ES2342047T3 - Disyuntor al aire. - Google Patents
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Abstract
Un disyuntor al aire que comprende: un conductor estacionario (2) fijado sobre un contacto estacionario (3); un miembro móvil (7) sobre el cual está fijado un contacto móvil (6) que se conecta y desconecta con el contacto estacionario (3); un mecanismo de conmutación (15) que abre y cierra dicho miembro móvil (7) por oscilación; un contacto estacionario (4a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco estacionario (4) que se extiende desde dicho conductor estacionario (2) hasta un supresor de arco (17) a través de un primer resistor (31); y un contacto de arco móvil (8a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco móvil (8) que se extiende desde dicho miembro móvil (7) hasta dicho supresor de arco (17) a través de un segundo resistor (32); en el que, cuando el mecanismo de conmutación (15) conmuta en servicio dicho miembro móvil (7), dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de poner en contacto dicho contacto móvil (6) con dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco móvil (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a); y cuando dicho mecanismo de conmutación (15) conmuta al estado fuera de servicio dicho miembro móvil (7) dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de alejar dicho contacto móvil (6) de dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco móvil (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a).
Description
Disyuntor al aire.
La presente invención se refiere a una mejora en
los contactos de apertura y cierre de un disyuntor al aire.
La Fig. 4 es una vista en sección lateral de un
disyuntor al aire convencional, descrito, por ejemplo, en la
Solicitud de Patente japonesa (no examinada) No. 90424/1990. Un
disyuntor al aire convencional se describe también en el documento
US-5 260 533
(11-09-1993).
En el dibujo, la referencia numeral 1 es una
carcasa hecha con un material aislante, y el número 2 son unos
conductores estacionarios que están dispuestos en paralelo sobre la
carcasa 1 y tienen el mismo número que los polos, y en la cual un
contacto estacionario 3 está fijado sobre un extremo de cada
conductor estacionario, y el otro extremo sobresale del lado
trasero de la carcasa 1 y constituye un terminal lateral de
suministro de energía 2a. El número 4 es un conductor de arco
estacionario que se extiende desde el conductor estacionario 2
hasta un supresor del arco descrito más adelante, y el número 5 es
un contacto de arco estacionario fijado sobre una porción terminal
del conductor de arco estacionario 4.
El número 6 es un contacto móvil situado frente
al contacto estacionario 3 y que se sitúa en contacto con y se
aleja del contacto estacionario 3, el número 7 es un miembro móvil
al cual está fijado el contacto móvil 6. El número 8 es un
conductor de arco móvil constituido mediante la extensión del
miembro móvil 7 hacia el supresor del arco, y el número 9 es un
contacto de arco móvil fijado sobre una porción terminal del
conductor de arco móvil 8.
El número 10 es un brazo de contacto que sujeta
en rotación el miembro móvil 7, y el número 11 es un árbol del
brazo de contacto que soporta en rotación el brazo de contacto 10
sobre la carcasa 1. El número 12 es un conductor terminal, y el
conductor terminal está fijado a la carcasa 1 y sobresale del lado
trasero de la carcasa 1 y constituye un terminal lateral de
suministro de energía 12a. El número 13 es un conductor flexible
que conecta de manera amovible el miembro móvil 7 al conductor
terminal 12. El número 14 es un resorte de presión de contacto que
fuerza el miembro móvil 7 hacia una dirección de apertura, y el
número 15 es un mecanismo de conmutación, el número 16 es un árbol
que actúa como centro de giro del miembro móvil 7. El número 17 es
un supresor del arco y el número 18 es una pieza de relé
desconectador.
El mecanismo de conmutación 15 está compuesto
por un mecanismo de barra de doble horquilla sobradamente conocido,
y abre y cierra el miembro móvil 7 con el fin de poner en y fuera de
circuito el disyuntor al aire. En el estado en que el disyuntor al
aire es puesto en servicio, el mecanismo de conmutación 15 está
enganchado en un pestillo (no mostrado) conectado con la pieza de
relé desconectador 18 para mantener en servicio el disyuntor al
aire. Si el mecanismo de conmutación enganchado 15 es liberado del
pestillo, el disyuntor al aire es puesto fuera de servicio. El
número 19 es un resorte de cierre en el que se acumula la fuerza de
activación del cierre del mecanismo de conmutación 15, y el número
20 es un mecanismo de leva en el que una palanca 21 o un motor no
mostrado comprime el resorte de cierre 19 y acumula su fuerza.
Este tipo de disyuntor al aire detecta una
sobrecorriente que fluye a través de una carga conectada o una
corriente excesivamente intensa debido a un accidente o evento
similar, y la pieza de relé desconectador 18 libera del pestillo el
mecanismo de conmutación 15, por medio de lo cual el mecanismo de
conmutación 15 se pone en funcionamiento. Esto empuja hacia arriba
el brazo de contacto 10 alrededor del árbol 11 del brazo de
contacto mediante una fuerza del resorte de presión de contacto 14,
y el miembro móvil 7 es rotado en sentido sinistrorso alrededor del
árbol 16. De acuerdo con ello, el árbol móvil 6 es alejado del
contacto estacionario 3 y la corriente eléctrica que fluye entre
los dos contactos se interrumpe.
El brazo de contacto 10, el árbol 16, y el árbol
11 del brazo de contacto están situados de tal manera que el
miembro móvil 7 conectado al mecanismo de conmutación 15 oscile en
funcionamiento discontinuo. Más adelante se describirá el
movimiento oscilatorio del miembro móvil 7.
Cuando el disyuntor al aire está conectado, el
contacto móvil 6 está en contacto con el contacto estacionario 3,
pero el contacto de arco móvil 9 está alejado del contacto de arco
estacionario 5. Al desconectarse, el mecanismo de conmutación 15
eleva el brazo de contacto 10, con lo cual el contacto móvil 6 es
ligeramente desplazado lejos del contacto estacionario 3, y se
produce un arco entre los dos conductos de los contactos. A
continuación el brazo móvil 7 es rotado en sentido dextrorso
alrededor del árbol 16 empujado por el resorte de presión de
contacto 14. y el contacto de arco móvil 9 se sitúa en contacto con
el contacto de arco estacionario 5. Mediante la acción de elevación
del mecanismo de conmutación 15, mientras el contacto de arco móvil
9 es mantenido en contacto con el contacto de arco estacionario 5,
el contacto móvil 6 es acusadamente desplazado lejos del contacto
estacionario 3 utilizando este punto de contacto como fulcro, con lo
cual el arco entre los contactos se extiende y el flujo de
corriente se desplaza principalmente hacia el contacto de arco móvil
9 y hacia el contacto de arco estacionario 5. Mediante la
activación del mecanismo de activación 15, el miembro móvil 7 es
rotado en sentido sinistrorso, el contacto de arco móvil 9 se
desplaza lejos del contacto de arco estacionario 5, y el arco
generado en ese punto es inducido y extinguido por el supresor de
arco 17.
Al activarse, el arco móvil 7 rota en sentido
dextrorso mediante la operación de cierre del mecanismo de
conmutación 15 y, por consiguiente, el contacto de arco móvil 9 se
sitúa primeramente en contacto con el contacto de arco estacionario
5, por medio de lo cual puede producirse una conducción de corriente
eléctrica. Cuando el contacto móvil 6 continúa siendo empujado por
el mecanismo de conmutación 15 y se sitúa en contacto con el
contacto estacionario 3, el miembro móvil 7 rota en sentido
sinistrorso, el contacto de arco móvil 9 se aleja del contacto de
arco estacionario 5, y la conducción eléctrica se desplaza hacia el
contacto móvil 6 y hacia el contacto estacionario 3.
En el disyuntor al aire convencional descrito en
las líneas anteriores, el arco generado en el momento de la puesta
fuera de servicio, se desplaza hacia el contacto de arco móvil 9 y
el contacto de arco estacionario 5, y el arco es inducido y
extinguido por el supresor de arco 17. Por consiguiente, con la
finalidad de ofrecer resistencia al desgaste ocasionado por la
chispa del arco generada en el momento de la puesta fuera de
servicio y para impedir que el contacto de arco quede soldado de
acuerdo con lo descrito más adelante, es necesario emplear unos
contactos hechos con una aleación de tungsteno y plata como contacto
de arco estacionario 5 y como contacto de arco móvil 9.
La presente invención se ha desarrollado para
solventar dicho problema y tiene como objetivo la provisión de un
disyuntor al aire con un coste razonable, en el cual no sea
necesario utilizar ningún contacto hecho con una aleación de
tungsteno y plata como contacto de arco a través del cual el arco
sea inducido por el supresor de arco 17, siendo un arco fácilmente
suprimido mediante la limitación de corriente, y a duras penas se
producen los contactos de arco.
Un disyuntor al aire de acuerdo con la invención
incluye: un conductor estacionario fijado sobre un contacto
estacionario; un miembro móvil sobre el cual está fijado un contacto
móvil que se conecta y desconecta con el contacto estacionario
mencionado; un mecanismo de conmutación que abre y cierra el miembro
móvil por oscilación; un contacto de arco estacionario dispuesto en
una porción terminal de un conductor de arco estacionario que se
extiende desde el conductor estacionario hacia un supresor del arco
a través de un primer resistor; y un contacto de arco móvil
dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco móvil que
se extiende desde el miembro móvil hasta el supresor del arco hasta
un segundo resistor, y
en el que, cuando el mecanismo de conmutación
pone en servicio el miembro móvil, el contacto de arco móvil se
sitúa en contacto con el contacto de arco estacionario, y después de
situar en contacto el contacto móvil con el contacto estacionario,
el contacto de arco móvil se aleja del contacto de arco
estacionario; y cuando el mecanismo de conmutación pone fuera de
servicio el miembro móvil, el contacto de arco móvil se sitúa en
contacto con el contacto de arco estacionario, y después de alejar
el contacto móvil del contacto estacionario, el contacto de arco
móvil se aleja del contacto de arco estacionario.
Como alternativa, es posible que el resistor
esté dispuesto, o bien sobre el lado del miembro móvil o sobre el
lado del conductor fijo, tal y como se expone en las
reivindicaciones independientes 2 o 3.
La Fig. 1 es una vista en sección de una parte
esencial de un disyuntor al aire de acuerdo con la presente
invención.
La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una
parte recorrida por una corriente del disyuntor al aire de acuerdo
con la invención.
Las Figs. 3 (A), (B) y (C) son vistas
explicatorias de la operación de apertura y cierre del disyuntor al
aire de acuerdo con la invención.
La Fig. 4 es una vista en sección lateral de un
disyuntor al aire de acuerdo con la técnica anterior.
Forma de realización
1
La Fig. 1 es una vista en sección de una parte
esencial de un disyuntor al aire de acuerdo con la presente
invención, la Fig. 2 es una vista en perspectiva de una parte
recorrida por una corriente del disyuntor al aire de acuerdo con la
invención, y las Figs. 3 (A), (B) y (C) son vistas explicatorias de
la operación de apertura y cierre del disyuntor al aire de acuerdo
con la invención.
En los dibujos, las referencias 1 a 4, 6 a 8 y
10 a 17 son las mismas que las del disyuntor al aire convencional
referido con anterioridad, omitiéndose aquí una exposición adicional
de loas mismas. El número 4a es un contacto de arco estacionario
constituido en la porción terminal del conductor de arco
estacionario 4, y el número 31 es un primer resistor incorporado de
manera conductible entre el conductor estacionario 2 y el conductor
de arco estacionario 4. El número 8a es un contacto de arco móvil
constituido en una porción terminal, y el conductor de arco móvil
8, y el número 32 es un segundo resistor dispuesto de manera
conductible entre el miembro móvil 7 y el conductor de arco móvil
8.
En las líneas que siguen se describe el
funcionamiento del disyuntor al aire de acuerdo con la invención,
con referencia a las Figs. 3 (A), (B) y (C). La Fig. 3 (A) muestra
un estado en el que un disyuntor al aire está en servicio. Con
referencia al dibujo, el contacto móvil 6 está en contacto con el
contacto espacionario 3, y el contacto de arco móvil 8a está
alejado del contacto de arco estacionario 4a. En este estado, la
corriente eléctrica fluye por orden a través del conductor
estacionario 2, el contacto estacionario 3, el contacto móvil 6, el
miembro móvil 7, el conductor flexible 13, y el conductor terminal
12.
Cuando se inicia una operación de interrupción,
tras la detección de una corriente excesiva, el mecanismo de
conmutación 15 eleva el árbol 16, y el miembro móvil 7 gira en
sentido dextrorso mediante la fuerza presionante del resorte de
presión de contacto 14. De acuerdo con ello, el contacto móvil 6 es
ligeramente alejado del contacto estacionario 3 y la corriente
eléctrica fluye entre los dos contactos a través de un arco. Cuando
se sigue girando el miembro móvil 7, el contacto de arco móvil 8a se
sitúa en contacto con el contacto de arco estacionario 4a, tal y
como se muestra en la Fig. 3 (B). En este estado, la corriente fluye
por orden a través del conductor estacionario 2, el primer resistor
31, el conductor de arco estacionario 4, el contacto de arco
estacionario 4a, el contacto de arco móvil 8a, el conductor de arco
móvil 8, el segundo resistor 32, el miembro móvil 7, el conductor
flexible 13, y el conductor terminal 12. la resistencia del primer
resistor 31 y del segundo resistor 32, interpuesta en el flujo de
corriente mencionado limita la conducción de corriente.
Como resultado de esta acción limitativa de la
corriente, mientras se limita una corriente eléctrica accidental o
por otra circunstancia, el contacto de arco móvil 8a se aleja del
contacto de arco estacionario 4a, tal y como se muestra en la Fig.
3 (C). En este estado, se genera un arco entre el contacto de arco
estacionario 4a y el contacto de arco móvil 8a. Sin embargo, dado
que la energía del arco se reduce como resultado de la limitación
de la corriente eléctrica, el arco es fácilmente suprimido.
Puede producirse la soldadura de los contactos
en el momento de la puesta en servicio con la condición de que una
cantidad considerablemente intensa de corriente esté fluyendo a
través del mencionado disyuntor al aire. Esta soldadura se reduce
de acuerdo con la estructura de la invención. La razón se ofrece en
las líneas que siguen. Mediante la operación de cierre del
mecanismo de conmutación 5, en primer término, el contacto de arco
móvil 8a se sitúa en contacto con el contacto de arco estacionario
4a, por medio de lo cual una corriente fluye entre los dos
contactos.
Los dos contactos se abren ligeramente debido al
impacto y repulsión en el momento de la operación de cierre, y la
corriente que fluye a través de esta abertura genera un arco. Este
arco, tiene una temperatura elevada que funde la superficie de los
dos contactos. En este estado, cuando los dos contactos son
conectados de nuevo y el arco se extingue, las porciones fundidas
de la superficie de los contactos se enfrían, y se produce la
soldadura. Con el fin de poner remedio a este fenómeno, en la
técnica se han habitualmente utilizado contactos de aleación de
plata que difícilmente se funden.
Por otro lado, en la estructura de la invención,
el miembro móvil 7 está dispuesto para oscilar en el momento de la
operación de puesta fuera de servicio. Por consiguiente, la
corriente que fluye cuando el contacto de arco móvil 8a se sitúa en
contacto con el contacto de arco estacionario 4a está limitada por
el primer resistor 31 y por el segundo resistor 32, por medio de lo
cual la energía del arco que provoca la soldadura se reduce.
Incluso si se reduce la soldadura en la porción
en la que el contacto de arco móvil 8a está en contacto con el
contacto de arco fijo 4a, el miembro móvil 7 es empujado hacia abajo
en sentido sinistrorso utilizando la porción de contacto como
fulcro hasta que el contacto móvil 6 se sitúa en contacto con el
contacto estacionario 3 y, por consiguiente, la porción de contacto
una vez soldada es separada por la acción de palancas. Cuando el
contacto móvil 6 se sitúa en contacto con el contacto estacionario
3, la corriente se desplaza hasta el contacto móvil 6 y el contacto
estacionario 3, donde la resistencia es pequeña y, a continuación,
la porción en la que el contacto de arco móvil 8 está en contacto
con el contacto de arco estacionario 4a es separada. Como resultado
de ello, esta porción queda libre de generar arco alguno, y el
desgaste de los dos contactos provocado por un arco no se
produce.
Es, por consiguiente, posible emplear cualquier
material conductor principalmente hecho de cobre como conductor de
arco estacionario 4, que incluye el contacto de arco estacionario 4a
y el conductor de arco móvil 8 que incluye el contacto de arco
móvil 8a. En consecuencia, es necesario utilizar ningún contacto de
arco hecho de una aleación de tugsteno y plata.
Así mismo, es preferente que el primer resistor
31 y el segundo resistor 32 estén hechos de acero inoxidable con
una resistencia específica más alta que el material de cobre, en
lugar de una aleación de resistencia específica.
Aunque tanto el conductor de arco estacionario
4, como el conductor de arco móvil 8 están provistos del primer
resistor 31 y del segundo resistor 32, respectivamente, en la
descripción precedente, por supuesto se obtiene la misma ventaja en
el caso de que uno y otro conductores estén provistos de un
resistor.
De acuerdo con lo descrito con anterioridad, el
disyuntor al aire de acuerdo con la invención está provisto de un
mecanismo de conmutación 15 que abre y cierra un miembro móvil 7 de
manera oscilante, de un primer resistor 31 interpuesto entre un
conductor estacionario 2 y un contacto de arco estacionario 4a, y de
un segundo resistor 32 interpuesto entre un miembro móvil 7 un
contacto de arco móvil 8a. Este disyuntor al aire, cuando el
mecanismo de conmutación 15 pone en circuito el miembro móvil 7, un
contacto móvil 6 se sitúa en contacto con un contacto estacionario
3 manteniendo al tiempo el contacto de arco móvil 8a en contacto con
el contacto de arco móvil 4a, y a continuación,el contacto de arco
móvil 8a se aleja del contacto de arco estacionario 4a, y cuando el
mecanismo de conmutación 15 pone fuera de circuito el miembro móvil
7, el contacto de arco móvil 8a se sitúa en contacto con el
contacto de arco estacionario 4a, y después de que el contacto móvil
6 se aleja del contacto estacionario 3, el contacto de arco móvil
8a se aleja del contacto de arco estacionario 4a. Como resultado de
ello, una corriente eléctrica que fluya a través de los dos
contactos en el momento de apertura y cierre queda limitada por el
primer resistor 31 y por el segundo resistor 32, facilitando de este
modo la extinción del arco e impidiendo la soldadura de los
contactos de arco y, en consecuencia, ya no se requiere emplear
ningún contacto hecho con una aleación de tugsteno - plata como
contacto de arco, lo que hace posible obtener un disyuntor al aire
con un coste razonable.
Claims (3)
1. Un disyuntor al aire que comprende:
- un conductor estacionario (2) fijado sobre un contacto estacionario (3);
- un miembro móvil (7) sobre el cual está fijado un contacto móvil (6) que se conecta y desconecta con el contacto estacionario (3);
- un mecanismo de conmutación (15) que abre y cierra dicho miembro móvil (7) por oscilación;
- un contacto estacionario (4a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco estacionario (4) que se extiende desde dicho conductor estacionario (2) hasta un supresor de arco (17) a través de un primer resistor (31); y
- un contacto de arco móvil (8a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco móvil (8) que se extiende desde dicho miembro móvil (7) hasta dicho supresor de arco (17) a través de un segundo resistor (32);
- en el que, cuando el mecanismo de conmutación (15) conmuta en servicio dicho miembro móvil (7), dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de poner en contacto dicho contacto móvil (6) con dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco móvil (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a); y cuando dicho mecanismo de conmutación (15) conmuta al estado fuera de servicio dicho miembro móvil (7) dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de alejar dicho contacto móvil (6) de dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco móvil (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un disyuntor al aire que comprende:
- un conductor estacionario (2) fijado sobre un contacto estacionario (3);
- un miembro móvil (7) sobre el cual está fijado un contacto móvil (6) que se conecta y desconecta con dicho contacto estacionario (3);
- un mecanismo de conmutación (15) que abre y cierra dicho miembro móvil (7) por oscilación;
- un contacto de arco estacionario (4a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco estacionario (4) que se extiende desde dicho conductor de arco estacionario (2) hasta dicho supresor de arco (17) a través de un resistor (31); y
- un contacto de arco móvil (8a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco móvil (8) que se extiende desde dicho arco móvil (7) hasta dicho supresor de arco (17);
- en el que, cuando el mecanismo de conmutación (15) conmuta en servicio dicho miembro móvil (7), dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de situar dicho contacto móvil (6) en contacto con dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco móvil (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a); y cuando dicho mecanismo de conmutación (15) conmuta al estado fuera de servicio dicho miembro móvil (7), dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de alejar dicho contacto móvil (6) de dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco móvil (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a).
\vskip1.000000\baselineskip
3. Un disyuntor al aire que comprende:
- un conductor estacionario (2) fijado a un contacto estacionario (3);
- un miembro móvil (7) sobre el cual está fijado un contact0 móvil (6) que se conecta y desconecta con dicho contacto estacionario (3);
- un mecanismo de conmutación (15) que abre y cierra dicho miembro móvil (7) por oscilación;
- un contacto de arco estacionario (4a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco estacionario (4) que se extiende desde dicho conductor estacionario (2) hasta un supresor de arco (17); y
- un contacto de arco móvil (8a) dispuesto en una porción terminal de un conductor de arco móvil (8) que se extiende desde dicho arco móvil (7) hasta dicho supresor de arco (17) a través de un resistor (32);
- en el que, cuando el mecanismo de conmutación (15) conmuta en servicio dicho miembro móvil (7), dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de situar en contacto dicho contacto móvil (6) con dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco móvil (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a); y cuando dicho mecanismo de conmutación (15) conmuta al estado de fuera de servicio dicho miembro móvil (7), dicho contacto de arco móvil (8a) se sitúa en contacto con dicho contacto de arco estacionario (4a), y después de alejar dicho contacto móvil (6) de dicho contacto estacionario (3), dicho contacto de arco (8a) se aleja de dicho contacto de arco estacionario (4a).
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