ITMI20081826A1 - LOW VOLTAGE SWITCH - Google Patents
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Description
“INTERRUTTORE DI BASSA TENSIONE†⠀ œLOW VOLTAGE SWITCHâ €
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione à ̈ relativa a un interruttore di bassa tensione, ad esempio per ambiente domestico. The present invention relates to a low voltage switch, for example for a domestic environment.
È noto che gli interruttori di bassa tensione, comprendono solitamente un involucro contenente uno o più poli elettrici a ciascuno dei quali à ̈ associata almeno una coppia di contatti reciprocamente accoppiabili e disaccoppiabili tra loro. Gli interruttori dell’arte nota comprendono anche mezzi di comando che causano il movimento relativo di dette coppie di contatti in modo che possano assumere almeno una prima posizione di accoppiamento (circuito chiuso) e una seconda posizione di separazione (circuito aperto). It is known that low voltage circuit-breakers usually comprise an enclosure containing one or more electrical poles each of which is associated with at least one pair of mutually coupled and uncoupled contacts. The switches of the prior art also comprise control means which cause the relative movement of said pairs of contacts so that they can assume at least a first coupling position (closed circuit) and a second separation position (open circuit).
Generalmente le coppie di contatti reciprocamente accoppiabili/disaccoppiabili sono costituite da primi elementi, sostanzialmente fissi (i contatti fissi) e secondi elementi, mobili (i contatti mobili). I mezzi di comando comprendono invece cinematismi che terminano ad esempio in un albero principale operativamente collegato a detti contatti mobili. Generally, the pairs of contacts that can be mutually coupled / uncoupled consist of first substantially fixed elements (the fixed contacts) and second, movable elements (the movable contacts). The control means, on the other hand, comprise kinematic mechanisms which terminate for example in a main shaft operatively connected to said moving contacts.
A ciascun polo dell’interruttore à ̈ inoltre generalmente associata almeno una camera d’arco, ovvero una regione di spazio resa particolarmente adatta a favorire l’interruzione d’arco elettrico. Le camere d’arco possono essere delle semplici regioni ricavate nell’involucro dell’interruttore, oppure possono comprendere vari elementi modulari conformati ad esempio come involucri in materiale isolante dotati di lamiere rompi-arco. Furthermore, at least one arc chamber is generally associated with each pole of the circuit-breaker, that is, a region of space made particularly suitable for favoring the interruption of an electric arc. The arc chambers can be simple regions obtained in the casing of the circuit-breaker, or they can comprise various modular elements shaped for example as casings in insulating material equipped with arc-breaking plates.
Come à ̈ noto, durante la vita utile di un interruttore, si possono verificare fenomeni che espongono l’interruttore e la rete a degli stress particolarmente gravosi. Ciò avviene in primo luogo quando l’interruttore à ̈ chiamato a sopportare, seppure per breve tempo, correnti superiori ai valori nominali. Il tempo durante il quale l’interruttore e la rete elettrica sono esposti ad una sovracorrente (ad esempio un sovraccarico o un corto circuito), dipende generalmente dal tempo necessario ai dispositivi di protezione per porre efficacemente l’interruttore in condizioni di sicurezza, cioà ̈ per interrompere la sovracorrente. As is well known, during the useful life of a circuit-breaker, phenomena may occur which expose the circuit-breaker and the network to particularly severe stresses. This occurs in the first place when the circuit-breaker is required to withstand, albeit for a short time, currents higher than the rated values. The time during which the circuit breaker and the electrical network are exposed to an overcurrent (for example an overload or a short circuit), generally depends on the time required for the protection devices to effectively place the circuit breaker in safe conditions, that is, to interrupt the overcurrent.
Come à ̈ noto, allo scopo di limitare l’insorgenza di danni sia alla rete elettrica, sia all’interruttore stesso o a sue parti (placche di contatto, camera di estinzione, comando, elementi isolanti), sono stati sperimentati e messi a punto molti accorgimenti per rendere l’apertura più rapida ed efficace possibile. Le varie soluzioni prevedono ad esempio l’uso di molle di comando adeguate e di materiali adatti a sopportare sforzi e temperature elevate. As is known, in order to limit the occurrence of damage both to the electrical network and to the circuit-breaker itself or its parts (contact plates, extinguishing chamber, command, insulating elements), I use many tricks to make opening as quick and effective as possible. The various solutions foresee, for example, the use of suitable control springs and materials suitable to withstand high stresses and temperatures.
Altre soluzioni prevedono l’uso di mezzi e/o materiali gassificanti, in grado di liberare sostanze estinguenti in prossimità della zona di formazione dell’arco elettrico; tali mezzi e/o materiali sono tipicamente sollecitati dalla temperatura raggiunta quando si manifesta un arco elettrico. Other solutions involve the use of gasifying means and / or materials, capable of releasing extinguishing substances near the area where the electric arc is formed; such means and / or materials are typically stressed by the temperature reached when an electric arc occurs.
Altre soluzioni ancora tendono a sfruttare vantaggiosamente oppure a controllare in vario modo i fenomeni elettromagnetici che si sviluppano nella zona di formazione e di interruzione dell’arco elettrico. Still other solutions tend to advantageously exploit or control in various ways the electromagnetic phenomena that develop in the area of formation and interruption of the electric arc.
Le soluzioni di tipo pur essendo relativamente efficaci dal punto di vista funzionale, presentano uno o più inconvenienti legati alla complessità costruttiva e/o a non sufficientemente elevate velocità di apertura e/o a non sufficiente controllo del fenomeno dell’arco elettrico. Although the type solutions are relatively effective from the functional point of view, they have one or more drawbacks linked to the construction complexity and / or to insufficiently high opening speeds and / or insufficient control of the electric arc phenomenon.
Compito principale della presente invenzione à ̈ quindi quello di fornire un interruttore, in particolare di bassa tensione, che superi gli inconvenienti sopra descritti. The main task of the present invention is therefore to provide a switch, in particular of low voltage, which overcomes the drawbacks described above.
All’interno di questo compito, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un interruttore, in particolare di bassa tensione, che combini una relativamente semplice struttura con elevate prestazioni in termini di velocità di apertura e controllo del fenomeno dell’arco elettrico. Within this aim, an object of the present invention is to provide a circuit breaker, in particular of low voltage, which combines a relatively simple structure with high performance in terms of opening speed and control of the arc phenomenon. electric.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un interruttore, in particolare di bassa tensione, in cui in fenomeni di usura dovuti all’arco elettrico, in particolare sul contatto mobile, siano minimizzati. Another object of the present invention is to provide a switch, in particular of low voltage, in which wear phenomena due to the electric arc, in particular on the moving contact, are minimized.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un interruttore, in particolare di bassa tensione, in cui la velocità di apertura del contatto mobile sia elevata. A further object of the present invention is to provide a switch, in particular of low voltage, in which the opening speed of the moving contact is high.
Non ultimo scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un interruttore, in particolare di bassa tensione, che sia di elevata affidabilità , di relativamente facile realizzazione ed a costi competitivi. Not least object of the present invention is to provide a switch, in particular of low voltage, which is highly reliable, relatively easy to manufacture and at competitive costs.
Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione un interruttore di bassa tensione comprendente un primo involucro ospitante: almeno un contatto fisso ed un corrispondente contatto mobile accoppiabile e disaccoppiabile da detto contatto fisso tra una prima posizione di chiusura ed una seconda posizione di apertura; un cinematismo di azionamento operativamente associato a detto contatto mobile; almeno un primo ed un secondo morsetto di collegamento elettricamente connessi rispettivamente a detto contatto fisso e a detto contatto mobile; una camera d’arco. L’interruttore secondo il trovato si caratterizza per il fatto che detta camera d’arco à ̈ posizionata tra detto contatto fisso ed un elemento conduttore avente una prima estremità elettricamente connessa a detto secondo morsetto di collegamento ed una seconda estremità terminante con un lato di fondo, detta camera d’arco comprendendo una pluralità di piastre conduttrici sagomate interposte tra detto contatto fisso e la seconda estremità di detto elemento conduttore; l’interruttore secondo il presente trovato si caratterizza inoltre per il fatto che un corpo comprendente un secondo involucro isolante che racchiude un elemento in materiale ferromagnetico à ̈ posizionato attiguo a detta pluralità di piastre conduttrici sagomate, detto corpo definendo uno spazio di passaggio per detto contatto mobile durante il suo movimento tra detta prima posizione di chiusura e seconda posizione di apertura. Therefore, the subject of the present invention is a low voltage switch comprising a first housing housing: at least one fixed contact and a corresponding movable contact which can be coupled and uncoupled from said fixed contact between a first closing position and a second opening position; an actuation mechanism operatively associated with said movable contact; at least a first and a second connection terminal electrically connected respectively to said fixed contact and to said moving contact; an arch room. The circuit-breaker according to the invention is characterized by the fact that said arc chamber is positioned between said fixed contact and a conducting element having a first end electrically connected to said second connection terminal and a second end terminating with one side bottom, said arc chamber comprising a plurality of shaped conductive plates interposed between said fixed contact and the second end of said conductive element; the circuit-breaker according to the present invention is further characterized by the fact that a body comprising a second insulating casing which encloses an element in ferromagnetic material is positioned adjacent to said plurality of shaped conductive plates, said body defining a passage space for said movable contact during its movement between said first closing position and second opening position.
In questo modo, secondo meccanismi che verranno meglio descritti nel seguito, la velocità di apertura dell’interruttore (e cioà ̈ la velocità di spostamento del contatto mobile dalla prima posizione di chiusura alla seconda posizione di apertura) viene aumentata a causa degli effetti elettromagnetici generati dall’elemento in materiale ferromagnetico (assimilabili agli effetti generati da espansioni polari). Inoltre, il particolare posizionamento della camera d’arco tra il contatto fisso e l’elemento conduttore consente di fornire un percorso preferenziale all’arco elettrico, allontanandolo dal contatto mobile e limitando quindi potenziali danni a quest’ultimo. In this way, according to mechanisms that will be better described in the following, the opening speed of the circuit-breaker (i.e. the speed of movement of the moving contact from the first closing position to the second opening position) is increased due to the electromagnetic effects. generated by the element in ferromagnetic material (similar to the effects generated by polar expansions). Furthermore, the particular positioning of the arc chamber between the fixed contact and the conducting element allows to provide a preferential path to the electric arc, moving it away from the moving contact and thus limiting potential damage to the latter.
Preferibilmente dette piastre conduttrici sagomate sono tra loro sostanzialmente parallele; in particolare, le piastre conduttrici sagomate presentano di preferenza una pianta sostanzialmente quadrangolare con un primo lato, di base, ed un secondo lato, di sommità , opposto a detto primo lato, un incavo essendo ricavato in detto lato di sommità , i punti di fondo degli incavi di ciascuna piastra conduttrice sagomata giacendo in un medesimo piano ortogonale ai piani di giacenza di dette piastre conduttrici sagomate. In modo ancora più preferito, i punti di fondo degli incavi di ciascuna piastra conduttrice sagomata sono raccordati da una linea spezzata. Preferably, said shaped conductive plates are substantially parallel to each other; in particular, the shaped conductive plates preferably have a substantially quadrangular plan with a first side, base, and a second side, top, opposite to said first side, a recess being obtained in said top side, the bottom points of the recesses of each shaped conductive plate lying in the same plane orthogonal to the storage planes of said shaped conductive plates. Even more preferably, the bottom points of the recesses of each shaped conductor plate are connected by a broken line.
Preferibilmente le piastre conduttrici sagomate comprendono una prima pluralità di piastre conduttrici sagomate i cui lati di base giacciono in un medesimo piano di base, ed una seconda pluralità di piastre conduttrici sagomate i cui lati di base sono disposti a scalare rispetto a detto piano di base in direzione del lato di fondo di detta seconda estremità dell’elemento conduttore. Più preferibilmente, i lati di sommità delle piastre conduttrici sagomate di detta prima pluralità di piastre giacciono in un medesimo piano di sommità parallelo a detto piano di base, i lati di sommità delle piastre conduttrici sagomate di detta seconda pluralità di piastre essendo disposti a scalare rispetto a detto piano di sommità in direzione del lato di fondo di detta seconda estremità dell’elemento conduttore. In questo modo, l’allontanamento dell’arco elettrico dal contatto mobile risulta enormemente facilitato. Preferably, the shaped conductive plates comprise a first plurality of shaped conductive plates whose base sides lie in the same base plane, and a second plurality of shaped conductive plates whose base sides are arranged to scale with respect to said base plane in direction of the bottom side of said second end of the conducting element. More preferably, the top sides of the shaped conductive plates of said first plurality of plates lie in the same top plane parallel to said base plane, the top sides of the shaped conductive plates of said second plurality of plates being arranged to scale with respect to said top plane in the direction of the bottom side of said second end of the conducting element. In this way, the removal of the electric arc from the moving contact is greatly facilitated.
Preferibilmente in detto primo involucro à ̈ definita una sede di alloggiamento per camera d’arco, detta sede avendo una parete di fondo con una prima superficie contigua a detto contatto fisso ed una seconda superficie contigua a detta prima superficie ed inclinata rispetto ad essa in direzione del lato di fondo di detta seconda estremità dell’elemento conduttore. Preferably, a housing seat for the arc chamber is defined in said first casing, said seat having a bottom wall with a first surface contiguous to said fixed contact and a second surface contiguous to said first surface and inclined with respect to it in direction of the bottom side of said second end of the conducting element.
Vantaggiosamente, in detto primo involucro à ̈ definito almeno un canale che mette in comunicazione l’interno dell’involucro con l’esterno, la sezione di ingresso di detto canale essendo posta in prossimità della seconda estremità di detto elemento conduttore. Advantageously, at least one channel is defined in said first casing which puts the inside of the casing in communication with the outside, the inlet section of said channel being placed near the second end of said conducting element.
Di preferenza, il corpo comprendente l’elemento in materiale ferromagnetico à ̈ conformato sostanzialmente ad U, con un primo e secondo braccio tra loro paralleli e raccordati da un terzo braccio ad essi perpendicolare, lo spazio di passaggio per detto contatto mobile essendo definito tra detto primo e secondo braccio ed essendo aperto in direzione di detto contatto fisso, mentre detto terzo braccio à ̈ affacciato a detto elemento conduttore. Vantaggiosamente, il corpo comprendente l’elemento in materiale ferromagnetico presenta una superficie di appoggio per l’appoggio sul lato di sommità di almeno alcune di dette piastre conduttrici sagomate, detta superficie di appoggio presentando una sporgenza atta ad inserirsi nello spazio definito dagli incavi ricavati nei lati di sommità di dette piastre conduttrici sagomate. Preferably, the body comprising the ferromagnetic material element is substantially U-shaped, with a first and second arm parallel to each other and joined by a third arm perpendicular to them, the passage space for said mobile contact being defined between said first and second arm and being open in the direction of said fixed contact, while said third arm faces said conducting element. Advantageously, the body comprising the ferromagnetic material element has a support surface for resting on the top side of at least some of said shaped conductive plates, said support surface having a protrusion suitable to fit into the space defined by the recesses obtained in the top sides of said shaped conductive plates.
Preferibilmente, detto contatto mobile in detta prima posizione di chiusura si trova in posizione prossimale rispetto a detta pluralità di piastre conduttrici sagomate e rispetto a detto contatto fisso, e in detta seconda posizione di apertura si trova in posizione distale rispetto a detta pluralità di piastre conduttrici sagomate e rispetto a detto contatto fisso. In altre parole, secondo questa forma di realizzazione il contatto mobile, nel suo movimento tra la prima posizione di chiusura e la seconda posizione di apertura, tende ad allontanarsi sia dal contatto mobile che dalle piastre conduttrici sagomate della camera d’arco, diminuendo il rischio di fornire un percorso preferenziale per l’arco elettrico. Preferably, said mobile contact in said first closing position is located proximal to said plurality of shaped conductive plates and with respect to said fixed contact, and in said second opening position it is distal to said plurality of conductive plates shaped and with respect to said fixed contact. In other words, according to this embodiment the movable contact, in its movement between the first closing position and the second opening position, tends to move away both from the movable contact and from the shaped conductive plates of the arc chamber, decreasing the risk of providing a preferential path for the electric arc.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme realizzative preferite, ma non esclusive, della presente invenzione, illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the description of preferred but not exclusive embodiments of the present invention, illustrated by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which:
- la figura 1 mostra una vista prospettica in sezione di un porzione di interruttore di bassa tensione secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a sectional perspective view of a portion of a low voltage switch according to the present invention;
- la figura 2 mostra alcuni componenti della camera d’arco dell’interruttore di figura 1; - figure 2 shows some components of the arc chamber of the circuit-breaker of figure 1;
- la figura 3 mostra in dettaglio di alcuni componenti di figura 2; Figure 3 shows in detail some components of Figure 2;
- la figura 4 mostra in dettaglio di alcuni componenti di figura 3. - figure 4 shows in detail some components of figure 3.
Con riferimento alle allegate figure, verrà ora decritta una forma di realizzazione di un interruttore di bassa tensione secondo l’invenzione, designato con il numero di riferimento 1. With reference to the attached figures, an embodiment of a low voltage switch according to the invention, designated with the reference number 1, will now be described.
Con riferimento alla figura 1, l’interruttore 1 comprende un primo involucro 10 che ospita almeno un contatto fisso 20 ed un corrispondente contatto mobile (non illustrato) accoppiabile e disaccoppiabile da detto contatto fisso 20 tra una prima posizione di chiusura ed una seconda posizione di apertura, nonché un cinematismo di azionamento (non illustrato) operativamente associato a detto contatto mobile. Il cinematismo di azionamento può essere del tipo normalmente usato in queste applicazioni e quindi non verrà descritto in dettaglio nel seguito. With reference to Figure 1, the switch 1 comprises a first casing 10 which houses at least one fixed contact 20 and a corresponding movable contact (not shown) which can be coupled and uncoupled from said fixed contact 20 between a first closing position and a second position opening mechanism, as well as an actuation kinematic mechanism (not shown) operatively associated with said moving contact. The drive kinematics may be of the type normally used in these applications and therefore will not be described in detail below.
Nell’involucro sono inoltre posizionati almeno un primo morsetto di collegamento (non illustrato) elettricamente connesso a detto contatto fisso 20, ad esempio attraverso il terminale di collegamento 21 del contatto fisso 20, ed un secondo morsetto di collegamento 30 elettricamente connesso a detto contatto mobile. Also positioned in the casing are at least a first connection terminal (not shown) electrically connected to said fixed contact 20, for example through the connection terminal 21 of the fixed contact 20, and a second connection terminal 30 electrically connected to said contact mobile.
Una delle caratteristiche peculiari dell’interruttore 1 secondo il trovato à ̈ quella di comprendere una camera d’arco 40 che à ̈ posizionata tra detto contatto fisso 20 ed un elemento conduttore 50 (elemento guida-arco) avente una prima estremità 51 elettricamente connessa a detto secondo morsetto di collegamento 30 ed una seconda estremità 52 terminante con un lato di fondo 53. Come vedremo meglio nel seguito, l’elemento conduttore 50 costituisce un elemento di circuito preferenziale per l’arco elettrico, prevenendo che l’arco si vada a chiudere sul contatto mobile durante la fase di apertura. One of the peculiar characteristics of the circuit-breaker 1 according to the invention is that of comprising an arc chamber 40 which is positioned between said fixed contact 20 and a conducting element 50 (arc guide element) having a first end 51 electrically connected to said second connection terminal 30 and a second end 52 ending with a bottom side 53. As we will see better below, the conductor element 50 constitutes a preferential circuit element for the electric arc, preventing the ™ arc closes on the moving contact during the opening phase.
La camera d’arco 40 comprende una pluralità di piastre conduttrici sagomate 41 che sono interposte tra detto contatto fisso 20 e la seconda estremità 52 di detto elemento conduttore 50. Nell’interruttore 1 secondo il presente trovato à ̈ inoltre presente un corpo 60 comprendente un secondo involucro isolante 61 che racchiude espansioni polari in materiale ferromagnetico (non illustrate in quanto racchiuse all’interno dell’involucro 61). Il corpo 60 à ̈ posizionato attiguo a detta pluralità di piastre conduttrici sagomate 41 e definisce uno spazio di passaggio 65 per detto contatto mobile durante il suo movimento tra detta prima posizione di chiusura e seconda posizione di apertura. The arc chamber 40 comprises a plurality of shaped conductive plates 41 which are interposed between said fixed contact 20 and the second end 52 of said conductive element 50. In the switch 1 according to the present invention there is also a body 60 comprising a second insulating casing 61 which encloses pole pieces made of ferromagnetic material (not illustrated as they are enclosed inside the casing 61). The body 60 is positioned adjacent to said plurality of shaped conductive plates 41 and defines a passage space 65 for said movable contact during its movement between said first closing position and second opening position.
In pratica, il contatto mobile, nel suo movimento tra la posizione di chiusura e la posizione di apertura (e viceversa), si muove all’interno dello spazio di passaggio 65. In condizioni di circuito chiuso o in presenza di arco elettrico, l’effetto elettromagnetico dovuto alle correnti che fluiscono nel circuito e alla presenza delle espansioni polari (elemento ferromagnetico del corpo 60) attira il contatto mobile verso la posizione di apertura, contribuendo così ad un più rapido svolgimento dell’operazione di apertura. In practice, the moving contact, in its movement between the closed position and the open position (and vice versa), moves inside the passage space 65. In closed circuit conditions or in the presence of an electric arc, the The electromagnetic effect due to the currents flowing in the circuit and the presence of the pole pieces (ferromagnetic element of the body 60) attracts the mobile contact towards the opening position, thus contributing to a more rapid execution of the opening operation.
Con riferimento alle figure 3 e 4, di preferenza le piastre conduttrici sagomate 41 sono tra loro sostanzialmente parallele. Più preferibilmente, secondo la forma di attuazione raffigurata, le piastre conduttrici sagomate 41 presentano una pianta sostanzialmente quadrangolare con un primo lato 411, di base, ed un secondo lato 412, di sommità , che à ̈ opposto a detto primo lato 411. Su detto lato di sommità 412 viene vantaggiosamente ricavato un incavo 413 che nella forma di realizzazione rappresentata in figura à ̈ conformato sostanzialmente a V. With reference to Figures 3 and 4, the shaped conductive plates 41 are preferably substantially parallel to each other. More preferably, according to the embodiment shown, the shaped conductive plates 41 have a substantially quadrangular plan with a first side 411, at the base, and a second side 412, at the top, which is opposite to said first side 411. on the top side 412 a recess 413 is advantageously obtained which in the embodiment shown in the figure is substantially V-shaped.
La configurazione degli intagli 413 nelle varie piastre conduttrici sagomate 41 à ̈ tale che preferibilmente i punti di fondo 414 degli incavi 413 di ciascuna piastra conduttrice sagomata 41 giacciono in un medesimo piano ortogonale ai piani di giacenza di dette piastre conduttrici sagomate 41. In altre parole, nel caso in cui gli incavi 413 abbiano forma a V, i vertici inferiori degli incavi a V, indipendentemente dall’apertura e dalla profondità dell’incavo, giacciono tutti in un medesimo piano che à ̈ ortogonale ai piani di giacenza delle piastre 41. The configuration of the notches 413 in the various shaped conductive plates 41 is such that preferably the bottom points 414 of the recesses 413 of each shaped conductive plate 41 lie in the same plane orthogonal to the storage planes of said shaped conductive plates 41. In other words , in the event that the recesses 413 have a V shape, the lower vertices of the V-shaped recesses, regardless of the opening and depth of the recess, all lie in the same plane which is orthogonal to the storage planes of the plates 41.
Con riferimento alle figure 1 e 2, preferibilmente, il posizionamento delle piastre e/o la profondità degli incavi sono tali che i punti di fondo 414 degli incavi 413 di ciascuna piastra conduttrice sagomata 41 non giacciono tutti su una linea retta, ma sono raccordati da una linea spezzata. Come si vede dalle allegate figure questa linea spezzata à ̈ digradante, nel senso che, almeno da un certo punto in poi, i punti di fondo 414 degli incavi 413 sono progressivamente distanziati lungo una prima direzione (detta distanza corrispondendo al passo con cui le piastra conduttrice sagomata 41 sono posizionate) e progressivamente distanziati lunga una seconda direzione ortogonale alla prima. With reference to Figures 1 and 2, preferably, the positioning of the plates and / or the depth of the recesses are such that the bottom points 414 of the recesses 413 of each shaped conductive plate 41 do not all lie on a straight line, but are connected by a broken line. As can be seen from the attached figures, this broken line is sloping, in the sense that, at least from a certain point onwards, the bottom points 414 of the recesses 413 are progressively spaced along a first direction (said distance corresponding to the pitch with which the plates shaped conductor 41 are positioned) and progressively spaced along a second direction orthogonal to the first.
Ciò può essere ottenuto variando la profondità degli incavi 413 e/o la posizione relativa delle piastre conduttrice sagomate 41. Con riferimento alle allegate figure, in quest’ultimo caso, particolarmente vantaggioso, le piastre conduttrici sagomate 41 comprendono una prima pluralità di piastre conduttrici sagomate 41a i cui lati di base 411 giacciono in un medesimo piano di base, ed una seconda pluralità di piastre conduttrici sagomate 41b i cui lati di base 411 sono disposti a scalare rispetto a detto piano di base in direzione del lato di fondo 53 di detta seconda estremità 52 dell’elemento conduttore 50. Preferibilmente, anche i lati di sommità 412 delle piastre conduttrici sagomate della prima pluralità di piastre 41a giacciono in un medesimo piano di sommità parallelo a detto piano di base, mentre i lati di sommità 412 delle piastre conduttrici sagomate della seconda pluralità di piastre 41b sono disposti a scalare rispetto a detto piano di sommità in direzione del lato di fondo 53 di detta seconda estremità 52 dell’elemento conduttore 50. This can be achieved by varying the depth of the recesses 413 and / or the relative position of the shaped conductive plates 41. With reference to the attached figures, in the latter case, particularly advantageous, the shaped conductive plates 41 comprise a first plurality of conductive plates shaped plates 41a whose base sides 411 lie in the same base plane, and a second plurality of shaped conductive plates 41b whose base sides 411 are arranged to scale with respect to said base plane in the direction of the bottom side 53 of said second end 52 of the conductive element 50. Preferably, also the top sides 412 of the shaped conductive plates of the first plurality of plates 41a lie in the same top plane parallel to said base plane, while the top sides 412 of the plates shaped conductors of the second plurality of plates 41b are arranged to scale with respect to said top plane in the direction of the bottom side 53 of said second end 52 of the conducting element 50.
Dal punto di vista pratico, ciò può essere ottenuto usando per la prima pluralità di piastre 41a, delle piastre conduttrici sagomate (tra di loro uguali per dimensioni) posizionate in successione nella medesima posizione relativa, e per la seconda pluralità di piastre 41b, delle piastre conduttrici sagomate posizionate a passo costante ma ad altezze diverse, vale a dire disposte a scalare lungo la medesima direzione. From a practical point of view, this can be achieved by using for the first plurality of plates 41a, shaped conductive plates (each of them equal in size) positioned in succession in the same relative position, and for the second plurality of plates 41b, plates shaped conductors positioned at a constant pitch but at different heights, that is, arranged to climb along the same direction.
Ad esempio, con riferimento alle allegate figure, partendo dalla posizione più prossima al contatto fisso 20, un primo sottoinsieme di piastre 41 (ad esempio le prime tre piastre 41) della prima pluralità di piastre 41a hanno medesima dimensione e forma (inclusa dimensione e forma dell’intaglio 413). Segue quindi un secondo sottoinsieme di piastre 41 (ad esempio le successive quattro piastre 41) della prima pluralità di piastre 41a, che hanno medesima dimensione ma forma diversa, ad esempio hanno intagli 413 progressivamente più profondi. Infine seguono le piastre della seconda pluralità di piastre 41b (nell’esempio tre piastre) che sono disposte ad altezza diversa, vale a dire a scalare e a distanza progressivamente più vicina al lato di fondo 53 della seconda estremità 52 dell’elemento conduttore 50. For example, with reference to the attached figures, starting from the position closest to the fixed contact 20, a first subset of plates 41 (for example the first three plates 41) of the first plurality of plates 41a have the same size and shape (including size and shape of intaglio 413). Then follows a second subset of plates 41 (for example the subsequent four plates 41) of the first plurality of plates 41a, which have the same size but different shape, for example they have progressively deeper notches 413. Finally, there follow the plates of the second plurality of plates 41b (in the example three plates) which are arranged at different heights, that is to say at a gradual scale and at a distance progressively closer to the bottom side 53 of the second end 52 of the conducting element 50 .
In questo modo, partendo dal contatto mobile 20 lo spazio definito dagli intagli 413 delle piastre sagomate conduttrici 41 à ̈ progressivamente incurvato in direzione del lato di fondo 53 della seconda estremità 52 dell’elemento conduttore 50. Come si vede da figura 1 e 2, infatti, il contatto mobile 20 e la parte terminale (lato di fondo 53) della seconda estremità 52 dell’elemento conduttore 50 sono posti ad altezze diverse, rispetto ad una vista trasversale dell’interruttore 1. Ciò contribuisce notevolmente a fornire un cammino preferenziale all’arco elettrico, impedendogli di chiudersi sul contatto mobile con conseguenti problemi di usura del medesimo. In this way, starting from the movable contact 20, the space defined by the notches 413 of the conductive shaped plates 41 is progressively curved in the direction of the bottom side 53 of the second end 52 of the conducting element 50. As can be seen from figures 1 and 2 in fact, the movable contact 20 and the terminal part (bottom side 53) of the second end 52 of the conducting element 50 are placed at different heights, with respect to a transverse view of the circuit-breaker 1. This contributes considerably to providing a preferential path to the electric arc, preventing it from closing on the moving contact with consequent wear problems.
Convenientemente, la piastre 41 sono tra loro preassemblate tramite loro impaccamento tra una prima 45 ed una seconda 46 piastra isolante, provviste di primi mezzi di accoppiamento (ad esempio fori) accoppiabili a corrispondenti secondi mezzi di accoppiamento (ad esempio protuberanze) posizionate su bordi laterali contrapposti di dette piastre conduttrici sagomate 41. Altre forme di assemblaggio sono comunque possibili Con riferimento a figura 1, preferibilmente, in detto primo involucro 10 à ̈ definita una sede di alloggiamento per camera d’arco 40, la quale sede presenta una parete di fondo con una prima superficie (non visibile in quanto nascosta dalla piastra isolante 45) contigua a detto contatto fisso ed una seconda superficie 12 contigua a detta prima superficie ed inclinata rispetto ad essa in direzione del lato di fondo 53 della seconda estremità 52 dell’elemento conduttore 50. Ciò permette un vantaggioso e comodo posizionamento delle piastre sagomate conduttrici 41 nella sede di alloggiamento. Conveniently, the plates 41 are pre-assembled together by packing them between a first 45 and a second 46 insulating plate, provided with first coupling means (for example holes) which can be coupled to corresponding second coupling means (for example protuberances) positioned on lateral edges of said shaped conductive plates 41. Other forms of assembly are however possible. With reference to Figure 1, preferably, a housing seat for arc chamber 40 is defined in said first casing 10, which seat has a wall of bottom with a first surface (not visible as it is hidden by the insulating plate 45) contiguous to said fixed contact and a second surface 12 contiguous to said first surface and inclined with respect to it in the direction of the bottom side 53 of the second end 52 of the conducting element 50. This allows an advantageous and convenient positioning of the shaped conductive plates 41 in the to housing seat.
Inoltre, di preferenza, nel primo involucro 10 à ̈ definito almeno un canale 15 che mette in comunicazione l’interno dell’involucro con l’esterno, la sezione di ingresso 16 di detto canale 15 essendo posta in prossimità della seconda estremità 52 dell’elemento conduttore 50. In questo modo, i gas che si sviluppano a seguito dell’insorgere di archi elettrici trovano facilmente sfogo all’esterno dell’involucro 10, diminuendo i rischi di danneggiamento dell’interruttore 1 e dei dispositivi ospitati all’interno dell’involucro 10. Furthermore, preferably, in the first casing 10 at least one channel 15 is defined which puts the inside of the casing in communication with the outside, the inlet section 16 of said channel 15 being placed near the second end 52 of the conductor element 50. In this way, the gases that develop following the onset of electric arcs are easily vented outside the casing 10, reducing the risk of damage to the switch 1 and of the devices housed inside the enclosure 10.
Con riferimento in particolare alla figura 3, il corpo 60 à ̈ di preferenza conformato sostanzialmente ad U, con un primo 63 e secondo 62 braccio tra loro paralleli e raccordati da un terzo braccio 64 ad essi perpendicolare. Lo spazio di passaggio 65 per detto contatto mobile viene quindi in questo caso ad essere definito tra detto primo 63 e secondo 62 braccio ed à ̈ aperto in direzione di detto contatto fisso 20, mentre il terzo braccio 64 à ̈ affacciato a detto elemento conduttore 50. With reference in particular to Figure 3, the body 60 is preferably substantially U-shaped, with a first 63 and second 62 arms parallel to each other and joined by a third arm 64 perpendicular to them. The passage space 65 for said movable contact is therefore in this case defined between said first 63 and second 62 arm and is open in the direction of said fixed contact 20, while the third arm 64 faces said conductive element 50 .
Inoltre, di preferenza, il corpo 60 presenta una superficie di appoggio 66 per l’appoggio sul lato di sommità 412 di almeno alcune di dette piastre conduttrici sagomate 41; la superficie di appoggio 66 presenta convenientemente una sporgenza 67 atta ad inserirsi nello spazio definito dagli incavi 413 ricavati nei lati di sommità 412 di dette piastre conduttrici sagomate 41. Furthermore, preferably, the body 60 has a resting surface 66 for resting on the top side 412 of at least some of said shaped conductive plates 41; the supporting surface 66 conveniently has a protrusion 67 adapted to fit into the space defined by the recesses 413 made in the top sides 412 of said shaped conductive plates 41.
Si à ̈ infatti sperimentalmente riscontrato che questa conformazione à ̈ particolarmente vantaggiosa in termini di velocità di apertura del contatto mobile, per gli effetti elettromagnetici descritti precedentemente. In fact, it has been experimentally found that this conformation is particularly advantageous in terms of the opening speed of the mobile contact, due to the electromagnetic effects described above.
Dal punto di vista operativo, il contatto mobile nella prima posizione di chiusura si trova in posizione prossimale sia rispetto alla pluralità di piastre conduttrici sagomate 41 che rispetto al contatto fisso 20, mentre nella seconda posizione di apertura si trova in posizione distale sia rispetto a detta pluralità di piastre conduttrici sagomate 41 che rispetto a detto contatto fisso 20. In altre parole, durante la manovra di apertura (vale a dire il passaggio dalla prima posizione di chiusura alla seconda posizione di apertura), il contatto mobile si allontana sia dal contatto fisso 20 che dalla pluralità di piastre sagomate conduttrici sostanzialmente secondo la direzione della freccia 100 di figura 1. Dal momento che la particolare conformazione della camera d’arco (forma, dimensioni e posizionamento delle piastre sagomate conduttrici 41) nonché il posizionamento reciproco del contatto fisso 20 e del secondo estremo 52 dell’elemento conduttore 50 tendono a guidare l’arco elettrico in direzione opposta rispetto a quella della freccia 100, i rischi di chiusura dell’arco elettrico sul contatto mobile sono ulteriormente diminuiti. From the operational point of view, the movable contact in the first closed position is located proximal both to the plurality of shaped conductive plates 41 and to the fixed contact 20, while in the second opening position it is located distal to both said plurality of shaped conductive plates 41 which with respect to said fixed contact 20. In other words, during the opening maneuver (ie the passage from the first closed position to the second open position), the moving contact moves away from both the fixed contact 20 and from the plurality of conductive shaped plates substantially according to the direction of the arrow 100 of figure 1. Since the particular conformation of the arc chamber (shape, dimensions and positioning of the conductive shaped plates 41) as well as the reciprocal positioning of the contact fixed 20 and of the second extreme 52 of the conducting element 50 tend to guide the arc electric arc in the opposite direction to that of arrow 100, the risks of closing the electric arc on the moving contact are further reduced.
Come si vede da quanto sopra esposto, l’interruttore di bassa tensione secondo la presente invenzione assolve pienamente il compito e gli scopi prefissati. As can be seen from the foregoing, the low voltage circuit-breaker according to the present invention fully achieves the intended aim and objects.
In particolare, la presenza del corpo 60 comprendente un elemento ferromagnetico consente di velocizzare la manovra di apertura dei contatti. I rischi di chiusura dell’arco sul contatto mobile, e conseguente danneggiamento, progressivo o immediato, del medesimo sono minimizzati dalla struttura della camera d’arco 40 e dalla forma e posizionamento dei suoi componenti. In particular, the presence of the body 60 comprising a ferromagnetic element makes it possible to speed up the opening operation of the contacts. The risks of closing the arc on the moving contact, and consequent damage, progressive or immediate, of the same are minimized by the structure of the arc chamber 40 and by the shape and positioning of its components.
C’à ̈ inoltre da sottolineare che il sistema à ̈ essenzialmente costituito da una serie di sottoinsiemi (corpo 60; piastre conduttrici sagomate 41, e isolanti 45 e 46; contatti fisso 20 e mobile; elemento conduttore 50) di relativamente facile realizzazione e assemblaggio. It should also be noted that the system is essentially made up of a series of subsets (body 60; shaped conductive plates 41, and insulators 45 and 46; fixed contacts 20 and mobile; conductor element 50) of relatively easy construction and assembly.
Sulla base della descrizione data, altre caratteristiche, modifiche o miglioramenti sono possibili ed evidenti al tecnico medio. Tali caratteristiche, modifiche e miglioramenti sono perciò da considerarsi parte del presente modello. In pratica, i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. Based on the description given, other features, modifications or improvements are possible and obvious to the average person. These features, modifications and improvements are therefore to be considered part of this model. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.
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