la porción de acoplamiento hacia las rejillas con una inclinación;

un estator (70) situado debajo de las rejillas, incluyendo el estator un carril de arco (74) y un contacto 20 estacionario (72) dispuesto en un lado superior del carril de arco; y un desplazador (60) que puede contactar o separarse del contacto estacionario mediante un movimiento hacia arriba y hacia abajo dentro del espacio, caracterizado porque un intervalo (a) entre las porciones inclinadas de las segundas placas de aislamiento dentro del espacio es más corto que una anchura (b) del carril de arco y más corto que una anchura (c) del desplazador.

2. El disyuntor de la reivindicación 1, en el que las segundas placas de aislamiento (50) están situadas entre las porciones sobresalientes de las rejillas (20) y el desplazador (60) .