BR112015007014B1

BR112015007014B1 - Disjuntor a gás

Info

Publication number: BR112015007014B1
Application number: BR112015007014-0A
Authority: BR
Inventors: Tadashi Koshizuka; Toshiyuki Uchii; Takeshi Shinkai; Takanori Iijima; Tadashi Mori; Norimitsu Kato; Hiroshi Furuta
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2021-04-27
Also published as: BR112015007014A2; WO2014050108A1; EP3157036A1; CN106206155B; EP2903013A4; CN104662634A; EP3157036B1; CN106206155A; US20150194280A1; IN2015DN02410A; EP2903013A1; US10032582B2; JP6157824B2; JP2014072032A

Abstract

disjuntor a gás. trata-se de um par de eletrodos de arco fixo que são dispostos voltados um para o outro no interior de um recipiente vedado que é preenchido com gás de extinção de arco. são fornecidos: uma câmara sopradora de compressão para acumular gás pressurizado que é obtido elevando-se a pressão do gás de extinção de arco; e um bocal isolado que direciona o gás pressurizado para a descarga de arco a partir da câmara sopradora de compressão. a câmara de armazenamento temporário é fornecida, em que o gás de escape quente gerado pelo calor da descarga de arco é temporariamente acumulado. é fornecido um espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado, que se comunica com a câmara sopradora de compressão. no espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado, uma seção de abertura/fechamento evita o ingresso de gás de escape quente assumindo uma condição fechada durante a metade anterior do período de interrupção de corrente e, na última metade do período de interrupção de corrente, a seção de abertura/fechamento é aberta para permitir o fluxo de gás pressurizado.

Description

CAMPO

[0001] Essa modalidade da presente invenção refere-se a um dis juntor a gás que visa atingir um desempenho aprimorado de disjunção de circuito sem permitir que o gás de escape quente produzido pela descarga de arco contribua para a elevação da pressão da câmara sopradora.

ANTECEDENTES

[0002] Tipicamente, nos sistemas de potência, disjuntores a gás são empregados para realizar comutação de corrente, incluindo no caso de corrente de falha. No tipo de soprador comum de disjuntor a gás, a descarga de arco é extinta por direcionamento do gás de extinção de arco para o arco.

[0003] Um exemplo é revelado na Patente Japonesa expedida número Tokko H 7-109744 (doravante denominada de Referência de Patente 1). Uma descrição específica de tal disjuntor a gás do tipo so- prador é dada abaixo em referência à Figura 6A, à Figura 6B e à Figura 6C. A Figura 6A a Figura 6C mostram um formato simétrico através de rotação cujo eixo geométrico de rotação é a linha central; a Figura 6A é a condição de condução; a Figura 6B é a metade anterior da ação de interrupção de corrente; e a Figura 6C é a metade posterior da ação de interrupção de corrente.

[0004] Conforme mostrado na Figura 6A a Figura 6C em um dis juntor a gás do tipo soprador, são fornecidos um eletrodo de arco de revestimento 2 e um eletrodo energizado de revestimento oposto e a e em um eixo geométrico concêntrico com esses eletrodos 2 e 3, são dispostos um eletrodo de arco móvel 4 e um eletrodo energizado móvel 5 de uma maneira livremente recíproca. Esses eletrodos 2 a 5 são acomodados em um compartimento vedado (não mostrado) que é preenchido com gás de extinção de arco 1. Como o gás de extinção de arco 1, gás SF6 (hexafluoreto de enxofre gasoso), que tem desempenho de interrupção de arco (desempenho de extinção) e desempenho de isolamento elétrico excelentes, é usualmente empregado, no entanto, outros meios poderiam também ser empregados.

[0005] O eletrodo de arco móvel 4 é montado na ponta de uma haste acionadora oca 6; o eletrodo energizado móvel 5 é montado na ponta de um cilindro soprador 9. Também, um bocal isolado 8 é montado no interior do eletrodo energizado móvel 5, na ponta do cilindro soprador 9. Esse eletrodo de arco móvel 4, eletrodo energizado móvel 5, haste acionadora 6, boca isolado 8 e cilindro soprador 9 são integralmente constituídos. Essas partes integralmente constituídas são acionadas juntamente com os eletrodos de lado móvel 4, 5 e assim serão denominadas em comum de seção móvel. Além disso, um pistão fixo 15 é disposto de modo livremente deslizável no cilindro sopra- dor 9. O pistão fixo 15 é fixado dentro do recipiente vedado indepen-dentemente da seção móvel mencionada anteriormente. Um orifício de entrada 17 e uma válvula de entrada 19 são fornecidos no pistão fixo 15.

[0006] Uma câmara sopradora 22 é constituída pelo espaço que é definido pela haste acionadora 6, o cilindro soprador 9 e a face deslizante 15a do cilindro fixo 15. O cilindro soprador 9 e o pistão fixo constituem meios para pressurizar o gás de extinção de arco 1 na câmara sopradora 22 e a câmara sopradora 22 constitui um espaço de acumulação de pressão em que o gás de extinção de arco pressurizado 1 é acumulado. O bocal isolado 8 constitui meios para definir (retificar) e direcionar (jatear) o fluxo de gás de extinção de arco 1 da câmara so- pradora 22 em direção à descarga de arco 7.

[0007] Em um disjuntor a gás do tipo soprador construído confor me acima, na condição fechada, o eletrodo de arco de revestimento 2 e o eletrodo de arco móvel 4 estão mutualmente conectados e em condição de condução de corrente e o eletrodo energizado de revestimento 3 e o eletrodo energizado móvel 5 estão mutualmente conectados e em condição de condução de corrente (consulte a Figura 6A). Quando a ação de interrupção de corrente é executada a partir dessa condição fechada, o eletrodo de arco móvel 4 e o eletrodo energizado móvel 5 são acionados na direção para direita na Figura 6A, na Figura 6B e na Figura 6C pela haste acionadora 6.

[0008] Quando, conforme a haste acionadora 6 é acionada, o ele trodo de arco de revestimento 2 e o eletrodo de arco móvel 4 são separados; uma descarga de arco 7 é gerada entre esses eletrodos de arco 2, 4. Além disso, acompanhando a ação de interrupção, o volume da câmara sopradora 22 é reduzido por aproximação mútua do cilindro soprador 9 e do pistão fixo 15, fazendo com que o gás de extinção de arco 1 na câmara seja mecanicamente comprimido (consulte a Figura 6B). O bocal isolado 8 conforma (retifica) o fluxo de gás de extinção de arco 1 que é comprimido na câmara sopradora 22 e direciona esse fluxo para a descarga de arco 7 como um jato de gás 21, extinguindo, assim, a descarga de arco 7 (consulte a Figura 6C).

[0009] Além disso, se o disjuntor a gás do tipo soprador realizar uma ação de fechamento, no ponto no tempo em que a pressão da câmara sopradora 22 torna-se mais baixa que a pressão de preenchimento do gás de extinção de arco 1, a válvula de entrada 19 fornecida no pistão fixo 15 é operada, abrindo, assim, o orifício de entrada 17, de modo a reabastecer a admissão de gás de extinção de arco 1 para a câmara sopradora 22. Dessa forma, o gás de extinção de arco 1 na câmara sopradora 22 pode ser rapidamente reabastecido mesmo durante a ação de fechamento imediatamente após a interrupção de corrente. Consequentemente, mesmo se o disjuntor a gás do tipo sopra- dor realizar uma ação de novo fechamento de alta velocidade, a des- carga de arco 7 pode ser extinta com segurança mantendo-se a taxa de fluxo de gás suficiente do jato de gás 21 na segunda ação de interrupção.

[0010] No entanto, quando o disjuntor a gás do tipo soprador inter rompe uma corrente grande, a pressão do gás de extinção de arco 1 na câmara sopradora 22 precisa ser elevada a uma pressão de jatea- mento que seja completamente suficiente para extinguir a descarga de arco 7. Nessas circunstâncias, se for tentado aumentar a pressão de jateamento do gás de extinção de arco 1 simplesmente com o uso de um mecanismo de acionamento potente, devido à necessidade de instalar tal mecanismo de acionamento potente, a vibração mecânica durante a realização da ação de interrupção é aumentada e os custos são também elevados.

[0011] Em um disjuntor a gás do tipo soprador, há, portanto, uma demanda para reduzir a força de operação de acionamento enquanto se mantém uma pressão de jateamento potente. A fim de atender essa demanda, uma ação de elevação da pressão da câmara sopradora 22 por introdução de gás de escape quente em alta temperatura 20 gerado pela descarga de arco 7, isto é, uma assim chamada ação de auto- pressurização é utilizada. Uma ação de autopressurização em um disjuntor a gás do tipo soprador é descrita abaixo em referência à Figura 6B.

[0012] Especificamente, conforme mostrado na Figura 6B, na me tade anterior da ação de interrupção de corrente, o eletrodo de arco de revestimento 2 não é completamente extraído da seção de caminho de fluxo mais estreita (estrangulamento) do bocal isolado 8, com o resultado de que o gás de escape quente 20 da periferia da descarga de arco 7 flui para o interior da câmara sopradora 22. Como resultado, sem precisar empregar um mecanismo de acionamento potente que forneça uma força de operação de acionamento grande, a pressão in terna da câmara sopradora 22 torna-se alta de modo que a pressão de jateamento do jato de gás 21 seja mantida e uma redução na força de operação de acionamento possa ser atingida.

[0013] Além disso, no caso de um disjuntor a gás do tipo chamado disjuntor a gás do tipo soprador em série (por exemplo, conforme revelado na Patente Japonesa expedida (Tokko H 7-97466 (doravante denominada de Referência de Patente 2), redução adicional na força de operação de acionamento pode ser atingida por restrição do espaço afetado pela ação de autopressurização. Conforme mostrado na Figura 7A, na Figura 7B e na Figura 7C, um disjuntor a gás do tipo sopra- dor em série é caracterizado pelo fato de que a câmara sopradora é dividida em dois espaços por uma placa de divisão 10. Deve-se perceber que, na Figura 7A, na Figura 7B e na Figura 7C, aos membros que são os mesmos que no disjuntor a gás do tipo soprador mostrado na Figura 6A, na Figura 6B e na Figura 6C são dados os mesmos numerais de referência e a descrição adicionais dos mesmos é dispensada. A Figura 7A à Figura 7C, similarmente, mostram um formato simétrico através de rotação cujo eixo geométrico de rotação é a linha central; a Figura 7A é a condição de condução; a Figura 7B é a metade anterior da ação de interrupção de corrente; e a Figura 7C é a metade posterior da ação de interrupção de corrente.

[0014] Desses dois espaços em que a câmara sopradora é dividi da, o espaço em que o gás de escape quente 20 é introduzido a partir do espaço em que a descarga de arco 7 é gerada é designado como uma câmara sopradora de aquecimento 11 e o espaço em que o pistão fixo 15 é disposto de modo livre e deslizável no lado oposto do mesmo é designado como uma câmara sopradora de compressão 12. Uma ranhura de comunicação 13 é fornecida na placa de divisão 10 que divide a câmara sopradora de aquecimento 11 e da câmara so- pradora de compressão 12 e uma válvula de retenção 14 é montada na mesma. Além disso, um orifício de escape 16 e uma válvula de alívio de pressão 18 são dispostos no pistão fixo 15. A válvula de alívio de pressão 18 é disposta para abrir quando a pressão da câmara so- pradora de compressão 12 eleva-se até um valor definido predeterminado.

[0015] Em um disjuntor a gás do tipo soprador em série construído conforme acima, na metade anterior da ação de interrupção de corrente, conforme mostrado na Figura 7B, o eletrodo de arco de revestimento 2 não passa completamente através da seção de caminho de fluxo mais estreita (estrangulamento) do bocal isolado 8, então o gás de escape quente 20 produzido pela descarga de arco 7 flui para a câmara sopradora de aquecimento 11. Consequentemente, a pressão da câmara sopradora de aquecimento 11 é grandemente elevada pela ação de autopressurização atingida pelo aquecimento de arco, então uma pressão é suficiente para extinguir a descarga de arco 7 pode ser obtida e a pressão alta necessária para interrupção de corrente grande pode ser criada dentro do espaço fechado da câmara sopradora de aquecimento 11.

[0016] Através do mesmo, apesar de a pressão da câmara sopra- dora de aquecimento 11 ser alta devido à pressão da câmara soprado- ra de compressão 12, a válvula de retenção 14 é fechada passivamente por essa diferença de pressão. Consequentemente, embora a pressão da câmara sopradora de aquecimento 11 seja elevada, não há possibilidade do efeito do mesmo alcançar a câmara sopradora de compressão 12, portanto, não há possibilidade da forma de acionamento que atua no pistão fixo 15, que desliza através da câmara so- pradora de compressão 12, ser aumentada. Conforme a ação de interrupção de corrente prossegue, a pressão na câmara sopradora de compressão 12 torna-se alta e, quando a pressão da câmara soprado- ra de compressão 12 excede aquela da câmara sopradora de aqueci- mento 11, a válvula de retenção 14 abre, permitindo que o gás de extinção de arco 1 flua para a câmara sopradora de aquecimento 11 a partir da câmara sopradora de compressão 12 e, tornando, assim, possível jatear a descarga de arco 7 com um jato de gás 21 que tem a quantidade e a pressão de jato de gás necessárias para interrupção de corrente.

[0017] Deve-se perceber que a válvula de alívio de pressão 18 abre assim que a pressão da câmara sopradora de compressão 12 eleva-se até um valor predefinido. Consequentemente, a pressão da câmara sopradora de compressão 12 é sempre mantida abaixo do valor definido, isto é, apenas uma pressão restrita pela válvula de alívio de pressão 18 é aplicada ao pistão fixo 15. Não há, portanto, possibilidade de a pressão dentro câmara sopradora de compressão 12 tornar- se uma pressão excessivamente alta, o que poderia aplicar uma carga alta ao mecanismo de acionamento.

[0018] Além disso, no caso de interrupção de uma corrente pe quena em um disjuntor a gás do tipo soprador em série, a ação de au- topressurização produzida pelo aquecimento de arco é pequena, portanto, a elevação de pressão da câmara sopradora de aquecimento 11 por essa ação não pode ser esperada. Consequentemente, a pressão da câmara sopradora de compressão 12 é relativamente mais alta que a pressão da câmara sopradora de aquecimento 11, de modo que a válvula de retenção 14 esteja em uma condição aberta. Como resultado, o gás de extinção de arco 1 flui para a câmara sopradora de aquecimento 11 a partir da câmara sopradora de compressão 12 devido à ação compressiva do pistão fixo 15, portanto, a pressão de jateamento necessária para a interrupção de corrente pode ser garantida.

[0019] No entanto, uma solução dos seguintes problemas de um disjuntor a gás convencional era ainda aguardada. (1) TEMPERATURA DO JATO DE GÁS

[0020] Em um disjuntor a gás convencional, o gás de escape quente 20 do arco é introduzido na câmara sopradora 22 ou na câmara sopradora de aquecimento, portanto um jato de gás 21 que é aquecido a uma temperatura alta é direcionado para a descarga de arco 7. Consequentemente, a eficácia de resfriamento da descarga de arco 7 é reduzida, o que pode diminuir o desempenho de disjunção de circuito. (8) EFEITO DA TEMPERATURA DO JATO DE GÁS NA DURABILIDADE E MANUTENÇÃO

[0021] Além disso, a temperatura na proximidade da descarga de arco 7 é elevada pelo jato de gás em alta temperatura 21 que é soprado na descarga de arco 7. Como resultado, os eletrodos de arco 2, 4 e o bocal isolado 8 tendem a ser degradados pela exposição à alta temperatura, gerando uma necessidade de manutenção frequente. Isso é contrário às necessidades do usuário de durabilidade e manutenção reduzida. (9) TEMPO DE INTERRUPÇÃO DE CORRENTE

[0022] Adicionalmente, leva uma determinada quantidade de tem po para elevar a pressão na câmara sopradora de aquecimento 11 e na câmara sopradora 22. O tempo exigido até a interrupção de corrente ser concluída pode ser, portanto, prolongado. Como um disjuntor a gás é um aparelho par interromper rapidamente corrente de falha em excesso em um sistema de potência, do ponto de vista da função básica de um a disjuntor a gás, é sempre exigido que o tempo que transcorre antes da interrupção de corrente ser concluída deve ser o mais curto possível. (10) FORÇA DE OPERAÇÃO DE ACIONAMENTO

[0023] Além disso, a fim de reduzir a força de operação de acio namento em um disjuntor a gás, é importante simplificar a construção e reduzir o peso. Por exemplo, no caso de um disjuntor a gás do tipo soprador em série em que a câmara sopradora é dividida em dois, como componentes auxiliares, tal como a placa de divisão 10 e/ou a válvula de retenção 14, são indispensáveis, a construção tende a tornar-se mais complicada e o peso das partes móveis tende a ser aumentado. Quando o peso das partes móveis aumenta, uma força de operação de acionamento forte é inevitavelmente necessária. Em outras palavras, em um disjuntor a gás do tipo soprador em série convencional, busca-se a simplificação da construção a fim de contribuir para a redução no peso das partes móveis. (11) DIREÇÃO DO FLUXO DE GÁS

[0024] Além disso, em um disjuntor a gás do tipo soprador em que um jato de gás 21 é direcionado para uma descarga de arco 7, a estabilização do fluxo de gás de extinção de arco 1 dentro do aparelho é considerada vital. Em particular, em um disjuntor a gás do tipo sopra- dor em série, o fluxo de gás de extinção de arco tende a tornar-se instável e o aprimoramento nesse aspecto é desejado.

[0025] Especificamente, em um disjuntor a gás do tipo soprador em série, o gás de extinção de arco 1 que flui para fora da câmara so- pradora de compressão 12 flui pra a descarga de arco 7 dentro do bocal isolado 8 após passar através da câmara sopradora de aquecimento 11. Consequentemente, a área de caminho de fluxo do gás de extinção de arco 1 a partir da câmara sopradora de compressão 12 através da abertura de comunicação 13 da placa de divisão 10 até chegar à descarga de arco 7 é amplamente expendido na região da câmara sopradora de aquecimento 11, portanto, um fluxo suave de gás de extinção de arco 1 é impedido.

[0026] Além disso, no caso de interrupção de uma corrente pe quena, a pressão da câmara sopradora de aquecimento 11 é baixa, já que a energia térmica do gás de escape quente 20 é pequena; o gás de extinção de arco 1 que flui para dentro a partir da câmara soprado- ra de compressão 12 é, portanto, consumido na elevação da pressão da câmara sopradora de aquecimento 11 até atingir a mesma pressão que aquela da câmara sopradora de compressão 12. A pressão do gás de extinção de arco 1 quando direcionado para a descarga de arco 7 era, portanto, muito pequena, tornando difícil atingir desempenho de interrupção superior.

[0027] Além disso, em um disjuntor a gás do tipo soprador em sé rie, em realizar a interrupção na região de corrente grande, o jato de gás 21 é direcionado na descarga de arco 7 apenas pela pressão da câmara sopradora de aquecimento 11 enquanto, ao realizar a interrupção na região de corrente pequena, o gás de extinção de arco 1 da câmara sopradora de compressão 12 é direcionado para a descarga de arco 7. Em outras palavras, no caso de um disjuntor a gás do tipo soprador em série, o espaço que supre o gás de extinção de arco 1 é alterado entre a câmara sopradora de aquecimento 11 e a câmara so- pradora de compressão 12 em conformidade com a magnitude da corrente que é interrompida.

[0028] A alteração acima é efetuada por abertura/fechamento pas sivo da válvula de retenção 14 em resposta à diferença de pressão da câmara sopradora de aquecimento e a câmara sopradora de compressão 12. Consequentemente, na região de corrente intermediária, quando a diferença de pressão entre a câmara sopradora de aquecimento 11 e a câmara sopradora de compressão 12 é pequena, a alteração da fonte de suprimento do gás de extinção de arco 1 torna-se indeterminada e a operação da válvula de retenção 14 torna-se, assim, instável. Portanto, a pesar dessa ação da válvula de retenção 14, havia um risco de que o fluxo de gás de extinção de arco 1 pudesse tornar-se instável. (12) DESEMPENHO DE INTERRUPÇÃO NO CASO DE AÇÃO DE NOVO FECHAMENTO EM ALTA VELOCIDADE

[0029] Além disso, apesar de ser, claramente, desejável que um disjuntor a gás tenha desempenho de interrupção excelente no caso de ação de novo fechamento em alta velocidade, há o problema de que um desempenho de interrupção insuficiente em ação de novo fechamento em alta velocidade é, algumas vezes, experimentado com disjuntores a gás do tipo soprador em série. Especificamente, o orifício de entrada 17 e a válvula de entrada 19 são formados no pistão fixo 15, portanto, durante a operação de fechamento, embora o gás de extinção de arco 1 seja reabastecido por admissão a partir do mesmo no caso da câmara sopradora de compressão 12, no caso da câmara so- pradora de aquecimento 11, nenhum reabastecimento de admissão de gás de extinção de arco 1 é possível. Como resultado, o interior da câmara sopradora de aquecimento 11 imediatamente após uma pri-meira ocorrência de interrupção de corrente é preenchido com gás de extinção de arco 1 que foi aquecido a uma temperatura alta pela descarga de arco em alta temperatura 7.

[0030] Consequentemente, se uma segunda interrupção de cor rente for realizada em uma condição em que o gás dentro da câmara sopradora de aquecimento 11 não foi substituído por gás de extinção de arco 1 de baixa temperatura e alta densidade, o gás de extinção de arco em alta temperatura e baixa densidade 1 será direcionado para a descarga de arco 7. O desempenho de extinção de arco e o desempenho de isolamento elétrico de gás em alta temperatura e baixa densidade são insuficientes. Havia, portanto, a preocupação de que o desempenho de interrupção de um disjuntor a gás do tipo soprador em série poderia ser degradado no caso de ação de novo fechamento em alta velocidade.

[0031] O disjuntor a gás de acordo com a presente modalidade foi proposto a fim de resolver todos os problemas descritos acima. Espe-cificamente, um objetivo do disjuntor a gás de acordo com essa moda- lidade é fornecer um disjuntor a gás em que: a temperatura do jato de gás é reduzida; a durabilidade é aprimorada e a manutenção é reduzida; o tempo de interrupção de corrente é diminuído; e a força de operação de acionamento é reduzida; e, adicionalmente, em que o fluxo de gás de extinção de arco é estabilizado e, além disso, o desempenho de interrupção durante ação e novo fechamento em alta velocidade é aprimorado.

[0032] A fim de atingir o objetivo acima, a seguinte construção é fornecida de acordo com a presente invenção. Especificamente, um disjuntor a gás é caracterizado pelo fato de que o mesmo é constituído por disposição oposta de um par de eletrodos de arco em um recipiente vedado preenchido com gás de extinção de arco, em que os ditos eletrodos de arco são construídos de modo que tenham capacidade de condução elétrica e tenham capacidade de gerar descarga de arco entre esses dois eletrodos durante a interrupção de corrente e seja dotado de:

[0033] um meio de pressurização a fim de direcionar o gás de ex tinção de arco para a dita descarga de arco, que gera gás pressurizado por elevação da temperatura do dito gás de extinção de arco;

[0034] um espaço de acumulação de pressão que acumula o dito gás pressurizado; e

[0035] um meio de conformação de fluxo que direciona o gás pressurizado em direção à dita descarga de arco a partir do dito espaço de acumulação de pressão;

[0036] em que o dito disjuntor a gás compreende:

[0037] um espaço de acumulação de gás de escape quente que é fornecido a fim de acumular temporariamente o gás de escape quente gerado pelo calor do dito descarga de arco; que compreende um espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado que se comunica com o dito espaço de acumulação de pressão e uma seção de abertu- ra/fechamento que pode ser aberta/fechada livremente, fornecida a fim de produzir uma condição fechada ou uma condição aberta do dito espaço de acumulação de pressão; em que a dita seção de abertura/fechamento é constituída de modo que esteja em uma condição fechada na metade anterior do período de interrupção de corrente, em que a mesma impede o ingresso do dito gás de escape quente no dito espaço de acumulação de pressão e esteja em uma condição fechada na metade posterior do período de interrupção de corrente, de modo a direcionar o gás pressurizado no dito espaço de acumulação de pressão na dita descarga de arco.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0038] A Figura 1A, a Figura 1B e a Figura 1C são vistas em corte transversal que mostram a construção de uma primeira modalidade;

[0039] A Figura 2A, a Figura 2B e a Figura 2C são vistas em corte transversal que mostram a construção de uma segunda modalidade;

[0040] A Figura 3A, a Figura 3B e a Figura 3C são vistas em corte transversal que mostram a construção de uma terceira modalidade;

[0041] A Figura 4 é um gráfico que mostra um exemplo de deslo camento do eletrodo de disparo e do pistão na terceira modalidade;

[0042] A Figura 5A, a Figura 5B e a Figura 5C são vistas em corte transversal que mostram a construção de uma quinta modalidade;

[0043] A Figura 6A, a Figura 6B e a Figura 6C são vistas em corte transversal que mostram a construção de um disjuntor a gás do tipo soprador convencional; e

[0044] A Figura 7A, a Figura 7B e a Figura 7C são vistas em corte transversal que mostram a construção de um disjuntor a gás do tipo soprador em série convencional. DESCRIÇÃO DETALHADA MODALIDADES (13) PRIMEIRA MODALIDADE (CONSTRUÇÃO)

[0045] A construção de uma primeira modalidade da invenção é descrita abaixo com referência à Figura 1A, à Figura 1B e à Figura 1C. Deve-se perceber que, como a construção principal da primeira modalidade é similar àquela do disjuntor a gás convencional mostrado na Figura 6A, na Figura 6B, na Figura 6C e na Figura 7A, na Figura 7B, na Figura 7C, aos membros que são os mesmos que no caso do disjuntor a gás convencional mostrado na Figura 6A, na Figura 6B, na Figura 6C e na Figura 7A, na Figura 7B, na Figura 7C são dados os mesmos símbolos de referência e a descrição adicional é dispensada. A Figura 1A a Figura 1C, como a Figura 6A a Figura 6C e a Figura 7A a Figura 7C, mostram formatos que são simétricos através de rotação sobre um eixo geométrico central como o eixo geométrico de rotação, em que a Figura 1A é a condição de condução, a Figura 1B é a condição na metade anterior da ação de interrupção de corrente e a Figura 1C é a condição na metade posterior da ação de interrupção de corrente.

[0046] Na primeira modalidade, um eletrodo de arco fixo 30a é for necido no lugar do eletrodo de arco de revestimento 2; um eletrodo de arco fixo 30b é disposto oposto a esse eletrodo de arco fixo 30a. O eletrodo de arco fixo 30b é fornecido na ponta de um membro cilíndrico 40 que se estende para esquerda na Figura a partir de uma face deslizante 15a do pistão fixo 15. Em outras palavras, o eletrodo de arco fixo 30b, a face deslizante 15a do pistão fixo 15 e o membro cilíndrico 14 são fornecidos integralmente.

[0047] Em vez de serem membros que são incluídos na seção móvel que inclui os eletrodos energizados móveis 5 e o cilindro sopra- dor 9, o par de eletrodos de arco fixados 30a, 30b são membros que são fixados dentro de um recipiente vedado (não mostrado). Também, a pressão dentro do recipiente vedado durante uma operação comum é uma pressão única em cada parte no mesmo lugar, por exemplo, a pressão de preenchimento do gás de extinção de arco 1.

[0048] Dentro dos eletrodos de arco fixados 30a, 30b, o eletrodo de disparo em formato de haste 91, que tem um diâmetro menor do que os eletrodos de arco fixados 30a, 30b, é disposto de modo a se mover entre os eletrodos enquanto está em contato com os eletrodos de arco fixados 30a, 30b. O eletrodo de disparo 31 está em contato com os eletrodos de arco fixados 30a, 30b e implanta uma condição condutiva através do curto-circuito desses dois eletrodos de arco fixados 30a, 30b. Também, no caso de interrupção de corrente, uma descarga de arco 7 é gerada entre o eletrodo de disparo 31 e o eletrodo de arco fixado 30a, mas essa descarga de arco 7 migra ultimamente para longe do eletrodo de disparo 31 para o eletrodo de arco mencionado anteriormente 30b.

[0049] Um bocal isolado 32 é disposto de modo a cercar o eletrodo de disparo 31. O bocal isolado 32 é disposto de modo que o mesmo possa ser colocado livremente em contato com ou separado da superfície do eletrodo de disparo 31. Como os eletrodos de arco fixados 30a, 30b, o bocal isolado 32 não é integralmente incorporado na seção móvel que inclui os eletrodos energizados móveis 5 e o cilindro sopra- dor 9, mas, em vez disso, é fixado a um recipiente vedado (não mostrado) independente da seção móvel.

[0050] Um pistão móvel 33 que é integralmente fixado ao cilindro soprador 9 é disposto dentro do cilindro soprador 9. A seção de extremidade inferior do pistão móvel 33 desliza sobre a superfície externa do membro cilíndrico 40. Uma câmara de armazenamento temporário 36 é formada no lado esquerdo do pistão móvel 33 e uma câmara so- pradora de compressão 12 é formada no lado direito do pistão móvel 33.

[0051] A câmara de armazenamento temporário 36 é constituída pelo espaço encerrado pela base do bocal isolado 32, do cilindro so- prador 9, do pistão móvel 33 e do membro cilíndrico 40. A câmara de armazenamento temporário 36 é um espaço de acúmulo de gás de escape quente para acumular temporariamente (armazenar) o gás de escape quente 20 que é gerado pelo calor da descarga de arco. Também, um orifício de escape 37 é fornecido no cilindro soprador 9 adjacente aos eletrodos energizados móveis 5.

[0052] Também, a câmara sopradora de compressão 12 no lado direito do pistão móvel 33 é constituída pelo espaço encerrado pelo pistão móvel 33, cilindro soprador 9, pela face deslizante 15a do pistão fixado 15 e pelo membro cilíndrico 40. Na câmara sopradora de compressão 12, o gás de extinção de arco 1 é mecanicamente comprimido pelo pistão móvel 33 conforme a ação de interrupção de corrente, isto é, a ação de abertura de eletrodo procede gerando, assim, o gás pressurizado 35 (mostrado na Figura 1C).

[0053] Entretanto, um orifício de sopro 34 é fornecido na seção base do membro cilíndrico 40. A disposição é tal que o gás pressurizado 35 na câmara sopradora de compressão 12 passa através desse orifício de sopro 34 e flui entre o eletrodo de disparo 31 e o membro cilíndrico 40, antes de ser direcionado para a descarga de arco 7. O espaço entre o eletrodo de disparo 31 e o membro cilíndrico 40 através do qual o gás pressurizado 35 flui através do orifício de sopro 34 é designado como um espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43.

[0054] O eletrodo de arco fixado 30b é disposto na extremidade desse espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43. Uma seção de abertura/fechamento 41 é, então, formada pelas porções de contato do eletrodo de arco fixado 30b e do eletrodo de disparo 31. A seção de abertura/fechamento 41 é constituída de modo a ter a capacidade de ser livremente aberta/fechada a fim de colocar o espaço de acúmulo de pressão constituído pela câmara sopradora de compressão 12 em uma condição fechada ou condição aberta. Na metade inicial da ação de interrupção de corrente, a seção de abertu- ra/fechamento 41 está em uma condição fechada, impedindo o influxo de gás de escape quente 20 para o espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43 e câmara de armazenamento temporário 36; mas na metade final da ação de interrupção de corrente, a mesma está em uma condição aberta, de modo a direcionar o gás pressurizado 20 na câmara sopradora 12 para a descarga de arco 7.

[0055] Na câmara sopradora de compressão 12 e na câmara de armazenamento temporário 35, são fornecidos um orifício de entrada 17 e a válvula de entrada 19. A válvula de entrada 19 é constituída de modo a reabastecer a admissão de gás de extinção de arco 1 nas câmaras 12 e 36 somente quando a pressão dentro das câmaras 12, 36 encontra-se abaixo da pressão de preenchimento no recipiente vedado. (CONDIÇÃO FECHADA)

[0056] Na condição fechada da primeira modalidade, o eletrodo de arco fixado 30a e o eletrodo de arco fixado 30b estão em uma condição separada e a condição condutora é alcançada (condição da Figura 1A) pelo eletrodo de disparo 31 que causa curto-circuito nos eletrodos de arco fixados 30a, 30b. (AÇÃO DE INTERRUPÇÃO DE CORRENTE)

[0057] Quando a primeira modalidade realiza a ação de interrup ção de corrente, o cilindro soprador 9 é acionado pela direção de abertura de eletrodo, isto é, a direção para direita na Figura 1A, Figura 1B e Figura 1C por um mecanismo de operação de acionamento (não mostrado) e a câmara de armazenamento temporário 36 no lado esquerdo do pistão móvel 33 é expandida em volume juntamente com esse acionamento de abertura de eletrodo. Consequentemente, a câ- mara de armazenamento temporário 36 suga o gás de escape quente 20 gerado pela descarga de arco 7 e acumula temporariamente (armazena) esse gás de escape quente; pela elevação na pressão interna da câmara de armazenamento temporário 36, o gás de escape quente 20 é descarregado conforme apropriado do orifício de escape 37, que é fornecido no cilindro soprador 9. Também, o gás de extinção de arco 1 dentro da câmara sopradora de compressão 12 é pressurizado sendo comprimido pelo pistão móvel 33, pelo acionamento de abertura de eletrodo do cilindro soprador 9 na direção direita na Figura 1A a Figura 1C, gerando assim o gás pressurizado 35. (CONDIÇÃO DA FIGURA 1B E FIGURA 1C).

[0058] Quando, ligado ao movimento do cilindro soprador 9, o ele trodo de disparo 31 é também acionado na direção de abertura de contatos, isto é, a direção para direita na Figura 1A, Figura 1B e Figura 1C e o eletrodo de disparo 31 é assim separado do eletrodo de arco fixado de lado direito 30a na Figura 1A, Figura 1B, Figura 1C, a descarga de arco 7 entre os dois eletrodos 31 e 30a é provocada (condição da Figura 1B). O período por qual a descarga de arco 7 para o eletrodo de disparo 31 é provocada é somente o período inicial do processo de interrupção, até a descarga de arco 7 ser migrada para o eletrodo de arco fixado 30b. Nesse ponto de tempo, o eletrodo de arco fixado 30b e o eletrodo de disparo 31 estão em contato, então, a seção de abertura/fechamento 41 estão em uma condição fechada: o espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43 está, assim, em uma condição vedada condição na Figura 1A e Figura 18, com a exceção da fenda inevitável que deve ser fornecido para permitir a ação de deslizamento mútua dos eletrodos 30b, 31.

[0059] Isto é, a seção de abertura/fechamento 41 está na condição fechada por causa do contato do eletrodo de arco fixado 30b e do eletrodo de disparo 31, então, a comunicação do espaço de fluxo atra- vessante de gás pressurizado 43 e do espaço em que a descarga de arco 7 é gerada é obstruída. Em outras palavras, fechando-se a seção de abertura/fechamento 41, o ingresso do gás de escape quente 20 no espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43 é impedido. Desse modo, é garantido que, deixando de lado a fenda operacionalmente inevitável entre os eletrodos 30b e 31, o gás de escape quente 20 que passou por expansão térmica devido ao calor da descarga de arco 7 não pode fluir para a câmara sopradora de compressão 12 através do espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43 e orifício de sopro 34.

[0060] Quando o eletrodo de arco fixado 30b e o eletrodo de dis paro 31 são separados, a descarga de arco 7 que é gerada entre o eletrodo de arco fixado 30a e o eletrodo de disparo 31 migra do eletrodo de disparo 31 para o eletrodo de arco fixado 30b e a descarga de arco 7 é gerada entre os eletrodos de arco fixados 30a e 30b (condição da Figura 1C).

[0061] Quando o eletrodo de arco fixado 30b e o eletrodo de dis paro 31 se separam, a seção de abertura/fechamento 41 que impediu o ingresso do gás quente 20 no espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43 assuma a condição aberta. Em outras palavras, o contato do eletrodo fixado 30b e do eletrodo de disparo 31 é liberado e o espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43 e o espaço em que a descarga de arco 7 é gerada são colocados em comunicação. Consequentemente, a câmara sopradora de compressão 12 e o espaço em que a descarga de arco 7 é gerada são ligados através do orifício de sopro 34 (condição da Figura 1C).

[0062] Desse modo, o gás pressurizado 35 na câmara de com pressão 12, que foi comprimido pelo pistão móvel 33, é ejetado do lado interno do eletrodo de arco fixado 30b, através do orifício de sopro 34 e do espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43. O bocal isolado 32 molda, então, o fluxo do gás pressurizado 35 antes de direcionar o mesmo através de força para a descarga de arco 7 e pode, assim, extinguir a descarga de arco 7. Nesse processo, o gás pressurizado 35 que passa através do espaço de fluxo atravessante de gás pressurizado 43 é injetado nas proximidades da seção de extremidade da descarga de gás 7 mais próxima ao eletrodo de arco fixado 30b, então, a descarga de arco 7 pode ser extinguida de modo mais confiável. (EFEITO BENÉFICO)

[0063] O efeito benéfico da primeira modalidade descrita acima é conforme segue. (A) DIMINUIÇÃO DA TEMPERATURA DO JATO DE GÁS

[0064] A primeira modalidade tem um recurso característico de que a ação de autopressurização produzida pelo aquecimento de arco não é utilizada. Consequentemente, ao invés de ser termicamente processado pelo gás de escape quente 20, o gás pressurizado 35 que é direcionado para a descarga de arco 7 pode ser um gás de temperatura baixo cuja pressão é elevada apenas pela compressão mecânica.

[0065] Embora a possibilidade de influxo de uma quantidade ex tremamente pequena do gás de escape quente 20 para a câmara so- pradora de compressão 12 a partir da fenda de deslizamento entre o eletrodo de arco fixado 30b e o eletrodo de disparo 31 não possa ser negada, seu efeito é extremamente leve. Consequentemente, a temperatura do gás pressurizado 35 que é direcionada para a descarga de arco 7 é muito menor do que a temperatura do jato de gás convencional 21 que utiliza a ação de autopressurização. Como um resultado, o efeito de resfriamento do direcionamento do gás pressurizado 35 para a descarga de arco 7 pode ser aumentado de modo muito significativo. (B) DURABILIDADE MELHORADA E MANUTENÇÃO REDUZIDA

[0066] Nessa modalidade, a temperatura nas proximidades da descarga de arco 7 é reduzida direcionando-se o gás pressurizado de baixa temperatura 35 na mesma. Consequentemente, a deterioração dos eletrodos de arco fixados 30a, 30b e do bocal isolado 32 produzida pela interrupção de corrente pode ser aliviada de modo muito significativo, melhorando a durabilidade. Como um resultado, a frequência de manutenção dos eletrodos de arco fixados 30a, 30b e do bocal isolado 32 pode ser reduzida, tornando possível reduzir a carga da manutenção.

[0067] Também, já que os eletrodos de arcos 30a, 30b, que são fixados ao recipiente vedado, não afetam o peso da seção móvel, os eletrodos de arco fixados 30a, 30b podem ser feitos com grande espessura sem preocupações em relação ao peso aumento. Consequentemente, a durabilidade dos eletrodos de arco 30a, 30b em relação aos arcos de corrente grande pode ser melhorada de modo muito significativo. Ademais, se os eletrodos de arco 30a, 30b forem feitos com grande espessura, a concentração de campo elétrico nas pontas do eletrodo de arcos 30a, 30b quando a alta-tensão é aplicada através da fenda de eletrodo pode ser consideravelmente aliviada.

[0068] O intervalo de fenda de eletrodo necessária pode ser, por tanto, reduzida em comparação a um disjuntor a gás convencional. Como um resultado, o comprimento da descarga de arco 7 se torna mais curto e a energia de entrada elétrica para a descarga de arco 7 durante a interrupção de corrente se torna menor. No caso de um disjuntor a gás que faz uso da ação de autopressurização do aquecimento de arco, a redução da energia de entrada elétrica para a descarga de arco é associada à redução da ação de autopressurização e é, portanto, indesejável a partir do ponto de vista do desempenho de interrupção de corrente.

[0069] Entretanto, já que, nessa modalidade, não é feito uso da ação de autopressurização do aquecimento de arco, a redução da energia de entrada elétrica para a descarga de arco 7 pode não ter nenhum efeito em termos do desempenho de interrupção de corrente. O efeito benéfico de que uma grande contribuição para a durabilidade térmica melhorada é obtida pode, portanto, ser alcançado, apesar dos eletrodos de arco fixados 30a, 30b serem feitos mais espessos. Um benefício correspondente é também obtido quando o bocal isolado 32 é feito maior.

[0070] Incidentalmente, a consideração foi dada, por exemplo, a uma construção na qual, a fim de pressurizar o gás de extinção de arco 1 sem utilizar uma ação de autopressurização, o gás comprimido é gerado antecipadamente por um compressor em um tanque de reserva de alta pressão e o gás comprimido é direcionado para a descarga de arco 7 pela abertura sincronizada das válvulas de disjunção de circuito na interrupção de corrente. Entretanto, já que isso envolve a adição de componentes auxiliares tal como o tanque de reserva, o compressor e as válvulas eletromagnéticas a fim de alcançar tal construção; isso tem as desvantagens de tender a aumentar o tamanho e o custo do equipamento, com consequências adversas em termos de manutenção.

[0071] Em contraste, na primeira modalidade, uma construção ex tremamente simples pode ser implantada na qual, durante a operação normal, a pressão no recipiente vedado é uma pressão única, por exemplo, a pressão de preenchimento do gás de extinção de arco 1 em todas as porções do recipiente vedado e o gás pressurizado necessário 35 é gerado somente no estágio de interrupção de corrente. Consequentemente, com a primeira modalidade, compacidade de equipamento e redução do custo podem ser alcançadas, permitindo que a carga de trabalho envolvida na manutenção seja reduzida. (C) ENCURTAMENTO DO TEMPO DE INTERRUPÇÃO DE CORRENTE

[0072] Conforme descrito acima, ao utilizar a ação de autopressu- rização do aquecimento de arco, uma determinada quantidade de tempo é exigida a fim de pressurizar o gás de extinção de arco 1 na câmara sopradora a uma pressão que é suficientemente alta para alcançar a interrupção. Consequentemente, em um sistema de interrupção convencional que emprega a ação de autopressurização do aquecimento de arco, o tempo antes da interrupção de corrente ser concluída tende a ser prolongado.

[0073] Entretanto, nessa modalidade, uma ação de autopressuri- zação com base no aquecimento de arco não é empregada, então, a pressão e a taxa de fluxo do gás pressurizado 35 que é direcionado para a descarga de arco 7 podem ser mantidas constantes independendo das condições de fluxo. Também, a temporização do início da aplicação do jato de gás pressurizado 35 é determinada pela temporização com a qual a ponta do eletrodo de disparo 31 passa o eletrodo de arco fixado 30b de modo que esses dois sejam separados e é, portanto, sempre fixa independendo das condições de fluxo. Não há, por-tanto, nenhuma possibilidade do tempo exigido para a conclusão da interrupção de corrente ser prolongado, como no caso do disjuntor a gás convencional e é possível satisfazer a demanda pelo encurtamento do tempo para a conclusão da interrupção de corrente. (D) REDUÇÃO DA FORÇA DE OPERAÇÃO DE ACIONAMENTO

[0074] O eletrodo de disparo é de diâmetro menor que os eletro dos de arco fixo 30a, 30b e então pode ser feito mais leve em peso que o eletrodo de arco móvel convencional 4 e a haste acionadora 6. Também, além dos dois eletrodos de arco fixo 30a, 30b, o bocal isolado 32 não é incluído na seção móvel, então o peso da seção móvel pode ser reduzido em grande parte.

[0075] Com essa modalidade, em que o peso da seção móvel é reduzido dessa maneira, a força de operação de acionamento que é necessária para a interrupção atual, para obter a velocidade de abertura de contatos da seção móvel, pode ser reduzida em grande parte. Adicionalmente, visto que, nessa modalidade, o efeito de resfriamento da descarga de arco 7 que é alcançada pelo jato de gás pressurizado de temperatura baixa 35 é muito elevado consideravelmente, a interrupção da descarga de arco 7 pode ser alcançada com uma pressão mais baixa, e isso também contribui para a redução da força de opera-ção de acionamento.

[0076] Além disso, nessa modalidade, uma configuração é adota da em que o gás pressurizado de temperatura baixa 35 que é ejetado do interior do eletrodo de arco fixo 30b é direcionado de modo a cortar de modo transversal do interior a exterior, sendo concentrado na raiz da descarga de arco 7, que se localiza nas adjacências do eletrodo de arco fixo 30b. Por outro lado, no caso dos disjuntores a gás convencionais mostrados na Figura 6A, na Figura 6B, na Figura 6C e na Figura 7A, na Figura 7B, na Figura 7C, o gás de extinção de arco 1 é soprado para a descarga de arco 7 a partir do exterior; em ambos esses disjuntores a gás convencionais, o gás de extinção de arco 1 flui ao longo da direção longitudinal da descarga de arco 7.

[0077] Quando o gás de extinção de arco 1 flui de modo a cortar ao longo da raiz da descarga de arco 7, a perda de calor do arco nessa região é maior que no caso em que o gás de extinção de arco 1 flui na direção longitudinal em relação à descarga de arco 7. A fim de alcançar interrupção de corrente reduzindo-se a condutividade elétrica entre os dois eletrodos de arco 30a, 30b não é necessário que toda a descarga de arco 7 deva ser resfriada em todas as porções da mesma, contanto que a temperatura seja suficientemente reduzida em alguma localização da mesma.

[0078] De acordo com essa observação, nessa modalidade, uma construção ideal para interrupção de corrente seria uma em que o gás pressurizado de temperatura baixa 35 flui de modo a cortar ao longo da descarga de arco 7 do interior ao exterior, sendo concentrado na raiz da descarga de arco 7. Com tal modalidade, se torna possível cortar o arco com uma pressão ainda mais baixa e, portanto, se torna possível reduzir a força de operação de acionamento ao mesmo tempo em que ainda se mantém excelente desempenho de interrupção.

[0079] Incidentemente, sabe-se que a configuração do fluxo do gás de extinção de arco 1 no bocal isolado tem uma influência extremamente grande na interrupção desempenho. O bocal isolado 8 no disjuntor a gás convencional é incorporado na seção móvel e é, portanto, acionado durante a ação de interrupção de corrente: logo, o fluxo do gás de extinção de arco 1 no bocal isolado 8 flutua consideravelmente dependendo, por exemplo, da posição de curso em cada ocasião, e a da velocidade de abertura de contatos. É, portanto, impossível sempre alcançar um formato de trajetória de fluxo ideal em relação ao fluxo do gás de extinção de arco 1, em todas as condições de corrente.

[0080] Em contrapartida, na presente modalidade, o bocal isolado 32 e os eletrodos de arco 30a, 30b são todos fixos. Não pode haver, portanto, mudança na posição desses membros; além disso, visto que nenhum uso é feito do efeito de autopressurização do calor de arco, o desempenho é sempre consistente, independente das condições de corrente, independente da pressão ou da taxa de fluxo do gás pressurizado 35 que é direcionado para a descarga de arco 7. É, portanto, possível projetar a trajetória de fluxo no bocal isolado 32 de uma maneira otimizada de modo a ser ideal em relação à interrupção de arco.

[0081] Além disso, o volume da câmara de armazenamento tem porário 36 no lado esquerdo do pistão móvel 33 se expande com o acionamento de abertura de contatos, então gás de escape quente 20 é puxado da descarga de arco 7 e temporariamente acumulado (arma- zenado temporariamente) na mesma, elevando a pressão na câmara de armazenamento temporário 36. Essa elevação de pressão fornece uma força que pressiona o pistão móvel 33 na direção à direita na Figura 1A, na Figura 1B, na Figura 1C e essa atua como uma força que assiste a operação de acionamento da seção móvel. Consequentemente, a força de operação de acionamento que é exigida para o mecanismo de operação de acionamento pode ser reduzida.

[0082] Deve-se observar que, no entanto, se o tamanho de ranhu ra do orifício de escape 37 for aumentado, a taxa de descarga de gás de escape quente 20 é elevada, por outro lado, escassamente qualquer efeito de elevação de pressão da câmara de armazenamento temporário 36 na assistência à operação de acionamento pode ser, então, esperado. No entanto, mesmo nesse caso, pelo menos, não há ação antagonista alguma à força de operação de acionamento. Consequentemente, a geração de gás de escape quente 20 pela descarga de arco 7 pode reduzir a força de operação de acionamento, em comparação com o caso de um disjuntor a gás convencional, em que esse gás de escape quente atua invariavelmente como uma força oposta à força de operação de acionamento. (E) ESTABILIDADE DO FLUXO DE GÁS

[0083] Adicionalmente, nessa modalidade, o controle de válvula complexo para, por exemplo, ajustar a pressão na câmara sopradora de compressão 12 é desnecessário e, adicionalmente, a ação de au- topressurização do aquecimento de arco na elevação da pressão de jato do gás de extinção de arco 1 não é utilizada. Consequentemente, o mesmo jato de gás pressão e a taxa de fluxo de gás estável podem sempre ser obtidos independentemente das condições de interrupção de corrente. Como um resultado, a instabilidade de desempenho que depende da magnitude da corrente de interrupção pode nunca surgir. (F) DESEMPENHO DE INTERRUPÇÃO APRIMORADO NO CASO DE AÇÃO DE NOVO FECHAMENTO EM ALTA VELOCIDADE

[0084] Adicionalmente, visto que um orifício de entrada 17 e uma válvula de entrada 19 são fornecidos na câmara sopradora de compressão 12 e na câmara de armazenamento temporário 36, se a pressão nessas câmaras se tornar menor que a pressão de carga no recipiente vedado, o reabastecimento do gás de extinção de arco 1 é alcançado pela admissão automática do mesmo. O gás de extinção de arco de temperatura baixa 1 é, portanto, rapidamente reabastecido na câmara sopradora de compressão 12 durante a ação de fechamento. Consequentemente, mesmo no caso de uma segunda etapa de interrupção em trabalho de novo fechamento em alta velocidade, não há risco de degradação de desempenho de interrupção.

[0085] Logo, conforme descrito acima, com essa modalidade, to dos os problemas de um disjuntor a gás convencional podem ser si-multaneamente resolvidos. Especificamente, com essa modalidade, um disjuntor a gás pode ser fornecido em que, reduzindo-se a temperatura do jato de gás e implantando-se uma simples construção, a força de operação de acionamento pode ser reduzida em grande parte e por meio de que o fluxo estável do gás de extinção de arco pode ser alcançado, e que combina, também, excelente desempenho de interrupção e durabilidade. (14) SEGUNDA MODALIDADE (CONSTRUÇÃO)

[0086] A construção de uma segunda modalidade é descrita abai xo com referência à Figura 2A, à Figura 2B e à Figura 2C. O gabarito principal é o mesmo que no caso da primeira modalidade, portanto a membros idênticos são dados os mesmos números de referência e descrição adicional dos mesmos é dispensada. Essa segunda modalidade tem o recurso característico que, em vez do cilindro soprador 9, a mesma compreende um cilindro soprador 38 que não é dotado de um orifício de escape 37 para o gás de escape quente. (EFEITO BENÉFICO)

[0087] Na segunda modalidade, fornecendo-se um cilindro sopra- dor 38 que não é dotado de um orifício de escape 37, o gás de escape quente 20 que é gerado pela descarga de arco 20 flui para na câmara de armazenamento temporário 36 e é acumulado na mesma, elevando, em grande parte, a pressão da câmara de armazenamento temporário 36. Essa elevação de pressão atua como uma força que assiste a operação de acionamento da seção móvel, de modo que a força que é exigida pelo mecanismo de operação de acionamento possa ser reduzida em grande parte. Em outras palavras, a elevação de pressão produzida pelo gás de escape quente 20 da descarga de arco 7 pode ser positivamente transferido para força de operação de acionamento, fazendo com que seja possível redução adicional na força de operação de acionamento.

[0088] Esse efeito benéfico de redução na força de operação de acionamento é obtido em um grau excelente, em particular, sob condições de interrupção de corrente grandes. Especificamente, a velocidade de abertura de contatos se torna mais alta à medida que a corrente de interrupção se torna maior, fazendo com que seja possível, dessa forma, alcançar interrupção de arco mais rápida. O dano aos eletrodos de arco fixo 30a, 30b ou ao bocal isolado 32 pode ser, portanto, ainda mais reduzido.

[0089] Deve-se observar que, a fim de elevar a pressão da câmara de armazenamento temporário 36, seria possível tornar o orifício de escape 37 para o gás de escape quente 20 ainda menor, porém, nesse caso, a quantidade de gás de escape quente 20 que flui do espaço onde a descarga de arco 7 é gerada é reduzida, com o risco de que desempenho de escape de calor possa ser degradado. É necessário, portanto, projetar o tamanho do orifício de escape 37 apropriadamente em uma faixa de modo que o desempenho de escape de calor da descarga de arco 7 não seja prejudicado. (15) TERCEIRA MODALIDADE (CONSTRUÇÃO)

[0090] A construção de uma terceira modalidade é descrita abaixo com referência à Figura 3A, à Figura 3B e à Figura 3C. Um recurso característico da terceira modalidade é que, embora o cilindro sopra- dor 9 e o pistão móvel 33 realizem movimento ligado ao eletrodo de disparo 31, a construção é de modo tal que ambos esses movimentos operem independentemente.

[0091] Consequentemente, a velocidade de operação do cilindro soprador 9 e do pistão móvel 33 e a velocidade de operação do eletrodo de disparo 31 são arranjadas para serem diferentes, de modo que a construção seja de tal modo que o cilindro soprador 9 e o pistão móvel 33 realizem abertura de contatos antes do eletrodo de disparo 31. Essa construção, apesar de não ser mostrada, pode ser facilmente implantada por, por exemplo, um mecanismo de ligação de velocidade variável ou similares. (EFEITO BENÉFICO)

[0092] Com essa terceira modalidade, além do efeito benéfico possuído pelas modalidades descritas acima, o seguinte efeito benéfico independente é alcançado. Isso será descrito com referência à Figura 4. A Figura 4 mostra um exemplo do deslocamento (curso de operação) do cilindro soprador 9 e do pistão móvel 33 e o deslocamento do eletrodo de disparo 31.

[0093] Na primeira modalidade descrita acima, o cilindro soprador 9, o pistão móvel 33 e o eletrodo de disparo 31 são integralmente acionados, de modo que os dois deslocamentos em questão do curso sigam a mesma curva. Em contrapartida, na terceira modalidade, o cilindro soprador 9 e o pistão móvel 33 seguem uma curva de deslocamento que é mutuamente independente daquela do eletrodo de disparo 31.

[0094] Conforme mostrado na Figura 4, na terceira modalidade, uma construção é adotada através da qual o cilindro soprador 9 e o pistão móvel 33 realizam abertura de contatos antes do eletrodo de disparo 31, de modo que, no estágio de iniciação do jato de gás pressurizado 35, em que o eletrodo de disparo 31 passa o eletrodo de arco fixo 30b, o gás de extinção de arco 1 na câmara sopradora de compressão 12 seja elevado em pressão substancialmente para a pressão final.

[0095] Consequentemente, a quantidade do gás de escape quente 20 da descarga de arco 7 que flui de volta para a câmara sopradora de compressão 12 é pequena, de modo que, no ponto no tempo em que o jato de gás pressurizado 35 é iniciado, um jato de gás pressurizado 35 de temperatura mais baixa possa ser alcançado. Deve-se observar que o exemplo mostrado na Figura 4 é meramente um exemplo e vários padrões dos cursos de operação do eletrodo de disparo 31, do cilindro soprador 9 e do pistão móvel 33 podem ser considerados.

[0096] Por exemplo, se importância for dada a um jato de gás comprimido de temperatura baixa, conforme mostrado na Figura 4, arranja-se, preferencialmente, a realização da abertura de contato do cilindro soprador 9 e do pistão móvel 33 antes da abertura de contato do eletrodo de disparo 31. Por outro lado, se importância for dada a uma realização mais rápida de recuperação de isolamento entre os eletrodos, arranja-se, preferencialmente, a realização da abertura de contato do eletrodo de disparo 31 antes da abertura de contato do cilindro soprador 9 e do pistão móvel 33.

[0097] Os detalhes dos ajustes dessas temporizações de abertura de contatos devem ser adequadamente determinados de acordo com o conceito de projeto do disjuntor a gás em questão; no entanto, em todos os casos, nessa modalidade, o cilindro soprador 9 e o pistão móvel 33 não operam integralmente com o eletrodo de disparo 31, porém são arranjados para operar independentemente: dessa maneira, um projeto mais flexível pode ser alcançado e uma redução adicional na força de operação de acionamento pode ser alcançada.

[0098] Assim, com a terceira modalidade construída conforme acima, bem como no caso das primeira e segunda modalidades, uma redução considerável na força de operação de acionamento pode ser alcançada por uma simples construção e um disjuntor pode ser fornecido combinando excelentes desempenho de interrupção e durabilidade. Adicionalmente, arranjando-se para que o pistão móvel 33 e o eletrodo de disparo sejam operados independentemente em vez de serem operados integralmente um projeto mais flexível se torna possível e, além dos efeitos benéficos das modalidades descritos acima, uma redução adicional na força de operação de acionamento pode ser alcançada. (16) QUARTA MODALIDADE CONSTRUÇÃO

[0099] Um recurso característico da quarta modalidade é o meca nismo de operação de acionamento em que a força compressiva é aplicada ao pistão soprador 9. Esse mecanismo de operação de acionamento é construído de modo que a posição do pistão soprador 9 seja temporariamente mantida pelo menos na posição final, do curso realizado pelo pistão soprador 9, de modo que o pistão soprador 9 não acabe sendo movido para trás, na direção oposta à força compressiva do gás pressurizado 35, pela pressão do gás pressurizado 35 na câmara sopradora de compressão 12. Visto que o método de manutenção da posição do pistão soprador 9, por exemplo, no caso em que o mecanismo de operação de acionamento é um mecanismo de opera- ção hidráulico, pode ser mencionado um método tal como o fornecimento de uma válvula de retenção em algum ponto no circuito hidráulico. EFEITO BENÉFICO

[00100] Conforme descrito acima, nessa modalidade, ao mesmo tempo em que a ponta do eletrodo de disparo 31 passa o eletrodo de arco fixo 30b, o gás pressurizado 35 na câmara sopradora de compressão 12 que é comprimido pelo pistão móvel 33 é forçosamente direcionado para a descarga de arco 7: desse modo, excelente um desempenho de interrupção de corrente pode ser obtido.

[00101] No entanto, em um disjuntor a gás para o uso em CA, um ponto zero de corrente é constatado em cada meio ciclo (por exemplo, 10 ms, no caso de um sistema de entrega de potência de 50 Hz), alcançando, assim, uma amplitude de tempo de arco em que a interrupção pode ser realizada em pelo menos um meio ciclo ou o quanto mais for necessário. Nessa modalidade, a interrupção de corrente pode ser alcançada a partir do estágio em que o jato de gás pressurizado 35 é iniciado pela ponta do eletrodo de disparo 31 que passa o eletrodo de arco fixo 30b, mas o gás de extinção de arco precisa estar presente na câmara sopradora de compressão 12 em uma pressão e quantidade que seja totalmente suficiente para a interrupção de arco pelo menos no ponto zero de corrente após um meio ciclo.

[00102] Se uma quantidade e pressão suficiente de gás pressurizado 35 for gerada na câmara sopradora de compressão 12, a amplitude de tempo de compressão necessária pode ser alcançada mesmo se a compressão pelo pistão soprador 9 não for sustentada pelo meio ciclo. No entanto, durante esse período, a pressão do gás pressurizado 35 atua sobre o pistão móvel 33 como uma força de pressão contrária na direção oposta à direção de compressão.

[00103] É necessário, portanto, reter o pistão soprador 9 até que o gás pressurizado 35 na câmara sopradora de compressão 12 tenha passado através do orifício de sopro 34 e o espaço de fluxo atraves- sante de gás pressurizado 43 a ser descarregado na descarga de arco 7, baixando suficientemente, desse modo, a pressão no interior da câmara sopradora de compressão 12 de modo que o pistão soprador 9 não se mova para trás. Esse movimento para trás do pistão soprador 9 pode ser suprimido, por exemplo, evitando-se o movimento para trás adotando-se um método tal como o fornecimento de uma válvula de retenção no circuito hidráulico do mecanismo de operação hidráulico.

[00104] Com essa quarta modalidade construída conforme descrito acima, além dos efeitos benéficos que a força de operação de acionamento pode ser muito reduzida por uma construção simples e excelente desempenho de interrupção e durabilidade pode ser alcançada, visto que a posição do pistão soprador 9 é temporariamente mantida pelo menos na posição final, pode-se evitar que o pistão soprador 9 seja movido para trás, em oposição à direção de compressão, pela pressão do gás de extinção de arco pressurizado. (17) QUINTA MODALIDADE CONSTRUÇÃO

[00105] A construção de uma quinta modalidade será agora descrita com referência à Figura 5A, à Figura 53 e à Figura 5C. Nessa quinta modalidade, um cilindro soprador de isolamento 44 produzido a partir de material de isolamento é disposto no interior de um cilindro sopra- dor 38 que não é dotado de um orifício de escape 37. O cilindro sopra- dor de isolamento 44 é um membro cilíndrico de corte transversal em formato de anel que é integralmente construído com o eletrodo de disparo 31, eletrodo energizado móvel 5 e cilindro soprador 38.

[00106] Um pistão fixo 39 é disposto no interior do cilindro soprador de isolamento 44. O pistão fixo 39 é fixo à parede interna de um recipiente vedado, não mostrado. O pistão fixo 39 desliza ao longo da face de parede interna do cilindro soprador de isolamento 44 e divide o espaço interno do cilindro soprador de isolamento 44 em dois. Nessa quinta modalidade, em uma disposição que é o oposto daquela da primeira modalidade descrita acima, a câmara de armazenamento temporário 36 é formada no lado direito do pistão fixo 39 e a câmara sopradora de compressão 12 é formada no lado esquerdo do pistão fixo 39. O pistão fixo 39 é disposto com a finalidade de comprimir o gás de extinção de arco 1 no interior da câmara sopradora de compressão 12 pelo acionamento de abertura de contatos do cilindro so- prador de isolamento 44.

[00107] A câmara sopradora de compressão 12 é constituída com a finalidade de ser vedada até que a posição de abertura de contatos se aproxime da última metade do processo de abertura de contatos e de modo a não permitir influxo positivo de gás de escape quente 20 para a câmara sopradora de compressão 12. Especificamente, no cilindro soprador de isolamento 44, um orifício de sopro 34 para o gás pressurizado 35 é formado em seção de extremidade de lado esquerdo da câmara sopradora de compressão 12, que fica no lado esquerdo. A face de ranhura do orifício de sopro 34 é fornecida em uma posição que pode entrar em contato com a seção de circunferência externa do eletrodo de arco fixo 30a. A face de ranhura desse orifício de sopro 34 constitui seção de abertura/fechamento 41 nessa quinta modalidade.

[00108] Além disso, a construção da mesma é tal que uma fenda através da qual o gás de escape quente 20 pode fluir é formada entre o cilindro soprador de isolamento 44 e o membro cilíndrico 40. Ademais, um orifício de ingresso 45 para o gás de escape quente 20 é formado nas proximidades da seção de extremidade no lado direito do cilindro soprador de isolamento 44. O gás de escape quente 20 flui para o interior da câmara de armazenamento temporário 36 através desse orifício de ingresso 45.

[00109] Além disso, um orifício de entrada 17 e uma válvula de entrada 19 são fornecidos nas duas faces de extremidade do cilindro so- prador de isolamento 44. O orifício de entrada 17 e a válvula de entrada 19 são construídos de modo que o reabastecimento de admissão de gás de extinção de arco 1 seja realizado apenas quando a pressão interna da câmara sopradora de compressão 12 e da câmara de armazenamento temporário 36 for menor do que a pressão de preenchimento no interior do recipiente vedado. Deve-se observar que, na quinta modalidade, o bocal isolado 32 é dispensado e o orifício de sopro 34 do cilindro soprador de isolamento 44 desempenha a função do meio de conformação de fluxo que guia o gás pressurizado 35 para a descarga de arco 7.

[00110] Na quinta modalidade, o eletrodo de arco fixo 30b e o membro cilíndrico 40 são integralmente fornecidos, mas nenhuma face de deslizamento 15a do pistão fixo 15 é fornecida na extremidade do membro cilíndrico 40, de modo que, na metade anterior do período de interrupção de corrente, a face de extremidade do cilindro soprador de isolamento 44 no lado direito na Figura desliza sobre o membro cilíndrico 40. Além disso, quando a última metade do período de interrupção de corrente é alcançada, as faces de extremidade do membro cilíndrico 14 e do cilindro soprador de isolamento 49 se tornam separadas. Desse modo, mediante a separação das faces de extremidade do membro cilíndrico 14 e do cilindro soprador de isolamento 44, um orifício de escape 37 (mostrado na Figura 5C) da câmara de armazenamento temporário 36 é formado.

CONDIÇÃO DE FECHAMENTO

[00111] Na condição de fechamento da quinta modalidade, assim como na primeira modalidade descrita acima, o eletrodo de arco fixo 30a e o eletrodo de arco fixo 30b estão em uma condição separada e uma condição de condução é alcançada por meio do eletrodo de dis- paro 31 que realiza o curto-circuito dos eletrodos de arco fixo 30a, 30b (condição da Figura 5A).

AÇÃO DE INTERRUPÇÃO DE CORRENTE

[00112] Quando se realiza uma ação de interrupção de corrente de acordo com a quinta modalidade, faz-se com que o cilindro soprador 38 e o cilindro soprador de isolamento 44 realizem o acionamento de abertura de contatos na direção para a direita na Figura 5A, na Figura 5B e na Figura 5C, por meio do mecanismo de operação de acionamento (não mostrado), fazendo com que o volume da câmara de armazenamento temporário 36 no lado direito do pistão fixo 39 se expanda com essa ação de abertura de contatos. Além disso, por meio do acionamento de abertura de contatos do cilindro soprador 38 e do cilindro de isolamento 44 na direção para a direita na Figura 5A, na Figura 5B e na Figura 5C, faz-se com que o pistão fixo 39 comprima o gás de extinção de arco 1 na câmara sopradora de compressão 12, gerando, desse modo, o gás pressurizado 35.

[00113] Na metade anterior do período de interrupção de corrente, a face de extremidade no lado direito do cilindro soprador de isolamento 44 na Figura desliza sobre o membro cilíndrico 40, permitindo que o gás de escape quente que é gerado pela descarga de arco 7 flua para a câmara de armazenamento temporário 36 a partir do orifício de ingresso 45. A câmara de armazenamento temporário 36, portanto, acumula temporariamente (armazena temporariamente) gás quente 20 (condição da Figura 5B).

[00114] Ligado à operação do cilindro soprador 38 e do cilindro so- prador de isolamento 44, o eletrodo de disparo 31 também é acionado na direção de abertura de contatos, isto, é na direção para a direita na Figura 5A, na Figura 5B, na Figura 5C; quando o eletrodo de disparo 31 se separa do eletrodo de arco fixo de lado direito 30a da Figura 5A, da Figura 5B, da Figura 5C, uma descarga de arco 7 é iniciada entre os dois eletrodos 31 e 30a (condição da Figura 5B). O período em que uma descarga de arco 7 é iniciada no eletrodo de disparo 31 é exclusivamente o período inicial da etapa de interrupção, até que a descarga de arco 7 migre para o eletrodo de arco fixo 30b.

[00115] Nesse momento, o eletrodo de arco fixo 30a e a face de ranhura do orifício de sopro 34 do cilindro soprador de isolamento 44 são contíguos. A porção de contato, portanto, constitui uma seção de abertura/fechamento 41 e a câmara sopradora de compressão 12 é colocada em uma condição vedada (condição da Figura 5A e da Figura 5B), além da fenda que é inevitável em vista da ação de deslizamento necessária do eletrodo de arco fixo 30a e o cilindro soprador de isolamento 44.

[00116] Ou seja, devido ao contato do eletrodo de arco fixo 30a e da face de ranhura do orifício de sopro 34 do cilindro soprador de isolamento 44, a comunicação da câmara sopradora de compressão 12 e do espaço em que a descarga de arco 7 é gerada é evitada; assim a seção de abertura/fechamento 41 supracitada pode evitar a entrada de gás de escape quente 20 na câmara sopradora de compressão 12, além da fenda que é inevitável em termos de operação do eletrodo de arco fixo 30a e do cilindro soprador de isolamento 44.

[00117] Com progresso adicional da ação de interrupção de corrente, a descarga de arco 7 é gerada entre o eletrodo de arco fixo 30a e o eletrodo de disparo 31 migra do eletrodo de disparo 31 para o eletrodo de arco fixo 30b, de modo que a descarga de arco 7 seja gerada entre os eletrodos de arco fixo 30a, 30b. Quando a ação de interrupção de corrente se aproxima da última metade, o orifício de sopro 34 do cilindro soprador de isolamento 44 passa o eletrodo de arco fixo 30a e a face de ranhura do orifício de sopro 39 do cilindro soprador de isolamento 44 é separada do eletrodo de arco fixo 30a. Desse modo, a seção de abertura/fechamento 41 muda da condição fechada para a condição aberta.

[00118] Além disso, com uma temporização que é aproximadamente igual à temporização com que a seção de abertura/fechamento 41 assume a condição aberta, as faces de extremidade do membro cilíndrico 40 e do cilindro soprador de isolamento 44 são separadas, com o resultado de que o orifício de escape 37 da câmara de armazenamento temporário 36 seja aberto. Nesse ponto, o gás pressurizado 35 que é direcionado para a descarga de arco 7 passa pela face de extremidade do cilindro soprador de isolamento 44 e é descarregado para o espaço no interior do recipiente vedado (condição da Figura 5C).

[00119] Desse modo, o orifício de sopro 34 pode forçosamente direcionar o gás pressurizado de baixa temperatura 35 na câmara so- pradora de compressão 12 para a descarga de arco 7, resfriando e extinguindo de maneira eficaz, desse modo, a descarga de arco 7 e, então, interrompendo a corrente. Ademais, o gás pressurizado 35 na câmara sopradora de compressão 12 é injetado nas proximidades da porção de extremidade da descarga de arco 7 mais próxima do eletrodo de arco fixo 30a, tornando possível, desse modo, alcançar uma extinção mais confiável da descarga de arco 7.

EFEITO BENÉFICO

[00120] Na quinta modalidade, conforme descrito acima, com o acionamento de abertura de contatos do cilindro soprador de isolamento 44, o pistão fixo 39 gera gás pressurizado de alta pressão 35 no interior da câmara sopradora de compressão 12. Essa ação de elevação de pressão permite que gás comprimido de baixa temperatura seja gerado, visto que a ação de autopressurização produzida por aquecimento de arco não é utilizada de forma alguma.

[00121] Se a corrente de interrupção for pequena, o calor gerado pela descarga de arco 7 for pequena, então a pressão do gás de escape quente de expansão térmica 20 é pequena. Visto que o volume da câmara de armazenamento temporário 36 em que o gás de escape quente 20 flui é expandida por acionamento do cilindro soprador de isolamento 44, portanto, existe uma possibilidade de a pressão nessa porção se tornar uma pressão negativa. Se isso acontecer, um rápido reabastecimento da câmara de armazenamento temporário 36 com gás de extinção de arco 1 é efetuado a partir da válvula de entrada 19 e do orifício de entrada 17 com a finalidade de suprimir a geração de reação de acionamento produzida pela pressão negativa nessa porção.

[00122] Em contrapartida, se a corrente de interrupção é grande, a pressão do gás de escape quente 20 atua na superfície de parede no lado do cilindro soprador de isolamento 44 mais próximo do orifício de ingresso 45, isto é, pode atuar como força de acionamento do cilindro soprador de isolamento 44. Além disso, visto que, nessa quinta modalidade, o cilindro soprador de isolamento 44 é produzido a partir de material isolante, muito embora esteja presente entre os eletrodos na condição de abertura de contatos, não ameaça degradar o desempenho de isolamento elétrico.

[00123] Conforme descrito acima, com essa quinta modalidade, a compressão do gás pressurizado 35 que é direcionada para a descarga de arco 7 é realizada inteiramente por compressão mecânica, assim gás de escape quente 20 que é termicamente expandido pelo calor da descarga de arco 7 não flui para a câmara sopradora de compressão 12. Ademais, a pressão do gás de escape quente 20 pode atuar como uma força que auxilia na operação de acionamento. Consequentemente, a força de operação de acionamento pode ser muito reduzida por uma construção simples e pode ser fornecido um disjuntor a gás que combina excelente desempenho de interrupção e durabi-lidade. Assim, com essa quinta modalidade também, exatamente os mesmos efeitos benéficos que os efeitos benéficos descritos com refe- rência à primeira modalidade podem ser obtidos. (18) OUTRAS MODALIDADES

[00124] Os pontos mais importantes na construção das modalidades descritas acima são que a compressão do gás de extinção de arco 1, isto é, o gás pressurizado 35 que é direcionado para a descarga de arco 7 é efetuada principalmente por compressão mecânica, e o gás de extinção de arco 1, isto é, o gás de escape quente 20 que é termi- camente expandido pelo calor da descarga de arco 7 é positivamente impedido de fluir para o espaço de acúmulo de pressão constituído pela câmara sopradora de compressão 12. Além disso, um ponto estruturalmente importante é que a construção é adotada em que a pressão do gás de extinção de arco 1 que é termicamente expandido pelo calor da descarga de arco 7 não atua como uma reação de operação de acionamento na seção móvel do disjuntor a gás, mas pode atuar como uma força que auxilia na operação de acionamento.

[00125] Embora as modalidades acima tenham os recursos característicos acima, esses são meramente apresentados neste relatório descritivo como exemplos e não se destinam a restringir o escopo da invenção. Especificamente, a invenção pode ser colocada em prática de vários outros modos e várias omissões, substituições ou alterações podem ser realizadas dentro de uma faixa que não se afasta do escopo da invenção. Tais modalidades ou modificações são incluídas na essência da invenção e, da mesma maneira, incluídas no escopo da invenção apresentado nas concretizações da patente e no escopo de equivalentes dos mesmos.

Claims

1. Disjuntor a gás que compreende: um par de eletrodos de arco fixo (30a, 30b) configurados para serem dispostos de maneira oposta, em que os eletrodos de arco são fixados dentro de um recipiente selado enchido com gás de extinção a arco (1); um eletrodo de disparo (31) configurado para ser disposto de forma livre e móvel entre o dito par de eletrodos de arco fixo, com uma descarga de arco sendo gerada entre um dos ditos pares de eletrodos de arco fixo (30a) e o dito eletrodo de disparo, a dita descarga de arco sendo migrada para o outro dos ditos pares de eletrodos de arco fixo (30b); um bico isolado (32) configurado para ser disposto entre o dito par de eletrodos de arco fixo e disposto em uma posição mutuamente afastados do dito par de eletrodos de arco fixo; um meio de pressurização (33) para gerar gás pressurizado (35) ao elevar uma pressão de gás de extinção a arco; e um espaço de acumulação de pressão (12) adaptado para acumular o dito gás pressurizado; caracterizado pelo fato de que o dito disjuntor a gás compreende: uma câmara de armazenamento temporário (36) que é fornecida a fim de acumular temporariamente um gás de escape quente (20) gerado por um calor da referida descarga, em que a referida câmara de armazenamento temporário (36) é constituída por um espaço encerrado pelo referido bico isolado (32), um cilindro livremente móvel (9), um pistão móvel (33) e um membro cilíndrico (40), o outro do referido par de eletrodo de arco fixo (30b) sendo fornecido na ponta do membro cilíndrico (40); e uma seção de abertura/fechamento (41) que pode ser aber- ta/fechada livremente, fornecida a fim de produzir uma condição fe-chada ou condição aberta do dito espaço de acumulação de pressão, em que a dita seção de abertura/fechamento é constituída de modo que a dita seção de abertura/fechamento esteja em uma condição fechada na metade anterior de um período de interrupção atual, em que a dita seção de abertura/fechamento evita a entrada dos ditos gases de exaustão quentes no dito espaço de acumulação de pressão, de modo a direcionar o dito gás pressurizado no dito espaço de acumulação de pressão para a dita descarga de arco, em que o dito gás pressurizado no dito espaço de acumulação de pressão é ejetado de um lado interno do outro par do dito par de eletrodo de arco fixo (30b) através de um orifício de explosão (34) e um espaço de fluxo de gás pressurizado (43) entre o dito eletrodo de disparo (31) e o dito elemento cilíndrico (40), em que o dito bico isolado (32) então molda o fluxo do dito gás pressurizado antes de direcioná-lo à força para a dita descarga de arco.

2. Disjuntor a gás, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que a dita seção de abertura/fechamento (41) é uma porção através de um espaço onde o outro par do dito par de eletrodos de arco fixo (30b) e o dito eletrodo de disparo (31) estão próximos.

3. Disjuntor a gás, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que um orifício de entrada (17) e uma válvula de entrada (19) são dotados dos ditos meios de pressurização.

4. Disjuntor a gás, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que o meio de pressurização compreende: o dito cilindro soprador livremente móvel (9); o dito pistão móvel (33) fornecido integralmente com o dito cilindro soprador livremente móvel (9); e uma porção fixa (15) que é configurada para ser disposta de uma maneira livremente deslizável no interior do dito cilindro sopra- dor (9), voltado para o pistão móvel (33), no entanto, o dito pistão móvel (33) e o dito eletrodo de arco (31) se movem de maneira mutuamente ligada durante a interrupção de corrente, as velocidades de movimento do dito pistão móvel e do dito eletrodo de arco sendo diferentes.

5. Disjuntor a gás, de acordo com a reivindicação 3, carac-terizado pelo fato de que o dito eletrodo de disparo (31) tem um diâmetro menor do que o dito par de eletrodos de arco fixo (30a, 30b).