MX2014003581A - Cortacircuito de estuche moldeado capaz de soportar condiciones de cortocircuito. - Google Patents

Abstract

Un cortocircuito de estuche moldeado incluye un estuche moldeado que contiene una unidad de desconexión de cortocircuito, y múltiples orejas conectadoras de línea unidas a una porción terminal del estuche moldeado para conectar la unidad de desconexión a cables de energía de una fuente de energía. Los soportes rígidos unidos a una superficie de soporte rígida se extienden a lo largo de un par de paredes laterales externas opuestas del estuche moldeado adyacente a las orejas para resistir el movimiento exterior de las paredes laterales en el evento de una condición de cortocircuito que ejerce fuerza de distorsión en las orejas y en las porciones del estuche moldeado adyacentes a las orejas. Los soportes rígidos se pueden unir a una solera de soporte unida a la porción del estuche moldeado adyacente a las orejas.

Description

CORTACIRCUITO DE ESTUCHE MOLDEADO CAPAZ DE SOPORTAR CONDICIONES DE CORTOCIRCUITO Campo de la Invención La presente invención se relaciona en general con cortacircuitos de estuche moldeado, y de manera más particular, con cortacircuitos de estuche moldeado capaces de soportar condiciones de cortocircuito.

Antecedentes de la Invención Los cortacircuitos de estuche moldeado se usan comúnmente en paneles de múltiples mediciones para aplicaciones comerciales e industriales que requieren cientos, algunas veces miles, de amperios de corriente que pasan a través de los cortacircuitos. En una condición de cortocircuito, estos niveles de corriente producen fuerzas magnéticas significativas en los conductores. De manera sustancial, se usan barras colectoras rígidas típicamente para conectar la terminal de carga de cortacircuito a las líneas de carga, sin embargo, las terminales de línea del interruptor están equipadas típicamente con orejetas que se pueden conectar a los cables flexibles que se guían a las líneas de distribución de energía. Las fuerzas magnéticas producidas mediante una condición de cortocircuito pueden ocasionar fustigación de los cables, las cuales ejercen fuerzas significativas en las orejetas y las porciones adyacentes del estuche moldeado. Estas fuerzas pueden zafar los cables de las orejetas, desplazar las orejetas, e inclusive ocasionar agrietamiento del estuche moldeado. La fustigación de los cables tiende a ser más grave conforme se incrementa la longitud de los cables no asegurados.

Una manera de reducir el movimiento de los cables durante eventos de cortocircuito es "asegurar" los cables atando todos los cables juntos con una cuerda. Esta práctica de "atar" los cables es común en los tableros de conmutación con altos valores de corriente de cortocircuito, (ver UL 891 párrafos 6.3.3, 9.2.4.2.4.1, Figura G5.1 y Figura G5.1). El asegurar los cables tiene como propósito prevenir que los cables se salgan de las orejetas, pero también reduce movimiento de las orejetas y por consiguiente reduce el riesgo de fracturar el estuche moldeado del cortacircuito . Sin embargo, el uso de los cables "asegurados" no siempre es atractivo para los clientes responsables de su implementación . También es posible diseñar refuerzos en el estuche moldeado del cortacircuito, sin embargo esto incrementa el costo del cortacircuito, para un problema que se encuentra sólo en pequeños porcentajes de aplicaciones para estos cortacircuitos. De este modo, existe una necesidad continua para mejorar las técnicas para proteger los cortacircuitos de estuche moldeado de los efectos de las condiciones de cortocircuito.

Breve Descripción de la Invención En lugar de usar cables asegurados o de construir refuerzos en el estuche moldeado, se ha encontrado que los soportes externos pueden prevenir de manera efectiva que el estuche moldeado se fracture durante condiciones de cortocircuito. Mediante la colocación de estos soportes adyacentes a las paredes laterales del estuche moldeado en extremos opuestos de la cubierta de orejeta, estas paredes laterales del estuche moldeado se refuerzan de manera externa para resistir fuerzas que surgen de las condiciones de cortocircuito que tienden a distorsionar las paredes de la cubierta de orejeta. Las paredes terminales de la cubierta se pueden mover sólo una fracción de una pulgada antes de asegurar los soportes rígidos, en ciertas modalidades las orejetas también previenen que las patas de la "solera" usadas típicamente para soportar el cortacircuito de estuche moldeado se flexionen. La retención de las patas rígidas de la solera que sostiene la placa de soporte plana de la solera firmemente en su lugar contra la superficie externa de la pared que tiene las orejetas del del estuche moldeado. El efecto global es reforzar de manera externa la porción terminal entera del estuche moldeado que se une a los cables de línea, de tal modo que las fuerzas aplicadas a esta porción del estuche moldeado durante una condición de cortocircuito no fracture el estuche moldeado.

El uso de soportes externos permite que cualquier cortacircuito de estuche moldeado, determinado, se instale con o sin refuerzos para condiciones de cortocircuito, es decir, el refuerzo es opcional y se puede de este modo usar selectivamente sólo en aquellas aplicaciones en donde el costo extra es justificado por el riesgo de que ocurran condiciones de cortocircuito. De este modo, el mismo estuche moldeado se puede usar en todas las aplicaciones, de este modo se reducen los costos de fabricación, evitando la necesidad de diferentes versiones de los estuches moldeados.

De acuerdo con una modalidad, un cortacircuito de estuche moldeado que tiene múltiples orejetas conectoras de linea unidas a una porción terminal del estuche moldeado para conectar la unidad de desconexión a las lineas de una fuente de energía, y se protege contra la fractura durante condiciones de cortocircuito mediante un par de soportes rígidos unidos a una estructura de soporte rígida y extendida a lo largo de un par de paredes laterales exteriores opuestas del estuche moldeado adyacente a las orejetas para resistir movimiento hacia afuera de las paredes laterales en el evento de una condición de cortocircuito que ejerce fuerzas de distorsión en las orejetas y en las porciones del estuche moldeado adyacente a las orejetas.

En una implementación, cada una de las orejetas de soporte está ligeramente separada de la superficie adyacente de uno de los lados opuestos del estuche moldeado, y un aislante eléctrico se proporciona entre los soportes y las superficies adyacentes de los lados opuestos del estuche moldeado. Cuando el estuche moldeado es un estuche "dividido" que está moldeado en dos partes, los soportes se pueden colocar completamente en un lado, por ejemplo, en el lado inferior, de la división en el área donde se colocan las orejetas.

Los aspectos anteriores y adicionales de la presente invención serán evidentes para aquellos expertos en la técnica en vista de la descripción detallada de varias modalidades, la cual se hace con referencia a las figuras, una breve descripción de estas se proporciona a continuación .

Breve Descripción de las Figuras La invención se entenderá mejor por referencia a la siguiente descripción tomada junto con las Figuras adjuntas, en las cuales: La Figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente con separación de partes de un cortacircuito de estuche moldeado con soportes externos para resistir fracturas del estuche moldeado bajo condiciones de cortocircuito .

La Figura 2 es una vista terminal agrandada del cortacircuito de estuche moldeado y los soportes mostrados en la Figura 1.

Descripción detallada de la Invención Aunque la invención será descrita en unión con ciertas modalidades preferidas, se entenderá que la invención no se limita a esas modalidades particulares. Por el contrario, la invención pretende cubrir todas las alternativas, modificaciones y arreglos equivalentes que se pueden incluir dentro del espíritu y el alcance de la invención como se define mediante las reivindicaciones anexas .

Volviendo ahora a las figuras, las Figuras 1 y 2 ilustran un cortacircuito de estuche moldeado 10 que tiene un extremo de carga 11 con un conjunto de termínales que se conectan típicamente a las líneas de carga deseadas mediante barras colectoras. El extremo de línea 12 del cortacircuito 10 incluye un conjunto de orejetas conectadoras de línea 12a, 12b y 12c para recibir los cables energizados guiados al sistema de distribución de energía. En la modalidad ilustrada, cada orejeta conectadora de línea 12a-12c forma tres agujeros para recibir los tres cables energizados, sin embargo los cortacircuitos de estuches moldeados puede aceptar orejetas alternativas con diferentes tamaños y diferentes cantidades de terminaciones. Cada agujero tiene un tornillo asociado 13 que se puede apretar contra los cables insertados en ese agujero, para asegurar de forma segura cada cable a su orejeta correspondiente 12. Las orejetas 12a-12c son a su vez conectadas eléctricamente a una unidad de desconexión (no mostrada) dentro del estuche moldeado de cortacircuito 10.

El cortacircuito particular ilustrado en las Figuras 1 y 2 tiene un estuche moldeado 14 que está "dividido" a lo largo de una linea 14' en dos partes 14a y 14b, lo que significa que estas dos partes se moldean de manera separada y después se unen para formar un solo estuche moldeado. Como se puede ver en la Figura 2, las paredes laterales de cada parte 14a y 14b son ligeramente cónicas, para facilitar la remoción de esa parte del molde en el cual se forma.

El cortacircuito 10 se instala en una superficie de soporte rígida 20 (ver Figura 2) , que es típicamente parte de un armario convencional para el cortacircuito. Asegurada a la pared 20 hay una "solera" convencional 21 que soporta el cortacircuito 10 en la posición deseada dentro del armario, separado de la pared del armario rígido 20. En el ejemplo ilustrativo mostrado en las Figuras 1 y 2, la solera 21 está generalmente en forma de C con una porción terminal cerrada 21 de la C asegurada a la superficie trasera de cortacircuito 10 y las patas 21b y 21c de la C asegurada a la pared del armario 20. De manera específica, la porción terminal cerrada 21a de la solera asegura la superficie trasera de esa porción del estuche 14 que rodea a las orejetas 12, la cual usualmente referida como "cubierta de orejeta" 17 del estuche moldeado. Esta es la porción del estuche moldeado que está sujeta al mayor estrés durante una condición de cortocircuito.

En la modalidad ilustrativa, se usan dos tornillos 22a y 22b para asegurar las porciones terminales cerradas 21a del estuche moldeado 14, y se usan cuatro tornillos 23a-23d para asegurar las patas 21b y 21c de la solera a la pared rígida 20 del armario. Se entenderá, sin embargo, que se pueden usar otros medios de sujeción tal como soldaduras o remaches en lugar de los tornillos.

Como se puede ver en la Figura 2, dos soportes 30 y 31 están unidos rígidamente a las dos patas de la solera 21b y 21c, respectivamente, mediante los tornillos 32a-32d. Cada soporte 30 y 31 está en una forma de un canal en forma de U para rigidez, con el extremo abierto de la U contra las patas de la solera 21b y 21c. Los soportes 30 y 31 se extienden por encima de los extremos superiores de sus respectivas patas de la solera 21b y 21c de tal modo que las porciones superiores de los soportes 30 y 31 se extienden a lo largo de las paredes laterales 15 y 16 de la cubierta de orejeta 17. Por encima de la porción terminal cerrada 21a de la solera, la altura H de las bridas laterales 30a, 30b y 31a, 31b de los respectivos soportes 30 y 31 incrementa de tal modo que los bordes longitudinales de esas porciones de los soporte se colocan muy cerca, por ejemplo, dentro de 0.010 pulgadas (0.0254 cm) más el espesor del aislante, a las paredes laterales de la cubierta 15 y 16 del estuche moldeado 14. De este modo, una ligera desviación de cualquiera de las paredes laterales 15 o 16 las pone en contacto con los soportes adyacentes 30 o 31, los cuales resisten cualquier desviación adicional de esa pared para impedir el fraccionamiento del estuche moldeado.

Cualquier fuerza ejercida en los soportes 30 y 31 mediante las paredes laterales 15 y 16 de la cubierta de orejeta 17 se transmite a las patas respectivas de la solera 21b y 21c, las cuales hacen que la porción terminal cerrada 21a de la solera se empuje contra la superficie inferior 14c de la cubierta de la orejeta 17. De hecho, la porción terminal cerrada 21a de la solera se coloca en tensión, lo cual además incrementa la resistencia a la distorsión de la pared inferior 14c que soporta la orejeta del estuche moldeado 14. De este modo, la cubierta de orejeta 17 se refuerza de manera externa en la pared inferior 14c, asi como en las dos paredes laterales 15 y 16, de la cubierta de orejeta 17, las cuales son todas paredes exteriores de la cubierta de orejeta 17 formadas mediante la sección inferior 14b del estuche moldeado 14, es decir, la sección debajo de la división 14' en el estuche moldeado. Este refuerzo externo se ha encontrado que es efectivo para prevenir la fractura del estuche moldeado cuando se somete a condiciones de cortocircuito.

Para asegurar que la solera 21 y los soportes 30 y 31 estén todas aislados eléctricamente del estuche moldeado 14 y sus orejetas 12, se intercala una lámina 40 de un material eléctricamente aislante entre cada uno de los soportes 30 y 31 y las paredes laterales respectivas 15 y 16 de la cubierta de orejeta 17, como en 40b y 40c, y también entre la pared inferior 14c de la cubierta 17 y la porción terminal cerrada 21a de la solera de soporte 21, como en 40a. Este aislante eléctrico se puede formar mediante una sola lámina de material aislante que se extiende a lo largo de la pared inferior 14c de la cubierta de orejeta 17 y está plegada en ambos lados 15 y 16 de la abrazadera 10 para extenderse a lo largo de las paredes laterales 15 y 16 de la cubierta 17.

En tanto que se han ilustrado y descrito modalidades y aplicaciones particulares de la presente invención, se entenderá que la invención no se limita a la construcción precisa y composición descrita en la presente y que varias modificaciones, cambios y variaciones serán evidentes a partir de las descripciones anteriores, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un cortacircuito de estuche moldeado, caracterizado porque comprende un estuche moldeado que contiene una unidad de desconexión de cortacircuito, múltiples orejetas conectadoras de linea unidas a una porción terminal del estuche moldeado para conectar la unidad de desconexión a lineas de una fuente de energía, y una pluralidad de soportes rígidos unidos a una estructura de soporte rígida y que se extiende a lo largo de un par de paredes laterales externas opuestas del estuche moldeado adyacente a las orejetas para resistir el movimiento hacia afuera de las paredes laterales en un evento de una condición de cortocircuito que ejerce fuerzas de distorsión en las orejetas y en las porciones del estuche moldeado adyacentes a las orejetas.

2. El cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los soportes están ligeramente separado de la superficie adyacente de uno de lados opuestos del estuche moldeado .

3. El cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un aislante eléctrico entre cada uno de los soportes y la superficie adyacente de uno de los lados opuestos del estuche moldeado.

4. El cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estuche moldeado es un estuche dividido, y cada uno de los soportes se coloca completamente a un lado de la división en un área donde se colocan las orejetas.

5. Una instalación de cortacircuito de estuche moldeado, caracterizada porque comprende un estuche moldeado que contiene una unidad de desconexión de cortacircuito para interrumpir un circuito de energía eléctrica en respuesta de condiciones de falla predeterminadas que incluyen condiciones de cortocircuito, una superficie de soporte rígida para el estuche moldeado, múltiples orejetas conductoras unidas a una porción terminal del estuche moldeado para conectar la unidad de desconexión a múltiples conductores de energía eléctrica, un par de soportes rígidos acoplados rígidamente a la superficie de soporte rígida y que se extienden a lo largo de un par de paredes laterales exteriores opuestas del estuche moldeado adyacente a las orejetas, los soportes que resisten el movimiento hacia afuera de las paredes laterales opuestas del estuche moldeado en un evento de una condición de cortocircuito que ejerce fuerzas de distorsión en las orejetas y en las porciones del estuche moldeado adyacentes a las orejetas.

6. La instalación de cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque incluye una solera que soporta el estuche moldeado en una superficie, la solera que tiene un par de patas unidas a la superficie y que separa el estuche moldeado de la superficie a la cual se unen las patas, los soportes que están unidos rígidamente a las patas y que sobresalen por encima de las patas para extenderse a lo largo de un par de paredes laterales externas opuestas del estuche moldeado adyacente a las orejetas para resistir el movimiento exterior de las paredes laterales en el evento de una condición de cortocircuito que ejerce fuerzas de distorsión en las orejetas y en las porciones del estuche moldeado adyacentes a las orejetas.

7. El cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque cada una de los soportes incluyen bridas laterales para asegurar las patas de la solera a las cuales se une el soporte .

8. El cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las bridas laterales se extienden a lo largo de un par de paredes opuestas exteriores del estuche moldeado adyacente a las orejetas para resistir el movimiento exterior de las paredes laterales en el evento de una condición de cortocircuito .

9. La instalación del cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el estuche moldeado forma una cubierta de orejeta, la solera acopla la pared inferior de la cubierta de orejeta y los soportes se extienden a lo largo de las paredes laterales de la cubierta de orejeta.

10. La instalación de cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque incluye un aislante eléctrico entre la solera y la pared inferior de la cubierta de orejeta, y entre cada una de los soportes y la superficie adyacente de uno de los lados opuestos del estuche moldeado.

11. La instalación de cortacircuito de estuche moldeado de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque cada uno de las soportes forma un canal de modo que la abrazadera está rígida.