ES2864005T3 - Disyuntor eléctrico de corriente continua - Google Patents
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Abstract
Disyuntor eléctrico de corriente continua (1) que comprende: - primeros (2) y segundos (2') terminales para la entrada y salida de una corriente eléctrica continua, - primero (21; 21') y segundo (3) contactos eléctricos, conectados respectivamente a los terminales primero y segundo y siendo selectivamente desplazables entre sí, a lo largo de un plano longitudinal (P1) del disyuntor, entre: · una posición cerrada, en la que las áreas de contacto respectivas (22, 30) del primer y segundo contacto eléctrico están en contacto entre sí para permitir el flujo eléctrico de corriente continua entre el primer y segundo contacto eléctrico, y · una posición abierta, en la que estas zonas de contacto están separadas entre sí, - una cámara de formación de arco eléctrico (6) en la que están dispuestas las zonas de contacto (22, 30); - una cámara de ruptura (4) de un arco eléctrico (6); - un circuito magnético (5) que incluye un imán (50, 50') y genera un campo magnético adecuado para guiar un arco eléctrico (6) que se forma entre las zonas de contacto (22, 30) en posición abierta, hacia la cámara de ruptura (4), para lo cual el campo magnético generado por el circuito magnético (5) tiene líneas de campo curvadas (51) que se extienden esencialmente de forma perpendicular a las paredes laterales (31), 32) de la cámara de formación de arco eléctrico, estando estas paredes laterales dispuestas a ambos lados de las zonas de contacto (22, 30) esencialmente paralelas al plano longitudinal (P1), estas líneas de campo (51) convergen en una región central (R2) de la cámara de formación de arco que contiene las zonas de contacto (22, 30) hacia la cámara de ruptura (4) y se extienden paralelamente al plano longitudinal (P1), el circuito magnético (5) comprende además un núcleo magnético (23, 23') hecho de material ferromagnético y que se extiende al menos parcialmente a lo largo del primer contacto eléctrico (21), estando el disyuntor caracterizado porque el primer contacto eléctrico (21) tiene la forma de una barra hecha de un material conductor de la electricidad y que comprende dos porciones rectas superpuestas, que se extienden en paralelo y están conectados entre sí por una porción curvada en forma de "U" (20), estando la zona de contacto (22) del primer contacto eléctrico (21) prevista en una de las porciones rectas, porque el núcleo magnético (23) tiene la forma de una barra rectilínea que se extiende entre las dos porciones rectas superpuestas del primer contacto eléctrico (21), paralelas a estas dos porciones rectas, y porque el imán (50, 50') está colocado en uno de los extremos del núcleo magnético (23, 23') y es capaz de generar un campo magnético mayor o igual a 0,5 Tesla, o preferentemente mayor o igual a 1 Tesla.
Description
DESCRIPCIÓN
Disyuntor eléctrico de corriente continua
La invención se refiere a un disyuntor de corriente continua con circuito de aire con una mejor capacidad de ruptura de arco.
Se conocen los disyuntores eléctricos de corriente continua con circuito de aire, los cuales tienen contactos eléctricos, conectados a terminales de entrada y salida de corriente eléctrica y que son selectivamente movibles en relación a cada uno entre una posición cerrada, en la cual las áreas de contacto respectivas del primer y segundo contacto eléctrico están en contacto entre sí para permitir el flujo de corriente eléctrica continua entre el primer y segundo contacto eléctrico, y una posición abierta, en la cual estas áreas de contacto están separadas una de la otra.
Se sabe que estos disyuntores protegen los sistemas eléctricos de condiciones anormales, como una sobreintensidad eléctrica o un cortocircuito, interrumpiendo rápidamente el flujo de corriente eléctrica cuando se detecta una condición anormal. Por "rápidamente" se entiende que la corriente eléctrica debe ser interrumpida dentro de los 100ms, o preferiblemente dentro de los 10ms, después de la detección de la condición anormal.
Para interrumpir el flujo de la corriente, los conductores se alejan unos de otros hasta su posición abierta. Típicamente, un arco eléctrico se forma entre sus áreas de contacto. Este arco debe ser extinguido para interrumpir el flujo de la corriente. En la práctica, para corrientes eléctricas de intensidad elevada, por ejemplo de más de 10 amperios, el arco eléctrico se desplaza por soplado en dirección a una cámara de ruptura de arco, donde se extingue, interrumpiendo así el flujo de corriente. Tal efecto de soplado es causado en parte por una fuerza electromagnética ejercida sobre el arco eléctrico, bajo el efecto del campo magnético creado por el flujo de corriente eléctrica a través del propio arco. Sin embargo, en presencia de una corriente eléctrica de menor intensidad, por ejemplo menor o igual a diez amperios o un amperio, el campo magnético generado por el propio arco eléctrico no es suficiente para desplazarlo por soplado hacia la cámara de ruptura. Así, el arco eléctrico puede persistir durante mucho tiempo entre las dos zonas de contacto eléctrico. Esto es indeseable porque el disyuntor no interrumpe rápidamente el flujo de corriente, lo que puede causar una situación insegura.
Se conoce del documento FR 2 632 772 B1, un disyuntor en el que un imán permanente está dispuesto en un cuerno de arco a la entrada de la cámara de ruptura, de manera que genera un campo magnético constante para desplazar un arco eléctrico hacia la cámara de ruptura, independientemente del valor de la corriente eléctrica. Sin embargo, un dispositivo de este tipo no es del todo satisfactorio y además es complicado de realizar industrialmente y requiere a veces modificaciones importantes en los disyuntores existentes para su integración.
El documento EP 2980 821-A1 revela un disyuntor de circuito eléctrico según el preámbulo de la reivindicación 1. También se conocen los dispositivos descritos en los documentos DE 102014 015 061-A1, US 2014/061160-A1 y US 2013/105444-A1.
Estas desventajas son las que se pretenden remediar más particularmente con la invención proponiendo un disyuntor eléctrico de corriente continua y polaridad reversible, en el cual un arco eléctrico puede ser interrumpido de manera fiable incluso para bajos valores de intensidad de corriente eléctrica, y puede ser realizado industrialmente de una manera simple.
Para este propósito, la invención se refiere a un disyuntor eléctrico de corriente continua según la reivindicación 1. Como resultado de la invención, el campo magnético creado por el imán y por el circuito magnético ejerce una fuerza sobre el arco eléctrico que primero aleja el arco de las áreas de contacto eléctrico y lo desplaza perpendicularmente al plano longitudinal. Debido a la configuración de las líneas de campo magnético, la fuerza ejercida sobre el arco eléctrico cambia entonces de dirección, de modo que el arco eléctrico se dirige entonces hacia la cámara de ruptura. Debido a la configuración simétrica con respecto al plano longitudinal, el arco se desplaza hacia la cámara de ruptura independientemente de la dirección del flujo de corriente en el disyuntor. Además, el circuito magnético puede integrarse fácilmente en los disyuntores existentes, sin imponerles modificaciones estructurales importantes.
De acuerdo con los aspectos ventajosos pero no obligatorios de la invención, tal disyuntor puede incorporar una o más de las siguientes características, tomadas en cualquier combinación técnicamente admisible:
• El imán tiene un eje magnético orientado en paralelo a una dirección longitudinal contenida en el plano longitudinal.
• El espacio entre el imán y el extremo del núcleo magnético es menor o igual a 2mm o preferiblemente menor o igual a 1mm, o preferiblemente cero.
• El imán es un imán permanente.
• El imán está hecho de una aleación sintética que contiene un elemento de la familia de las tierras raras, por ejemplo una aleación de Samario-Cobalto.
• El núcleo magnético está hecho de acero o hierro.
• Las paredes laterales están hechas de material ferromagnético.
La invención será mejor entendida y otras ventajas de la misma aparecerán más claramente a la luz de la siguiente descripción de un modo de realización de un disyuntor dado únicamente a modo de ejemplo y hecho con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
• La figura 1 es una representación esquemática según una vista en perspectiva de una porción interna de un disyuntor eléctrico de corriente continua según la invención;
• La figura 2 es una representación esquemática de una porción del disyuntor de la figura 1, según la vista por la flecha F2 en la figura 1;
• Las figuras 3 y 4 representan esquemáticamente las líneas de campo magnético creadas por el circuito magnético del disyuntor de la figura 1, como se ve en la sección longitudinal en el plano P1 y en la sección transversal en el plano P2 de la figura 1;
• La figura 5 es una representación esquemática de una porción del disyuntor de la figura 1, según el plano de corte P2 de la figura 1;
• Las figuras 6 y 7 representan esquemáticamente la dirección de una fuerza electromagnética ejercida sobre un arco para dos direcciones opuestas del flujo de corriente eléctrica en el disyuntor de la figura 1.
La figura 1 muestra una parte de un disyuntor 1 de corriente continua interrumpido con circuito de aire. El disyuntor 1 aquí comprende una carcasa cerrada, dentro de la cual están colocados los componentes de este disyuntor 1.Esta carcasa está hecha, por ejemplo, de plástico termoformado. Para mayor claridad, la carcasa del disyuntor 1 no se muestra en la figura 1.
El disyuntor 1 tiene los terminales eléctricos 2 y 2' para la entrada y salida de una corriente eléctrica. Los terminales 2 y 2' están configurados para conectar eléctricamente el disyuntor 1 a un circuito eléctrico a proteger. Los terminales 2 y 2' están hechos de un material conductor de la electricidad, por ejemplo un metal como el cobre. Estos terminales 2 y 2' son aquí accesibles desde el exterior de la carcasa para conectar el disyuntor 1 al circuito a proteger.
En este ejemplo, las polaridades del disyuntor 1 son reversibles, es decir, los terminales 2 y 2' pueden ser utilizados alternativamente e indistintamente como terminales de entrada o salida de la corriente eléctrica en el disyuntor 1. El disyuntor 1 aquí comprende dos subconjuntos 1a y 1b, cada uno asociado a un terminal 2, 2'. El primer subconjunto 1a comprende los siguientes elementos: un primer contacto eléctrico 21' conectado al terminal 2, una cámara de ruptura de arco 4 y un circuito magnético 5. El segundo subconjunto 1b comprende los siguientes elementos: un contacto eléctrico 21' conectado al terminal 2', una cámara de ruptura de arco 4' y un circuito magnético 5'.
Cada uno de estos dos subconjuntos 1a y 1b descritos funciona de manera similar. Por lo tanto, sólo el primer subconjunto se describe en detalle en lo siguiente.
En este ejemplo, los elementos del segundo subconjunto 1b son idénticos y tienen una función similar a los del primer subconjunto 1a. Los elementos del segundo subconjunto 1b tienen la misma referencia numérica que los del primer subconjunto 1a más el símbolo..... Por ejemplo, el contacto 21' es análogo al contacto 21, y difiere aquí sólo en su posición en el disyuntor 1.
El disyuntor 1 también tiene una parte móvil 3, que puede girar alrededor de un eje fijo X1 del disyuntor 1. Por ejemplo, la parte móvil 3 está montada pivotantemente alrededor de un eje en un eje fijado a la carcasa del disyuntor 1. La parte móvil 3 es aquí eléctricamente conductora entre las zonas de contacto opuestas 30 y 30'.
Se indica "P1" un plano geométrico longitudinal del disyuntor 1. En este ejemplo, el plano P1 forma un plano de simetría del disyuntor 1. Aquí, los elementos del disyuntor 1 también están dispuestos simétricamente con respecto al eje X1. El eje X1 es perpendicular al plano P1. Se indica "Z1" un eje geométrico perpendicular al eje X1 y contenido en el plano P1, que aquí define una dirección vertical.
El contacto eléctrico 21 está provisto de un área de contacto 22 para el contacto con el área correspondiente 30 en la parte 3. Por ejemplo, cada una de las zonas de contacto 22 y 30 tiene una almohadilla de contacto conductora de la electricidad, por ejemplo, hecha de un material metálico como la plata o el cobre.
El contacto eléctrico 21 está conectado eléctricamente al terminal 2, mientras que la parte móvil 3 está conectada eléctricamente al terminal 2', como se explica a continuación.
Aquí, el contacto 21 está fijado en relación con el disyuntor 1.
En este ejemplo, el contacto eléctrico 21 tiene la forma de una barra hecha de material conductor de la electricidad, por ejemplo cobre, que se extiende en paralelo a un eje fijo Y1 del disyuntor. El eje Y1 aquí se extiende longitudinalmente con respecto al plano P1 y en dirección horizontal. En este ejemplo ilustrativo, el contacto eléctrico 21 está formado en una sola pieza con el terminal 2. Más precisamente, la barra comprende dos porciones rectas superpuestas, que se extienden paralelas entre sí a lo largo del eje Y1 y conectadas entre sí por una porción 20 de esta barra, estando esta porción 20 curvada en forma de "U". El área de contacto 22 se proporciona en una de las porciones rectas del contacto eléctrico 21. La parte del terminal 2 destinada a ser conectada al exterior está provista en la parte recta opuesta del contacto eléctrico 21. Más precisamente, la zona de contacto 22 está dispuesta en la parte superior del contacto eléctrico 21, frente a la correspondiente zona de contacto 30 de la parte móvil 3.
La parte móvil 3 actúa aquí como el contacto eléctrico frente al contacto eléctrico 21.
La parte móvil 3 y el contacto eléctrico 21 pueden ser desplazados uno con respecto al otro de forma selectiva y reversible entre las posiciones cerrada y abierta. En la posición cerrada, las zonas de contacto 22 y 30 están en contacto directo entre sí para permitir el flujo de la corriente eléctrica entre la parte móvil 3 y el contacto eléctrico 21. En la posición abierta, las zonas de contacto 22 y 30 están separadas entre sí, lo que impide el flujo de corriente eléctrica cuando no hay arco eléctrico entre los contactos 22 y 30. Por ejemplo, en esta posición abierta, las zonas de contacto 22 y 30 están al menos a 5 mm, preferiblemente al menos a 15 mm de distancia.
Las flechas F1 muestran la dirección de desplazamiento de la parte móvil 3 desde la posición cerrada a la posición abierta.
En este ejemplo, el desplazamiento de la parte 3 en movimiento entre las posiciones cerrada y abierta se realiza según el plano P1, es decir, la trayectoria de la zona de contacto 30 durante el desplazamiento es paralela al plano P1. En la posición abierta, las zonas de contacto 21 y 30 están esencialmente alineadas a lo largo de un eje paralelo al eje Z1.
La parte 3 está aquí conectada indirectamente al terminal 2', en particular a través del contacto eléctrico 21' del segundo subconjunto 1b.
Del mismo modo, las posiciones abiertas y cerradas de la parte móvil 3 se definen en relación al contacto eléctrico 21'. El contacto eléctrico 21' se extiende aquí a lo largo de un eje fijo Y1' paralelo al eje Y1.
El disyuntor 1 está dispuesto de tal manera que la parte 3 está simultáneamente en posición abierta o cerrada, con respecto a los contactos eléctricos 21 y 21'. Así, por simetría, el desplazamiento a la posición abierta se realiza simultáneamente para cada uno de estos dos subconjuntos 1a y 1b. Cuando la parte móvil 3 está en posición cerrada, la corriente eléctrica puede fluir entre los terminales 2 y 2' a través de las zonas de contacto 21 y 21', a través de la parte móvil 3 y a través de sus respectivas zonas de contacto. El desplazamiento de la parte móvil 3 a su posición abierta tiene por objeto impedir el flujo de esta corriente eléctrica entre los terminales 2 y 2'. Cuando la parte móvil 3 está en posición abierta, en ausencia de arco entre las respectivas zonas de contacto de los contactos eléctricos 21,21' y la parte móvil 3, se impide que la corriente eléctrica fluya entre los terminales 2 y 2'.
De manera conocida, cuando la parte móvil 3 se desplaza a la posición abierta mientras una corriente eléctrica fluye entre los terminales 2 y 2', se puede formar un arco eléctrico entre las dos zonas de contacto 22 y 30. Este arco eléctrico permite que la corriente eléctrica continúe fluyendo y debe ser extinguido para interrumpir esta corriente eléctrica.
El disyuntor 1 también tiene un circuito de disparo, no mostrado, configurado para desplazar automáticamente la parte móvil 3 a la posición abierta cuando se detecta una anomalía de funcionamiento, como una sobreintensidad de la corriente eléctrica que fluye entre los terminales 2 y 2'.
Por ejemplo, la cámara 4 está al menos parcialmente delimitada por las paredes de la carcasa del disyuntor.
Se sabe que la cámara de ruptura 4 tiene una pila de placas de ruptura de arco 41, eléctricamente conductoras apiladas una encima de la otra. Estas placas están destinadas a extinguir el arco eléctrico una vez que éste ha penetrado en la cámara de ruptura 4. En este ejemplo, estas placas son idénticas entre sí y tienen una forma plana, inscrita en un cuadrilátero en el que se hace una incisión esencialmente en forma de "V" en un borde que da a las zonas 22 y 30. La pila de placas 41 está coronada por un cuerno de arco superior 43 dispuesto sobre una placa de extremo 42 de la pila.
En este ejemplo, el disyuntor 1 tiene una cámara de formación de arco. Esta cámara está, por ejemplo, al menos parcialmente definida por las paredes internas de la carcasa del disyuntor 1. Las zonas de contacto 22 y 30 se encuentran dentro de esta cámara de formación de arco. La cámara de formación de arco está en comunicación con
la cámara de ruptura 4 y se abre en su interior. Tanto la cámara de formación de arco como la cámara de ruptura 4 están llenas de aire.
Se observa que "P2" es un plano geométrico perpendicular al plano P1 y que se extiende en la dirección Z1. El plano P2 forma aquí un plano de sección longitudinal de la cámara de formación de arco.
Como ejemplo, la cámara de formación de arco tiene forma de prisma con base paralelepipédica, cuyas caras laterales paralelas al plano P1 están formadas por las paredes laterales 31, 32.
En este ejemplo, el disyuntor también tiene las paredes laterales 31 y 32, que delimitan lados opuestos de esta cámara de formación de arco paralelos al plano P1. Aquí, las paredes 31 y 32 son esencialmente planas y paralelas al plano P1. Las paredes opuestas 31 y 32 están dispuestas a ambos lados de las zonas de contacto 22 y 30 enfrentadas una con la otra. Por ejemplo, las paredes 31 y 32 están hechas de un material ferromagnético, como el acero o el hierro.
A modo de ilustración, las paredes 31 y 32 están situadas cada una a una distancia comprendida entre 10 mm y 100 mm de la zona de contacto 22, siendo medida esta distancia según una dirección paralela al eje X1.
El circuito magnético 5 está diseñado para generar un campo magnético capaz de guiar un arco eléctrico 6 que se forma entre las zonas de contacto 22 y 30 en dirección a la cámara de ruptura 4 cuando la parte móvil 3 se desplaza a la posición abierta. Debido a la disposición de las zonas de contacto 22 y 30 en la posición abierta, el arco eléctrico 6 se extiende esencialmente a lo largo de una dirección paralela al plano P1 y al eje Z1.
Todo lo descrito con referencia al circuito magnético 5 también se aplica al circuito magnético 5' con respecto a los elementos correspondientes del subconjunto 1b.
La figura 2 muestra la cámara de formación de arco y la cámara de ruptura en una vista superior según la flecha F2 de la figura 1. La referencia 51 designa las líneas de campo magnético asociadas al campo magnético creado por el circuito magnético 5.
Se observa que "R2" es una región central de la cámara de formación de arco, aquí delimitada a ambos lados por planos geométricos paralelos al plano P1 a ambos lados del contacto 22 y que se extiende a lo largo del eje Z1.La región central R2 abarca las zonas de contacto 22 y 30. Tiene la forma de un prisma, cuya base inferior está formada por parte de la superficie superior del contacto eléctrico 21 y se extiende en altura esencialmente paralela a la dirección vertical Z1.
Nótese que "R1" y "R3" son dos regiones laterales de la cámara de formación de arco que están ubicadas lateralmente a cada lado de la región central R2. Aquí, estas regiones laterales R1 y R3 están limitadas lateralmente en el exterior por las paredes 31 y 32. Las regiones R1 y R3 no contienen las zonas de contacto 22 y 30.
El circuito magnético 5 está conformado de tal manera que:
• en las regiones laterales R1 y R3, las líneas de campo 51 se extienden esencialmente perpendiculares a las paredes laterales 31 y 32, y
• en la región central R2, las líneas de campo 51 se extienden esencialmente paralelas al plano P1 convergiendo hacia la cámara de ruptura 4. Por ejemplo, en la región central, el flujo magnético es tal que el campo magnético visto por el arco es mayor o igual a 20 microTeslas.
Las figuras 3 y 4 muestran estas líneas de campo 51 como se ven en los planos P1 y P2 respectivamente.
La figura 5 muestra la cámara de formación de arco y la cámara de ruptura 4 en el plano de corte P2 en el ángulo de visión que muestra la flecha F3 de la figura 1. La parte móvil 3 se muestra en la posición abierta.
En este ejemplo, las líneas de campo 51 de la figura 2 se calculan utilizando un programa de simulación numérica de elementos finitos, tal como el software conocido bajo el nombre comercial de "Flux" y comercializado por CEDRAT.
El circuito magnético 5 aquí comprende un imán permanente 50 y un núcleo ferromagnético 23 que tiene la función de guiar al menos parcialmente el campo magnético creado por el imán 50. El núcleo 23 se extiende al menos parcialmente a lo largo del contacto eléctrico 21, a lo largo del eje Y1. Las paredes 31 y 32 son aquí parte del circuito magnético 5 y participan en el guiado del flujo magnético creado por el imán 50, en particular para obtener la disposición espacial de las líneas de campo 51.
En este ejemplo, el núcleo 23 tiene una forma de barra rectilínea que se extiende entre las dos porciones rectas del contacto eléctrico 21. Este núcleo 23 está aquí hecho como una pila de láminas metálicas ferromagnéticas. Alternativamente, el núcleo 23 se forma como una sola pieza.
El imán 50 se fija aquí, por ejemplo, pegándolo a un extremo de esta parte 23, en este caso al extremo opuesto a la parte 20 en forma de U.
El Imán 50 es capaz de generar un campo magnético mayor o igual a 0.5 tesla o preferiblemente mayor o igual a 1 tesla y tiene un eje magnético de magnetización M orientado paralelo al eje Y1.
Preferiblemente, el Imán 50 es un imán permanente, por ejemplo, hecho de una aleación sintética que contiene un elemento de la familia de las tierras raras. En este caso, se utiliza una aleación de Samario-Cobalto. Ventajosamente, el imán 50 está rodeado por una capa protectora hecha de un material no magnético, como el plástico.
Aquí, el espacio entre el imán 50 y el extremo del núcleo 23 sobre el que está colocado es menor o igual a 2 mm, o preferiblemente menor o igual a 1 mm, o aún más preferiblemente cero, es decir, 0 mm. Este espacio se mide aquí como la distancia entre los bordes adyacentes del imán 50 y el extremo del núcleo 23. Al reducir la distancia entre el imán 50 y este extremo del núcleo 23 tanto como sea posible, se reduce el entrehierro entre el imán 50 y el núcleo 23, asegurando así una mejor canalización del flujo magnético generado por el imán 50.
La figura 6 muestra las direcciones del campo magnético creado por el circuito magnético 5 como se ve en el plano P2 desde la cámara de ruptura 4.
Nótese:
• "B1", "B2" y "B3" son los vectores de inducción magnética en las regiones R1, R2 y R3 de la cámara de formación de arco, respectivamente;
• "J" es el vector de densidad de corriente eléctrica asociado al arco eléctrico 6 ;
• "E1", "E2" y "E3" la fuerza electromagnética ejercida sobre el arco eléctrico 6 bajo la acción del campo magnético creado por el circuito magnético 5, para cada una de estas regiones R1, R2 y R3.
El vector J aquí es paralelo a la dirección Z1.
Las fuerzas electromagnéticas E1, E2 y E3 son fuerzas de Lorentz y son proporcionales al producto vectorial entre el vector J y la inducción magnética, respectivamente, B1, B2 y B3 en la región correspondiente R1, R2 o R3. En este ejemplo, debido a la orientación de las líneas de campo 51 y a la dirección de la corriente J, las fuerzas E1 y E3 tienen direcciones paralelas al eje Y1 y son de sentido opuesto. La fuerza E2 está dirigida paralelamente al eje X1.
Así, cuando se forma un arco eléctrico 6 entre las zonas de contacto 22 y 30, se somete a una fuerza E2 que lo dirige primero hacia una de las regiones laterales, en este caso la región lateral R3. Debido a la orientación perpendicular del vector B3 con respecto al vector B2 y a la dirección del vector J, la fuerza E3 ejercida sobre el arco eléctrico 6, cuando se encuentra en la región lateral R3, se dirige hacia el interior de la cámara de ruptura 4 y, por lo tanto, hacia la pila de placas de ruptura 41. El arco eléctrico 6 se desplaza así hacia la cámara 4 por la fuerza E3. La figura 7 es análoga a la figura 6 y difiere sólo en el sentido del flujo de corriente eléctrica J en el arco eléctrico 6, este sentido es inverso al mostrado en la figura 6. En este caso, se puede observar que la fuerza E2 ejercida sobre el arco eléctrico 6, cuando se encuentra en la región R2 entre las zonas de contacto 22 y 30, es tal que el arco eléctrico 6 se desplaza hacia la región lateral R1 opuesta a la región lateral R3. Sin embargo, debido a la orientación relativa del vector B1 con respecto al vector B2 y debido al cambio de signo del vector J con respecto al caso de la figura 6, la fuerza E1 dirige el arco eléctrico 6 hacia la cámara de ruptura 4.
Así, gracias al circuito magnético 5, en particular debido a la disposición espacial de las líneas de campo 51, el arco eléctrico 6 se desplaza a la cámara de ruptura 4 independientemente del sentido del flujo de la corriente eléctrica e independientemente de su valor de intensidad. Incluso si la intensidad de la corriente del arco eléctrico 6 es pequeña, el arco eléctrico 6 se desplazará en una región donde la fuerza electromagnética E1 o E3 es suficiente para desplazarlo hacia la cámara de ruptura 4. Esto mejora el funcionamiento del disyuntor 1.
El circuito magnético 5 puede ser realizado de una manera diferente.
Alternativamente, la parte móvil 3 se conecta directamente al terminal 2', el segundo subconjunto 1b se omite.
Los modos de realización y las variantes consideradas anteriormente pueden combinarse entre sí para generar nuevos modos de realización.
Claims (7)
1. Disyuntor eléctrico de corriente continua (1) que comprende:
- primeros (2) y segundos (2') terminales para la entrada y salida de una corriente eléctrica continua, - primero (21; 21') y segundo (3) contactos eléctricos, conectados respectivamente a los terminales primero y segundo y siendo selectivamente desplazables entre sí, a lo largo de un plano longitudinal (P1) del disyuntor, entre:
• una posición cerrada, en la que las áreas de contacto respectivas (22, 30) del primer y segundo contacto eléctrico están en contacto entre sí para permitir el flujo eléctrico de corriente continua entre el primer y segundo contacto eléctrico, y
• una posición abierta, en la que estas zonas de contacto están separadas entre sí, - una cámara de formación de arco eléctrico (6) en la que están dispuestas las zonas de contacto (22, 30); - una cámara de ruptura (4) de un arco eléctrico (6);
- un circuito magnético (5) que incluye un imán (50, 50') y genera un campo magnético adecuado para guiar un arco eléctrico (6) que se forma entre las zonas de contacto (22, 30) en posición abierta, hacia la cámara de ruptura (4), para lo cual el campo magnético generado por el circuito magnético (5) tiene líneas de campo curvadas (51) que se extienden esencialmente de forma perpendicular a las paredes laterales (31), 32) de la cámara de formación de arco eléctrico, estando estas paredes laterales dispuestas a ambos lados de las zonas de contacto (22, 30) esencialmente paralelas al plano longitudinal (P1), estas líneas de campo (51) convergen en una región central (R2) de la cámara de formación de arco que contiene las zonas de contacto (22, 30) hacia la cámara de ruptura (4) y se extienden paralelamente al plano longitudinal (P1), el circuito magnético (5) comprende además un núcleo magnético (23, 23') hecho de material ferromagnético y que se extiende al menos parcialmente a lo largo del primer contacto eléctrico (21), estando el disyuntor caracterizado porque el primer contacto eléctrico (21) tiene la forma de una barra hecha de un material conductor de la electricidad y que comprende dos porciones rectas superpuestas, que se extienden en paralelo y están conectados entre sí por una porción curvada en forma de “U” (20), estando la zona de contacto (22) del primer contacto eléctrico (21) prevista en una de las porciones rectas,
porque el núcleo magnético (23) tiene la forma de una barra rectilínea que se extiende entre las dos porciones rectas superpuestas del primer contacto eléctrico (21), paralelas a estas dos porciones rectas,
y porque el imán (50, 50') está colocado en uno de los extremos del núcleo magnético (23, 23') y es capaz de generar un campo magnético mayor o igual a 0,5 Tesla, o preferentemente mayor o igual a 1 Tesla.
2. Disyuntor según la reivindicación 1, caracterizado porque el imán (50, 50') tiene un eje magnético orientado en paralelo a una dirección longitudinal (Y1) contenida en el plano longitudinal (P1), estando las porciones rectas del primer contacto eléctrico (21) y el núcleo magnético (23) dispuestos en paralelo a esta dirección longitudinal (Y1).
3. Disyuntor según la reivindicación 2, caracterizado porque el espacio entre el imán (50, 50') y el extremo del núcleo magnético (23, 23') es menor o igual a 2mm o preferiblemente menor o igual a 1mm, o preferiblemente cero.
4. Disyuntor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el imán (50, 50') es un imán permanente.
5. Disyuntor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el imán (50, 50') está hecho de una aleación sintética que contiene un elemento de la familia de las tierras raras, por ejemplo una aleación de Samario-Cobalto.
6. Disyuntor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el núcleo magnético (23, 23') está hecho de acero o hierro.
7. Disyuntor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las paredes laterales (31, 32) están hechas de un material ferromagnético.
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