ES2267482T3 - Polo para disyuntor electrico, provisto de una camara de extincion con pantallas dielectricas. - Google Patents
Polo para disyuntor electrico, provisto de una camara de extincion con pantallas dielectricas. Download PDFInfo
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Abstract
Polo para un disyuntor eléctrico (10) que comprende una caja (12), un mecanismo de control (14) preparado para pasar de una posición cerrada a una posición abierta, comprendiendo dicho polo: - un órgano de contacto fijo (20), incluyendo una zona de contacto (36), - un órgano de contacto móvil (22), preparado para ser acoplado a dicho mecanismo, y para pasar de una posición cerrada en la cual está en contacto con la zona de contacto del órgano de contacto fijo, a una posición abierta donde los dos órganos de contacto están separados, - una cámara de extinción de arco (24), que incluye: - dos bridas laterales (68) paralelas de material aislante, situadas a igual distancia de un plano longitudinal medio (70) de la cámara, - separadores (78) que se extienden de una de las bridas laterales a la otra casi perpendicularmente al plano medio longitudinal, - una abertura anterior (76) situada cerca de la zona de contacto del órgano de contacto fijo, - un cuerno de arco inferior (34) de material conductor, conectado eléctricamente al órgano de contacto fijo, - un cuerno de arco superior (96) de material conductor, estando los separadores situados entre el cuerno de arco inferior y el cuerno de arco superior, - un par de pantallas dieléctricas laterales (100) de material eléctricamente aislante, que sobresalen hacia el plano medio y limitan lateralmente la abertura anterior de la cámara, caracterizada porque: - cada pantalla dieléctrica lateral (100) está dispuesta de manera que se interpone lateralmente entre los separadores y el órgano de contacto móvil en posición abierta, - el par de pantallas dieléctricas laterales (100) está dispuesto de manera que la longitud de la abertura de la cámara, medida perpendicularmente al plano medio longitudinal, sea casi más débil cerca del cuerno de arco superior que cerca del cuerno del arco inferior.
Description
Polo para disyuntor eléctrico, provisto de una
cámara de extinción de arco con pantallas dieléctricas.
La presente invención se refiere a una cámara de
corte de un disyuntor de baja tensión de fuerte intensidad.
El documento EP0306382 describe un disyuntor
multipolar con caja aislante moldeada que contiene un mecanismo de
control acoplado a un barrote de conmutación de forma que garantiza
la abertura y el cierre del conjunto de polos del disyuntor. Cada
polo incluye un órgano de contacto fijo, un órgano de contacto móvil
y una cámara de extinción de arco. El órgano de contacto fijo
incluye una zona fija conductora de conducción de corriente que se
apoya en el fondo de la caja, unos contactos fijos principales y un
contacto fijo de arco. La zona de contacto fija está dispuesta en
toma delantera. Dicho de otro modo, está constituida por una barra
metálica relativamente rectilínea, que no impone un trayecto curvado
a la corriente que la atraviesa e impide en consecuencia todo efecto
electromagnético de bucle sobre el arco que nace en el momento de la
abertura. El órgano de contacto móvil incluye una zona fija
conductora de conducción de corriente que se apoya igualmente en el
fondo de la caja, y un sistema de contactos que cuenta con una
pluralidad de contactos principales idénticos, repartidos entre dos
series de igual número y por ambos lados de un contacto de arco
móvil que se extiende longitudinalmente según el eje medio del polo.
El contacto de arco sobresale hacia el interior de la cámara y
permite la entrada del arco en la cámara. La cámara de extinción de
arco está dispuesta por encima de la primera zona e incluye unas
bridas laterales que soportan un apilamiento de separadores
constituidos por chapas metálicas de desionización del arco,
teniendo cada chapa una ranura en forma de V. Un cuerno de arco
inferior y un cuerno de arco superior encuadran el apilamiento de
chapas de la cámara de extinción. El cuerno de arco superior está
dotado de dos patas laterales que se cierran en la dirección de los
contactos fijos y que obturan parcialmente la parte alta de la
entrada en la cámara. En la zona de separación de los contactos en
la prolongación de cada una de las bridas laterales de la cámara se
encuentra un ajustador lateral de guía de arco. Los dos ajustadores
sobresalen al sesgo uno hacia el otro a partir del plano de la brida
correspondiente. Los ajustes tienen una forma casi trapezoidal y
están situados en la parte inferior de la cámara, cerca del contacto
fijo. Limitan en la parte inferior el acceso a la cámara, cerca del
cuerno de arco inferior. En el momento de la abertura de los
contactos, los ajustadores guía permiten un centrado de la raíz de
arco a lo largo del cuerno de arco
inferior.
inferior.
Tal cámara está particularmente adaptada a
disyuntores de calibre elevado, del calibre de 3000 A, que deben
superar pruebas de corte monofásico a una tensión relativamente
elevada, del calibre de 600 V con una intensidad bastante débil, del
calibre de 5 a 10 veces la corriente nominal del disyuntor. En
cambio, se adapta mal al corte de corrientes de falta muy elevadas,
del calibre de 100 kA, bajo una tensión medianamente elevada de
480V. En efecto, la intensidad de la corriente de corte es muy
elevada, el diámetro de la sección del arco es importante, de forma
que el arco nace casi instantáneamente sobre el conjunto de los
dedos de contacto y ocupa inmediatamente el conjunto del volumen
disponible de la cámara. La cámara es sometida entonces a una
presión muy fuerte y a una temperatura muy elevada. La emisión
gasógena de los ajustes contribuye también a aumentar la presión.
Ahora bien, el posicionamiento de los ajustes y del cuerno de arco
superior contribuye a reducir la abertura de la entrada en la
cámara, de lo que se deriva un retraso en el equilibrado de las
presiones en la caja del aparato, que puede suponer la explosión
del
mismo.
mismo.
Es conocida, además, una cámara de arco para
disyuntor, descrita en la patente estadounidense US4650938, que
incluye separadores destinados a estar dispuestos cerca de los
contactos, y un par de bridas laterales dispuestas por ambos lados
de un plano longitudinal mediano de la cámara para soportar los
separadores. Cada brida incluye una nervadura alargada que sobresale
hacia la brida opuesta. Las dos nervaduras se extienden sobre toda
la altura de la cámara, perpendicularmente a los separadores, y
están una frente a la otra. Están dispuestas entre los separadores y
los contactos, de forma que restringen la longitud de la abertura de
la entrada de la cámara de manera uniforme sobre toda la altura de
la cámara. En el momento de la abertura de los contactos, las
nervaduras modifican el flujo gaseoso en la cámara, y protegen la
parte de las bridas que soporta los separadores del flujo de gases
calientes. Tal disposición es útil para un disyuntor de gama baja de
débil rendimiento, con el fin de evitar la alteración de las bridas
por el calor de los gases de arco. En cambio, no permite utilizar el
conjunto del volumen de la cámara para enfriar los gases. Las
dimensiones de la cámara necesarias para disipar la energía de un
arco de una potencia dada, serán entonces más importantes. Además,
un disyuntor de este tipo impone que se tomen disposiciones para
facilitar la entrada del arco en la cámara, y en particular que el
contacto fijo tenga forma de U bajo la superficie inferior de la
cámara, con el fin de crear un efecto electromagnético de bucle que
favorece la entrada del arco en la
cámara.
cámara.
La invención tiene entonces por objetivo mejorar
el rendimiento de un disyuntor multipolar de baja tensión de calibre
elevado provisto de un cuerno de arco superior. Tiene por objetivo
especialmente permitir el corte de arcos eléctricos de diámetro
importante generados por corrientes de falta muy elevadas bajo
tensiones medias, evitando los riesgos de explosión de la
cámara.
Según la invención, este objetivo se alcanza
gracias a un polo para un disyuntor eléctrico que comprende una
caja, un mecanismo de control preparado para pasar de una posición
cerrada a una posición abierta, comprendiendo dicho polo:
- -
- un órgano de contacto fijo, incluyendo una zona de contacto,
- -
- un órgano de contacto móvil, preparado para ser acoplado a dicho mecanismo, y para pasar de una posición cerrada en la cual está en contacto con la zona de contacto del órgano de contacto fijo, a una posición abierta donde los dos órganos de contacto están separados,
- -
- una cámara de extinción de arco, que incluye:
- -
- dos bridas laterales paralelas de material aislante, situadas a igual distancia de un plano longitudinal medio de la cámara,
- -
- separadores que se extienden de una de las bridas laterales a la otra casi perpendicularmente al plano medio longitudinal,
- -
- una abertura anterior situada cerca de la zona de contacto del órgano de contacto fijo,
- -
- un cuerno de arco inferior de material conductor, conectado eléctricamente al órgano de contacto fijo,
- -
- un cuerno de arco superior de material conductor, estando los separadores situados entre el cuerno de arco inferior y el cuerno de arco superior,
- -
- un par de pantallas dieléctricas laterales de material eléctricamente aislante, que sobresalen hacia el plano medio y limitan lateralmente la abertura anterior de la cámara,
caracterizada porque:
- -
- cada pantalla dieléctrica lateral está dispuesta de manera que se interpone lateralmente entre los separadores y el órgano de contacto móvil en posición abierta,
- -
- el par de pantallas dieléctricas laterales está dispuesto de manera que la longitud de la abertura de la cámara medida perpendicularmente al plano medio longitudinal sea casi más débil cerca del cuerno de arco superior que cerca del cuerno del arco inferior.
Los cuernos de arco contribuyen a garantizar la
entrada del arco en la cámara desde el momento en que la cabeza del
arco eléctrico principal conmuta por el cuerno de arco superior,
siendo esto así aunque las zonas de contacto sean de tipo de toma
delantera, sin efecto electromagnético de bucle sobre el arco. Las
pantallas dieléctricas permiten por su parte alargar y curvar el
arco eléctrico entre el contacto móvil en posición abierta y los
separadores, de forma que se favorece la conmutación del arco por el
cuerno de arco superior. La contracción de las pantallas
dieléctricas en la parte inferior de la cámara, cerca del contacto
fijo, permite obtener una larga abertura de la entrada en la cámara,
lo cual favorece el equilibrio de las presiones entre la cámara y el
volumen anterior del polo. En efecto, una subida rápida de la
presión en la cámara sería nefasta para la entrada y el
mantenimiento del arco en la cámara. Además, sería susceptible de
provocar la explosión de la cámara. La combinación de pantallas
dieléctricas perfiladas y de cuernos de arco permite favorecer el
alargamiento del arco en la cámara controlando al mismo tiempo la
presión.
Preferentemente, el cuerno del arco superior
incluye un extremo libre situado cerca del órgano de contacto móvil
en posición abierta, interponiéndose entre los separadores y el
órgano de contacto móvil en posición abierta. La parte superior de
cada pantalla dieléctrica lateral se interpone entre los separadores
y el extremo libre del cuerno de arco superior. Este posicionamiento
del cuerno de arco superior permite una conmutación óptima del arco
por el cuerno de arco superior. Las pantallas dieléctricas
constituyen para el arco un obstáculo. El arco se ve obligado a
esquivarlos para alcanzar los separadores, lo cual permite su
alargamiento.
Según un modo de realización, las pantallas
dieléctricas laterales están constituidas en un material poco
gasógeno, especialmente un politetrafluoretileno o una poliamida
6-6 ó 4-6 muy cargada. Así, las
pantallas no contribuyen a aumentar las presiones en la cámara.
Además, no generan flujos de gas susceptibles de obstaculizar la
entrada del arco en la cámara.
Según un modo de realización, cada pantalla
dieléctrica incluye una parte superior y una parte inferior casi más
estrecha que la parte superior. Alternativamente, es posible
eliminar totalmente la parte inferior.
Según un modo de realización, cada pantalla
dieléctrica incluye una parte anterior, enmarcando lateralmente las
partes anteriores de las dos pantallas dieléctricas al menos
parcialmente la zona de contacto. Las partes anteriores de las
pantallas desempeñan la función de escudo protector de la pared
lateral del polo.
Otras ventajas y características de la invención
se deducirán a partir de la descripción que sigue de un modo de
realización de la invención, aportado a modo de ejemplo no
limitativo y representado en los dibujos adjuntos en los cuales:
la figura 1 representa una vista de un polo de
un equipo según un modo preferente de realización de la invención,
transversal según un plano longitudinal medio de una cámara de corte
de este polo;
la figura 2 representa en perspectiva despiezada
una parte del polo de la figura 1, mostrando especialmente la cámara
de corte;
la figura 3 representa una vista en planta del
polo de la figura 1;
la figura 4 representa las curvas de la
evolución temporal de la intensidad de la corriente y de la tensión
de arco para un disyuntor según la invención y para otros dos
disyuntores, a modo de comparación;
la figura 5 representa las curvas de la
evolución temporal de la presión para un disyuntor según la
invención y para otros dos disyuntores, a modo de comparación.
En referencia a las figuras 1 a 3, un disyuntor
multipolar baja tensión de potencia 10 incluye una caja aislante
moldeada 12 que contiene un mecanismo de control 14 de tipo
conocido, provisto de un barrote de conmutación transversal 16 común
para el conjunto de los polos, torneando en los palieres previstos
en la caja 12. Cada polo incluye un órgano de contacto fijo 20, un
órgano de contacto móvil 22 y una cámara de extinción de arco 24
situada cerca del órgano de contacto fijo 20.
El órgano de contacto fijo 20 incluye una zona
de conducción de corriente 26 montada en el fondo de la caja 12,
parcialmente bajo la cámara de extinción de arco 24. El órgano de
contacto fijo 20 incluye además dos barretas de contacto principales
28 (figura 2) fijadas directamente a la zona de conducción de
corriente 26 y un contacto de arco medio 30 que está dispuesto sobre
una placa metálica 32 que sobresale en relación con las barretas de
contacto fijas 28. La placa metálica 32 está fijada a la zona de
conducción de corriente 26 en una zona intermedia entre las barretas
28 y la cámara 24. Se prolonga hacia el interior de la cámara 24 por
un cuerno de arco inferior conductor 34. La zona de conducción de
corriente 26, las barretas 28, el contacto de arco 30 y el cuerno de
arco 34 están constituidos de diversos materiales metálicos
conductores, y tienen un mismo potencial. El contacto de arco 30 y
las barretas 28 constituyen conjuntamente una zona de contacto 36
destinada a garantizar el contacto eléctrico con el órgano de
contacto móvil 22.
El órgano de contacto móvil 22 incluye por su
parte una zona fija conductora de conducción de corriente 40, una
jaula soporte 42 montada pivotante alrededor de un eje 44 fijo en
relación con la caja 12 y una pluralidad de dedos de contactos
principales 46 (figura 3) situados por ambos lados de un dedo de
contacto de arco 48 medio. Los dedos de contacto 46, 48 pivotan
alrededor de un eje geométrico común 50, fijo en relación con la
jaula 42, y son devueltos hacia el órgano de contacto fijo por medio
de resortes de presión de contacto 52. Una biela de acoplamiento 54
sirve para el acoplamiento entre la jaula 42 del órgano de contacto
móvil 22 y una manivela 56 del barrote de conmutación 16 del
mecanismo 14. Cada dedo principal 46 incluye una pastilla de
contacto 58, destinada a garantizar el contacto con la barreta de
contacto correspondiente 28 del órgano de contacto fijo 20 cuando el
aparato está en la posición cerrada representada en la figura 1, así
como un tope 60 que sobresale más allá de la pastilla de contacto
hacia la cámara de extinción 24. El dedo de contacto de arco posee
por su parte un contacto de arco móvil 62 destinado a garantizar el
contacto con el contacto de arco fijo 30 del órgano de contacto fijo
20 cuando el aparato está en la posición cerrada representada en la
figura 1, así como un tope 64 que sobresale más allá de la pastilla
de contacto hacia la cámara de extinción 24 y tiene una forma
idéntica a la de los topes 60. Los dedos de contacto 46, 48 están
conectados eléctricamente a la zona de conducción de corriente 40
por medio de trenzas 49.
La cámara de extinción 24 incluye dos bridas
laterales 68 de material aislante, que son paralelas al plano de
corte de la figura 1 y están situadas a igual distancia por ambos
lados de este, de manera que el plano de corte constituye un plano
geométrico longitudinal medio 70 de la cámara 24 y del polo. Una
pared posterior 72 de escape de los gases está dispuesta en la parte
trasera de la cámara, perpendicularmente a las bridas laterales 68.
Esta pared 72 incluye uno o varios orificios 74 de escape de los
gases de corte. Una abertura anterior 76 está dispuesta cerca de la
zona de contacto 36, opuesta a la pared posterior 72. Unos
separadores 78 constituidos por placas metálicas planas se extienden
perpendicularmente al plano longitudinal medio 70 de la abertura
anterior 76 a la pared posterior 72. Los separadores 78 están
dispuestos a distancia unos de otros de forma que dejan la
posibilidad de una circulación de gas entre la abertura anterior 76
y la pared posterior 72. Están soportados lateralmente por las
bridas laterales 68. Cada placa 78 posee una arista anterior 80 de
captación del arco eléctrico que presenta aproximadamente en el
plano de la placa una forma curvada cóncava en forma de U o de V con
una ranura 82 más estrecha disimétrica. Los separadores 78 están
empilados de forma que las ranuras 82 se encuentran alternativamente
de un lado lateral y del otro de la cámara 24.
El cuerno de arco inferior 34, destinado a
recibir la raíz del arco cuando el arco se extiende desde el
contacto de arco fijo 30 hacia el interior de la cámara 24, incluye
una parte posterior 84 situada en el interior de la cámara, y una
parte intermedia 85 que conecta la parte posterior al contacto de
arco fijo 30. La longitud de la parte posterior 84, es decir su
dimensión mayor medida según un eje perpendicular al plano
longitudinal medio 70 de la cámara, es importante aunque la parte
intermedia 85 constituye una sección más estrecha. La parte
posterior 84 presenta dos superficies laterales que constituyen
áreas de recepción 86 para la raíz de un arco eléctrico que se
desarrolla en la cámara 24.
El cuerno de arco inferior 34 está fijado a un
fondo constituido por una placa de material aislante 90, en este
caso de la poliamida 6-6 cargada con 30% de fibra de
vidrio. La parte de la placa 90 no recubierta por el cuerno de arco
se extiende hasta las bridas 68 y la pared posterior 72. Presenta un
contorno 92 que forma un saliente que sobresale en la cámara y
aflora a la periferia de la parte posterior 84 del cuerno de
arco.
Un cuerno de arco superior 96, destinado a
recibir la cabeza del arco cuando esta sale del dedo de contacto de
arco 48, está constituido por una placa metálica perpendicular al
plano longitudinal medio 70, soportado por las bridas laterales. El
cuerno de arco superior 96 es casi paralelo a los separadores 78 en
su parte posterior e incluye en su parte anterior una solapa de
cierre 98 que cierra parcialmente la cámara en su parte superior, y
que se interpone entre las aristas anteriores de los separadores 78
situados en la parte alta de la cámara y el exterior de la cámara.
La solapa de cierre 98 incluye una cara 99 que, cuando el órgano de
contacto móvil está en posición abierta (línea de puntos en la
figura 1), se sitúa inmediatamente cerca de los topes 60, 64 de los
dedos de contacto 46, 48.
Dos pantallas dieléctricas laterales 100,
situadas de manera simétrica en relación con el plano medio
longitudinal, limitan la abertura anterior de la cámara. Las
pantallas dieléctricas 100 están constituidas por una placa de
material aislante poco o nada gasógeno, preferentemente de
politetrafluoretileno (PTFE) o de poliamida 6-6 ó
4-6 muy cargada, o bien de "thermodur" o de un
poliéster. Cada pantalla dieléctrica incluye una parte anterior
plana situada en la prolongación de las paredes laterales de la
cámara fuera de esta, y una parte posterior que se curva hacia la
cámara y hacia el plano medio adaptándose al perfil de los
separadores. Las partes anteriores de las dos pantallas dieléctricas
100 forman ajustadores situados por ambos lados de las barretas de
contacto fijas y se extienden sobre una altura suficiente para que
las pastillas de contacto 58 estén igualmente situadas entre los
ajustes cuando el disyuntor está abierto. La parte posterior de cada
pantalla dieléctrica incluye en sí misma una parte superior que se
extiende de forma bastante profunda hacia la cámara, y una parte
inferior menos importante. El reborde 102 de las pantallas
dieléctricas 100 que está enfrente de la cámara 24 es oblicuo, y
forma una muesca en la entrada 76 de la cámara. Dicho de otro modo,
las pantallas dieléctricas 100 reducen poco la longitud de la
abertura 76 de la cámara en su parte inferior cerca del órgano de
contacto fijo, y reducen de forma más importante la longitud de la
abertura anterior 76 de la cámara en su parte alta, cerca del cuerno
de arco superior 96. La parte superior de la parte posterior de las
pantallas dieléctricas 100 se intercala entre la solapa de cierre 98
del cuerno del arco superior 96 y los separadores 78 situados en la
parte alta de la cámara.
El funcionamiento del dispositivo es el
siguiente:
En posición de cierre, la barra de conmutación
16 es bloqueada por el mecanismo 14, y mantiene la jaula 42 en la
posición ilustrada en la figura 1. Los resortes 52 garantizan una
presión de contacto entre las pastillas 58 de los dedos de contacto
principales 46 y las barretas de contacto 28, así como entre el
contacto 62 del dedo de contacto de arco 48 y el contacto de arco
fijo 30.
En presencia de una corriente de falta de
intensidad muy elevada, por encima de 100 kA cresta, un disparador
provoca la liberación del mecanismo 14 que impele la abertura. La
rotación del árbol de conmutación 16 hace pivotar la jaula 42
alrededor de su eje de rotación 44. Los dedos de contacto
principales 46 pivotan de forma muy ligera alrededor del eje de
rotación 50, en el sentido inverso de las agujas del reloj en la
figura 1, bajo el efecto de los resortes de presión de contacto 52,
manteniendo al mismo tiempo el contacto con las barretas 28. A
continuación encuentran un tope de la jaula 42, y son impelidos
solidariamente con la jaula 42 en rotación en el sentido de las
agujas del reloj alrededor del eje de rotación 44, de forma que se
separan de las barretas 28. Según el principio, el movimiento del
dedo de contacto de arco 48 es similar, pero desfasado en el tiempo,
debido al desfase espacial entre las barretas 28 y el contacto de
arco fijo 30. Así, cuando tiene lugar la separación de los dedos de
contacto principales 46, el dedo de contacto de arco 48 está todavía
en contacto con el contacto de arco fijo 30. La totalidad de la
corriente que circula entre las zonas 26, 40 pasa entonces por los
contactos de arco 30, 62. En una segunda fase, el dedo de contacto
de arco 48 encuentra a su vez un tope de la jaula 42 que lo arrastra
solidariamente con la jaula 42 en el movimiento de rotación de esta
última alrededor del eje de rotación 44 de la jaula, en el sentido
de las agujas del reloj, de forma que se produce la separación del
dedo de contacto de arco 48 y del contacto de arco fijo 30. Un arco
nace entonces, no solamente entre los contactos de arco 30, sino
también entre los dedos de contacto 46 y las barretas 28, dado que
la intensidad de la corriente es tal que la superficie de los
contactos de arco es insuficiente para recibir el arco. Se recordará
en efecto a título meramente indicativo, que un arco libre tiene una
intensidad de 10^{4} amperios cresta por cm^{2} de
sección
del arco.
del arco.
Cuando el mecanismo llega a su posición abierta,
los dedos de contacto 46, 48 se encuentran cerca de la solapa de
cierre 98 del cuerno de arco superior, en la posición representada
por la línea de puntos en la figura 1. La cabeza de arco conmuta
entonces por el cuerno de arco superior 96 permitiendo a un arco
principal estirarse entre los cuernos de arco superior e inferior,
mientras que los arcos secundarios se forman en serie con el arco
principal, entre la cara 99 de la solapa de cierre 98 y los topes
60, 64 de los dedos de contacto 46, 48. La parte superior de las
pantallas dieléctricas impone al arco un trayecto de
contorneamiento, de forma que la cabeza del arco principal migra
progresivamente al cuerno de arco superior hacia el fondo de la
cámara.
El arco, penetrando en la cámara 24, se divisa
más o menos en contacto con los separadores 78 en arcos elementales,
constituyendo cada arco elemental una conexión eléctrica en serie
entre dos separadores 78 adyacentes o entre cada cuerno de arco 34,
96 y el separador 78 situado frente a él.
El aumento de presión en la cámara no es
demasiado importante, especialmente gracias a la longitud importante
de la parte inferior de la entrada de la cámara, que permite un
equilibrio de las presiones en el conjunto del polo. La elección de
un material poco o nada gasógeno para constituir las pantallas
dieléctricas contribuye igualmente a no aumentar la presión en la
cámara.
Se han realizado pruebas comparativas con un
disyuntor de toma delantera incluyendo cuernos de arco pero sin
ninguna pantalla dieléctrica, incluyendo un disyuntor cuernos de
arco y pantallas dieléctricas que imponen una restricción uniforme
de la longitud de la entrada de la cámara de arriba abajo de la
abertura y un disyuntor según la invención. Las figuras 4 y 5
representan respectivamente la evolución de las tensiones y de las
presiones en el momento de la abertura a una corriente de falta de
intensidad muy elevada. La curva U_{R} representa la tensión de la
red.
En ausencia de pantallas dieléctricas el arco se
mantiene oblicuo a la entrada de la cámara, entre la solapa de
cierre del cuerno de arco superior y el cuerno de arco inferior. Los
separadores situados en la parte superior de la cámara quedan
totalmente inutilizados. La presión P_{A} en la cámara es débil.
La tensión de arco U_{A} no es lo suficientemente elevada como
para impedir un recebado del arco tras el paso de la corriente por
cero. Se produce un fallo del corte.
Cuando las pantallas dieléctricas obturan
uniformemente los lados laterales de la entrada en la cámara la
presión P_{B} en la cámara aumenta muy rápidamente hasta alcanzar
un extremo relacionado con el producto UI. Este valor muy elevado de
la presión se explica especialmente por la ablación del material en
la zona inferior de la cámara. La tensión U_{B} aumenta muy pronto
en la cámara y se mantiene en un valor elevado. En el momento del
paso de la corriente por cero, la tensión de arco U_{B} es lo
suficientemente elevada como para impedir su regeneración. La
corriente se corta. No obstante, la presión máxima alcanzada en la
cámara exige un refuerzo considerable de las paredes de la cámara
para evitar una explosión del aparato. Además, la subida precoz de
la tensión de arco U_{B} es inútil para un aparato poco limitador,
dado que lo esencial es tener una tensión de arco suficientemente
importante en el momento del paso de la corriente por cero.
Cuando no se utiliza un disyuntor según la
invención la presión P_{C} aumenta igual de rápidamente, pero se
estabiliza antes en un valor menos elevado que anteriormente. La
tensión de arco U_{C} aumenta más despacio, y alcanza su valor
máximo cuando la corriente limitada ya ha comenzado a decrecer. No
obstante, el valor máximo es idéntico al de la prueba precedente y
se mantiene hasta el paso de la corriente por cero, de manera que en
este instante, el arco se apaga definitivamente.
Naturalmente, son posibles diversas
modificaciones sin salir del marco de la invención. En el modo de
realización descrito, las pantallas dieléctricas son poco gasógenas,
de manera que controlan la elevación de presión en la cámara. No
obstante, puede resultar útil en ciertas configuraciones prever
pantallas dieléctricas en un material gasógeno. Sobre este punto
existe un término medio que hay que garantizar entre el poder de
corte último del disyuntor y su rendimiento en las otras pruebas de
corte, especialmente en el momento de las pruebas de alta tensión y
corriente débil.
La solapa de cierre 98 del cuerno de arco
superior, que favorece la conmutación del arco puede omitirse si la
posición alcanzada por los dedos de contacto móviles al final de la
abertura es favorable a una conmutación directa sobre el cuerno de
arco superior.
En el modo de realización descrito
anteriormente, las pantallas poseen una parte anterior que desempeña
una función de escudo entre la zona de contacto donde nace el arco
eléctrico y las paredes laterales del polo que encuadran la zona de
contacto. Esta parte anterior puede omitirse, llegado el caso, si
las paredes laterales del polo que encuadran la zona de contacto
tienen una resistencia suficiente al arco.
Para obtener el efecto buscado en el momento del
corte de las corrientes muy elevadas de tensión débil, la existencia
de contactos de arco específicos que penetran más profundamente en
la cámara que los contactos principales no es necesaria. Esta
arquitectura se elige para garantizar otros rendimientos del
aparato, especialmente en el momento de las pruebas de alta tensión
y corriente débil. La invención se aplica por otra parte igualmente
a un aparato cuyo órgano de contacto móvil no incluye más que un
dedo de contacto.
Claims (5)
1. Polo para un disyuntor eléctrico (10) que
comprende una caja (12), un mecanismo de control (14) preparado para
pasar de una posición cerrada a una posición abierta, comprendiendo
dicho polo:
- -
- un órgano de contacto fijo (20), incluyendo una zona de contacto (36),
- -
- un órgano de contacto móvil (22), preparado para ser acoplado a dicho mecanismo, y para pasar de una posición cerrada en la cual está en contacto con la zona de contacto del órgano de contacto fijo, a una posición abierta donde los dos órganos de contacto están separados,
- -
- una cámara de extinción de arco (24), que incluye:
- -
- dos bridas laterales (68) paralelas de material aislante, situadas a igual distancia de un plano longitudinal medio (70) de la cámara,
- -
- separadores (78) que se extienden de una de las bridas laterales a la otra casi perpendicularmente al plano medio longitudinal,
- -
- una abertura anterior (76) situada cerca de la zona de contacto del órgano de contacto fijo,
- -
- un cuerno de arco inferior (34) de material conductor, conectado eléctricamente al órgano de contacto fijo,
- -
- un cuerno de arco superior (96) de material conductor, estando los separadores situados entre el cuerno de arco inferior y el cuerno de arco superior,
- -
- un par de pantallas dieléctricas laterales (100) de material eléctricamente aislante, que sobresalen hacia el plano medio y limitan lateralmente la abertura anterior de la cámara,
caracterizada porque:
- -
- cada pantalla dieléctrica lateral (100) está dispuesta de manera que se interpone lateralmente entre los separadores y el órgano de contacto móvil en posición abierta,
- -
- el par de pantallas dieléctricas laterales (100) está dispuesto de manera que la longitud de la abertura de la cámara, medida perpendicularmente al plano medio longitudinal, sea casi más débil cerca del cuerno de arco superior que cerca del cuerno del arco inferior.
2. Polo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
- -
- el cuerno de arco superior (96) incluye un extremo libre (98) situado cerca del órgano de contacto móvil en posición abierta, y se interpone entre los separadores y el órgano de contacto móvil en posición abierta,
- -
- la parte superior de cada pantalla dieléctrica lateral se interpone entre los separadores (78) y el extremo libre (98) del cuerno de arco superior (96).
3. Polo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
- -
- las pantallas dieléctricas laterales (100) están constituidas por un material poco gasógeno, especialmente un politetrafluoretileno o una poliamida 6-6 ó 4-6 muy cargada.
4. Polo según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada pantalla dieléctrica lateral (100)
incluye una parte superior y una parte inferior casi más estrecha
que la parte superior.
5. Polo según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada pantalla dieléctrica incluye una
parte anterior, enmarcando lateralmente las partes anteriores de las
dos pantallas dieléctricas al menos parcialmente la zona de contacto
(36).
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| FR2877763B1 (fr) | 2004-11-08 | 2007-03-16 | Schneider Electric Ind Sas | Pastille de contact destinee a un contact electrique mobile de disjoncteur, contact electrique mobile possedant une telle pastille et disjoncteur comportant un tel contact |
| FR2891082B1 (fr) * | 2005-09-16 | 2007-10-19 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif de coupure comportant une chambre d'extinction d'arc de taille reduite |
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| KR101386582B1 (ko) | 2010-06-04 | 2014-04-18 | 엘에스산전 주식회사 | 배선용 차단기 |
| KR200460487Y1 (ko) * | 2011-02-22 | 2012-05-24 | 엘에스산전 주식회사 | 소호부를 갖는 배선용 차단기 |
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| US8809722B2 (en) * | 2012-10-11 | 2014-08-19 | Siemens Industry, Inc. | Circuit breaker with translating electrical contact, circuit breaker electrical contact assemblies, and operational methods |
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| FR93908E (fr) * | 1967-02-08 | 1969-06-06 | Karel Kesl | Perfectionnements aux chambers de soufflage destinées aux disjoncteurs ou contacteurs a pouvoir de coupure élevé. |
| US4650938A (en) * | 1985-03-26 | 1987-03-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Arc chute for a circuit breaker |
| JPS633043U (es) * | 1986-06-25 | 1988-01-09 | ||
| FR2619955B1 (fr) * | 1987-08-31 | 1989-12-01 | Merlin Gerin | Dispositif de coupure pour disjoncteur electrique multipolaire a contacts multiples |
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