ITMI981161A1 - Interruttore elettrico munito di complesso modulare di contatti consente differenti dimensioni di moduli unipolari di interruzione - Google Patents

Interruttore elettrico munito di complesso modulare di contatti consente differenti dimensioni di moduli unipolari di interruzione Download PDF

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Stefan Kranz
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Description

La presente invenzione riguarda un interruttore elettrico munito di un complesso modulare di contatti che consente di poter disporre di una varietà di moduli unipolari di interruzione di differenti dimensioni, per semplice collegamento in parallelo di singoli moduli unipolari, occupando tuttavia uno spazio minore della somma degli spazi occupati da ogni modulo unipolare.
Gli interruttori multipolari comprendenti un complesso modulare di interruttori unipolari collegati assieme mediante mezzi di fissaggio sono noti in applicazioni residenziali. Il brevetto USA No. 5.172.087 intitolato “Collegamento di maniglie per interruttori multipolari” descrive un interruttore multipolare che contiene una perfezionata maniglia operativa per integrare le separate maniglie unipolari in un’effettiva maniglia operatrice. La larghezza complessiva dell’ interruttore multipolare è la somma delle singole larghezze degli interruttori unipolari.
La domanda di brevetto italiana No. MI97A001564, depositata il 2 Luglio 1997, intitolata “Gruppo rotante di contatti per interruttori di alta portata”, qui incorporata per riferimento, descrive complessi di bracci di contatto rotanti unipolari raggruppati assieme per formare un interruttore multipolare. L’intercol legamento dei complessi di bracci di contatto con il meccanismo operatore è ottenuto mediante un perno allungato, consentendo perciò ad un meccanismo unipolare di azionare tutti i complessi di bracci di contatto rotanti unipolari. Il movimento rotante dei bracci di contatto produce due archi in serie durante un’interruzione per corto circuito, il quale movimento estingue rapidamente ed efficacemente la corrente di corto circuito per scollegare il circuito protetto.
Per applicazioni di interruttori richiedenti alte portate nominali, l’uso di un maggiore interruttore con componenti unipolari proporzionalmente maggiori è noto e descritto nel brevetto USA No. 5.424.701, intitolato “Meccanismo operatore per interruttori ad alta portata”. Un altro metodo per realizzare applicazioni per alte portate nominali senza aumentare le dimensioni di componenti unipolari è di unire due interruttori di dimensioni standard e di collegare poli adiacenti in parallelo. Tale disposizione gemellata è descritta nel brevetto USA No. 4.884.047 intitolato “Interruttore multipolare di alta portata fonnato da due scatole stampate unite”. La larghezza complessiva dell’ interruttore multipolare duplicato è la somma delle singole larghezza di interruttori multipolari.
Uno scopo dell’invenzione è di fornire una disposizione in parallelo di parecchi complessi di bracci di contatto rotanti unipolari a formare un modulo di interruttore unipolare da impiegare per alte portate nominali. Un altro scopo dell’ invenzione è di raggruppare parecchi moduli unipolari di complessi multipli di bracci di contatto rotanti unipolari a formare un interruttore rotante multipolare da impiegare per alte portate nominali.
Ancora un'altro scopo dell’invenzione è di fornire un mezzo economico per scollegare rapidamente ed efficacemente un circuito ad alta portata protetto sotto condizioni di cortocircuito.
Un ulteriore scopo dell’invenzione è di fornire un compatto interruttore multipolare ad alta portata con larghezza complessiva che sia minore della somma di singoli interruttori unipolari raggruppati assieme.
I complessi multipli di bracci di contatto rotanti aventi bassa portata nominale sono collegati in parallelo per formare un singolo modulo di interruttore unipolare avente alta portata nominale, maggiore della portata dei suoi singoli componenti. Il raggruppamento di questi moduli di interruttori unipolari, che comprendono parti standard e complessi modulari, forma un interruttore multipolare economico e compatto avente alta portata nominale.
L’invenzione offre vantaggi di un complesso di bracci di contatti rotanti e di una costruzione modulare. La configurazione di bracci di contatto rotanti, che produce due archi in serie, fornisce un mezzo efficace per sopprimere ed estinguere rapidamente correnti di cortocircuito e il modulo unipolare, avente collegati in parallelo più bracci di contatto previsti per bassa portata, fornisce un mezzo economico e compatto per ottenere un’alta portata.
Secondo l’invenzione, un interruttore, comprendente una scatola di interruttore, un primo corpo di percorso di corrente e un secondo corpo di percorso di corrente è caratterizzato da:
un primo percorso di corrente disposto in detto primo corpo di percorso di corrente e collegato ad un circuito protetto;
un secondo percorso di contente disposto entro detto secondo corpo di percorso di corrente, collegato elettricamente in parallelo a detto primo percorso di corrente e collegato a detto circuito protetto;
un meccanismo operatore entro detta scatola di interruttore disposto per scollegare detto circuito protetto a seguito dell’evenienza di una sovracorrente in detto circuito protetto; e
un’unità di sganciamento entro detto scatola di interruttore per muovere detto meccanismo operatore allo scopo di scollegare detto circuito protetto all’evenienza di detta sovracorrente.
La figura I è una vista prospettica di un interruttore multipolare ad alta portata secondo l’invenzione.
La figura 2 è una vista prospettica di un modulo unipolare di braccio di contatto rotante previsto per bassa portata di tecnica anteriore con il coperchio rimosso per illustrare i componenti deH’interruttore nella condizione chiusa.
La figura 3 è una vista laterale prospettica di un modulo unipolare di braccio di contatto rotante previsto per alta portata con il coperchio rimosso per illustrare i componenti dell’interruttore nella condizione chiusa, secondo l’invenzione.
La figura 4 è una vista dall’alto di un modulo unipolare previsto per bassa portata di tecnica anteriore mostrante solo un complesso di braccio di contatto rotante.
La figura 5 è una vista dall’alto di un modulo unipolare previsto per alta portata mostrante due complessi di bracci di contatto rotanti disposti per collegamento in parallelo secondo l’invenzione.
La figura 6 è una vista dall’alto di un modulo unipolare previsto per bassa portata di tecnica anteriore simile a quello di figura 4, eccetto che comprende due complessi di bracci di contatto rotanti in parallelo.
La figura 7 è una vista dall’alto di un modulo unipolare per alta portata sìmile a quello di figura 5 eccetto che comprende due gruppi di complessi di bracci di contatto rotanti, del tipo di figura 6, disposti per collegamento in parallelo secondo l’invenzione.
La figura 8 è una vista dall’alto di un modulo unipolare previsto per alta portata simile a quello di figura 5 eccetto che comprende due gruppi di complessi a tre bracci di contatto rotanti disposti per collegamento in parallelo secondo l invenzione.
La figura 1 illustra un interruttore multipolare in scatola plastica stampata 10 con una maniglia operatrice 12 che si interfaccia con un meccanismo 14 contenuto entro una scatola di interruttore 16. Il meccanismo 14, azionato da un’unità di sganciamento 18 durante una condizione di sovracorrente muove dei bracci di contatto 20 (mostrati in figura 3) entro moduli unipolari 22a, 22b. I moduli unipolari 22a, 22b comprendono dei corpi esterni 24a, 24b di percorso di corrente e un corpo interno 24c di percorso di corrente che ospitano primi e secondi percorsi di corrente, come meglio visto nelle figure 3 e 5.
La figura 2 illustra un modulo unipolare 22a’ di tecnica anteriore che funziona secondo gli insegnamenti contenuti nella domanda di brevetto italiana No. MI97A001564 intitolata “Gruppo rotante di contatti per interruttori di alta portata”. Un corpo esterno 24a di percorso di corrente sostiene un meccanismo operatore 14 che funziona in un modo descritto nella sopra citata domanda di brevetto italiana per muovere il braccio di contatto 20 da una posizione aperta e una posizione chiusa per l’isolamento di un circuito protetto. Dei contatti mobili 26, 28 sul braccio di contatto 20 si appoggiano su contatti fissi 30, 32 su un terminale di linea 34 e un terminale di carico 36. Sotto condizioni operative nominali, la corrente elettrica passa attraverso il terminale di linea 34, il contatto fisso 30, il contatto mobile 26, il braccio di contatto 20, il contatto mobile 28, il contatto fisso 32 e il terminale di carico 36. Il terminale di linea 34 fornisce un collegamento elettrico tra la sorgente esterna di energia e i componenti interni delFinterruttore. Un morsetto di carico (non mostrato) fornisce mezzi per col legare elettricamente il circuito protetto al terminale di carico 36. Il movimento del braccio di contatto 20 durante una condizione di sovracorrente di cortocircuito è descritto nella sopra citata domanda di brevetto italiana. Questa azione produce un arco elettrico (non mostrato) che è diretto verso caminetti spegniamo 38, 40, con estinzione finale attraverso aperture di sfiato 42, 44. Il braccio di contatto 20 e delle molle di contatto (non mostrate) sono imprigionati dal complesso di rotore 46.
Un modulo unipolare 22a di maggiore portata è mostrato in figura 3, in cui numeri di riferimento simili rispetto alle figure 1 e 2 indicano parti corrispondenti.
Due gruppi di componenti interni dell’ interruttore unipolare in scatola stampata mostrato in figura 2, ciascuno comprendente:
un terminale di linea 34, un contatto fisso 30, un contatto mobile 26, un braccio rotante di contatto 20, e un contatto mobile 28, un contatto fisso 32, un terminale di carico 36, caminetti spegniarco 38, 40 e un complesso di rotore 46,
sono disposti adiacenti tra di loro e catturati da un corpo esterno di percorso di corrente 24a, (il corpo 24b è tolto per chiarezza) e da un corpo interno 24c di percorso di corrente. Questa disposizione è meglio vista facendo ora riferimento alle figure 4 e 5.
La figura 4 illustra un modulo unipolare 22a’ di tecnica anteriore mostrante un singolo complesso di rotore 46, inserito in corpi esterni di percorso di corrente 24a, 24b, che è capace di portare basse correnti nominali.
La figura 5 illustra un modulo unipolare 22a di maggiore portata mostrante due complessi di rotore 46 inseriti in corpi esterni 24a, 24b di percorso di corrente, e in un corpo interno 24c di percorso di corrente che è capace di portare maggiori correnti nominali rispetto a quello di figura 4. I corpi esterni 24a, 24b di percorso di corrente e il corpo inte 24c di percorso di corrente sono ancorati da mezzi di fissaggio (non mostrati). Il collegamento elettrico in parallelo ai sopraddetti componenti interni adiacenti è fatto ai punti di collegamento esterno 48, 50 del terminale di linea 34 e del terminale di carico 36. La larghezza combinata dei corpi di percorso di corrente interni ed esterni (24a 24b 24c) risulta minore di due volte (24a 24b), portando perciò ad una dimensione “B” che è minore di due volte la dimensione ”A”.
Come illustrato in figura 6, un modulo unipolare 22a’ di tecnica anteriore può prevedere un complesso di doppio rotore 46 munito di due bracci rotanti 20 invece di uno solo.
La figura 7 è una realizzazione alternativa di modulo unipolare 22a secondo l’invenzione, comprendente tre corpi di percorso di corrente 24a, 24b e 24c contenenti all’interno due complessi 46 di doppio rotore, muniti ciascuno di due bracci rotanti 20, collegati in parallelo per consentire, ovviamente, una corrente nominale maggiore di quella consentita dal modulo unipolare 22a’ di tecnica anteriore mostrato in figura 6.
La figura 8 è un’ulteriore realizzazione alternativa di modulo unipolare 22a secondo l’invenzione, comprendente tre corpi di percorso di corrente 24a, 24b e 24c contenenti all’interno due complessi 46 di triplo rotore, muniti ciascuno di tre bracci rotanti 20, collegati in parallelo per consentire, ovviamente, una corrente nominale maggiore di quella consentita dal modulo unipolare 22a’ di tecnica anteriore mostrato in figura 6 però con minore pericolo di riscaldamento dei bracci rotanti 20 rispetto a quello della realizzazione di figura 7.
Anche in questi due casi la larghezza combinata dei corpi di percorso di corrente interni ed esterni (24a 24b 24c) risulta minore di due volte (24a 24b), portando perciò ad una dimensione “B” che è minore di due volte la dimensione ”A”.
Quanto è stato qui sopra descritto illustra solo alcuni esempi di realizzazione dell 'invenzione, da non considerarsi in alcuno modo in senso limitativo e tutti le soluzioni simili ed equivalenti che possono venire in mente ad un esperto in questa particolare tecnica dalla lettura della sopraddetta descrizione devono intendersi protette dalle rivendicazioni poste a conclusione della presente descrizione.
Per esempio, il numero di terminali di linea 34 e di carico 36 collegati in parallelo ai punti di collegamento 48 e 50 può essere maggiore di due, se si desiderano maggiori correnti nominali, sempre mantenendo le dimensioni “B” del modulo minori a quelle di una somma di dimensioni “A” di tanti moduli di tecnica anteriore quanti sono i terminali di linea e di carico 34 e 36 collegati in parallelo. Ciò significa che, in caso di tre moduli, sarà B < 3A.

Claims (7)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Interruttore comprendente una scatola di interruttore (16), un primo corpo (22a) di percorso di corrente e un secondo corpo (22b) di percorso di corrente (22b) caratterizzato da: un primo percorso di corrente disposto in detto primo corpo (22a) di percorso di corrente e collegato ad un circuito protetto; un secondo percorso di corrente disposto entro detto secondo corpo (22b) di percorso di corrente, collegato elettricamente in parallelo a detto primo percorso di corrente e collegato a detto circuito protetto; un meccanismo operatore (14) entro detta scatola (16) di interruttore disposto per scollegare detto circuito protetto a seguito dell’evenienza di una sovracorrente in detto circuito protetto; e un’unità di sganciamento (18) entro detto scatola (16) di interruttore per muovere detto meccanismo operatore (14) allo scopo di scollegare detto circuito protetto all’evenienza di detta sovracorrente.
  2. 2. L’interruttore della rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo percorso di corrente comprende: almeno due coppie di contatti separabili (26, 30; 28, 32) entro detta scatola (16) di interruttore e disposte per collegamento con detto circuito protetto, dove i contatti mobili (26, 28) di dette coppie di contatti separabili (26, 30; 28, 32) sono disposti su lati opposti di almeno un braccio di contatto (20), un primo rotore (46) collegante detto braccio di contatto (20) con detto meccanismo operatore (14); un primo terminale di linea (34), munito di contatto fisso (30), disposto ad un primo estremo di detto braccio di contatto (20) portante il contatto mobile (26); e un primo terminale di carico (36), munito di contatto fisso (32), disposto ad un secondo estremo di detto braccio di contatto (20) portante il contatto mobile (28).
  3. 3. L’interruttore della rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto secondo percorso di corrente comprende: almeno due coppie (26, 30; 28, 32) di contatti separabili entro detta scatola (16) di interruttore e disposti per collegamento con detto circuito protetto, dove i contatti mobili (26, 28) di dette coppie di contatti separabili(26, 30; 28, 32) sono disposti ad estremi opposti di almeno un braccio di contatto (20); un secondo rotore (46) collegante detto braccio di contatto (20) con detto meccanismo operatore (14); un secondo terminale di linea (34), munito di contatto fisso (30), disposto ad un primo estremo di detto braccio di contatto (20) portante il contatto mobile (26); e un secondo terminale di carico (36), munito di contatto fisso (32), disposto ad un secondo estremo di detto braccio di contatto (20) portante il contatto mobile (28).
  4. 4. L’interruttore della rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo (22a, 22b) di percorso di corrente comprende almeno un corpo esterno (24a o 24b) di percorso di corrente e un corpo interno (24c) di percorso di corrente.
  5. 5. L’interruttore delle rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che ogni rotore (46) è munito di due bracci di contatto (20) portanti ciascuno un primo ed un secondo contatto mobile (26, 28).
  6. 6. L’interruttore delle rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che ogni rotore (46) è munito di tre bracci di contatto (20) portanti ciascuno un primo ed un secondo contatto mobile (26, 28).
  7. 7. L’interruttore delle rivendicazioni 4, 5 e 6 caratterizzato dal fatto che le larghezze combinate di detti due corpi esterni (24a, 24b) di percorso di corrente più un detto corpo interno (24c) di percorso di corrente è minore delle larghezze combinate di quattro di detti corpi esterni (24a, 24b) di percorso di corrente.
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