ES2239381T3 - Ensamblaje de contacto rotatorio para disyuntores de alto amperaje nominal. - Google Patents
Ensamblaje de contacto rotatorio para disyuntores de alto amperaje nominal.Info
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Abstract
UN BRAZO (26) ROTATORIO DEL DISRUPTOR PARA CONTACTOS AMOVIBLES (29, 30) SE USA CON UNA PLURALIDAD DE DISRUPTORES (11, 12, 13) MONOPOLO AGRUPADOS ENTRE SI PARA FORMAR UN DISRUPTOR (10) MULTIPOLOS. PARA SUMINISTRAR UN DESGASTE UNIFORME DE CONTACTO ENTRE LOS CONTACTOS (27, 28, 29, 30) DE LOS DISRUPTORES ASOCIADOS, UN ROTOR (25) QUE SOPORTA UN PIVOTE (39) DE UN BRAZO (26) DE CONTACTO ROTATORIO ESTA RANURADO PARA SITUAR AUTOMATICAMENTE EL BRAZO ROTATORIO (26) QUE SOPORTA LOS CONTACTOS (29, 30) AMOVIBLES Y PERMITIR CAMBIOS EN LA GEOMETRIA DE LOS CONTACTOS (27, 28, 29 Y 30) MIENTRAS QUE SE MANTIENEN UNAS FUERZAS COMPRESIVAS DE CONTACTO CONSTANTES. LOS DISRUPTORES INDIVIDUALES (11, 12, 13) SE CONECTAN CON EL MECANISMO (18) DE OPERACION CENTRAL POR MEDIO DE UNA SOLA PATILLA (38).
Description
Ensamblaje de contacto rotatorio para disyuntores
de alto amperaje nominal.
La presente invención se refiere al campo de los
ensamblajes de conmutación para ser empleados, en número de uno o
más, en disyuntores industriales de bajo voltaje, específicamente en
disyuntores moldeados en caja.
La Patente estadounidense nº 4.616.198 titulada
"Disposición de Contacto para un Disyuntor de Limitación de
Corriente" describe el uso temprano de un primer y un segundo
par de contactos de disyuntor dispuestos en serie para reducir
sustancialmente la cantidad de corriente que se deja pasar tras la
aparición de una situación de sobrecorriente.
Cuando los pares de contactos están dispuestos
sobre un brazo de contacto amovible, como por ejemplo el descrito en
la Patente estadounidense 4.910.485 titulada "Disyuntor múltiple
con Contacto rotatorio de Apertura Doble", debe proporcionarse
algún medio para asegurar que los pares de contactos presenten la
misma presión de contacto para reducir el desgaste de contacto y la
erosión.
Una disposición que proporciona un desgaste de
contacto uniforme se describe en la Patente estadounidense nº
4.649.247 titulada "Ensamblaje de Contacto para Disyuntores con
una Palanca de Contacto de Doble Brazo". Esta disposición incluye
una ranura alargada conformada en perpendicular al desplazamiento de
contacto para proporcionar una fuerza de cierre de contacto uniforme
sobre ambos pares de contactos.
La Patente estadounidense nº 5.030.804 titulada
"Disposición de Contacto para Dispositivos de Conmutación
Eléctricos" describe la provisión de un par de placas cilíndricas
situadas a ambos lados de los brazos de contacto rotatorios y que
conforman unas ranuras alargadas practicadas dentro de cada una de
las placas cilíndricas.
Otro ejemplo de disyuntor del tipo indicado se
encuentra en el Documento FR-A-2
682 531.
Cuando los contactos rotatorios son utilizados en
una gama de disyuntores de régimen de amperaje nominal diferente. El
tamaño del contacto varía de acuerdo con el régimen de amperaje
nominal de forma que las placas cilíndricas complementarias deben
tener un tamaño acorde con dicho régimen.
Sería económicamente ventajoso disponer de una
amplia gama de disyuntores de contacto rotatorio que permitiera la
reducción del desgaste de contacto sin tener que almacenar y
ensamblar una amplia gama de placas cilíndricas ranuradas.
De acuerdo con ello, un objeto de la invención es
incluir un medio para reducir dicho desgaste de contacto de los
disyuntores de contacto rotatorio en relación con una amplia gama
de regímenes de amperaje nominal con el menor número de componentes
de ensamblaje asociados.
Un brazo de contacto rotatorio para disyuntores
se utiliza dentro de una pluralidad de disyuntores monopolo
acoplados entre sí para formar un disyuntor multipolo único. Para
proporcionar un desgaste de contacto uniforme entre los disyuntores
de circuito asociados, el rotor que lleva el pivote del brazo de
contacto rotatorio está ranurado para posibilitar que el brazo de
contacto proporcione unas fuerzas compresoras de contacto
constantes. La sección central del brazo de contacto está
configurada para posicionar los contactos dentro de las posiciones
definidas CERRADA, ABIERTA POR REPULSION (abierta por repulsión
electrodinámica debida, por ejemplo, a una corriente de
cortocircuito) y ABIERTA DE BLOQUEO. La interconexión de los
ensamblajes de rotor con el mecanismo operativo se obtiene mediante
un único pasador alargado.
Las características de la invención se definirán
específicamente en las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo otras
características y ventajas resultarán evidentes mediante la
subsecuente divulgación detallada de una forma de realización de la
misma, ilustrada en los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva desde
arriba de un disyuntor multipolo compuesto de tres ensamblajes
monopolo contenidos dentro de una carcasa del disyuntor única;
la Figura 2 es una vista lateral de tamaño
ampliado de uno de los ensamblajes monopolo situados dentro del
disyuntor de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en perspectiva desde
arriba de la disposición de contacto situada dentro del ensamblaje
monopolo de la Figura 2;
la Figura 4 es una vista en planta lateral
(girada boca abajo con respecto a las Figuras 2 y 3), del rotor
utilizado en la disposición de contacto de la Figura 2; y
la Figura 5A es una vista en planta lateral del
ensamblaje monopolo de la Figura 1 que muestra el brazo de contacto
en la posición CERRADA;
la Figura 5B es una vista en planta lateral del
ensamblaje monopolo de la Figura 2 que muestra el brazo de contacto
en la posición ABIERTA POR REPULSION al ser sometida a una
situación de sobrecorriente intensa (corriente de
cortocircuíto);
la Figura 5C es una vista en planta lateral del
ensamblaje monopolo de la Figura 2 que muestra el brazo de contacto
en la posición de ABIERTA DE BLOQUEO; y
la Figura 5D es una vista en planta lateral del
ensamblaje monopolo de la Figura 2 que muestra el brazo de contacto
en la posición DEFINITIVAMENTE ABIERTA debido a la intervención de
los dispositivos de desconexión asociados al disyuntor;
Un disyuntor monopolo se muestra en la Figura 1
comprendiendo una caja 14 y una tapa 15 con una palanca operativa 16
que sobresale de la tapa a través de una abertura 17. La palanca
operativa interactúa con el mecanismo operativo 18 del disyuntor
para controlar las posiciones de ACTIVADO y DESACTIVADO del brazo de
contacto central 26, y del ensamblaje de contacto rotatorio central
32 (Fig. 2) situado dentro del mecanismo operativo del disyuntor.
Un primer brazo de contacto rotatorio 22 y un primer ensamblaje 20
del primer brazo de contacto rotatorio situado dentro de un primer
polo 12, en un lado del mecanismo operativo 18, y un segundo brazo
de contacto rotatorio 24 y un segundo ensamblaje 21 del brazo del
segundo contacto rotatorio situado dentro del segundo polo 13, en el
lado opuesto del mecanismo operativo, se desplazan al unísono para
proporcionar una interrupción completa del circuito multipolo. Un
pasador alargado 38 interconecta el mecanismo operativo 18 con el
primer y segundo ensamblajes 20,21 del brazo de contacto rotatorio.
Como se describe en la mencionada Patente estadounidense 4.649.247,
un rotor 25 (Fig. 2) interconecta cada uno de los brazos de
contacto rotatorio 22,24 con los correspondientes pares de
contactos fijos 27,28 y de los contactos amovibles 29,30.
De acuerdo con la invención, el ensamblaje de
contacto rotatorio central se representa en al Figura 2 mostrando la
configuración posicional entre el rotor 25 en posición intermedia
entre una brida inferior 23 y una brida superior 31 y las cajas de
soplado del arco 33,34. El primer ensamblaje 20 del brazo de
contacto rotatorio y el segundo ensamblaje 21 del brazo de contacto
rotatorio de la Figura 1 no se muestran en la presente memoria pero
son imágenes especulares del ensamblaje 32 del brazo de contacto
rotatorio y operan de forma similar. Las cajas de soplado del arco
33,34 son similares a las descritas en la Patente estadounidense
4.375.021 titulada "Ensamblaje de Extinción del Arco Eléctrico
Rápido en Dispositivos Disyuntores como por ejemplo Disyuntores
Eléctricos". El brazo de contacto rotatorio central 26 se
desplaza al unísono con el motor 25 que, a su vez, conecta con el
mecanismo operativo del disyuntor por medio del pasador alargado 38
para desplazar los contactos amovibles 29,30 entre la posición
CERRADA mostrada en líneas continuas y la posición ABIERTA mostrada
en líneas de puntos. La horquilla 35, compuesta por los brazos
laterales extendidos 36,37, unen el rotor 25 con el mecanismo
operativo 18 del disyuntor y con la palanca operativa 16 de la
Figura 1 para permitir tanto la intervención automática como la
manual para abrir y cerrar los contactos 27 a 30 del disyuntor. El
rotor 25 se apoya en las paredes laterales 52 por medio del muñón
51.
El rotor 25 se muestra en la Figura 3 junto con
el brazo de contacto rotatorio 26 situado entre las bridas inferior
y superior 23,31 junto con uno de los pares de contactos 28,29 para
mostrar la disposición de un par de muelles de cierre de contacto
41,42 a los lados opuestos del rotor 25 para mantener los contactos
en íntima conexión para promover la transferencia eléctrica durante
situaciones de corriente del circuito inactivas. El pasador de
pivote operativo 39 del brazo de contacto rotatorio central 26 se
extiende a través del rotor 25 y responde al movimiento rotacional
del rotor para efectuar la función de apertura y cierre de contacto.
La región central 26A del brazo de contacto rotatorio central 26
está situada dentro de una ranura alargada 40 conformada dentro del
rotor 25, uno de cuyos lados se ha retirado para mostrar más
claramente los pasadores superior e inferior 43,44 que se extienden
a través de los rodillos superior e inferior 45,46 asociados, para
evitar el desgaste desigual de la región central 26A del rotor 25 y
es una importante característica de la invención y se describirá más
adelante con referencia a las Figuras 5A a 5D.
El rotor 25 se muestra en la Figura 4
(mostrándose girado hacia abajo respecto de las Figuras 2 y 3) en
relación con la brida inferior 23 y la brida superior 31, el brazo
de contacto 26 y los contactos 27 a 30, como auxiliar en la
descripción del modo en el cual los contactos fijos 27,28 permanecen
en la posición de contacto presionante cerrado con los contactos
amovibles 29,30 en contrarelación de desgaste y erosión de contacto.
Como se mostró con anterioridad, un par de muelles de extensión,
uno de los cuales se muestra en la referencia numeral 42, se
extienden entre los pasadores superior e inferior opuestos 43,44 que
están situados dentro de las ranuras alargadas 53,54 dentro del
rotor 25. Una abertura alargada 47 está conformada atravesando el
rotor 25 y el pasador de pivote operativo 39 que conecta el brazo de
contacto rotatorio 26 con el rotor, extendiéndose a través de la
abertura alargada. La relación "flotante" entre el pasador de
pivote operativo 39 y los muelles de cierre de contacto 41,42
permite que los muelles fuercen los contactos amovibles 29,30 en
apretado contacto con los contactos fijos asociados 27,28, como se
indica en las líneas de puntos, para compensar el desgaste y
erosión de contacto.
La separación de contacto potenciada y el control
proporcionado por el rotor 25 se muestran a continuación de forma
óptima con referencia a las Figuras 5A a 5D en las que los rodillos
superior e inferior 45,46 permanecen rotatoriamente inmóviles con
relación al pasador de pivote 39 del brazo de contacto rotatorio
central 26 mientras que los contactos 27,30 se desplazan desde la
posición CERRADA hasta la posición ABIERTA POR REPULSION, hasta la
posición ABIERTA DE BLOQUEO y hasta la posición DEFINITIVAMENTE
ABIERTA de acuerdo con lo indicado en la presente memoria. Aunque el
efecto de la rotación del brazo de contacto rotatorio central 26 es
la misma para los contactos situados en ambos extremos, las
descripciones de contacto para los contactos 28,29 opuestos a los
contactos 27,30 se omiten por razones de claridad. La región
central 26A del brazo de contacto rotatorio central 26 que opera
dentro de la ranura del rotor alargada 40, es tal que el rodillo
superior 45 se alinea con un extremo de una primera superficie de
leva 48 conformada en la parte superior de la sección central. Un
perfil similar existe para la sección central 26A en proximidad al
rodillo inferior 46 para controlar los contactos en el lado del
brazo de contacto rotatorio central 26 opuestos a los contactos
27,30. En la posición CERRADA indicada en la Figura 5A, la línea de
fuerza creada por los muelles 41,42 y a través del rodillo 45 y
del brazo de contacto rotatorio central 26 se indica mediante la
flecha A. En la posición ABIERTA POR REPULSION, cuando el
brazo de contacto rotatorio central 26 es magnéticamente
"expulsado" en la dirección sinistrorso bajo condiciones de
intensa sobrecorriente, el rodillo queda atrapado en la segunda
superficie de leva 49 conformada en la región central como se
indica en la Figura 5B. Durante la posición ABIERTA POR REPULSION,
la línea de fuerza creada por los muelles 41,42 y a través del
rodillo 45 y del brazo de contacto rotatorio central 26 se indica
mediante la flecha B. La línea de fuerza B, que controla la
apertura del brazo de contacto rotatorio central 26 bajo un estado
de sobrecorriente intensa, se indica mediante la configuración de la
segunda superficie de leva 49. Dispositivos apropiados de
selectividad emplearán una segunda superficie de leva 49 que produce
una línea de fuerza B1. Mientras que dispositivos apropiados para
una rápida apertura emplearán una segunda superficie de leva 49 que
produce una línea de fuerza B2. Tras la completa separación de
contacto, mediante la rotación adicional del brazo de contacto
rotatorio central 26 la dirección sinistrorso hasta la posición
ABIERTA DE BLOQUEO mostrada en la Figura 5C, el rodillo 45 queda
atrapado dentro del surco 50 conformado en la región central en el
lado opuesto de la segunda superficie de leva 49 respecto de la
primera superficie de leva 48. En la posición ABIERTA DE BLOQUEO,
la línea de fuerza creada por los muelles 41,42 y a través del
rodillo 45 y del brazo de contacto rotatorio central 26 se indica
por la flecha C para evitar que el brazo de contacto
rotatorio central 26 gire retrocediendo hasta la posición CERRADA.
La desconexión del mecanismo operativo del disyuntor con el brazo
de contacto rotatorio central 26 en la posición ABIERTA DE BLOQUEO
provoca que el rotor 25 y los rodillos 45,46 giren en dirección
sinistrorso hasta que los rodillos 45,46 conecten con la superficie
de leva 48, colocando el brazo de contacto rotatorio central 26 en
la posición ABIERTA. El brazo de contacto rotatorio central 26
permanece en la posición ABIERTA, mostrada en la Figura 5D, hasta
que la palanca operativa 16, anteriormente descrita en la Figura 1,
es primeramente girada hasta la abertura de contacto para
restablecer el mecanismo operativo, y a continuación para cerrar el
contacto, como se observa en la Figura 1, para restablecer el
mecanismo operativo y para hacer retornar el brazo de contacto
rotatorio hasta la posición CERRADA mostrada en la Figura 5A.
En la presente memoria ha sido descrito un
ensamblaje de contacto rotatorio de un disyuntor que tiene una
amplia gama de regímenes de amperajes nominales. El desgaste y
erosión de contacto junto con la prestación de control del brazo de
contacto y el medio de interconexión del mecanismo se ilustró
mediante el empleo de un número limitado de componentes para reducir
el coste de dichos componentes así como el tiempo de ensamblaje.
Claims (17)
1. Disyuntor que comprende una caja (14)
eléctricamente aislante y una tapa (15), un primer y un segundo
pares de contactos separables (28,29; 30,27) situados dentro de
dicha caja (14) y dispuestos para su conexión con un circuito
eléctrico, estando dicho primer par de contactos (28,29) dispuesto
en un extremo de un primer brazo de contacto rotatorio (26) y
estando dicho segundo par de contactos (30,27) dispuesto en un
extremo del mismo, interactuando un mecanismo operativo (18) dentro
de dicha caja (14) con dicho primer brazo de contacto rotatorio
(26) para hacer rotar el primer brazo de contacto rotatorio (26) e
interrumpir dicho circuito eléctrico tras la aparición de una
situación de sobrecorriente; caracterizado por:
un primer rotor (25) que conecta dicho primer
brazo de contacto rotatorio (26) con dicho mecanismo operativo (18),
teniendo dicho primer rotor (25) una ranura alargada (40) y teniendo
dicho primer brazo de contacto rotatorio (26) un primer pasador de
pivote (39), por medio del cual dicho primer pasador de pivote (39)
se extiende a través de dicha ranura alargada (40) proporcionando un
huelgo entre dicho pasador de pivote (39) y dicho primer rotor
(25).
2. El disyuntor de la reivindicación 1,
caracterizado por un tercer y un cuarto pares de contactos
separables situados dentro de dicha caja (14) y dispuestos para su
conexión con dicho circuito eléctrico, estando dicho tercer par de
contactos dispuesto en un extremo de un segundo brazo rotatorio (22)
y estando dicho cuarto par de contactos dispuesto en un extremo
opuesto a aquél.
3. El disyuntor de la reivindicación 2,
caracterizado por un quinto y un sexto pares de contactos
separables situados dentro de dicha caja (14) y dispuestos para su
conexión con dicho circuito eléctrico, estando dicho quinto par de
contactos dispuesto en un extremo de un tercer brazo de contacto
rotatorio (24) y estando dicho sexto par de contactos dispuesto en
un extremo opuesto a aquél.
4. El disyuntor de la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho primer brazo de contacto
rotatorio (26) comprende una primera región central (26A)
perimétrica a dicho primer pasador de pivote (39), definiendo dicha
primera región central (26A) una primera superficie de leva (48)
para retener dicho primer brazo de contacto rotatorio (26) en una
posición cerrada.
5. El disyuntor de la reivindicación 4,
caracterizado porque dicha primera región central (26A)
comprende adicionalmente una segunda superficie de leva (49) para
controlar la transición de dicho primer brazo de contacto rotatorio
(26) hasta una posición abierta por repulsión.
6. El disyuntor de la reivindicación 5,
caracterizado porque dicha segunda superficie de leva (49)
situada en dicho primer brazo de contacto (26) tiene una línea de
fuerza (B) a través del centro de rotación de dicho primer
brazo de contacto(26).
7. El disyuntor de la reivindicación 5,
caracterizado porque dicha segunda superficie de leva (49)
situada en dicho primer brazo de contacto (26) tiene una línea de
fuerza (A) que presiona dicho primer brazo de contacto (26)
en dirección de dextrorso.
8. El disyuntor de la reivindicación 5,
caracterizado porque dicha segunda superficie de leva (49)
situada en dicho primer brazo de contacto (26) tiene una línea de
fuerza (C) que presiona dicho primer brazo de contacto (26)
en dirección sinistrorso.
9. El disyuntor de la reivindicación 5,
caracterizado porque dicha primera región central (26A)
define adicionalmente un rebajo (50) para retener dicho primer
brazo de contacto rotatorio (26) en posición abierta de
bloqueo.
10. El disyuntor de la reivindicación 6,
caracterizado porque dicho rotor (25) incluye una segunda
ranura alargada situada en un lado opuesto a aquella.
11. El disyuntor de la reivindicación 10,
caracterizado porque dicho rotor (25) incluye un par de
muelles extensores (41,42), uno a cada lado, extendiéndose dichos
muelles extensores (41,42) entre un par de unos primer y segundo
pasadores (43,44) que se extienden desde dichos ambos lados de dicho
rotor (25).
12. El disyuntor de la reivindicación 11,
caracterizado por incluir un par de primer y segundo
rodillos (45,46), dispuestos sobre dichos primer y segundo pasadores
(43,44), aprisionando dichos primer y segundo rodillos (45,46) entre
ellos dicha primera región central (26A).
13. El disyuntor de la reivindicación 12,
caracterizado porque dicho primer y segundo rodillos (45,46)
interactúan con dichas primera y segunda superficies de leva (48,49)
situadas en dicha primera región central (26A) para situar dicho
primer brazo de contacto rotatorio (26) en dichas posiciones cerrada
y abierta por repulsión.
14. El disyuntor de la reivindicación 13,
caracterizado porque dichos primer y segundo rodillos
(45,46) interactúan con dicho rebajo (50) situado en dicha primera
región central (26A) para situar dicho primer brazo de contacto
rotatorio (26) en dicha posición abierta de bloqueo.
15. El disyuntor de la reivindicación 10,
caracterizado porque dicha primera región central (26A) está
situada dentro de dicha ranura alargada (40).
16. El disyuntor de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho rotor
(25) está conectado con dicho mecanismo operativo (18) por medio de
un pasador alargado (38).
17. El disyuntor de la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho rotor (25) es soportado dentro
de dichas caja (14) y tapa (15) mediante un muñón (51).
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