BRPI0100953B1

BRPI0100953B1 - dispositivo de comutação magnético, bem como um disjuntor de circuito e um equipamento de proteção elétrica compreendendo um dispositivo deste tipo

Info

Publication number: BRPI0100953B1
Application number: BRPI0100953A
Authority: BR
Inventors: Eric Panaye; Jacques Bally Berard; Yannick Gustin
Original assignee: Schneider Electric Ind Sa; Schneider Electric Ind Sas
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2016-03-08
Also published as: ZA200101931B; ID29672A; EA200100238A1; FR2806522A1; FR2806522B1; PT1134767E; BR0100953A; CN1313622A; EP1134767A1; EP1134767B1; CN1211824C; EA003756B1; ES2321582T3

Abstract

patente de invenção: "dispositivo de comutação magnético, em particular para um disjuntor de circuito e um equipamento de proteção eletrônica compreendendo um dispostivo deste tipo". a presente invenção refere-se a um dispositivo de comutação magnético, em particular, para um disjuntor de circuito e um equipamento de proteção elétrica compreendendo um dispositivo deste tipo. esse dispositivo de comutação magnética é previsto em dimensões reduzidas, tornando sua operação mais confiável. além disso, o dispositivo de comutação magnética é capaz de causar o acionamento do mecanismo de abertura dos contatos estacionado e móvel do equipamento quando ocorre uma súbita elevação de corrente após, por exemplo, um curto-circuito. a presente invenção prevê ainda um equipamento de proteção elétrica, em particular, um disjuntor de circuito.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO MAGNÉTICO, BEM COMO UM DISJUNTOR DE CIRCUITO E UM EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO ELÉTRICA COMPREENDENDO UM DISPOSTIVO DESTE TIPO".

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de comutação magnético, em particular para um disjuntor de circuito e um equipamento de proteção elétrica compreendendo um dispositivo deste tipo.

[002] Os disjuntores de circuito de baixa voltagem compreendem de um modo geral, de maneira conhecida como tal, elementos de comutação magnéticos projetados para causar o acionamento do mecanismo de disjuntor de circuito quando ocorre um súbito aumento da corrente, após, por exemplo, um curto-circuito, e dispositivos térmicos projetados para causar o acionamento do mecanismo de disjuntor de circuito no evento de uma sobrecarga resultando em uma lenta elevação da corrente. De acordo com uma técnica conhecida, descrita nos documentos de patente FR 2 630 582 e FR 2 368 139, tais dispositivos de comutação magnética compreendem uma bobina de indução montada em torno de uma haste formando um golpeador ou acionador, associada a um núcleo móvel, o conjunto sendo montado de forma deslizante no interior de um envoltório, a haste deslizando no interior de um núcleo fixo fixado no interior do envoltório. A haste se apoia através de uma de suas extremidades, sobre o núcleo móvel, Uma mola montada em torno da haste fica interposta entre os dois núcleos e é projetada para fazer retornar os dois núcleos a uma posição separada na posição de repouso do dispositivo de comutação. Tal dispositivo compreende ademais um casco montado em torno do conjunto formado pelos núcleos e pelo golpeador e eletricamente conectado ao contato estacionário do equipamento, o casco sendo projetado para canalizar o campo magnético gerado pela bobina. Durante a operação, quando da ocorrência de uma súbita elevação de corrente, é gerado um campo magnético pela bobina. Quando o valor da corrente supera um limite predeterminado, o núcleo móvel se movimenta na direção do núcleo fixo contra a força da mola e aciona a haste em seu movimento, causando o destra va mento do mecanismo de disjuntor de circuito e a abertura dos contatos pelo golpeador formado na extremidade da haste.

[003] No entanto, tal tipo de dispositivo de comutação magnético é particularmente volumoso devido, por um lado, à presença do casco e por outro, devido ao grande número de peças envolvidas. Tal número elevado de peças resulta em um número relativamente alto de restrições ao posicionamento. Em particular, o limite magnético depende do valor da fresta ou folga de ar entre os dois núcleos fixo e móvel e o valor de tal fresta de ar deve ser ajustado com precisão.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[004] A presente invenção supera tais desvantagens e propõe um dispositivo de comutação magnético de desenho simples, de dimensões reduzidas, cuja operação foi tornada mais confiável; e um equipamento de proteção elétrico, tal como um disjuntor de circuito, compreendendo tal dispositivo.

[005] O objetivo da presente invenção é propiciar um dispositivo de comutação magnético, em particular para equipamento de proteção elétrica tal como um disjuntor de circuito, capaz de causar o acionamento do mecanismo de abertura dos contatos estacionário e móvel do equipamento quando ocorre uma súbita elevação de corrente após, por exemplo, um curto-circuito, compreendendo pelo menos um núcleo denominado como núcleo móvel associado a uma haste, o conjunto sendo montado de forma deslizante no interior de um envoltório, uma bobina através da qual flui a corrente a ser monitorada e capaz de gerar, quando tal corrente supera um certo limite, um campo magnético projetado para causar o movimento do núcleo móvel e da haste entre uma posição de repouso e uma posição na qual uma extremidade da haste formando um golpeador comanda o acionamento do mecanismo acima mencionado, um dispositivo para canalizar o campo magnético gerado pela bobina e uma extremidade em arco eletricamente conectado a um dos contatos e projetado para guiar o arco na direção da câmara de extinção de arco durante o rompimento, tal dispositivo caracterizado pelo fato de que os dispositivos para canalizar o campo magnético são formados pela extremidade em arco acima mencionado, a extremidade em arco estando disposto de forma a que o fluxo magnético gerado pela bobina e com origem no núcleo móvel flui sucessivamente através do contato estacionário do equipamento e da extremidade em arco antes de voltar ao núcleo móvel.

[006] De acordo com uma forma de apresentação específica da invenção, tal dispositivo compreende somente um núcleo móvel.

[007] De acordo com outra característica, a haste acima mencionada está seguramente fixada ao núcleo móvel.

[008] Outro objetivo da presente invenção é propiciar um equipamento de proteção elétrica, em particular um disjuntor de circuito, compreendendo as características acima isoladas ou em combinação. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] Porém outras características e vantagens da invenção ficarão mais claras através da descrição detalhada que se segue, que faz referência aos desenhos anexos apresentados apenas como exemplo e nos quais: [0010] As Figuras 1 e 2 são duas vistas esquemáticas ilustrando respectivamente um dispositivo de comutação magnético de acordo com a técnica anterior e um dispositivo de comutação magnético de acordo com a invenção.

[0011] A Figura 3 é uma vista parcial em perspectiva, ilustrando a parte interna de um disjuntor de circuito equipado com um dispositivo de comutação magnético de acordo com a invenção.

[0012] A Figura 4 é uma vista em projeção da Figura anterior; e [0013] A Figura 5 é uma vista em corte ao longo da linha V-V da Figura anterior.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA FORMA DE APRESENTAÇÃO PREFERIDA

[0014] Nas Figuras 3 a 5, pode ser visto um disjuntor de circuito elétrico de baixa voltagem D projetado para ser utilizado para proteção de um circuito elétrico contra sobrecargas ou curto-circuitos. Tal disjuntor de circuito D compreende principal mente, de uma forma por si conhecida, um par de contatos separáveis 1,2, respectiva mente estacionário e móvel, um mecanismo de operação 3 para abrir e fechar os contatos acionados por uma haste 4, um dispositivo de comutação eletromagnético 5 projetado para acionar o mecanismo 3 do disjuntor de circuito D e dessa forma causar a abertura dos contatos 1, 2, quando da ocorrência de uma corrente de curto-circuito, e um dispositivo de comutação térmico (não é mostrado) projetado para acionar o mecanismo 3 quando ocorre uma sobrecarga de corrente.

[0015] Na Figura 1, pode ser visto um dispositivo de comutação magnético 5 de acordo com a técnica anterior. Tal dispositivo 5 compreende um núcleo, denominado como o núcleo fixo 6, fixado em um envoltório 7, um núcleo móvel 8 montado de forma deslizante no interior do envoltório 7, uma haste 9 montada de forma deslizante no interior do núcleo fixo 6 paralela à direção de deslizamento do núcleo móvel 8, uma mola 10 interposta entre os dois núcleos 6, 8, e uma bobina de indução 11 montada em torno do envoltório 7. Tal dispositivo compreende também um casco 12 montado em torno do envoltório 7 de forma a canalizar o fluxo magnético gerado pela bobina 11, e uma extremída- de em arco 13 eletricamente conectada ao contato estacionário 1 do disjuntor de circuito e permitindo que o arco seja direcionado para a câmara de extinção de arco C durante a separação. A haste 9 acima mencionada compreende uma primeira extremidade 9a apoiada sobre o núcleo móvel 8 e uma segunda extremidade 9b formando um golpe-ador. Durante a operação, quando a corrente for maior que um certo limite, a bobina 11 gera um campo magnético projetado para se contrapor à força da mola 10 e para mover o núcleo móvel 8 em direção ao núcleo fixo 6. Tal núcleo móvel 8 a seguir aciona a haste que forma o golpeador em seu movimento, haste esta que atua sobre a barra de comutação 14 do equipamento, levando ao destravamento do mecanismo 3. O fluxo gerado pela bobina 11 passa através do casco 12 (tal como ilustrado pelas setas) e é canalizado pelo casco 12 de forma a obter uma eficiência máxima do campo magnético. Durante o rompimento, a corrente de arco flui através da extremidade em arco 13 e a seguir em direção à câmara de extinção de arco C. A capacidade de rompimento associada a tal dispositivo é de cerca de 20 kA.

[0016] Ao contrário do dispositivo da técnica anterior, o dispositivo de comutação magnético 5 de acordo com a invenção, tal como ilustrado nas Figuras 2 a 5, não inclui um casco para canalizar o campo magnético. Tal função é efetuada pela extremidade em arco 13, estando esta seguramente fixada ao contato estacionário, através de tal extremidade em arco fluindo o correspondente fluxo magnético quando a bobina 11 gera um campo magnético, a extremidade em arco portanto canalizando tal fluxo. De acordo com a forma de apresentação apresentada nas Figuras 2 a 5, o dispositivo não mais compreende um núcleo fixo, o que resulta no limite magnético ser independente da fresta de ar entre o núcleo fixo e o núcleo móvel ao contrário do que ocorria na técnica anterior. Dessa forma, a expressão "somente um núcleo móvel" deve ser interpretada como significando que o dispositivo não inclui um núcleo fixo. Em tal forma de apresentação, a mola 10 é ajustada entre uma parte do envoltório 7 e o núcleo móvel 8. A haste 9 se encontra seguramente fixada ao núcleo móvel 8.

[0017] Pode ser visto nas Figuras que a extremidade em arco é contínua e se estende em paralelo ao eixo da bobina por um certo comprimento, o que possibilita o arco a efetuar uma única comutação.

[0018] A operação do dispositivo é a mesma que aquela do dispositivo da técnica anterior e portanto não será aqui descrita, constituindo a única diferença o fato de que o núcleo móvel 8 não mais é atraído pelo núcleo fixo 6, a força magnética gerada pela bobina 11 sendo suficiente para mover o contato móvel. A capacidade de rompimento fica limitada a 10 kA.

[0019] Um dispositivo de comutação magnético é portanto conseguido por meio da invenção, dispositivo de comutação este que possui desenho simples, é econômico e de dimensões reduzidas, devido ao fato de que um menor número de peças é usado. Tal redução do número de peças resulta também em uma redução do número de restrições ao posicionamento, tornando a operação do dispositivo mais confiável. Em particular, como o limite magnético é independente da fresta de ar, esta última não necessita ser ajustada com precisão. Além disso, o comprimento do núcleo móvel pode ser reduzido devido ao fato de que este último não mais opera em conjunto com o casco.

[0020] Naturalmente, a invenção não fica de forma alguma limitada às formas de apresentação descritas e ilustradas, as quais foram apresentadas apenas com o propósito de exemplo. Pelo contrário, a invenção se estende para englobar todos os equivalentes técnicos dos dispositivos descritos e suas combinações, contanto que as últimas sejam efetuadas de acordo com o espírito da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de comutação magnético, em particular para equipamento de proteção elétrica tal como um disjuntor de circuito (D), capaz de causar o acionamento do mecanismo de abertura dos contatos estacionário (1) e móvel (2) do equipamento quando ocorre uma súbita elevação de corrente, compreendendo um núcleo denominado como núcleo móvel (8) associado a uma haste (9), o conjunto sendo montado de forma deslizante no interior de um envoltório (7), uma bobina (11) através da qual flui a corrente a ser monitorada e capaz de gerar, quando tal corrente supera um certo limite, um campo magnético projetado para causar o movimento do núcleo móvel (8) e da haste (9) entre uma posição de repouso e uma posição na qual uma extremidade da haste (9) formando um golpeador comanda o acionamento do mecanismo acima mencionado, um dispositivo para canalizar o campo magnético gerado pela bobina (11) e uma extremidade em arco (13) eletricamente conectada a um dos contatos (1, 2) e projetado para guiar o arco na direção da câmara de extinção de arco (C) durante o rompimento, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para canalizar o campo magnético é formado pela extremidade em arco (13) acima mencionada, a referida extremidade (13) estando eletricamente conectada ao contato de arco estacionário (1) e compreendendo uma extremidade em arco (13) contínua que se estende em paralelo ao eixo da bobina (11), e que está disposta de forma a que o fluxo magnético gerado pela bobina (11) e com origem no núcleo móvel (8) atravesse sucessivamente o contato estacionário (1) do equipamento e a extremidade em arco (13) antes de voltar ao núcleo móvel (8).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a haste (9) acima mencionada está seguramente fixada ao núcleo móvel (8).

3. Equipamento de proteção elétrica compreendendo um dispositivo de comutação magnético como definido na reivindicação 1 ou 2.

4. Disjuntor de circuito compreendendo um dispositivo de comutação magnético como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 2.