ES2249243T3 - Interruptor de circuito. - Google Patents
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Abstract
Un interruptor de circuito que comprende un alojamiento (1), una pluralidad de contactos (3) estacionarios dispuestos dentro de dicho alojamiento, una pluralidad de elementos (5) móviles, teniendo cada uno un contacto (4) móvil separable de uno de dichos contactos estacionarios, y un brazo (6) de contacto que soporta giratoriamente dichos elementos móviles mediante un pasador (7) de elemento móvil, caracterizado porque dicho alojamiento tiene una pared (1a) lateral que incluye una superficie inclinada que mira hacia una superficie (7a) extrema de dicho pasador de elemento móvil, siendo tal la disposición que se define un espacio libre (G1) predeterminado entre dicha superficie extrema de dicho pasador de elemento móvil y dicha pared lateral de dicho alojamiento cuando dichos elementos móviles están en la posición abierta, y porque se define un espacio libre (G2) pequeño entre dicha superficie extrema de dicho pasador de elemento móvil y dicha pared lateral cuando dichos elementos móviles están en la posición cerrada.
Description
Interruptor de circuito.
Esta invención se refiere a un interruptor de
circuito que incluye una pluralidad de elementos móviles paralelos
dispuestos en un polo único y un conductor flexible conectado a
cada uno de los elementos móviles.
La fig. 5 es una ilustración esquemática que
muestra un interruptor de circuito convencional descrito por ejemplo
en la patente japonesa abierta al público no.
4-118825. La fig. 6 es una vista en sección que
muestra una porción del elemento de contacto del interruptor de
circuito mostrado en la fig. 5. La fig. 7 es una vista en sección
ampliada de la porción principal tomada siguiendo la línea
VII-VII de la fig. 6 para ilustrar la porción del
elemento de contacto del interruptor de circuito en una posición
cerrada. La fig. 8 es una vista en sección, similar a la fig. 7, de
la porción del elemento de contacto del interruptor de circuito en
una posición abierta.
En estas figuras, 1 es un alojamiento fabricado
de un material de resina sintética, 2 son en una pluralidad de
conductores estacionarios dispuestos en paralelo dentro del
alojamiento 1, y 3 son contactos estacionarios sujetos a los
conductores 2 estacionarios. 4 son contactos móviles que separan y
contactan con relación a los contactos 2 estacionarios en oposición
a los mismos, y 5 son una pluralidad de elementos móviles dispuestos
en paralelo (mostrados en la fig. 7) a los cuales se unen los
contactos 4 móviles. 6 es un brazo de contacto para soportar
giratoriamente y sostener los elementos 5 móviles mediante un
pasador 7 del elemento móvil, y 8 es un pasador del brazo de
contacto para soportar giratoriamente el brazo 6 de contacto desde
el alojamiento 1. 9 es un conductor que constituye un terminal, 10
es un conductor flexible para conectar el elemento 5 móvil y el
conductor 9, 11 es un muelle de contacto, 12 es una porción del
mecanismo de funcionamiento conectada al brazo 6 de contacto por un
pasador 13 para funcionamiento de los contactos 4, 14 es una porción
del relé desconectador, y 15 es un dispositivo para extinción del
arco.
Cuando una corriente excesiva tal como una
corriente de pérdida fluye a través de una trayectoria eléctrica del
interruptor de circuito convencional y cuando se desea que el
interruptor de circuito logre una operación de interrupción
instantánea, en la que la porción 12 del mecanismo de funcionamiento
funcione para hacer que el contacto 6 gire alrededor del pasador 8
del brazo de contacto para girar los elementos 5 móviles alrededor
del pasador 7 de elemento móvil, separando de ese modo los contactos
4 móviles del contacto 3 estacionario. El arco eléctrico generado en
ese tiempo se extingue por el dispositivo 15 para extinción del
arco.
También, cuando una corriente excesiva tal como
un flujo de corriente de pérdida a través de la trayectoria
eléctrica y cuando se desea una interrupción de corta duración más
bien que la interrupción instantánea para mantener la coordinación
selectiva, la interrupción instantánea anteriormente citada se logra
después del intervalo de tiempo garantizado prescrito (tiempo de
mantenimiento máximo de 0,5 segundos). Por lo tanto, dentro del
período de corta duración prescrito, aún cuando una corriente de
pérdida fluya, el interruptor de circuito debe mantener la posición
cerrada y ambos los contactos 3 y 4 no se deberían fundir o soldar
uno a otro por la corriente de pérdida.
En el interruptor de circuito convencional según
se describe anteriormente, puesto que un espacio libre
predeterminado G1 se define entre la pared 1a lateral del
alojamiento 1 y las superficies 7a extremas del pasador 7 del
elemento móvil que sujeta los elementos 5 móviles dispuestos en
paralelo cuando el interruptor de circuito está en la posición
cerrada, los elementos 5 móviles y el pasador 7 del elemento móvil
se mueven en la dirección lateral según se observa en la fig. 7 por
una cantidad correspondiente al espacio libre G1 anteriormente
mencionado antes de que inicien el movimiento de interrupción de
corta duración a partir de la posición cerrada por una fuerza
electromagnética mutua entre las tres corrientes de fase que fluyen
a través de las unidades de polo diferentes. Esto hace que los
contactos 4 móviles unidos a los elementos 5 móviles se muevan
lateralmente al tiempo que mantienen las condiciones de contacto con
el contacto 3 estacionario. Por lo tanto, los contactos entre ellos
son inestables y los arcos pueden ser generados a través de los
contactos 4 móviles y el contacto 3 estacionario antes de que el
interruptor de circuito inicie la interrupción de corta
duración.
Esta invención se ha realizado para resolver los
problemas descritos anteriormente y tiene como su objeto la
disposición de un interruptor de circuito capaz de lograr la
operación de abertura y cierre uniforme sin el movimiento lateral de
los contactos aún cuando fluya la máxima corriente en corta duración
a través del interruptor de circuito.
El interruptor de circuito de la presente
invención comprende un alojamiento, una pluralidad de contactos
estacionarios dispuestos dentro del alojamiento, una pluralidad de
elementos móviles teniendo cada uno un contacto móvil separable del
contacto estacionario y un brazo de contacto que soporta
giratoriamente los elementos móviles mediante un pasador de elemento
móvil, y se caracteriza porque el alojamiento tiene una pared
lateral que incluye una superficie inclinada que mira hacia una
superficie extrema del pasador de elemento móvil, estando dispuesto
de forma que un espacio libre predeterminado se define entre la
superficie del extremo del pasador de elemento móvil y la pared
lateral del alojamiento cuando los elementos móviles están en la
posición abierta, y porque un espacio libre pequeño se define entre
la superficie extrema del pasador de elemento móvil y la pared
lateral cuando los elementos móviles están en la posición
cerrada.
También, la pared lateral del alojamiento que se
opone a la superficie extrema del pasador de elemento móvil puede
estar provisto de un elemento que reduce la fricción.
También, la superficie extrema del pasador de
elemento móvil puede tener una forma de esfera.
También, el brazo de contacto puede ser soportado
giratoriamente por un pasador del brazo de contacto, y se puede
disponer un casquillo tubular entre el brazo de contacto y el
pasador del brazo de contacto para reducir una holgura entre ellos y
evitar que los elementos móviles se muevan lateralmente.
Un interruptor de circuito puede comprender un
alojamiento, una pluralidad de contactos estacionarios dispuestos
dentro del alojamiento, una pluralidad de elementos móviles teniendo
cada uno un contacto móvil separable a partir del contacto
estacionario, un brazo de contacto que soporta giratoriamente los
elementos móviles, y un pasador del brazo de contacto para soportar
giratoriamente el brazo de contacto, y se puede proporcionar un
casquillo tubular en el pasador del brazo de contacto para evitar el
movimiento lateral.
La fig. 1 es una vista en sección que muestra las
porciones del elemento de contacto en la posición abierta del
interruptor de circuito de la primera realización de la presente
invención;
la fig. 2 es una vista en sección que muestra las
porciones del elemento de contacto en la posición cerrada del
interruptor de circuito mostrado en la fig. 1;
la fig. 3 es una vista en planta que muestra el
elemento de contacto móvil del interruptor de circuito de otra
realización;
la fig. 4 es una vista de frente que muestra el
elemento de contacto móvil del interruptor de circuito de la otra
realización;
la fig. 5 es una vista esquemática que muestra un
interruptor de circuito convencional;
la fig. 6 es una vista en sección que muestra la
porción del elemento de contacto del interruptor del circuito
convencional.
la fig. 7 es una vista en sección ampliada de la
porción principal y que sigue la línea VII-VII de
la fig. 6 con la porción del elemento de contacto en la posición
cerrada; y
la fig. 8 es una vista en sección que muestra la
porción del elemento de contacto en la posición abierta similar a
la fig. 7.
Las vistas en sección ampliada de las figs. 1 y 2
de la porción principal del interruptor de circuito de la primera
realización de la presente invención, que muestra en la fig. 1 la
posición abierta y que muestra en la fig. 2 la posición cerrada. En
estas figuras, los números 1 a 7 de referencia representan los
mismos componentes que los del dispositivo convencional según se
describe anteriormente, de forma que se omiten sus
explicaciones.
1a son paredes laterales del alojamiento 1 y han
formado allí una superficie biselada que tiene una inclinación para
sacar el molde del troquel de molde a fin de tener una dimensión L1
en el lado del conductor 2 estacionario y una dimensión L2 en el
lado de los elementos 5 móviles. Esta superficie inclinada está
biselada de forma que se define un espacio libre G1 predeterminado
entre la superficie 7a extrema del pasador de elemento móvil y la
pared 1a lateral del alojamiento 1 cuando los elementos 5 móviles
están en la posición abierta según se muestra en la fig. 1 y que un
espacio libre G2 se define entre la superficie 7a extrema del
pasador de elemento móvil y la pared 1a lateral del alojamiento 1
cuando los elementos 5 móviles están en la posición cerrada según se
muestra en la fig. 2. Es preferible que el espacio libre G1 sea
igual a o mayor que 2 mm y el espacio libre G2 sea
0,05-0,5 mm para un interruptor de circuito de aire
desde el marco 630 A al marco 6300 A, por ejemplo.
16 es un elemento que reduce la fricción o una
pieza deslizante, que está fabricado por ejemplo de una placa de
bronce fosforoso, una placa de acero inoxidable, una placa de acero
al carbono tratada para resistir al desgaste o similar, pegado
mediante unión, embutido o similar a las paredes 1a laterales en las
porciones que se oponen a las superficies 7a extremas del pasador 7
móvil cuando el pasador 7 móvil es girado durante el movimiento de
abertura o cierre de los elementos 5 móviles.
También, las superficies 7a extremas del pasador
7 del elemento móvil se conforman en la forma de esfera para
minimizar la fuerza de fricción con respecto a la pieza 16
desplazable.
En el interruptor de circuito dispuesto según se
describe anteriormente, el alojamiento 1 tiene las paredes 1a
laterales incluyendo cada una superficie inclinada que mira hacia la
superficie 71 extrema del pasador 7 del elemento móvil, estando la
superficie inclinada de forma que se define el espacio libre G1
predeterminado entre la superficie 7a extrema del pasador 7 del
elemento móvil y la pared 1a lateral del alojamiento 1 cuando los
elementos 5 móviles están en la posición abierta, y que el pequeño
espacio libre G2 se define entre la superficie 7a extrema del
pasador 7 del elemento móvil y la pared 1a lateral del alojamiento 1
cuando los elementos 5 móviles están en la posición cerrada, de
forma que, cuando una corriente excesiva tal como una corriente de
pérdida fluye a través de la trayectoria eléctrica en la condición
cerrada, se evita que los elementos móviles se muevan en las
direcciones laterales, entrando en contacto con la relación estable
y no se genera ningún arco a través de los contactos 4 móviles y el
contacto 3 estacionario antes de la operación de interrupción de
corta duración mediante el interruptor de circuito.
También, cuando los elementos 5 móviles y el
pasador 7 del elemento móvil se ponen en contacto con la condición
cerrada mediante la operación de apertura y cierre, las superficies
7a extremas esféricas dispuestas en los extremos opuestos del
pasador 7 del elemento móvil se mueven en la dirección de cierre al
tiempo que mantienen el contacto con las piezas 16 de deslizamiento,
siendo uniforme el funcionamiento debido a que es pequeña la fuerza
de fricción de contacto. Cuando los elementos 5 móviles están en la
posición cerrada, los espacios libres G2 entre las superficies 7a
extremas del pasador 7 del elemento móvil y las piezas 16 de
deslizamiento son muy pequeños aunque permiten que se muevan los
elementos 5 móviles, de forma que incluso cuando las fuerzas
electromagnéticas entre las unidades de polo diferentes debido a que
interactúa la corriente de corta duración entre ellas se permite a
los elementos 5 móviles y a los contactos 4 móviles que se muevan
sólo por este espacio libre pequeño, eliminando la formación de
arcos entre los contactos y mejorando la corriente de corta duración
que realiza la operación de funcionamiento.
También, en años recientes cuando se requiere un
suministro de fuerza continua con la disposición anteriormente
citada, se pueden experimentar las mejoras en la capacidad que tiene
la corriente de corta duración lo cual es indispensable para el
comportamiento de la interrupción selectiva.
También, puesto que los movimientos laterales de
los contactos 4 móviles se pueden evitar debido a las fuerzas
electromagnéticas que actúan mutuamente entre los diferentes polos,
sólo es necesario una presión de contacto mínimo para superar a la
fuerza repulsiva electromagnética entre los contactos y no hay
necesidad de contar con la prevención del movimiento lateral
incrementando la presión de contacto. Esto significa para la porción
12 de mecanismo de funcionamiento que puede ser reducida la presión
de contacto que es la carga más grande durante la operación de
cierre, mejorando la durabilidad de funcionamiento.
Las figs. 3 y 4 muestran la porción del elemento
de contacto móvil del interruptor de circuito de otra realización,
siendo la fig. 3 una vista en planta y la fig. 4 una vista de
frente. En las figuras las referencias numéricas
4-13 representan componentes similares a aquellos
del dispositivo convencional, de forma que se omitirá su
explicación. 17 es una casquillo tubular dispuesto en un pasador 8
de brazo de contacto que es un centro giratorio de los elementos 5
móviles de giro y los conductores 10 flexibles. El casquillo 17 está
en contacto íntimo en su superficie circunferencial interna con el
pasador 8 del brazo de contacto y sus superficies extremas opuestas
se apoyan en las placas 6a laterales del brazo 6 de contacto. De
este modo, el casquillo 17 entra sustancialmente en contacto sin
ninguna holgura entre ellas con el brazo 6 de contacto y los
soportes 18 de derivación que sujetan y posicionan la porción del
elemento móvil completo dentro del alojamiento 1, de forma que
permite que los elementos 5 móviles y los conductores 10 flexibles
giren libremente alrededor del pasador 8 del brazo de contacto sin
ninguna resistencia aunque no se les permiten hacer ningún
movimiento giratorio o de traslación en la dirección axial del
pasador 8 del brazo de contacto según se muestra por una flecha Y.
Por lo tanto, se suprimen los movimientos laterales de los elementos
5 móviles y los contactos 4 móviles.
Esto es, en esta realización, diferente a partir
de la primera realización mostrada en las figs. 1 y 2, evitando el
movimiento lateral del pasador 8 del brazo de contacto que es el
centro rotacional de los elementos 5 móviles y los conductores 10
flexibles, el movimiento lateral de los elementos 5 móviles y los
contactos 4 móviles debido a las fuerzas electromagnéticas que
actúan mutuamente entre los polos se pueden evitar como en la
primera realización eliminando la formación del arco entre los
contactos y mejorando la corriente de poca duración que realiza la
operación de funcionamiento.
También, esta realización ilustrada en las figs.
3 4 en la que el casquillo se dispone entre el pasador 8 del brazo
de contacto y el brazo 6 de contacto y la realización ilustrada en
las figs. 1 y 2 en las que el espacio libre definido entre las
paredes laterales del alojamiento 1 y el pasador 7 del elemento
móvil se hace pequeño se puede usar conjuntamente en combinación o
independientemente.
Según se ha descrito, de acuerdo con el
interruptor de circuito de la presente invención, el alojamiento que
tiene una pared lateral que incluye una superficie inclinada que
mira hacia una superficie extrema del pasador de elemento móvil,
siendo la disposición de forma que un espacio libre predeterminado
se define entre la superficie extrema del pasador de elemento móvil
y la pared lateral del alojamiento cuando los elementos móviles
están en la posición abierta, y de forma que un espacio libre
pequeño se define entre la superficie extrema del pasador de
elemento móvil y la pared lateral cuando los elementos móviles están
en la posición cerrada.
Por lo tanto, incluso cuando una corriente
excesiva tal como una corriente de pérdida fluye, se evita que los
elementos móviles se muevan en las direcciones laterales, haciendo
el contacto una relación estable y que no se genere ningún arco a
través de los contactos antes de la operación de interrupción de
corta duración mediante el interruptor de circuito. También, la
operación puede ser uniforme debido a que la fuerza de fricción de
contacto es pequeña. También, incluso cuando las fuerzas
electromagnéticas entre las unidades de polo diferentes interactúan
entre ellas, se permite que los elementos móviles y los contactos
móviles se muevan sólo por el espacio libre, eliminando la formación
de arco entre los contactos y mejorando la corriente de corta
duración que realiza el funcionamiento.
También, la pared lateral del alojamiento opuesta
a la superficie extrema del pasador de elemento móvil está provista
de un elemento que reduce la fricción o la superficie extrema del
pasador de elemento móvil tiene una forma de esfera, de forma que no
esté influenciado el movimiento de abertura y cierre de los
elementos móviles.
Además, se proporciona un casquillo tubular entre
el brazo de contacto y el pasador del brazo de contacto para reducir
una holgura entre ellos y evitar que los elementos móviles se muevan
lateralmente, de forma que se pueda evitar el movimiento lateral de
los elementos móviles debido a las fuerzas electromagnéticas que
actúan mutuamente entre los polos, eliminando la formación de arco
entre los contactos y mejorando la corriente de corta duración que
realiza el funcionamiento.
El interruptor de circuito de la presente
invención, en el cual la relación de contacto es estable y no se
genera ningún arco a través de los contactos antes de la operación
de interrupción de corta duración por el interruptor de circuito, la
operación es uniforme, se mejora la corriente de corta duración que
realiza el funcionamiento y en la que se mejora la durabilidad de la
operación de abertura y cierre, se puede usar como el interruptor de
circuito para distribución de fuerza.
Claims (4)
1. Un interruptor de circuito que comprende un
alojamiento (1), una pluralidad de contactos (3) estacionarios
dispuestos dentro de dicho alojamiento, una pluralidad de elementos
(5) móviles, teniendo cada uno un contacto (4) móvil separable de
uno de dichos contactos estacionarios, y un brazo (6) de contacto
que soporta giratoriamente dichos elementos móviles mediante un
pasador (7) de elemento móvil, caracterizado porque dicho
alojamiento tiene una pared (1a) lateral que incluye una superficie
inclinada que mira hacia una superficie (7a) extrema de dicho
pasador de elemento móvil, siendo tal la disposición que se define
un espacio libre (G1) predeterminado entre dicha superficie extrema
de dicho pasador de elemento móvil y dicha pared lateral de dicho
alojamiento cuando dichos elementos móviles están en la posición
abierta, y porque se define un espacio libre (G2) pequeño entre
dicha superficie extrema de dicho pasador de elemento móvil y dicha
pared lateral cuando dichos elementos móviles están en la posición
cerrada.
2. Un interruptor de circuito según la
reivindicación 1, en el que dicha pared lateral de dicho
alojamiento que se opone a dicha superficie extrema de dicho pasador
de elemento móvil está provista de un elemento (16) que reduce la
fricción.
3. Un interruptor de circuito según la
reivindicación 1 ó 2, en el que dicha superficie extrema de dicho
pasador de elemento móvil tiene forma de esfera.
4. Un interruptor de circuito según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho brazo de
contacto está soportado giratoriamente por un pasador (8) del brazo
de contacto, y en el que se proporciona un casquillo (17) tubular
entre dicho brazo de contacto y dicho pasador del brazo de contacto
para reducir una holgura entre ellos y evitar que se muevan
lateralmente dichos elementos móviles.
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