INTERRUPTOR SECCIONADOR.

Un interruptor seccionador que comprende: - una estructura (2) de soporte,

- un árbol (4) portador de contactos que puede girar entre una posición de apertura y una posición de cierre de los contactos, y - medios (5') para accionar el árbol (4) portador de contactos que comprenden - un mango (7) de accionamiento, - un árbol (6) de control accionado por un mango (7) de accionamiento, - medios (10, 16) de acoplamiento entre el eje (6) de control y el árbol (4) portador de contactos, que comprenden un brazo (16) constreñido en el árbol (6) de control, y - un órgano (17, 20, 21, 23) de ajuste a presión asociado con los medios (10, 16) de acoplamiento, para aplicar una fuerza elástica al árbol portador de contactos tanto para abrir como para cerrar; comprendiendo el órgano de ajuste a presión - un elemento (20) que es móvil con respecto a la estructura (2) de soporte, - medios elásticos (21) asociados con el elemento móvil (20), - un resorte (17) de torsión que tiene un primer extremo constreñido a los medios (10, 16) de acoplamiento y un segundo extremo constreñido al elemento móvil (20), - un dispositivo (23) de detención capaz de mantener al elemento móvil (20) en una posición predeterminada, - medios de disparo capaces de liberar el dispositivo (23) de detención, - medios (21, 24, 25) de arrastre capaces de actuar sobre el árbol (4) portador de contactos en la dirección de apertura de los contactos, cuando los medios de disparo liberan al dispositivo (23) de detención, y - medios (7, 16, 30, 31) de carga capaces de desplazar al elemento móvil (20) en la dirección que carga los medios elásticos (21) hasta que alcanza la posición predeterminada por el dispositivo (23) de detención, caracterizado porque - dicho brazo (16) está operativamente interpuesto entre dicho resorte (17) de torsión y dicho árbol (4) portador de contactos; y - dicho resorte (17) de torsión está operativamente interpuesto entre dicho brazo (16) y dicho elemento móvil (20), estando constreñido dicho primer extremo del resorte de torsión en dicho brazo (16)

Interruptor seccionador.

La presente invención está relacionada con interruptores eléctricos y, más en particular, con un interruptor seccionador.

Los interruptores seccionadores son elementos de equipos utilizados en muchas instalaciones eléctricas con el fin de hacer posible que partes de la planta quede aislada o puesta nuevamente en servicio. No realizan funciones de protección de la planta respecto a corrientes de avería y deben ser capaces por tanto de soportar las altas corrientes y las consiguientes cargas electrodinámicas que ocurren durante los cortocircuitos, sin sufrir daños. Este requisito impone el uso de altas presiones de contacto, obtenidas (por ejemplo) teniendo recursos de contactos de mordaza, y por tanto el uso de mecanismos operativos capaces de desarrollar energías relativamente altas, normalmente mayores que las necesarias para otros tipos de interruptores, siendo los disyuntores un ejemplo de ellos.

La mayor parte de los interruptores seccionadores actualmente en el mercado, tienen un mecanismo de dos estados (contactos abiertos o contactos cerrados) que pueden ser accionados a mano. Típicamente, el mecanismo comprende un resorte que se comprime manualmente cada vez que el interruptor es accionado, ya sea para abrir o para cerrar los contactos, y libera la energía almacenada para abrir o cerrar los contactos. Como regla general, el mecanismo en cuestión es simple y eficaz, capaz de ser fabricado económicamente.

Existe una necesidad sentida incluso más fuertemente de interruptores seccionadores con mecanismos capaces de abrir los contactos por medio de electroimanes controlados a distancia, por ejemplo, cuando hay que enfrentarse a situaciones de emergencia. Se conocen dos soluciones para satisfacer esta necesidad.

Una solución consiste en adaptar un disyuntor para ser utilizado como interruptor seccionador. En ese caso, el diseñador explota la capacidad de estos disyuntores de ser controlados a distancia, pero ha de tener en cuenta su pobre rendimiento eléctrico en el caso de corrientes de avería; en realidad, un disyuntor tiene la función de aislar un circuito eléctrico interrumpiendo las corrientes de avería en el tiempo más corto posible, pero sus contactos no están diseñados para soportar altas corrientes de avería, al tiempo que permanecen cerrados sin sufrir daños. Además, esta solución es decididamente desventajosa desde el punto de vista económico, porque los disyuntores son mucho más costosos que los interruptores seccionadores de dos estados.

El documento FR 2628261 divulga un disyuntor que tiene un contacto móvil giratorio cargado por un resorte para abrirse, y un elemento de gancho móvil adaptado para hacer girar el contacto móvil para cerrar el contacto, como contraste a la acción de dicha carga por resorte.

Otra solución consiste en realizar interruptores seccionadores con mecanismos específicos que permiten que los contactos se abran por medio de electroimanes. Un mecanismo comúnmente empleado está provisto de dos resortes: un resorte de cierre y un resorte de apertura y está caracterizado por una secuencia de apertura (ciclo apertura-cierre) que concibe los siguientes pasos operativos:

- carga manual de ambos resortes hasta que se alcanza un punto muerto del mecanismo,

- cierre de los contactos por medio de la liberación de la energía acumulada en el resorte de cierre (el resorte de apertura permanece cargado),

- apertura de los contactos por medio de la liberación de la energía acumulada en el resorte de apertura (operación realizada manualmente o bien por medio de un electroimán),

- reposición del dispositivo de bloqueo de la apertura cuando la apertura fue efectuada por un electroimán.

Esta solución está igualmente asociada a algunas desventajas. El mecanismo de apertura-cierre es más complejo y más costoso y también es completamente diferente del mecanismo de un interruptor seccionador de dos estados, de manera que han de constituirse dos líneas de producción diferentes para los interruptores de dos estados y los interruptores de los cuales puede controlarse a distancia su apertura, con las consiguientes complicaciones de la gestión industrial. Desde el punto de vista del usuario, también, hay algunos aspectos negativos: en realidad, la energía necesaria tanto para el cierre como para la apertura del interruptor ha de ser proporcionada ya durante la operación de cierre, de manera que esta operación requiere un mayor esfuerzo que el necesario para hacer funcionar el mecanismo del interruptor de dos estados.

Un objetivo de la presente invención es por tanto proporcionar un interruptor seccionador que pueda ser abierto por control a distancia y requiera solamente variaciones mínimas del mecanismo de accionamiento de un interruptor de dos estados y deje su volumen inalterado.

Este objetivo se alcanza realizando el interruptor descrito y caracterizado en términos generales en la Reivindicación 1.

La invención se comprenderá más claramente a partir de la siguiente descripción detallada de un modo de realización de la misma, que se ofrece meramente a modo de ejemplo y que no se considera por tanto limitativo en modo alguno, haciendo referencia la descripción a los dibujos anexos, de los cuales:

- la figura 1 muestra una vista en perspectiva de un interruptor de dos estados, sin su parte de cubierta,

- las figuras 2 a 4 muestran alzados laterales, en sección parcial, del interruptor de la figura 1, configurado en tres pasos operativos diferentes,

- la figura 5 muestra una vista en perspectiva de un interruptor de acuerdo con un modo de realización de la invención, de nuevo sin la parte de cubierta;

- las figuras 6 a 9 muestran alzados laterales, en sección parcial, del interruptor de la figura 5, configurado en cuatro pasos operativo diferentes, y

- la figura 10 muestra una vista en perspectiva de un detalle del interruptor de la figura 5.

Haciendo referencia a las figuras 1 a 4, el interruptor comprende una vaina, consistente en una base 2 y una parte de cubierta (no ilustrada) que puede superponerse a la base, terminales 3 de entrada y salida (cuatro pares en el ejemplo presente), un árbol 4 portador de contactos hecho de material aislante, un mecanismo 5 para hacer funcionar el árbol portador de contactos y un mango 7 de accionamiento.

Los contactos están constituidos por elementos metálicos 8 con extremos de mordaza montados en posiciones diametralmente opuestas con respecto al eje del árbol 4 portador de contactos, y de forma que quedan enganchados con elementos correspondientes 9 de cuchilla de un terminal de entrada y un terminal de salida.

El mecanismo operativo 5 comprende un árbol 6 de control, un brazo 16 constreñido en el extremo interno del árbol 6 de control con un juego angular predeterminado (por ejemplo de 30º) y un órgano a presión consistente en un resorte helicoidal 17 de torsión que tiene uno de sus extremos constreñido en la base 2 y el otro extremo constreñido en el extremo del brazo 16. El árbol 4 portador de contactos está montado sobre la base 2 con su eje de rotación coaxial con el árbol 6 de control, y tiene una parte final 10 constituida de tal manera que forma una cavidad 19 que define un sector circular en el cual el brazo 16 puede desplazarse en rotación entre dos posiciones angulares delimitadas por las paredes de esta cavidad.

Considérese ahora el funcionamiento del interruptor, haciendo referencia, en particular, a las figuras 2, 3 y 4, que muestran el interruptor, respectivamente, en la posición con los contactos abiertos, en una posición intermedia durante la operación de cierre y en la posición cerrada. Cuando el árbol 6 de control gira en la dirección indicada por la flecha en los dibujos, el brazo 16 gira en la cavidad 19, pero sin quedar enganchado con el árbol 4 portador de contactos, hasta que el resorte 17 está totalmente cargado (figura 3). En ese punto, el brazo 16 se apoya contra la pared superior de la cavidad 19 y el resorte 17 tiende a quedar descargado, aplicando así un par al brazo 16. El brazo sufre por tanto una repentina aceleración de su rotación, queda desenganchado del árbol 6 de control, gracias a su acoplamiento con un juego angular, y arrastra al árbol 4 portador de contactos para hacerle girar. El resorte 17 se elige de tal manera que su energía de descarga será suficiente para forzar los elementos 8 de contacto...

1. Un interruptor seccionador que comprende:

- una estructura (2) de soporte,

- un árbol (4) portador de contactos que puede girar entre una posición de apertura y una posición de cierre de los contactos, y

- medios (5') para accionar el árbol (4) portador de contactos que comprenden

- un mango (7) de accionamiento,

- un árbol (6) de control accionado por un mango (7) de accionamiento,

- medios (10, 16) de acoplamiento entre el eje (6) de control y el árbol (4) portador de contactos, que comprenden un brazo (16) constreñido en el árbol (6) de control, y

- un órgano (17, 20, 21, 23) de ajuste a presión asociado con los medios (10, 16) de acoplamiento, para aplicar una fuerza elástica al árbol portador de contactos tanto para abrir como para cerrar;

comprendiendo el órgano de ajuste a presión

- un elemento (20) que es móvil con respecto a la estructura (2) de soporte,

- medios elásticos (21) asociados con el elemento móvil (20),

- un resorte (17) de torsión que tiene un primer extremo constreñido a los medios (10, 16) de acoplamiento y un segundo extremo constreñido al elemento móvil (20),

- un dispositivo (23) de detención capaz de mantener al elemento móvil (20) en una posición predeterminada,

- medios de disparo capaces de liberar el dispositivo (23) de detención,

- medios (21, 24, 25) de arrastre capaces de actuar sobre el árbol (4) portador de contactos en la dirección de apertura de los contactos, cuando los medios de disparo liberan al dispositivo (23) de detención, y

- medios (7, 16, 30, 31) de carga capaces de desplazar al elemento móvil (20) en la dirección que carga los medios elásticos (21) hasta que alcanza la posición predeterminada por el dispositivo (23) de detención,

caracterizado porque

- dicho brazo (16) está operativamente interpuesto entre dicho resorte (17) de torsión y dicho árbol (4) portador de contactos; y

- dicho resorte (17) de torsión está operativamente interpuesto entre dicho brazo (16) y dicho elemento móvil (20), estando constreñido dicho primer extremo del resorte de torsión en dicho brazo (16).

2. Un interruptor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los medios elásticos comprenden un resorte (21) de compresión.

3. Un interruptor de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el dispositivo (23) de detención comprende un cuerpo, estando dicho cuerpo montado giratoriamente sobre la estructura (2) de soporte y provisto de un elemento (33) de enganche capaz de quedar enganchado con el elemento móvil (20), y una palanca (27) de disparo.

4. Un interruptor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los medios de disparo comprenden un electroimán capaz de accionar la palanca (27) de disparo.

5. Un interruptor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el árbol (4) portador de contactos y el árbol (6) de control pueden girar sustancialmente alrededor del mismo eje.

6. Un interruptor de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el elemento móvil comprende una placa (20) que puede deslizar en un plano perpendicular al eje del árbol (6) de control.

7. Un interruptor de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el elemento de enganche comprende un rodillo (33) y la placa (20) comprende un rebaje (32) que constituye un asiento para el rodillo (33).

8. Un interruptor de acuerdo con las reivindicaciones 5, 6 o 7, en el que el brazo (16) está constreñido en el árbol (6) de control con un determinado juego angular, y en el que dichos medios de acoplamiento entre el árbol (6) de control y el árbol (4) portador de contactos comprenden una parte final (10) del árbol (4) portador de contactos, constituido de tal manera que forma una cavidad (19) que define un sector circular dentro del cual se puede desplazar el brazo (16) entre dos posiciones angulares delimitadas por las paredes de la cavidad (19).

9. Un interruptor de acuerdo con las reivindicaciones 6, 7 u 8, en el que los medios de arrastre comprenden una superficie (24) de leva integrada con el árbol (4) portador de contactos y un pasador (25) integrado con el brazo (16).

10. Un interruptor de acuerdo con la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que los medios de carga comprenden una superficie inclinada (30) integrada con la placa (20) y un elemento impulsor (31) integrado con el brazo (16).

11. Un interruptor de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 6, en el que dicha placa (20) está adaptada para deslizar a lo largo de una dirección de compresión/descarga de dicho resorte (21) de compresión.

12. Un interruptor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho elemento móvil (20) está operativamente interpuesto entre dicho resorte (17) de torsión y dichos medios elásticos (21).