ES2555868T3 - Interruptor de vacío para disyuntor de vacío - Google Patents
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Abstract
Un interruptor de vacío en un disyuntor de vacío, comprendiendo el interruptor de vacío: un recipiente aislado (110) sellado; un electrodo estacionario (130) instalado en una parte interior del recipiente aislado (110); un electrodo desplazable (140) dispuesto para mirar hacia el electrodo estacionario (130) y previsto para deslizar contra el recipiente aislado (110) a fin de generar un campo magnético entre una superficie enfrentada del electrodo estacionario (130) y una superficie enfrentada al mismo, y un miembro de atracción (180), situado adyacente a las superficies enfrentadas del electrodo estacionario (130) y del electrodo desplazable (140), está previsto para atraer un campo magnético radial generado entre el electrodo estacionario (130) y el electrodo desplazable (140) en una dirección radial, caracterizado por que una acanaladura de soporte (111a, 112a) está formada de manera escalonada en una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado a fin de soportar el miembro de atracción (180) insertado en la misma en una dirección axial, en la que la dirección axial es una dirección de movimiento del electrodo desplazable (140), la altura del miembro de atracción (180) en una dirección axial está formada con no menos que la distancia máxima entre el electrodo estacionario (130) y el electrodo desplazable (140), y el miembro de atracción (180) está hecho de un cuerpo ferromagnético.
Description
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DESCRIPCION
Interruptor de vado para disyuntor de vado Antecedentes de la invencion
1. Campo de la invencion
La presente divulgacion se refiere a un interruptor de vado para realizar una operacion de extincion de arco en un disyuntor de vado y, mas particularmente, a un interruptor de vado del disyuntor de vado para aumentar un campo magnetico radial que tiene un efecto en la fuerza de excitacion del arco.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
En general, un interruptor de vado en un disyuntor de vado es un dispositivo central de extincion aplicado a un disyuntor de vado, un conmutador de vado, un contactor de vado, y similar, para interrumpir una corriente de carga o una corriente de perdida en un sistema de potencia. El disyuntor de vado, que realiza el papel de controlar la transmision de energfa electrica y proteger un sistema de potencia, tiene muchas ventajas, tales como una gran capacidad de ruptura, una alta fiabilidad y una estabilidad mejorada, una capacidad superior de montaje incluso en un espacio de instalacion pequeno, y similares, y asf el campo de aplicacion se ha ampliado para incluir voltajes medios y voltajes altos. Ademas, se ha aumentado tambien la capacidad de ruptura de los disyuntores en proporcion al aumento del tamano de las instalaciones industriales.
El interruptor de vado en un disyuntor de vado funciona usando un campo magnetico generado por una corriente que circula a traves de una estructura de electrodos intrmseca en el mismo, en el momento de interrumpir una corriente de perdida. Los interruptores de vado se pueden dividir en lmeas generales en un tipo de campo magnetico axial (AMF) y en un tipo de campo magnetico radial (RMF), basandose en el procedimiento para generar un campo magnetico.
El tipo de campo magnetico radial puede representar un procedimiento para permitir que un arco, que se contrae debido a un efecto constrictor, se mueva mientras que, al mismo tiempo, esta generando el arco, impidiendo por ello el dano de los contactos que se puede presentar cuando un arco a alta temperatura esta estrechado entre los contactos.
El interruptor de vado puede ser ventajoso en el aspecto de controlar un arco cuando tiene una alta fuerza de excitacion del arco. La fuerza de excitacion del arco puede ser generada por la interaccion entre una densidad de corriente (J) de la corriente que circula a traves del arco y una densidad de flujo magnetico (B) del campo magnetico generado por una corriente que circula a traves de la forma de contacto sobre su componente (F = J x B, en la que la fuerza de excitacion del arco actua en una direccion perpendicular a un plano formado por dos vectores, que se denominan la densidad de corriente y la densidad de flujo magnetico). En consecuencia, la fuerza de excitacion del arco se puede aumentar cuando se aumenta la densidad de corriente o la densidad de flujo magnetico.
La figura 1 es una vista en seccion transversal longitudinal que ilustra un interruptor de vado en la tecnica relacionada.
Haciendo referencia a la figura 1, en un interruptor de vado en la tecnica relacionada, una tapa de sellado lateral estacionaria 2 y una tapa de sellado lateral desplazable 3 sellan un recipiente aislado 1, un electrodo estacionario 4 y un electrodo desplazable 5 estan dispuestos para mirar uno hacia el otro en el recipiente aislado 1 a fin de ser puestos en contacto entre sf, una pantalla interior 6 esta dispuesta para contener un espacio entre el electrodo estacionario 4 y el electrodo desplazable 5, un eje estacionario 4a del electrodo estacionario 4 esta fijado a la tapa de sellado lateral estacionaria 2 y combinado con la misma para ser conectado a su exterior, y un eje desplazable 5a del electrodo desplazable 5 esta combinado de modo deslizable con la tapa de sellado lateral desplazable 3 para ser conectado a su exterior.
Ademas, una pantalla de tubo flexible 7 esta fijada al eje desplazable 5a del electrodo desplazable 5 y combinada con dicho eje, y un tubo flexible 8 esta dispuesto entre la pantalla de tubo flexible 7 y la pestana desplazable 3, de tal manera que el electrodo desplazable 5 y el eje desplazable 5a puedan ser desplazados en un estado sellado dentro del recipiente aislado 1.
La pantalla interior 6 esta situada en una posicion simetrica cuando ambos electrodos 4, 5 estan completamente abiertos y el vapor metalico dispersado en el momento de generar un arco durante la operacion de ruptura del circuito se adhiere a la misma, impidiendo por ello que se reduzca la resistencia dielectrica cuando el vapor metalico se fija a una superficie interior del recipiente aislado 1.
El interruptor de vado anterior en la tecnica relacionada puede generar un campo magnetico en una direccion radial (en una direccion emitida radialmente respecto a la direccion de movimiento del electrodo desplazable), mediante el electrodo estacionario 4 y el electrodo desplazable 5, y una corriente que circula a traves de un arco para conectar electricamente los dos electrodos 4, 5 entre sf durante la generacion del arco. El campo magnetico recibe una fuerza
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debida a una interaccion con una corriente que circula desde el electrodo estacionario 4 hasta el electrodo desplazable 5 y los electrodos estan situados en las posiciones fijas, respectivamente, pero el arco se mueve cuando esta recibiendo la fuerza. En esta ocasion, la direccion de movimiento del arco debena ser una direccion perpendicular a un plano formado por dos vectores, que se denominan la corriente y el campo magnetico, a saber, una direccion circunferencial (es decir, una direccion girada alrededor del eje) en base a un punto de contacto, tal como una fuerza electromagnetica que actua sobre un fluido (una direccion perpendicular a la superficie del papel en el dibujo).
No obstante, en el interruptor de vado anterior en la tecnica relacionada, parte del arco puede que no circule en una direccion perpendicular a un plano formado por una corriente y un campo magnetico (denominada tambien “la direccion horizontal pura”), sino que circule en la circunferencia de la direccion horizontal pura, a saber, una direccion difundida oblicuamente en el dibujo (denominada tambien “la direccion horizontal no pura”). La direccion horizontal no pura puede ser una causa del deterioro de la fuerza de excitacion del arco, asf como una perdida debida a una clase de flujo de dispersion en comparacion con un campo magnetico radial en la direccion horizontal pura, que contribuye a la fuerza de excitacion del arco.
El documento EP1760744 divulga un dispositivo segun el preambulo de la reivindicacion 1.
Sumario de la invencion
Un objetivo de la presente invencion es proporcionar un interruptor de vado de un disyuntor de vado para minimizar un arco en la direccion horizontal no pura, mejorando por ello la fuerza de excitacion del arco.
Para conseguir estas y otras ventajas y de acuerdo con el proposito de esta memoria descriptiva, como se realiza y se describe en sentido amplio en este documento, se proporciona un interruptor de vado en un disyuntor de vado, estando definido el interruptor de vado por la reivindicacion 1.
El alcance adicional del campo de aplicacion de la presente solicitud resultara mas evidente a partir de la descripcion detallada que se proporciona en lo sucesivo. No obstante, se debena entender que la descripcion detallada y los ejemplos espedficos, aunque indican las realizaciones preferentes de la invencion, se proporcionan solamente a modo de ilustracion, dado que diversos cambios y modificaciones dentro del esprntu y el alcance de la invencion resultaran evidentes para los expertos en la tecnica a partir de la descripcion detallada.
Breve descripcion de los dibujos
Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar una comprension adicional de la invencion y se incorporan en esta memoria descriptiva y constituyen una parte de la misma, ilustran realizaciones de la invencion y, junto con la descripcion, sirven para explicar los principios de la invencion.
En los dibujos:
la figura 1 es una vista en seccion transversal longitudinal que ilustra un interruptor de vado tfpico;
la figura 2 es una vista esquematica que ilustra un campo magnetico radial generado por una corriente entre dos electrodos en un interruptor de vado segun la tecnica relacionada;
la figura 3 es una vista en seccion transversal longitudinal que ilustra un interruptor de vado segun la presente invencion;
las figuras 4 a 8 son vistas en perspectiva y vistas en seccion transversal longitudinal que ilustran realizaciones en las que un miembro de atraccion se fija a un interruptor de vado segun la presente invencion;
la figura 9 es una vista esquematica que ilustra un campo magnetico radial generado por una corriente entre dos electrodos en un interruptor de vado segun la presente invencion;
las figuras 10 y 11 son vistas en seccion transversal longitudinal que ilustran otras realizaciones, en las que un miembro de atraccion se fija a un interruptor de vado segun la presente invencion.
Descripcion detallada de la invencion
En lo sucesivo, se describira con detalle un interruptor de vado en un disyuntor de vado segun una realizacion de la presente invencion, haciendo referencia a los dibujos que se adjuntan.
La figura 3 es una vista en seccion transversal longitudinal que ilustra un interruptor de vado segun la presente invencion, y las figuras 4 a 8 son vistas en perspectiva y vistas en seccion transversal longitudinal que ilustran realizaciones en las que un miembro de atraccion se fija a un interruptor de vado segun la presente invencion.
Como se ha descrito anteriormente, un disyuntor de vado segun esta realizacion puede estar formado por ceramica, y ambos extremos del recipiente aislado 110, que tiene una forma cilmdrica en la que sus dos extremos estan
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abiertos, pueden estar sellados mediante una tapa de sellado lateral estacionaria 121 y una tapa de sellado lateral desplazable 122.
Un electrodo estacionario 130 y un electrodo desplazable 140 estan dispuestos en una parte interior del recipiente aislado 110 mirando uno hacia el otro. El electrodo estacionario 130 esta fijado a la misma mediante la tapa de sellado lateral estacionaria 121 por medio de un eje estacionario 131 que se extiende hasta una superficie del electrodo estacionario 130, y el electrodo desplazable 140 puede estar combinado de modo deslizable con la misma mediante la tapa de sellado lateral desplazable 122 por medio de un eje desplazable 141 que se extiende hasta una superficie del electrodo desplazable 140.
Al menos un par de pantallas interiores 170 metalicas pueden estar configuradas con una forma cilmdrica, en el interior del recipiente aislado 110, para alojar el electrodo estacionario 130 y el electrodo desplazable 140 y fijadas y combinadas con una superficie circunferencial interior del recipiente aislado 110.
Un miembro de atraccion 180 esta fijado y combinado con una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado 110 para atraer un campo magnetico radial generado entre el electrodo estacionario 130 y el electrodo desplazable 140 en una direccion horizontal.
El miembro de atraccion 180 esta formado por un cuerpo ferromagnetico, hecho de ferrita, cobalto, mquel, sus aleaciones, o similares, para ser adherido y fijado a una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado 110.
Ademas, el miembro de atraccion 180 esta formado con una cierta altura en la direccion en anchura (en una direccion de movimiento del electrodo desplazable, que se abrevia en lo sucesivo como una direccion axial), de manera que la altura esta formada sustancialmente no menor que la distancia maxima entre el electrodo estacionario 130 y el electrodo desplazable 140, mejorando por ello la fuerza de atraccion.
Ademas, el miembro de atraccion 180 puede estar configurado con una forma circular y fijado al recipiente aislado 110, o una pluralidad de los miembros de atraccion 180 puede estar configurada con una forma en arco y fijada al recipiente aislado 110.
Por ejemplo, en caso de que el miembro de atraccion 180 tenga una forma circular, el recipiente aislado 110 puede estar dividido en un primer recipiente aislado 111 y un segundo recipiente aislado 112, como se ilustra en las figuras 4 a 6, y unas acanaladuras de soporte 111a, 112a, 111b, 112b para insertar el miembro de atraccion 180 pueden estar formadas de manera escalonada en un borde lateral circunferencial exterior (consultar las figuras 4 y 5) o en una superficie circunferencial interior (consultar la figura 6) del primer recipiente aislado 111 y del segundo recipiente aislado 112, y el miembro de atraccion 180 se puede insertar en las acanaladuras de soporte 111a, 112a, 111b, 112b del primer recipiente aislado 111 y del segundo recipiente aislado 112, para soldar y combinar el primer recipiente aislado 111 y el segundo recipiente aislado 112 entre sf, permitiendo por ello que el miembro de atraccion 180 este soportado por el recipiente aislado 110 en una direccion horizontal. Por supuesto, unos salientes de soporte (no mostrados), en vez de las acanaladuras de soporte 111a, 112a, pueden estar formados en una superficie circunferencial exterior del primer recipiente aislado 111 y del segundo recipiente aislado 112 para soportar el miembro de atraccion 180 en una direccion axial.
Al contrario, en caso de que el miembro de atraccion 180 tenga una forma en arco, una acanaladura de soporte 110a puede estar formada con una profundidad predeterminada o una pluralidad de los salientes de soporte (no mostrados), con una altura predeterminada, puede estar formada en una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado 110, como se ilustra en la figura 7, y la pluralidad de miembros de atraccion 181, 182 se puede soldar o combinar entre sf usando otro procedimiento, en un estado en que la pluralidad de miembros de atraccion 181, 182 se inserta entre las acanaladuras de soporte 110a o los salientes de soporte para fijar los miembros de atraccion 181, 182 al recipiente aislado 110.
Por otro lado, en caso de que los miembros de atraccion esten dispuestos en una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado, como se ilustra en la figura 8, se pueden combinar entre sf usando un miembro independiente, tal como un anillo de fijacion 190, independientemente de si el miembro de atraccion tiene una forma circular o en arco.
El interruptor de vacfo anterior en un disyuntor de vacfo segun la presente invencion puede tener el siguiente efecto de funcionamiento.
En otras palabras, en caso de que el miembro de atraccion 180, hecho de un cuerpo ferromagnetico, este dispuesto en una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado 110, si el miembro de atraccion 180 rodea una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado 110, mas particularmente, entre el electrodo estacionario 130 y el electrodo desplazable 140, entonces, un campo magnetico radial generado entre el electrodo estacionario 130 y el electrodo desplazable 140 en una direccion radial puede ser atrafdo hacia el miembro de atraccion 180.
Por ello, un campo magnetico radial en una direccion horizontal pura, asf como parte del campo magnetico radial en una direccion horizontal no pura, de los campos magneticos radiales generados entre el electrodo estacionario 130 y el electrodo desplazable 140, puede ser atrafdo por el miembro de atraccion 180 para mejorar una componente del
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campo magnetico radial en una direccion horizontal global y, por esto, el campo magnetico radial entre ambos electrodos 130, 140 se puede por ultimo aumentar mas, mejorando por ello la fuerza de excitacion del arco.
Se describira a continuacion un interruptor de vado en un disyuntor de vado segun otra realizacion de la presente invencion.
En otras palabras, el miembro de atraccion 180 se puede fijar a una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado 110, pero segun las circunstancias, el miembro de atraccion 180 puede estar dispuesto en una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado 110 a intervalos regulares o el miembro de atraccion 180 puede estar dispuesto en una parte interior del recipiente aislado 110.
En esta ocasion, en caso de que el miembro de atraccion 180 este dispuesto en una parte interior del recipiente aislado, el miembro de atraccion 180 se puede fijar y combinar con una superficie circunferencial interior de la pantalla interior 170, como se ilustra en la figura 10, o puede estar dispuesto entre una superficie circunferencial exterior de la pantalla interior 170 y una superficie circunferencial interior del recipiente aislado 110, como se ilustra en la figura 11. Ademas, la pantalla interior 170 puede estar formada por un cuerpo ferromagnetico, permitiendo por ello que la pantalla interior 170 realice al mismo tiempo el papel de miembro de atraccion.
La configuracion basica y su efecto de funcionamiento de un interruptor de vado en un disyuntor de vado segun esta realizacion pueden ser sustancialmente los mismos que en la realizacion anterior. No obstante, en caso de que el miembro de atraccion este dispuesto en una parte interior del recipiente aislado como se ilustra en esta realizacion, el recipiente aislado se debena aumentar tanto como el volumen requerido para disponer el miembro de atraccion, y asf se puede aumentar relativamente en comparacion con la realizacion anterior en el aspecto del tamano. No obstante, cuando el miembro de atraccion esta dispuesto en una parte interior del recipiente aislado, se puede formar con un diseno impecable un aspecto global del interruptor de vado y se puede impedir con antelacion una interferencia entre el interruptor de vado y otros componentes debido al miembro de atraccion. En particular, en caso de que la pantalla interior se use como miembro de atraccion, se puede disminuir el numero de piezas de montaje sin aumentar el tamano del interruptor de vado, reduciendo por ello los costes de fabricacion.
Como se ha descrito anteriormente, segun un interruptor de vado en un disyuntor de vado de acuerdo con esta realizacion, se ha previsto un miembro de atraccion hecho de un cuerpo ferromagnetico para rodear entre el electrodo estacionario y el electrodo desplazable a fin de atraer un campo magnetico radial generado en una direccion radial entre el electrodo estacionario y el electrodo desplazable por medio del miembro de atraccion. Por esto, una componente del campo magnetico radial se puede aumentar en una direccion horizontal global entre el electrodo estacionario y el electrodo desplazable y como resultado el campo magnetico radial se puede mejorar mas entre ambos electrodos, reforzando por ello la fuerza de excitacion del arco.
Claims (5)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Un interruptor de vado en un disyuntor de vado, comprendiendo el interruptor de vado: un recipiente aislado (110) sellado;un electrodo estacionario (130) instalado en una parte interior del recipiente aislado (110);un electrodo desplazable (140) dispuesto para mirar hacia el electrodo estacionario (130) y previsto para deslizar contra el recipiente aislado (110) a fin de generar un campo magnetico entre una superficie enfrentada del electrodo estacionario (130) y una superficie enfrentada al mismo, yun miembro de atraccion (180), situado adyacente a las superficies enfrentadas del electrodo estacionario (130) y del electrodo desplazable (140), esta previsto para atraer un campo magnetico radial generado entre el electrodo estacionario (130) y el electrodo desplazable (140) en una direccion radial,caracterizado por queuna acanaladura de soporte (111a, 112a) esta formada de manera escalonada en una superficie circunferencial exterior del recipiente aislado a fin de soportar el miembro de atraccion (180) insertado en la misma en una direccion axial, en la que la direccion axial es una direccion de movimiento del electrodo desplazable (140),la altura del miembro de atraccion (180) en una direccion axial esta formada con no menos que la distancia maxima entre el electrodo estacionario (130) y el electrodo desplazable (140), yel miembro de atraccion (180) esta hecho de un cuerpo ferromagnetico.
- 2. El interruptor de vado segun la reivindicacion 1, en el que el miembro de atraccion (180) esta configurado por una pluralidad de formas en arco, y la pluralidad de miembros de atraccion (180) en forma de arco esta combinada entre sf para configurar una forma de anillo.
- 3. El interruptor de vado segun la reivindicacion 1, en el que el recipiente aislado (110) esta formado con un primer recipiente (111) y un segundo recipiente (112), y una primera acanaladura de soporte (111a) y una segunda acanaladura de soporte (112a) estan formadas de manera escalonada en los extremos correspondientes del primer recipiente (111) y del segundo recipiente (112), para soportar el miembro de atraccion (180) en una direccion axial.
- 4. El interruptor de vado segun la reivindicacion 3, en el que el miembro de atraccion (180) esta insertado entre la primera acanaladura de soporte (111a) y la segunda acanaladura de soporte (111b), y el primer recipiente (111) y el segundo recipiente (112) estan combinados para fijar el miembro de atraccion (180) con una superficie escalonada de la primera acanaladura de soporte (111a) y de la segunda acanaladura de soporte (112a).
- 5. El interruptor de vado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el miembro de atraccion (180) esta fijado sobre la superficie de la circunferencia exterior del recipiente mediante un anillo de fijacion (190).
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