ES2948509T3 - Aparato de conmutación con extinción de arco voltaico magnético permanente mejorada - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo interruptor con al menos un punto de contacto y un dispositivo de soplado de arco magnético permanente que está emparejado con el punto de contacto. El dispositivo de soplado de arco tiene una primera placa polar lateral, una segunda placa polar lateral, una placa polar central dispuesta entre ellas y al menos un primer imán permanente para generar un campo de soplado magnético. El al menos un primer imán permanente está dispuesto y está en contacto con al menos una de las placas polares directamente o a través de un conductor magnético de tal manera que entre la primera placa polar lateral y la placa polar central y de manera que se proporciona una segunda región de campo magnético del campo de explosión entre la segunda placa polar lateral y la placa polar central, en el que las líneas del campo magnético de la primera región del campo magnético están alineadas opuestas a las líneas del campo magnético de la segunda región del campo magnético. El campo de explosión presenta además una zona de transición que une entre sí la primera zona del campo magnético y la segunda zona del campo magnético, y las líneas del campo magnético están orientadas respectivamente de forma idéntica partiendo de la primera zona del campo magnético y de la segunda zona del campo magnético hacia el punto de contacto en la región de transición de manera que un arco de conmutación producido dentro de la región de transición al abrir el punto de contacto se conduce hacia la primera región del campo magnético o hacia la segunda región del campo magnético dependiendo de la dirección de la corriente desde el punto de contacto y en ambos casos es arrastrado en la misma dirección desde el punto de contacto en dicha región. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de conmutación con extinción de arco voltaico magnético permanente mejorada
La presente invención se refiere a un aparato de conmutación según el preámbulo de la reivindicación independiente 1.
Un aparato de conmutación genérico presenta al menos un punto de contacto y un equipo de soplado de arco voltaico magnético permanente asociado al punto de contacto. El equipo de soplado de arco voltaico presenta una primera placa polar lateral, una segunda placa polar lateral, una placa polar intermedia dispuesta entre ellas y al menos un primer imán permanente para generar un campo magnético de soplado. El al menos un primer imán permanente está en contacto con al menos una de las placas polares directamente o a través de un conductor magnético y está dispuesto de tal manera que una primera área de campo magnético del campo de soplado se encuentra entre la primera placa polar lateral y la placa polar intermedia, y una segunda área de campo magnético se encuentra entre la segunda placa polar lateral y la placa polar intermedia del campo de soplado, estando orientadas las líneas de campo magnético de la primera área de campo magnético opuestamente a las líneas de campo magnético de la segunda área de campo magnético, y presentando el campo de soplado también tiene una zona de transición que conecta la primera área de campo magnético con la segunda área de campo magnético. La alineación de las líneas de campo magnético en la zona de transición se iguala, pariendo en cada caso del primer área de campo magnético y del segundo área de campo magnético, hacia el punto de contacto, de modo que un arco voltaico de conmutación que se produce cuando se abre el punto de contacto se conduzca dentro de la zona de transición dependiendo de la dirección de la corriente, partiendo del punto de contacto, ya sea hacia la primera área de campo magnético o hacia la segunda área de campo magnético, donde, en ambos casos, se sopla en la misma dirección contraria al punto de contacto.
Las tres placas polares están orientadas esencialmente paralelas entre sí. Por regla general, se prevén dos primeros imanes permanentes, presentando los dos primeros imanes permanentes polaridades opuestas entre sí. Los dos primeros imanes permanentes se pueden asociar en cada caso a una de las dos placas polares laterales o también se pueden disponer en lados opuestos de la placa polar intermedia. Las dos placas polares laterales están conectadas en cada caso a la placa polar intermedia, por ejemplo, a través de un conductor magnético o un camino de retorno. Los primeros imanes permanentes pueden formar parte de esta conexión magnética o ellos mismos pueden constituir el elemento de conexión entre las placas polares laterales e intermedia.
Un aparato de conmutación según el preámbulo de la reivindicación independiente 1 ofrece la ventaja de que es posible el funcionamiento bidireccional del aparato de conmutación, siendo necesario únicamente un único equipo de extinción de arco voltaico. Después de una desviación dependiente de la dirección de la corriente hacia la primera o segunda área de campo magnético, el arco voltaico de conmutación siempre se sopla en la misma dirección en sentido opuesto al punto de contacto, independientemente de la dirección de la corriente, de modo que el arco voltaico de conmutación se puede extinguir en un mismo y único equipo de extinción de arco voltaico, independientemente de la dirección de la corriente. El equipo de extinción de arco voltaico necesario para ello puede estar realizado discrecionalmente y no es objeto de la presente solicitud. Por ejemplo, puede ser una convencional cámara de extinción de arco voltaico con varios elementos de extinción de cerámica o placas de extinción. Dado que el campo de soplado se genera únicamente con imanes permanentes, no se requieren bobinas de soplado. Los aparatos de conmutación genéricos son, por tanto, relativamente compactos, ligeros y también económicos.
Se conoce un aparato de conmutación genérico, por ejemplo, por los documentos DE 102015 000 796 A1, de EP 3048626 A1 y de US 2012145675 A1. Por el documento u S 9406465 B1 se conoce un aparato de conmutación en el que, cerca del punto de contacto, están dispuestos imanes permanentes para generar el campo magnético de soplado. El documento JP S59 14219 A describe un aparato de conmutación con un campo magnético permanente y generado eléctricamente que sopla el arco voltaico de conmutación alejándolo oblicuamente del punto de contacto.
El problema con los aparatos de conmutación existentes del tipo genérico es que el funcionamiento fiable del aparato de conmutación solo puede garantizarse hasta una determinada potencia de conmutación. A medida que aumenta la potencia de conmutación, los aparatos de conmutación deben realizarse correspondientemente con mayor tamaño. A este respecto, cada vez es más difícil controlar el arco voltaico de conmutación y dirigirlo al área de campo magnético correcto en cada caso. El uso de imanes permanentes más fuertes para desarrollar el campo de soplado es básicamente posible, pero, a partir de cierto punto, encarece considerablemente la fabricación.
Por lo tanto, la presente invención se ha propuesto el objetivo de perfeccionar un aparato de conmutación del tipo genérico de tal manera que se pueda garantizar un comportamiento de recorrido de arco voltaico fiable con un diseño correspondientemente más grande del aparato de conmutación. A este respecto, debe seguir siendo posible una fabricación rentable del aparato de conmutación.
La invención se consigue a través de las características de la reivindicación independiente 1. En consecuencia, una solución de acuerdo con la invención para este objetivo se presenta con un aparato de conmutación según el preámbulo de la reivindicación independiente 1 si el equipo de soplado de arco voltaico presenta al menos un segundo imán permanente como imán auxiliar, estando dispuesto el imán auxiliar en la proximidad inmediata del punto de contacto de tal manera que al menos una parte del campo magnético del imán auxiliar refuerza el campo de soplado en la zona de transición.
La solución de acuerdo con la invención permite un comportamiento de recorrido de arco voltaico fiable de una manera especialmente rentable con un diseño correspondientemente grande del aparato de conmutación.
Es necesario subrayar que el imán auxiliar cumple una función diferente a la del primer imán o imanes permanentes. El primer imán permanente o imanes permanentes están asociados a al menos una de las tres placas polares y, por lo tanto, están en conexión magnética con la correspondiente placa polar directamente o a través de un correspondiente retorno magnético. Este no es el caso del imán auxiliar como se define en la reivindicación 1 de la presente invención. El imán auxiliar no está en contacto directo con ninguna de las tres placas polares y tampoco está conectado a las placas polares a través de un correspondiente conductor magnético. La función del imán auxiliar es reforzar el campo magnético solo en la zona de transición del campo magnético de soplado. Esta amplificación se limita a la zona de transición y no afecta a la primera ni a la segunda área de campo magnético.
Diseños ventajosos de la presente invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con una forma de realización preferente de la presente invención, el imán auxiliar está dispuesto de tal manera que es planamente simétrico con respecto a un plano de simetría del equipo de soplado de arco voltaico que está definido por el plano de extensión de la placa polar intermedia. De esta forma, se produce una amplificación simétrica del campo magnético en la zona de transición. Dado que el imán auxiliar está dispuesto en el centro, por así decirlo, en particular en relación con el punto de contacto y el equipo de soplado de arco voltaico, la amplificación tiene lugar en el área especialmente crítica, es decir, donde se produce el arco voltaico.
A este respecto, es especialmente ventajoso que una dirección de magnetización del imán auxiliar encierre un ángulo recto tanto con las líneas de campo magnético de la primera área de campo magnético como con las líneas de campo magnético de la segunda área de campo magnético.
En el caso más sencillo, solo se prevé un único imán auxiliar. Sin embargo, también se pueden disponer varios imanes auxiliares de tal manera que refuercen en cada caso una sección de la zona de transición del campo de soplado magnético.
El aparato de conmutación de acuerdo con la invención se puede fabricar de forma económica si se puede recurrir a componentes estándar para el imán auxiliar. Los imanes permanentes económicos tienen forma paralelepipédica o cilíndrica; sin embargo, de acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, el imán auxiliar también puede representar un segmento anular y estar magnetizado radialmente. En esta forma de realización, cuando se usa un único imán auxiliar, es posible reforzar el campo magnético de soplado en una sección relativamente grande de la zona de transición. En principio, el imán auxiliar también se puede diseñar de tal manera que refuerce el campo de soplado magnético en toda la zona de transición. En este caso, el imán auxiliar sería un segmento de anillo que se extendería 180°.
De acuerdo con otra forma de realización particularmente preferente de la presente invención, se prevén dos imanes auxiliares, estando dispuestos los dos imanes auxiliares simétricamente entre sí con respecto al plano de simetría del equipo de soplado que está definido por el plano de extensión de la placa polar intermedia. En esta forma de realización, una sección relativamente grande de la zona de transición se puede reforzar usando imanes permanentes estándar y económicos.
De forma especialmente preferente, la dirección de magnetización de los dos imanes auxiliares encierra a este respecto un ángulo con respecto al plano de simetría superior a 0° e inferior a 90°. Más preferentemente, el ángulo se sitúa en el intervalo entre 5° y 45°. De manera especialmente preferente, el ángulo se sitúa en el intervalo entre 5° y 30°.
De acuerdo con otra forma de realización preferente de la presente invención, el punto de contacto presenta un primer contacto y un segundo contacto, pudiendo ponerse en contacto entre sí el primer y el segundo contacto cuando se acciona el aparato de conmutación, y estando dispuesto en cada caso el imán auxiliar en el lado del primer o el segundo contacto orientado en sentido opuesto al otro contacto. En esta forma de realización, el imán auxiliar puede estar dispuesto de tal manera que una parte de su campo magnético refuerce el campo de soplado en la zona de transición, no influyendo negativamente la parte restante del campo magnético del imán auxiliar en el campo de soplado. Los contactos son preferentemente de un metal no magnético, preferentemente cobre. Por lo tanto, no afectan en modo alguno al campo magnético del imán auxiliar.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, el imán auxiliar puede estar unido firmemente al respectivo contacto de manera sencilla. Por ejemplo, el imán auxiliar se puede pegar o atornillar al correspondiente contacto. Sin embargo, el imán auxiliar se sujeta de forma especialmente preferente en una entalladura correspondiente en una carcasa del aparato de conmutación. La carcasa puede estar hecha, por ejemplo, de plástico.
Según otra forma de realización preferente de la presente invención, el imán auxiliar es un imán de tierras raras.
A continuación, se explicarán con más detalle ejemplos de realización de la presente invención con ayuda de los dibujos. Muestran:
la Figura 1: una vista oblicua de un aparato de conmutación de acuerdo con la invención,
la Figura 2: una sección del conmutador de acuerdo con la invención de la figura 1 a lo largo de la línea de sección II dibujada en la figura 1 (vista lateral seccionada),
la Figura 3: una sección del conmutador de acuerdo con la invención de la figura 1 a lo largo de la línea de sección III dibujada en la figura 1 (corte longitudinal),
la Figura 4: una sección del conmutador de acuerdo con la invención de la figura 1 a lo largo de la línea de sección IV dibujada en la figura 1 (vista superior seccionada),
la Figura 5: una vista de fragmento del primer punto de contacto representado en la figura 2 del conmutador de acuerdo con la invención con el imán auxiliar previsto de acuerdo con la invención según un primer ejemplo de realización,
la Figura 6: una vista superior del contacto fijo del punto de contacto mostrado en el fragmento de la figura 5,
la Figura 7: una vista lateral correspondiente a la vista superior de la figura 6,
la Figura 8: una variación de la figura 7 con un imán auxiliar sujeto en una entalladura de una carcasa del aparato de conmutación,
la Figura 9: una vista superior del contacto fijo similar al de la figura 6 según un segundo ejemplo de realización de la presente invención, y
la Figura 10: una vista superior del contacto fijo similar al de las figuras 6 y 9 según un tercer ejemplo de realización de la presente invención.
Para las siguientes explicaciones, partes iguales se indican con las mismas referencias. Si un dibujo contiene referencias que no se abordan con mayor detalle en la descripción asociada de la figura, se remite a las descripciones de las figuras precedentes o posteriores.
La figura 1 muestra una vista oblicua de un aparato de conmutación 1 de acuerdo con la invención. El aparato de conmutación es un contactor unipolar. La figura 2 muestra una sección del conmutador de acuerdo con la invención de la figura 1 a lo largo de la línea de sección II dibujada en la figura 1. La figura III muestra una sección del conmutador de acuerdo con la invención de la figura 1 a lo largo de la línea de sección III dibujada en la figura 1. La figura IV muestra una sección del conmutador de acuerdo con la invención de la figura 1 a lo largo de la línea de sección IV dibujada en la figura 1.
El contactor 1 presenta dos contactos fijos 7.1 y 7.2, conectados en cada caso eléctricamente con un contacto de conexión asociado 8.1, 8.2. Los dos contactos fijos 7.1 y 7.2 se pueden conectar eléctricamente entre sí mediante un puente de contacto 10. El puente de contacto 10 es accionado por la armadura de un accionamiento electromagnético 19 y presenta dos contactos móviles 9.1, 9.2. Cuando los contactos se cierran, el primer contacto móvil 9.1 entra en contacto a este respecto con el primer contacto fijo 7.1. El segundo contacto móvil 9.2 contacta con el segundo contacto fijo 7.2. El chasis 20 del aparato de conmutación, al que está fijado el accionamiento electromagnético, se identifica con el número de referencia 20 en las figuras.
Cuando los contactos se abren, se produce en cada caso un arco voltaico de conmutación entre el primer contacto fijo 7.1 y el primer contacto móvil 9.1 y entre el segundo contacto fijo 7.2 y el segundo contacto móvil 9.2.
Para evitar que el aparato de conmutación se dañe debido a la formación de los arco voltaicos de conmutación, estos deben ser extraídos del área de contacto y extinguidos. En lo sucesivo, el emparejamiento del primer contacto fijo 7.1 y el primer contacto móvil 9.1 se designa como primer punto de contacto. El emparejamiento del segundo contacto 7.2 y el segundo contacto móvil 9.2 se designa como segundo punto de contacto. El aparato de conmutación dispone de un equipo de soplado de arco voltaico para cada uno de los dos puntos de contacto con el fin de expulsar el arco voltaico de conmutación del punto de contacto. A cada uno de los dos equipos de soplado de arco voltaico se le asocia un equipo de extinción de arco voltaico 5.1 o 5.2. Los dos equipos de extinción de arco voltaico 5.1 y 5.2 están dispuestos en lados opuestos de la carcasa. El primer equipo de extinción de arco voltaico 5.1 está asociado al primer punto de contacto 7.1/9.1. El segundo equipo de extinción de arco voltaico 5.2 está asociado al segundo punto de contacto 7.2/9.2. En el lado superior de la carcasa también está dispuesto un tercer equipo de extinción de arco voltaico 5.3 que está asociado tanto al primero como al segundo punto de contacto. El tercer equipo de extinción de arco voltaico aumenta el potencial de extinción si es necesario. Las partes de la carcasa que se encuentran entre los equipos de extinción del arco voltaico pueden protegerse del arco voltaico mediante placas de cobre 32 adecuadas. Los tres equipos de extinción de arco voltaico 5.1, 5.2 y 5.3 presentan en cada caso varios elementos de extinción que superpuestos de manera alterna. Los elementos de extinción son de cerámica. Alternativamente, también se pueden realizar como placas de extinción.
La estructura del equipo de soplado de arco voltaico se explica a continuación para el primer punto de contacto, que consiste en el primer contacto fijo 7.1 y el primer contacto móvil 9.1. La explicación puede entenderse en gran medida ya solo a partir de la figura 4. En el aparato de conmutación de acuerdo con la invención, el campo de soplado generado por el equipo de soplado de arco voltaico es generado exclusivamente por imanes permanentes. No se requieren bobinas de soplado de funcionamiento eléctrico. Los dos imanes permanentes 2.1 y 2.2 representados en la figura 4 constituyen primeros imanes permanentes en el sentido de las reivindicaciones. Estos están dispuestos entre el primer punto de contacto y el equipo de extinción de arco voltaico 5.1, que está asociado al primer punto de contacto. El primer imán permanente 2.1 está en contacto directo a este respecto con una primera placa polar lateral 6.1, que está dispuesta en una pared lateral de la carcasa del conmutador mostrada en la figura 1. El segundo imán permanente 2.2 también está en contacto directo con una segunda placa polar lateral 6.2, que está dispuesta en el lado opuesto de la carcasa y se muestra en la figura 1. Entre las dos placas polares laterales 6.1 y 6.2 se encuentra una placa polar intermedia 6.3, que discurre paralela a las dos placas polares laterales 6.1, 6.2 y está representada en la figura 4. Un retorno magnético está dispuesto entre los dos imanes permanentes y la placa polar intermedia 6.3. Tanto el retorno como los imanes permanentes son cilíndricos.
Los dos imanes permanentes 2.1 y 2.2 están polarizados opuestamente. El polo norte se encuentra en cada caso en la parte exterior de la primera placa polar 6.1 o la segunda placa polar 6.2. El polo sur común se encuentra en la placa polar intermedia 6.3. La polaridad opuesta hace que el campo magnético que se genera entre la segunda placa polar lateral 6.2 (derecha) y la placa polar intermedia 6.3 se alinee de manera opuesta al campo magnético que se genera entre la primera placa polar 6.1 (izquierda) y la placa polar intermedia 6.3. Esta circunstancia también se desprende de las líneas de campo magnético 23 que se indican en la figura 4.
Las placas polares definen dos canales entre ellas que, partiendo en cada caso del primer punto de contacto, desembocan en el equipo de extinción de arco voltaico 5.1. A este respecto, hay un primer canal 4.1 entre la primera placa polar lateral 6.1 y la placa polar intermedia 6.3. Hay un segundo canal 4.2 entre la segunda placa polar lateral 6.2 y la placa polar intermedia 6.3. Los dos canales son atravesados en cada caso transversalmente a su extensión longitudinal por uno de los dos campos magnéticos polarizados de manera opuesta. Las dos placas polares laterales 6.1, 6.2 se extienden lateralmente junto al punto de contacto, siendo la placa polar intermedia 6.3 algo más corta y terminando antes del punto de contacto. Esto da como resultado una zona de transición del campo de soplado magnético en el punto de contacto. Aproximadamente en el centro del contacto fijo 7.1 o del contacto móvil 9.1, las líneas de campo magnético discurren perpendiculares a las líneas de campo magnético de los dos campos magnéticos en los canales 4.1 y 4.2. En la zona de transición, las líneas del campo magnético se abren en abanico en un ángulo de 180°. La dirección del campo magnético en el canal 4.1 se invierte así en la zona de transición hasta que finalmente se corresponde con la dirección del campo magnético en el canal 4.2.
Si el primer contacto de conexión 8.1 ahora está conectado al polo positivo de una fuente de tensión, cuando los contactos se abren en el primer punto de contacto, se produce un arco voltaico de conmutación 3.1 que primero es desviado hacia la derecha por el campo de soplado magnético en la figura 4 (en la figura 4, el arco voltaico de conmutación se encuentra por debajo del plano del dibujo) y, a continuación, entra en el canal 4.2 entre la segunda placa polar lateral 6.2 y la placa polar intermedia 6.3. La dirección de movimiento del arco voltaico de conmutación 3.1 está representada en este caso por la flecha 24. Si el primer contacto de conexión 8.1 está conectado al polo negativo de la fuente de tensión, el arco voltaico de conmutación se desvía primero en dirección opuesta, hacia la izquierda. A continuación, entra en el canal izquierdo 4.1 entre la primera placa polar lateral 6.1 y la placa polar intermedia 6.3 a lo largo del recorrido indicado por la flecha 25. En ambos casos, el arco voltaico de conmutación se conduce a continuación al equipo de extinción de arco voltaico 5.1 por medio del campo de soplado magnético. La placa polar intermedia 6.3 también es ligeramente más corta en el extremo opuesto, orientado hacia el equipo de extinción de arco voltaico 5.1, que las dos placas polares laterales 6.1, 6.2. De esta manera, el campo de soplado magnético también presenta una zona de transición poco antes del equipo de extinción de arco voltaico 5.1 que dirige el arco voltaico de conmutación hacia el centro del equipo de extinción de arco voltaico 5.1. De esta manera, el equipo de extinción de arco voltaico 5.1 se puede mantener compacto.
En el segundo punto de contacto, que está formado por el segundo contacto fijo 7.2 y el segundo contacto móvil 9.2, también está previsto un equipo de soplado de arco voltaico, que está construido de forma idéntica al equipo de soplado de arco voltaico en el primer punto de contacto. Los dos arco voltaicos de conmutación 3.1 y 3.2, que se producen en los puntos de contacto 7.1/9.1 y 7.2/9.2, se desvían primero hacia la derecha o hacia la izquierda en la ilustración de la figura 4, en función de la dirección de la corriente, y luego al respectivo equipo de extinción de arco voltaico 5.1 o 5.2, y posteriormente también es soplado hacia el tercer equipo de extinción de arco voltaico 5.3. En función de la dirección de la corriente, los arco voltaicos de conmutación 3.1 y 3.2 son conducidos así a través de los canales 4.1 o, como se muestra en la figura 2, a través de los canales 4.2 hacia los equipos de extinción de arco voltaico.
En la figura 2 se puede ver que están previstas varias de las denominadas placas de guía de arco voltaico para, por un lado, guiar el arco voltaico de conmutación y, por otro lado, estirarlo en el camino hacia los equipos de extinción de arco voltaico. Al primer contacto fijo 7.1 está asociada una primera placa de guía de arco voltaico 11 y al segundo contacto fijo 7.2 está asociada una segunda placa de guía de arco voltaico 12. La primera placa de guía de arco voltaico 11 y la segunda placa de guía de arco voltaico 12 se extienden entre el respectivo contacto fijo 7.1 o 7.2 y el respectivo equipo de extinción de arco voltaico 5.1 o 5.2. En cada caso, conectan el contacto fijo 7.1 o 7.2 con el correspondiente contacto de conexión 8.1 u 8.2. La primera placa de guía de arco voltaico 11 y la segunda placa de guía de arco voltaico 12 están dispuestas por debajo de la respectiva placa polar intermedia 6.3 y se extienden a lo ancho en cada caso tanto por el primer canal 4.1 como por el segundo canal paralelo 4.2 del correspondiente equipo de soplado de arco voltaico. Además, se prevé una tercera placa de guía de arco voltaico 13 y una cuarta placa de guía de arco voltaico 14. La tercera placa de guía de arco voltaico 13 y la cuarta placa de guía de arco voltaico 14 se extienden en cada caso con forma arqueada desde el primer contacto móvil 9.1 hasta el segundo contacto móvil 9.2, de modo que la tercera placa de guía de arco voltaico 13 y la cuarta placa de guía de arco voltaico 14 junto con el puente de contacto 10 forman en cada caso un bucle casi cerrado. Como muestra la figura 2, las placas polares intermedias 6.3 del primer y segundo equipo de soplado de arco voltaico están dispuestas en cada caso entre la tercera placa de guía de arco voltaico 13 y la cuarta placa de guía de arco voltaico 14. La tercera placa de guía de arco voltaico 13 se encuentra, en la representación de la figura 2, detrás de las dos placas polares intermedias 6.3, por lo que se muestran con líneas discontinuas en esta ilustración.
Los extremos de la tercera placa de guía de arco voltaico 13 y la cuarta placa de guía de arco voltaico 14 están ligeramente separados en cada caso de los extremos del puente de contacto 10 para que el puente de contacto 10 se pueda mover relativamente a la tercera y cuarta placa de guía de arco voltaico. Un punto de base del arco voltaico de conmutación salta desde el puente de contacto a la tercera o cuarta placa de guía de arco voltaico cuando el arco voltaico de conmutación es soplado del punto de contacto. Las esquinas del puente de contacto preferentemente están redondeadas para aumentar la vida útil.
El primer imán de soplado 2.1 del primer equipo de soplado de arco voltaico y el primer imán de soplado 2.1 del segundo equipo de soplado de arco voltaico están dispuestos dentro del bucle formado por la tercera placa de guía de arco voltaico 13 y el puente de contacto 10, estando dispuestos el segundo imán de soplado 2.2 del primer equipo de soplado de arco voltaico y el segundo imán de soplado 2.2 del segundo equipo de soplado de arco voltaico dentro del bucle formado por la cuarta placa de guía de arco voltaico 14 y el puente de contacto 10. De esta manera, los imanes de soplado son apantallados con respecto al arco voltaico de una manera sencilla. No es necesaria una envoltura protectora de los imanes de soplado de cerámica o un material similar.
Como se desprende de la figura 2, el puente de contacto 10 con los dos contactos móviles 9.1 y 9.2 está dispuesto por encima de los dos contactos fijos 7.1 y 7.2. El accionamiento electromagnético 19 se encuentra por debajo de los dos puntos de contacto. Esto tiene la ventaja de que la parte superior de la carcasa se puede quitar por completo para fines de mantenimiento, lo que permite el libre acceso a los contactos. La parte superior de la carcasa se bloquea mediante el travesaño 26 que se muestra en la figura 1.
Las placas polares intermedias 6.3 del primer y el segundo equipo de soplado de arco voltaico presentan un revestimiento eléctricamente aislante. El puente de contacto 10 está dispuesto sobre un soporte de contacto 27 de material eléctricamente aislante. Como muestra la figura 3, el soporte de contacto 27 se extiende entre el primer punto de contacto y el segundo punto de contacto la anchura libre de la carcasa del aparato de conmutación. El soporte de contacto penetra por ambos lados en correspondientes ranuras de la carcasa, de modo que se forma una barrera a modo de junta laberíntica para el plasma formado por el arco voltaico voltaico. Un fuelle 28 también está dispuesto por debajo del soporte de contacto 27 para evitar una conexión a masa que de otro modo ocurriría debido al plasma generado por el arco voltaico cuando el arco voltaico parpadea sobre la placa de yugo del accionamiento del aparato de conmutación si se conmutan cargas correspondientemente elevadas.
En este punto, debe observarse que, además de las dos disposiciones de placas polares que se muestran, asociadas en cada caso a uno de los dos equipos de extinción de arco voltaico 5.1 y 5.2, que se componen en cada caso de las placas polares 6.1, 6.2 y 6.3, puede preverse ventajosamente al menos una disposición de placas polares adicional, asociada al tercer equipo de extinción de arco voltaico 5.3 y también pueden asociarse adicionalmente a áreas de los dos equipos de extinción de arco voltaico laterales 5.1 y 5.2. Las placas polares de esta disposición adicional de placas polares se extienden preferentemente casi por toda la longitud del tercer equipo de extinción de arco voltaico 5.3. En esta realización, las placas polares 6.1,6.2 y 6.3 son algo más pequeñas o terminan algo por debajo del tercer equipo de extinción de arco voltaico. Los imanes de soplado de la disposición de placas polares adicionales pueden estar dispuestos centralmente de la zona del tercer equipo de extinción de arco voltaico.
La figura 5 muestra una vista de fragmento del primer punto de contacto mostrado en la figura 2 del conmutador de acuerdo con la invención. Como muestra la ilustración, en la proximidad inmediata del punto de contacto está dispuesto un imán auxiliar 15 previsto de acuerdo con la invención que refuerza el campo de soplado en la zona de transición. El imán auxiliar 15 se encuentra en la parte inferior del contacto fijo 7.1 orientada en sentido opuesto al contacto móvil 9.1. Las líneas de campo magnético del campo magnético generado por el imán auxiliar están indicadas con el número de referencia 17. Como se desprende de la representación de la figura 5 y, en particular, de la representación de la figura 7, solo la parte superior del campo magnético actúa realmente, porque solo esta parte del campo magnético influye en el arco voltaico de conmutación 3.1 que se genera en el primer punto de contacto 7.1/9.1.
Como muestra la figura 6, el imán auxiliar 15 está dispuesto de manera simétricamente plana con respecto a un plano de simetría 16 del equipo de soplado que está definido por el plano de extensión de la placa polar intermedia 6.3. La dirección de magnetización del imán auxiliar 15 encierra un ángulo recto con las líneas de campo magnético de la primera área de campo magnético 4.1 y con las líneas de campo magnético de la segunda área de campo magnético 4.2.
El imán auxiliar 15 se puede conectar firmemente con el contacto fijo 7.1/11. Son posibles, por ejemplo, una unión adhesiva o también un atornillado. La figura 8 muestra una variante en la que el imán auxiliar 15 está alojado y retenido de forma sencilla en una entalladura 21 de la carcasa 18 del aparato de conmutación de acuerdo con la invención.
La figura 9 muestra un segundo ejemplo de realización en el que se usan dos imanes auxiliares 15 por cada punto de contacto. Los dos imanes auxiliares están dispuestos simétricamente entre sí con respecto al plano de simetría 16 del equipo de soplado. La dirección de magnetización de los dos imanes auxiliares 15 encierra un ángulo a de aproximadamente 20° con respecto al plano de simetría 16.
Los imanes auxiliares representados en las figuras 5 a 9 pueden estar configurados como imanes permanentes simples paralelepipédicos o cilindricos, preferentemente como imanes de tierras raras. La figura 10, por otro lado, muestra otro ejemplo de realización en el que el imán auxiliar 15 representa un segmento anular y está magnetizado radialmente. En este ejemplo de realización, la zona de transición del campo de soplado puede reforzarse en una sección relativamente amplia mediante un único imán auxiliar. Sin embargo, el imán auxiliar 15 según el ejemplo de realización de la figura 10 es más complicado y, por lo tanto, más caro en la fabricación que los imanes estándar que se usan en los ejemplos de realización de las figuras 5 a 9.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Aparato de conmutación (1) con al menos un punto de contacto y un equipo de soplado de arco voltaico magnético permanente asociado al punto de contacto, presentando el equipo de soplado de arco voltaico una primera placa polar lateral (6.1), una segunda placa polar lateral (6.2), un placa polar intermedia (6.3) dispuesta entre ellas y al menos un primer imán permanente (2.1, 2.2) para generar un campo magnético de soplado, estando en contacto el al menos un primer imán permanente (2.1, 2.2) con al menos una de las placas polares (6.1, 6.2, 6.3) ya sea directamente o a través de un conductor magnético y estando dispuesto de tal manera que, entre la primera placa polar lateral (6.1) y la placa polar intermedia (6.3), hay una primera área de campo magnético del área de soplado y, entre la segunda placa polar lateral (6.2) y la placa polar intermedia (6.3), hay una segunda área de campo magnético del campo de soplado, estando orientadas las líneas de campo magnético (23) de la primera área de campo magnético opuestas a las líneas de campo magnético (23) de la segunda área de campo magnético, y presentando el área de soplado también una zona de transición que une entre sí la primera área de campo magnético y la segunda área de campo magnético, igualándose la alineación de las líneas de campo magnético (23) en la zona de transición, partiendo cada una de la primera área de campo magnético y de la segunda área de campo magnético hacia el punto de contacto, de tal modo que un arco voltaico de conmutación (3.1, 3.2) que se produce cuando se abre el punto de contacto se conduzca dentro de la zona de transición dependiendo de la dirección de la corriente, partiendo del punto de contacto, ya sea hacia la primera área de campo magnético o hacia la segunda área de campo magnético, donde, en ambos casos, se sopla en la misma dirección contraria al punto de contacto, caracterizado porque el equipo de soplado de arco voltaico presenta al menos un segundo imán permanente como imán auxiliar (15), estando dispuesto el imán auxiliar (15) en la proximidad inmediata del punto de contacto de tal manera que al menos una parte del campo magnético del imán auxiliar (15) refuerza el campo de soplado en la zona de transición.
2. Aparato de conmutación (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el imán auxiliar (15) está dispuesto de tal manera que tiene simetría plana con respecto a un plano de simetría (16) del equipo de soplado de arco voltaico que está definido por el plano de extensión de la placa polar intermedia (6.3).
3. Aparato de conmutación (1) según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque una dirección de magnetización del imán auxiliar (15) encierra un ángulo recto tanto con las líneas de campo magnético de la primera área de campo magnético como con las líneas de campo magnético de la segunda área de campo magnético.
4. Aparato de conmutación (1) según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el imán auxiliar (15) representa un segmento anular y está magnetizado radialmente.
5. Aparato de conmutación (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque se prevén dos imanes auxiliares (15), estando dispuestos los dos imanes auxiliares (15) simétricamente entre sí en relación con un plano de simetría (16) del equipo de soplado de arco voltaico que está definido por el plano de extensión de la placa polar intermedia (6.3).
6. Aparato de conmutación (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque la dirección de magnetización de los dos imanes auxiliares (15) encierra con respecto al plano de simetría (16) en cada caso un ángulo a que es mayor de 0° y menor de 90°.
7. Aparato de conmutación (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el punto de contacto presenta un primer contacto (7.1, 7.2) y un segundo contacto (9.1, 9.2), pudiendo ponerse en contacto el primer y el segundo contacto cuando se acciona el aparato de conmutación, y estando dispuesto el imán auxiliar (15 ) en el lado del primer o del segundo contacto que está orientado en cada caso en sentido opuesto al otro contacto.
8. Aparato de conmutación (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque el imán auxiliar (15) está firmemente conectado al respectivo contacto (7.1, 7.2, 9.1, 9.2).
9. Aparato de conmutación (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque el imán auxiliar (15) está sujeto en una entalladura (21) de una carcasa (18) del aparato de conmutación (1).
10. Aparato de conmutación (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el imán auxiliar (15) es un imán de tierras raras.
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