ES2938846T3 - Interruptor de contacto eléctrico y contactor eléctrico - Google Patents
Interruptor de contacto eléctrico y contactor eléctrico Download PDFInfo
- Publication number
- ES2938846T3 ES2938846T3 ES16193235T ES16193235T ES2938846T3 ES 2938846 T3 ES2938846 T3 ES 2938846T3 ES 16193235 T ES16193235 T ES 16193235T ES 16193235 T ES16193235 T ES 16193235T ES 2938846 T3 ES2938846 T3 ES 2938846T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- electrical
- electrically conductive
- electrical contact
- fixed
- arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/54—Contact arrangements
- H01H50/60—Contact arrangements moving contact being rigidly combined with movable part of magnetic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/54—Contact arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
- H01H9/26—Interlocking, locking, or latching mechanisms for interlocking two or more switches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
- H01H1/54—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
- H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
- H01H50/20—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/54—Contact arrangements
- H01H50/56—Contact spring sets
- H01H50/58—Driving arrangements structurally associated therewith; Mounting of driving arrangements on armature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
- H01H9/28—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R11/00—Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
- G01R11/02—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
- H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
- H01H1/24—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting
- H01H1/26—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting with spring blade support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
- H01H9/26—Interlocking, locking, or latching mechanisms for interlocking two or more switches
- H01H2009/267—Interlocking, locking, or latching mechanisms for interlocking two or more switches with interlocking of two out of three switches, e.g. two switches each connecting a power supply to a busbar and a bus coupling switch interlocked in such a way that the power supplies are never connected in parallel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/64—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact
- H01H50/641—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part performing a rectilinear movement
- H01H50/642—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part performing a rectilinear movement intermediate part being generally a slide plate, e.g. a card
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/38—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
Abstract
Un interruptor de contacto eléctrico (10) para usar en un contactor eléctrico (12), que comprende un primer y segundo terminal eléctrico (14, 16), una barra conductora de electricidad (20) en comunicación eléctrica con el primer terminal eléctrico (14), y al menos un contacto eléctrico fijo (22) que está unido a la barra colectora eléctricamente conductora (20). El interruptor (10) también tiene un brazo móvil conductor de electricidad (24) en comunicación eléctrica con el segundo terminal eléctrico (16), con al menos un contacto eléctrico móvil (26a, 26b) que está unido al brazo móvil conductor de electricidad. (24) para formar un conjunto de contactos eléctricos (28) con el contacto eléctrico fijo (22). Se coloca un elemento ferromagnético fijo (30) en o junto a un lado del brazo móvil eléctricamente conductor (24) próximo al segundo terminal eléctrico (16), y se proporciona un elemento ferromagnético móvil (32) en comunicación física con un lado del brazo móvil eléctricamente conductor (24) que está opuesto al elemento ferromagnético fijo (30). En una condición cerrada del conjunto de contactos eléctricos (28), el brazo móvil eléctricamente conductor (24) induce un campo magnético en los elementos ferromagnéticos fijos y móviles (30, 32), y así el elemento ferromagnético móvil (32) es magnéticamente atraído hacia el elemento ferromagnético fijo (32) para aumentar así una presión de contacto en el conjunto de contactos eléctricos (28). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Interruptor de contacto eléctrico y contactor eléctrico
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un interruptor de contacto eléctrico para su uso con un contactor eléctrico, tal como los que se usan en contadores de electricidad. La invención se refiere además a un contactor eléctrico que tiene dicho interruptor y a un método para limitar el rebote de contacto utilizando dicho interruptor.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los contactores eléctricos se utilizan para proporcionar una función de desconexión de carga en contadores de electricidad modernos, para aplicaciones tales como suministro doméstico de fase dividida. Un contador básico, que tiene un contactor eléctrico montado internamente, se puede enchufar en un enchufe de base de contador propiedad de la empresa de servicios públicos para facilitar su instalación y extracción. Los cables y las mordazas suspendidas de los mismos están típicamente dimensionados para suministrar un suministro de corriente de 200 amperios.
En el nivel nominal de 200 amperios, se espera que el contactor del contador sea capaz de realizar un número mínimo de operaciones de ciclo de conmutación de encendido/apagado, típicamente 5000 de cada una, a lo largo de su vida útil. Esto se debe realizar con éxito sin que los contactos se quemen o se suelden entre sí, cuando el circuito principal del contador los accione, para la secuencia de desconexión de encendido/apagado deseada.
De acuerdo con la especificación ANSI C12.1, para un contactor de dos polos, durante un fallo de cortocircuito moderado, mientras transporta corriente y en la condición de contactos cerrados, de 5,0 kA rms, para una duración máxima de 6 ciclos completos de suministro, los contactos no deben soldarse y se espera que el contactor opere y desconecte ambas fases de la carga normalmente, en los siguientes pulsos accionados por solenoide.
De manera similar, de acuerdo con la especificación ANSI C12.1, durante un fallo corto muerto, mientras transporta corriente y en la condición de contactos cerrados, de 12 kA rms, para una duración máxima de 4 ciclos completos de suministro, los contactos deben soldarse con seguridad. Esto significa que ambos interruptores de fase deben permanecer cerrados, no deben explotar, romperse ni emitir metal fundido peligroso, y deben permanecer intactos dentro del medidor, sin peligro para las personas cercanas. En el documento US6714108 se proporciona un ejemplo de un interruptor de contacto eléctrico, mientras que en el documento US2015/015348 se describe una disposición de contactor eléctrico.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención busca proporcionar soluciones para proporcionar un interruptor de contacto eléctrico mejorado que cumpla los criterios de restricción mencionados anteriormente.
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un interruptor de contacto eléctrico para su uso en un contactor eléctrico, comprendiendo el interruptor de contacto eléctrico: un primer y segundo terminales eléctricos; una barra colectora eléctricamente conductora en comunicación eléctrica con el primer terminal eléctrico; al menos un contacto eléctrico fijo que está unido a la barra colectora eléctricamente conductora; un brazo móvil eléctricamente conductor en comunicación eléctrica con el segundo terminal eléctrico; al menos un contacto eléctrico móvil que está unido al brazo móvil eléctricamente conductor para formar un conjunto de contactos eléctricos con el contacto eléctrico fijo; un elemento ferromagnético fijo colocado en o junto a un lado del brazo móvil eléctricamente conductor próximo al segundo terminal eléctrico; y un elemento ferromagnético móvil en comunicación física con un lado del brazo móvil eléctricamente conductor que es opuesto al elemento ferromagnético fijo; en el que, en un estado cerrado del conjunto de contactos eléctricos, el brazo móvil eléctricamente conductor induce un campo magnético en los elementos ferromagnéticos fijos y móviles, siendo atraído magnéticamente el elemento ferromagnético móvil hacia el elemento ferromagnético fijo por el campo magnético para aumentar así una presión de contacto en el conjunto de contactos eléctricos. El brazo móvil eléctricamente conductor puede estar formado por un material flexible eléctricamente conductor, estando formado el elemento ferromagnético móvil como una placa que está en voladizo sobre un punto de pivote donde se conecta al brazo móvil eléctricamente conductor el segundo terminal, el elemento ferromagnético móvil, incluyendo el elemento ferromagnético móvil una proyección en un extremo libre distal del mismo que está orientado hacia el brazo móvil eléctricamente conductor para efectuar el contacto físico entre ellos.
Al proporcionar elementos ferromagnéticos fijos y móviles que se atraen mutuamente en un estado cerrado del interruptor de contacto eléctrico como resultado de las fuerzas magnéticas inducidas generadas en el mismo, se hace posible utilizar el elemento ferromagnético móvil para aplicar una presión de contacto adicional al brazo móvil del interruptor de contacto eléctrico. Esto inhibe beneficiosamente el rebote del contacto del conjunto de contactos eléctricos, limitando así los efectos nocivos del arco eléctrico en los contactos que, de otro modo, podrían reducir la vida útil o el funcionamiento seguro del interruptor de contacto eléctrico.
El saliente puede colocarse en o junto a un punto del elemento ferromagnético móvil de máxima atracción para el elemento ferromagnético fijo en dicha condición cerrada del conjunto de contactos eléctricos. En una realización
preferida, el elemento ferromagnético móvil y/o el elemento ferromagnético fijo pueden formarse como una placa de acero.
Las placas de acero descritas en detalle a continuación tienen varias ventajas específicas. El saliente en la porción de cuerpo principal de la placa de acero móvil se coloca en un punto máximo de atracción magnética con la placa de acero fija, lo que a su vez permite que se aplique una transferencia de fuerza máxima al brazo móvil. Esto asegura ventajosamente que se aplique la máxima presión de contacto al conjunto de contactos, en lugar de distribuirse por toda el área del brazo móvil.
El brazo móvil eléctricamente conductor se puede empujar de manera que el o cada contacto eléctrico móvil esté en contacto con el o cada contacto eléctrico fijo en ausencia de fuerzas externas.
El empuje del brazo móvil limita ventajosamente la propensión al rebote de contacto que se produce en el interruptor de contacto eléctrico, asegurando un cierre rápido más limpio del interruptor en la condición cerrada. Esto mejora adicionalmente la vida útil del interruptor de contacto eléctrico.
Preferiblemente, el brazo móvil eléctricamente conductor puede colocarse formando un ángulo agudo con el elemento ferromagnético fijo y/o con una parte del cuerpo principal del elemento ferromagnético móvil.
La disposición angular de los elementos ferromagnéticos fijos y móviles, y el brazo móvil, asegura que se logre la interacción magnética más fuerte entre los elementos ferromagnéticos fijos y móviles mientras impacta mínimamente la trayectoria permisible del brazo móvil. Esto mantiene ventajosamente la apertura y el cierre limpios del interruptor, evitando así un cortocircuito indeseable de los interruptores de contacto eléctrico.
Opcionalmente, el brazo móvil eléctricamente conductor puede tener una disposición de pala dividida, que tiene al menos dos palas, teniendo cada pala uno de dichos contactos eléctricos móviles en ella, teniendo la barra colectora una pluralidad correspondiente de contactos eléctricos fijos en ella. Al menos una de dichas palas del brazo móvil eléctricamente conductor puede ser una pala de avance y al menos una de dichas palas del brazo móvil eléctricamente conductor es una pala de retroceso, en el que la o cada pala de avance está adaptada de tal manera que el contacto eléctrico móvil asociado con el mismo hace contacto con el contacto eléctrico fijo correspondiente antes que el contacto eléctrico móvil asociado con la o cada pala de retroceso. En una realización preferible, el brazo móvil eléctricamente conductor puede incluir una de dichas palas de avance y dos de dichas palas de retroceso.
Una disposición de palas de avance-retroceso permite ventajosamente que el transporte de corriente inicial en el cierre del contacto sea conducido únicamente por la pala de avance. Se puede proporcionar un conjunto de contactos delanteros relativamente grande para evitar la soldadura por puntos como resultado. Sin embargo, una vez que la pala de avance ha hecho la conexión, se minimiza el riesgo de soldadura por puntos y, por lo tanto, el tamaño de contacto y, por lo tanto, los requisitos de metal precioso para las palas de retroceso se reducen sustancialmente. La disposición de palas divididas permite entonces de forma beneficiosa compartir la corriente entre las tres palas, minimizando el potencial de formación de arcos eléctricos, que es proporcional a la corriente transportada.
Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un contactor eléctrico que comprende: al menos un interruptor de contacto eléctrico preferiblemente según el primer aspecto de la invención; y unos medios de accionamiento dispuestos para accionar el brazo móvil eléctricamente conductor del o de cada interruptor de contacto eléctrico entre las condiciones abierta y cerrada.
Un contactor eléctrico que utiliza el interruptor de contacto eléctrico como se describe puede cumplir ventajosamente los requisitos de seguridad necesarios en condiciones moderadas de cortocircuito y/o fallo muerto, al mismo tiempo que reduce los requisitos de metal precioso de la fabricación de dicho contactor.
Preferiblemente, los medios de accionamiento pueden incluir un elemento de acoplamiento del brazo del interruptor asociado con el brazo móvil eléctricamente conductor del o cada interruptor de contacto eléctrico, y un actuador operable electromagnéticamente para accionar el o cada elemento de acoplamiento del brazo del interruptor. El o cada elemento de acoplamiento del brazo interruptor puede tener una superficie de acoplamiento conformada para impartir un accionamiento de apertura y cierre de avance-retroceso sobre el o cada brazo móvil eléctricamente conductor. Además, el o cada elemento de acoplamiento del brazo interruptor puede ser un elevador deslizante que tenga una pluralidad de salientes de acoplamiento de diferente profundidad para formar la superficie de acoplamiento conformada.
Dicho accionador actúa para empujar suavemente el brazo móvil fuera de la condición cerrada, lo que da como resultado una reducción en la probabilidad de que se produzca un arco y aumenta sustancialmente la expectativa de vida útil del contactor.
Preferiblemente, los medios de accionamiento pueden ser medios de accionamiento normalmente cerrados.
Al proporcionar un medio de actuación normalmente cerrado, la condición de reposo del contactor eléctrico está cerrada, asegurando que no haya una propensión a que los conjuntos de contactos eléctricos se empujen hacia la apertura. Esto reduce ventajosamente la presión de contacto requerida para mantener los interruptores en una
condición cerrada, reduciendo así la probabilidad de efectos de arco y rebote de contacto.
De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un método para prevenir o inhibir el rebote de contacto de un contactor eléctrico, comprendiendo el método las etapas de: a] proporcionar un interruptor de contacto eléctrico, preferiblemente de acuerdo con el primer aspecto de la invención; b] accionar el brazo móvil eléctricamente conductor de manera que el o cada contacto eléctrico móvil se ponga en una condición cerrada con el contacto eléctrico fijo; y c] proporcionar una corriente eléctrica a través del brazo móvil eléctricamente conductor para inducir un campo magnético en los elementos ferromagnéticos fijos y móviles, de modo que el elemento ferromagnético móvil sea atraído hacia el elemento ferromagnético fijo, aplicando así el elemento ferromagnético móvil una fuerza física de cierre al brazo móvil eléctricamente conductor para evitar o inhibir el rebote del contacto eléctrico móvil o de cada uno de ellos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación, se describirá la invención más particularmente, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra una representación frontal de una realización de un interruptor de contacto eléctrico de acuerdo con el primer aspecto de la invención;
La figura 2 muestra una representación lateral del interruptor de contacto eléctrico de la figura 1;
La figura 3 muestra una representación lateral de una realización del brazo móvil eléctricamente conductor del interruptor de contacto eléctrico de la figura 1;
La figura 4a muestra una representación frontal de una realización de un contactor eléctrico de acuerdo con el segundo aspecto de la invención, que ilustra una condición de contactos cerrados del contactor eléctrico;
La figura 4b muestra una representación frontal del contactor eléctrico de la figura 4a en una condición de contactos abiertos; y
La figura 4c muestra una representación superior ampliada del área indicada por las líneas discontinuas en la figura 4b, que ilustra el elemento de acoplamiento del brazo del interruptor de los medios de accionamiento del contactor eléctrico en comunicación con el brazo móvil eléctricamente conductor.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
Con referencia en primer lugar a las figuras 1 y 2, se ilustra un interruptor de contacto eléctrico, indicado globalmente como 10 para uso como parte de un contactor eléctrico, como el ilustrado en las figuras 4a y 4b en 12.
El interruptor de contacto eléctrico 10 comprende un primer y segundo terminales eléctricos 14, 16 que, para una instalación simple en un contactor eléctrico 12, pueden proporcionarse en conexión con clavijas conductoras de electricidad 18, como se ilustra mejor en la figura 2. En la comunicación eléctrica con el primer terminal 14 hay una barra conductora de electricidad fija 20, a la que está unido al menos un contacto eléctrico fijo 22. Tres de tales contactos fijos 22 se ilustran en la realización representada, pero será evidente que cualquier disposición de contacto conocida podría proporcionarse fácilmente con la presente invención, y la disposición de contacto representada se usa solo a modo de ejemplo.
Se proporciona, en comunicación eléctrica con el segundo terminal 16, un brazo móvil eléctricamente conductor 24, en el que está montado al menos un contacto eléctrico móvil 26a, 26b. En la figura 3 se puede ver una representación más detallada de la presente realización del brazo móvil eléctricamente conductor 24. Se proporciona un conjunto complementario de contactos eléctricos móviles 26a, 26b para formar un conjunto de contactos 28 con los contactos eléctricos fijos 22. En la presente realización, los contactos eléctricos móviles se proporcionan como un contacto eléctrico móvil de avance 26a y dos contactos eléctricos de retroceso 26b, y las características de esta disposición de contacto se analizarán con más detalle cuando se analice el contactor eléctrico 12 con más detalle.
También se proporciona un elemento ferromagnético fijo, que aquí se proporciona como una placa de acero fija 30, en o junto a un lado del brazo móvil eléctricamente conductor 24 que está próximo al segundo terminal eléctrico 16. En la realización representada, la placa de acero fija 30 está remachada al segundo terminal eléctrico 16, con el brazo móvil eléctricamente conductor 24 remachado al segundo terminal eléctrico 16 para colocarse en un ángulo agudo con respecto a la placa de acero fija 30. Esto coloca la placa de acero fija 30 entre el segundo terminal 16 y el brazo móvil eléctricamente conductor 24, aunque la posición exacta de la placa de acero fija 30 podría modificarse ligeramente; por ejemplo, la placa de acero fija 30 y el segundo terminal 16 podrían ser completamente coplanarios soldando los dos juntos.
En el lado opuesto del brazo móvil eléctricamente conductor 24 se coloca un elemento ferromagnético móvil, proporcionado aquí como una placa de acero móvil 32 que tiene un cuerpo de placa principal 34 y una cresta, saliente, protuberancia o proyección de placa 36 similar que se extiende desde el cuerpo de placa principal 34 hacia el brazo móvil eléctricamente conductor 24. La placa de acero móvil 32 está fijada al segundo terminal eléctrico 16 y/o al brazo
móvil eléctricamente conductor 24 de manera que el cuerpo de placa principal 34 forme un ángulo agudo con el brazo móvil eléctricamente conductor 24, pero de tal manera que la proyección de la placa 36 está en contacto físico con el brazo móvil eléctricamente conductor 24.
La barra colectora 20 está formada, en la realización representada, para tener un perfil en forma de T, estando provistos los contactos eléctricos fijos 22 en el puente 38 de la forma de T. Esto minimiza los requisitos de material de la barra colectora 20 mientras maximiza el espacio disponible para los contactos 22. Por lo general, la barra colectora 20 se formará a partir de un material eléctricamente conductor, tal como latón, cobre o potencialmente incluso acero, por ejemplo, al igual que el primer y segundo terminales 14, 16, mientras que las clavijas 18 se formarán a partir de un material altamente conductor de electricidad tal como el cobre. Sin embargo, los materiales alternativos disponibles para la construcción de estos componentes serán evidentes para el experto en la materia.
Aunque las placas de acero fijas y móviles 30, 32 se presentan aquí como formadas de acero, la característica importante de estos elementos es que se puede inducir un campo magnético en los mismos. Como tal, podría usarse cualquier material ferromagnético apropiado, típicamente un material ferromagnético blando tal como hierro, acero, cobalto, níquel o sus aleaciones; suave aquí se refiere al grado de ferromagnetismo, en lugar de la dureza.
El brazo móvil eléctricamente conductor 24 está formado, como se muestra en la figura 3, como un brazo de pala dividida, que tiene una pala de avance 40a y dos palas de retroceso 40b, en las que están montados los contactos eléctricos móviles de avance y retroceso 26a, 26b. Típicamente, el brazo móvil eléctricamente conductor 24 se formará a partir de un material eléctricamente conductor relativamente delgado que tenga un grado de flexión en el mismo. Por lo general, esta sería una placa delgada de cobre, preferiblemente cobre para resortes. En ausencia de fuerzas externas, el montaje del brazo móvil eléctricamente conductor 24 significa que la flexión empuja naturalmente los contactos eléctricos móviles 26a, 26b hacia los contactos eléctricos fijos 22. Como tal, el interruptor de contacto eléctrico 10 está empujado naturalmente hacia una condición cerrada.
Cuando se aplica una corriente a través del interruptor de contacto eléctrico 10, al conectar respectivamente el primer y segundo terminales 14, 16 a un circuito, la corriente fluirá a través del brazo móvil eléctricamente conductor 24. La corriente aplicada dará como resultado que se genere un campo magnético instantáneo alrededor del brazo móvil eléctricamente conductor 24. Esto induce un campo magnético en cada una de las placas de acero fijas y móviles 30, 32, siendo la polarización de los campos magnéticos respectivos atractivos entre sí.
Dado que se impide físicamente que la placa de acero fija 30 se mueva, la placa de acero móvil 32 será empujada hacia la placa de acero fija 30 como resultado de esta atracción magnética. Como la placa de acero móvil 32 está en voladizo sobre el punto de pivote 42 donde está conectada al brazo móvil eléctricamente conductor 24 y/o al segundo terminal 16, la fuerza de atracción se ejerce en un extremo libre distal 44 de la placa de acero móvil 32. Este extremo libre 44 está más cerca de los contactos eléctricos móviles 26a, 26b y, por lo tanto, la presión de la placa de acero móvil 32 da como resultado que se aplique una fuerza al brazo móvil eléctricamente conductor 24 a través de la proyección de la placa 36 y, por lo tanto, da como resultado un mayor contacto seguro entre los contactos móviles y fijos 26a, 26b, 22 del conjunto de contactos 28.
Sin embargo, esta disposición del interruptor de contacto eléctrico 10 se vuelve más relevante cuando se aplica a un contactor eléctrico 12, donde el brazo móvil eléctricamente conductor 24 se acciona regularmente entre las condiciones abierta y cerrada. Esto se explora con más detalle en las figuras 4a a 4c.
La figura 4a muestra un contactor eléctrico de dos polos 12, que tiene dos interruptores de contacto eléctrico 10 como se describió anteriormente, en su configuración cerrada. El contactor eléctrico 12 incluye unos medios de accionamiento, que aquí se representan como un actuador electromagnético 46, que tiene dos elementos de acoplamiento de brazo interruptor, formados aquí como elevadores deslizantes 48.
El actuador 46 está formado por un solenoide 50 con un émbolo móvil 52. El émbolo 52 tiene una superficie de leva conformada 54 que está en contacto con los elevadores deslizantes 48. En la configuración cerrada de la figura 4a, el solenoide 50 no está activado y el émbolo 52 está en una condición expulsada. Cuando está en la condición expulsada, la superficie de leva 54 está en su punto más estrecho, lo que significa que los elevadores deslizantes 48 son empujados a su condición retraída en relación con los brazos móviles eléctricamente conductores 24 de los interruptores de contacto eléctrico 10.
En ausencia de cualquier fuerza ejercida sobre los brazos móviles eléctricamente conductores 24 por los elevadores deslizantes 48, los conjuntos de contactos 28 se cerrarán y la corriente pasará a través de los interruptores de contacto eléctrico 10.
Sin embargo, la activación del solenoide 50 hace que el émbolo 52 se retraiga. La superficie de leva 54 también se retrae para presentar una superficie más ancha a los elevadores deslizantes 48, empujándolos hacia los brazos móviles eléctricamente conductores 24. La forma de la cabeza 56 de cada elevador deslizante 48 se ilustra en la figura 4c. La cabeza 56 tiene una superficie conformada, que tiene una pluralidad de salientes de acoplamiento 58a, 58b sobre la misma. En la realización representada, los salientes de acoplamiento exteriores 58b sobresalen en mayor grado que el saliente de acoplamiento central 58a. Los salientes de acoplamiento central y exterior 58a, 58b hacen contacto respectivamente con las palas de avance y retroceso 40a, 40b del brazo móvil eléctricamente conductor 24.
A medida que el elevador deslizante 48 es accionado hacia el brazo móvil eléctricamente conductor 24, los salientes de acoplamiento exteriores 58b entran en contacto con las palas de retroceso 40b, obligando a sus contactos eléctricos móviles 26b a desconectarse de los correspondientes contactos eléctricos fijos 26a. Posteriormente, el saliente de acoplamiento central 26a contactará con la pala de avance 40a, obligando a su contacto eléctrico móvil 26b a desacoplarse del correspondiente contacto eléctrico fijo 22. Al hacerlo, la comunicación eléctrica entre el primer y segundo terminales 14, 16 se interrumpe, ya que el brazo móvil conductor de electricidad 24 se desplaza.
Entonces es en el cierre adicional de los conjuntos de contactos eléctricos 28 lo que permite que la presente disposición ilustre sus ventajas sobre los interruptores de contactos eléctricos anteriores. Cuando se desactiva el solenoide 50, se expulsa el émbolo 52 y se permite que los elevadores deslizantes 48 se retraigan hacia dentro. A medida que los elevadores deslizantes 48 se retraen, la pala de avance 40a en el brazo móvil eléctricamente conductor 24 se moverá por delante de las palas de retroceso 40b, de modo que se haga contacto entre el contacto eléctrico móvil principal 26a y el contacto eléctrico fijo 22 antes de que se haga contacto entre los contactos eléctricos móviles de retroceso 26b y sus correspondientes contactos eléctricos fijos 22. Esto limita ventajosamente la propensión de los contactos 26a, 26 b, 22 a formar arcos o chispas cuando se acercan entre sí, lo que de otro modo tendría efectos nocivos sobre la esperanza de vida de dichos conjuntos de contactos 28.
Tan pronto como se hace contacto entre el contacto eléctrico móvil conductor 26a y el contacto eléctrico fijo 22, la corriente puede pasar a través del brazo móvil eléctricamente conductor 24. Esta corriente induce un campo magnético en cada una de las placas de acero fijas y móviles 30, 32, que se atraen entre sí. Esto se manifiesta cuando la placa de acero móvil 32 se mueve con el brazo móvil eléctricamente conductor 24 hacia la placa de acero fija 30. A través de la proyección de placa 36 en la placa de acero móvil 32, se imparte una fuerza proporcional a la fuerza de la atracción magnética al brazo móvil eléctricamente conductor 24, creando una mayor fuerza de cierre de contacto para el conjunto de contacto eléctrico 28. De manera beneficiosa, esto limita la probabilidad de que reboten los contactos, lo que da como resultado un cierre de contactos más seguro y reproducible con precisión.
El posicionamiento de la proyección de placa 36 en el cuerpo de placa 34 es tal que está en una posición de mayor interacción magnética entre las placas de acero fijas y móviles 30, 32. En la realización representada, está en algún lugar entre el 60 % y el 70 % de la longitud del cuerpo de placa 34, cerca de un punto en el que un extremo libre de la placa de acero fija 30 se corresponde verticalmente con la placa de acero móvil 32.
Aunque esta realización ilustrada del contactor eléctrico se muestra con dos interruptores de contacto eléctrico, cada uno con un solo brazo móvil en una disposición nominalmente vertical, se apreciará que podría proporcionarse una disposición de dos brazos. Sin embargo, la presente disposición es ventajosa porque el único brazo móvil representa una reducción significativa en la cantidad de cobre necesaria para fabricar el interruptor.
Por lo tanto, es posible proporcionar un interruptor de contacto eléctrico que dé como resultado reducciones significativas en la cantidad de rebote de contacto que se produce una vez que el contactor eléctrico está operativo. Esto se consigue proporcionando elementos ferromagnéticos móviles y fijos separados alrededor del brazo móvil del interruptor, induciendo el brazo móvil un campo magnético en los elementos ferromagnéticos al cerrarse. A continuación, los dos elementos ferromagnéticos se atraen entre sí para ejercer una mayor fuerza de cierre de contacto sobre el brazo móvil y, por lo tanto, sobre el conjunto de contactos del interruptor de contacto eléctrico.
Claims (14)
1. Un interruptor de contacto eléctrico (10) para su uso en un contactor eléctrico (12), comprendiendo el interruptor de contacto eléctrico (10):
un primer y segundo terminales eléctricos (14, 16);
una barra colectora eléctricamente conductora (20) en comunicación eléctrica con el primer terminal eléctrico (14); al menos un contacto eléctrico fijo (22) que está unido a la barra colectora eléctricamente conductora (20);
un brazo móvil eléctricamente conductor (24) en comunicación eléctrica con el segundo terminal eléctrico (16); al menos un contacto eléctrico móvil (26a, 26b) que está unido al brazo móvil eléctricamente conductor (24) para formar un conjunto de contactos eléctricos (28) con el contacto eléctrico fijo (22);
un elemento ferromagnético fijo (30) colocado en o junto a un lado del brazo móvil eléctricamente conductor (24) próximo al segundo terminal eléctrico (16); y
un elemento ferromagnético móvil (32) en comunicación física con un lado del brazo móvil eléctricamente conductor (24) que es opuesto al elemento ferromagnético fijo (30);
en el que, en una condición cerrada del conjunto de contactos eléctricos (28), el brazo móvil eléctricamente conductor (24) induce un campo magnético en los elementos ferromagnéticos fijos y móviles (30, 32), siendo el elemento ferromagnético móvil (32) magnéticamente atraído hacia el elemento ferromagnético fijo (30) por el campo magnético para aumentar así una presión de contacto en el conjunto de contactos eléctricos (28),
caracterizado por que el brazo móvil eléctricamente conductor (24) está formado por un material flexible eléctricamente conductor, estando formado el elemento ferromagnético móvil (32) como una placa que está en voladizo alrededor de un punto de pivote (42) donde está conectado al brazo móvil conductor de electricidad (24) y el segundo terminal (16), incluyendo el elemento ferromagnético móvil (32) una proyección (36) en un extremo libre distal (44) del mismo que está orientada hacia el brazo móvil conductor de electricidad (24) para efectuar contacto físico entre ellos.
2. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según la reivindicación 1, en el que la proyección (36) está situada en un punto del elemento ferromagnético móvil (32) o junto al mismo, de máxima atracción para el elemento ferromagnético fijo (30) en dicha condición cerrada del conjunto de contactos eléctricos (28).
3. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el elemento ferromagnético móvil (32) y/o el elemento ferromagnético fijo (30) están formados como una placa de acero.
4. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el brazo móvil eléctricamente conductor (24) está empujado de manera que el o cada contacto eléctrico móvil (26a, 26b) está en contacto con el o cada contacto eléctrico fijo (22) en ausencia de fuerzas externas.
5. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el brazo móvil eléctricamente conductor (24) está situado en un ángulo agudo con respecto al elemento ferromagnético fijo (30).
6. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el brazo móvil eléctricamente conductor (24) está situado en un ángulo agudo con respecto a una porción del cuerpo principal del elemento ferromagnético móvil (32).
7. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el brazo móvil eléctricamente conductor (24) tiene una disposición de pala dividida, que tiene al menos dos palas (40a, 40b), teniendo cada pala (40a, 40b) uno de dichos contactos eléctricos móviles (26a, 26b) en el mismo, teniendo la barra colectora (20) una pluralidad correspondiente de contactos eléctricos fijos (22) en el mismo.
8. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según la reivindicación 7, en el que al menos una de dichas palas (40a, 40b) del brazo móvil eléctricamente conductor (24) es una pala de avance (40a) y al menos una de dichas palas del brazo móvil eléctricamente conductor (24) es una pala de retroceso (40b), en el que la o cada pala de avance (40a) está adaptada de tal manera que el contacto eléctrico móvil (26a) asociado con ella hace contacto con el contacto eléctrico fijo (22) correspondiente antes del contacto eléctrico móvil (26b) asociado con la o cada pala de retroceso (40b).
9. Un interruptor de contacto eléctrico (10) según la reivindicación 8, en el que el brazo móvil eléctricamente conductor (24) incluye una de dichas palas de avance (40a) y dos de dichas palas de retroceso (40b).
10. Un contactor eléctrico (12) que comprende:
al menos un interruptor de contacto eléctrico (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y
unos medios de accionamiento dispuestos para accionar el brazo móvil eléctricamente conductor (24) del o de cada interruptor de contacto eléctrico (10) entre las condiciones abierta y cerrada.
11. Un contactor eléctrico (12) según la reivindicación 10, en el que los medios de accionamiento incluyen un elemento de acoplamiento del brazo del interruptor (48) asociado con el brazo móvil eléctricamente conductor (24) del o cada interruptor de contacto eléctrico (10), y un actuador electromagnéticamente operable (46) para accionar el o cada elemento de acoplamiento del brazo del interruptor (48).
12. Un contactor eléctrico (12) según la reivindicación 11, en el que el o cada elemento de acoplamiento del brazo del interruptor (48) tiene una superficie de acoplamiento conformada para impartir un accionamiento de apertura y cierre de avance-retroceso en el o cada brazo móvil eléctricamente conductor (24).
13. Un contactor eléctrico (12) según la reivindicación 12, en el que el o cada elemento de acoplamiento del brazo del interruptor es un elevador deslizante (48) que tiene una pluralidad de salientes de acoplamiento (58a, 58b) de diferente profundidad para formar la superficie de acoplamiento conformada.
14. Un contactor eléctrico (12) según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que los medios de accionamiento son unos medios de accionamiento normalmente cerrados.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB1518367.6A GB201518367D0 (en) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Electrical contact switch and electrical contactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2938846T3 true ES2938846T3 (es) | 2023-04-17 |
Family
ID=55131168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES16193235T Active ES2938846T3 (es) | 2015-10-16 | 2016-10-11 | Interruptor de contacto eléctrico y contactor eléctrico |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10573477B2 (es) |
| EP (1) | EP3157029B1 (es) |
| JP (1) | JP6849383B2 (es) |
| KR (1) | KR102578065B1 (es) |
| CN (1) | CN106601556B (es) |
| BR (1) | BR102016024001B8 (es) |
| ES (1) | ES2938846T3 (es) |
| GB (1) | GB201518367D0 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4141579A1 (fr) | 2021-08-30 | 2023-03-01 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Mécanisme horloger muni d'un engrenage magnétique |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1929091U (de) * | 1965-08-05 | 1965-12-16 | Siemens Ag | Einrichtung zur kontaktdruckverstaerkung bei selbstschaltern. |
| JPH0419937A (ja) * | 1990-05-15 | 1992-01-23 | Matsushita Electric Works Ltd | リレーの接点装置 |
| DE19715261C1 (de) * | 1997-04-12 | 1998-12-10 | Gruner Ag | Relais |
| US6714108B1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-03-30 | Eaton Corporation | Circuit breaker including mechanism for breaking tack weld |
| CA2564345C (en) * | 2004-04-30 | 2012-10-23 | Blp Components Limited | Electrical contactor |
| US7772943B2 (en) * | 2006-07-13 | 2010-08-10 | Siemens Industry, Inc. | Design and method for keeping electrical contacts closed during short circuits |
| AU2011370756B2 (en) * | 2011-06-16 | 2015-09-24 | Abb Schweiz Ag | A switching device and a switchgear |
| US8658921B2 (en) * | 2011-10-20 | 2014-02-25 | General Electric Company | Utility meter service switch |
| GB201200332D0 (en) * | 2012-01-09 | 2012-02-22 | Dialight Europ Ltd | Improvements in switching contactors |
| GB201200331D0 (en) * | 2012-01-09 | 2012-02-22 | Dialight Europ Ltd | Improvements in switching contactors (II) |
| TWI567995B (zh) * | 2013-06-27 | 2017-01-21 | 友達光電股份有限公司 | 薄膜電晶體及其製造方法 |
| GB2516096B (en) * | 2013-07-11 | 2021-04-14 | Johnson Electric Int Ag | Electrical contactor |
| CN103985606B (zh) * | 2014-03-31 | 2015-12-30 | 国家电网公司 | 一种消除合闸弹跳的触头结构及方法 |
| GB2543494B (en) * | 2015-10-16 | 2021-11-10 | Johnson Electric Int Ag | Improvements in or relating to electrical disconnect contactors |
-
2015
- 2015-10-16 GB GBGB1518367.6A patent/GB201518367D0/en not_active Ceased
-
2016
- 2016-10-11 EP EP16193235.5A patent/EP3157029B1/en active Active
- 2016-10-11 CN CN201610891814.8A patent/CN106601556B/zh active Active
- 2016-10-11 ES ES16193235T patent/ES2938846T3/es active Active
- 2016-10-14 BR BR102016024001A patent/BR102016024001B8/pt active IP Right Grant
- 2016-10-14 KR KR1020160133476A patent/KR102578065B1/ko active IP Right Grant
- 2016-10-17 JP JP2016203777A patent/JP6849383B2/ja active Active
- 2016-10-17 US US15/295,038 patent/US10573477B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102578065B1 (ko) | 2023-09-13 |
| KR20170054237A (ko) | 2017-05-17 |
| CN106601556B (zh) | 2020-09-08 |
| GB201518367D0 (en) | 2015-12-02 |
| EP3157029B1 (en) | 2023-02-15 |
| BR102016024001A2 (pt) | 2017-04-25 |
| US10573477B2 (en) | 2020-02-25 |
| JP2017076619A (ja) | 2017-04-20 |
| JP6849383B2 (ja) | 2021-03-24 |
| CN106601556A (zh) | 2017-04-26 |
| BR102016024001B8 (pt) | 2022-11-08 |
| US20170110276A1 (en) | 2017-04-20 |
| EP3157029A1 (en) | 2017-04-19 |
| BR102016024001B1 (pt) | 2022-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2575741T3 (es) | Contactor de conmutación | |
| ES2617427T3 (es) | Microinterruptor | |
| CN103907169B (zh) | 电磁继电器 | |
| ES2606317T3 (es) | Relé electromagnético | |
| KR102412668B1 (ko) | 전기 콘택트 세트 | |
| EP3195339B1 (en) | Arc control for contactor assembly | |
| ES2646313T3 (es) | Relé | |
| ES2938846T3 (es) | Interruptor de contacto eléctrico y contactor eléctrico | |
| ES2233631T3 (es) | Interruptor electromecanico con mando a distancia. | |
| ES2651479T3 (es) | Interruptor de solenoide eléctrico biestable | |
| CN104798162A (zh) | 电弧流道组件和电路断续器 | |
| EP0067321A1 (en) | Power switchgear device | |
| RU2005115851A (ru) | Устройство защиты от выбросов напряжения с подвижным электродом | |
| ES2936136T3 (es) | Grupo de agarre para un interruptor que tiene una estructura interna compacta | |
| JP4880167B2 (ja) | マイクロアクチュエータ装置 | |
| ES2576331T3 (es) | Aparato y relé de conmutación eléctrica que incluye una armadura ferromagnética o magnética que tiene una parte ahusada | |
| CN101866788A (zh) | 一种改善熄弧效果的直流断路器 | |
| ES2829373T3 (es) | Dispositivo contactor | |
| KR102078921B1 (ko) | 고압 및 대전류에 견딜 수 있는 릴레이 | |
| JP2002063822A (ja) | コンタクト要素を有する装置 | |
| WO2021001471A1 (en) | Switching contact system for a switching system | |
| ES2908603T3 (es) | Disyuntor y procedimiento de fabricación de dicho disyuntor | |
| JP2022524883A (ja) | 改良された接触面を有するコンタクトを備えた電気アセンブリ | |
| KR20180002910U (ko) | 가정용 회로차단기 | |
| JP2020009571A (ja) | 可動端子片構造およびこれを備えたリレー |