BR102014030715B1

BR102014030715B1 - Aparelho de comutação

Info

Publication number: BR102014030715B1
Application number: BR102014030715-0A
Authority: BR
Inventors: Alexey Chaly; Vladimir Anan'in; Alexander Dushenko
Original assignee: Tavrida Electric Holding Ag
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2022-01-11
Also published as: GB2521135A; GB201321787D0; EA201401234A3; ES2933900T3; EP2884518A1; ZA201408983B; EA201401234A2; CN104733224A; BR102014030715A2; CN104733224B; GB2521135B; EP2884518B1; EA030580B1; PL2884518T3

Abstract

aparelho de comutação. um aparelho de comutação para o uso com sistemas de fornecimento elétrico de múltiplas fases compreendendo um dispositivo de comutação compreendendo primeiro e segundo contatos que podem ser atuados entre um estado aberto e um estado fechado por meios de atuação de comutação; um dispositivo seletor acoplado ao dispositivo de comutação e compreendendo um contato móvel que pode ser atuado entre pelo menos dois estados pelo meio de atuação de seletor; e uma base. o dispositivo de comutação e o dispositivo seletor se estendem a partir da base, e pelo menos parte dos meios de atuação de comutação e pelo menos parte dos meios de atuação de seletor são providos na base. os meios de atuação de seletor compreendem um eixo de acionamento acoplado com o meio de acionamento, o eixo de acionamento se estendendo a partir da base ao longo do eixo geométrico de atuação do dispositivo seletor.

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere um aparelho de comutação para sistemas de energia elétrica, e em particular para o uso em aparelhagem para sistemas de energia elétrica.

Fundamentos da invenção

[002] Um disjuntor de retirada (DOCB) é conhecido como um aparelho de comutação que realiza tanto uma função de comutação quanto uma função de isolamento. O DOCB é móvel com relação a um invólucro de aparelhagem entre uma posição engatada e uma posição isolada. Na posição engatada, o DOCB realiza a sua função de comutação através da operação normal do disjuntor. Na posição isolada, o DOCB provê a função de isolamento. O DOCB em geral inclui intertravas que evitam que o disjuntor feche quando o DOCB está em uma posição intermediária (entre engatada e isolada) e que evita o movimento de DOCB quando o disjuntor está fechado. Esta abordagem requer o movimento do DOCB relativamente pesado entre as posições engatada e isolada. Em adição, o movimento para a posição engatada requer fechamento simultâneo de 6 contatos de tulipa, que requer que força substancial seja aplicada para a placa de retirada. Estas funcionalidades possuem um efeito adverso na simplicidade operacional, no custo de projeto e na confiabilidade do DOCB.

[003] Em adição, um DOCB convencional não provê uma função de aterramento e então a aparelhagem associada comumente requer um comutador de aterramento (ES). O ES deve ser intertravado com a posição da unidade de retirada por razões de segurança, mas a intertrava não está diretamente incorporada no DOCB já que o ES é um dispositivo separado. Portanto o ES precisa ser montado e ajustado durante a montagem da aparelhagem. Este procedimento é comumente realizado de maneira manual e isto tende a reduzir uma confiabilidade de intertravamento e a segurança do sistema.

[004] Outro problema desta abordagem está associado com a necessidade de prover capacidade de fabricação de circuito apropriada para o ES já que provê aterramento direto do circuito a jusante. Isto tende a reduzir o tempo de vida do ES, que também afeta de maneira negativa a segurança do sistema e a confiabilidade.

[005] Outro aparelho de comutação comparável conhecido toma a forma de uma unidade compreendendo um VCB de três fases intertravado com um seletor de três posições de três fases. Cada polo do VCB inclui um atuador magnético. O eixo geométrico de seletor e o eixo geométrico do VCB são mutuamente perpendiculares. Como resultado o mecanismo de acionamento de seletor e os atuadores de VCB estão localizados fisicamente distantes entre si. Isto oculta a confiabilidade de intertravamento e aumenta as dimensões globais e o custo do aparelho.

[006] Outro projeto convencional inclui um VCB de três fases com um único atuador magnético que controla todos os três polos através de ligações mecânicas. Também inclui um seletor de duas posições (Aterrado - Engatado). Tanto o seletor quanto o VCB possuem facilidades para o intertravamento mútuo que é provido no momento da montagem da aparelhagem. Uma grande desvantagem desta solução é a ausência de uma posição isolada do seletor. Isto complica o teste de cabo de HV que é necessário para muitas aplicações. Também oculta a aplicação deste dispositivo como um ponto de isolamento, que também é necessário por algumas utilidades. Outro problema deste projeto é que o seletor e o VCB são dispositivos separados. Isto torna a montagem de intertravamento mais dependente de humanos, reduzindo a confiabilidade e a segurança de toda a solução. Um problema adicional deste dispositivo está associado com a aplicação de atuador comum para todos os polos de VCB. Isto requer a adição de uma ligação mecânica entre polos que transferem força substancial que reduz a confiabilidade de VCB.

[007] Pode ser desejável prover um aparelho de comutação que mitigue pelo menos alguns dos problemas destacados acima.

Sumário da Invenção

[008] A presente invenção provê um aparelho de comutação compreendendo: um dispositivo de comutação compreendendo primeiro e segundo contatos que podem ser atuados entre um estado aberto e um estado fechado por meios de atuação de comutação; um dispositivo seletor acoplado com o dito dispositivo de comutação e compreendendo um contato móvel que pode ser atuado entre pelo menos dois estados pelo meio de atuação de seletor; e uma base, em que o dito dispositivo de comutação e o dito dispositivo seletor se estendem a partir da dita base, e em que pelo menos parte dos ditos meios de atuação de comutação e pelo menos parte do dito meio de atuação de seletor são providas na dita base.

[009] De maneira vantajosa, o dispositivo de comutação possui um eixo geométrico de atuação ao longo do qual pelo menos parte dos ditos meios de atuação de comutação é móvel, e o dito dispositivo seletor tendo um eixo geométrico de atuação ao longo do qual o dito contato móvel é móvel, o dito dispositivo de comutação e o dito dispositivo seletor se estendendo a partir da dita base tal que os ditos respectivos eixos geométricos de atuação são substancialmente paralelos entre si. Preferivelmente, o dito dispositivo de comutação e o dito dispositivo seletor se estendem a partir da dita base tal que os ditos respectivos eixos geométricos de atuação são substancialmente perpendiculares com a dita base.

[0010] Nas modalidades preferidas o contato móvel do dispositivo seletor pode ser operado entre três estados, designadamente um estado engatado, um estado isolado e um estado de aterramento. O aparelho de comutação tipicamente compreende primeiro e segundo terminais, o dispositivo de comutação e o dispositivo seletor sendo conectados em série entre o primeiro e o segundo terminais, em que os ditos pelo menos dois estados do dito dispositivo seletor incluem: um estado engatado em que uma conexão elétrica é feita ou quebrada entre o dito primeiro e o dito segundo terminais dependendo de se o dito primeiro e o dito segundo contatos estão no estado fechado ou no estado aberto respectivamente; ainda preferivelmente e o estado isolado em que o dito segundo terminal é isolado eletricamente do dito primeiro terminal; e ainda preferivelmente o estado de aterramento em que o dito segundo terminal está conectado com aterramento elétrico quando o dito dispositivo de comutação está no seu estado fechado.

[0011] Outras funcionalidades preferidas são citadas nas reivindicações dependentes anexas aqui.

[0012] Aspectos vantajosos adicionais da invenção serão aparentes para os versados na técnica através da revisão da seguinte descrição das modalidades específicas e com referência aos desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

[0013] Uma modalidade da invenção é descrita agora por meio de exemplo e com referência aos desenhos anexos em que: a Figura 1 é uma vista de perspectiva de um aparelho de comutação que incorpora um aspecto da invenção; a Figura 2 é uma vista de perspectiva do aparelho da Figura 1 mostrado com o isolamento removido de alguns dos seus componentes; a Figura 3 mostra uma vista seccionada lateral de um polo do aparelho de comutação da Figura 1; as Figuras 4A), 4B) e 4C) mostram um comutador seletor, que é parte do aparelho da Figura 1, em um estado engatado, um estado isolado e um estado aterrado respectivamente; e as Figuras 5A a 5F mostram respectivos diagramas esquemáticos que ilustram seis diferentes estados de operação do aparelho da Figura 1.

Descrição Detalhada dos Desenhos

[0014] Com referência agora aos desenhos é mostrado, em geral indicado como 10, um aparelho de comutação que incorpora um aspecto da invenção. O aparelho 10 possui primeiro e segundo terminais 12A, 12B para a conexão com respectivos condutores elétricos (não mostrados) que, por exemplo, podem ser uma linha de fornecimento elétrico, barra de barramento ou parte dos mesmos. Por exemplo, o primeiro terminal 12A pode ser conectado com parte de um sistema de fornecimento elétrico (não mostrados), o outro terminal 12B sendo conectado com uma alimentadora para fornecer energia elétrica para um dispositivo elétrico (não mostrados) ou outra parte do sistema.

[0015] O aparelho de comutação 10 compreende um dispositivo de comutação 14 acoplado com um dispositivo seletor 16. O dispositivo de comutação 14 pode ser operado para fazer ou romper a conexão elétrica entre os terminais 12A, 12B. O dispositivo de comutação 14 compreende contatos elétricos 15A, 15B pelo menos um dos quais é móvel com relação ao outro entre um estado fechado e um estado aberto. No estado fechado os contatos 15A, 15B fazem a conexão elétrica e no estado aberto rompem a mesma. O dispositivo de comutação 14 inclui adicionalmente meios de atuação 18 para mover os contatos (15A, 15B) entre os estados aberto e fechado. Nas modalidades preferidas, o mecanismo de atuação 18 possui um eixo geométrico de atuação A1 - A1’ que corresponde com o eixo geométrico longitudinal do dispositivo de comutação 14, e ainda preferivelmente com a direção de movimento dos contatos 15A, 15B. Um dos contatos 15B está conectado eletricamente com o terminal 12B. O outro contato 15A pode ser conectado eletricamente com o terminal 12A pelo seletor 16 como é descrito em maior detalhe aqui a seguir. Em modalidades típicas, o dispositivo de comutação 14 responde à detecção de uma condição de falha para operar a partir do seu estado fechado para o seu estado aberto. Por exemplo, o dispositivo de comutação 14 pode compreender um disjuntor, comumente um disjuntor de voltagem média (MV) ou de alta voltagem (HV), por exemplo, um disjuntor de vácuo (VCB). Neste exemplo, os contatos 15A, 15B estão incluídos em um interruptor de vácuo 20. O meio de atuação 18 pode incluir um atuador eletromagnético 22 (que também pode ser referido como um atuador magnético) acoplado com os contatos 15A, 15B por um isolamento de puxar 24 ou outro dispositivo de acoplamento adequado que é móvel na direção A1-A1’ em resposta à operação do atuador 22. Na seguinte descrição é assumido que o dispositivo de comutação 14 é um VCB, mas será entendido que a invenção não está limitada a isto.

[0016] O dispositivo seletor 16 pode ser operado para adotar qualquer um de múltiplos estados seletores incluindo um estado engatado (Figuras 5E e 5F) e qualquer um ou ambos de um estado de isolamento (Figuras 5C e 5D) e um estado de aterramento (Figuras 5A e 5B). Nas modalidades preferidas, o seletor 16 suporta todos os três destes estados. O dispositivo seletor 16 e o VCB 14 são conectados em série entre os terminais 12A, 12B. Com o seletor no estado engatado, o VCB 14 está conectado entre os terminais 12A, 12B uma conexão elétrica sendo feita ou rompida entre os terminais 12A, 12B dependendo de se o VCB 14 é fechado ou aberto respectivamente. Com o seletor 16 no estado isolado, o terminal 12B é isolado eletricamente do terminal 12A. Com o seletor 16 no estado de aterramento, o terminal 12B está conectado com aterramento elétrico 18 (quando o VCB 14 é fechado neste exemplo).

[0017] O aparelho 10 está particularmente adequado para o uso com sistemas de fornecimento elétrico de múltiplas fases e então pode ser conectado com uma linha de fornecimento de múltiplas fases ou barra de barramento que possui um respectivo condutor elétrico por fase (apenas uma fase mostrada nas Figuras 3, 4 e 5). O aparelho 10, portanto tipicamente inclui um respectivo polo de comutação por fase, cada polo de comutação compreendendo um respectivo VCB 14 e acoplamento de seletor 16 (isto é, um VCB de múltiplos polos (ou múltiplas fases) e um seletor de múltiplos polos, cada polo de cada dispositivo compreendendo as funcionalidades descritas acima e aqui a seguir em relação a um dos polos). Na modalidade ilustrada, o aparelho 10 compreende três tais polos de comutação, como pode ser mais bem observado a partir das Figuras 1 e 2. A presente modalidade é descrita com referência às Figuras 3 a 5 com relação a um polo de comutação e será entendido que a mesma descrição se aplica aos outros polos.

[0018] O aparelho de comutação 10 é preferivelmente provido como uma unidade 30, ou monobloco, contendo o par VCB 14 / seletor 16 para cada fase / polo. A unidade 30 compreende um corpo 32 para realizar e/ou alojar o VCB e polos seletores e componentes associados do aparelho 10. Na modalidade ilustrada, o corpo 32 compreende uma base 34, por exemplo, compreendendo uma placa, que transporta de maneira seletiva o VCB e polos seletores. O corpo 32 também pode incluir um invólucro (não mostrado) que engloba o VCB e polos seletores, e ainda preferivelmente a base 34. Na modalidade ilustrada, um subinvólucro 36 engloba a base 34 e inclui um painel de controle 38 que transporta um ou mais controles manualmente operáveis 40 para operar o aparelho 10 como é descrito em maior detalhe abaixo. O invólucro do corpo pode ser conformado e dimensionado para caber sobre o subinvólucro 36 e expor o painel de controle 38.

[0019] Preferivelmente, cada VCB 14 e seletor 16 possui uma extremidade 42, 44 acoplada com a base 34 e se projeta a partir da base 34, preferivelmente de maneira substancialmente perpendicular. Os respectivos eixos geométricos longitudinais do VCB 14 (A1-A1’) e o seletor associado 16 (A2-A2’) correm substancialmente paralelos entre si como é mais bem observado a partir da Figura 3. A direção dos eixos geométricos A1-A1’ e A2-A2’ é referida aqui como a direção longitudinal da unidade 30. Para cada polo, o VCB 14 e o correspondente seletor 16 são espaçados em uma primeira direção transversal que é perpendicular à direção longitudinal. O VCB 14 e o seletor 16 de cada polo são espaçados do VCB 14 e do seletor 16 de cada outro polo em uma segunda direção transversal que é perpendicular à direção longitudinal e a primeira direção longitudinal. Nas modalidades preferidas, o seletor 16 e o VCB 14 são providos com uma cobertura eletricamente isolante.

[0020] Para cada polo de comutação, a unidade preferida 30 inclui respectivos terminais 12A, 12B para conectar a unidade 30 com os condutores externos relevantes (não mostrados). Terminal 12A pode ser conectado com o seletor 16 e o terminal 12B está conectado com o contato 15B do VCB. Os terminais 12A, 12B podem ser incorporados no invólucro do corpo.

[0021] O seletor preferido 16 inclui múltiplos contatos fixos 50A, 50B, 50C, 50D e um contato móvel 52. O contato móvel 52 é móvel com relação aos contatos fixos entre pelo menos dois diferentes estados, em pelo menos um dos quais faz contato com um respectivo de dois dos contatos fixos de maneira a fazer uma conexão elétrica entre eles, cada estado que corresponde a um estado de seletor como descrito acima. De maneira apropriada, os contatos fixos e móveis 50, 52 são eletricamente condutores, por exemplo, metálico. Como pode ser mais bem observado a partir das Figuras 4A a 4C, na modalidade ilustrada existem quatro contatos fixos: contato 50A que está conectado eletricamente com o terra elétrico; contatos 50B e 50C que são eletricamente conectados com o contato 15A do VCB 14 (e eletricamente isolado a partir da terra e do terminal 12A); e o contato 50D que está conectado eletricamente com o terminal 12A. O contato móvel 52 é móvel para adotar qualquer um de três estados que correspondem aos estados engatado, isolado ou aterrado descritos acima. Quando o contato móvel 52 está em contato com os contatos 50A e 50B, o estado de aterramento é adotado (Figura 4C). Quando o contato móvel 52 está em contato com os contatos 50B e 50C, o estado isolado é adotado (Figura 4B). Quando o contato móvel 52 está em contato com os contatos 50C e 50D, o estado engatado é adotado (Figura 4A). Para facilitar o estado de aterramento, a base 34 é aterrada por qualquer meio convencional.

[0022] Em modalidades alternativas (não ilustradas), estes três estados podem ser alcançados usando menos do que quatro contatos fixos. Por exemplo, os contatos 50B e 50C podem ser substituídos por um único contato intermediário 50A e 50D, o contato móvel sendo móvel entre três estados: o estado de aterramento em que contata tanto 50A quanto o contato intermediário; o estado engatado em que contata 50D e o contato intermediário; e o estado isolado em que contata apenas o contato intermediário. Ainda alternativamente, o contato móvel 52 pode adotar uma posição onde não está em contato com qualquer um dos contatos fixos quando no estado isolado. Em outras modalidades (não ilustradas) o seletor pode suportar apenas um ou outro dos estados isolado e aterrado, em que caso um ou mais dos contatos fixos pode ser omitido como pode ser aparente para um perito.

[0023] Em modalidades alternativas (não ilustradas), o contato fixo 50D (e, portanto, opcionalmente também o contato 12A) podem não ser providos na unidade do monobloco 30, em vez de ser provido em outra parte do sistema elétrico ao qual a unidade 30 é incorporada. Por exemplo, a unidade 30 pode ser incorporada em uma aparelhagem (não mostrada) para um sistema elétrico, o contato 50D (e opcionalmente o contato 12A) que é provido na aparelhagem fora da unidade 30.

[0024] Os contatos fixos 50B, 50C são eletricamente conectados com o contato 15A do VCB 14 por um conector elétrico 54 que pode compreender uma barra de barramento. Opcionalmente, o conector 54 pode ser configurado para prover suporte mecânico entre o seletor 16 e o VCB 14, por exemplo, tomando a forma de uma barra de barramento tendo uma capacidade inerente para prover suporte mecânico (por exemplo, em virtude das suas dimensões e/ou o material a partir do qual é feito), e/ou compreendendo, em adição ao meio de conexão elétrica, um ou mais suportes mecânicos.

[0025] Na modalidade preferida, os contatos fixos 50A, 50B, 50C, 50D são mutuamente espaçados ao longo do eixo geométrico longitudinal A2- A2’ do seletor 16. De maneira vantajosa, os contatos fixos 50A, 50B, 50C, 50D são alinhados entre si na direção longitudinal A2-A2’. Na modalidade preferida, cada um dos contatos fixos 50A, 50B, 50C, 50D compreende um anel, os anéis preferivelmente sendo arranjados de maneira coaxial entre si, e preferivelmente centrados em torno do eixo geométrico A2-A2’.

[0026] O seletor 16 inclui meios de atuação para mover o contato 52 entre os seus estados adotáveis ao longo de um eixo geométrico de atuação, que na modalidade preferida está na direção longitudinal A2-A2’. Os meios de atuação podem tomar qualquer forma adequada, mas na modalidade ilustrada compreende um eixo de acionamento 56, que é preferivelmente eletricamente isolado, acoplado com o contato 52. O eixo de acionamento 56 possui um eixo geométrico longitudinal coincidente com o eixo geométrico A2-A2’ e o acoplamento é tal que a rotação do eixo de acionamento 56 em torno do seu eixo geométrico longitudinal A2-A2’ causa o movimento do contato 52 na direção longitudinal A2-A2’. Na modalidade ilustrada, o acoplamento entre o contato 52 e o eixo de acionamento 56 é provido por uma rosca de parafuso (não mostrados) na superfície do eixo 56 e uma correspondente escova rosqueada de parafuso 58 no contato 52. Acoplamentos alternativos podem ser usados, por exemplo, provendo um came helicoidal no eixo 56 e um correspondente seguidor de came no contato 52. Meios de acionamento para rotar o eixo de acionamento 56 são preferivelmente providos na unidade 30, de maneira vantajosa na base 34, preferivelmente dentro do subinvólucro 36. O eixo de acionamento 56 de maneira vantajosa é acoplado com a base 34 por meio do meio de acionamento. O meio de acionamento pode tomar qualquer forma adequada e pode ser operável manualmente, por exemplo, compreendendo uma ou mais engrenagens 60 e/ou um manípulo operável manualmente, manivela ou outro controle manual (não mostrados). Alternativamente, o meio de acionamento pode ser operado por energia, caso em que um motor ou outro mecanismo de acionamento operado por energia pode ser provido na base 36. Mais em geral, é preferido que pelo menos parte dos meios de atuação para mover o contato 52 é provido na base 34, de maneira conveniente dentro do subinvólucro 36.

[0027] Na modalidade ilustrada, o contato móvel 52 compreende um corpo oco, que é preferivelmente substancialmente cilíndrico. A escova rosqueada 58 pode ser localizada dentro do corpo 52. O corpo 52 é preferivelmente coaxial com os contatos fixos 50, em particular quando eles tomam a forma de anéis, os contatos fixos 50 sendo dimensionados para caber sobre o contato móvel 52. Preferivelmente, meios são providos para evitar o contato móvel 52 de rotar enquanto se move entre seus estados adotáveis. Por exemplo, qualquer um dos membros macho e fêmea interengatáveis (não mostrados, mas, por exemplo, um ou mais pinos e uma ou mais ranhuras) podem ser providos no contato móvel 52, o outro sendo provido em pelo menos um e opcionalmente todos os contatos fixos 50. Por exemplo, um ou mais dos contatos 50 podem ser providos com uma ou mais ranhuras que se estendem de maneira longitudinal na sua superfície interna em uma ou mais localizações em torno da sua periferia, e o contato móvel 52 pode compreender uma ou mais projeções correspondentes se estendendo a partir da sua superfície externa em uma localização para corresponder com as ranhuras, ou vice-versa. Em qualquer caso, a rotação do eixo de acionamento 56 causa o movimento linear do contato 52 entre seus estados adotáveis. Em uma modalidade alternativa (não ilustrada) qualquer um ou mais dos contatos fixos pode ser dimensionado e a posição para caber dentro do contato móvel 52 em vez de em torno do mesmo é ilustrada.

[0028] Na modalidade preferida, os respectivos meios de atuação para o seletor 16 de cada polo de comutação são acoplados juntos de forma que os respectivos contatos 52 são movidos de maneira simultânea e de uma maneira semelhante (velocidade e direção). Em referência em particular ao exemplo da Figura 2, o respectivo eixo de acionamento 56 de cada polo de comutação é acoplado com uma respectiva engrenagem 60, as engrenagens 60 que são parte de um sistema de engrenagem 62 para acionar simultaneamente as engrenagens 60. O sistema de engrenagem 62 pode incluir uma engrenagem acionada 64 a qual as engrenagens 60 são acopladas, preferivelmente com a mesma razão de engrenagem. A engrenagem acionada 64 pode ser acionada manualmente, por exemplo, por meio de um manípulo removível (não ilustrado). Alternativamente, a engrenagem acionada 64 pode ser energizada, como indicado acima. O sistema de engrenagem 62 é provido de maneira vantajosa na base 34, convenientemente dentro do subinvólucro 36.

[0029] Na modalidade preferida, pelo menos parte do mecanismo de atuação do VCB 14 (ou outro dispositivo de comutação) é provido na base 34, convenientemente dentro do subinvólucro 36. Na modalidade ilustrada, o atuador 22 está localizado na base 34.

[0030] O painel de controle 38 pode incluir um ou mais dispositivos de controle operáveis manualmente, por exemplo, botos de comutação ou manípulos, para operar o seletor 16 e/ou o VCB 14. Na modalidade ilustrada, o painel de controle 38 inclui uma fenda 39 para receber de maneira removível um manípulo (não mostrados) para acionar o sistema de engrenagem 62.

[0031] Todos os componentes relevantes mencionados acima podem ser montados, acoplados com ou de outra forma transportados pela base 34 de qualquer maneira convencional conveniente.

[0032] Será aparente que o aparelho de comutação 10 que incorpora a invenção pode ser provido como uma unidade 30, que pode ser autônoma ou incorporada na aparelhagem (não mostrados), ou incorporada diretamente na aparelhagem ou outra parte de um sistema de fornecimento elétrico, especialmente um MV ou HV sistema de fornecimento elétrico. Modalidades preferidas da invenção podem ser usadas para a conexão de duas linhas de três fases ou barras de barramento, incluindo um VCB de três fases, cada polo do qual inclui o interruptor de vácuo (VI) 20 e meios de atuação 18. Os meios de atuação de VCB 18 e os contatos 15A, 15B se movem de maneira linear, o eixo geométrico de atuação de maneira vantajosa que coincide com o eixo geométrico de movimento de contato de VI. Pelo menos parte do atuador está localizada em, preferivelmente dentro de, uma base que é aterrada. O aparelho preferido 10 inclui adicionalmente um seletor linear de três fases, três posições (aterrado, isolado, engatado) 16, conectado em série com o VCB de três fases. Os polos de seletor são paralelos aos polos de VCB e pelo menos parte 60, 62, 64 do mecanismo de acionamento de seletor está localizada de maneira vantajosa na mesma base / armação que os meios de atuação de VCB 18 (ou pelo menos a parte do atuador 22 do mesmo).

[0033] Apesar de não ilustrado, o aparelho 10, e a unidade 30, tipicamente incluem meios para intertravar a operação do VCB 14 e o seletor 16. De maneira vantajosa, o meio de intertravamento está configurado para evitar que o seletor 16 opere quando o VCB é fechado, e para evitar que o VCB feche quando o seletor 16 está no estado intermediário. Por exemplo, para o aparelho 10, e a unidade 30, para satisfazer aos requisitos de IEC podem ter pelo menos as seguintes intertravas: prevenção do movimento do seletor até VCB ser aberto; prevenção de o VCB fechar quando o seletor está em uma posição intermediária (não está engatado, isolado ou aterrado). O meio de intertravamento pode ser implementado por qualquer meio mecânico e/ou elétrico conveniente.

[0034] Será aparente que, na modalidade preferida, o seletor 16 e o VCB 14 são combinados em uma unidade, o respectivo eixo geométrico longitudinal de cada polo de cada do seletor 16 e o VCB 14 sendo substancialmente paralelos tal que os respectivos componentes atuáveis se movem em direções substancialmente paralelas. Além disso, pelo menos parte dos respectivos mecanismos de atuação e/ou operação estão localizados em uma base comum, como também pode ser o painel de controle do usuário 38. Isto simplifica o projeto global, particularmente as facilidades de intertravamento. Em adição, o seletor preferido 16 é relativamente pequeno (por exemplo, o espaço necessário para acomodar o sistema de engrenagem 62 em geral é menos do que 50 mm, e não é dependente da batida do seletor). Isto permite que o aparelho 10 seja relativamente pequeno na direção longitudinal, e facilita a provisão do estado isolado.

[0035] Em comparação aos dispositivos convencionais discutidos aqui, modalidades preferidas da invenção oferecem as seguintes vantagens: redução do custo; redução do tamanho; aumento na segurança; aumento na confiabilidade; simplificação da operação; aprimoramento da funcionalidade. Esta solução permite:

[0036] A invenção não está limitada às modalidades descritas aqui mas pode ser emendada ou modificada sem fugir do escopo da presente invenção.

Claims

1. Aparelho de comutação (10) compreendendo: um disjuntor (14) compreendendo primeiro e segundo contatos (15A, 15B) que podem ser atuados entre um estado aberto e um estado fechado por meios de atuação (18) de comutação; um dispositivo seletor (16) acoplado com o disjuntor (14) e compreendendo um contato móvel (52) que é atuado entre pelo menos dois estados pelo meio de atuação de seletor; e uma base (34), em que o disjuntor (14) e o dispositivo seletor (16) se estendem a partir da base (34), e em que pelo menos parte dos meios de atuação (18) de comutação e pelo menos parte do meio de atuação de seletor são providas na base (34), e em que o disjuntor (14) possui um eixo geométrico de atuação ao longo do qual pelo menos parte dos meios de atuação (18) de comutação é móvel, e o dispositivo seletor (16) possui um eixo geométrico de atuação ao longo do qual o contato móvel (52) é móvel, o disjuntor (14) e o dispositivo seletor (16) se estendendo a partir da base (34) tal que os respectivos eixos geométricos de atuação sejam paralelos entre si; em que o dispositivo seletor (16) inclui múltiplos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D), o contato móvel (52) sendo móvel com relação aos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) entre os pelo menos dois diferentes estados, e em que em pelo menos um dos pelo menos dois estados o contato móvel (52) faz uma conexão elétrica entre dois dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D); e caracterizado pelo fato de que o meio de atuação de seletor compreende um eixo de acionamento acoplado com meios de acionamento, estando os meios de acionamento localizados na base (34), o eixo de acionamento se estendendo a partir da base (34) ao longo do eixo geométrico de atuação do dispositivo seletor (16), sendo o contato móvel (52) acoplado com o eixo de acionamento para o movimento ao longo do eixo geométrico de atuação do dispositivo seletor (16) em resposta à rotação do eixo de acionamento pelos meios de acionamento.

2. Aparelho de comutação (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o disjuntor (14) possui um eixo geométrico de atuação ao longo do qual pelo menos parte dos meios de atuação (18) de comutação é móvel, e o dispositivo seletor (16) possui um eixo geométrico de atuação ao longo do qual o contato móvel (52) é móvel, o disjuntor (14) e o dispositivo seletor (16) se estendendo a partir da base (34) tal que os respectivos eixos geométricos de atuação sejam perpendiculares com a base (34).

3. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o primeiro e o segundo contatos é móvel na direção do eixo geométrico de atuação do disjuntor (14) entre os estados aberto e fechado.

4. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os meios de atuação (18) de comutação compreendem um atuador, o atuador (18) sendo provido na base (34), e em que o atuador (18) é móvel na direção do eixo geométrico de atuação do disjuntor (14), e em que o atuador (18) é acoplado com o primeiro e o segundo contatos (15A , 15B) por um dispositivo de acoplamento, o dispositivo de acoplamento sendo móvel na direção do eixo geométrico de atuação do disjuntor (14).

5. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o disjuntor (14) compreende um disjuntor (14) de vácuo, em que o primeiro e o segundo contatos são incorporados em um interruptor de vácuo.

6. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, os contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) estão mutuamente espaçados, e alinhados entre si, ao longo do eixo geométrico de atuação do dispositivo seletor (16), e em que cada um dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) compreende um anel, os anéis sendo arranjados de maneira coaxial entre si, e centrados em torno do eixo geométrico de atuação do dispositivo seletor (16).

7. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os meios de acionamento compreendem pelo menos uma engrenagem (60) localizada na base (34).

8. Aparelho de comutação (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os meios de acionamento são manualmente operáveis, e em que a base (34) é adaptada para receber de maneira removível um dispositivo de operação manual para operar os meios de acionamento, ou um dispositivo de operação manual é acoplado com os meios de acionamento na base (34), ou em que os meios de acionamento compreendem um mecanismo de acionamento operado por energia localizado na base (34).

9. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o contato móvel (52) compreende um corpo oco, e em que cada um dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) compreende um anel, o corpo sendo conformado e dimensionado para encaixar dentro de pelo menos alguns dos anéis e, quando ajustado assim, para fazer contato com os anéis, e em que o meio de atuação de seletor compreende um eixo de acionamento acoplado com os meios de acionamento.

10. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende primeiro e segundo terminais, o disjuntor (14) e o dispositivo seletor (16) sendo conectados em série entre o primeiro e o segundo terminais, em que os pelo menos dois estados do dispositivo seletor (16) incluindo um estado engatado em que uma conexão elétrica é feita ou rompida entre o primeiro e o segundo terminais dependendo de se o primeiro e o segundo contatos estão no estado fechado ou no estado aberto, respectivamente, e em que os pelo menos dois estados incluem um estado isolado em que o segundo terminal é isolado eletricamente a partir do primeiro terminal, e/ou um estado de aterramento em que o segundo terminal é conectado com aterramento elétrico quando o disjuntor (14) está no seu estado fechado.

11. Aparelho de comutação (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) é conectado eletricamente com o primeiro contato do disjuntor (14), o segundo contato elétrico do disjuntor (14) sendo conectado eletricamente com o segundo terminal, e em que, no estado engatado, o contato móvel (52) faz uma conexão elétrica entre o pelo menos um dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) e o primeiro terminal.

12. Aparelho de comutação (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que um adicional dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) é conectado com aterramento elétrico, o contato móvel (52) sendo eletricamente conectado com o adicional dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) e com o pelo menos um dos contatos fixos (50A, 50B, 50C, 50D) quando o dispositivo seletor (16) está no estado de aterramento, e em que, no estado isolado, o contato móvel (52) é isolado eletricamente a partir do primeiro terminal e a partir do aterramento elétrico.

13. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a base (34) inclui um painel de controle, o painel de controle incluindo um ou mais dispositivos de controle operáveis manualmente para operar o dispositivo seletor (16) e/ou o disjuntor (14).

14. Aparelho de comutação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que é para a conexão com um sistema elétrico de múltiplas fases, o aparelho compreendendo um respectivo polo de comutação para cada fase, cada polo de comutação compreendendo um respectivo caso do disjuntor (14) e do dispositivo seletor (16) se estendendo a partir da base (34), e em que o respectivo meio de atuação de seletor para cada polo de comutação é acoplado junto para efetuar a operação simultânea dos respectivos dispositivos seletores.