ES2234156T3 - CURRENT LIMITING SWITCH WITH CURRENT SWITCH. - Google Patents
CURRENT LIMITING SWITCH WITH CURRENT SWITCH.Info
- Publication number
- ES2234156T3 ES2234156T3 ES98947183T ES98947183T ES2234156T3 ES 2234156 T3 ES2234156 T3 ES 2234156T3 ES 98947183 T ES98947183 T ES 98947183T ES 98947183 T ES98947183 T ES 98947183T ES 2234156 T3 ES2234156 T3 ES 2234156T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- contacts
- electric switch
- current
- polymeric
- current limitation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
- H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
- H01H1/20—Bridging contacts
- H01H1/2041—Rotating bridge
- H01H1/2058—Rotating bridge being assembled in a cassette, which can be placed as a complete unit into a circuit breaker
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/42—Impedances connected with contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/16—Impedances connected with contacts
- H01H33/161—Variable impedances
- H01H2033/163—Variable impedances using PTC elements
Abstract
UN DISYUNTOR LIMITADOR DE CORRIENTE COMPACTO QUE COMPRENDE DOS PARES DE CONTACTOS CONECTADOS EN SERIE Y PROVISTOS DE UN LIMITADOR DE CORRIENTE COLOCADO EN PARALELO CON EL SEGUNDO PAR DE CONTACTOS PARA ASEGURAR UNA MEJOR PROTECCION CONTRA LAS INTENSIDADES DE CORRIENTE EXCESIVAS. CUANDO SE SEPARAN LOS CONTACTOS, SE FORMA UN ARCO AL NIVEL DEL PRIMER PAR DE CONTACTOS, PERO NO PASA NADA A NIVEL DEL SEGUNDO PAR. LA PRESENCIA DEL LIMITADOR DE CORRIENTE POLIMERO COLOCADO EN PARALELO CON EL SEGUNDO PAR DE CONTACTOS PROVOCA LA CONMUTACION DE LA TENSION EXCESIVA EN EL LIMITADOR DE CORRIENTE POLIMERO JUSTO EN EL MOMENTO EN EL QUE LOS SEGUNDOS CONTACTOS SE SEPARAN. UN DISPOSITIVO QUE PERMITE MEJORAR LA RESISTENCIA DIELECTRICA AL NIVEL DEL SEGUNDO PAR DE CONTACTOS ABIERTOS IMPIDE QUE UN GOLPE DE ARCO EVITE EL LIMITADOR DE CORRIENTE POLIMERO DURANTE UN CORTOCIRCUITO DE FUERTE INTENSIDAD.A COMPACT CURRENT LIMITING CIRCUIT THAT INCLUDES TWO PAIRS OF SERIAL CONNECTED CONTACTS AND PROVIDED WITH A PARALLEL CURRENT LIMITER WITH THE SECOND COUPLE OF CONTACTS TO ENSURE BETTER PROTECTION AGAINST EXCESSIVE CURRENT INTENSITIES. WHEN THE CONTACTS ARE SEPARATED, AN ARC IS FORMED AT THE LEVEL OF THE FIRST COUPLE OF CONTACTS, BUT NOTHING HAPPENS AT THE LEVEL OF THE SECOND PAIR. THE PRESENCE OF THE POLYMER CURRENT LIMITER PLACED IN PARALLEL WITH THE SECOND PAIR OF CONTACTS CAUSES THE EXCHANGE VOLTAGE SWITCH IN THE POLYMER CURRENT LIMITER FAIR AT THE TIME THE SECOND CONTACTS SEPARATE. A DEVICE THAT ALLOWS THE IMPROVEMENT OF THE DIELECTRIC RESISTANCE TO THE LEVEL OF THE SECOND OPEN CONTACT PAIR IMPROVES AN ARC HIT TO AVOID THE POLYMER CURRENT LIMITER DURING A STRONG CIRCUIT OF STRONG INTENSITY.
Description
Interruptor limitador de corriente con conmutador de corriente.Current limiting switch with switch of current.
El uso de descargadores de arco en interruptores eléctricos compactos para extinguir el arco es bien conocido en el campo de la ingeniería de los interruptores. La función del descargador de arco es atraer el arco eléctrico inducido entre los contactos móvil y fijo cuando se abren los contactos en respuesta a una condición de sobreintensidad. La influencia magnética del descargador de arco atrae al arco, que se rompe entonces en unos arcos más pequeños entre las placas múltiples existentes en el interior del descargador de arco. Cada arco pequeño tiene asociada una caída entre ánodo y cátodo, definida en este documento como la tensión que aparece entre cada pareja de placas de arco existentes dentro del descargador de arco, la cual, considerada colectivamente, produce un potencial eléctrico suficiente para superar la tensión del sistema y llevar a cero la intensidad, con lo cual se extingue eficazmente la sobreintensidad. Tal descargador de arco está descrito en la Patente Estadounidense Nº 4.463.849 titulada "Compact Current Limiting Circuit Breaker (Interruptor compacto con limitación de intensidad)". Durante este proceso de interrupción, el intenso calor del arco de plasma ionizado vaporiza el borde y la superficie de las placas de arco, produce una elevada presión interna de gas y hace que las partículas ionizadas se escapen desde el interruptor hasta la carcasa del mismo. Con el fin de evitar un impacto eléctrico sobre el metal puesto a tierra durante el proceso de interrupción, las prestaciones del interruptor tienen que estar coordinadas con los condicionantes físicos de la carcasa del interruptor.The use of arc arresters in switches Compact electric to extinguish the arc is well known in the engineering field of switches. The role of arc arrester is to attract the induced electric arc between the mobile and fixed contacts when contacts are opened in response to a condition of overcurrent. The magnetic influence of arc unloader attracts the arc, which then breaks into some smaller arcs between the multiple plates existing in the inside the arc arrester. Each small arc has associated a fall between anode and cathode, defined in this document as the voltage that appears between each pair of existing arc plates within the arc arrester, which, considered collectively, produces sufficient electrical potential to overcome the voltage of the system and zero the intensity, thereby extinguishing Effectively overcurrent. Such arc arrester is described in US Patent No. 4,463,849 entitled "Compact Current Limiting Circuit Breaker with intensity limitation) ". During this process of interruption, the intense heat of the ionized plasma arc vaporizes The edge and surface of the arc plates, produces a high internal gas pressure and causes the ionized particles to escape from the switch to the housing of the switch. With the final purpose to avoid an electrical impact on the grounded metal during the interruption process, the performance of the switch they have to be coordinated with the physical conditions of the switch housing
La Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 08/797.151 titulada "Current Suppressing Circuit Breaker Unit for Inductive Motor Protection (Aparato interruptor con supresión de intensidad para protección de motores inductivos)", presentada el 10 de febrero 1997, describe un aparato supresor de corriente conectado en serie con una pareja de contactos de un interruptor. Durante una corta condición de sobreintensidad, el aparato supresor de corriente suprime rápidamente la corriente de cortocircuito que, a continuación, es extinguida por la apertura de los contactos del interruptor. El aparato supresor de corriente utiliza un elemento limitador de corriente, que funciona del modo descrito en la Patente Estadounidense Nº 5.614.881 titulada "Current Limiting Device (Dispositivo limitador de corriente)", y que introduce rápidamente una elevada resistencia para limitar eficazmente la corriente circulante máxima. El elemento limitador de corriente, altamente resistivo en su estado conmutado, suprime rápidamente la corriente circulante hasta un valor residual pequeño, que a continuación es extinguido por la apertura de los contactos del interruptor conectados en serie. El arco resultante de la corriente residual es conducido hasta un descargador de arco en donde es extinguido según la citada Patente Estadounidense nº 4.963.849.US Patent Application Series No. 08 / 797,151 titled "Current Suppressing Circuit Breaker Unit for Inductive Motor Protection (Switching device with suppression of intensity for inductive motor protection) ", presented on February 10, 1997, describes a current suppression device connected in series with a pair of contacts of a switch. During a short overcurrent condition, the suppressor apparatus of current quickly suppresses the short-circuit current which, It is then extinguished by the opening of the contacts of the switch. The current suppression device uses an element current limiter, which operates in the manner described in the Patent US No. 5,614,881 entitled "Current Limiting Device (Current limiting device) ", and that introduces quickly a high resistance to effectively limit the maximum circulating current. The current limiting element, highly resistive in its switched state, quickly suppresses the circulating current to a small residual value, which at then it is extinguished by the opening of the contacts of the switch connected in series. The resulting arc of the current residual is conducted to an arc arrester where it is extinguished according to the aforementioned US Patent No. 4,963,849.
La solicitud de Patente Italiana Nº MI97A 001564, presentada el 2 de Julio de 1997, y la Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 09/108.684, presentada el 1 de Julio de 1998, tituladas ambas "Rotary Contact Assembly for High Ampere-Rated Circuit Breakers (Conjunto rotativo de contactos para interruptores de alta intensidad)", describen un conjunto rotativo de brazo de contactos que incluye un brazo de contactos con dos contactos móviles, uno en cada extremo, y un pivote central. Los contactos móviles están conectados eléctricamente en serie cuando el conjunto de brazo de contactos está en la posición CERRRADA. Cada contacto móvil apoya sobre un contacto fijo. La articulación del conjunto de brazo de contactos hace que ambos contactos móviles se abran simultáneamente, introduciendo así dos arcos eléctricos en serie. La ventaja de dos arcos eléctricos en serie, con respecto a uno sólo, es que se duplica la velocidad de crecimiento de la tensión del arco, lo cual suprime rápidamente la sobreintensidad de cortocircuito.Italian Patent Application No. MI97A 001564, filed on July 2, 1997, and the Patent Application American Series No. 09 / 108,684, filed on July 1, 1998, both titled "Rotary Contact Assembly for High Ampere-Rated Circuit Breakers contacts for high intensity switches) ", describe a rotary contact arm assembly that includes an arm contacts with two mobile contacts, one at each end, and a center pivot Mobile contacts are connected electrically in series when the contact arm assembly is in the CLOSED position. Each mobile contact supports on a fixed contact The articulation of the contact arm assembly makes both mobile contacts open simultaneously, thus introducing two electric arcs in series. The advantage of two electric arcs in series, with respect to only one, is that it doubles the arc tension growth rate, which Quickly suppresses short circuit overcurrent.
La Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 08/797.152, titulada "Circuit Breaker Current Limiting Arc Runner (Corredera de arco con limitación de corriente para interruptor eléctrico)", presentada el 10 de Febrero de 1997, describe una corredera de arco con limitación de corriente que incluye un limitador de corriente polimérico que suprime rápidamente una sobreintensidad de cortocircuito. La proximidad de la corredera de arco con limitación de corriente y del brazo de contactos móviles promueve que la corriente del arco se conmute a la corredera de arco durante la separación de los contactos.US Patent Application Series No. 08 / 797.152, entitled "Circuit Breaker Current Limiting Arc Runner (Arc slide with current limitation for switch electrical) ", filed on February 10, 1997, describes a arc slide with current limitation that includes a polymeric current limiter that quickly suppresses a short circuit overcurrent. The proximity of the slide arc with current limitation and mobile contact arm promotes arc current to commute to the arc slide during contact separation.
La Patente Estadounidense Nº 5.424.503, titulada "Buffer Type Circuit Interruptor UIT Improved Blast Valve And Permanent Contact (Interruptor eléctrico del tipo con válvula de chorro perfeccionada y contactos permanentes)", describe un interruptor eléctrico de tipo soplante que utiliza un gas aislante a presión para efectuar la interrupción del arco. La Patente Estadounidense Nº 3.632.926, titulada "Current Limiting Circuit Breaker Having Arc Extinguishing Means Which Incluyes Improved Arc Initiation And Extinguishing Chamber Construction (Interruptor eléctrico con limitación de corriente con un medio para extinguir el arco que incluye una construcción perfeccionada de cámara de iniciación y extinción del arco)", describe el uso de un material ablativo en las cercanías de los contactos fijos para efectuar la interrupción del arco. Ambos sistemas requieren la introducción de un material especializado diseñado específicamente para introducir un gas aislante en la cámara de interrupción del arco.U.S. Patent No. 5,424,503, entitled "Buffer Type Circuit ITU Improved Blast Valve And Switch Permanent Contact (Electric Switch Type with Valve perfected jet and permanent contacts) ", describes a electric blower type switch that uses an insulating gas to pressure to effect arc interruption. The patent American No. 3,632,926, entitled "Current Limiting Circuit Breaker Having Arc Extinguishing Means Which Includes Improved Arc Initiation And Extinguishing Chamber Construction (Switch electric with current limitation with a means to extinguish the arch that includes an improved chamber construction of arc initiation and extinction) ", describes the use of a material ablative in the vicinity of fixed contacts to effect the arc interruption Both systems require the introduction of a specialized material designed specifically to introduce an insulating gas in the arc interruption chamber.
La Patente Estadounidense Nº 4.677.266, titulada "Switch Device Having An Insulation Screen Inserted Between The Contacts During Breaking (Dispositivo conmutador que tiene una pantalla aislante insertada entre los contactos durante la ruptura)", describe un dispositivo que obtura la separación entre contactos y actúa eficazmente para bifurcar la separación entre contactos mediante el aumento de la presión de gas producida por el arco inducido entre los contactos. El funcionamiento de este tipo de sistema depende de la existencia de un arco inducido entre los contactos. La Patente Estadounidense Nº 4.752.660, titulada "Current Limiting Circuit Breaker With An Arc Shearing Plate (Interruptor eléctrico limitador de corriente con una placa de ruptura del arco)", describe un dispositivo obturador de la separación entre contactos que actúa eficazmente para bifurcar la separación entre contactos mediante el mismo elemento actuador, sensible a la sobreintensidad, que inicia la separación de los contactos. El funcionamiento de este tipo de sistema depende del elemento actuador sensible a la sobreintensidad que trabaja concertado con la acción de apertura de los contactos separables.U.S. Patent No. 4,677,266, entitled "Switch Device Having An Insulation Screen Inserted Between The Contacts During Breaking (Switching device that has a insulating screen inserted between the contacts during rupture) ", describes a device that blocks the separation between contacts and acts effectively to fork the separation between contacts by increasing the gas pressure produced by the arc induced between the contacts. The operation of this type of system depends on the existence of an arc induced between the contacts U.S. Patent No. 4,752,660, entitled "Current Limiting Circuit Breaker With An Arc Shearing Plate (Electric current limiting switch with a plate arc rupture) ", describes a shutter device of the separation between contacts that acts effectively to fork the separation between contacts by the same actuator element, sensitive to overcurrent, which starts the separation of contacts The operation of this type of system depends on the actuator element sensitive to overcurrent that works arranged with the opening action of the contacts separable
Un propósito de la presente invención es proporcionar un sistema eficaz de interrupción de cortocircuitos que utiliza un limitador de corriente polimérico, según se describe en la citada Patente Estadounidense 5.614.881, en paralelo con una segunda pareja de contactos de un conjunto rotativo de doble contacto, según se describe en la Solicitud de Patente Italiana Nº MI97A 001564 y en la Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 09/108.684, citadas anteriormente, y concertado con un medio para aumentar la rigidez dieléctrica a través de la pareja de contactos abiertos, conectados en paralelo con el limitador de corriente polimérico, para impedir que el arco se desvíe del limitador de corriente polimérico.A purpose of the present invention is provide an effective short circuit interruption system that uses a polymeric current limiter, as described in the aforementioned US Patent 5,614,881, in parallel with a second pair of contacts of a double rotary set contact, as described in Italian Patent Application No. MI97A 001564 and in US Patent Application Series No. 09 / 108,684, cited above, and arranged with a means to increase dielectric strength through the pair of contacts open, connected in parallel with the current limiter polymeric, to prevent the arc from deviating from the limiter of polymeric current
El documento EP 0 212 661 describe un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.EP 0 212 661 describes a device according to the preamble of claim 1.
Un interruptor eléctrico compacto con limitación de corriente utiliza un limitador de corriente polimérico y un conjunto de contactos rotativos para realizar una protección efectiva contra las sobreintensidades. Cuando se produce la separación de los contactos, la sobreintensidad se conmuta desde una segunda pareja de contactos hasta un limitador de corriente polimérico, y se induce un arco entre una primera pareja de contactos que es conducido hasta un descargador de arco. La conmutación de la sobreintensidad en el limitador de corriente polimérico efectúa una rápida supresión de la sobreintensidad. El limitador de corriente polimérico comprende un polímero conductor con unos electrodos enrasados y unas interfaces entre electrodos de resistencia mas elevada.A compact electrical switch with limitation of current uses a polymeric current limiter and a set of rotating contacts for protection effective against overcurrents. When the contact separation, the overcurrent is switched from a second pair of contacts to a current limiter polymeric, and an arc is induced between a first pair of contacts that are conducted to an arc arrester. The overcurrent switching in the current limiter polymer effects a rapid suppression of overcurrent. He polymeric current limiter comprises a conductive polymer with flush electrodes and interfaces between electrodes of higher resistance
La Figura 1 es una vista lateral de un interruptor eléctrico rotativo compacto con limitación de corriente de la técnica anterior con la tapa retirada para que se aprecien los componentes operativos del interruptor en la condición de CERRADO; yFigure 1 is a side view of a compact rotary electric switch with current limitation of the prior art with the cover removed so that the operating components of the switch in the CLOSED condition; Y
la Figura 2 es una vista lateral de un interruptor eléctrico rotativo compacto con limitación de corriente equipado con un limitador de corriente polimérico según la invención.Figure 2 is a side view of a compact rotary electric switch with current limitation equipped with a polymeric current limiter according to the invention.
la Figura 3 es una vista lateral de un interruptor eléctrico rotativo compacto con limitación de corriente equipado con un limitador de corriente polimérico y un soplador de gas según la invención.Figure 3 is a side view of a compact rotary electric switch with current limitation equipped with a polymeric current limiter and a blower gas according to the invention.
La Figura 4 es una vista lateral parcial de la carcasa del interruptor de la Figura 3 con los detalles eliminados para mayor claridad.Figure 4 is a partial side view of the Switch housing of Figure 3 with details removed for more clarity.
La Figura 5 es una vista parcial seccionada de la carcasa del interruptor de la Figura 4, cortada por la Sección A-A, excepto que se muestran las dos mitades de la carcasa del interruptor.Figure 5 is a partial sectional view of the switch housing of Figure 4, cut by Section A-A, except that the two halves of the switch housing
La Figura 6 es una vista lateral parcial de un interruptor eléctrico rotativo compacto con limitación de corriente equipado con un limitador de corriente polimérico y un obturador de la separación entre contactos según la invención, con los detalles eliminados para mayor claridad.Figure 6 is a partial side view of a compact rotary electric switch with current limitation equipped with a polymeric current limiter and a shutter the separation between contacts according to the invention, with the details removed for clarity.
La Figura 1 representa un interruptor eléctrico 10 con caja moldeada que funciona según las enseñanzas contenidas en la Solicitud de Patente Italiana Nº MI97A 001 564 y la Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 09/108.684, mencionadas anteriormente. Una carcasa 11 contiene un mecanismo operativo (no representado) que funciona articulando el brazo 12 de los contactos entre una posición abierta y una posición cerrada, de la manera descrita en la Solicitud de Patente Italiana Nº MI97A 001 564 y la Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 09/108.684, mencionadas anteriormente, para aislar un circuito protegido. Los contactos móviles 13, 14 situados en el brazo 12 de los contactos apoyan sobre los contactos fijos 15, 16 situados en la barra 17 de línea y en la barra 18 de carga. En condiciones estables de funcionamiento, la corriente eléctrica pasa a través de la barra 17 de línea, contacto fijo 15, contacto móvil 13, brazo 12 de los contactos, contacto móvil 14, contacto fijo 16 y barra 18 de carga. La barra 17 de línea proporciona una conexión eléctrica entre la fuente de energía externa y los componentes internos del interruptor. Un terminal de carga (no representado) proporciona un medio para conectar eléctricamente el circuito protegido a la barra 18 de carga. La articulación del brazo 12 de los contactos durante una condición de sobreintensidad de cortocircuito está descrita en la Solicitud de Patente Italiana Nº MI97A 001 564 y en la Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 09/108.684. Esta acción produce un arco eléctrico (no representado) que se dirige hacia los descargadores de arco 19, 20, con una eventual extinción a través de los orificios de escape 21, 22. La velocidad de apertura del brazo 12 de los contactos es incrementada mediante los motores ranurados 23, 24.Figure 1 represents an electrical switch 10 with molded case that works according to the teachings contained in Italian Patent Application No. MI97A 001 564 and the Application for US Patent Series No. 09 / 108,684, mentioned previously. A housing 11 contains an operating mechanism (not represented) that works by articulating the arm 12 of the contacts between an open position and a closed position, in the way described in Italian Patent Application No. MI97A 001 564 and the US Patent Application Series No. 09 / 108,684, mentioned previously, to isolate a protected circuit. Contacts mobiles 13, 14 located on arm 12 of the contacts rest on the fixed contacts 15, 16 located in line bar 17 and in the loading bar 18. Under stable operating conditions, the electric current passes through line bar 17, contact fixed 15, mobile contact 13, arm 12 of contacts, contact mobile 14, fixed contact 16 and load bar 18. 17 line bar provides an electrical connection between the power source external and internal switch components. A terminal of Charge (not shown) provides a means to connect electrically the circuit protected to the load bar 18. The articulation of the arm 12 of the contacts during a condition of Short circuit overcurrent is described in the Request for Italian Patent No. MI97A 001 564 and in the Patent Application American Series No. 09 / 108,684. This action produces an arc electric (not shown) that goes to the arresters of arc 19, 20, with an eventual extinction through the holes of exhaust 21, 22. The opening speed of arm 12 of the contacts are increased by slotted motors 23, 24.
Un interruptor eléctrico compacto 40 con limitación de corriente aparece representado en la Figura 2, en la cual los mismos números de referencia de la Figura 1 identifican partes correspondientes. La barra 18 de carga está conectada a un primer electrodo 41 que apoya sobre un lado del conductor polimérico 42 y está capturado por una fijación 45 que forma parte integral de la carcasa 11. El otro lado del conductor polimérico 42 está oprimido contra un segundo electrodo 43 mediante un muelle 44 capturado en la carcasa 11. Un segundo electrodo 43 está conectado eléctricamente al brazo 12 de los contactos por medio de una trenza 46. La apertura del brazo 12 de los contactos produce un arco eléctrico entre el contacto móvil 13 y el contacto fijo 15, el cual es conducido magnéticamente hasta el descargador de arco 19, y además conmuta la sobreintensidad desde el contacto móvil 14 y el contacto fijo 16 hasta un camino de corriente constituido por el primer electrodo 41, el conductor polimérico 42, el segundo electrodo 43 y la trenza 46. La corriente conmutada es suprimida rápidamente por la acción del limitador de corriente polimérico que funciona del modo descrito en la citada Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº 08/797.152. La corriente suprimida residual es extinguida eventualmente por el descargador de arco 19, quedando un reducido efluente que escapa por el orificio de escape 21. La velocidad de apertura del brazo 12 de los contactos es aumentada por medio de los motores ranurados 23, 24.A compact electric switch 40 with current limitation is represented in Figure 2, in the which the same reference numbers in Figure 1 identify corresponding parts. The loading bar 18 is connected to a first electrode 41 that rests on one side of the polymeric conductor 42 and is captured by a fixation 45 that is an integral part of the housing 11. The other side of the polymeric conductor 42 is pressed against a second electrode 43 by a spring 44 captured in the housing 11. A second electrode 43 is connected electrically to the arm 12 of the contacts by means of a braid 46. Opening the arm 12 of the contacts produces an arc electrical between the mobile contact 13 and the fixed contact 15, which it is magnetically driven to arc arrester 19, and it also switches overcurrent from mobile contact 14 and the fixed contact 16 to a current path constituted by the first electrode 41, polymeric conductor 42, the second electrode 43 and braid 46. The switched current is suppressed quickly by the action of the polymeric current limiter that works as described in the aforementioned Patent Application American Series No. 08 / 797,152. The suppressed residual current it is eventually extinguished by arc unloader 19, remaining a reduced effluent that escapes through the exhaust hole 21. The opening speed of arm 12 of the contacts is increased by middle of slotted motors 23, 24.
Las dimensiones d1 y d2 de la Figura 2 pueden fijarse según los requisitos de la aplicación. Para un determinado ángulo de rotación del brazo 12 de los contactos hasta la posición de ABIERTO, una condición en la cual d1>d2 proporciona una mayor caída de tensión en el limitador de corriente polimérico 47, típicamente requerida para una sobreintensidad de cortocircuito de alto nivel, y una condición en la cual d1<d2 proporciona una mayor caída de tensión en el descargador de arco 19, típicamente requerida para una sobreintensidad de cortocircuito de bajo nivel.The dimensions d1 and d2 of Figure 2 can be set according to the requirements of the application. For a given angle of rotation of the arm 12 of the contacts to the OPEN position, a condition in which d1 > d2 provides a greater voltage drop in the polymeric current limiter 47, typically required for a high level short-circuit overcurrent , and a condition in which d1 < d2 provides a greater voltage drop in the arc arrester 19, typically required for a low level short-circuit overcurrent.
El interruptor eléctrico compacto 40 con limitador de corriente de la Figura 2 se ha reproducido en la Figura 3 añadiendo un soplador de arco 48 por gas, siendo las demás piezas similares, aunque se han omitido los números de referencia para mayor claridad. Los detalles del soplador de arco 48 por gas se aprecian mejor viendo juntas las Figuras 3, 4 y 5. El conducto 49 de gas, formado por la estructura exterior de la carcasa 11 y la barrera 59, conecta un primer orificio 50, identificado también por 50a-50h en la Figura 4, con un segundo orificio 51 que permite transportar el gas a presión desde la zona 60, que contiene el limitador de corriente polimérico 47 compuesto por un primer electrodo 41, un conductor polimérico 42, un segundo electrodo 43 y unos medios de compresión tales como un muelle 44 y un sujetador 45, hasta una zona situada detrás del contacto móvil 14 y del contacto fijo 16, cuando el limitador de corriente polimérico 47 sufre una conmutación según se describe en la citada Solicitud de Patente Estadounidense Serie Nº08/797.152. Esencialmente, la conmutación del limitador de corriente polimérico 47 se produce durante una condición de sobreintensidad de cortocircuito en la cual la apertura del brazo 12 de los contactos conmuta la sobreintensidad hacia el limitador de corriente polimérico 47 y provoca un calentamiento resistivo en la interfaz entre el conductor polimérico 42 y el primer electrodo 41, o el segundo electrodo 43, o ambos, lo cual provoca una rápida dilatación térmica y la vaporización del conductor polimérico 42. Este fenómeno ablativo superficial introduce un cambio brusco en la resistencia del circuito debido a la naturaleza resistiva del aglutinante polimérico convertido en gas, y se denomina conmutación, es decir, conmutación de baja a alta resistencia, y es claramente diferente al de las resistencias con coeficiente de temperatura positivo (PTCR) que utilizan el calentamiento resistivo volumétrico para efectuar un cambio del material volumétrico que produce un cambio de la resistencia volumétrica. La vaporización del conductor polimérico 42 provoca la presurización de la zona 60. El flujo de gas se dirige entonces desde una zona de presión relativamente alta, zona 60 cercana al primer orificio 50, hacia una zona de presión relativamente baja cercana al segundo orificio 51. La velocidad del flujo de gas que sale por el segundo orificio se ve aumentada por la reducción del área de sección transversal del flujo de gas entre el primer orificio 50 y el segundo orificio 51. Durante este suceso, el brazo 12 de los contactos ha girado al menos parcialmente, creando una separación entre el contacto móvil 14 y el contacto fijo 16. El gas a presión expulsado por el segundo orificio 51 se dilata en la zona comprendida entre el contacto móvil 14 y el contacto fijo 16, aumentando eficazmente la resistencia dieléctrica de la separación entre contactos al tiempo que se produce la supresión rápida de la sobreintensidad por la acción del limitador de corriente polimérico descrito anteriormente. El aumento de la presión local en la separación entre contactos, o la eliminación de contaminantes del interior de la separación entre contactos, o el efecto refrigerante del gas a alta velocidad en el interior de la separación entre contactos, o cualquier combinación de los mismos, sirven para aumentar la rigidez dieléctrica de la separación entre contactos. El aumento de la rigidez dieléctrica de la separación entre los contactos permite al limitador de corriente polimérico soportar tensiones más elevadas sin que se produzca un arco a través de la separación entre contactos, evitando así una aparición brusca de un exceso de sobreintensidad que podría dañar los dispositivos del circuito protegido situado aguas abajo. La corriente suprimida residual es extinguida así mismo, del modo descrito anteriormente, por la acción de apertura del espacio existente entre el contacto fijo 15 y el contacto móvil 13, y por el descargador de arco 19.The compact electric switch 40 with Current limiter of Figure 2 has been reproduced in Figure 3 adding an arc blower 48 by gas, the other parts being similar, although reference numbers have been omitted for more clarity The details of the gas arc blower 48 are they better appreciate seeing together Figures 3, 4 and 5. The conduit 49 of gas, formed by the outer structure of the housing 11 and the barrier 59, connects a first hole 50, also identified by 50a-50h in Figure 4, with a second hole 51 which allows the gas to be transported under pressure from zone 60, which contains the polymeric current limiter 47 composed of a first electrode 41, a polymeric conductor 42, a second electrode 43 and compression means such as a spring 44 and a fastener 45, to an area behind the movable contact 14 and of the fixed contact 16, when the polymeric current limiter 47 undergoes a switching as described in the aforementioned Request for US Patent Series No. 08/797,152. Essentially, the polymeric current limiter switching 47 occurs during a short circuit overcurrent condition in which opening of the arm 12 of the contacts switches overcurrent towards the polymeric current limiter 47 and causes a resistive heating at the interface between the polymeric conductor 42 and the first electrode 41, or the second electrode 43, or both, what which causes rapid thermal expansion and vaporization of polymeric conductor 42. This superficial ablative phenomenon introduces a sharp change in circuit resistance due to the resistive nature of the polymer binder become gas, and is called switching, that is, switching from low to high resistance, and is clearly different from resistance with positive temperature coefficient (PTCR) that use the volumetric resistive heating to effect a change of volumetric material that produces a change in resistance volumetric The vaporization of the polymeric conductor 42 causes the pressurization of zone 60. The gas flow is then directed from a relatively high pressure zone, zone 60 near the first hole 50, towards a relatively low pressure zone close to the second hole 51. The speed of the gas flow that out through the second hole is increased by the reduction of cross-sectional area of the gas flow between the first hole 50 and the second hole 51. During this event, the arm 12 of the contacts has turned at least partially, creating a separation between the mobile contact 14 and the fixed contact 16. The gas under pressure expelled by the second hole 51 expands in the area between the mobile contact 14 and the fixed contact 16, effectively increasing the dielectric strength of the separation between contacts while the rapid suppression of the overcurrent due to the action of the polymeric current limiter previously described. The increase in local pressure in the separation between contacts, or removal of contaminants from internal separation between contacts, or the cooling effect of the gas at high speed inside the separation between contacts, or any combination thereof, serve to increase the dielectric strength of the separation between contacts. He increased dielectric strength of the separation between contacts allows the polymeric current limiter to withstand higher voltages without an arc occurring through the separation between contacts, thus avoiding a sudden appearance of a excess overcurrent that could damage the devices of the protected circuit located downstream. The suppressed current residual is also extinguished, as described above, by the opening action of the space between the contact fixed 15 and mobile contact 13, and by arc arrester 19.
El interruptor eléctrico compacto 40 con limitación de corriente de la Figura 2 se ha reproducido parcialmente en la Figura 6 añadiendo el obturador 53 de la separación entre contactos y la guía 54, habiéndose omitido los detalles para mayor claridad. Las piezas de la Figura 6 que corresponden a piezas similares de la Figura 2 tienen los números de referencia omitidos para mayor claridad. El obturador 53 tiene un primer extremo 53a, o barrera aislante, que coopera con la guía 54 formada en la carcasa 11, un segundo extremo 53b que tiene una pata 53d adyacente al brazo 12 de los contactos, y un anclaje 53c acoplado de modo pivotante al brazo 12 de los contactos. La guía 54 tiene una primera superficie 55 que forma una cavidad 57, extendida a uno y otro lado del plano del papel y a ambos lados del contacto fijo 16, y en la cual está situado el contacto fijo 16, y una segunda superficie 56 que forma una abertura 58, extendida a uno y otro lado del plano del papel y a ambos lados del contacto fijo 16, a través de la cual pasa el contacto móvil 14 durante la apertura o el cierre del brazo 12 de los contactos. El anclaje 53c del obturador 53 está situado sobre el brazo 12 de los contactos para que promueva eficazmente la traslación del obturador 53 por el interior de la guía 54 durante la apertura o cierre del brazo 12 de los contactos. Durante una condición de sobreintensidad en la cual el brazo 12 de los contactos se abre del modo descrito anteriormente, el giro en sentido horario del brazo 12 de los contactos sobre el eje del pivote 52 produce un desplazamiento angular del anclaje 53c con un componente horizontal apreciable. Así pues, cuando el brazo 12 de los contactos se abre para producir una separación entre los contactos, el obturador 53 se traslada hasta el interior de la guía 54 para bifurcar la separación entre contactos que se está desarrollando. Las superficies primera y segunda 55, 56 de la guía 54 cooperan con el primer extremo 53a del obturador 53 para confinar el movimiento de traslación del obturador 53 por el interior de la guía 54. La bifurcación efectiva de la separación entre el contacto móvil 14 y el contacto fijo 16 se produce cuando el primer extremo 53a del obturador 53 se ha trasladado lo suficiente para cubrir completamente tanto la cavidad 57 de la primera superficie 55 como la abertura 58 de la segunda superficie 56. Las dimensiones de anchura y longitud del primer extremo 53a del obturador 53 son las apropiadas para asegurar una cubrición completa, tanto de la cavidad 57 como de la abertura 58, cuando el brazo 12 de los contactos esté totalmente abierto, aumentando así la rigidez dieléctrica de la separación entre contactos y promoviendo la rápida supresión de la sobreintensidad por la acción del limitador de corriente polimérico según se describió anteriormente. La colocación de la barrera de aislamiento entre el contacto móvil 14 y el contacto fijo 16 sirve para aumentar el recorrido que tendría que efectuar un arco para cortocircuitar el limitador de corriente polimérico, aumentado así eficazmente la resistencia dieléctrica de la separación entre contactos. La corriente suprimida residual es extinguida así mismo del modo descrito anteriormente por la acción de apertura de la separación entre el contacto fijo 15 y el contacto móvil 13, y por el descargador de arco 19 (Figura 2).The compact electric switch 40 with current limitation of Figure 2 has been reproduced partially in Figure 6 adding the shutter 53 of the separation between contacts and guide 54, having omitted the Details for clarity. The pieces of Figure 6 that correspond to similar pieces of Figure 2 have the numbers of reference omitted for clarity. Shutter 53 has a first end 53a, or insulating barrier, which cooperates with the guide 54 formed in the housing 11, a second end 53b having a leg 53d adjacent to arm 12 of the contacts, and an anchor 53c pivotally coupled to arm 12 of the contacts. Guide 54 it has a first surface 55 that forms a cavity 57, extended on either side of the paper plane and on both sides of the contact fixed 16, and in which the fixed contact 16 is located, and a second surface 56 forming an opening 58, extended to one and other side of the paper plane and on both sides of the fixed contact 16, through which the mobile contact 14 passes during opening or the closing of the arm 12 of the contacts. Anchor 53c shutter 53 is located on the arm 12 of the contacts for that effectively promotes the translation of the shutter 53 by the inside the guide 54 during the opening or closing of the arm 12 of the contacts During an overcurrent condition in which the arm 12 of the contacts opens as described previously, the clockwise rotation of arm 12 of the contacts on pivot axis 52 produces a displacement angle of the anchor 53c with an appreciable horizontal component. So well, when the arm 12 of the contacts opens to produce a separation between the contacts, the shutter 53 moves to the inside the guide 54 to branch the contact spacing It is developing. The first and second surfaces 55, 56 of the guide 54 cooperate with the first end 53a of the shutter 53 to confine the translation movement of the shutter 53 by the inside the guide 54. The effective fork of the separation between the mobile contact 14 and the fixed contact 16 occurs when the first end 53a of the shutter 53 has moved as enough to completely cover both cavity 57 of the first surface 55 as the opening 58 of the second surface 56. The width and length dimensions of the first end 53a of the shutter 53 are appropriate to ensure coverage complete, both of the cavity 57 and the opening 58, when the arm 12 of the contacts is fully open, thus increasing the dielectric strength of the separation between contacts and promoting the rapid suppression of overcurrent by the action of polymeric current limiter as described above. The placement of the insulation barrier between the mobile contact 14 and the fixed contact 16 serves to increase the travel that would have to perform an arc to short circuit the limiter of polymeric current, thus effectively increasing the resistance Dielectric separation between contacts. The suppressed current residual is also extinguished in the manner described above by the opening action of the separation between the fixed contact 15 and the mobile contact 13, and by the arc arrester 19 (Figure 2).
Claims (25)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US93248697A | 1997-09-18 | 1997-09-18 | |
US932486 | 1997-09-18 | ||
US12365298A | 1998-07-28 | 1998-07-28 | |
US123652 | 1998-07-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2234156T3 true ES2234156T3 (en) | 2005-06-16 |
Family
ID=26821761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES98947183T Expired - Lifetime ES2234156T3 (en) | 1997-09-18 | 1998-09-17 | CURRENT LIMITING SWITCH WITH CURRENT SWITCH. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0938736B1 (en) |
DE (1) | DE69828147T2 (en) |
ES (1) | ES2234156T3 (en) |
WO (1) | WO1999014776A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6958671B2 (en) | 2001-11-15 | 2005-10-25 | Square D Company | Electrical contactor with positive temperature coefficient resistivity element |
EP1615247B1 (en) | 2004-07-08 | 2008-09-03 | ABB Schweiz AG | Arc extinguishing device for circuit breaker |
KR100654013B1 (en) * | 2005-02-21 | 2006-12-05 | 엘에스전선 주식회사 | Breaker of Providing Successive Trip Mechanism Based on Positive Temperature Coefficient Current-Limiting Device |
FR2950474B1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-10-28 | Schneider Electric Ind Sas | CUTTING DEVICE HAVING AT LEAST ONE UNIPOLAR CUT-OFF BLOCK HAVING A CONTACTS BRIDGE AND CIRCUIT BREAKER HAVING SUCH A DEVICE |
RU2556240C2 (en) | 2009-09-18 | 2015-07-10 | Шнейдер Электрик Эндюстри Сас | Commutation switch having at least one single-pole tripping unit comprised of bridge contact and circuit breaker containing such commutation switch |
DE102010019432A1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Double-breaking circuit breaker for monitoring a circuit |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4213022A (en) * | 1978-05-01 | 1980-07-15 | Westinghouse Electric Corp. | Two-pressure type circuit interrupter |
SE449275B (en) * | 1985-08-30 | 1987-04-13 | Asea Ab | STROMBEGRENSARE |
FR2688625B1 (en) * | 1992-03-13 | 1997-05-09 | Merlin Gerin | CONTACT OF A MOLDED BOX CIRCUIT BREAKER |
FR2701617B1 (en) * | 1993-02-16 | 1995-04-14 | Merlin Gerin | Circuit breaker with remote control and sectioning function. |
US5614881A (en) * | 1995-08-11 | 1997-03-25 | General Electric Company | Current limiting device |
-
1998
- 1998-09-17 DE DE69828147T patent/DE69828147T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-17 EP EP98947183A patent/EP0938736B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-17 ES ES98947183T patent/ES2234156T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-17 WO PCT/US1998/019705 patent/WO1999014776A1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999014776A1 (en) | 1999-03-25 |
EP0938736B1 (en) | 2004-12-15 |
DE69828147D1 (en) | 2005-01-20 |
EP0938736A1 (en) | 1999-09-01 |
DE69828147T2 (en) | 2005-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2496668T3 (en) | Surge protection device comprising selective disconnecting means | |
ES2272295T3 (en) | Circuit breaker | |
BR102016001454A2 (en) | low voltage switching pole and low voltage switch | |
EP2393095B1 (en) | Mold cased circuit breaker | |
KR200477246Y1 (en) | A circuit braker | |
ES2258837T3 (en) | CIRCUIT CIRCUIT PROVIDED WITH MODULAR CONTACT SYSTEM FOR DIFFERENT DIMENSION CHASSIS. | |
ES2234156T3 (en) | CURRENT LIMITING SWITCH WITH CURRENT SWITCH. | |
ES2291956T3 (en) | DEVICE FOR THE EXTINCTION OF THE VOLTAIC ARC. | |
WO2007135201A1 (en) | Housing for single-pole circuit breaker | |
KR100549510B1 (en) | Gas insulation type load break switch | |
PT860918E (en) | OVERVOLTAGE DISCHARGE DEVICE | |
ES2883754T3 (en) | Molded Case Circuit Breaker | |
US6232570B1 (en) | Arcing contact arrangement | |
JP4138665B2 (en) | Air circuit breaker | |
JP3997818B2 (en) | Circuit breaker for wiring | |
JP2004504694A (en) | Arc extinguishing device for low voltage switchgear with attachment | |
WO2007135200A1 (en) | Distribution of the space for switch apparatuses | |
ES2338830T3 (en) | PROTECTION DEVICE AGAINST MOBILE ELECTRODE OVERVOLTAGES WITH UNLOCKING SYSTEM OF DISCONNECTION DEVICE. | |
BR102016016404A2 (en) | eletric circuit breaker | |
ES2751018T3 (en) | Circuit breaker including a single pole breaker unit | |
ES2252768T3 (en) | ELECTRICAL POWER SWITCHING DEVICE WITH MOBILE CONTACTS DIVIDED IN UNITS. | |
KR200437071Y1 (en) | A mold cased circuit breaker | |
ES2787038T3 (en) | Low Voltage Multipolar Circuit Breaker | |
CN111834162A (en) | Circuit breaker | |
KR100890755B1 (en) | Shaft assembly for mold cased circuit breaker and single pole switching unit with the shaft assembly |