ES2645788T3 - Disyuntor y caja de soplado del arco con aparato de protección - Google Patents
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Abstract
Un aparato de extinción del arco (4) para utilizarlo en un interruptor de circuito (6), el aparato de extinción del arco comprendiendo: una pluralidad de placas de arco (14); un aparato de soporte (16) que tiene una serie de receptáculos (36) formados en el mismo; por lo menos un primer elemento de protección (56) que tiene una pluralidad de orificios (60) formados en el mismo y que está estructurado para generar gases en la presencia de un arco eléctrico, en el que una parte de una placa de arco de la pluralidad de placas de arco están recibidas en un orificio de la pluralidad de orificios y también que están recibidas en un receptáculo de la serie de receptáculos (36), caracterizado por que por lo menos una parte de por lo menos algunas de las placas de arco que están acopladas con el por lo menos primer elemento de protección para retener el por lo menos primer elemento de protección entre la por lo menos parte de las por lo menos algunas de las placas de arco y por lo menos una parte del aparato de soporte.
Description
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DESCRIPCION
Disyuntor y caja de soplado del arco con aparato de proteccion ANTECEDENTES
Campo tecnico
El concepto revelado y reivindicado se refiere globalmente a interruptores de circuito y, mas particularmente, a un interruptor de circuito que tiene una caja de soplado del arco que incluye un aparato de proteccion.
Tecnica relacionada
Numerosos tipos de interruptores de circuitos tales como disyuntores generalmente son conocidos en la tecnica aplicable. Los interruptores de circuito de este tipo estan pensados para interrumpir la corriente en un circuito durante ciertas condiciones de sobre corriente y bajo voltaje y otras condiciones.
Cuando los contactos que se pueden separar de un interruptor de circuito se abren, un arco electrico a menudo se propaga entre los contactos que se separan. Puesto que unos arcos de este tipo son destructivos para el interruptor de circuito, preferiblemente son extinguidos tan rapido como es posible. Por lo tanto ha sido conocido proporcionar cajas de soplado del arco y otros sistemas de extincion y de eliminacion del arco en interruptores de circuito para el proposito de limitar el dano que es causado por unos arcos de este tipo. Mientras las cajas de soplado del arco conocidas han sido generalmente eficaces para sus propositos pretendidos, no lo han sido sin limitacion.
Las cajas de soplado del arco conocidas tfpicamente incluyen una pluralidad de placas de arco y cuernos descargadores del arco electricamente conductores que estan montados en una estructura de soporte. La estructura de soporte puede estar formada de un material no conductor tal como una resina moldeada. Puesto que las resinas moldeadas son muy susceptibles de danarse en la presencia de un arco electrico, ha sido conocido proporcionar materiales sopladores del arco en la proximidad de la caja de soplado del arco que generan gases en la presencia de un arco a fin de facilitar la extincion del arco. Sin embargo, unos materiales sopladores del arco de este tipo son relativamente costosos y han probado ser diffciles de colocar en la proximidad de la estructura de soporte de un modo rentable en el que todavfa extinga el arco y proteja la estructura de soporte.
Una atencion adicional se dirige hacia el documento US 4 950 852 A el cual revela un disyuntor de limitacion de la corriente que tiene un par de contactos que se pueden separar y una caja de soplado del arco que contiene una pluralidad de placas de arco las cuales estan sostenidas por placas laterales las cuales tambien ayudan a refrigerar y extinguir el arco. Ademas, el documento US 7 034 242 B1 revela un aparato de extincion del arco segun el preambulo de la reivindicacion 1. De acuerdo con la presente invencion, se proporciona un aparato de extincion del arco para utilizarlo en un interruptor de circuito como se establece en la reivindicacion 1.
Formas de realizacion preferidas de la invencion se revelan en las reivindicaciones subordinadas 2-8. Adicionalmente, tambien se proporciona un interruptor de circuito que comprende un aparato de extincion del arco como se establece en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
RESUMEN
En vista de lo anterior, un disyuntor mejorado y una caja de soplado del arco tiene un aparato de proteccion que incluye una serie de elementos de proteccion a modo de placa que tienen orificios alargados formados en las mismas para recibir a traves de ellos placas de arco. Las partes de las placas de arco que pasan a traves del elemento de proteccion son recibidas en receptaculos de un aparato de soporte que sostiene las placas de arco. Las placas de arco estan ellas mismas configuradas para retener los elementos de proteccion contra el aparato de soporte para proteger el aparato de soporte de danos en el caso de un arco electrico. De forma ventajosa, la retencion de los elementos de proteccion entre partes de las placas de arco y partes del aparato de soporte permite que los elementos de proteccion sean mantenidos en su sitio sin la utilizacion de adhesivos o elementos de fijacion separados.
De acuerdo con ello, un aspecto del concepto revelado y reivindicado es proporcionar un disyuntor mejorado y una caja de soplado del arco que tenga un aparato de proteccion que genere gases de la presencia de un arco para facilitar la extincion del arco.
Otro aspecto del concepto revelado y reivindicado es proporcionar un disyuntor mejorado y una caja de soplado del arco en el que un aparato de proteccion esta configurado para proteger un aparato de soporte de la caja de soplado del arco sin la utilizacion de adhesivos o estructuras de fijacion separadas para mantener en su sitio el aparato de soporte.
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Otros aspectos del concepto revelado y reivindicado se proporcionan mediante un aparato de extincion del arco mejorado para utilizarlo en un interruptor de circuito, en el que la naturaleza general del aparato de extincion del arco se puede establecer generalmente como que incluyen una pluralidad de placas de arco, un aparato de soporte y por lo menos un primer elemento de proteccion estructurado para generar gases en la presencia de un arco electrico, en el que por lo menos una parte de por lo menos algunas de las placas de arco estan acopladas con el por lo menos primer elemento de proteccion para retener el por lo menos primer elemento de proteccion entre por lo menos la parte de por lo menos algunas de las placas de arco y por lo menos una parte del aparato de soporte.
Todavfa otros aspectos del concepto revelado y reivindicado se proporcionan mediante un interruptor de circuito mejorado, la naturaleza general del cual puede ser establecida como que incluye un terminal de lmea, un terminal de carga, un conjunto de contactos que se pueden separar y un aparato de extincion del arco. El aparato de extincion del arco generalmente se puede establecer como que incluye una pluralidad de placas de arco, un aparato de soporte y por lo menos un primer elemento de proteccion estructurado para generar gases en la presencia de un arco electrico, en el que por lo menos una parte de por lo menos algunas de las placas de arco estan acopladas con el por lo menos primer elemento de proteccion para retener el por lo menos primer elemento de proteccion entre la por lo menos parte de por lo menos algunas de las placas de arco y por lo menos una parte del aparato de soporte.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Una compresion adicional del concepto revelado y reivindicado se puede obtener a partir de la siguiente descripcion cuando se lea conjuntamente con los dibujos adjuntos en los cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una caja de soplado del arco mejorada segun el concepto revelado y reivindicado;
la figura 2 es una descripcion esquematica de un disyuntor mejorado que incluye la caja de soplado del arco mejorada de la figura 1;
la figura 3 es una vista del despiece de la caja de soplado del arco de la figura 1; la figura 4 es otra vista del despiece de la caja de soplado del arco de la figura 1; y la figura 5 es una vista de la parte rodeada de la figura 4, parcialmente cortada.
Numeros de referencia similares se refieren a piezas similares a traves de las especificaciones tecnicas. DESCRIPCION
Una caja de soplado del arco 4 segun el concepto revelado y reivindicado se describe globalmente en las figuras 1 y 3 - 5, y se describe esquematicamente en la figura 2. La caja de soplado del arco 4 puede ser utilizada en un interruptor de circuito tal como un disyuntor mejorado 6, el cual se describe esquematicamente en la figura 2. El disyuntor mejorado 6 incluye un terminal de lmea 8 y un terminal de carga 10 estan conectados por un conjunto de contactos que se pueden separar 12. El disyuntor 6 adicionalmente incluye una caja de soplado del arco mejorada 4 en la proximidad de los contactos que se pueden separar 12 a fin de extinguir con toda prontitud cualquier arco que se pueda propagar durante un caso de arco que pueda ocurrir contemporaneo con la separacion del conjunto de contactos que se pueden separar 12.
Como se puede entender a partir de las figuras 3 y 4, la caja de soplado del arco 4 comprende una pluralidad de placas de arco que estan colectivamente referidas con el numero 14, y adicionalmente comprende un aparato de soporte 16 y un cuerno de arco 20. La caja de soplado del arco 4 de forma ventajosa tambien comprende un aparato de proteccion 24 que esta retenido entre partes de las placas de arco 14 y partes del aparato de soporte 16 a fin de retener el aparato de soporte 24 en su sitio sin la utilizacion de adhesivos o estructuras de soporte separadas. El aparato de proteccion 24 proporciona proteccion al aparato de soporte 16 mediante la generacion de gases en el caso de un arco que ayudan a extinguir el arco y de ese modo para resistir el dano al aparato de soporte 16 durante un caso de arco.
Las placas de arco 14 incluyen una primera placa de arco 14A que esta dispuesta adyacente al cuerno de arco 20, una segunda placa de arco 14B que esta dispuesta adyacente a la primera placa de arco 14A, una pluralidad de placas de arco intermedias 14C y por lo menos una ultima placa de arco 14D que esta dispuesta en el extremo opuesto de la caja de soplado del arco 4 a partir de la primera placa de arco 14A. Las placas de arco 14 estan formadas por un material electricamente conductor y, conjuntamente con el cuerno de arco 20 y el aparato de proteccion 24, estan configuradas para romper, dispersar y extinguir un arco electrico durante un caso de arco que pueda ocurrir contemporaneamente con la separacion de los contactos que se pueden separar 12.
El aparato de soporte 16 incluye un par de soportes laterales 28 y un soporte extremo 32 los cuales, en la forma de realizacion ejemplar descrita en este documento, estan formados de un material de resina termoendurecible. Los
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soportes laterales 28 tienen cada uno una pluralidad de receptaculos 36 formados en ellos que estan estructurados para recibir partes de las placas de arco 14 y el cuerno de arco 20. El soporte extremo 32 tiene una pluralidad de aberturas alargadas 40 formadas en el mismo a traves de las cuales los gases son ventilados durante un caso de arco. El aparato de soporte 16 adicionalmente puede incluir un par de pasadores 44 que son recibidos en taladros 46 para sostener el aparato de soporte 16 junto con las placas de arco 14, el cuerno de arco 20 y el aparato de proteccion 24. Cuando estan montados, los pasadores 44 son recibidos en los taladros 46 y los extremos son deformados a fin de causar que los pasadores 44 permanezcan fijos en el interior de los taladros 46. Cuando la caja de soplado del arco 4 esta completamente montada, un par de lenguetas 48 formadas en el soporte extremo 32 son recibidas en manguitos correspondientes 52 formados en los soportes laterales 28.
El aparato de proteccion 24 incluye un par de elementos de proteccion 56 cada uno provisto de una pluralidad de orificios alargados paralelos 60 formados en los mismos. Cada orificio alargado 60 termina en un terminal 64 que esta separado una distancia previamente determinada de un borde comun 66 del elemento de proteccion 56. La existencia de los orificios alargados 60 en los elementos de proteccion 56 causa de ese modo que los elementos de proteccion 56 incluya cada uno una parte de base 68, una parte extrema 72 opuesta a la parte de base 68 y una pluralidad de nervios alargados 76 que se extienden entre la parte de base 68 y la parte extrema 72 y a lo largo de los orificios alargados 60.
Cada placa de arco 14 incluye un par de salientes 80 que se extienden en direcciones opuestas desde la misma. El cuerno de arco 20 de forma similar tiene un par de salientes 84 que sobresalen del mismo. Los salientes 80 de las placas de arco 14 tienen cada uno una muesca 88 formada en los mismos y las muescas 88 estan alineadas una con otra de tal modo que las muescas 88 juntas forman y definen un par de canales abiertos 92 los cuales estan encarados globalmente hacia los receptaculos 36 de uno del par de soportes laterales 28. Se puede ver que los salientes 84 del cuerno de arco 20 no tienen una muesca formada en los mismos, aunque potencialmente podna estar provista una muesca en ellos en otras formas de realizacion (no expresamente descritas en este documento).
Como se puede entender mejor a partir de la figura 4, los elementos de proteccion 56 son recibidos en las placas de arco 14 y son retenidos entre partes de las placas de arco 14 y los soportes laterales 28. Mas particularmente, la parte de base 68 es recibida en el canal abierto 92 y partes alargadas de los salientes 80 que estan dispuestas adyacentes a las muescas 88 que estan formadas en las placas de arco 14 son recibidas en los orificios alargados 60. Por lo tanto se puede entender que los nervios alargados 76 de los elementos de proteccion 52 estan dispuestos globalmente entre pares adyacentes de placas de arco 14 y de ese modo protegen los soportes laterales 28 para resistir el dano a los mismos durante un caso de arco. Los elementos de proteccion 56 de forma ventajosa estan formados de un material de melamina rellena de celulosa (CFM) o bien otro material el cual, en la presencia de un arco, genera gases que son inertes y que enfnan el arco, facilitando de ese modo la extincion del arco.
Como se puede entender mejor a partir de las figuras 3 - 5, las placas de arco 14A y 14D incluyen cada una un par de soportes 96A y 96D que se pueden acoplar con los elementos de proteccion 56 y que retienen los elementos de proteccion 56 en sus ubicaciones adyacentes a los soportes laterales 28. A este respecto se observa que la placa de arco 14B de forma similar incluye un soporte, pero el soporte esta escondido a la vista en los dibujos adjuntos. Los soportes 96A y 96D incluyen cada uno una superficie de acoplamiento 98A y 98D, respectivamente, que se puede acoplar con una parte del elemento de proteccion 56 en una ubicacion adyacente a un extremo de uno de los orificios alargados 60. A este respecto, se entiende que las bases de las muescas 88 sirven cada una como un soporte adicional 98E que proporciona cada uno una superficie de acoplamiento adicional 98E (como se representa en la figura 3) que de forma similar se puede acoplar con una parte del elemento de proteccion 56 adyacente a los terminales 64 de los orificios alargados 60. Por lo tanto se puede entender que las superficies de acoplamiento 98A y 98D de las placas de arco 14A y 14D (y la superficie de acoplamiento de la placa de arco 14B que esta escondida a la vista), asf como las superficies de acoplamiento 98E de todas las placas de arco 14, retienen los elementos de proteccion 56 entre tales superficies de acoplamiento 98A, 98D y 98E de las diversas placas de arco 14 y las caras opuestas de los soportes laterales 28. Puesto que los salientes 80 de las placas de arco 14 son recibidos en los receptaculos 36 de los soportes laterales 28, los elementos de proteccion 56 estan atrapados y por lo tanto estan retenidos entre partes de las placas de arco 14 y partes de los soportes laterales 28 sin la utilizacion de adhesivos o estructuras de fijacion separadas tales como tornillos, pinzas y similares. Una configuracion de este tipo tambien permite que los soportes laterales 28 esten formados de un material de resina termoendurecible relativamente barato que por otra parte podna tener una resistencia limitada a un arco.
Mientras las superficies de acoplamiento 98A, 98D y 98E estan encaradas cada una globalmente hacia los soportes laterales 28 y de ese modo proporcional soporte a los elementos de proteccion 56 en una direccion globalmente directamente entre las placas de arco 14 y los soportes laterales 28, a partir de las figuras 4 y 5 se puede entender que los salientes 80 de las placas de arco 14 proporcionan superficies de acoplamiento adicionales que retienen los elementos de proteccion 56 en su posicion protectora. Por ejemplo, las partes de los salientes 80 que se extienden a traves de los orificios alargados 60 proporcionan cada uno superficies de acoplamiento adicionales 98F, 98G, 98H y 98I. Las muescas 88 proporcionan una superficie de acoplamiento adicional 98J. Todas las superficies de acoplamiento 98F, 98G, 98H, 98I y 98J se pueden acoplar con los elementos de proteccion 56 para proporcionar retencion de los elementos de proteccion 56 en direcciones globalmente paralelas con el plano de los elementos de
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proteccion 56 para retener los elementos de proteccion 56 en su posicion protectora con respecto a los soportes laterales 28.
A este respecto, se entendera que las superficies de acoplamiento 98A, 98D, 98E, 98F, 98G, 98H, 98I y 98J se pueden acoplar cada una con los elementos de proteccion 56 para retener los elementos de proteccion 56 en su posicion protectora con respecto a los soportes laterales 28, pero esto no quiere decir que todas las superficies de acoplamiento de este tipo 98A, 98D, 98E, 98F, 98G, 98H, 98I y 98J esten simultaneamente acopladas con los elementos de proteccion 56. En cambio, los elementos de proteccion 56 pueden estar configurados para permitir un cierto grado de movimiento de los elementos de proteccion 56 con respecto a los soportes laterales 28 mientras todavfa retienen los elementos de proteccion 56 en una posicion protectora con respecto a los soportes laterales 28 por lo que pueden generar gases protectores durante un caso de arco para resistir el dano a los soportes laterales 28. Permitiendo una cierta cantidad de movimiento entre los elementos de proteccion 56 y las placas de arco 14, los elementos de proteccion 56 pueden ser fabricados con dimensiones menos exactas, lo cual puede reducir los costes. Puesto que los elementos de proteccion 56 son retenidos sin la utilizacion de adhesivos o estructuras de union separadas, se pueden conseguir ahorros adicionales en los costes y se mejora la fiabilidad de la colocacion y la retencion de los elementos de proteccion 56. Ademas, los costes del montaje de la caja de soplado del arco 4 se reducen debido a la anulacion del esfuerzo que de otro modo se requerina aplicar a un adhesivo o una estructura de fijacion separada de este tipo tal como un elemento de fijacion al elemento de proteccion 56, los soportes laterales 28, o a ambos.
Mientras han sido descritas en detalle formas de realizacion espedficas de la invencion, aquellas personas expertas en la tecnica apreciaran que diversas modificaciones y alternativas a esos detalles pueden ser desarrolladas a la luz de las ensenanzas globales de la revelacion. De acuerdo con ello, las instalaciones particulares reveladas significa que son ilustrativas unicamente y no limitativas del ambito de la invencion a la cual se le proporciona la amplitud completa en las reivindicaciones adjuntas.
4. Caja de soplado del arco
6. Disyuntor
8. Terminal de lmea
10. Terminal de carga
12. Contactos que se pueden separar
14. Placas de arco
16. Aparato de soporte
20. Cuerno de arco
24. Aparato de proteccion
14A. Primera placa de arco (adyacente al cuerno de arco)
14B. Segunda placa de arco (adyacente a la primera placa de arco)
14C. Placas de arco intermedias
14D. Ultima placa de arco (opuesta a la primera placa de arco)
28. Soportes laterales
32. Soporte extremo
36. Receptaculos
40. Aberturas alargadas
44. Pasadores
46. Taladros
48. Lenguetas
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52. Manguitos
56. elementos de proteccion
60. Orificios alargados
64. Terminal
66. Borde comun
68. Parte de base
72. Parte extrema
76. Nervios alargados
80. Salientes (en las placas de arco)
84. Salientes (en el cuerno de arco)
88. Muescas
92. Canales abiertos
96A. Soportes
96D. Soportes
96E. Soportes
98A. Superficies de acoplamiento
98D. Superficies de acoplamiento
98E. Superficies de acoplamiento
98F. Superficies de acoplamiento
98G. Superficies de acoplamiento
98H. Superficies de acoplamiento
98I. Superficies de acoplamiento
98J. Superficies de acoplamiento
Claims (9)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un aparato de extincion del arco (4) para utilizarlo en un interruptor de circuito (6), el aparato de extincion del arco comprendiendo:una pluralidad de placas de arco (14);un aparato de soporte (16) que tiene una serie de receptaculos (36) formados en el mismo;por lo menos un primer elemento de proteccion (56) que tiene una pluralidad de orificios (60) formados en el mismo y que esta estructurado para generar gases en la presencia de un arco electrico, en el que una parte de una placa de arco de la pluralidad de placas de arco estan recibidas en un orificio de la pluralidad de orificios y tambien que estan recibidas en un receptaculo de la serie de receptaculos (36),caracterizado por que por lo menos una parte de por lo menos algunas de las placas de arco que estan acopladas con el por lo menos primer elemento de proteccion para retener el por lo menos primer elemento de proteccion entre la por lo menos parte de las por lo menos algunas de las placas de arco y por lo menos una parte del aparato de soporte.
- 2. El aparato de extincion del arco de la reivindicacion 1 en el que por lo menos una primera placa de arco de la pluralidad de placas de arco comprende un soporte (96A, 96D, 96E) que se puede acoplar con el por lo menos primer elemento de proteccion y que comprende una superficie de acoplamiento (98A, 98D, 98E) de la cual por lo menos una parte esta encarada globalmente hacia la por lo menos parte del aparato de soporte.
- 3. El aparato de extincion del arco de la reivindicacion 2 en el que la pluralidad de placas de arco adicionalmente comprende por lo menos un par de soportes adicionales (80, 88), uno o mas soportes adicionales de por lo menos el par de soportes adicionales estando dispuestos en por lo menos una primera placa de arco de la pluralidad de placas de arco, por lo menos el par de soportes adicionales pudiendose acoplar cada uno con el por lo menos primer elemento de proteccion y comprendiendo una superficie de acoplamiento adicional (98F, 98G, 98H, 98I, 98J), por lo menos un par de superficies de acoplamiento adicionales estando montadas en por lo menos una de las formas siguientes:globalmente una hacia la otra, y globalmente alejadas una de la otra.
- 4. El aparato de extincion del arco de la reivindicacion 1 en el que por lo menos algunas de las placas de arco de la pluralidad de placas de arco cada una tiene una muesca (88) formada en las mismas, las muescas estando situadas para formar un canal globalmente abierto (92) a lo largo de por lo menos algunas de las placas de arco que estan encaradas globalmente hacia la por lo menos parte del aparato de soporte, por lo menos una parte (68) del por lo menos primer elemento de proteccion siendo recibida en por lo menos una parte del canal.
- 5. El aparato de extincion del arco de la reivindicacion 1 en el que el por lo menos primer elemento de proteccion tiene una pluralidad de orificios alargados (60) formados en el mismo que termina cada uno en un terminal (64) que esta separado una distancia previamente determinada de un borde comun (66) del por lo menos primer elemento de proteccion de tal modo que el por lo menos primer elemento de proteccion comprende:una parte de base (68) situada entre el borde del por lo menos primer elemento de proteccion y las terminales, yuna pluralidad de nervios alargados (76) dispuestos adyacentes a los orificios y que se extienden desde la parte de base.
- 6. El aparato de extincion del arco de la reivindicacion 5 en el que por lo menos algunas de las placas de arco de la pluralidad de placas de arco cada una tiene una muesca (88) formada en las mismas, las muescas estando situadas para formar un canal globalmente abierto (92), por lo menos una parte de la parte de base siendo recibida en el canal.
- 7. El aparato de extincion del arco de la reivindicacion 6 en el que las partes alargadas de una serie de placas de arco dispuestas adyacentes a las muescas formadas en ellas son recibidas en los orificios alargados.
- 8. El aparato de extincion del arco de la reivindicacion 7 en el que por lo menos una primera placa de arco de la pluralidad de placas de arco comprende un soporte (96A, 96D) que esta dispuesto adyacente a la parte alargada y que se puede acoplar con el por lo menos primer elemento de proteccion adyacente a uno de los orificios alargados opuestos a su terminal en la parte de base para retener por lo menos una parte del por lo menos primer elemento de proteccion entre el soporte y la por lo menos parte del aparato de soporte.
- 9. Un interruptor de circuito (6) que comprende: un terminal de lmea (8);5 un terminal de carga (10);un conjunto de contactos que se pueden separar (12); y un aparato de extincion del arco (4) como se establece en cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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