ES2694124T3 - Aparato de conmutación de la corriente eléctrica - Google Patents

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ES2694124T3
ES2694124T3 ES12171417.4T ES12171417T ES2694124T3 ES 2694124 T3 ES2694124 T3 ES 2694124T3 ES 12171417 T ES12171417 T ES 12171417T ES 2694124 T3 ES2694124 T3 ES 2694124T3
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Harri Mattlar
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ABB Oy
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Abstract

Una disposición de contacto de un conmutador eléctrico, que comprende un primer contacto estacionario (110), un segundo contacto estacionario (112) y un contacto móvil (130) para hacer una conexión eléctrica entre el primer (110) y el segundo (112) contacto estacionario, en donde el contacto móvil (130) está conectado pivotablemente al primer contacto estacionario (110) por una conexión pivotante para permitir que el contacto móvil (130) pivote con respecto al primer contacto estacionario (110) alrededor de un eje pivotante (116, 135) de modo que en una posición abierta del conmutador el contacto móvil (130) es desconectado del segundo contacto estacionario (112), y en una posición cerrada del conmutador el contacto móvil (130) está en contacto con el segundo contacto estacionario (112), el contacto móvil (130) y el primer contacto estacionario (110) están dispuestos en un primer ángulo de uno con respecto al otro en la posición abierta del conmutador, y en un segundo ángulo de uno con respecto a otro en la posición cerrada del conmutador, y el segundo ángulo es mayor que el primer ángulo, caracterizado por que el segundo ángulo es menor de 170 grados.

Description

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DESCRIPCION
Aparato de conmutacion de la corriente electrica Campo
La presente invencion se refiere a un aparato de conmutacion de la corriente electrica.
Antecedentes
Muchos problemas afectan al diseno de un aparato de conmutacion de la corriente electrica. Los objetivos del diseno incluyen, por ejemplo, la facilidad de montaje del conmutador, la posibilidad de montar varios tipos de conmutador, la seguridad de uso del conmutador, la rapida conexion y desconexion de los contactos y la eficiente extincion de un arco de disparo cuando los contactos son separados.
El documento EP 1.152.440 divulga un cortacircuitos que tiene un contacto estacionario y un contacto movil y un centro rotacional. Hay un caso que define un espacio que acumula presion y un puerto de escape para el gas de escape entre el contacto estacionario y el contacto movil.
El documento EP 1.187.158 divulga un cortacircuitos que tiene un contactor movil y un contactor estacionario, un mecanismo de apertura/cierre para realizar una operacion de apertura/cierre y un dispositivo de extincion del arco. Hay casos para constituir una unidad de interrupcion de un unico polo, y una pluralidad de unidades de interrupcion de un unico polo estan yuxtapuestas para constituir una unidad de interrupcion de polo plural.
El documento 4.000.206 divulga un conmutador que tiene un contacto movil situado en un actuador rotatorio hecho de un material aislante. El contacto movil esta acoplado de forma deslizante a un conector, el cual esta fijado a un alojamiento.
Compendio
Un objeto de la presente invencion es proporcionar un conmutador de corriente electrica mejorado. El objeto se consigue con una invencion, la cual esta definida en la reivindicacion independiente. Algunas realizaciones son divulgadas en las reivindicaciones dependientes.
Dibujos
En lo que sigue la invencion sera descrita con mayor detalle por medio de algunas realizaciones con referencia a los dibujos que se acompanan, en los que:
la Figura 1 muestra una realizacion de un modulo del conmutador;
la Figura 2 muestra otra vista del modulo del conmutador;
la Figura 3 muestra una realizacion de un contacto movil;
la Figura 4 muestra una realizacion de un conjunto del contacto;
la Figura 5 muestra otra vista del conjunto del contacto;
la Figura 6 muestra otra vista del conjunto del contacto;
la Figura 7 muestra otra vista del conjunto del contacto;
la Figura 8 muestra una realizacion de un conjunto de la placa de extincion;
la Figura 9 muestra otra vista del conjunto de la placa de extincion;
la Figura 10 muestra otra vista del conjunto de la placa de extincion;
la Figura 11 muestra una realizacion de un alojamiento del modulo;
la Figura 12 muestra otra vista del alojamiento del modulo;
la Figura 13 muestra otra vista del alojamiento del modulo;
la Figura 14 muestra una realizacion de una disposicion de un conjunto de contacto estacionario; la Figura 15 muestra una realizacion de dos contactos estacionarios diferentes; la Figura 16 muestra otra vista de dos contactos estacionarios diferentes;
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la Figura 17 muestra una disposicion de visualizacion de un modulo de contacto; y la Figura 18 muestra otra vista de una disposicion de visualizacion de un modulo de contacto.
Descripcion detallada
Los conmutadores electricos tipicamente comprenden unos pocos modulos/polos del conmutador, los cuales estan apilados conjuntamente para formar conmutadores multipolo. Cada modulo puede comprender un alojamiento aislante, el cual aloja los componentes electricos de los modulos del conmutador. Cada alojamiento del modulo puede comprender una primera mitad del alojamiento y una segunda mitad del alojamiento hecho de plastico, por ejemplo, para ser montadas conjuntamente para formar un modulo del conmutador. Los modulos del alojamiento pueden ser sustancialmente rectangulares.
La Figura 1 muestra una realizacion de un modulo electrico del conmutador que muestra el primer alojamiento 102 equipado con los componentes del modulo. El segundo alojamiento del modulo del conmutador para ser montado contra el primer alojamiento 102 para formar el modulo y cubrir los componentes del conmutador no se muestra.
La Figura 1 muestra los contactos estacionarios 110, 112 en los extremos opuestos del modulo y los contactos moviles 130 que van a ser movidos entre las posiciones abierta y cerrada del conmutador. Para realizar la accion de rotacion de los contactos moviles 130 el dispositivo comprende un accionador giratorio 120.
El conmutador puede tambien comprender una camara de enfriamiento que aloja una o mas placas de enfriamiento 140 usadas para enfriar un arco que se dispara entre los contactos cuando el contacto movil es desconectado del o de los contactos estacionarios.
La Figura 2 muestra el modulo de conmutacion de la Figura 1, no obstante en una posicion rotatoria diferente que en la Figura 1. En la Figura 1 el interruptor esta en la posicion abierta en la que los contactos moviles 130 estan separados del contacto estacionario 112. En la Figura 2 el conmutador esta en la posicion cerrada, en la que el contacto movil 130 esta en contacto con el contacto estacionario 112.
El contacto estacionario 110 comprende una porcion de conexion 110A para ser conectada a un conductor externo. La porcion de conexion 110A esta preferiblemente dispuesta sustancialmente perpendicular a la pared del alojamiento 102. El contacto estacionario comprende ademas una porcion de contacto 110B para ser conectada al contacto movil. Se puede ver que la porcion de conexion 110A y la porcion de contacto 110B estan dispuestas en un angulo una con respecto a la otra, es decir no son paralelas entre sf. Similarmente en el contacto estacionario 112, la porcion de conexion y la porcion de contacto estan dispuestas en un angulo una con otra, estando la inclinacion de las dos dispuesta dentro del alojamiento.
En la realizacion mostrada el primer contacto estacionario 110 esta conectado pivotablemente con el contacto movil. El contacto estacionario permanece estacionario durante el funcionamiento del conmutador. El contacto movil pivota entre las dos posiciones extremas mostradas en las Figuras 1 y 2. La conexion pivotante entre el primer contacto estacionario 110 y el contacto movil 130 esta dispuesta dentro del accionador rotatorio 120, esto es, dentro del penmetro de una seccion transversal del accionador. Preferiblemente, el eje del pivote de la conexion pivotable coincide con el eje de rotacion del accionador rotatorio 120.
En una realizacion las porciones de conexion de los contactos estacionarios 110, 112 son paralelas y alineadas una con otra, o sea estan en el mismo plano. Como las porciones de contacto de los contactos estacionarios apuntan sustancialmente hacia el eje de rotacion del accionador rotatorio, el eje de rotacion del accionador 120 descansa debajo del plano de las porciones de conexion de los contactos estacionarios 110, 112.
Como las flechas en negrita indican en la Figura 2, cuando el contacto esta cerrado, el camino de la corriente forma sustancialmente una letra V en la porcion de contacto del primer contacto estacionario y el contacto movil. Preferiblemente, la forma de V se extiende hacia la porcion de contacto del segundo contacto estacionario 112 de modo que el contacto movil 130 y la porcion de contacto del segundo contacto estacionario 112 son sustancialmente paralelos entre sf.
En el camino de la corriente el angulo de las ramas de la V esta en su mmimo cuando el contacto movil apenas toca el segundo contacto estacionario 112. En ese punto las fuerzas magneticas en las ramas de la V, esto es, en el primer contacto estacionario 110 y en el contacto movil 130 se oponen entre sf, y estan en su maximo haciendo que el contacto movil gire alejandose desde el primer contacto estacionario. Por lo tanto la fuerza alivia la realizacion del contacto del contacto movil y del segundo contacto estacionario. Este fenomeno es especialmente ventajoso en el cierre del conmutador contra grandes corrientes de cortocircuito. Si suponemos que la corriente nominal del conmutador es 4 kA la corriente de cortocircuito puede llegar a ser 80 kA, por ejemplo. En tales grandes corrientes el camino de la corriente con perfil en V ayuda en gran medida a cerrar el conmutador.
De este modo, en el conmutador, el angulo entre el contacto movil y el primer contacto estacionario es mayor cuando el conmutador esta cerrado que el angulo entre los dos cuando el conmutador esta abierto. Aqrn el angulo entre los dos se refiere al angulo menor, el cual es menor de 180 grados si se supone que los contactos se originan
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a partir del punto de pivote entre los dos. De acuerdo con la presente invencion, el angulo entre los dos es menor de 170 grados cuando el conmutador esta cerrado, mas preferiblemente entre 110 a 160 grados.
La Figura 2 muestra tambien un receptaculo 114 en el primer contacto estacionario 110, y un receptaculo 116 en el segundo contacto estacionario 112, los cuales se usan para fijar los contactos estacionarios al alojamiento 102. Los receptaculos mostrados 114, 116 deben fijarse contra un modulo del alojamiento que cierra el modulo 102 del alojamiento mostrado en la Figura 2. Hay unos receptaculos similares en los contactos estacionarios 110, 112 en el lado opuesto de los contactos estacionarios para ser fijados contra el modulo 102.
La Figura 3 muestra una vista en despiece ordenado de una realizacion de un contacto movil 130. Las piezas del contacto movil son una primera cuchilla de contacto 131, una segunda cuchilla de contacto 132, un pasador de ensamblaje 138, una primera cubierta 133, una segunda cubierta 134, y un elemento de muelle 136.
El contacto movil 130 hace una conexion electrica con el contacto estacionario recibiendo el contacto estacionario entre las cuchillas de contacto primera y segunda 131, 132. El lado 132C de la cuchilla de contacto 132 que recibe el contacto estacionario puede estar inclinado para ayudar a recibir el contacto estacionario entre las cuchillas. La cuchilla de contacto comprende tambien un agujero de ensamblaje 132A para recibir el pivote de ensamblaje 138 cuando el contacto movil es ensamblado, y un agujero pivotante 132B para recibir un pasador pivotante cuando el contacto movil esta dispuesto junto con el contacto estacionario.
El contacto movil puede comprender unas porciones de cubierta primera y segunda 133, 134, en donde la primera porcion 133 de la cubierta esta situada cerca de la primera cuchilla de contacto 131, y la segunda porcion 134 de la cubierta esta situada cerca de la segunda cuchilla de contacto 132. Las cuchillas de contacto 133, 134 pueden ser similares entre sf, y cuando el contacto movil es ensamblado, las porciones 133 y 134 de la cubierta mutuamente rotan opuestamente una con respecto a otra.
La porcion de cubierta 133 comprende una porcion lateral 133C que cubre y protege la cuchilla de contacto del lado. La porcion de cubierta 133 puede ser simetrica de modo que haya una porcion de lado similar en el otro lado de la porcion de cubierta. En el lado superior la porcion de cubierta puede comprender un agujero de montaje 133A para recibir el pasador 138 de ensamblaje, y un agujero pivotante 133B para recibir el pasador pivotante.
El contacto movil comprende tambien un elemento de muelle 136 en un lado del contacto movil. Alternativamente, otro elemento de muelle puede tambien estar dispuesto en el otro lado del contacto movil. El elemento de muelle comprende un agujero de ensamblaje 136A para recibir el pasador de ensamblaje 138, y un receptaculo 136B para recibir el pasador pivotante. Como puede verse, el agujero de ensamblaje converge hacia la derecha, esto es, el agujero esta en su maximo a la izquierda en la Figura 3, y en su mmimo a la derecha. El elemento de muelle comprende ademas una porcion superior 136C, y dos porciones inclinadas 136D, 136E que se extienden hacia la primera cubierta 133. En los extremos del elemento de muelle estan dispuestos los salientes 136F, 136G que estan inclinados de modo que se extienden alejandose de la primera cubierta 133.
El pasador de ensamblaje 138 comprende una porcion de separacion 138A, la cual define la distancia entre las cuchillas de contacto 131, 132. Esto es, el diametro de la porcion de separacion 138A es mayor que el diametro del agujero de ensamblaje 132A de la cuchilla de contacto 132, por lo que las cuchillas de contacto se fijan contra los extremos de la porcion de separacion 138A.
El pasador de ensamblaje 138 comprende ademas una primera porcion 138B de la cuchilla de contacto y una segunda porcion 138C de la cuchilla de contacto, que tienen que ser colocadas en los agujeros de ensamblaje de las cuchillas de contacto, esto es, el diametro del agujero de ensamblaje 132A es mayor que el diametro de la porcion 138B de la cuchilla de contacto, la cual a su vez es mayor que el agujero de ensamblaje 133A de la cubierta. Cuando esta montada, la cubierta detiene de este modo la porcion 138B de la cuchilla de contacto y se fija contra el extremo de ella. En una realizacion el espesor de la cuchilla de contacto 131 es ligeramente mayor que la longitud de la porcion 138B de la cuchilla de contacto. De este modo si la cuchilla de contacto se desgasta y se hace mas delgada, hay alguna holgura y el muelle de contacto puede aplicar una fuerza de presion para presionar la cuchilla de contacto contra la porcion de separacion 138A del pasador 138.
Como muestra la Figura 3, el agujero de ensamblaje 133A tiene una forma de un ojo de cerradura que tiene un primer extremo con un diametro/abertura mayor, y un segundo extremo con un diametro/abertura menor. El pasador de ensamblaje 138 tiene una porcion de cubierta 138D y una porcion extrema 138F que tiene un diametro mayor que la porcion 138D de la cubierta. Se puede ver que la porcion de cubierta 138D en un extremo del pasador de ensamblaje es mas larga que la porcion 138E de la cubierta en el otro extremo del pasador 138. La causa es que la porcion 138D de la cubierta es tan larga como el agujero de ensamblaje 133A y el agujero de ensamblaje 136A del muelle 138 en conjunto. En el otro extremo del pasador 138 es suficiente que la longitud de la porcion 138E de la cubierta sea igual al espesor de la porcion 134 de la cubierta.
Cuando el contacto movil esta ensamblado el pasador de conexion es puesto a traves de los agujeros de ensamblaje en la cuchilla de contacto 131, la porcion 133 de cubierta y el muelle de contacto 136A. La porcion de cubierta 138B es bloqueada al pasador de contacto moviendo la porcion de cubierta a la derecha, por lo que la porcion de cubierta se fija en el extremo pequeno del agujero de ensamblaje 133B de la porcion de la cubierta. El
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elemento de muelle 136 es bloqueado al pasador de contacto moviendo la porcion de la cubierta a la izquierda, por lo que la porcion de la cubierta del pasador entra en el extremo menor del agujero de ensamblaje 136A del muelle.
Las cuchillas de contacto pueden estar hechas de cobre y estar revestidas con plata, por ejemplo. La porcion de la cubierta, el elemento de muelle y el pasador de ensamblaje pueden estar hechos de acero para obtener una mayor potencia de contacto debido a las fuerzas magneticas.
La estructura mostrada proporciona una ventaja importante ya que las cuchillas de contacto pueden estar hechas rectas, y no hay necesidad de disposicion de salientes en las superficies de las cuchillas de contacto para mantenerlas separadas.
Las Figuras 4 y 5 muestran una realizacion de una disposicion de contacto desde dos direcciones de vision. La disposicion de contacto comprende un contacto estacionario 110, un contacto movil 130 y un accionador rotatorio 120.
Cuando el contacto estacionario 110 y el contacto movil 130 son ensamblados conjuntamente los contactos moviles se fijan en la proximidad de los salientes 114A, 114B y 114C. Cada uno de los salientes esta dispuesto para el montaje de una de las tres estructuras mostradas de las cuchillas de contacto en el contacto estacionario. Las cuchillas de contacto de cada estructura de la cuchilla de contacto se fijan en los lados opuestos del respectivo saliente de modo que los agujeros pivotantes de las estructuras de la cuchilla de contacto coincidan con los agujeros pivotantes 116 en los salientes 114A, 114B y 114C. Cuando los agujeros estan alineados entre sf, un pasador pivotante 135 es empujado a traves de los agujeros, de modo que las estructuras de las cuchillas de contacto lleguen a estar conectadas pivotablemente con el contacto estacionario 110.
Ademas, la estructura ensamblada del contacto estacionario y el contacto movil es ensamblada al accionador rotatorio 120. Esto es realizado empujando la estructura ensamblada parcialmente a traves del accionador. El accionador 120 comprende dos aberturas, una en cada lado del accionador. Mostrado en la Figura 4, se ha proporcionado una primera abertura 122 en un lado del accionador, y mostrado en la Figura 5, se ha dispuesto una segunda abertura 127 en el lado opuesto del accionador. En la realizacion de las Figuras 4 y 5, hay practicamente tres segundas aberturas 127A-127C que corresponden a tres ensamblajes de las cuchillas de contacto. No obstante, las realizaciones no estan limitadas a exactamente tres cuchillas de contacto y aberturas, sino el numero de cuchillas de contacto y de aberturas puede variar de 1 a 5, por ejemplo.
En el ensamblaje del contacto estacionario y del contacto movil en el accionador rotatorio los contactos moviles son empujados en el accionador desde la primera abertura 122 de modo que cada uno de los ensamblajes de las cuchillas de contacto se fija a sus respectivos espacios separados por las paredes 124. Las cuchillas de contacto son empujadas mas lejos de modo que sus extremos salgan del accionador desde las aberturas 127A a 127C. En esta fase los salientes del contacto estacionario han entrado en el interior del accionador. Cuando el ensamblaje esta listo, el pasador pivotante 135 se fija dentro del accionador, preferiblemente al eje de rotacion del accionador 120.
En uso el contacto estacionario esta dispuesto estacionario en el alojamiento, pero el accionador rotatorio puede rotar dentro del alojamiento. La rotacion del accionador rotatorio con respecto al contacto estacionario esta definida por la pared superior 126 y la pared inferior 128. En una posicion rotatoria extrema del accionador 120, esto es en la posicion abierta, la pared superior 126 del accionador 120 se fija contra la superficie superior de la porcion de contacto 110B del contacto estacionario 110. En la otra posicion rotatoria extrema del accionador, esto es en la posicion cerrada del conmutador, la pared inferior 128 de la abertura se fija de nuevo contra la superficie 110C del fondo del contacto estacionario 110. Los bordes de la abertura 122 definen asf el angulo rotatorio del accionador rotatorio 120. En el otro lado del accionador rotatorio las segundas aberturas 127A a 127C estan dimensionadas de modo que los contactos moviles, o los ensamblajes de las cuchillas de contacto, estan fijadas/inmoviles con respecto al accionador rotatorio 120, que tiene un ajuste apretado entre los dos. El movimiento del o de los contactos moviles sigue asf la rotacion del accionador rotatorio.
Las Figuras 6 y 7 destacan mas la disposicion del contacto. En la Figura 6 los contactos moviles 130 han sido ensamblados al contacto estacionario 110. El contacto movil de la Figura 6 comprende tres disposiciones de las cuchillas de contacto. Cada disposicion de las cuchillas de contacto comprende dos cuchillas de contacto separadas una de otra para recibir un contacto estacionario entre las cuchillas.
El ensamblaje se completa empujando el pasador de conexion 135 a traves los agujeros dispuestos en los salientes del contacto estacionario, y los contactos moviles. Cuando los contactos moviles son montados en el contacto estacionario con el pasador, los contactos moviles son libremente pivotables con respecto al contacto estacionario. La cantidad de pivotamiento mutuo del contacto movil y del contacto estacionario esta, no obstante, limitado por el accionador rotatorio mostrado en la Figura 7.
La Figura 6 muestra tambien unos entrantes de montaje 117 y 118 en el contacto estacionario. El objeto de los entrantes de montaje es montar el contacto estacionario en el alojamiento del modulo del conmutador. Pueden estar dispuestos unos entrantes similares en ambos lados del contacto estacionario. El primer entrante de montaje 117 esta dispuesto para mantener el contacto estacionario en su sitio en la direccion horizontal. El segundo entrante de
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montaje esta dispuesto para fijar un contacto estacionario grueso a un modulo de alojamiento que tambien puede recibir unos contactos estacionarios mas delgados. El segundo entrante de montaje 118 puede extenderse en toda la anchura desde un lado al otro lado del contacto estacionario.
La Figura 7 muestra dos indicadores 123, 125 que indican la posicion rotatoria del conmutador. La primera indicacion 123 puede indicar que el conmutador esta en la posicion abierta, y la segunda indicacion 125 que el conmutador esta en la posicion cerrada. Las indicaciones pueden comprender palabras escritas tales como “ABIERTO” y “CERRADO” o pueden incluir unas indicaciones de color usando el verde y el rojo, por ejemplo.
Las indicaciones pueden estar dispuestas en una seccion de la pared del accionador, cuya seccion de pared esta entre las aberturas primera y segunda del accionador. Las indicaciones pueden estar dispuestas en la pared mediante cualquier medio conocido tal como escrito, tallado, o poniendo una pegatina, por ejemplo. Las indicaciones tales como texto, indicaciones de sfmbolo o color son preferiblemente dispuestas en el accionador perpendicularmente a la direccion de rotacion del accionador.
La Figura 8 muestra una realizacion de un alojamiento 102 del modulo de un conmutador equipado con los componentes del conmutador. El conmutador se muestra en la posicion cerrada en la que el contacto movil esta en contacto con el segundo contacto estacionario 112. El alojamiento comprende una segunda ventana 106 la cual muestra el texto CERRADO en este caso. El alojamiento tambien muestra una estructura de soporte 108 para proporcionar una resistencia mecanica al modulo cuando las mitades del alojamiento estan montadas conjuntamente. En una realizacion la estructura de soporte 108 comprende un receptaculo para recibir un pasador de una mitad del alojamiento que va a ser montado en la mitad de alojamiento 102 mostrada.
La estructura de soporte esta posicionada dentro del alojamiento proxima a una pared del alojamiento y puede estar sustancialmente alineada con el centro del accionador en la direccion longitudinal del modulo. La estructura de soporte puede estar posicionada entre las ventanas 104, 106 de modo que la base de la estructura de soporte forme al menos parte de una pared del alojamiento que esta entre las ventanas. Las ventanas pueden ser realizadas como aberturas en el alojamiento, en cuyo alojamiento puede estar dispuesta una ventana de plastico transparente o vidrio.
Durante el uso la estructura de soporte 108 esconde el texto ABIERTO detras de ella de modo que sea sustancialmente invisible desde la primera ventana cuando el conmutador esta en la posicion cerrado. Cuando el conmutador es rotado a la posicion abierta el texto ABIERTO surge desde detras de la estructura de soporte 108 y es mostrado en la primera ventana 104 que esta mas cerca del primer contacto estacionario 110 que la segunda ventana 106. Cuando el conmutador esta en la posicion ABIERTo el texto CERRADO esta situado detras de la estructura de soporte 108 y es sustancialmente invisible desde la segunda ventana 106.
De esta manera la seguridad del dispositivo puede ser grandemente mejorada y combinada cuando proporciona un soporte mecanico suficiente al modulo. La seccion de soporte cubre la indicacion que no es relevante en el momento particular, y la rotacion del accionador rotatorio es utilizada para proporcionar la indicacion.
La Figura 8 muestra tambien una camara de extincion 140 del alojamiento, la cual aloja una o mas placas de extincion para extinguir un arco que se dispara cuando el contacto movil es separado del contacto estacionario 112. En la camara de extincion la placa de extincion 142 que descansa mas cerca del contacto estacionario 112 toca el contacto estacionario. Esto tiene la ventaja importante de que cuando los contactos son separados la corriente es movida desde la superficie de contacto del contacto estacionario al punto en el que la placa de extincion toca el contacto estacionario. Esto salva a la superficie de contacto del contacto estacionario 112 de que el arco queme el contacto.
En una realizacion la placa de extincion 142 y las otras placas de extincion son rectas de modo que sus superficies sean superficies planas directas. En otra realizacion la o las placas de extincion, especialmente la primera placa de extincion 142 tiene una porcion inclinada 142A en la parte posterior de la placa. La porcion trasera inclinada 142 es de este modo divergente del nivel del plano general de la placa. La primera placa de extincion 142 esta montada de tal manera en el alojamiento 102 que su saliente 142A que apunta hacia el contacto estacionario 112 esta en contacto con el contacto estacionario.
La placa de extincion 142 comprende una porcion frontal situada cerca del area de contacto del contacto movil 130 y el contacto estacionario 112, y una porcion trasera que reside a una distancia del area de contacto, y el contacto entre la placa de extincion 142 y el contacto estacionario esta dispuesto en la porcion trasera de la placa de extincion 142. El area de contacto entre los dos puede ser tan pequena como sea posible para asegurar el atrapamiento del arco en la porcion trasera de la placa. El plano principal de la placa de extincion y el contacto estacionario pueden ser mutuamente ligeramente divergentes para asegurar que el area de contacto sea pequena. De esta manera, el arco ardiente es rapidamente separado del area de contacto. Como muestra la Figura 8, esta area en donde esta la porcion trasera 142A es el punto extremo de la placa de extincion 142 cuando es vista desde el area de contacto.
Se puede ver que el contacto estacionario 112 comprende una porcion de contacto para ser contactada por el contacto movil 130, y una porcion de conexion para ser contactada por un conductor, en donde la porcion de
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contacto es divergente de la porcion de conexion. El contacto entre la placa de extincion 142 y el contacto estacionario 112 esta dispuesto en la porcion de contacto cerca del area en la que la porcion de contacto gira a la porcion de conexion. De este modo las placas de extincion pueden mantener su posicion de modo que su superficie plana apunte sustancialmente hacia el eje de rotacion del accionador rotatorio, por lo que las placas de extincion son siempre perpendiculares al contacto movil 130 cuando se mueve alejandose del contacto estacionario 112. La Figura 9 muestra la inclinacion de la placa de extincion 142A desde otro angulo de vision. La inclinacion puede extenderse sustancialmente en toda la anchura del contacto estacionario y la placa de extincion.
La Figura 9 destaca tambien el montaje del contacto estacionario con el alojamiento del modulo. La realizacion mostrada es especialmente ventajosa ya que el alojamiento es capaz de recibir contactos estacionarios de diferentes espesores. La manufacturacion de un molde para el alojamiento del modulo es muy cara y es por tanto ventajoso que el mismo modulo del alojamiento pueda ser usado para conmutadores que tengan corrientes nominales diferentes.
La realizacion consigue esto por tener un saliente 109 en una abertura del alojamiento en donde el contacto estacionario 112 va a ser montado. La Figura 9 muestra un contacto estacionario grueso en donde el contacto estacionario comprende un entrante 118 para recibir el saliente 109. Cuando el contacto estacionario esta montado en el alojamiento el saliente 109 en el alojamiento llena el entrante 118 en el contacto estacionario.
Si se supone que el conmutador para ser equipado tiene una corriente nominal menor, el contacto estacionario podna ser hecho mas delgado. En tal caso, el contacto estacionario no tiene tales entrantes 118 como el contacto estacionario mostrado. El contacto estacionario descansana entonces sobre el saliente 109.
El alojamiento puede comprender otro saliente, el cual rellena el entrante 117 en el contacto estacionario. Esta union impide que el contacto estacionario se mueva en la direccion longitudinal del contacto estacionario, esto es hacia la izquierda y la derecha en la realizacion mostrada. Tal entrante 117 puede estar dispuesto en los contactos estacionarios grueso y delgado.
La Figura 10 destaca ademas la estructura de las placas de extincion y la cooperacion entre las placas de extincion y los contactos moviles. En la Figura 10 la placa de extincion mostrada es la placa de extincion mas alejada del contacto estacionario, pero la placa de extincion mas cercana al contacto estacionario puede suponerse que es una placa similar. La placa puede por el contrario ser plana, pero comprende una porcion doblada 142A, que apunta hacia el contacto estacionario de modo que la placa de extincion mas cercana al contacto estacionario toca el contacto estacionario cuando esta montada en el conmutador. La placa de extincion 142 puede ademas comprender uno o mas salientes 142B, 142C que sobresalen hacia los contactos moviles. Puede estar dispuesta de modo que cada conjunto de cuchilla de contacto ajuste entre un par de salientes por lo que los salientes estan entre los conjuntos de cuchillas de contacto cuando se mueve el contacto movil. Los salientes y la base entre ellos forman sustancialmente una letra U. Los salientes proporcionan una ventaja importante ya que el arco es inmediatamente atrapado lejos de quemarse con el contacto movil. La placa de extincion mostrada en la Figura 10 tiene de este modo la ventaja de que protege eficazmente el contacto estacionario atrapando el arco en el saliente 142A y protege el contacto movil atrapando el otro extremo del arco en los salientes 142B o 142C.
La Figura 11 muestra una realizacion de una mitad 102 del alojamiento del modulo. El alojamiento comprende varios salientes y entrantes para conectar con los elementos coincidentes en la otra mitad del alojamiento, asegurando de este modo una resistencia mecanica de un modulo cuando las mitades del alojamiento estan montadas conjuntamente. En el caso de corriente alterna en el que la corriente cambia a menudo su direccion, especialmente a altas corrientes de cortocircuito, las fuerzas que sacuden e intentan separar los modulos/polos son muy fuertes. Es asf importante tener unos elementos que proporcionen la resistencia mecanica uniformemente distribuida sobre el area del alojamiento.
En la situacion de la Figura 11 esto ha sido conseguido proporcionando un elemento de soporte tal como un receptaculo 108 en la parte superior del alojamiento encima del entrante para el accionador. En la realizacion mostrada este elemento de soporte es ventajosamente utilizado disponiendo dos ventanas 104, 106 en ambos lados del elemento de soporte 108. Estas ventanas estan acopladas cooperativamente para el funcionamiento del accionador rotatorio. El accionador rotatorio tiene imprimido, tallado, o indicado de cualquier otra forma en su superficie las posiciones abierta y cerrada del conmutador. Las indicaciones son visibles desde cualquiera de las ventanas 104, 106 al usuario del dispositivo. Esto proporciona una gran ventaja de seguridad ya que un usuario puede inmediatamente asegurarse de que el conmutador esta en un estado conectado o no. La indicacion directa de la posicion de rotacion del rodillo es ventajosa en comparacion con la indicacion de la posicion del mecanismo de rotacion ya que el mecanismo puede dar una indicacion falsa si se ha roto cualquier elemento del mecanismo interno del conmutador. A modo de ejemplo, si se rompe el mecanismo de rotacion de un conmutador, un accionador rotatorio no puede rotar incluso si el mecanismo de rotacion es hecho rotar. Puede entonces ocurrir que el mecanismo este cerrado incluso si el mecanismo de rotacion indica que el conmutador podna estar abierto. La solucion mostrada evita esta desventaja ya que la posicion de rotacion real del accionador rotatorio puede siempre ser verificada.
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La Figura 11 tambien destaca la realizacion de las aberturas en el alojamiento que recibe los contactos estacionarios. Hay una primera abertura 103 en un extremo del modulo, y una segunda abertura 105 en el extremo opuesto del alojamiento sustancialmente rectangular. Las aberturas estan preferiblemente a las mismas alturas en el modulo. Las dimensiones de las aberturas pueden, sin embargo, ser ligeramente diferentes entre sf La abertura para alojar el accionador puede estar colocada en la mitad del modulo en la direccion izquierda-derecha en la Figura 11. Como el contacto movil y la camara de extincion requieren algun espacio, hay menos espacio para el contacto estacionario en la derecha. El segundo contacto estacionario puede ser mas corto que el primer contacto estacionario y algun espacio puede tambien ser ahorrado ya que la abertura 105 que recibe el segundo contacto estacionario es mas corta que la abertura 103 que recibe el primer contacto estacionario.
La abertura comprende un primer saliente 109 que permite el montaje de los contactos estacionarios de dos espesores diferentes en la abertura. A pesar de los diferentes espesores los contactos estacionarios tienen la misma anchura. La anchura de los contactos estacionarios es sustancialmente el doble que la anchura de la abertura 103 mostrada como la mitad de los conjuntos de contactos estacionarios en la abertura 103 y la otra mitad en el otro alojamiento del modulo para ser ensamblados en el alojamiento mostrado.
Se puede ver que en la realizacion de la Figura 11 el saliente esta colocado paralelo a la direccion longitudinal del contacto estacionario. El saliente esta dispuesto de modo que se extiende desde la pared inferior de la abertura. Preferiblemente, el saliente que reside en el borde de la abertura llena solamente una pequena parte de la anchura de la pared inferior. La altura del saliente corresponde a la diferencia de espesor de los dos contactos estacionarios.
En un contacto estacionario de mayor espesor hay un entrante que corresponde a y recibe el saliente 109, por lo que el resto de los contactos estacionarios se apoyan contra la superficie inferior del entrante 103. El contacto estacionario mas delgado no tiene tal entrante, por lo que la parte inferior del contacto estacionario mas delgada se fija contra la superficie superior del saliente 109.
Los contactos estacionarios delgado y grueso pueden comprender un entrante vertical para recibir el saliente 107. Los salientes vertical y horizontal 107, 109 forman sustancialmente una letra T. Pueden extenderse igualmente alejandose de la superficie de la abertura de la pared lateral.
La Figura 12 muestra otra vista de las caractensticas ya discutidas. Puede verse que la mitad de la abertura que recibe el accionador descansa mas bajo que las aberturas 103, 105 del alojamiento que recibe los contactos estacionarios. Esto proporciona una importante ventaja ya que el camino de la corriente se hace una letra V en la posicion en la que el contacto movil es para contactar con el contacto estacionario aliviando de este modo la realizacion de la conexion.
Hay tambien otra importante ventaja obtenida. En un conmutador que tiene una alta corriente nominal puede haber una necesidad de conectar el contacto estacionario fuera del modulo del conmutador a uno o mas carriles adicionales de conduccion de la corriente, los cuales pueden tener unos espesores iguales al espesor del contacto estacionario. Los agujeros dispuestos en el contacto estacionario mostrados en las Figuras 6 y 7 pueden ser usados para tal fin. Incluso en tal situacion se debena asegurar que los conductores de la corriente descansan a una distancia predeterminada de la parte inferior del alojamiento en el angulo de vision de la Figura 12. Debido a esto, el posicionamiento de las aberturas mas alto que la lmea intermedia del modulo del alojamiento proporciona una importante ventaja adicional de que hay suficiente espacio disponible debajo de los contactos estacionarios. Esto puede verse en la Figura 13, en la que los contactos estacionarios 110, 112 salen del alojamiento de modo que el nivel superior del contacto estacionario esta sustancialmente al mismo nivel que el borde superior del accionador rotatorio 120.
La Figura 12 muestra como el primer saliente 109 se extiende desde la superficie 103A del fondo y una superficie lateral de la abertura. El termino fondo se refiere a la superficie de la abertura que es la mas baja en la posicion de uso del conmutador como se muestra en la Figura 12. Alternativamente, el saliente podna extenderse desde la superficie superior de la abertura hacia abajo.
La Figura 12 muestra tambien la superficie superior 109A del primer saliente. La superficie inferior del contacto estacionario mas delgado se fija contra la superficie superior del saliente. Tambien el lado inferior de un entrante del contacto estacionario mas grueso se fija contra el lado superior del saliente 109A.
La Figura 13 muestra una situacion en la que un contacto estacionario mas delgado para una corriente nominal menor, tal como 3150A, es introducido en el modulo del conmutador que tiene una corriente nominal principal de 4.000 A. Se puede ver que la superficie inferior 110C del contacto estacionario 110 descansa sobre el saliente horizontal 109 en la abertura 103.
Es especialmente ventajoso disponer los salientes horizontales 109 de modo que esten en el lado de la abertura 103 que esta mas cerca de la lmea intermedia del alojamiento del conmutador. En la Figura 13 este lado es el lado inferior de la abertura. De este modo, el contacto estacionario puede estar dispuesto lo mas alto posible en la situacion de la Figura 13.
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En la Figura 13 el saliente reside solamente en los bordes de la abertura, por lo que hay un espacio abierto bajo el contacto estacionario mas delgado 110, 112 entre el saliente mostrado 109 y una correspondiente abertura en el modulo del alojamiento que va a ser montado en el modulo mostrado. Esta abertura tiene la ventaja de que proporciona un enfriamiento adicional al contacto estacionario mas delgado.
La Figura 13 muestra que hay entrantes en ambas ventanas 104, 106 para recibir en ellas un elemento de ventana transparente. El elemento de ventana puede ser un elemento de ventana de plastico o de vidrio. Preferiblemente, el montaje del elemento de ventana esta dispuesto de modo que un elemento de ventana pueda cubrir ambas ventanas. El alojamiento puede comprender una ranura que aloja el elemento de ventana entre las ventanas 104, 106, de modo que el elemento de ventana no sea visible al exterior como se muestra en las Figuras 17 y 18. Esta solucion proporciona la ventaja de que el montaje del elemento de ventana es simple ya que solamente hay necesidad de un elemento de ventana. Ademas, el montaje del elemento de ventana es mecanicamente soportado en la mitad de la ventana.
Las Figuras 14 y 15 destacan otra realizacion para el montaje de los contactos estacionarios en el alojamiento. La Figura 14 muestra un alojamiento 202 que comprende una abertura 203 para recibir un contacto estacionario. En la abertura se ha formado un primer saliente 209 que sobresale desde la parte inferior de la abertura. De forma similar a las realizaciones previamente mostradas, tal como en la Figura 13, el saliente esta formado integralmente y no es desmontable del alojamiento. Preferiblemente, el saliente es formado en el alojamiento mediante inyeccion por moldeo como en la realizacion de la Figura 12. En lugar de un unico saliente 209, como esta mostrado en la Figura 14, el alojamiento puede tambien comprender dos o mas salientes, tales como resaltos, que tienen espacios entre los salientes.
El saliente 209 esta formado dentro del interior de la abertura. El interior de la abertura se refiere aqrn al espacio en la abertura que esta entre las paredes interior y exterior del alojamiento. De forma similar, un entrante del contacto estacionario que recibe el saliente esta dispuesto de forma que el entrante reside dentro del interior de la abertura cuando el contacto estacionario esta montado en el alojamiento.
La realizacion de la Figura 14 difiere de la realizacion de la Figura 13 en que el saliente se extiende transversalmente a la direccion longitudinal del contacto estacionario cuando esta montado en la abertura. El saliente se extiende asf a lo largo de la anchura del contacto estacionario. Esto tiene el efecto de que incluso en el caso de un contacto estacionario mas delgado el alojamiento permanece cerrado y no queda espacio vacfo debajo del contacto estacionario mas delgado cuando esta montado en la abertura.
La Figura 14 muestra tambien un segundo saliente 207 que puede estar dispuesto para bloquear el contacto estacionario en la direccion longitudinal al alojamiento. El miembro de bloqueo 207 esta dispuesto transversal/perpendicularmente al primer saliente 209.
La Figura 15 destaca dos contactos estacionarios diferentes 210, 310. El contacto estacionario mas delgado tiene un espesor de 15 mm, y el contacto estacionario mas grueso 310 tiene un espesor de 20 mm. En la realizacion mostrada, ambos contactos estacionarios tienen un segundo entrante 217, 317 para recibir el miembro de bloqueo 207 del alojamiento.
El contacto estacionario mas grueso 310 tiene un primer entrante adicional 318 para recibir el primer saliente 209 del alojamiento.
De este modo, ambos contactos estacionarios de la Figura 15 pueden ser montados en el alojamiento 202 de la Figura 14. El contacto estacionario mas delgado 210 se fija contra y encima del primer saliente 209, en tanto que el primer entrante 318 del contacto estacionario mas grueso 310 se fija contra el saliente 209. El resto del contacto estacionario mas grueso 310 se fija asf contra la superficie inferior 203A del entrante 203.
La Figura 16 muestra los dos contactos estacionarios diferentes desde otro angulo de vision. Se puede ver que el contacto estacionario 210 para una corriente nominal menor tiene un entrante 217 solamente para el miembro de bloqueo del alojamiento. El contacto estacionario 310 para la corriente nominal mas alta tiene un entrante 317 para el miembro de bloqueo y un entrante 318 para el medio de compensacion, esto es, para el primer saliente 209. Los dos entrantes en el contacto estacionario 310 estan en lados diferentes del contacto.
Se observa que ambos contactos estacionarios tienen la misma anchura, que en la Figura 16 es la direccion del entrante 318.
En una realizacion posterior los contactos estacionarios pueden estar montados en el alojamiento del conmutador disponiendo un medio de compensacion en el contacto estacionario en lugar de en el alojamiento. En esta realizacion el alojamiento comprende una abertura, la cual esta dimensionada para recibir mediante un sustancial ajuste apretado el contacto estacionario mas grueso de los dos contactos estacionarios. El contacto estacionario mas delgado puede comprender uno o mas salientes cuya longitud corresponde con la diferencia de espesores de los dos contactos estacionarios, que puede ser de 5 mm, por ejemplo.
En una posterior realizacion la abertura comprende unos entrantes, y ambos contactos estacionarios comprenden unos salientes. La diferencia entre la longitud de los salientes corresponde a la diferencia de espesor de los contactos estacionarios.
Las Figuras 17 y 18 destacan la realizacion de la indicacion del estado del conmutador. Hay dispuestas dos 5 ventanas 104, 106 en la superficie exterior del alojamiento. El accionador 120 sobresale desde el alojamiento en el lado derecho. Cuando el accionador rotatorio 120 es girado en direccion horaria el contacto movil rota hacia la posicion cerrada, y girando el accionador cambia el conmutador a la posicion abierta. La posicion abierta se muestra en la Figura 17, y la posicion cerrada en la Figura 18.
Las indicaciones CERRADO/ABIERTO estan dispuestas en el accionador. La indicacion “abierto” esta en el 10 accionador mas cerca del primer contacto estacionario 110, de modo que esta indicacion se muestra en la primera ventana 104. La indicacion “cerrado” esta mas cerca del segundo contacto estacionario 112, por lo que esta indicacion se muestra en la segunda ventana 106.
Sera obvio a una persona experta en la tecnica que, a medida que la tecnologfa avanza, que el concepto inventivo puede ser puesto en practica de diversas maneras. La invencion y sus realizaciones no estan limitadas a los 15 ejemplos antes descritos sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico, que comprende un primer contacto estacionario (110), un segundo contacto estacionario (112) y un contacto movil (130) para hacer una conexion electrica entre el primer (110) y el segundo (112) contacto estacionario, en donde el contacto movil (130) esta conectado pivotablemente al primer contacto estacionario (110) por una conexion pivotante para permitir que el contacto movil (130) pivote con respecto al primer contacto estacionario (110) alrededor de un eje pivotante (116, 135) de modo que en una posicion abierta del conmutador el contacto movil (130) es desconectado del segundo contacto estacionario (112), y en una posicion cerrada del conmutador el contacto movil (130) esta en contacto con el segundo contacto estacionario (112), el contacto movil (130) y el primer contacto estacionario (110) estan dispuestos en un primer angulo de uno con respecto al otro en la posicion abierta del conmutador, y en un segundo angulo de uno con respecto a otro en la posicion cerrada del conmutador, y el segundo angulo es mayor que el primer angulo, caracterizado por que el segundo angulo es menor de 170 grados.
  2. 2. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que el contacto movil (130) y el primer contacto estacionario (112) forman en la posicion cerrada del conmutador un camino de la corriente que tiene una forma sustancialmente de la letra V.
  3. 3. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que el contacto movil (130) es sustancialmente paralelo al segundo contacto estacionario (112) cuando el conmutador esta en la posicion cerrada.
  4. 4. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior,
    caracterizado por que la disposicion de contacto comprende un accionador rotatorio (120) para mover el contacto
    movil (130) alrededor de un eje de rotacion del accionador rotatorio, y el eje pivotante de la conexion pivotante entre el primer contacto estacionario (110) y el contacto movil (130) esta dispuesto dentro de un penmetro del accionador rotatorio (120).
  5. 5. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior,
    caracterizado por que el eje pivotante de la conexion pivotante entre el primer contacto estacionario (110) y el
    contacto movil (130) es paralelo al eje de rotacion del accionador rotatorio (120).
  6. 6. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que la disposicion de contacto comprende un alojamiento (102) del modulo que tiene una forma sustancialmente rectangular, y el primer contacto estacionario (110) y/o el segundo contacto estacionario (112) comprende una porcion de conexion (110A) dispuesta sustancialmente perpendicular a una pared del alojamiento (102) del modulo, y una porcion de contacto (110B) para contactar con el contacto movil (130), cuya porcion de contacto (110B) esta dispuesta en un angulo con respecto a la porcion de conexion (110A).
  7. 7. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que las porciones de conexion (110A) de los contactos estacionarios primero (110) y segundo (112) salen del alojamiento (102) del modulo desde los extremos opuestos del alojamiento.
  8. 8. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que las porciones de conexion (110A) de ambos contactos estacionarios (110, 102) estan dispuestos en el mismo plano entre sf, y el eje de rotacion del accionador rotatorio (120) esta dispuesto alejado del plano de las porciones de conexion de los contactos estacionarios (110, 112).
  9. 9. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que el primer contacto estacionario (110) comprende uno o mas salientes (114A, 114B, 114C), comprendiendo cada saliente un agujero pasante (116) para recibir un pasador pivotante (135) para el montaje pivotante del contacto movil (130) en el contacto estacionario (110).
  10. 10. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que el contacto movil (130) comprende un agujero (131B, 132B, 133B) para recibir un pasador pivotante (135) para el montaje pivotante del contacto movil (130) en el primer contacto estacionario (110).
  11. 11. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que el accionador rotatorio (120) comprende en su superficie una primera indicacion (123) que indica una posicion abierta del conmutador, y una segunda indicacion (125) que indica una posicion cerrada del conmutador, y el alojamiento (102) del modulo comprende una primera ventana (104) que muestra la primera indicacion y una segunda ventana (106) que muestra la segunda indicacion en las respectivas posiciones rotatorias del accionador rotatorio (130).
  12. 12. Una disposicion de contacto de un conmutador electrico de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que la disposicion de contacto comprende un accionador rotatorio (130) que comprende una primera abertura (122) para alojar un contacto estacionario (110), comprendiendo la primera abertura (122) una pared superior (126) y una pared inferior (128) que limitan la rotacion del accionador rotatorio (120) con respecto al
    contacto estacionario (110), comprendiendo el accionador rotatorio (120) una segunda abertura (127A, 127B, 127C) para alojar un contacto movil (130), teniendo la segunda abertura (125A, 125B, 125C) una pared superior y una pared inferior que sustancialmente impiden el movimiento del contacto movil (130) con respecto al accionador rotatorio (120), de modo que el contacto movil (130) sigue la rotacion del accionador rotatorio (120), y la primera 5 abertura (122) y la segunda abertura (127A, 127B, 127C) estan dispuestas en el accionador rotatorio (120) de modo que hay un angulo entre el contacto movil (130) y el contacto estacionario (110) en todas las posiciones rotatorias del accionador rotatorio (120).
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