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 PDF

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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.
Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención
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.
2. Descripción de la técnica convencional
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.
Sumario de la invención
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.
Breve descripción de los dibujos
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.
Descripción detallada de la 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.
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.
ES200602480A 2005-10-05 2006-09-28 Disyuntor de circuito de multiples polos y aparatos para evitar la deformacion del arbol de accionamiento del mismo. Pending ES2312264A1 (es)

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