BR102017002738A2 - Switching device for low voltage electrical installations - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA

TENSÃO

Campo da Invenção [001] A presente invenção se refere ao campo dos dispositivos de comutação (tais como disjuntores, contatores, interruptores e semelhantes) para instalações elétricas de baixa tensão.

[002] Para os propósitos do presente pedido, o termo "baixa tensão" (LV) se refere a tensões de operação inferiores a 1 kV CA e 1,5 kV CC.

Antecedentes da Invenção [003] Conforme é sabido, os dispositivos de comutação para instalações elétricas de baixa tensão compreendem um ou mais pólos elétricos destinados a serem conectados eletricamente aos condutores de uma linha elétrica de baixa tensão.

[004] Cada pólo elétrico compreende um ou mais contatos móveis e contatos fixos que podem ser mutuamente acoplados/desacoplados.

[005] Tipicamente, um dispositivo de comutação de baixa de tensão compreende os meios de controle mecânicos adaptados para fornecer uma força de atuação para mover os contatos móveis a partir de uma posição de acoplamento para uma posição de desacoplamento com os correspondentes contatos fixos, ou vice-versa.

[006] Em muitos dispositivos de comutação de baixa de tensão (conforme em um descrito no pedido de patente PCT/EP2009/067995) os mencionados meios mecânicos de controle compreendem uma alavanca de ativação externa, que se destina a ser operada por um usuário ou um atuador (por exemplo, um MOE- Atuador Operador por Motor) para realizar uma manobra de abertura ou de fechamento do dispositivo de comutação.

[007] Nos dispositivos de comutação tradicionais, uma manobra de abertura geralmente requer um tempo relativamente longo (até mesmo alguns segundos) para ser concluída.

[008] Este é um aspecto crítico para a vida operacional do dispositivo de comutação na medida que um tempo tão longo para separar os contatos elétricos favorece a ocorrência de fenômenos de arco elétrico grandes e prolongados com o conseqüente desgaste e diminuição da vida útil operacional dos próprios contatos elétricos.

[009] Conforme é fácil de compreender, todos estes inconvenientes implicam em custos operacionais relativamente elevados para o dispositivo de comutação, uma vez que as intervenções de manutenção nos contatos elétricos são freqüentemente necessárias.

[0010] No campo dos dispositivos de comutação de baixa tensão para instalações de baixa tensão é, portanto, sentida a necessidade de novas soluções para reduzir o tempo necessário para separar os contatos elétricos durante uma manobra de abertura.

[0011] Por outro lado, a experiência mostrou como esta tarefa é bastante problemática de se realizar uma vez que os mencionados meios mecânicos de controle geralmente apresentam uma estrutura bastante complexa de difícil agrupamento para assegurar todas as funcionalidades necessárias para a vida útil do dispositivo de comutação.

Descrição Resumida da Invenção [0012] Um objetivo da presente invenção é o de fornecer um dispositivo de comutação para instalações elétricas de baixa tensão, o qual permite superar os problemas mencionados acima.

[0013] Mais particularmente, um objetivo da presente invenção é o de fornecer um dispositivo de comutação, em que é necessário um curto período de tempo para separar os contatos elétricos durante uma manobra de abertura.

[0014] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo de comutação que apresenta uma estrutura simples e compacta que é fácil de fabricar e de montar ao nível industrial.

[0015] Outro objetivo da presente invenção é o de fornecer um dispositivo de comutação que pode ser realizado, ao nível industrial, a custos competitivos em comparação com os dispositivos de comutação do mesmo tipo atualmente disponíveis.

[0016] A fim de alcançar estes objetivos e propósitos, a presente invenção fornece um dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 1 a seguir e as reivindicações dependentes relacionadas.

[0017] Em uma definição geral, o dispositivo de comutação, de acordo com a invenção, compreende: - um ou mais pólos elétricos, cada um dos quais compreende um ou mais contatos móveis e um ou mais contatos fixos adaptados para serem acoplados ou desacoplados; - um conjunto de contatos móveis que compreende os ditos contatos móveis e móveis de forma reversível entre uma primeira posição de contato, na qual os ditos contatos móveis e os ditos contatos fixos são acoplados e, uma segunda posição de contato, na qual os ditos contatos móveis e os ditos contatos fixos são desacoplados; - um conjunto de controle mecânico para operar o dito conjunto de contatos móveis.

[0018] Tal conjunto de controle mecânico compreende um mecanismo de controle para mover de forma reversível o dito conjunto de contatos móveis entre as ditas primeira e segunda posições de contato e um mecanismo de disparo, também conhecido como mecanismo trip, acoplado de forma operacional ao dito mecanismo de controle, o qual compreende um eixo de disparo móvel de forma reversível entre uma primeira posição de disparo e uma segunda posição de disparo.

[0019] O dito mecanismo de controle é adaptado para mover o dito conjunto de contatos móveis a partir de dita primeira posição de contato para a dita segunda posição de contato em resposta a um movimento de dito eixo de disparo a partir de dita primeira posição de disparo para a dita segunda posição de disparo.

[0020] O dito conjunto de controle mecânico compreende um mecanismo da alavanca de ativação acoplado de forma operacional com o dito mecanismo de controle, o qual compreende uma alavanca de ativação adaptada para ser movida de forma reversível por um usuário ou um atuador externo entre uma primeira posição da alavanca de ativação e uma segunda posição da alavanca de ativação a fim de realizar uma manobra de abertura ou de fechamento do dispositivo de comutação.

[0021] O dito mecanismo de controle é adaptado para mover o dito conjunto de contatos móveis a partir de dita primeira posição de contato para a dita segunda posição de contato em resposta a um movimento de dita alavanca de ativação a partir de dita primeira posição da alavanca de ativação para a dita segunda posição da alavanca de ativação (manobra de abertura) e para mover o dito conjunto de contatos móveis a partir de dita segunda posição de contato para a dita primeira posição de contato em resposta a um movimento de dita alavanca de ativação a partir da dita segunda posição da alavanca de ativação para a dita primeira posição da alavanca de ativação (manobra de fechamento).

[0022] De acordo com a invenção, o dito conjunto de controle mecânico compreende um mecanismo de ativação adaptado para acoplar operacionalmente o dito mecanismo da alavanca de ativação com o dito eixo de disparo a fim de atuar o dito eixo de disparo durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação, quando a dita alavanca de ativação é operada por um usuário ou por um atuador externo.

[0023] Em particular, o dito mecanismo de ativação é adaptado para acoplar operacionalmente o dito mecanismo da alavanca de ativação com o dito eixo de disparo a fim de mover o dito eixo de disparo a partir de dita primeira posição de disparo para a dita segunda posição de disparo durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação, ou seja, durante o movimento de dita alavanca de ativação a partir da dita primeira posição da alavanca de ativação para a dita segunda posição da alavanca de ativação mediante uma atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[0024] De preferência, o dito mecanismo de ativação é adaptado para ser atuado pelo dito mecanismo da alavanca de ativação e para transmitir uma força ao dito eixo de disparo para mover o dito eixo de disparo a partir de dita primeira posição de disparo para a dita segunda posição de disparo durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação, em particular, durante um movimento de dita alavanca de ativação a partir de dita primeira posição da alavanca de ativação para a dita segunda posição da alavanca de ativação mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[0025] De preferência, o dito mecanismo de ativação compreende uma alavanca de ativação articulada a um elemento de suporte e móvel em relação ao dito elemento de suporte.

[0026] De preferência, a dita alavanca de ativação é móvel de modo translacional e rotativo em relação ao dito elemento de suporte.

[0027] De preferência, a alavanca de ativação é adaptada para ser atuada pelo dito mecanismo da alavanca de ativação quando a dita alavanca de ativação se move a partir de dita primeira posição da alavanca de ativação para a dita segunda posição da alavanca de ativação.

[0028] De preferência, a alavanca de ativação é adaptada para se mover de modo translacional em relação ao dito elemento de suporte a partir de uma primeira posição da alavanca para uma segunda posição da alavanca e transmitir uma força ao dito eixo de disparo para mover o dito eixo de disparo a partir de dita primeira posição de disparo para a dita segunda posição de disparo em resposta a uma atuação por meio de dito mecanismo da alavanca de ativação durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação, em particular, durante um movimento da dita alavanca de ativação a partir de dita primeira posição da alavanca de ativação para a dita segunda posição da alavanca de ativação mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[0029] De acordo com algumas formas de realização da invenção, o dito elemento de suporte é fixo em relação a um invólucro externo de dito dispositivo de comutação.

[0030] Neste caso, a dita alavanca de ativação é adaptada para ser atuada pelo eixo de disparo para retornar na primeira posição da alavanca durante um movimento de dito eixo de disparo a partir de dita segunda posição de disparo para a dita primeira posição de disparo.

[0031] Em adição, a dita alavanca de ativação é adaptada para ser atuada pelo mecanismo da alavanca de ativação e mover-se de modo rotativo em relação ao dito elemento de suporte durante uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação, em particular, durante um movimento de dita alavanca de ativação a partir de dita segunda posição da alavanca de ativação para a dita primeira posição mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[0032] De acordo com outras formas de realização da invenção, o dito elemento de suporte é móvel em relação a um invólucro externo de dito dispositivo de comutação.

[0033] Nestes casos, a dita alavanca de ativação é adaptada para ser atuada pelo dito elemento de suporte para retornar na dita primeira posição da alavanca durante uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação, em particular, durante um movimento de dita alavanca de ativação a partir de dita segunda posição da alavanca de ativação para a dita primeira posição da alavanca de ativação mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[0034] Em adição, a dita alavanca de ativação é adaptada para permanecer desacoplada de dito mecanismo da alavanca de ativação durante uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação, em particular, durante um movimento de dita alavanca de ativação a partir de dita segunda posição da alavanca de ativação para a dita primeira posição da alavanca de ativação mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

Breve descrição das figuras [0035] Outras características e vantagens da presente invenção surgirão da descrição de formas de realização preferidas, mas não exclusivas, cujos exemplos não limitativos são fornecidos nos desenhos anexos, nos quais: - as figuras 1 a 7 mostram uma vista esquemática de uma forma de realização do dispositivo de comutação, de acordo com a invenção; - as figuras 8 a 15 mostram uma vista esquemática de outra forma de realização do dispositivo de comutação, de acordo com a invenção.

[0036] Com referência às figuras citadas, a presente invenção se refere a um dispositivo de comutação 1 adequado para ser instalado em um painel elétrico de distribuição de baixa tensão ou, de modo mais generalizado, em uma grade de distribuição de energia elétrica de baixa tensão.

Descrição Detalhada da Invenção [0037] Como um exemplo, o dispositivo de comutação 1 pode ser um MCCB automático (disjuntor de invólucro moldado) para aplicações de baixa tensão.

[0038] De preferência, o dispositivo de comutação 1 compreende um invólucro externo 2 que define um volume interno 10 do dispositivo de comutação (figuras 1-2, 8-9).

[0039] O invólucro externo 2 pode ser disposto, em muitos aspectos, de acordo com as soluções conhecidas a um especialista na arte e não são descritas com um elevado grau de detalhe por razões de brevidade.

[0040] Em geral, o invólucro externo 2 compreende uma pluralidade de porções conformadas apresentando protrusões e cavidades ao menos parcialmente geometricamente conjugadas ou complementares para definir o volume interno 10 do dispositivo de comutação e assegurar um acoplamento mecânico mútuo adequado.

[0041] O invólucro externo 2 pode ser constituído de um material eletricamente isolante (por exemplo resinas termo-endurecíveis).

[0042] No entanto, em algumas aplicações (por exemplo, quando o dispositivo de comutação 1 é um disjuntor a ar), o invólucro externo 2, ou algumas porções do mesmo, pode ser constituídas de um material eletricamente condutor. Naturalmente, nestes casos, elementos de isolamento adequados necessitam ser dispostos entre os elementos eletricamente energizados do dispositivo de comutação e o invólucro externo 2.

[0043] O dispositivo de comutação 1 compreende um ou mais pólos elétricos 3.

[0044] Cada pólo elétrico 3 compreende um ou mais contatos móveis 31 e um ou mais contatos fixos 32 adaptados para serem acoplados ou desacoplados.

[0045] Quando os contatos elétricos 31, 32 são acoplados, o dispositivo de comutação 1 se encontra em um estado de fechamento, enquanto que, quando os contatos elétricos 31, 32 são desacoplados, o dispositivo de comutação 1 se encontra em um estado de abertura ou de disparo.

[0046] Nas formas de realização ilustradas nas figuras citadas, o dispositivo de comutação 1 é do tipo de três pólos e compreende três pólos elétricos 3, cada um compreendendo uma pluralidade de contatos fixos 32 e uma pluralidade de contatos móveis 31 que podem ser acoplados ou desacoplados.

[0047] No entanto, outras soluções são possíveis, dependendo da aplicação específica do dispositivo de comutação 1.

[0048] Os pólos elétricos 3 e os contatos elétricos 31, 32 podem ser dispostos, em muitos aspectos, de acordo com soluções conhecidas ao especialista na arte e não são descritas em um elevado grau de detalhamento por razões de brevidade.

[0049] Em algumas formas de realização do dispositivo de comutação (conforme mostrado na figura 3), cada contato móvel 31 pode ser adaptado para ser acoplado/desacoplado em suas extremidades opostas, com/de, um correspondente par de contatos fixos 32 (configuração de dupla interrupção) por sua vez eletricamente conectado a uma linha de distribuição de energia elétrica.

[0050] De acordo com outras formas de realização (não ilustradas), cada contato móvel 31 pode apresentar uma extremidade destinada a ser acoplada/desacoplada, com/de, um contato fixo correspondente e uma extremidade oposta conectada eletricamente a uma linha de distribuição de energia elétrica.

[0051] Outras soluções são possíveis dependendo da aplicação específica do dispositivo de comutação 1.

[0052] O dispositivo de comutação 1 compreende um conjunto de contatos móveis 4 incluindo os contatos móveis 31 e ao menos parcialmente alojado no volume interno 10 do dispositivo de comutação.

[0053] Em adição, o conjunto de contatos móveis 4 pode ser disposto, em muitos aspectos, de acordo com soluções conhecidas ao especialista na arte e não são descritas com um elevado grau de detalhamento por razões de brevidade.

[0054] Em geral, o conjunto de contatos móveis 4 compreende um eixo de contato 41 adaptado para rotacionar em torno de um primeiro eixo de rotação 400 durante uma operação de comutação do dispositivo de comutação.

[0055] De preferência, o eixo de contato 41 apresenta um corpo em conformação alongada (por exemplo, de tipo cilíndrico) que se estende longitudinalmente ao longo de seu eixo de rotação 400 e ao menos parcialmente constituído de um material isolante (por exemplo, uma resina termo-endurecível).

[0056] De preferência, o eixo de contato 41 compreende uma ou mais sedes de contato (não ilustradas) adaptadas para acomodar, ao menos parcialmente, um ou mais contatos móveis 31 de tal modo que estes últimos projetam-se de seu corpo principal, perpendicularmente ao eixo longitudinal 400. Desta forma, os contatos móveis 31 e o eixo de contato 4 podem rotacionar solidamente em torno do eixo de rotação 400 durante uma operação de comutação do dispositivo de comutação.

[0057] No entanto, outras soluções são possíveis, dependendo da aplicação específica do dispositivo de comutação 1.

[0058] O conjunto de contatos móveis 4 é móvel de modo reversível entre uma primeira posição de contato Cl, na qual os contatos móveis 31 e os contatos fixos 32 são acoplados e, uma segunda posição de contato C2, na qual os contatos móveis 31 e os contatos fixos 32 são desacoplados.

[0059] Nas figuras citadas, o conjunto de contatos móveis 4 é mostrado, por uma questão de brevidade, apenas na forma de realização das figuras 1-7. No entanto, o conjunto de contatos móveis mencionado também é uma parte essencial da forma de realização das figuras 8-16.

[0060] O dispositivo de comutação 1 compreende um conjunto de controle mecânico 5 para a operação do conjunto de contatos móveis 4.

[0061] O conjunto de controle mecânico 5 é, ao menos parcialmente, alojado no volume interno 10 do dispositivo de comutação 1.

[0062] O conjunto de controle mecânico 5 compreende um mecanismo de controle 6 para mover de modo reversível o conjunto de contatos móveis 4 entre as primeira e segunda posições de contato Cl, C2.

[0063] O mecanismo de controle 6 também pode ser disposto, em muitos aspectos, de acordo com soluções conhecidas ao especialista na arte e não são descritas com um elevado grau de detalhamento por razões de brevidade.

[0064] Em geral, o mecanismo de controle 6 é adaptado para assumir diferentes configurações operacionais, ou seja, uma configuração de fechamento, de disparo ou de abertura, que se referem às manobras correspondentes do dispositivo de comutação, ou seja, uma manobra de fechamento, de disparo ou de abertura, respectivamente.

[0065] Quando o mecanismo de controle 6 assume uma configuração de fechamento, o conjunto de contatos móveis 4 move-se na primeira posição de contato Cl e o dispositivo de comutação assume um estado de fechamento (manobra de fechamento do dispositivo de comutação).

[0066] Quando o mecanismo de controle assume uma configuração de disparo ou uma configuração de abertura, o conjunto de contatos móveis 4 move-se na segunda posição de contato C2 e o dispositivo de comutação assume um estado de disparo ou um estado de abertura, respectivamente (manobra de disparo ou de abertura do dispositivo de comutação).

[0067] De preferência, o mecanismo de controle 6 compreende os elementos de controle móveis 61, 611 (por exemplo, eixos, hastes, molas, alavancas ou semelhantes), os quais são dispostos de forma operacional de tal modo a serem capazes de fornecer uma força para mover o conjunto de contato 4.

[0068] De preferência, o mecanismo de controle 6 compreende os elementos de estrutura de suporte 62, 621 (por exemplo, placas de estrutura conformadas ou semelhantes), que são fixas ao invólucro externo 2 (por exemplo, por meio de parafusos, rebites ou tirantes ou semelhantes) para fornecer suporte aos elementos móveis 61, 611.

[0069] O conjunto de controle mecânico 5 compreende um mecanismo de disparo 7 acoplado de forma operacional ao mecanismo de controle 6.

[0070] O mecanismo de disparo 7 também pode ser disposto, em muitos aspectos, de acordo com soluções conhecidas do especialista na arte e não são descritas com um elevado grau de detalhamento por razões de brevidade.

[0071] Em geral, o mecanismo de disparo 7 é adaptado para acionar o mecanismo de controle 6 para mover automaticamente o conjunto de contato 4 a partir da primeira posição de contato Cl para a segunda posição de contato C2 em resposta a um evento de disparo (manobra de disparo do dispositivo de comutação).

[0072] Deste modo, pode obter-se uma separação rápida dos contatos elétricos em resposta a um evento de disparo.

[0073] O mecanismo de disparo 7 compreende um eixo de disparo 70 adaptado para rotacionar de forma reversível em torno de um segundo eixo de rotação 700 entre as primeira e segunda posições de disparo ΤΙ, T2.

[0074] De preferência, o segundo eixo de rotação 700 é paralelo ao primeiro eixo de rotação 400.

[0075] O eixo de disparo 70 e o mecanismo de controle 6 são acoplados de forma operacional, de tal modo que o mecanismo de controle 6 move o conjunto de contatos móveis 4 a partir da primeira posição de contato Cl para a segunda posição de contato C2 em resposta a um movimento do eixo de disparo 70 a partir da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2.

[0076] O mecanismo de controle 6 é vantajosamente adaptado para passar de uma configuração de fechamento (correspondente a um estado de fechamento do dispositivo de comutação), no qual o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na primeira posição de contato Cl, para uma configuração de disparo (correspondente a um estado de disparo do dispositivo de comutação), no qual o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na segunda posição de contato C2, em resposta a um movimento do eixo de disparo 70 a partir da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2 (manobra de disparo do dispositivo de comutação).

[0077] De modo semelhante às soluções conhecidas do estado da arte, o eixo de disparo 70 pode ser vantajosamente operado (evento de disparo) por meio de um dispositivo de proteção (não ilustrado), que é associado operacionalmente ao dispositivo de comutação 1 e intervém no caso de uma anomalia (por exemplo, um evento de curto-circuito, um evento de sobre-corrente, um evento de falha, ou semelhante) ocorrendo na rede elétrica na qual o dispositivo de comutação é instalado.

[0078] Tal dispositivo de proteção pode ser, por exemplo, de tipo térmico, termo-magnético ou eletrônico e pode ser concebido de acordo com as soluções conhecidas do estado da arte.

[0079] O conjunto de controle mecânico 5 compreende um mecanismo da alavanca de ativação 8 acoplado de forma operacional ao mecanismo de controle 6.

[0080] O mecanismo da alavanca de ativação 8 também pode ser disposto, em muitos aspectos, de acordo com soluções conhecidas ao especialista na arte e não são descritas com um elevado grau de detalhamento por razões de brevidade.

[0081] Em geral, o mecanismo da alavanca de ativação 8 é adaptado para ser operado por um usuário ou por um atuador externo (por exemplo, um equipamento operado por motor) para forçar o mecanismo de controle 6 a mover o conjunto de contato 4 a partir da primeira posição de contato Cl para a segunda posição de contato C2 (manobra de abertura do dispositivo de comutação) ou a partir da segunda posição de contato C2 para a primeira posição de contato Cl (manobra de fechamento do dispositivo de comutação).

[0082] Em algumas circunstâncias, ou seja, quando o mecanismo de controle 6 é ativado pelo eixo de disparo 70, o mecanismo da alavanca de ativação 8 é atuado pelo mecanismo de controle 6 como conseqüência da passagem deste último de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo (manobra de disparo do dispositivo de comutação).

[0083] O mecanismo da alavanca de ativação 8 compreende uma alavanca de ativação externa 80, que é o elemento mecânico adaptado para ser operado diretamente por um usuário ou por um atuador externo.

[0084] De preferência, a alavanca 8 é passível de rotacionar em torno de um terceiro eixo de rotação 800 (mostrado apenas na figura 2).

[0085] De preferência, o terceiro eixo de rotação 800 é paralelo aos primeiro e segundo eixos de rotação 400, 700.

[0086] O mecanismo da alavanca de ativação 8 compreende os elementos de acoplamento 83 apropriados para acoplar a alavanca 80 com o mecanismo de controle 6.

[0087] O mecanismo da alavanca de ativação 8 é disposto de tal modo que a alavanca 80 pode assumir uma primeira posição da alavanca de ativação Hl, uma segunda posição da alavanca de ativação H2 e uma terceira posição da alavanca de ativação H3, a qual é intermédia entre as primeira e segunda posições da alavanca de ativação Hl, H2.

[0088] O mecanismo da alavanca de ativação 8, em particular a alavanca 80 e o mecanismo de controle 6 são acoplados operacionalmente de tal modo que a alavanca 80 é móvel de forma reversível entre a primeira posição da alavanca de ativação Hl e a segunda posição da alavanca de ativação H2 mediante uma atuação por um usuário ou por um atuador externo a fim de realizar uma manobra de abertura ou de fechamento do dispositivo de comutação.

[0089] O mecanismo de controle 6 passa de uma configuração de fechamento para uma configuração de abertura em resposta a um movimento da alavanca de ativação 80 a partir da primeira posição da alavanca de ativação Hl para a segunda posição da alavanca de ativação H2 (manobra de abertura do dispositivo de comutação).

[0090] O mecanismo de controle 6 passa de uma configuração de abertura para uma configuração de fechamento em resposta a um movimento da alavanca de ativação 80 a partir da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação Hl (manobra de fechamento do dispositivo de comutação).

[0091] O mecanismo da alavanca de ativação 8, em particular a alavanca 80 e o mecanismo de controle 6, são acoplados operacionalmente de tal modo que a alavanca 80 se move a partir da primeira posição da alavanca de ativação Hl para a terceira posição da alavanca de ativação H3 mediante a atuação pelo mecanismo de controle 6, quando este último passa de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo (manobra de disparo do dispositivo de comutação).

[0092] A alavanca 80 pode, desse modo, passar automaticamente da primeira posição da alavanca de ativação Hl para a terceira posição da alavanca de ativação H3 em resposta a um movimento do eixo de disparo 70 a partir da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2.

[0093] O mecanismo da alavanca de ativação 8, em particular a alavanca 80 e, o mecanismo de controle 6, são acoplados operacionalmente de tal modo que a alavanca 80 é móvel a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2 mediante a atuação por um usuário ou um atuador externo.

[0094] O mecanismo de controle 6 passa de uma configuração de disparo para uma configuração de abertura em resposta a um movimento da alavanca de ativação 80 a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2.

[0095] O conjunto de contato 4 é mantido estável na segunda posição de contato C2 quando o mecanismo de controle 6 passa de uma configuração de disparo para uma configuração de abertura em resposta a um movimento da alavanca de ativação 80 a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2.

[0096] O mecanismo da alavanca de ativação 8, em particular a alavanca 80 e, o mecanismo de controle 6, são acoplados operacionalmente de tal modo que a alavanca 80 não pode ser movida diretamente a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a primeira posição da alavanca de ativação Hl, mas, deve necessariamente ser movida a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2 e, a seguir, da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação Hl mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[0097] O mecanismo de controle 6 deve assim passar por uma configuração de abertura a fim de passar de uma configuração de disparo para uma configuração de fechamento.

[0098] Uma característica diferenciadora essencial da presente invenção em relação aos dispositivos de comutação tradicionais do estado da arte consiste em que o conjunto de controle mecânico 5 compreende um mecanismo de ativação 9 para acoplar o mecanismo da alavanca de ativação 8 com o eixo de disparo 70 para atuar este último durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação operado por um usuário ou por um atuador externo.

[0099] Em particular, o mecanismo de ativação 9 é adaptado para acoplar o mecanismo da alavanca de ativação 8 com o eixo de disparo 70 para mover este último da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2, quando a alavanca 80 é movida da primeira posição da alavanca de ativação H1 para a segunda posição da alavanca de ativação H2, mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00100] O mecanismo de ativação 9 é assim adaptado para atuar o eixo de disparo 70 durante uma manobra de abertura (realizada por um usuário ou por um atuador externo) de tal modo que a separação dos contatos elétricos 31, 32 é obtida por meio da passagem do mecanismo de controle a partir de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo.

[00101] Na prática, o mecanismo de ativação 9 é apto a forçar o mecanismo de controle 6 a passar para uma configuração de disparo antes de assumir uma configuração de abertura durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação.

[00102] Graças ao mecanismo de ativação 9, o movimento da alavanca de ativação 80 a partir da primeira posição da alavanca de ativação H1 para a segunda posição da alavanca de ativação H2 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo (manobra de abertura do dispositivo de comutação), torna-se equivalente a um evento de disparo, o que provoca a intervenção do eixo de disparo 70 que, por sua vez, dispara o mecanismo de controle 6 para passar de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo antes da manobra de abertura ser completada.

[00103] Em outras palavras, o mecanismo de ativação 9 é pato a forçar o mecanismo de controle 6 a executar uma manobra de disparo para obter a separação do contato elétrico 31, 32 antes de uma manobra de abertura em curso ser concluída.

[00104] Este fato permite obter uma separação rápida dos contatos elétricos 31, 32 mesmo no caso da alavanca de ativação 80 ser acionada por um usuário ou por um atuador externo. Obtêm-se desse modo tempos mais curtos de separação dos contatos elétricos 31, 32 durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação.

[00105] De preferência, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo a ser atuado pelo mecanismo da alavanca de ativação 8 para transmitir uma força ao eixo de disparo 70 para mover este último da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2 durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação, quando a alavanca 80 se move da primeira posição da alavanca de ativação H1 para a segunda posição da alavanca de ativação H2 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00106] De preferência, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo a não transmitir forças ao eixo de disparo 70 durante uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação, quando a alavanca 80 se move da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação H1 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00107] De preferência, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo a não transmitir forças ao eixo de disparo 70 durante uma manobra de disparo normal do dispositivo de comutação, que é provocada por um dispositivo de proteção associado operacionalmente ao dispositivo de comutação.

[00108] Neste caso, de fato, o eixo de disparo 70 é atuado pelo dispositivo de proteção e o mecanismo de ativação 9 não transmite forças para o eixo de disparo mesmo se for acionado pelo mecanismo da alavanca de ativação 8 em resposta ao movimento automático da alavanca de ativação 80 a partir da primeira posição da alavanca de ativação H1 para a terceira posição da alavanca de ativação H3.

[00109] De acordo com as formas de realização preferidas da invenção, o mecanismo de ativação 9 compreende uma alavanca de ativação 90 articulada a um elemento de suporte 611, 621.

[00110] De preferência, a alavanca de ativação 90 é móvel de uma maneira reversível em relação ao elemento de suporte 611, 621.

[00111] De preferência, a alavanca de ativação 90 pode mover-se de modo translacional em relação ao elemento de suporte 611,621.

[00112] De preferência, a alavanca de ativação 90 também é móvel de forma rotativa em relação ao elemento de suporte 611, 621 em torno de um quarto eixo de rotação 900.

[00113] De preferência, o eixo de rotação 900 é paralelo aos eixos de rotação 400, 700, 800.

[00114] De preferência, a alavanca de ativação 90 compreende uma primeira porção de acoplamento 901, na qual é passível de ser acoplada com um elemento de atuação 81 do mecanismo da alavanca de ativação 8.

[00115] Vantajosamente, tal elemento de atuação 81 é disposto para se mover, de forma relativa, com referência à alavanca de ativação 90 para atuar esta última quando a alavanca 80 se move.

[00116] De preferência, a alavanca de ativação 90 compreende uma segunda porção de acoplamento 902, na qual é passível de ser acoplada com o eixo de disparo 70.

[00117] De preferência, a alavanca de ativação 90 é acoplável com um dedo projetante 70A do eixo de disparo 70 na segunda porção de acoplamento 902.

[00118] De preferência, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo que: - a alavanca de ativação 90 é atuada pelo elemento de atuação 81 do mecanismo da alavanca de ativação 8 durante uma manobra de abertura do dispositivo de comutação, ou seja, durante um movimento da alavanca de ativação 80 a partir de dita primeira posição da alavanca de ativação H1 para a dita segunda posição da alavanca de ativação H2 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo; - a alavanca de ativação 90 move-se de forma translacional a partir de uma primeira posição da alavanca PI para uma segunda posição da alavanca P2 em relação ao elemento de suporte 611, 621 e transmite uma força ao eixo de disparo 70 para mover este último da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2 em resposta à atuação pelo mecanismo da alavanca de ativação 8.

[00119] Preferencialmente, do ponto de vista cinemático, a alavanca de ativação 90 atua substancialmente da mesma maneira durante uma manobra de disparo normal provocada por um dispositivo de proteção associado operacionalmente com o dispositivo de comutação.

[00120] Neste caso, no entanto, a alavanca de atuação 90 não transmite forças para o eixo de disparo 70 mesmo se for acionada pelo mecanismo da alavanca de ativação 8 em resposta ao movimento automático da alavanca de ativação 80 a partir da primeira posição da alavanca de ativação H1 para a terceira posição da alavanca de ativação H3.

[00121] O eixo de disparo 70 é de fato atuado pelo dispositivo de proteção.

[00122] De acordo com algumas formas de realização, o elemento de suporte 621 pode ser fixo em relação ao invólucro externo 2.

[00123] Neste caso, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo que a alavanca de ativação 90 é atuada pelo eixo de disparo 70 para retornar na primeira posição da alavanca PI durante um movimento de retorno do eixo de disparo 70.

[00124] Além disso, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo que a alavanca de ativação 90 é atuada pelo mecanismo da alavanca de ativação 8 e se move de forma rotativa em relação ao elemento de suporte 621 durante uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação, ou seja, durante um movimento da alavanca de ativação 80 a partir da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação H1 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00125] De acordo com algumas formas de realização, o elemento de suporte 611 pode ser móvel em relação ao invólucro externo 2.

[00126] Neste caso, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo que a alavanca de ativação 90 é atuada pelo elemento de suporte 611 para retornar na primeira posição da alavanca PI durante uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação, ou seja, durante um movimento da alavanca de ativação 80 a partir da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação H1 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00127] Em adição, o mecanismo de ativação 9 é disposto de tal modo que a alavanca de ativação 90 permanece desacoplada do mecanismo da alavanca de ativação 8 durante uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação, ou seja, durante um movimento da alavanca de ativação 80 a partir da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação H1 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00128] De preferência, o mecanismo de ativação 9 compreende um elemento elástico 91 (por exemplo, uma mola) conectado de forma operacional à alavanca de ativação 90 e um ponto de conexão 92 que é fixo em relação ao invólucro externo 2.

[00129] Como será mais claro a partir da descrição a seguir, o elemento elástico 91 é disposto de tal modo a exercer uma força elástica para favorecer ou contrastar uma rotação da alavanca de ativação 90 em relação ao elemento de suporte 611, 621.

[00130] Com referência agora às figuras 1-7, é descrita em maior detalhe uma forma de realização possível do dispositivo de comutação 1 de acordo com a invenção.

[00131] De acordo com a forma de realização das figuras 1-7, o mecanismo de ativação 9 compreende uma alavanca de ativação 90, a qual apresenta um corpo alongado que apresenta as primeira e segunda extremidades opostas 90A, 90B.

[00132] A alavanca de ativação 90 é articulada (por exemplo, por meio de um pino de conexão adequado) ao elemento de suporte 611 no ponto de articulação 93.

[00133] De acordo com a forma de realização das figuras 1-7, o elemento de suporte 611 é móvel em relação ao invólucro externo 2.

[00134] De preferência, o elemento de suporte 611 é uma alavanca de controle do mecanismo de controle 6, que se move de uma primeira posição de controle SI para uma segunda posição de controle S2, quando o mecanismo de controle 6 passa da configuração de fechamento mencionada acima para a configuração de disparo mencionada acima (manobra de disparo do dispositivo de comutação) e, move-se da segunda posição de controle S2 para uma primeira posição de controle Sl, quando o mecanismo de controle 6 passa da configuração de abertura mencionada acima para a configuração de fechamento mencionada acima (manobra de fechamento do dispositivo de comutação).

[00135] Como um exemplo, o elemento de suporte 611 pode ser a chamada "alavanca de contatos soldados" do mecanismo de controle 6.

[00136] A alavanca de ativação 90 é móvel em relação ao elemento de suporte 611 no ponto de articulação 93.

[00137] A alavanca de ativação 90 é configurada para poder ser movida de forma reversível de uma maneira translacional em relação ao elemento de suporte 611.

[00138] Para este propósito, a alavanca de ativação 90 compreende o sulco 94 ao longo do qual o ponto de articulação 93 desliza quando a alavanca de ativação 90 move-se de forma translacional em relação ao elemento de suporte 611.

[00139] Conforme ilustrado nas figuras 1-7, o sulco 94 vantajosamente se encontra na primeira extremidade 90A da alavanca de ativação 90.

[00140] A alavanca de ativação 90 é configurada para ser móvel de modo rotativo em relação ao elemento de suporte 611 no ponto de articulação 93 em torno do terceiro eixo de rotação 900.

[00141] A alavanca de ativação 90 compreende uma primeira porção de acoplamento 901, na qual é passível de ser acoplada com o elemento de atuação 81 do mecanismo da alavanca de ativação 8.

[00142] Conforme ilustrado nas figuras 1-7, a primeira porção de acoplamento 901 é vantajosamente posicionada na primeira extremidade 90A da alavanca de ativação 90.

[00143] Vantajosamente, a alavanca de ativação 90 é passível de ser acoplada com um elemento de atuação 81 do mecanismo da alavanca de ativação 8 na primeira porção de acoplamento 901, que pode mover-se relativamente com referência à alavanca de ativação 90 quando a alavanca 80 se move.

[00144] Conforme ilustrado nas figuras 1-7, o elemento de atuação 81 pode ser um pino de atuação disposto substancialmente paralelo ao eixo de rotação 900 e que projeta-se de um dos membros de acoplamento 83 do mecanismo da alavanca de ativação 8.

[00145] A alavanca de ativação 90 compreende uma segunda porção de acoplamento 902, na qual é passível de ser acoplada com o eixo de disparo 70, quando este último estiver na primeira posição de disparo Tl.

[00146] Preferencialmente, na segunda porção de acoplamento 902, a alavanca de ativação 90 é passível de ser acoplada com um dedo projetante 70A do eixo de disparo 70.

[00147] Conforme ilustrado nas figuras 1-7, a segunda porção de acoplamento 902 é vantajosamente posicionada na segunda extremidade 90B da alavanca de ativação 90.

[00148] De acordo com a forma de realização das figuras 1-7, o mecanismo de atuação 9 compreende uma mola 91 conectada de forma operacional com a alavanca de ativação 90 e um ponto de conexão 92 que é fixo em relação ao invólucro externo 2.

[00149] Vantajosamente, a mola 91 é acoplada com a alavanca de ativação 90 em uma posição distai em relação à sua primeira extremidade 90A, ou seja, na segunda extremidade 90B.

[00150] Deste modo, a mola 91 pode exercer uma força elástica para favorecer ou contrastar uma rotação da alavanca de ativação 90 em relação ao elemento de suporte 611 em torno do eixo de rotação 900.

[00151] A operação do dispositivo de comutação 1 na forma de realização das figuras 1-7 é agora descrita em mais detalhes.

[00152] O dispositivo de comutação 1 é inicialmente suposto estar em um estado de fechamento.

[00153] Nesta situação (figura 3): - os contatos elétricos 31, 32 encontram-se acoplados, o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na primeira posição de contato Cl, o eixo de disparo 70 se encontra na primeira posição de disparo Tl, a alavanca de ativação se encontra na primeira posição da alavanca Pl, o elemento de suporte 611 se encontra na primeira posição de controle SI e a alavanca 80 se encontra na primeira posição da alavanca de ativação Hl; - o elemento de atuação 81 não se encontra acoplado com a alavanca de ativação 90 e a alavanca de ativação 90 se encontra acoplada com o eixo de disparo 70 sem exercer qualquer força sobre este último; - a mola 91 vantajosamente atua sobre a extremidade 90B da alavanca de ativação 90 para manter esta última posicionada adequadamente em relação ao eixo de disparo 70, evitando assim rotações indevidas da alavanca de ativação 90.

[00154] A fim de realizar uma manobra de abertura do dispositivo de comutação, um usuário ou um atuador externo move a alavanca 80 da primeira posição da alavanca de ativação Hl para a segunda posição da alavanca de ativação H2 de acordo com a direção de rotação Dl (figura 4).

[00155] Em resposta ao movimento da alavanca de ativação 80, o elemento de atuação 81 acopla com a alavanca de ativação 90 na primeira porção de acoplamento 901.

[00156] O elemento de atuação 80 exerce uma força na alavanca de ativação 90 a qual, por sua vez, move-se de modo translacional em relação ao elemento de suporte 611 da primeira posição da alavanca Pl para a segunda posição da alavanca P2, de acordo com a direção Ll.

[00157] Durante tal movimento de translação, a alavanca de ativação 90 exerce uma força sobre o eixo de disparo 70.

[00158] Em resposta à atuação pela alavanca de ativação 90, o eixo de disparo 70 move-se de forma rotativa da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2, de acordo com a direção de rotação D3.

[00159] Em resposta ao movimento do eixo de disparo 70, o mecanismo de controle 6 passa de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo (manobra de disparo do dispositivo de comutação) e move o conjunto de contatos móveis 4 a partir da primeira posição de contato Cl para a segunda posição de contato C2, de acordo com a direção de rotação D5, provocando assim a separação dos contatos elétricos 31, 32.

[00160] É evidente como, graças à ação da alavanca de ativação 9 sobre o eixo de disparo 70, os contatos elétricos 31, 32 são separados muito antes da manobra de abertura em curso ser concluída, ou seja, bem antes da alavanca de ativação 80 ter atingido a posição da alavanca de ativação H2 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00161] A passagem do mecanismo de controle 6 a partir de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo provoca o movimento automático da alavanca de ativação 80 para a terceira posição da alavanca de ativação H3 e o movimento do elemento de suporte 611 para a segunda posição de controle S2.

[00162] O movimento do elemento de suporte 611 provoca a separação da alavanca de ativação 90 do elemento de atuação 81 e do eixo de disparo 70.

[00163] Graças à ação elástica da mola 91, a alavanca de ativação 90 realiza um movimento roto-translacional em relação ao próprio elemento de suporte 611 e atinge uma posição de desacoplamento em relação ao eixo de disparo 70.

[00164] O dispositivo de comutação 1 se encontra agora em um estado de disparo.

[00165] É evidente que, de modo diferente dos dispositivos de comutação tradicionais, tal estado de disparo do dispositivo de comutação 1 é alcançado mesmo caso uma manobra de abertura esteja em curso.

[00166] Nesta situação (figura 5): - os contatos elétricos 31, 32 se encontram separados, o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na segunda posição de contato C2, o eixo de disparo 70 se encontra na segunda posição de disparo T2, a alavanca de ativação se encontra na segunda posição da alavanca P2, o elemento de suporte 611 se encontra na segunda posição de controle S2 e a alavanca 80 se encontra na terceira posição da alavanca de ativação H3; - a alavanca de ativação 90 é desacoplada do eixo de disparo 70; - a mola 91 vantajosamente atua na extremidade 90B para evitar rotações indevidas da alavanca de ativação 90.

[00167] Após o movimento para a primeira posição de disparo Tl, o eixo de disparo 70 retorna automaticamente na primeira posição de disparo TI mediante a atuação por meio de um elemento de atuação do mecanismo de disparo 7, tal como, por exemplo, uma mola do eixo de acionamento (não ilustrada) acoplada operacionalmente com o eixo de disparo 70.

[00168] Tal movimento de retorno automático do eixo de disparo 70 pode ocorrer imediatamente após o alcance da segunda posição de disparo T2 ou em um instante subseqüente (por exemplo, na manobra de fechamento seguinte) dependendo da aplicação específica do dispositivo de comutação.

[00169] A fim de completar a manobra de abertura do dispositivo de comutação 1, um usuário ou um atuador externo move a alavanca 80 a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2 de acordo com a direção de rotação Dl.

[00170] Durante tal movimento da alavanca de ativação 80, o elemento de suporte 611 permanece na segunda posição de controle S2.

[00171] O movimento da alavanca de ativação 80 a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2 não tem substancialmente qualquer influência sobre a alavanca de ativação 90 que permanece estacionária em relação ao eixo de disparo 70 em uma posição de desacoplamento em relação a este último.

[00172] Em resposta ao movimento da alavanca de ativação 80 a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2, o mecanismo de atuação 6 passa de uma configuração de disparo para uma configuração aberta, completando assim a manobra de abertura do dispositivo de comutação.

[00173] No entanto, este movimento do mecanismo de controle 6 não tem qualquer influência sobre o conjunto de contato 4, o qual permanece na posição de contato C2.

[00174] O dispositivo de comutação 1 se encontra agora em um estado de abertura.

[00175] Nesta condição (figura 6): - os contatos elétricos 31, 32 se encontram separados, o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na segunda posição de contato C2, a alavanca de ativação 90 se encontra na segunda posição da alavanca P2, o elemento de suporte 611 se encontra na segunda posição de controle S2 e a alavanca 80 se encontra na segunda posição da alavanca de ativação H2; - a alavanca de ativação 90 se encontra desacoplada do eixo de disparo 70; - a mola 91 vantajosamente atua sobre a extremidade 90B para manter a alavanca de ativação 90 na posição adequada em relação ao eixo de disparo 70, evitando assim rotações indevidas da alavanca de ativação 90.

[00176] A fim de realizar uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação 1, um usuário ou um atuador externo move a alavanca 80 a partir da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação H1 de acordo com a direção de rotação D2, oposta à direção de rotação Dl (figura 7).

[00177] Em resposta ao movimento da alavanca de ativação 80, o mecanismo de controle 6 passa de uma configuração aberta para uma configuração de fechamento (manobra de fechamento do dispositivo de comutação) e move o conjunto de contatos móveis 4 da segunda posição de contato C2 para a primeira posição de contato Cl, de acordo com a direção de rotação D6 oposta à direção D5, provocando assim o acoplamento dos contatos elétricos 31, 32.

[00178] A passagem do mecanismo de controle 6 de uma configuração aberta para uma configuração de fechamento provoca o movimento do elemento de suporte 611 para a primeira posição de controle Sl.

[00179] Em resposta ao movimento do elemento de suporte 611, graças à ação elástica da mola 91, a alavanca de ativação 90 move-se em roto-translação em relação ao próprio elemento de suporte 611 e retorna na primeira posição da alavanca Pl, na qual é acoplado com o eixo de disparo 70 sem exercer qualquer força para mover este último.

[00180] O dispositivo de comutação 1 é agora retornado a um estado de fechamento.

[00181] É evidente que o comportamento cinemático da alavanca de ativação 90 é substancialmente o mesmo durante uma manobra de disparo normal do dispositivo de comutação provocada por um dispositivo de proteção associado operacionalmente ao dispositivo de comutação.

[00182] No entanto, neste caso a alavanca de atuação 90 não transmite forças para o eixo de disparo 70 mesmo se acionado pelo pino de atuação 81 em resposta ao movimento automático da alavanca de ativação 80 a partir da primeira posição da alavanca de ativação H1 para a terceira posição da alavanca de ativação H3.

[00183] O eixo de disparo 70 é, de fato, acionado pelo dispositivo de proteção.

[00184] Com referência agora às figuras 8-15, outra forma de realização possível do dispositivo de comutação 1, de acordo com a invenção, é descrita agora em maior detalhe.

[00185] De acordo com a forma de realização das figuras 8-15, o mecanismo de ativação 9 compreende a alavanca de ativação 90, que apresenta um corpo alongado apresentando as primeira e segunda extremidades opostas 90A, 90B.

[00186] A alavanca de ativação 90 é articulada (por exemplo, por meio de um pino de conexão adequado) a um elemento de suporte 621 em um ponto de articulação 93.

[00187] De acordo com a forma de realização das figuras 8-15, o elemento de suporte 621 é fixo em relação ao invólucro externo 2.

[00188] Como exemplo, o elemento de suporte 621 pode ser um elemento da estrutura de suporte do mecanismo de controle 6, o qual é fixo ao invólucro externo 2.

[00189] A alavanca de ativação 90 é móvel em relação ao elemento de suporte 621 no ponto de articulação 93.

[00190] A alavanca de ativação 90 é configurada para ser móvel de forma reversível em um modo translacional em relação ao elemento de suporte 621.

[00191] Para este propósito, a alavanca de ativação 90 compreende o sulco 94 ao longo do qual o ponto de articulação 93 desliza quando a alavanca de ativação 90 move-se de modo translacional em relação ao elemento de suporte 611.

[00192] Conforme ilustrado nas figuras 8-15, o sulco 94 vantajosamente se encontra em uma posição intermediária entre as primeira e segunda extremidades 90A, 90B da alavanca de ativação 90.

[00193] A alavanca de ativação 90 é configurada para ser rotativamente móvel em relação ao elemento de suporte 621 no ponto de articulação 93 em torno do terceiro eixo de rotação 900.

[00194] A alavanca de ativação 90 compreende uma primeira porção de acoplamento 901, na qual é passível de ser acoplada com um elemento de atuação 81.

[00195] Conforme ilustrado nas figuras 8-15, a primeira porção de acoplamento 901 é vantajosamente posicionada na primeira extremidade 90A da alavanca de ativação 90.

[00196] Vantajosamente, a alavanca de ativação 90 é passível de ser acoplada com um elemento de atuação 81 do mecanismo da alavanca de ativação 8 na primeira porção de acoplamento 901, a qual pode mover-se relativamente com referência à alavanca de ativação 90 quando a alavanca 80 se move.

[00197] Conforme ilustrado nas figuras 8-15, o elemento de atuação 81 pode ser um pino de atuação disposto substancialmente paralelo ao eixo de rotação 900 e projeta-se a partir de um dos elementos de acoplamento 83 do mecanismo da alavanca de ativação 8.

[00198] Vantajosamente, o pino de atuação 81 é disposto de tal modo a deslizar ao longo de um sulco 621A obtido no elemento de suporte 621, quando se move em conjunto com a alavanca 80.

[00199] A alavanca de ativação 90 compreende uma segunda porção de acoplamento 902, na qual é acoplada com o eixo de disparo 70.

[00200] Preferencialmente, na segunda porção de acoplamento 902, a alavanca de ativação 90 é passível de ser acoplada com um dedo projetante 70A a partir do eixo de disparo 70.

[00201] Conforme será melhor ilustrado na descrição a seguir, a alavanca de ativação 90 é disposta para ser acoplada permanentemente com o eixo de disparo 70 na segunda porção de acoplamento 902.

[00202] Conforme ilustrado nas figuras 8-15, a segunda porção de acoplamento 902 é vantajosamente posicionada na segunda extremidade 90B da alavanca de ativação 90.

[00203] De acordo com a forma de realização das figuras 8-15, o mecanismo de atuação 9 compreende uma mola 91 conectada operacionalmente com a alavanca de ativação 90 e um ponto de conexão 92 que é fixo em relação ao invólucro externo 2.

[00204] Vantajosamente, a mola 91 é acoplada com a alavanca de ativação 90 em uma posição distai em relação à sua primeira extremidade 90A, ou seja, na segunda extremidade 90B.

[00205] Deste modo, a mola 91 pode exercer uma força elástica para favorecer ou contrastar uma rotação da alavanca de ativação 90 em relação ao elemento de suporte 611 em torno do eixo de rotação 900 no ponto de articulação 93.

[00206] A operação do dispositivo de comutação 1 na forma de realização das figuras 8-15 é agora descrita em maior detalhe.

[00207] O dispositivo de comutação 1 é inicialmente suposto se encontrar em um estado de fechamento.

[00208] Nesta situação (figura 10): - os contatos elétricos 31, 32 se encontram acoplados, o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na primeira posição de contato Cl, o eixo de disparo 70 se encontra na primeira posição de disparo Tl, a alavanca de ativação se encontra em uma primeira posição da alavanca PI e a alavanca 80 se encontra na primeira posição da alavanca de ativação Hl; - o elemento de acionamento 81 se encontra acoplado com a alavanca de ativação 90 sem exercer qualquer força sobre esta última; - a alavanca de ativação 90 se encontra acoplada com o eixo de disparo 70 sem exercer qualquer força sobre este último; - a mola 91 vantajosamente atua sobre a extremidade 90B da alavanca de ativação 90 para manter esta última posicionada adequadamente em relação ao eixo de disparo 70, evitando assim rotações indevidas da alavanca de ativação 90.

[00209] A fim de realizar uma manobra de abertura do dispositivo de comutação 1, um usuário ou um atuador externo move a alavanca 80 a partir da primeira posição da alavanca de ativação Hl para a segunda posição da alavanca de ativação H2 de acordo com a direção de rotação Dl (figura 11).

[00210] Em resposta ao movimento da alavanca de ativação 80, o elemento de atuação 81 exerce uma força sobre a alavanca de ativação 90 que, por sua vez, move-se de modo translacional em relação ao elemento de suporte 611 da primeira posição da alavanca PI para uma segunda posição da alavanca P2, de acordo com a direção Ll.

[00211] Durante tal movimento de translação, a alavanca de ativação 90 exerce uma força sobre o eixo de disparo 70.

[00212] Em resposta à atuação pela alavanca de ativação 90, o eixo de disparo 70 move-se de forma rotativa a partir da primeira posição de disparo TI para a segunda posição de disparo T2, de acordo com a direção de rotação D3.

[00213] Em resposta ao movimento do eixo de disparo 70, o mecanismo de controle 6 passa de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo (manobra de disparo do dispositivo de comutação) e move o conjunto de contatos móveis 4 da primeira posição de contato Cl para a segunda posição de contato C2, provocando assim a separação dos contatos elétricos 31, 32.

[00214] Novamente, os contatos elétricos 31, 32 são separados bem antes da manobra de abertura em curso estar completada, ou seja, bem antes da alavanca de ativação 80 ter atingido a posição da alavanca de ativação H2 mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

[00215] A passagem do mecanismo de controle 6 de uma configuração de fechamento para uma configuração de disparo provoca o movimento automático da alavanca de ativação 80 para a terceira posição da alavanca de ativação H3.

[00216] Tal movimento da alavanca de ativação 80 provoca o desacoplamento do elemento de atuação 81 da alavanca de ativação 90.

[00217] O dispositivo de comutação 1 se encontra agora em um estado de disparo.

[00218] Novamente, tal estado de disparo do dispositivo de comutação 1 é alcançado mesmo caso uma manobra de abertura esteja em curso.

[00219] Nesta situação (figura 12): - os contatos elétricos 31, 32 se encontram separados, o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na segunda posição de contato C2, o eixo de disparo 70 se encontra na segunda posição de disparo T2 e a alavanca 80 se encontra na terceira posição da alavanca de ativação H3; - a alavanca de ativação 90 se encontra acoplada com o eixo de disparo 70; - a mola 91 vantajosamente atua sobre a extremidade 90B para evitar rotações indevidas da alavanca de ativação 90.

[00220] Depois do movimento para a segunda posição de disparo T2, o eixo de disparo 70 retorna automaticamente na primeira posição de disparo TI mediante a atuação por um elemento de atuação do mecanismo de disparo 7, tal como, por exemplo, uma mola do eixo de acionamento (não ilustrada) acoplada operacionalmente com o eixo de disparo 70.

[00221] Tal movimento de retorno automático do eixo de disparo 70 pode ocorrer imediatamente após alcançar a segunda posição de disparo T2, conforme pode ser visto a partir das figuras 10-12.

[00222] No entanto, outras soluções são possíveis, dependendo da aplicação específica do dispositivo de comutação [00223] Na medida em que a alavanca de ativação 90 se encontra constantemente acoplada com o eixo de disparo 70 na segunda porção de acoplamento 902, durante tal movimento automático, o eixo de disparo 70 exerce uma força da alavanca de ativação 90 que retorna (com um movimento de translação oposto ao movimento LI em relação ao suporte 621) na primeira posição da alavanca PI (figura 13).

[00224] Tal movimento translacional automático de retorno da alavanca de ativação 90 torna-se possível pelo fato de que o elemento de atuação 81 não se encontra mais acoplado com a alavanca de ativação 90 uma vez que a alavanca 80 tenha sido movida automaticamente para a terceira posição da alavanca de ativação H3.

[00225] A fim de completar a manobra de abertura do dispositivo de comutação 1, um usuário ou um atuador externo move a alavanca 80 da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2, de acordo com a direção de rotação Dl.

[00226] Conforme o elemento de atuação 81 é desacoplado da alavanca de ativação 90, o movimento da alavanca de ativação 80 da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2 não apresenta substancialmente nenhuma influência sobre a alavanca de ativação 90, que permanece estacionária em relação ao eixo de disparo 70.

[00227] Em resposta ao movimento da alavanca de ativação 80 a partir da terceira posição da alavanca de ativação H3 para a segunda posição da alavanca de ativação H2, o mecanismo de atuação 6 passa de uma configuração de disparo para uma configuração aberta, completando assim a manobra de abertura do dispositivo de comutação.

[00228] No entanto, este movimento do mecanismo de controle 6 não apresenta qualquer influência sobre o conjunto de contato 4, que permanece na posição de contato C2.

[00229] O dispositivo de comutação 1 se encontra agora em um estado de abertura.

[00230] Nesta condição (figura 13): - os contatos elétricos 31, 32 se encontram separados, o conjunto de contatos móveis 4 se encontra na segunda posição de contato C2, a alavanca de ativação 90 se encontra na primeira posição da alavanca PI e a alavanca 80 se encontra na segunda posição da alavanca de ativação H2; - a mola 91 vantajosamente atua sobre a extremidade 90B para manter a alavanca de ativação 90 na posição adequada em relação ao eixo de disparo 70, evitando assim rotações indevidas da alavanca de ativação 90.

[00231] A fim de realizar uma manobra de fechamento do dispositivo de comutação 1, um usuário ou um atuador externo move a alavanca 80 da segunda posição da alavanca de ativação H2 para a primeira posição da alavanca de ativação Hl, de acordo com a direção de rotação D2, oposta à direção de rotação Dl (figura 14).

[00232] Durante o movimento da alavanca de ativação 80 para a primeira posição da alavanca de ativação Hl, o elemento de atuação 81 volta a entrar em contato com a alavanca de ativação 90 (que foi retornada na primeira posição da alavanca Pl) e exerce uma força sobre este último.

[00233] Uma vez que a alavanca de ativação 90 é rotativamente móvel em relação ao elemento de suporte 621, a força exercida pelo elemento de atuação 81 provoca uma rotação da alavanca de ativação 90 em torno do eixo de rotação 900 de acordo com a direção de rotação Rl.

[00234] Tal movimento da alavanca de ativação 90 é contraposto pela força elástica exercida pela mola 91 sobre a alavanca de ativação 90 na segunda extremidade 90B.

[00235] Assim que a alavanca 80 tiver atingido a primeira posição da alavanca de ativação H1 e o elemento de atuação 81 tiver retornado na sua posição inicial com o dispositivo de comutação 1 no estado de fechamento, a alavanca de ativação 90 retorna novamente (com um movimento de rotação oposto ao movimento RI em relação ao suporte 621) na primeira posição da alavanca Pl.

[00236] Tal movimento de retorno da alavanca de ativação torna-se possível pela ação elástica da mola 91 sobre a segunda extremidade 90B da alavanca de ativação 90.

[00237] Em resposta ao movimento da alavanca de ativação 80, o mecanismo de controle 6 passa de uma configuração aberta para uma configuração de fechamento (manobra de fechamento do dispositivo de comutação) e move o conjunto de contatos móveis 4 da segunda posição de contato C2 para a primeira posição de contato Cl, provocando assim o acoplamento dos contatos elétricos 31, 32.

[00238] O dispositivo de comutação 1 se encontra agora novamente em um estado de fechamento.

[00239] É evidente que o comportamento cinemático da alavanca de ativação 90 é substancialmente o mesmo durante uma manobra de disparo normal do dispositivo de comutação provocado por um dispositivo de proteção associado operacionalmente ao dispositivo de comutação.

[00240] No entanto, neste caso a alavanca de atuação 90 não transmite forças para o eixo de disparo 70, mesmo se acionado pelo pino de atuação 81 em resposta ao movimento automático da alavanca de ativação 80 da primeira posição da alavanca de ativação H1 para a terceira posição da alavanca de ativação H3.

[00241] O eixo de disparo 70 é, de fato, acionado pelo dispositivo de proteção.

[00242] O dispositivo de comutação 1, de acordo com a invenção, permite atingir os objetivos e propósitos pretendidos.

[00243] No dispositivo de comutação 1, graças à disposição do mecanismo de ativação 9, a separação dos contatos elétricos 31, 32 é basicamente provocada pela intervenção do mecanismo de disparo 7 (em particular do eixo de disparo 70) mesmo se uma manobra de abertura for realizada pela operação do mecanismo da alavanca de ativação 8 (em particular a alavanca 80).

[00244] Um tempo muito curto, que foi calculado como sendo aproximadamente 50% mais curto do que nos dispositivos de comutação tradicionais, é, portanto, necessário para a separação dos contatos elétricos durante uma manobra de abertura realizada por um usuário ou por um atuador externo.

[00245] Este fato implica em vantagens relevantes para a vida útil do dispositivo de comutação, uma vez que permite reduzir de forma notável o aumento dos fenômenos de desgaste nos contatos elétricos com a conseqüente redução da necessidade de intervenções de manutenção.

[00246] O dispositivo de comutação, de acordo com a invenção, é, portanto, caracterizado por custos operacionais globais mais baixos em relação aos dispositivos de comutação de tipo tradicional atualmente disponíveis.

[00247] O mecanismo de ativação 9 apresenta a vantagem notável de ser fácil de integrar com os outros mecanismos do conjunto de controle mecânico 5.

[00248] O dispositivo de comutação 1 apresenta assim uma estrutura compacta fácil de fabricar e de montar ao nível industrial.

[00249] O mecanismo de ativação 9 pode ser facilmente montado em um modo modular em relação aos outros mecanismos do conjunto de controle mecânico 5. Assim, pode ser facilmente removido ou substituído no caso de necessidade.

[00250] Como a separação dos contatos elétricos 31-32, durante uma manobra de abertura executada pela operação do mecanismo da alavanca de ativação 8, é basicamente devida à intervenção do mecanismo de disparo 7, o dispositivo de comutação 1 substancialmente apresenta um comportamento de operação diferente em relação aos dispositivos de comutação atualmente disponíveis.

[00251] Este fato favorece o desenvolvimento e a implementação de estratégias diferentes e melhoradas para a gestão da vida útil de uma instalação elétrica na qual o dispositivo de comutação 1 é integrado.

Reivindicações

Claims (13)

1. Dispositivo de comutação (1) para instalações elétricas de baixa tensão compreendendo: - um ou mais pólos elétricos (3), cada pólo elétrico compreendendo um ou mais contatos móveis (31) e um ou mais contatos fixos (32) adaptados para serem acoplados ou desacoplados; - um conjunto de contatos móveis (4) que compreende os ditos contatos móveis e moveis de modo reversível entre uma primeira posição de contato (Cl), na qual os ditos contatos móveis e os ditos contatos fixos são acoplados e, uma segunda posição de contato (C2), na qual os ditos contatos móveis e os ditos contatos fixos são desacoplados; - um conjunto de controle mecânico (5) para a operação de dito conjunto de contatos móveis, o dito conjunto de controle mecânico compreendendo: o um mecanismo de controle (6) para mover de modo reversível o dito conjunto de contatos móveis entre as ditas primeira e segunda posições de contato (Cl, C2); o um mecanismo de disparo (7) operacionalmente acoplado ao dito mecanismo de controle, o dito mecanismo de disparo compreendendo um eixo de disparo (70) móvel de modo reversível entre uma primeira posição de disparo (Tl) e uma segunda posição de disparo (T2), o dito conjunto de contatos móveis sendo adaptado para mover o dito conjunto de contatos móveis a partir de dita primeira posição de contato (Cl) para a dita segunda posição de contato (C2) em resposta a um movimento de dito eixo de disparo a partir de dita primeira posição de disparo (Tl) para a dita segunda posição de disparo (T2); o um mecanismo da alavanca de ativação (8) acoplado operacionalmente ao dito mecanismo de controle, o dito mecanismo da alavanca de ativação compreendendo uma alavanca (80) adaptada para ser movida de forma reversível por um usuário ou por um atuador externo entre uma primeira posição da alavanca de ativação (Hl) e uma segunda posição da alavanca de ativação (H2), o dito mecanismo de controle sendo adaptado para mover o dito conjunto de contatos móveis a partir de dita primeira posição de contato (Cl) para a dita segunda posição de contato (C2) em resposta a um movimento de dita alavanca de ativação de dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl) para a dita segunda posição da alavanca de ativação (H2) e para mover o dito conjunto de contatos móveis de dita segunda posição de contato (C2) para a dita primeira posição de contato (Cl) em resposta a um movimento de dita alavanca de ativação (80) de dita segunda posição da alavanca de ativação (H2) para a dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl); caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de controle mecânico compreende um mecanismo de ativação (9) adaptado para acoplar operacionalmente o dito mecanismo da alavanca de ativação com o dito mecanismo de disparo para atuar o dito eixo de disparo durante uma manobra de abertura do dito dispositivo de comutação.

2. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de ativação (9) é adaptado para mover o dito eixo de disparo de dita primeira posição de disparo (Tl) para a dita segunda posição de disparo (T2) em resposta a um movimento de dita alavanca de ativação a partir de dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl) para a dita segunda posição da alavanca de ativação (H2) mediante uma atuação por um usuário ou por um atuador externo.

3. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de ativação (9) é adaptado para ser atuado pelo dito mecanismo da alavanca de ativação (8) e transmitir uma força ao dito eixo de disparo para mover o dito eixo de disparo a partir de dita primeira posição de disparo (Tl) para a dita segunda posição de disparo (T2) em resposta a um movimento de dita alavanca de ativação de dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl) para a dita segunda posição da alavanca de ativação (H2) mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo.

4. Dispositivo de comutação, de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de ativação (9) compreende uma alavanca de ativação (90) articulada a um elemento de suporte (611, 621) e móvel em relação ao dito elemento de suporte.

5. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita alavanca de ativação (90) é móvel de modo rotacional e translacional em relação ao dito elemento de suporte (611, 621).

6. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 5, caracterizado pelo fato de que a dita alavanca de ativação é atuada pelo dito mecanismo da alavanca de ativação durante um movimento de dita alavanca de ativação (80) a partir de dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl) para a dita segunda posição da alavanca de ativação (H2) mediante a atuação por um usuário ou por um atuador externo, a dita alavanca de ativação movendo em translação, em relação ao dito elemento de suporte (611, 621), a partir de uma primeira posição da alavanca (Pl) para uma segunda posição da alavanca (P2) e, transmitindo uma força para o dito eixo de disparo para mover o dito eixo de disparo (70) de dita primeira posição de disparo (Tl) para a dita segunda posição de disparo (T2) em resposta à atuação através de dito mecanismo da alavanca de ativação.

7. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de ativação compreende um elemento elástico (91) operacionalmente conectado à dita alavanca de ativação e um ponto de conexão (92) que é fixo em relação ao dito invólucro externo.

8. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de suporte (621) é fixo em relação a um invólucro externo (2) de dito dispositivo de comutação.

9. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a dita alavanca de ativação é adaptada para ser atuada pelo dito eixo de disparo (70) para retornar na dita primeira posição da alavanca (Pl) durante um movimento de dito eixo de disparo a partir de dita segunda posição de disparo (T2) para a dita primeira posição de disparo (Tl).

10. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a dita alavanca de ativação é adaptada para ser atuada pelo dito mecanismo da alavanca de ativação (8) e mover-se em rotação em relação ao dito elemento de suporte (621) durante um movimento de dita alavanca de ativação (80) a partir de dita segunda posição da alavanca de ativação (H2) para a dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl).

11. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de suporte (611) é móvel em relação a um invólucro externo (2) de dito dispositivo de comutação.

12. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita alavanca de ativação é adaptada para ser atuada pelo dito elemento de suporte (611) para retornar na dita primeira posição da alavanca (Pl) durante o movimento de dita alavanca de ativação (80) a partir da segunda posição da alavanca de ativação (H2) para a dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl).

13. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a dita alavanca de ativação é adaptada para permanecer desacoplada de dito mecanismo da alavanca de ativação (8) durante o movimento de dita alavanca de ativação (80) a partir de dita segunda posição da alavanca de ativação (H2) para a dita primeira posição da alavanca de ativação (Hl).