ES2312264A1 - Disyuntor de circuito de multiples polos y aparatos para evitar la deformacion del arbol de accionamiento del mismo. - Google Patents
Disyuntor de circuito de multiples polos y aparatos para evitar la deformacion del arbol de accionamiento del mismo. Download PDFInfo
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Abstract
Disyuntor de circuito de múltiples polos y aparato para evitar la deformación del árbol de accionamiento del mismo. El disyuntor de circuito de múltiples polos incluye: una pluralidad de unidades de disyunción de polo individuales, que tienen un par de elementos de contacto fijos, un elemento de contacto móvil, así como árboles; un mecanismo de conmutación, dispuesto en una determinada de la pluralidad de unidades de disyunción de polo individuales; un par de árboles de accionamiento, unidos a cada árbol; y una unidad de prevención de deformación de árbol de accionamiento, dispuesta entre la unidad de disyunción de polo individual, de entre la pluralidad de unidades de disyunción individuales, que está separada comparativamente lejos de la unidad de conmutación, y la unidad de disyunción de polo individual adyacente.
Description
Disyuntor de circuito de múltiples polos y
aparato para evitar la deformación del árbol de accionamiento del
mismo.
La presente invención se refiere a un disyuntor
de circuito de múltiples polos y a un aparato para evitar la
deformación de un árbol de accionamiento del mismo, y, más
particularmente, a un disyuntor de circuito de múltiples polos que
puede asegurar el comportamiento de disyunción de un circuito y la
fiabilidad del producto al evitar la deformación de un árbol de
accionamiento, así como a un aparato para evitar la deformación de
un árbol de accionamiento del mismo.
En general, un disyuntor de circuito es un
dispositivo eléctrico que protege una carga y una línea o
conducción al interrumpir manual o automáticamente la línea en el
caso de una circunstancia anormal, tal como una sobrecarga y un
cortocircuito de la línea.
La Figura 1 es una vista en perspectiva que
ilustra un disyuntor de circuito de múltiples polos convencional.
La Figura 2 es una vista en perspectiva y fragmentada o en despiece
que ilustra un disyuntor de circuito de múltiples polos
convencional. La Figura 3 es una vista lateral que ilustra un
disyuntor de circuito de múltiples polos convencional. La Figura 4
es una vista en perspectiva que muestra la deformación de un árbol
de accionamiento de un disyuntor de circuito de múltiples polos
convencional.
Como se ilustra en las Figuras 1 a 4, el
disyuntor de circuito de múltiples polos convencional 1 incluye
cuatro unidades de disyunción de polo individuales 10a, 10b, 10c y
10d, esto es, una unidad de disyunción de polo individual 10a de
fase R, una unidad de disyunción de polo individual 10b de fase S,
una unidad de disyunción de polo individual 10c de fase T, y una
unidad de disyunción de polo individual 10d de fase N.
Cada una de las unidades de disyunción de polo
individuales incluye una caja 20 que tiene un espacio, elementos de
contacto fijos 41, instalados en la caja 20 con una distancia
predeterminada, un elemento de contacto móvil 42, dispuesto de
forma rotativa entre los elementos de contacto fijos 41 por medio
de unos árboles 53, un mecanismo de disparo (no mostrado),
destinado a desencadenar o disparar el disyuntor de circuito con la
detección de una corriente elevada que fluye a través del circuito,
un mecanismo de conmutación 50, accionado automáticamente por el
mecanismo de disparo o accionado manualmente al accionar un mango
51, a fin de separar el elemento de contacto móvil 42 de los
elementos de contacto fijos 41, con lo que se interrumpe o abre un
circuito, y un mecanismo 60 de extinción de arco, destinado a
extinguir el gas de arco, de una alta temperatura y una presión
elevada, generado entre el elemento de contacto móvil 42 y los
elementos de contacto fijos 41 en el instante de conmutar un
circuito.
El mecanismo de conmutación 50 incluye un mango
51, un elemento de ligadura o enlace superior (no mostrado),
acoplado al mecanismo de disparo, un elemento de enlace inferior
(no mostrado), acoplado conjuntamente con la parte inferior del
elemento de enlace superior, así como unos árboles de accionamiento
52, destinados, comúnmente, a unir el elemento de enlace inferior y
el árbol 53 de cada unidad de disyunción de polo individual, de tal
manera que el árbol 53 de cada unidad de disyunción de polo
individual puede rotar conjuntamente con el elemento de enlace
inferior.
En el disyuntor de circuito de múltiples polos
convencional así construido, cuando fluye por un circuito una
corriente normal, el elemento de contacto móvil 42 se encuentra en
contacto con los elementos de contacto fijos 41, a fin de mantener
con ello un estado de circuito cerrado.
Por otra parte, cuando fluye una corriente
elevada por el circuito de forma anormal mientras el circuito se
encuentra en un estado de conexión o cerrado, el disyuntor de
circuito se dispara. En este instante, el elemento de enlace
superior y el elemento de enlace inferior se hacen girar. A medida
que se hace girar el elemento de enlace inferior, el árbol 53
acoplado al mismo a través del árbol de accionamiento 52 rota en el
sentido horario o de giro de las agujas del reloj. En este
instante, el elemento de contacto móvil 42 es separado de los
elementos de contacto fijos 41 para mantener con ello un estado de
circuito abierto.
Sin embargo, en el disyuntor de circuito de
múltiples polos convencional, el mecanismo de conmutación 50 no
está instalado en el medio del disyuntor de circuito, sino que está
instalado descentrado o desplazado hacia uno de los lados, es
decir, en la unidad de disyunción de polo individual 10b de fase S,
que corresponde a la segunda por la derecha, según se ilustra en
las Figuras 1 y 2, de las cuatro unidades de disyunción de polo
individuales 10a, 10b, 10c y 10d, con el fin de hacer que quede
desequilibrada la fuerza aplicada a cada una de las unidades de
disyunción de polo individuales 10a, 10b, 10c y 10d por medio del
mecanismo de conmutación 50.
De forma subsiguiente se produce el problema de
que, según se muestra en la Figura 4, las porciones de extremo de
los árboles de accionamiento 52 se deforman, puesto que se doblan
en sentido horario. En consecuencia, el árbol instalado en la
unidad de disyunción de polo individual 10d de fase N presenta una
cantidad o magnitud de rotación más pequeña, en comparación con los
árboles instalados en las otras unidades de disyunción de polo
individuales 10a, 10b y 10c, y, como resultado de ello, el
comportamiento de contacto y separación entre los elementos de
contacto fijos 41 y el elemento de contacto móvil 42, así como la
fiabilidad del producto, se ven deteriorados.
En consecuencia, la presente invención se ha
llevado a cabo en un esfuerzo para resolver los problemas
anteriormente descritos, y tiene como propósito proporcionar un
disyuntor de circuito de múltiples polos que pueda evitar
eficazmente la deformación de un árbol de accionamiento mediante la
instalación de una unidad de prevención de deformación de árbol de
accionamiento en una porción de extremo del árbol de accionamiento
de una unidad de disyunción de polo individual situada
relativamente lejos de un mecanismo de conmutación, así como un
aparato para evitar la deformación de un árbol de accionamiento de
la misma.
Con el fin de conseguir el propósito
anteriormente mencionado, se proporciona un disyuntor de circuito
de múltiples polos de acuerdo con la presente invención, que
incluye: una pluralidad de unidades de disyunción de polo
individuales, que tienen un par de elementos de contacto fijos, un
elemento de contacto móvil, con el que contactan, selectivamente,
el par de elementos de contacto fijos, así como árboles destinados
a soportar a rotación el elemento de contacto móvil; un mecanismo
de conmutación, dispuesto en una determinada de la pluralidad de
unidades de disyunción de polo individuales, con el fin de
interrumpir o abrir selectivamente un circuito; un par de árboles de
accionamiento, unidos a cada árbol con el fin de transmitir
simultáneamente una fuerza de rotación generada por el mecanismo de
conmutación al árbol de cada unidad de disyunción de polo
individual; y una unidad de prevención de deformación de árbol de
accionamiento, dispuesta entre la unidad de disyunción de polo
individual, de entre la pluralidad de unidades de disyunción
individuales, que está separada comparativamente lejos del mecanismo
de conmutación, y la unidad de disyunción de polo individual
adyacente.
Por otra parte, un aparato para evitar la
deformación de un árbol de accionamiento de un disyuntor de
circuito de múltiples polos de la presente invención incluye: un
par de bloques de soporte, situados un frente al otro, con los
árboles de accionamiento dispuestos entre ellos de tal modo que se
evita la deformación de los árboles de accionamiento; y un miembro
de sujeción, destinado a sujetar el par de bloques de soporte entre
sí y a someter a presión los árboles de accionamiento situados
entre el par de bloques de soporte.
Los dibujos que se acompañan, los cuales se han
incluido para proporcionar una comprensión adicional de la
invención, y se han incorporado a esta Memoria y constituyen parte
de la misma, ilustran realizaciones de la invención y,
conjuntamente con la descripción, sirven para explicar los
principios de la invención.
En los dibujos:
la Figura 1 es una vista en perspectiva que
ilustra un disyuntor de circuito de múltiples polos
convencional;
la Figura 2 es una vista en perspectiva
fragmentada o en despiece que ilustra un disyuntor de circuito de
múltiples polos convencional;
la Figura 3 es una vista lateral que ilustra un
disyuntor de circuito de múltiples polos convencional;
la Figura 4 es una vista en perspectiva que
muestra la deformación de un árbol de accionamiento de un disyuntor
de circuito de múltiples polos convencional;
las Figuras 5 y 6 son vistas en perspectiva que
ilustran un disyuntor de circuito de múltiples polos de acuerdo con
la presente invención;
la Figura 7 es una vista en planta que ilustra
un disyuntor de circuito de múltiples polos de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 8 es una vista en perspectiva
despiezada y desde debajo que muestra un aparato para evitar la
deformación de un árbol de accionamiento de un disyuntor de
circuito de múltiples polos de acuerdo con la presente
invención;
la Figura 9 es una vista en planta que muestra
un aparato para evitar la deformación de un árbol de accionamiento
de un disyuntor de circuito de múltiples polos de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 10 es una vista en corte transversal
tomado a lo largo de la línea I-I de la Figura 9;
y
la Figura 11 es una vista en perspectiva que
ilustra la corrección de un árbol de accionamiento deformado en un
aparato para evitar la deformación de un árbol de accionamiento de
un disyuntor de circuito de múltiples polos de acuerdo con la
presente invención.
Se describirán en detalle, con referencia a los
dibujos que acompañan, un disyuntor de circuito de múltiples polos
y un aparato para evitar la deformación de un árbol de
accionamiento de un disyuntor de circuito de múltiples polos, de
acuerdo con realizaciones preferidas de la presente invención.
Las Figuras 5 y 6 son vistas en perspectiva que
ilustran un disyuntor de circuito de múltiples polos de acuerdo con
la presente invención. La Figura 7 es una vista en planta que
ilustra un disyuntor de circuito de múltiples polos de acuerdo con
la presente invención. La Figura 8 es una vista en perspectiva
despiezada y desde debajo que muestra un aparato para evitar la
deformación de un árbol de accionamiento de un disyuntor de
circuito de múltiples polos de acuerdo con la presente invención.
La Figura 9 es una vista en planta que muestra un aparato para
evitar la deformación de un árbol de accionamiento de un disyuntor
de circuito de múltiples polos de acuerdo con la presente
invención. La Figura 10 es una vista en corte transversal tomado a
lo largo de la línea I-I de la Figura 9. La Figura
11 es una vista en perspectiva que ilustra la corrección de un
árbol de accionamiento deformado en un aparato para evitar la
deformación de un árbol de accionamiento de un disyuntor de
circuito de múltiples polos de acuerdo con la presente
invención.
invención.
Elementos de los dibujos como, por ejemplo, un
elemento de contacto móvil, elementos de contacto fijos, árboles y
un mecanismo de extinción de arco, que tienen la misma estructura
que una construcción convencional, se describirán con referencia a
la Figura 1 por conveniencia en la explicación.
Como se ha ilustrado en ella, el disyuntor de
circuito de múltiples polos de acuerdo con la presente invención
incluye: una pluralidad de unidades de disyunción de polo
individuales 10a-10d, basadas en fase, que tienen
un par de elementos de contacto fijos 41, un elemento de contacto
móvil 42, con el que contactan, selectivamente, el par de elementos
de contacto fijos 41, así como árboles 53 destinados a soportar a
rotación el elemento de contacto móvil 42; un cuerpo 110 de
disyuntor de circuito; un mecanismo de conmutación 150; árboles de
accionamiento 152; y una unidad 170 de prevención de deformación de
árbol de accionamiento, destinada a evitar la deformación de los
árboles de accionamiento 152.
Cada una de las unidades de disyunción de polo
individuales incluye una caja 120 que tiene un espacio, elementos
de contacto fijos 41, instalados en la caja 120 con una distancia
predeterminada, un elemento de contacto móvil 42, dispuesto de
forma rotativa entre los elementos de contacto fijos 41 por medio
de los árboles 53, un mecanismo de disparo (no mostrado), destinado
a desencadenar o disparar el disyuntor de circuito con la detección
de una corriente elevada que fluye a través del circuito, un
mecanismo de conmutación 150, accionado automáticamente por el
mecanismo de disparo o accionado manualmente al accionar un mango
151, a fin de separar el elemento de contacto móvil 42 de los
elementos de contacto fijos 41, con lo que se interrumpe o abre un
circuito, y un mecanismo 60 de extinción de arco, destinado a
extinguir el gas de arco, de una alta temperatura y una presión
elevada, generado entre el elemento de contacto móvil 42 y los
elementos de contacto fijos 41 en el instante de conmutar un
circuito.
El mecanismo de conmutación 150 incluye un mango
151, un elemento de ligadura o enlace superior (no mostrado),
acoplado al mecanismo de disparo, un elemento de enlace inferior
(no mostrado), acoplado conjuntamente con la parte inferior del
elemento de enlace superior, así como unos árboles de accionamiento
152, destinados, comúnmente, a unir el elemento de enlace inferior
y el árbol 53 de cada unidad de disyunción de polo individual, de
tal manera que el árbol 53 de cada unidad de disyunción de polo
individual puede rotar conjuntamente con el elemento de enlace
inferior.
El mecanismo de conmutación 150 está dispuesto
en una cualquiera de la pluralidad de unidades de disyunción de
polo individuales y sirve para proporcionar a los árboles 53 una
fuerza de rotación generada con la disyunción de un circuito.
El par de árboles de accionamiento 152 está
acoplado a cada árbol 53 con el fin de transmitir simultáneamente
la fuerza de rotación desde el mecanismo de conmutación 150.
La unidad 170 de prevención de deformación de
árbol de accionamiento está dispuesta entre la unidad de disyunción
de polo individual 110d, de entre la pluralidad de unidades de
disyunción de polo individuales 110a-110d, que está
separada comparativamente lejos del mecanismo de conmutación 150, y
la unidad de disyunción de polo individual adyacente 110c, con el
fin de evitar la deformación de los árboles de accionamiento
152.
Es decir, el cuerpo 110 de disyuntor de circuito
tiene la unidad de disyunción de polo individual 110a de fase R, la
unidad de disyunción de polo individual 110b de fase S, la unidad
de disyunción de polo individual 110c de fase T, y la unidad de
disyunción de polo individual 110d de fase N, dispuestas
secuencialmente dentro de él. El mecanismo de conmutación está
dispuesto en la unidad de disyunción de polo individual de fase S,
y la unidad 170 de prevención de deformación de árbol de
accionamiento está dispuesta entre la unidad de disyunción de polo
individual 110d de fase N y la unidad de disyunción de polo
individual 110c de fase T.
El aparato para evitar la deformación de un
árbol de accionamiento de un disyuntor de circuito de múltiples
polos de acuerdo con una realización preferida de la presente
invención incluye un par de bloques de soporte 171 y 172, situados
un frente al otro, con los árboles de accionamiento 152 dispuestos
entre ellos, y un miembro de sujeción 175 y 176, destinado a
sujetar el par de bloques de soporte 171 y 172 entre sí y a someter
a presión los árboles de accionamiento 152 situados entre el par de
bloques de soporte 171 y 172.
Se han formado en las superficies opuestas de
los bloques de soporte 171 y 172 unas ranuras de sujeción 173,
destinadas a insertar los árboles de accionamiento 152 en su
interior. Se han formado unas porciones en pendiente o inclinadas
174 en las superficies opuestas de los bloques de soporte 171 y
172, en las que se han formado las ranuras de sujeción 173.
Por medio de una fuerza de abrazamiento
producida por un perno 175 y una tuerca 176, las porciones en
pendiente 174 crean zonas deformadas de los árboles de
accionamiento 152, dobladas en el mismo sentido que la rotación de
los árboles de accionamiento 152, es decir, en un sentido
anti-horario o contrario al del giro de las agujas
del reloj, por lo que corrigen eficazmente la deformación de los
árboles de accionamiento 152 provocada por el hecho de que el
mecanismo de conmutación está dispuesto excéntricamente en el
cuerpo 110 del disyuntor de circuito.
El ángulo \theta de las porciones en pendiente
174 es, preferiblemente, entre 4,5 y 5,5° aproximadamente. Es
decir, si el ángulo \theta de las porciones en pendiente 174 es
menor que 4,5°, la magnitud de la correlación de los árboles de
accionamiento 152 es pequeña. Si el ángulo \theta de las
porciones en pendiente 174 es mayor que 5,5°, los árboles de
accionamiento 152 pueden ser doblados excesivamente. Así pues, es
preferible que el ángulo \theta de las porciones en pendiente 174
se encuentre entre aproximadamente 4,5 y 5,5° (en referencia a la
Figura 10).
Se han formado, en el medio de los bloques de
soporte 171 y 172, unos orificios pasantes 171a y 172a a través de
los cuales se ha de insertar el miembro de sujeción 175. Tras la
inserción del miembro de sujeción, por ejemplo, el perno 175, en
los orificios pasantes 171a y 172a, la tuerca 176 se asegura a una
porción de extremo del perno 175.
Gracias a la construcción o estructura
anteriormente descrita, cuando el mecanismo de conmutación 150 del
disyuntor de circuito es accionado hasta una posición de disparo o
activada como consecuencia de una corriente de sobrecarga o de
cortocircuito mientras el disyuntor de circuito se encuentra en un
estado conectado, los árboles 53 de las unidades de disyunción de
polo individuales 110a-110d, acoplados a través de
los árboles de accionamiento 152, giran en un sentido horario a
medida que es accionado el mecanismo de conmutación 150. En ese
instante, el elemento de contacto móvil 42 es separado de los
elementos de contacto fijos 41 con el fin de mantener con ello un
estado de circuito cerrado.
En ese instante, los bloques de soporte 171 y
172 del aparato 170 para evitar la deformación de un árbol de
accionamiento, someten a presión y soportan las porciones de
extremo de los árboles de accionamiento 152 correspondientes a las
zonas de los bloques de soporte 171 y 172 situadas entre la unidad
de disyunción de polo individual 110d de fase N y la unidad de
disyunción de polo individual 110c de fase T, por lo que se evita
de forma eficaz la deformación de los árboles de accionamiento
(hágase referencia a la Figura 11).
En el caso de que los árboles de accionamiento
152 se deformen por el hecho de que el mecanismo de conmutación 150
esté dispuesto excéntricamente en el cuerpo 110 de disyuntor de
circuito, los bloques de soporte 171 y 172 se ponen en contacto
fuertemente uno con otro por medio de la fuerza de abrazamiento
producida por el perno 175 y por la tuerca 176. En este instante,
como las zonas deformadas de los árboles de accionamiento 152 se
doblan en un sentido anti-horario por las porciones
en pendiente 174, éstas son compensadas llevándose hasta la
posición original.
Por tanto, la magnitud de la rotación del árbol
53 instalado en la unidad de disyunción de polo individual 110d de
fase N, es casi la misma que la de los árboles 53 de las otras
unidades de disyunción de polo individuales 110a, 110b y 110c, de
las tres fases R, S y T. Como resultado de ello, pueden ponerse en
contacto los elementos de contacto 41 y 42 de la unidad de
disyunción de polo individual 110d de fase N con la suficiente
fuerza de contacto, o separarse con la regulación temporal
adecuada.
Como se observa de lo anterior, de acuerdo con
la presente invención, la unidad de prevención de deformación de
árbol de accionamiento puede evitar la deformación de los árboles
de accionamiento, así como corregir adecuadamente las zonas
deformadas de los árboles de accionamiento, con lo que se mejora el
comportamiento de disyunción de circuito y la fiabilidad del
producto.
Claims (10)
1. Un disyuntor de circuito de múltiples polos,
que comprende:
una pluralidad de unidades de disyunción de polo
individuales, que tienen un par de elementos de contacto fijos, un
elemento de contacto móvil, con el que contactan, selectivamente, el
par de elementos de contacto fijos, así como árboles destinados a
soportar a rotación el elemento de contacto móvil;
un mecanismo de conmutación, dispuesto en una
determinada de la pluralidad de unidades de disyunción de polo
individuales, con el fin de interrumpir o abrir selectivamente un
circuito;
un par de árboles de accionamiento, unidos a
cada árbol con el fin de transmitir simultáneamente una fuerza de
rotación generada por el mecanismo de conmutación al árbol de cada
unidad de disyunción de polo individual; y
una unidad de prevención de deformación de árbol
de accionamiento, dispuesta entre la unidad de disyunción de polo
individual, de entre la pluralidad de unidades de disyunción de polo
individuales, que está separada comparativamente lejos del
mecanismo de conmutación, y la unidad de disyunción de polo
individual adyacente.
2. El disyuntor de circuito de múltiples polos
de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el cuerpo de
disyuntor de circuito tiene la unidad de disyunción de polo
individual de fase R, la unidad de disyunción de polo individual de
fase S, la unidad de disyunción de polo individual de fase T, y la
unidad de disyunción de polo individual de fase N, dispuestas
secuencialmente dentro de él, el mecanismo de conmutación está
dispuesto en la unidad de disyunción de polo individual de fase S,
y la unidad de prevención de deformación de árbol de accionamiento
está dispuesta entre la unidad de disyunción de polo individual de
fase N y la unidad de disyunción de polo individual de fase T.
3. El disyuntor de circuito de múltiples polos
de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la unidad de
prevención de deformación de árbol de accionamiento comprende:
un par de bloques de soporte, situados de forma
que se enfrenten entre sí con los árboles de accionamiento
dispuestos; y
un miembro de sujeción, destinado a sujetar el
par de bloques de soporte entre sí y a someter a presión los
árboles de accionamiento situados entre el par de bloques de
soporte.
4. El disyuntor de circuito de múltiples polos
de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual se han formado en
las superficies opuestas de los bloques de soporte unas ranuras de
sujeción, destinadas a insertar los árboles de accionamiento en su
interior.
5. El disyuntor de circuito de múltiples polos
de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual se han formado unas
porciones inclinadas o en pendiente en las superficies opuestas de
los bloques de soporte en las que se han formado las ranuras de
sujeción.
6. El disyuntor de circuito de múltiples polos
de acuerdo con la reivindicación 3 ó la reivindicación 4, en el
cual se han formado, en el medio de los bloques de soporte, unos
orificios pasantes a través de los cuales se ha de insertar el
miembro de sujeción.
7. El disyuntor de circuito de múltiples polos
de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual el miembro de
sujeción consiste en un perno y en una tuerca.
8. Un aparato para evitar la deformación de un
árbol de accionamiento de un disyuntor de circuito de múltiples
polos, que comprende:
un par de bloques de soporte, situados de forma
que se enfrenten entre sí con los árboles de accionamiento
dispuestos entre ellos con el fin de evitar la deformación de los
árboles de accionamiento; y
un miembro de sujeción, destinado a sujetar el
par de bloques de soporte entre sí y a someter a presión los
árboles de accionamiento situados entre el par de bloques de
soporte.
9. El aparato de acuerdo con la reivindicación
8, en el cual se han formado en las superficies opuestas de los
bloques de soporte unas ranuras de sujeción para la inserción en
ellas de los árboles de accionamiento, y se han formado unas
porciones inclinadas o en pendiente en las superficies opuestas de
los bloques de soporte en las que se han formado las ranuras de
sujeción.
10. El aparato de acuerdo con la reivindicación
8, en el cual se han formado, en el medio de los bloques de
soporte, orificios pasantes a través de los cuales se ha de insertar
el miembro de sujeción.
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