ES2659083B2 - Un sistema de contacto en un interruptor de bajo voltaje y un interruptor de bajo voltaje - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un sistema de contacto en un interruptor de bajo voltaje y un interruptor de bajo voltaje. El sistema de contacto comprende un contacto bifurcado y un contacto móvil. El contacto bifurcado tiene un extremo bifurcado superior y un extremo bifurcado inferior. Las porciones de contacto eléctrico se disponen respectivamente en el interior del extremo bifurcado superior y el extremo bifurcado inferior. Las porciones de contacto eléctrico se disponen respectivamente en las superficies superior e inferior de un extremo de ejecución del contacto móvil correspondiente a las porciones de contacto eléctrico del contacto bifurcado. Cuando el sistema de contacto se enciende y se energiza, las fuerzas de repulsión electrodinámicas producidas en las porciones de contacto eléctrico del contacto bifurcado se compensan, de manera que el sistema de contacto puede mantener de manera estable un estado encendido, mejorando de esta manera la capacidad para soportar una corriente de corta duración de un interruptor de bajo voltaje mediante el uso del sistema de contacto.
Description
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En una modalidad, el contacto bifurcado se dispone con una estructura de restauracion para restaurar el contacto bifurcado con la asistencia de un resorte o clips de restauracion despues de que el contacto bifurcado se desconecta con el contacto extralble.
De acuerdo con una modalidad de la presente descripcion, un interruptor de bajo voltaje comprende una camara de extincion de arco, un mecanismo operativo y un sistema de contacto descrito anteriormente.
En el interruptor de bajo voltaje con el sistema de contacto de acuerdo con una modalidad de la presente descripcion, se genera una fuerza de repulsion electrodinamica de Holm entre el contacto bifurcado y el contacto movil cuando el sistema de contacto esta en el estado ENCENDIDO y tiene corriente que fluye a su traves. La fuerza Holm en la porcion de contacto electrico del extremo bifurcado superior del contacto bifurcado es perpendicular a la superficie del arco de la porcion de contacto electrico del extremo bifurcado superior y se dirige al centro del arco de la superficie del arco, y la fuerza de Holm en la porcion de contacto electrico del extremo bifurcado inferior es perpendicular a la superficie del arco de la porcion de contacto electrico del extremo bifurcado y se dirige al centro del arco de la superficie del arco. La corriente de espira se distribuye en el centro de rotacion del contacto bifurcado, y una relacion de distribution de corriente razonable provoca que las fuerzas de repulsion electrodinamica generadas en las porciones de contacto electrico de los dos extremos bifurcados del contacto bifurcado se compensen entre si. Considerando el circuito de fuerza de Lorentz, el sistema de contacto de acuerdo con las modalidades de la presente descripcion puede permanecer de manera estable en el estado ENCENDIDO cuando atraviesa una corriente grande tal como una corriente de cortocircuito, mejorando de esta manera la capacidad para soportar una corriente de corta duration del interruptor de bajo voltaje.
Se introduce una serie de conceptos simplificados en la section Resumen de la descripcion, los cuales se describiran con mas detalle en la seccion Descripcion Detallada. La presente descripcion no pretende limitar las caracterlsticas crlticas y las caracterlsticas tecnicas esenciales de las soluciones reivindicadas, y no pretende determinar el alcance de la proteccion de la solucion tecnica reivindicada.
Las ventajas y caracterlsticas de la presente descripcion se describiran en detalle a continuation con referencia a los dibujos acompanantes.
Breve descripcion de los dibujos
Los siguientes dibujos de la presente solicitud se incorporan en la presente como parte de la presente solicitud para ilustracion. Las modalidades que se muestran en los dibujos y la descripcion se usan para explicar los principios de la descripcion. En los dibujos:
La Figura 1 es un diagrama estructural en seccion transversal de un interruptor de bajo voltaje de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripcion;
La Figura 2 es un diagrama estructural de un contacto bifurcado de acuerdo con una primera modalidad ilustrativa de la presente descripcion;
La Figura 3 es un diagrama estructural de un contacto bifurcado de acuerdo con una segunda modalidad ilustrativa de la presente descripcion;
La Figura 4 es un diagrama de ensamble del contacto bifurcado que se muestra en la Figura 2 en un interruptor de bajo voltaje;
La Figura 5 es un diagrama de ensamble del contacto bifurcado que se muestra en la Figura 3 en un interruptor de bajo voltaje;
La Figura 6 es un diagrama estructural de un contacto de extraction de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripcion;
La Figura 7 es un diagrama de la seccion de ensamble del contacto de extraccion que se muestra en la Figura 6 y un eje giratorio;
La Figura 8 es un diagrama estructural de un sistema de contacto de acuerdo con una primera modalidad ilustrativa de la presente descripcion;
La Figura 9 es un diagrama estructural de un sistema de contacto de acuerdo con una segunda modalidad ilustrativa de la presente descripcion;
La Figura 10 es un diagrama de analisis de fuerza del sistema de contacto en la segunda modalidad ilustrativa que se muestra en la Figura 9 y en el estado ENCENDIDO; y
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La Figura 11 es un diagrama esquematico de un sistema de contacto en el estado ENCENDIDO de acuerdo con una tercera modalidad ilustrativa de la presente description.
Description detallada
Las modalidades ilustrativas y las caracterlsticas de los diversos aspectos de la presente descripcion se describiran en detalle a continuation. En la siguiente descripcion detallada, se exponen numerosos detalles especlficos con el proposito de proporcionar un entendimiento cabal de la descripcion. Sin embargo, sera evidente para un experto en la tecnica que la presente descripcion puede practicarse sin la necesidad de algunos de los detalles en estos detalles especlficos. La siguiente descripcion de las modalidades es solamente para el proposito de proporcionar un mejor entendimiento de la presente descripcion al mostrar ejemplos de la presente descripcion. La presente descripcion no se limita de ninguna manera a alguna de las configuraciones y algoritmos especlficos expuestos a continuacion, sino que pretende cubrir cualquier modification, sustitucion y mejora de elementos, componentes y algoritmos sin apartarse del esplritu de la descripcion. En los dibujos y la siguiente descripcion, no se muestran estructuras y tecnicas bien conocidas para evitar oscurecer innecesariamente la presente descripcion.
La Figura 1 muestra un diagrama estructural en section transversal de un interruptor de bajo voltaje de acuerdo con una modalidad de la presente descripcion. Como se muestra en la Figura 1, el interruptor de bajo voltaje 1 comprende principalmente un sistema de contacto 10, una camara de extincion de arco 12 y un mecanismo operativo 14, en donde el sistema de contacto 10 incluye un contacto bifurcado 20 y un contacto movil 30.
En el interruptor de bajo voltaje 1 que se muestra en la Figura 1, el encendido y apagado del interruptor de bajo voltaje 1 se controla controlando la conexion y la desconexion del contacto bifurcado 20 y el contacto movil 30, y la conexion y la desconexion del contacto bifurcado 20 y el contacto movil 30 se controla mediante las operaciones del mecanismo operativo 14. Un arco electrico generado durante el proceso de desconectar el contacto bifurcado 20 con el contacto movil 30 se introduce en la camara de extincion de arco 12, para extinguir finalmente el arco electrico mediante el uso de la camara de extincion de arco 12.
La Figura 2 muestra un diagrama estructural del contacto bifurcado de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripcion. Como se muestra en la Figura 2, el contacto bifurcado 20a incluye un conector en forma de U 202a y dos porciones de contacto electrico 204a y 206a ubicadas dentro de los dos extremos bifurcados 202a-1 y 202a- 2 del cuerpo de conexion en forma de U 202a (tambien referido a continuacion como un extremo bifurcado superior y un extremo bifurcado inferior), respectivamente. En la presente modalidad, se proporcionan ranuras 202a-1-1 en ambos lados del extremo bifurcado superior 202a-1 del cuerpo de conexion 202a en forma de U, de manera que el grosor del extremo bifurcado superior 202a-1 es menor que el del extremo bifurcado inferior 202a-2 del cuerpo de conexion en forma de U. Las porciones de contacto electrico 204a y 206a son de baja resistencia de contacto y se forman de material resistente al arco electrico y las superficies exteriores de estas que se enfrentan entre si pueden disenarse para que ser superficie de arco parcial o completamente (aunque las superficies externas de las porciones de contacto electrico 204a y 206a que se muestran en la Figura 2 que se enfrentan entre si se configuran en una superficie de arco parcial). Ademas de usarse para el contacto electrico, el diseno de superficie de arco de las superficies exteriores opuestas de las porciones de contacto electrico 204a y 206a tambien se usan para hacer espacio durante el proceso de conexion o desconexion del contacto bifurcado 20a con el contacto movil 30. Las porciones de contacto electrico 204a y 206a pueden conectarse a las respectivas superficies interiores de los dos extremos bifurcados 202a-1 y 202a-2 del cuerpo de conexion en forma de U 202a por medio de soldadura, conexion por tornillo, conexion de remache, etcetera.
Como se muestra en la Figura 2, el cuerpo de conexion 202a en forma de U tambien se dispone con un orificio de rotation 210a-1, y el cuerpo de conexion en forma de U 202a se monta en un soporte de montaje mediante un eje de montaje a traves del orificio de rotacion 210a-1 (el centro del orificio de rotacion 210a actua como el centro de rotacion del contacto bifurcado 20a). El orificio de rotacion 210a-1 puede disponerse en la position central inferior del contacto bifurcado 20a con el proposito de separar de manera fiable el contacto bifurcado 20a del contacto movil 30 durante el proceso de desconexion. Ademas, la posicion del orificio de rotacion 210a-1 en el contacto bifurcado 20a determina la posicion donde la corriente fluye hacia adentro o hacia afuera del contacto bifurcado 20a cuando el contacto bifurcado 20a se conecta con el contacto movil 30 (es decir, el orificio de rotacion 210a -1 es el punto de entrada o salida de flujo de corriente en el contacto bifurcado 20a). En ambos lados del cuerpo de conexion en forma de U 202a, se proporciona un saliente circular 210a fuera del orificio de rotacion 210a-1. Cuando el contacto bifurcado 20a se monta en el interruptor de bajo voltaje a traves del soporte de montaje, el soporte de montaje tiene una fuerza de sujecion en los salientes circulares 210a en ambos lados del cuerpo de conexion 202a en forma de U, y durante el giro del contacto bifurcado 20a, los salientes circulares 210a pueden reducir las fuerzas de friction. Ademas, el saliente circular 210a tambien puede usarse para mejorar la condition conductora entre el contacto bifurcado 20a y el soporte de montaje y para mantener la resistencia de contacto entre el contacto bifurcado 20a y el soporte de montaje estable cuando gira el contacto bifurcado 20a.
Ademas, el contacto bifurcado 20a se dispone con una estructura de restauracion y se restaura con la ayuda de un muelle o deslizamientos. Especlficamente, como se muestra en la Figura 2, un orificio de posicionamiento 212a se dispone en el cuerpo de conexion en forma de U 202a del contacto bifurcado 20a, y una protuberancia 208a se dispone en el lado exterior del extremo bifurcado inferior 202a-2 del cuerpo de conexion en forma de U 202a para el posicionamiento del resorte o clips de recuperation 16, para restringir el contacto bifurcado 20a.
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La Figura 3 muestra un diagrama esquematico estructural de un contacto bifurcado de acuerdo con una segunda modalidad de la presente descripcion. Como se muestra en la Figura 3, el contacto bifurcado 20b incluye un cuerpo de conexion en forma de U 202b y dos porciones de contacto electrico 204b y 206b dispuestas dentro de los dos extremos bifurcados 202b-1 y 202b-2 del cuerpo de conexion en forma de U 202b, respectivamente. El cuerpo de conexion 202b en forma de U puede comprender tres piezas de conexion en forma de U 20b-1, 20b-2 y 20b-3 que se combinan en la direccion del grosor, en donde la pieza de conexion en forma de U 20b-2 se interpone entre las piezas de conexion en forma de U 20b-1 y 20b-3. Las piezas de conexion en forma de U 20b-1 y 20b-3 en ambos lados tienen ranuras respectivas 202b-1-1 en estas y tienen el mismo material (por ejemplo, cobre), y la pieza de conexion en forma de U 20b-2 en el medio es una pieza de conexion en forma de U de igual grosor y su material (por ejemplo, acero inoxidable) tiene un modulo de elasticidad mayor que las piezas de conexion en forma de U 20b-1 y 20b-3 en ambos lados de esta. Las superficies exteriores de las porciones de contacto electrico 204b y 206b que se enfrentan entre si son todas superficies de arco y las porciones de contacto electrico 204b y 206b pueden conectarse a las superficies interiores de los dos extremos bifurcados 202b-1 y 202b-2 del cuerpo de conexion 202b mediante soldadura, conexion por tornillo, conexion de remache, etcetera.
Como se muestra en la Figura 3, un orificio de rotacion 210b-1 se dispone por debajo del centro del contacto bifurcado 20b, y un orificio de posicionamiento 212b se dispone por encima del orificio de rotacion 210b-1, y el saliente circular 210b se dispone fuera de los orificios de rotacion 210b-1 en ambos lados del cuerpo de conexion 202b en forma de U. Se debe senalar que las funciones del orificio de rotacion 210b-1, el saliente circular 210b y el orificio de posicionamiento 212b que se muestra en la Figura 3 son similares a las porciones correspondientes en la Figura 2, las cuales no se repetiran en la presente.
La Figura 4 muestra un diagrama de ensamble del contacto bifurcado que se muestra en la Figura 2 en un interruptor de bajo voltaje. La Figura 5 muestra un diagrama de ensamble del contacto bifurcado que se muestra en la Figura 3 en un interruptor de bajo voltaje. Como se muestra en las Figuras 4 y 5, el eje giratorio 402 pasa a traves del orificio de rotacion 210a-1/210b-1 del contacto bifurcado 20a/20b para hacer el contacto bifurcado 20a/20b en el centro del soporte 40, de manera que los contactos bifurcados 20a/20b se fijan en la ranura en forma de U dentro de la camara de alojamiento del interruptor de bajo voltaje 1. Los dispositivos de ajuste 406 en ambos lados del soporte 40 aseguran que la presion de contacto del soporte 40 con los contactos bifurcados 20a/20b es estable y cumple el requisito de aumento de temperatura. El orificio del soporte 40 acoplado con el eje giratorio 402 esta en ajuste holgado con el eje de giro 402 en consideration de la influencia del error de fabrication, el cual se usa para reducir la influencia en las posiciones fijas del contacto bifurcado 20a/20b y el contacto movil 30.
Como se muestra en las Figuras 4 y 5, el soporte 40 y una placa de conexion 80 ubicada en el lado interior de la superficie inferior del soporte 40 se disponen con orificios los 802 que tienen las mismas aberturas superior e inferior. El soporte 40 se conecta a la placa de conexion 80 mediante un tornillo a traves de los orificios 802, y sus areas de contacto efectiva se aseguran mientras que se cumplen los requisitos de aumento de temperatura. La superficie inferior del soporte 40 se dispone con un orificio 410 en el extremo frontal de este, y el soporte 40 se conecta al alojamiento del interruptor de bajo voltaje 1 mediante un tornillo a traves del orificio 410. El saliente 408 cerca del orificio 410 en el extremo frontal de la superficie inferior se usa para colocar el soporte 40 en el alojamiento del interruptor de bajo voltaje
1.
La Figura 6 muestra un diagrama estructural de un contacto movil de acuerdo con una modalidad de la presente descripcion. Como se muestra en la Figura 6, el contacto movil 30 incluye un cuerpo de conexion invertido en forma de Z 302 y porciones de contacto electrico 304 y 306 en un plano superior 302-1 y un plano inferior 302-2 de la proyeccion en forma de pico de pato del extremo de ejecucion del cuerpo de conexion invertido en forma de Z 302, respectivamente. Dado que una pendiente 302-3 para hacer espacio esta presente en el extremo de ejecucion del contacto movil 30, las porciones de contacto electrico 304 y 306 estan escalonadas hacia adelante y hacia atras. Ademas, el borde de la portion de contacto electrico 304 se extrae de la esquina afilada y puede disponerse con una forma de arco circular 304-1 para evitar la interferencia de movimiento del contacto bifurcado 20 y el contacto movil 30 durante su transition en los estados encendido y apagado. Ademas, el orificio central de rotacion 302-4-1 y una ranura en forma de U 302-4-2 se proporcionan en la porcion de varilla 302-4 del contacto movil 30.
La Figura 7 muestra un diagrama de la section de ensamble del contacto movil que se muestra en la Figura 6 y un eje giratorio. Como se muestra en la Figura 7, el resorte 506 para proporcionar la presion final para el contacto movil 30 ensambla el contacto movil 30 y el eje giratorio 50 junto con la ayuda de un eje de hombro doble 504 ensamblado en la ranura en forma de U 302-4-2 del contacto movil 30 y un eje 502 que pasa a traves del orificio de rotacion central 302-41 del contacto movil 30.
Especlficamente, como se muestra en las Figuras 6 y 7, el resorte 506 para proporcionar la presion final para el contacto movil 30 se monta en el eje 502 que pasa a traves del orificio central de rotacion 302-4-1 del contacto movil 30, la superficie lateral de curvatura en U del muelle 506 coopera con el eje 502, y los dos brazos largos actuan sobre el eje de hombro doble 504 ensamblado en la ranura en forma de U 302-4-1 del contacto movil 30. El contacto movil 30 gira alrededor del eje 502 que pasa a traves del orificio central de rotacion 302-4-1 y su centro de rotacion coincide con el centro del eje 502 que pasa a traves del orificio central de rotacion 302-4-1. La ventaja de esta coincidencia central es que es posible garantizar la singularidad de la position fija entre el contacto movil 30 y el contacto bifurcado 20 cuando se conectan. Por la action del resorte 506 hacia el hombro 214, todavla existe un buen contacto electrico entre el
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contacto bifurcado 20 y el contacto movil 30 cuando estan en el estado ENCENDIDO, incluso si los contactos electricos del contacto bifurcado 20 y/o el contacto movil 30 tiene perdida de combustion. Ademas, se proporciona una ranura 3024-3 en la porcion de varilla 302-4 del contacto movil 30, que se usa para soldar la posicion de los cables flexibles.
La Figura 8 muestra un diagrama estructural esquematico de un sistema de contacto (que incluye el contacto bifurcado 20a que se muestra en la Figura 2 y el contacto movil 30 que se muestra en la Figura 6) de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripcion. El principio de restauracion del contacto bifurcado 20a que se muestra en la Figura 2 se describira con referencia a las Figuras 1, 4 y 8. Especlficamente, un tornillo a traves del orificio 410 en la superficie inferior del soporte 40 que conecta el soporte 40 al alojamiento del interruptor de bajo voltaje tiene una parte por encima del suelo del soporte utilizado para colocar el resorte o clips de restauracion 16 (vease la Figura 1). Cuando el contacto bifurcado 20a se desconecta del contacto movil 30, el contacto bifurcado 20a se gira en sentido contrario a las manecillas del reloj bajo la accion del contacto movil 30 para alcanzar una posicion completamente separada del contacto movil 30. El contacto bifurcado 20a continua girando en sentido contrario a las manecillas del reloj por la fuerza elastica del resorte/clips de restauracion 16 (vease la Figura 1) hasta que el contacto bifurcado 20a se detiene en el interior de las proyecciones 13-2 del soporte grande 13 con las restricciones de posicion de las proyecciones 13-2 del soporte grande 13 al eje 404 que pasa a traves del orificio de posicionamiento 212a, para prepararse para la siguiente conexion con el contacto movil 30. Los resortes/clips de restauracion 16 sirven para permitir que el contacto bifurcado 20a continue girando para hacer espacio. El angulo del contacto bifurcado 20a en la posicion de parada provoca que la porcion de contacto electrico 306 del contacto movil 30 entre en contacto con la porcion de contacto electrico 206a del contacto bifurcado 20a al principio durante el proceso de encendido, de manera que el contacto bifurcado 20a y el contacto movil 30 pueden conectarse con exito. Si no existen resortes/clips de restauracion 16 (vease la Figura 1), el contacto bifurcado 20a permanecera en una posicion completamente separada del contacto movil 30, y la porcion de contacto electrico 306 del contacto movil 30 podra entrar en contacto primero con el extremo bifurcado superior 202a-1 del contacto bifurcado 20a durante el siguiente proceso de encendido, que provoca el desgaste de las superficies exteriores de la porcion de contacto electrico 306 del contacto movil 30 y el extremo bifurcado superior 202a-1 del contacto bifurcado 20a o provoca que el contacto bifurcado y el contacto movil no puedan conectarse.
La Figura 9 muestra un diagrama estructural esquematico de un sistema de contacto (que incluye el contacto bifurcado 20b que se muestra en la Figura 3 y el contacto movil 30 que se muestra en la Figura 6) de acuerdo con la segunda modalidad de la presente descripcion. El principio de restauracion del contacto bifurcado 20b se describira a continuacion con referencia a las Figuras 5 y 9. Un extremo del resorte de recuperacion se conecta al eje de posicionamiento 404 y el otro extremo se conecta a la proyeccion 13-1 del soporte grande 13. Cuando se enciende el sistema de contacto, los resortes de recuperacion se extienden y la tension al contacto bifurcado 20b en el orificio de posicionamiento 212b esta a lo largo de la direction del eje de los resortes. Cuando el contacto bifurcado 20b se desconecta con el contacto movil 30, el contacto bifurcado 20b se gira en sentido contrario a las manecillas del reloj bajo las acciones del contacto movil 30 y los resortes de restauracion hasta que el contacto bifurcado 20b se detiene en el interior de las proyecciones 13-1 del soporte grande 13 finalmente con las restricciones de posicion de las proyecciones 13-2 del soporte grande 13 al eje 404 que pasa a traves del orificio de posicionamiento 212b, para prepararse para la siguiente conexion con el contacto movil 30.
La Figura 10 muestra un diagrama esquematico del analisis de fuerza del sistema de contacto que se muestra en la Figura 9 en el estado ENCENDIDO. F1 es la presion inicial de la porcion de contacto electrico 304 del contacto movil 30 a la porcion de contacto electrico 204b del contacto bifurcado 20b en el estado ENCENDIDO, y F2 es la presion inicial de la porcion de contacto electrico 306 del contacto movil 30 a la porcion de contacto electrico 206b del contacto bifurcado 20b en el estado ENCENDIDO. Despues de energizarse, la corriente total I se distribuira en el centro de rotation 210b-1 (A) del contacto bifurcado 20b. La corriente que fluye a traves del extremo bifurcado superior 202b-1 del contacto bifurcado 20b y la porcion de contacto electrico 204b dentro del extremo bifurcado superior 202b-1 se define como I1, y la corriente que fluye a traves del extremo bifurcado inferior 202b-2 del contacto bifurcado 20b y la porcion de contacto electrico 206b dentro del extremo bifurcado inferior 202b-2 es I2. La fuerza de repulsion electrodinamica de Holm se genera entre los contactos superior e inferior de las porciones de contacto electrico del contacto bifurcado 20b y el contacto movil 30 debido a la contraction de la corriente, y FH1 es la fuerza de Holm en la porcion de contacto electrico 204b dentro del extremo bifurcado superior 202b-1 del contacto bifurcado 20b y FH2 es la fuerza de Holm sobre la porcion de contacto electrico 206b dentro del extremo bifurcado inferior 202b-2 del contacto bifurcado 20b. Como se muestra en la Figura 10, F1, FH1, F2 y FH2 son perpendiculares a las superficies de arco de las porciones de contacto electrico 204b, 206b dentro de los dos extremos bifurcados del contacto bifurcado 20b, respectivamente, y apuntan a sus respectivos centros de arco en direcciones opuestas, la fuerza F en el orificio de posicionamiento 212b (C) del contacto bifurcado 20b es la fuerza de traction del resorte de recuperacion hacia el contacto bifurcado 20b, M es el torque del contacto movil 30 proporcionado por el resorte de presion final 506, Fax, Fay es la fuerza de reaction del contacto bifurcado 20b en su orificio central de rotacion 210b-1, y Fbx, Fby es la fuerza de reaccion del contacto movil 30 en su orificio central de rotacion 302-4-1 (B).
En el estado ENCENDIDO, la presion inicial F1, F2 en las porciones de contacto electrico 204b y 206b dentro de los dos extremos bifurcados 202b-1 y 202b-2 del contacto bifurcado 20b puede obtenerse en base a las ecuaciones de equilibrio de fuerza y torque del sistema de contacto. Despues de energizado, las presiones en las porciones de contacto electrico 204b y 206b en los dos extremos bifurcados 202b-1 y 202b-2 del contacto 20b bifurcado se cambian a F1 'y F2' bajo las dos fuerzas de repulsion de la fuerza de Holm y la fuerza de Lorentz. La magnitud de la corriente afecta directamente la fuerza de Holm y la fuerza de Lorentz.
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Despues de encenderse, el contacto 20b bifurcado tiene una tendencia de giro en el sentido contrario a las manecillas del reloj (es decir, en el estado ENCENDIDO, el sistema de contacto se desconectara y el estado ENCENDIDO se rompera bajo ciertas condiciones actuales) cuando la presion en la porcion de contacto electrico 204b dentro del extremo bifurcado superior 202b-1 del contacto bifurcado 20b aumenta y la presion en la porcion de contacto electrico 206b dentro del extremo bifurcado inferior 202b-2 disminuye bajo la fuerza de repulsion electrodinamica, es decir, F1'>F1, F2'<F2. Cuando la presion en la porcion de contacto electrico 204b dentro del extremo bifurcado superior 202b-1 del contacto bifurcado 20b disminuye y la presion en la porcion de contacto electrico 206b en el extremo bifurcado inferior 202b-2 aumenta, es decir, F1'<F1, F2'> F2, el contacto bifurcado 20b tiene una tendencia de giro en el sentido de las manecillas del reloj y el contacto bifurcado 20b se atasca en el contacto movil 30, y el sistema de contacto se conecta de manera estable.
La Tabla 1 muestra los efectos de las diferentes relaciones de distribucion de corriente del contacto bifurcado 20b en los estados del sistema de contacto. Cuando la corriente de la porcion de contacto electrico 204b dentro del extremo bifurcado superior 202b-1 que fluye a traves del contacto bifurcado 20b se calcula que es mas pequena que la corriente que fluye a traves de la porcion de contacto electrico 206b dentro del extremo bifurcado inferior 202b-2 del contacto bifurcado 20b, el contacto bifurcado 20b y el contacto movil 30 no se separaran entre si por la fuerza de repulsion electrodinamica, asegurando de esta manera la conexion estable del sistema de contacto.
Tabla 1: los efectos de las diferentes relaciones de distribucion de corriente del contacto bifurcados 20b en los estados del sistema de contacto
- Distribucion Actual: corriente total I= 8000A
- la primera relacion de distribucion la segunda relacion de distribucion La tercera relacion de distribucion
- I1 =4000A I2=4000A
- co" | II I1=3300A I2=4700A h Y = 0.70 '2 I1=4700A I2=3300A '1 Y = 1.42 '2
- la relacion de F1,F2 y F1',F2'
- F1'>F1 F2'< F2 F1' <F1 F2' >F2 F1' >F1 F2' < F2
- Estado del sistema de contacto
- desconectado Conectado de manera estable desconectado
Existen dos maneras de hacer que la corriente fluya hacia las porciones de contacto electrico 204a/204b dentro de los extremos bifurcados superiores 202a/b-1 de los contactos de bifurcacion 20a/b mas pequenos que la corriente que fluye hacia las porciones de contacto electrico 206a/206b de los extremos bifurcados inferiores 202a-2/b-2 de los contactos de bifurcacion 20a/b. Una manera es que con el orificio de rotacion 210a-1/210b-1 como el punto de entrada/salida de corriente del contacto bifurcado 20a/20b, cambiando el tamano (tal como el ancho, la altura y el grosor) de los dos extremos bifurcados 202a- 1/202b-1 y 202a-2/202b-2 del cuerpo de conexion en forma de U del contacto de bifurcacion 20a/20b, de manera que la resistencia de los extremos bifurcados superiores 202a-1/202b-1 puede ser mayor que la resistencia de los extremos bifurcados inferiores 202a-2/202b-2 de los contactos bifurcados 20a/20b (en los contactos bifurcados ilustrativos que se muestran en las Figuras 2 y 3, se logra al proporcionar ranuras 202a-1-1/202b-1-1 simetricamente en ambos lados de los extremos bifurcados superiores 202a-1/202b-1). La segunda manera es que las porciones de contacto electrico en ambos extremos del contacto bifurcado 20a/20b pueden hacerse con diferentes materiales que tienen diferente resistividad y diferentes resistencias de contacto.
La fuerza de repulsion electrodinamica de Holm generada en la porcion de contacto electrico dentro del extremo bifurcado superior del contacto bifurcado es menor que en la porcion de contacto electrico dentro del extremo bifurcado inferior debido a la funcion de distribucion de corriente del contacto bifurcado y pueden compensarse parcialmente entre si. Considerando la fuerza de repulsion electrodinamica de Holm (fuerza de Lorentz) del circuito como un todo, el sistema de contacto de acuerdo con la modalidad de la presente descripcion puede mantenerse de manera estable en el estado ENCENDIDO cuando pasa una corriente grande tal como una corriente de cortocircuito. La capacidad para soportar una corriente de corta duracion del interruptor de bajo voltaje del sistema de contacto de acuerdo con la modalidad de la presente descripcion se mejora enormemente.
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Como se muestra en la Figura 10, cuando el sistema de contacto se enciende, en los puntos de contacto, las porciones de contacto electrico dentro de los extremos bifurcados del contacto bifurcado se someten respectivamente a las presiones iniciales F1, F2, que son perpendiculares a las respectivas superficies de arco y se dirigen a los respectivos centros de arco, y tambien se someten a las fuerzas de Holm FH1, FH2 despues de energizarse. Con las presiones iniciales y las fuerzas de Holm, la distancia entre los dos extremos bifurcados del contacto bifurcado (es decir, la apertura del contacto bifurcado) tiende a aumentar. Si la tension generada en el contacto bifurcado es mayor que el llmite de rendimiento del material bajo las presiones iniciales y las fuerzas de Holm, el contacto bifurcado tendra una deformacion plastica irreversible. La apertura del contacto bifurcado aumenta gradualmente al aumentar el numero de acciones de encendido/apagado. Con el proposito de aumentar la rigidez del contacto bifurcado, puede aumentarse el grosor del contacto bifurcado y/o la altura de los dos extremos bifurcados, o puede usarse un material que tenga un modulo de elasticidad mayor. Debido a las limitaciones de espacio de instalacion y las consideraciones economicas, existen ciertas limitaciones para el primer metodo para mejorar la rigidez. Cuando se usa el segundo metodo para aumentar la rigidez, el cuerpo de conexion 202b en forma de U se disena como una estructura combinatoria de tres piezas (por ejemplo, una estructura soldada de tres piezas) como se muestra en la Figura 3 para satisfacer el requisito de aumento de temperatura. Las piezas de conexion en forma de U 20a-1, 20a-3 en ambos lados del cuerpo de conexion 202b en forma de U tienen el mismo material (por ejemplo, cobre), y la pieza de conexion en forma de U 20a-2 en el centro y que tiene un grosor uniforme se selecciona de un material que tiene un modulo de elasticidad mayor, por ejemplo, acero inoxidable.
La Figura 11 muestra un diagrama esquematico del sistema de contacto en el estado ENCENDIDO de acuerdo con la tercera modalidad de la presente descripcion. Cuando el sistema de contacto 10' que se muestra en la Figura 11 se usa en el interruptor de bajo voltaje 1 en lugar del sistema de contacto 10 anteriormente descrito, la capacidad para soportar una corriente de corta duracion del interruptor de bajo voltaje 1 tambien puede mejorarse enormemente.
Especlficamente, como se muestra en la Figura 11, el sistema de contacto 10' incluye un contacto bifurcado 60 y un contacto movil 70, en donde el contacto bifurcado 60 comprende un cuerpo de conexion en forma de Y 602 y dos contactos electricos 604 y 606 dentro de los extremos bifurcados 602-1 y 602-2 del cuerpo de conexion en forma de Y 602, respectivamente. El contacto bifurcado 60 puede deslizarse sobre la gula de deslizamiento 90 que es sustancialmente paralela a la superficie inferior del interruptor de bajo voltaje 1 a lo largo de la direccion del eje de la porcion columnar del cuerpo de conexion en forma de Y 602.
Como se muestra en la Figura 11, el contacto movil 70 incluye una porcion de varilla 702 y dos porciones de contacto electrico 704 y 706 que se distribuyen de forma sustancialmente simetrica en el extremo en forma de C de la porcion de varilla 702. Las otras partes del contacto movil 70 son las mismas que las de la modalidad descrita anteriormente (veanse las Figuras 6 y 7). El angulo de los planos donde se ubican las porciones de contacto electrico 704 y 706 es un angulo agudo, para facilitar una conexion estable del contacto bifurcado 60 con el contacto movil 70. El soporte de la gula de deslizamiento 90 del contacto bifurcado 60 se conecta a la placa de conexion 100 mediante conexion por tornillo, conexion de remache, soldadura, etcetera, para fijar el contacto bifurcado 60 al alojamiento del interruptor de bajo voltaje 1.
Como se muestra en las Figuras 1 y 11, cuando el sistema de contacto 10' que se muestra en la Figura 11 se enciende mediante el mecanismo operativo 14 en el interruptor de bajo voltaje 1, el contacto movil 70 se gira en sentido contrario a las manecillas del reloj, y el contacto electrico 706 del contacto movil 70 contacta primero el extremo bifurcado superior 602-1 del contacto bifurcado 60, el contacto bifurcado 60 se mueve hacia la izquierda a lo largo de la gula de deslizamiento 90 por la accion del contacto movil 70, y el contacto movil 70 continua girando en sentido contrario a las manecillas del reloj hasta que las porciones de contacto electrico 704 y 706 del contacto movil 70 en contacto con las porciones de contacto electrico 604 y 606 del contacto bifurcado 60 forman una conexion conductora estable.
Como se muestra en la Figura 11, los extremos de ejecucion del contacto bifurcado 60 y el contacto movil 70 son lateralmente simetricos y tienen un centro simetrico comun en el estado ENCENDIDO. Despues de encendido y energizado, las corrientes que fluyen a los dos extremos bifurcados 602-1 y 602-2 del contacto bifurcado 60 son iguales, y las fuerzas de Holm actuadas sobre los dos contactos electricos simetricos 604 y 606 del contacto bifurcado 60 son de igual magnitud y direcciones simetricas, de manera que el contacto bifurcado 60 y el contacto movil 70 pueden estar en un estado de conexion relativamente estable, mejorando de esta manera la capacidad para soportar una corriente de corta duracion del interruptor de bajo voltaje 1.
La presente descripcion se ha descrito en las modalidades anteriores, pero debe entenderse que las modalidades descritas anteriormente tienen el proposito de ilustrar y explicar solamente y no pretenden limitar la descripcion al alcance de las modalidades descritas. Los expertos en la tecnica tambien entenderan que la presente descripcion no se limita a las modalidades descritas anteriormente, pueden realizarse diversos cambios y modificaciones de acuerdo con las ensenanzas de la descripcion que caen dentro del alcance de la descripcion. El alcance de la descripcion se define por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.
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REIVINDICACIONES
1. Un sistema de contacto en un interruptor de bajo voltaje que comprende un contacto bifurcado y un contacto movil, en donde:
el contacto bifurcado tiene un extremo bifurcado superior y un extremo bifurcado inferior, en donde las porciones de contacto electrico se disponen respectivamente en el interior del extremo bifurcado superior y el extremo bifurcado inferior,
las porciones de contacto electrico se disponen respectivamente en las superficies superior e inferior de un extremo de ejecucion del contacto movil correspondiente a las porciones de contacto electrico del contacto bifurcado,
cuando el sistema de contacto se enciende y se energiza, las fuerzas de repulsion electrodinamicas producidas en las porciones de contacto electrico del contacto bifurcado se compensan, de manera que el sistema de contacto puede mantener de manera estable un estado ENCENDIDO cuando el sistema de contacto se enciende y se energiza, la corriente que fluye a traves del extremo bifurcado superior es menor que la corriente que fluye a traves extremo bifurcado inferior.
2. El sistema de contacto de la reivindicacion 1, en donde el contacto bifurcado tiene forma de U o C.
3. El sistema de contacto de la reivindicacion 1, en donde el contacto bifurcado y las porciones de contacto electrico del contacto bifurcado forman una estructura integral con material homogeneo.
4. El sistema de contacto de la reivindicacion 1, en donde las partes del contacto bifurcado excepto las porciones de contacto electrico son de una estructura combinatoria con multiples piezas de conexion en la direccion del grosor o una estructura monolftica, en donde el material de al menos una de las piezas de conexion multiples tiene un modulo de elasticidad mayor que el del resto de las piezas de conexion multiples.
5. El sistema de contacto de la reivindicacion 1, en donde las porciones de contacto electrico del contacto bifurcado o el contacto de extraccion son de baja resistencia de contacto y se forman de material resistente al arco electrico.
6. El sistema de contacto de la reivindicacion 2, en donde el contacto bifurcado se dispone con un orificio central de rotacion, la corriente se distribuye desde el orificio central de rotacion hasta el extremo bifurcado superior y el extremo bifurcado inferior, y la resistencia del extremo bifurcado superior es mayor que del extremo bifurcado inferior.
7. El sistema de contacto de la reivindicacion 1, en donde todas o parte de las superficies de las porciones de contacto electrico del extremo bifurcado superior y el extremo bifurcado inferior que se enfrentan entre si son superficies de arco, las superficies de arco se usan para el contacto electrico y para hacer espacio en el proceso de conexion o desconexion del contacto bifurcado con el contacto movil.
8. El sistema de contacto de la reivindicacion 1, en donde el contacto bifurcado tiene forma de Y o V, cuando el sistema de contacto se enciende y se energiza, la corriente que fluye a traves del extremo bifurcado superior es igual a la corriente que fluye a traves del extremo bifurcado inferior.
Claims (1)
- 9. El sistema de contacto de la reivindicacion 2 u 8, en donde el contacto bifurcado se dispone con una estructura de restauracion para restaurar el contacto bifurcado con la ayuda de un resorte o clips de restauracion despues de que el contacto bifurcado se desconecta con el contacto extrafble.5 10. Un interruptor de bajo voltaje que comprende una camara de extincion de arco, unmecanismo operativo y un sistema de contacto de cualquiera de las reivindicaciones 1-9.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2659083 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20181130 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20230127 |