ES2309977T3

ES2309977T3 - ELECTRICAL SWITCHING DEVICE WITH REINFORCED ELECTRICAL CONTACTS.

Info

Publication number: ES2309977T3
Application number: ES07290086T
Authority: ES
Inventors: Alain Fontanet
Original assignee: Legrand SNC; Legrand France SA
Current assignee: Legrand SNC; Legrand France SA
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2008-12-16
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: FR2897469B1; EP1818959B1; EP1818959A1; ATE401657T1; DE602007000035D1; FR2897469A1; PL1818959T3

Abstract

The switch has a mobile contactor element (30) connected to contact zones of fixed contactor elements (10, 20), where the elements are made of copper. The fixed contactor elements are in the form of coils and create an electromagnetic field (B) to form an attraction force (F) on the mobile element during passage of current. The fixed contactor elements are disposed opposite to each other, and the mobile contactor element is disposed between the coils to separate the contact zones of large height equal to the height of the coils.

Description

Dispositivo de conmutación eléctrica con contactos eléctricos reforzados.Electrical switching device with reinforced electrical contacts.

La presente invención se refiere a los conmutadores eléctricos que comprenden elementos de contacto fijos y móviles capaces de generar, al paso de la corriente, un campo electromagnético que crea una fuerza de atracción de dichos elementos de contacto entre ellos.The present invention relates to electrical switches comprising fixed contact elements and mobiles capable of generating, as the current passes, a field electromagnetic that creates a force of attraction of sayings contact elements between them.

La invención encuentra una aplicación particularmente ventajosa en la realización de un dispositivo disyuntor o de un interruptor.The invention finds an application particularly advantageous in the realization of a device circuit breaker or switch.

Technological background

De manera general, en los conmutadores eléctricos, las zonas de contacto entre los elementos de contacto fijos y móviles son de una superficie pequeña. El paso de la corriente se concentra entonces sobre estas superficies de pequeñas dimensiones, lo que provoca un estrechamiento o estricción de la corriente que crea unos campos electromagnéticos que originan fuerzas de Laplace que repelen dichos elementos de contacto móviles en el sentido de interrumpir el contacto con dichos elementos de contacto fijos.In general, in the switches electrical, the contact areas between the contact elements Fixed and mobile are of a small surface. The passage of the current is then concentrated on these small surfaces dimensions, which causes a narrowing or narrowing of the current that creates electromagnetic fields that originate Laplace forces that repel said mobile contact elements in the sense of interrupting contact with said elements of fixed contact

Estas fuerzas de repulsión, proporcionales al cuadrado del valor de la intensidad de la corriente, son despreciables en tanto en cuanto la corriente que pasa por el interior del conmutador, en funcionamiento normal, mantiene un valor denominado moderado. Éstas son independientes del sentido de la corriente.These repulsive forces, proportional to square of the value of the current intensity, are negligible insofar as the current passing through the inside the switch, in normal operation, maintains a value called moderate. These are independent of the sense of the current.

Por el contrario, cuando el valor de la intensidad de la corriente aumenta drásticamente, por ejemplo, en el momento de un cortocircuito, estas fuerzas de repulsión pueden tomar valores importantes y provocar la apertura del contacto entre los elementos de contacto fijos y móviles.On the contrary, when the value of the current intensity increases dramatically, for example, in the moment of a short circuit, these repulsive forces can take important values and cause the contact to open between Fixed and mobile contact elements.

Puede crearse entonces un arco eléctrico entre los elementos de contacto fijos y móviles. Semejante arco eléctrico tiene consecuencias nefastas en el funcionamiento del conmutador eléctrico. Por ejemplo, éste puede desarrollar una potencia térmica que puede hacer que se fundan superficialmente ciertas partes de dichos elementos de contacto fijos y móviles, los cuales, si vuelven a entrar en contacto unos con otros, pueden soldarse entre sí.An electric arc can then be created between Fixed and mobile contact elements. Such an electric arc has dire consequences on the operation of the switch electric. For example, it can develop a thermal power which can cause certain parts of said fixed and mobile contact elements, which, if they come back into contact with each other, they can weld between yes.

Con el fin de evitar este fenómeno de repulsión magnética entre los elementos de contacto fijos y móviles, se han desarrollado conmutadores en los cuales dichos elementos de contacto móviles son capaces de generar, al paso de la corriente, un campo electromagnético que crea una fuerza de atracción de dichos elementos de contacto fijos y móviles entre ellos.In order to avoid this phenomenon of repulsion magnetic between fixed and mobile contact elements, have developed switches in which said contact elements mobiles are capable of generating, as the current passes, a field electromagnetic that creates a force of attraction of sayings fixed and mobile contact elements between them.

En particular, se conoce un conmutador eléctrico semejante en el que cual se han previsto dos elementos de contacto móviles que se presentan en forma de láminas delgadas dispuestas de uno y otro lados de dos elementos de contacto fijos, y configuradas para entrar en contacto con los extremos libres de estos elementos de contacto fijos. Así, cuando pasa la corriente, una primera parte de la corriente pasa por uno de los elementos de contacto móviles y una segunda parte de esta corriente pasa por el otro de los elementos de contacto móviles. El paso de la corriente en el seno de cada uno de los dos elementos de contacto móviles crea fuerzas de atracción de los elementos de contacto móviles dirigidas una hacia la otra, que contrarrestan dichas fuerzas de repulsión.In particular, an electrical switch is known similar in which two contact elements are provided phones that are presented in the form of thin sheets arranged both sides of two fixed contact elements, and configured to come into contact with the free ends of these elements of fixed contact. Thus, when the current passes, a first part of the current passes through one of the mobile contact elements and a second part of this current passes through the other of the mobile contact elements. The passage of current in the breast of each of the two mobile contact elements creates forces of attraction of mobile contact elements directed towards the other, which counteract these repulsive forces.

El inconveniente principal de tal conmutador eléctrico es que necesita para funcionar dos elementos de contacto móviles, lo que aumenta su coste y el volumen que ocupa.The main drawback of such a switch electrical is that it needs to operate two contact elements mobile phones, which increases its cost and the volume it occupies.

Por otra parte, para que las fuerzas de atracción puedan contrarrestar dichas fuerzas de repulsión, hace falta que la corriente se separe o divida, en cada uno de los elementos de contacto móviles, exactamente en dos partes iguales. En efecto, si se escinde en dos partes que no son iguales, el valor de las fuerzas de atracción cae fuertemente. De esta forma, es necesario que los elementos de contacto móviles presenten geometrías similares. Es igualmente necesario que las resistencias eléctricas formadas por las zonas de contacto entre los diferentes elementos de contacto fijos y móviles sean idénticas. Esto implica que el conmutador eléctrico comprenda, en cada elemento de contacto móvil, un soporte o sostén suplementario de apoyo mecánico, tal como un resorte, para que las presiones aplicadas en las zonas de contacto por parte de los dos elementos de contacto móviles sean iguales, lo que acrecienta el coste y la dificultad de la puesta en práctica del conmutador eléctrico.Moreover, so that the forces of attraction can counter such repulsive forces, does it is necessary that the current be separated or divided, in each one of the mobile contact elements, exactly in two equal parts. Indeed, if it is split into two parts that are not equal, the value of the forces of attraction falls sharply. In this way, it is it is necessary that the mobile contact elements present geometries Similar. It is also necessary that the electrical resistors formed by the contact areas between the different elements Fixed and mobile contact points are identical. This implies that the electric switch understand, in each mobile contact element, a supplementary support or mechanical support bra, such as a spring, so that the pressures applied in the contact areas the two mobile contact elements are equal, which increases the cost and difficulty of implementing the electric switch

Se conoce igualmente por el documento US 4.467.301 un conmutador eléctrico que comprende dos elementos de contacto fijos en forma de espiras alargadas que presentan, cada una de ellas, un extremo libre y que están dispuestas en continuación o prolongación la una de la otra. Este conmutador eléctrico comporta igualmente un elemento de contacto móvil, formado por una placa que atraviesa las espiras según un eje paralelo al eje que pasa por los centros de las dos espiras. Cuando se baja la placa, los extremos de esta placa están configurados para establecer un contacto eléctrico entre los extremos de las dos espiras. Cada espira genera entonces, cuando es atravesada por una corriente eléctrica, un campo electromagnético que pega o adhiere el elemento de contacto móvil contra los extremos de las dos espiras, lo que contrarresta los efectos de repulsión.It is also known by the US document 4,467,301 an electrical switch comprising two elements of fixed contact in the form of elongated turns that present, each of them, a free end and that are arranged in continuation or prolongation of each other. This electrical switch behaves also a mobile contact element, formed by a plate that it crosses the turns according to an axis parallel to the axis that passes through the centers of the two turns. When the plate is lowered, the ends of this board are configured to establish an electrical contact between the ends of the two turns. Each turn then generates, when it is crossed by an electric current, a field electromagnetic that sticks or adheres the mobile contact element against the ends of the two turns, which counteracts the repulsion effects

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Sin embargo, las dos espiras presentan, para el paso de la placa a través de ellas, unas aberturas que disminuyen la intensidad de los campos electromagnéticos que éstas generan. Además, la posición de las dos espiras una con respecto a la otra no les permite crear en torno al elemento de contacto móvil un campo electromagnético uniforme y de intensidad importante. En consecuencia, con el fin de generar un campo electromagnético suficiente para contrarrestar los efectos de repulsión, las espiras deben presentar dimensiones importantes, lo que las hace embarazosas. Esta voluminosidad se ve acrecentada, además, por la disposición de las espiras como prolongación la una de la otra.However, the two turns present, for the passage of the plate through them, openings that decrease the intensity of the electromagnetic fields that they generate. In addition, the position of the two turns with respect to each other does not allow them to create a field around the mobile contact element uniform electromagnetic and of important intensity. In consequence, in order to generate an electromagnetic field enough to counteract the effects of repulsion, the turns they must have important dimensions, which makes them embarrassing This bulkiness is further enhanced by the arrangement of the turns as an extension of each other.

Por último, la forma alargada de las espiras tan sólo permite un pequeño abatimiento en altura de la placa para abrir o cerrar el contacto eléctrico entre las espiras. Debido a esto, cuando el conmutador eléctrico está abierto, si la diferencia de potenciales entre las dos espiras es importante, la pequeña distancia que separa los extremos de la placa de los extremos de las espiras presenta el riesgo de generar peligrosos arcos eléctricos.Finally, the elongated shape of the turns so it only allows a small reduction in plate height for Open or close the electrical contact between the turns. Because this, when the electric switch is open, if the difference of potentials between the two turns is important, the small distance that separates the ends of the plate from the ends of the turns presents the risk of generating dangerous arcs electrical

Object of the invention

Con el fin de poner remedio a los inconvenientes anteriormente citados del estado de la técnica, la presente invención propone un conmutador eléctrico provisto de un número limitado de piezas, menos costoso de fabricar y de ensamblaje más simple.In order to remedy the inconveniences previously cited of the state of the art, the present invention proposes an electrical switch provided with a number limited parts, less expensive to manufacture and more assembly simple.

Más particularmente, se propone, de acuerdo con la invención, un conmutador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1.More particularly, it is proposed, according to the invention, an electrical switch according to the claim 1.

Así, gracias a la invención, las formas y las posiciones de los elementos de contacto fijos permiten crear un campo electromagnético relativamente uniforme entre las espiras y de intensidad uniforme, que está orientado de tal forma que genera una fuerza de Laplace que permite contrarrestar las fuerzas de repulsión.Thus, thanks to the invention, the shapes and fixed contact element positions allow you to create a relatively uniform electromagnetic field between the turns and of uniform intensity, which is oriented in such a way that it generates a Laplace force that allows to counter the forces of repulsion.

Al ser las fuerzas de Laplace proporcionales al ángulo formado entre la dirección del campo electromagnético y la de la corriente dentro del elemento de contacto móvil (lo que corresponde aquí a la dirección del eje que pasa por las dos zonas de contacto), la posición del elemento de contacto móvil genera unas fuerzas de atracción máximas. Por otra parte, basta aquí un único elemento de contacto móvil para llevar a la práctica el conmutador eléctrico de acuerdo con la invención, lo que reduce su coste de fabricación.Being the Laplace forces proportional to angle formed between the direction of the electromagnetic field and the of the current within the mobile contact element (which corresponds here to the direction of the axis that passes through the two zones of contact), the position of the mobile contact element generates some maximum attractive forces. On the other hand, a single one is enough here mobile contact element to implement the switch electric according to the invention, which reduces its cost of manufacturing.

Por otro lado, gracias a la arquitectura o estructura del conmutador, puesto que el elemento de contacto móvil está situado entre las espiras, éste puede separarse de las dos zonas de contacto en una altura importante, por ejemplo, igual a la altura de las espiras. Así, cuando el conmutador se abre y las dos zonas de contacto se encuentran a potenciales muy diferentes, no se forma ningún arco eléctrico. Esta altura confiere, por tanto, al conmutador unas cualidades dieléctricas muy importantes.On the other hand, thanks to the architecture or switch structure, since the mobile contact element It is located between the turns, it can be separated from the two contact areas at an important height, for example, equal to the height of the turns. So, when the switch opens and both contact areas meet very different potentials, it is not form no electric arc. This height confers, therefore, to commutator very important dielectric qualities.

Según una primera característica ventajosa del conmutador eléctrico de acuerdo con la invención, cada espira está formada por una delgada laminilla de altura importante que se extiende según un rectángulo.According to a first advantageous feature of the electric switch according to the invention, each turn is formed by a thin lamella of important height that extend according to a rectangle.

De esta forma, cuando el elemento de contacto fijo en forma de espira es atravesado por una corriente eléctrica, produce un campo electromagnético según una dirección perpendicular al plano de la espira. El elemento de contacto móvil, que, de forma ventajosa, se extiende longitudinalmente según una dirección paralela al plano de la espira, se ve entonces sometido a una fuerza de Laplace de un valor importante y orientada perpendicularmente a su longitud, en la dirección de las zonas de contacto de los elementos de contacto fijos. Por otra parte, al extenderse la espira según una forma de rectángulo, el volumen que ocupa se ve reducido, lo que permite disminuir la voluminosidad total del conmutador eléctrico.In this way, when the contact element fixed in the form of a spiral is crossed by an electric current, produces an electromagnetic field according to a perpendicular direction to the plane of the spiral. The mobile contact element, which, in a way advantageously, it extends longitudinally according to one direction parallel to the plane of the spiral, it is then subjected to a Laplace strength of an important and oriented value perpendicular to its length, in the direction of the areas of contact of the fixed contact elements. On the other hand, at extend the spiral according to a rectangle shape, the volume that occupies is reduced, which reduces the volume Total electrical switch.

Ventajosamente, la laminilla que constituye dicho elemento de contacto fijo comprende, en al menos una parte de su longitud, una vuelta orientada hacia el otro elemento de contacto fijo.Advantageously, the foil that constitutes said fixed contact element comprises, in at least a part of its length, a turn oriented towards the other contact element permanent.

De esta forma, la presencia de esta vuelta permite disminuir el volumen ocupado por la espira formada por el elemento de contacto fijo, sin que disminuya por ello el valor del campo electromagnético inducido por ésta.In this way, the presence of this return allows to decrease the volume occupied by the spiral formed by the fixed contact element, without decreasing the value of the electromagnetic field induced by it.

De acuerdo con otra característica ventajosa del conmutador eléctrico de conformidad con la invención, cada zona de contacto de cada elemento de contacto fijo se extiende en un plano que comprende las direcciones del campo electromagnético y del eje que pasa por las dos zonas de contacto.According to another advantageous feature of the electrical switch according to the invention, each zone of contact of each fixed contact element extends in a plane comprising the directions of the electromagnetic field and the axis that passes through the two contact zones.

De forma ventajosa, el elemento de contacto móvil comprende dos remaches configurados para cooperar con dos remaches dispuestos en cada zona de contacto de cada elemento de contacto fijo.Advantageously, the contact element mobile comprises two rivets configured to cooperate with two rivets arranged in each contact zone of each element of fixed contact

Así pues, las superficies de contacto entre el elemento de contacto móvil y las zonas de contacto comprenden una superficie calibrada de tal modo que las fuerzas de repulsión que se han de contrarrestar presentan valores que es posible aproximar.Thus, the contact surfaces between the mobile contact element and the contact areas comprise a surface calibrated in such a way that the repulsive forces that have to counter present values that is possible approximate

Preferiblemente, cada elemento de contacto fijo presenta una forma adaptada, en el momento del paso de la corriente, para crear, en el espacio dentro del cual se sitúa dicho elemento de contacto móvil, un campo electromagnético uniforme.Preferably, each fixed contact element presents an adapted form, at the time of the passage of the current, to create, in the space within which said Mobile contact element, a uniform electromagnetic field.

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Ventajosamente, las dos espiras formadas por los elementos de contacto fijos están dispuestas coaxial y paralelamente una con respecto a la otra, y están separadas una de otra por una distancia igual a la anchura de las aberturas que éstas delimitan interiormente, en una posición denominada de Helmholtz.Advantageously, the two turns formed by the fixed contact elements are arranged coaxially and in parallel one with respect to the other, and they are separated from each other by a distance equal to the width of the openings that they delimit inwardly, in a position called Helmholtz.

Como recordatorio, las bobinas denominadas de Helmholtz forman un dispositivo constituido por dos espiras circulares de igual radio, paralelas y situadas coaxialmente, a una distancia una de otra igual a su radio. Al hacer circular una corriente eléctrica por estas espiras, se crea un campo electromagnético en sus inmediaciones que tiene la particularidad de ser relativamente uniforme. Este dispositivo presenta la ventaja de ser práctico al tiempo que resulta poco costoso.As a reminder, the so-called coils of Helmholtz form a device consisting of two turns circular of equal radius, parallel and coaxially located, at a distance from each other equal to its radius. By circulating one electric current through these turns, a field is created electromagnetic in its vicinity that has the particularity of being relatively uniform. This device has the advantage of being practical while it is inexpensive.

Aquí, las espiras no son circulares por una razón de voluminosidad, si bien están dispuestas en la posición de Helmholtz, de tal manera que sus comportamientos son casi idénticos a los de las espiras circulares.Here, the turns are not circular by a bulky ratio, although they are arranged in the position of Helmholtz, in such a way that their behaviors are almost identical to those of the circular turns.

De esta forma, el campo electromagnético creado por las espiras presenta un valor máximo.In this way, the electromagnetic field created for the turns it presents a maximum value.

Otras características ventajosas y no limitativas del conmutador eléctrico de acuerdo con la invención son las siguientes:Other advantageous features and not Limitations of the electrical switch according to the invention are the following:

- la dirección del campo electromagnético es ortogonal a la dirección del eje que pasa por las dos zonas de contacto; y- the direction of the electromagnetic field is orthogonal to the direction of the axis that passes through the two zones of Contact; Y

- el elemento de contacto móvil está hecho de un material conductor no magnético.- the mobile contact element is made of a non-magnetic conductive material.

Ventajosamente, cada uno de los elementos de contacto fijos y móvil está hecho de cobre.Advantageously, each of the elements of Fixed and mobile contact is made of copper.

De forma ventajosa, por último, los elementos de contacto fijos son idénticos.Advantageously, finally, the elements of Fixed contacts are identical.

Así pues, el coste de fabricación del conmutador eléctrico se reduce.So, the manufacturing cost of the switch Electric is reduced.

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Detailed description of an embodiment example

La descripción que sigue con respecto a los dibujos anexos, proporcionados a título de ejemplos no limitativos, hará comprender bien en qué consiste la invención y cómo puede ser realizada.The description that follows with respect to attached drawings, provided by way of non-limiting examples, will make you understand well what the invention is and how it can be done.

En los dibujos que se acompañan:In the accompanying drawings:

- la Figura 1 es una vista esquemática en corte longitudinal de un conmutador eléctrico de acuerdo con la invención;- Figure 1 is a schematic sectional view longitudinal of an electrical switch according to the invention;

- la Figura 2 es una vista en despiece y en perspectiva de los elementos de contacto fijos y móvil del conmutador eléctrico de la Figura 1;- Figure 2 is an exploded view and in perspective of the fixed and mobile contact elements of the electric switch of Figure 1;

- la Figura 3 es una vista esquemática y ensamblada de los elementos de contacto fijos y móvil de la Figura 2;- Figure 3 is a schematic view and assembled of the fixed and mobile contact elements of the Figure 2;

- la Figura 4 es una vista esquemática de los elementos de contacto fijos y móvil de la Figura 3, que ilustra líneas de campo magnético; y- Figure 4 is a schematic view of the fixed and mobile contact elements of Figure 3, illustrating magnetic field lines; Y

- la Figura 5 es una vista esquemática y ensamblada de una variante de realización de los elementos de contacto fijos y móvil de la Figura 3.- Figure 5 is a schematic view and assembly of a variant embodiment of the elements of fixed and mobile contact of Figure 3.

En la Figura 1, se ha representado esquemáticamente un conmutador eléctrico 1 destinado a ser conectado o unido a dos ramas de un circuito eléctrico para abrirlo o cerrarlo.In Figure 1, it has been represented schematically an electrical switch 1 intended to be connected or attached to two branches of an electrical circuit to open it or close it

Este conmutador eléctrico 1, aquí un aparato modular, comprende una carcasa o caja 2 que se ha representado en forma de una pletina rectangular, en cuyo interior están dispuestos dos elementos de contacto fijos 10, 20 y un elemento de contacto móvil 30 que es gobernado en su posición por unos medios de mando 40 con el fin de conectar eléctricamente los dos elementos de contacto fijos 10, 20.This electric switch 1, here a device modular, comprises a housing or box 2 that has been represented in shape of a rectangular plate, inside which are arranged two fixed contact elements 10, 20 and one contact element mobile 30 which is governed in position by control means 40 in order to electrically connect the two contact elements fixed 10, 20.

La caja 2 presenta una pared de fondo 2A y una cara delantera accesible para un usuario, así como cuatro paredes laterales de las cuales dos son principales.Box 2 has a bottom wall 2A and a front face accessible to a user, as well as four walls laterals of which two are main.

Ventajosamente, como se muestra más concretamente en la Figura 2, los dos elementos de contacto fijos 10, 20 presentan una forma idéntica configurada para crear, en el momento del paso de una corriente eléctrica por el conmutador eléctrico 1, un campo electromagnético B. Más precisamente, cada elemento de contacto fijo 10, 20 presenta una primera parte 10A, 20A destinada a ser conectada o unida a una rama de dicho circuito eléctrico, y una segunda parte en forma de espira 10B, 20B.Advantageously, as shown more specifically in Figure 2, the two fixed contact elements 10, 20 present an identical form configured to create, in the moment of passage of an electric current through the switch electric 1, an electromagnetic field B. More precisely, each fixed contact element 10, 20 has a first part 10A, 20A intended to be connected or attached to a branch of said circuit electric, and a second spiral-shaped part 10B, 20B.

Las primeras partes 10A, 20A de los elementos de contacto fijos están constituidas, cada una de ellas por una delgada laminilla que se extiende en un plano paralelo a la pared de fondo 2A de la caja 2, según un mismo eje V pero en sentidos opuestos.The first parts 10A, 20A of the elements of fixed contacts are constituted, each of them by a thin lamella that extends in a plane parallel to the wall of bottom 2A of box 2, along the same V axis but in directions opposites

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Las espiras 10B, 20B están igualmente constituidas, cada una de ellas, por una delgada laminilla que presenta una sección de altura importante. Cada laminilla se extiende en un plano paralelo a las caras laterales principales de la caja 2, y forma un bucle cuadrado que define una abertura central cuadrada. Los planos en los que se extienden las dos espiras 10B, 20B son, en consecuencia, paralelos entre sí y están separados el uno del otro por una distancia igual a la anchura de las aberturas centrales que delimitan interiormente las espiras.The turns 10B, 20B are equally constituted, each of them, by a thin foil that It presents an important height section. Each lamella is extends in a plane parallel to the main lateral faces of box 2, and forms a square loop that defines a central opening square. The planes in which the two turns 10B extend, 20B are, consequently, parallel to each other and are separated the from each other for a distance equal to the width of the openings centrals that internally define the turns.

Cada espira 10B, 20B presenta, por tanto, cuatro ramas rectas de las que una primera rama inferior 13A, 23A está fijada a la pared de fondo de la caja 2 y está unida a la primera parte 10A, 20A del elemento de contacto fijo 10, 20 correspondiente.Each turn 10B, 20B therefore presents four straight branches of which a first lower branch 13A, 23A is fixed to the bottom wall of box 2 and is attached to the first part 10A, 20A of the fixed contact element 10, 20 correspondent.

Para ello, el extremo libre de esta primera rama presenta un codo orientado hacia el otro elemento de contacto fijo 10, 20, cuyo borde superior está unido a la parte 10A, 20A del elemento de contacto fijo 10, 20 correspondiente.To do this, the free end of this first branch it has an elbow oriented towards the other fixed contact element 10, 20, whose upper edge is attached to part 10A, 20A of the corresponding fixed contact element 10, 20.

La cuarta rama 13B, 23B de cada espira se extiende hasta las proximidades de la primera rama 13A, 23A, de manera que cada espira es casi cerrada. El extremo de esta cuarta rama 13B, 23B está igualmente acodado y se extiende en un plano paralelo a la pared de fondo 2A de la caja 2, en dirección al otro elemento de contacto fijo 10, 20. Este extremo acodado forma, por tanto, una zona de contacto 11, 21 vuelta hacia la cara delantera de la carcasa o caja 2.The fourth branch 13B, 23B of each loop is extends to the vicinity of the first branch 13A, 23A, of so that each loop is almost closed. The end of this fourth branch 13B, 23B is equally angled and extends in a plane parallel to the bottom wall 2A of the box 2, in the direction of the other fixed contact element 10, 20. This angled end forms, by therefore, a contact zone 11, 21 turned towards the front face of the housing or box 2.

En otras palabras, las dos espiras presentan formas de bucles rectangulares, coaxiales y separados el uno del otro por una distancia igual a la anchura de las aberturas centrales que éstos delimitan interiormente. Esta distancia corresponde aquí a la distancia que separa la primera rama de la cuarta rama de cada espira.In other words, the two turns present rectangular, coaxial and separate loop shapes the one of the another for a distance equal to the width of the central openings that these delimit inwardly. This distance corresponds here at the distance that separates the first branch from the fourth branch of each turn.

El elemento de contacto móvil 30 forma una laminilla rectangular cuya longitud mayor se extiende según una dirección de eje V paralela a la pared de fondo 2A de la caja 2 y a los planos de las espiras 10B, 20B. Este está dispuesto entre las dos espiras 10B, 20B. Más precisamente, las dos espiras están dispuestas una enfrente de la otra, de tal modo que delimitan entre ellas un espacio dentro del cual está dispuesto el elemento de contacto móvil 30.The mobile contact element 30 forms a rectangular lamella whose largest length extends according to a V-axis direction parallel to bottom wall 2A of box 2 and a the planes of the turns 10B, 20B. This is arranged between two turns 10B, 20B. More precisely, the two turns are arranged opposite each other, so that they delimit between they a space within which the element of mobile contact 30.

Los dos extremos del elemento de contacto móvil 30 y las zonas de contacto 11, 21 de los elementos de contacto fijos 10, 20 están, cada uno de ellos, perforados con una abertura que aloja un remache 12, 22, 32 fijado por soldadura.The two ends of the mobile contact element 30 and contact zones 11, 21 of the contact elements fixed 10, 20 are, each of them, perforated with an opening which houses a rivet 12, 22, 32 fixed by welding.

Estos remaches están configurados para apoyarse unos contra otros cuando, como se muestra en la Figura 3, el elemento de contacto móvil 30 entra en contacto con los elementos de contacto fijos 10, 20.These rivets are set to support against each other when, as shown in Figure 3, the mobile contact element 30 comes into contact with the elements of fixed contact 10, 20.

De forma ventajosa, cada uno de los elementos de contacto fijos 10, 20 y móvil 30 está hecho de un material conductor no magnético, tal como el cobre.Advantageously, each of the elements of fixed contact 10, 20 and mobile 30 is made of a material non-magnetic conductor, such as copper.

En cuanto a los remaches, éstos están hechos de plata con el fin de limitar las pérdidas resistivas en los puntos de contacto entre los remaches 12, 22, 32 de los elementos conmutadores fijos 10, 20 y móvil 30.As for the rivets, these are made of silver in order to limit resistive losses at points of contact between the rivets 12, 22, 32 of the elements fixed switches 10, 20 and mobile 30.

Como se muestra más concretamente en la Figura 1, los medios de mando 40 del conmutador eléctrico 1 comprenden un zócalo 43, fijado al elemento de contacto móvil 30 y que se extiende longitudinalmente a partir de este elemento de contacto móvil, hacia la cara delantera de la caja 2.As shown more specifically in Figure 1, the control means 40 of the electric switch 1 comprise a socket 43, fixed to the mobile contact element 30 and extending longitudinally from this mobile contact element, towards the front face of the box 2.

Los medios de mando 40 comprenden, además, un eje o árbol 41 que está montado de forma pivotante entre las dos paredes laterales principales de la caja 2, cerca de su cara delantera, y que presenta dos posiciones angulares estables.The control means 40 further comprise a shaft or shaft 41 that is pivotally mounted between the two main side walls of box 2, near your face front, and presenting two stable angular positions.

Este árbol 41 comporta, en su pared cilíndrica, dos patas 41A, 41B separadas angularmente una de otra, de las que una primera pata 41A sobresale de la cara delantera de la caja 2 con el fin de ser manipulable manualmente por un usuario. En cuanto a la otra pata 41B, ésta está unida por una varilla 42 al zócalo 43 de tal manera que se pueda transformar un movimiento de rotación del árbol 41 en un movimiento de traslación del zócalo 43 hacia la pared de fondo 2A de la caja 2.This tree 41 has, in its cylindrical wall, two legs 41A, 41B angularly separated from each other, from which a first leg 41A protrudes from the front face of the box 2 with in order to be manually manipulated by a user. As to the other leg 41B, this is connected by a rod 42 to the socket 43 of such that a rotation movement of the tree 41 in a translational movement of socket 43 towards the bottom wall 2A of box 2.

En una de las posiciones estables del árbol 41, el elemento de contacto móvil 30 está en contacto con los dos elementos de contacto fijos 10, 20, y, en la otra, no está en contacto.In one of the stable positions of tree 41, the mobile contact element 30 is in contact with the two fixed contact elements 10, 20, and, in the other, is not in Contact.

Por último, los medios de mando 40 comportan un resorte de solicitación 44 dispuesto a compresión entre la pared de fondo 2A de la caja 2 y el elemento de contacto móvil 30.Finally, the control means 40 involve a request spring 44 arranged to compression between the wall of bottom 2A of the box 2 and the mobile contact element 30.

Según una variante de realización de la invención, como se muestra en la Figura 5, las laminillas que forman cada espira 10B', 20B' comprenden, en al menos una parte de su longitud, una vuelta 15, 25 orientada hacia el otro elemento de contacto fijo 10', 20'.According to a variant embodiment of the invention, as shown in Figure 5, the lamellae that form each turn 10B ', 20B' comprise, in at least a part of its length, one turn 15, 25 oriented towards the other element of fixed contact 10 ', 20'.

Más precisamente, aquí, la primera rama inferior de cada espira 10B', 20B' está replegada en toda su longitud dentro de un plano paralelo a la pared de fondo 2A de la caja 2, a fin de formar un reborde que está fijado a esta misma pared de fondo.More precisely, here, the first lower branch of each loop 10B ', 20B' is retracted throughout its length within of a plane parallel to the bottom wall 2A of the box 2, in order to form a flange that is fixed to this same bottom wall.

Cada elemento de contacto fijo 10, 20 presenta entonces una altura menor y, en consecuencia, un volumen ocupado reducido sin que sus características electromagnéticas se hayan visto por ello sensiblemente modificadas.Each fixed contact element 10, 20 presents then a lower height and, consequently, a busy volume reduced without its electromagnetic characteristics Seen by it significantly modified.

En cualquier caso, para cerrar el contacto eléctrico entre los dos elementos de contacto fijos 10, 20, el usuario hace pivotar el árbol 41 de manera que el zócalo 43 ejerza un apoyo normal sobre el elemento de contacto móvil 30 para que sus dos remaches 32 entren en contacto con cada uno de los remaches 12, 22 de los elementos de contacto fijos 10, 20.In any case, to close the contact electrical between the two fixed contact elements 10, 20, the user swings shaft 41 so that socket 43 exerts normal support on the mobile contact element 30 so that its two rivets 32 come into contact with each of the rivets 12, 22 of the fixed contact elements 10, 20.

Se expondrá a continuación la descripción del funcionamiento del conmutador eléctrico con referencia a las Figuras 3 y 4.The description of the electrical switch operation with reference to Figures 3 and 4.

En funcionamiento normal, cuando una corriente denominada moderada atraviesa el conmutador eléctrico 1, esta corriente pasa por una de las dos espiras 10B, 20B, recorre el elemento de contacto móvil 30 desde uno de sus extremos hasta el otro, y pasa a continuación a la otra de las espiras 10B, 20B.In normal operation, when a current called moderate crosses electrical switch 1, this current passes through one of the two turns 10B, 20B, runs through the mobile contact element 30 from one of its ends to the another, and then goes on to the other of the turns 10B, 20B.

El paso de la corriente por los remaches 12, 22, 32 se concentra en una sección de pequeñas dimensiones, lo que provoca un estrechamiento o estricción de la corriente y genera, por tanto, campos electromagnéticos secundarios en estos remaches. Estos campos electromagnéticos secundarios crean unas fuerzas de repulsión Fr que tienen la tendencia a empujar el elemento de contacto móvil 30 en el sentido de interrumpir el contacto con los elementos de contacto fijos 10, 20.The passage of the current through the rivets 12, 22, 32 focuses on a section of small dimensions, which causes a narrowing or restriction of the current and generates, by Therefore, secondary electromagnetic fields in these rivets. These secondary electromagnetic fields create forces of repulsion Fr that have the tendency to push the element of mobile contact 30 in the sense of interrupting contact with the fixed contact elements 10, 20.

Por otra parte, siempre en funcionamiento normal, el paso de la corriente por cada elemento de contacto fijo 10, 20 genera, como se muestra más particularmente en la Figura 4, un campo electromagnético uniforme B entre las dos espiras 10B, 20B, cuyas líneas de campo están dirigidas, dentro del espacio definido entre las dos espiras, según una dirección W ortogonal a los planos de las espiras.On the other hand, always in operation normal, the passage of current through each fixed contact element 10, 20 generates, as shown more particularly in Figure 4, a uniform electromagnetic field B between the two turns 10B, 20B, whose field lines are directed, within the space defined between the two turns, according to an orthogonal W direction a the planes of the turns.

El elemento de contacto móvil 30, que está dispuesto dentro de este espacio, se ve expuesto al campo electromagnético B. Ahora bien, como es atravesado de uno de sus extremos al otro por una corriente eléctrica, se ve sometido a una fuerza de Laplace denominada fuerza de atracción F, dirigida hacia la pared de fondo 2A de la caja 2. Esta fuerza de atracción F tiene como efecto atraer el elemento de contacto móvil 30 a contacto con los elementos de contacto fijos 10, 20.The mobile contact element 30, which is arranged within this space, is exposed to the field electromagnetic B. Now, as it is crossed by one of its ends to the other by an electric current, is subjected to a Laplace force called attraction force F, directed towards the bottom wall 2A of the box 2. This force of attraction F has as an effect attracting the mobile contact element 30 to contact with fixed contact elements 10, 20.

Estas fuerzas de atracción F y de repulsión Fr mantienen, en funcionamiento normal, unos valores moderados en comparación con los valores de los esfuerzos mecánicos generados por los medios de mando 40 y con los valores de las fuerzas de gravedad.These forces of attraction F and repulsion Fr maintain, in normal operation, moderate values in comparison with the mechanical stress values generated by the command means 40 and with the values of the forces of gravity.

Por el contrario, cuando el valor de la corriente que atraviesa el conmutador eléctrico 1 aumenta drásticamente, por ejemplo, en el momento de un cortocircuito, las fuerzas de repulsión Fr toman valores muy importantes. Éstas son, ventajosamente, contrarrestadas por la fuerza de atracción F, que también aumenta proporcionalmente al cuadrado del valor de la corriente que atraviesa el elemento de contacto móvil 30.On the contrary, when the value of the current through electrical switch 1 increases drastically, for example, at the time of a short circuit, the Fr repulsion forces take very important values. These are, advantageously, counteracted by the force of attraction F, which it also increases proportionally to the square of the value of the current flowing through the mobile contact element 30.

Los diferentes remaches 12, 22, 32 permanecen, por tanto, en contacto unos con otros de una manera adecuada como para que no se cree ningún arco eléctrico perjudicial para el conmutador eléctrico 1.The different rivets 12, 22, 32 remain, therefore, in contact with each other in a proper way as so that no electric arc harmful to the electric switch 1.

Para abrir el contacto, el usuario puede actuar sobre el árbol 41 al objeto poner fuera de contacto el elemento de contacto móvil 30 con respecto a los elementos de contacto fijos 10, 20.To open the contact, the user can act on the tree 41 to the object put out of contact the element of mobile contact 30 with respect to fixed contact elements 10, twenty.

La presente invención no está de ninguna manera limitada a los modos de realización descritos y representados, pero el experto de la técnica sabrá aportar cualquier variante de conformidad con su espíritu.The present invention is in no way limited to the embodiments described and represented, but the skilled person will know how to provide any variant of conformity with his spirit.

Claims

1. An electrical switch (1) comprising two fixed contact elements and a mobile contact element (30), configured to electrically connect two contact zones (11, 21) of the two fixed contact elements (10, 20; 10 ', 20') located on an axis (V), such that the two fixed contact elements (10, 20; 10 ', 20') have turns (10B, 20B; 10B ', 20B') , and the mobile contact element (30) has a lamella shape whose largest length extends parallel to the turns (10B, 20B; 10B ', 20B'), such that the two fixed contact elements (10, 20; 10 ', 20') are configured to create, at the time of the passage of the current, in the space within which said mobile contact element (30) is located, an electromagnetic field (B) oriented according to a direction ( W) different from that of the axis (V) that passes through the two contact zones (11, 21), in order to create an attractive force in the mobile contact element (30) n (F) directed towards said contact areas (11, 21), characterized in that the two fixed contact elements are arranged opposite each other and the movable contact element is arranged between the two fixed contact elements.

An electric switch (1) according to the preceding claim, characterized in that each turn (10B, 20B; 10B ', 20B') is formed by a thin foil of an important height, which extends according to a rectangle.

An electrical switch (1) according to the preceding claim, characterized in that the lamella constituting said fixed contact element (10 ', 20') comprises, at least a part of its length, a turn (15, 25 ) oriented towards the other fixed contact element (10 ', 20').

An electrical switch (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each contact zone (11, 21) of each fixed contact element (10, 20; 10 ', 20') extends in a plane comprising the directions (W) of the electromagnetic field (B) and the axis (V) that pass through the two contact zones (11, 21).

An electric switch (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the mobile contact element (30) comprises two rivets (32), intended to cooperate with two rivets (12, 22) arranged in each area of contact (11, 21) of each fixed contact element (10, 20; 10 ', 20').

An electrical switch (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each fixed contact element (10, 20; 10 ', 20') has a shape configured to create, at the time of the passage of the current , in the space within which said mobile contact element (30) is located, a uniform electromagnetic field (B).

An electric switch (1) according to the preceding claim, characterized in that the two turns (10B, 20B; 10B ', 20B') formed by the fixed contact elements (10, 20; 10 ', 20') are arranged coaxially and in parallel with respect to each other, and are separated from each other by a distance equal to the width of the openings that they delimit internally, in a position called Helmholtz.

An electric switch (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the direction (W) of the electromagnetic field (B) is orthogonal to the direction of the axis (V) that passes through the two contact areas (11 , twenty-one).

An electric switch (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the mobile contact element (30) is made of a non-magnetic conductive material.

An electric switch (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the fixed (10, 20; 10 ', 20') and mobile (30) contact elements is made of copper.

An electric switch (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed contact elements (10, 20; 10 ', 20') are identical.