ITTO941073A1 - Apparecchio interruttore elettrico a contatti separabili. - Google Patents

Abstract

Apparecchio interruttore elettrico a contatti separabili provvisto d'un conduttore di derivazione atto a raccogliere un piede dell'arco d'interruzione saltando un intervallo dielettrico.Il conduttore di derivazione 20 determina un percorso transitorio C2 della corrente d'interruzione con interposizione d'un organo limitatore di corrente 30 su questo percorso.(fig. 1)

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "Apparecchio interruttore elettrico a contatti separabili ",

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad un apparecchio interruttore elettrico comprendente contatti separabili disposti rispettivamente su un elemento conduttore di contatto fisso ed un elemento conduttore di contatto mobile che sono collegati a morsetti d'entrata e d'uscita dell 'apparecchio , una camera d'interruzione ed un conduttore di derivazione destinato a ricevere, saltando un intervallo dielettrico, un piede dell'arco generato in occasione d'una separazione dei contatti e trascinato verso la camera d'interruzione da disposizioni o fenomeni usuali di soffiatura.

Apparecchi di questo tipo sono noti, in particolare, dal brevetto FR - 2 584 529. in cui il conduttore di derivazione serve a shuntare, e di conseguenza a proteggere. congiuntamente al fenomeno d'arco degli organi d'interruzione elettromeccanica ed elettronica disposti in serie con i contatti.

E' nota, d’altra parte, dal documento EP-350 825, l'associazione al conduttore di derivazione, che comprende in questo caso il dispositivo di spegnimento dell’arco, d'un organo limitatore di corrente costituito da un organo che si apre per effetto eiettrodinamico in caso di sovracorrente. La messa in opera dell'organo d'apertura elettrodinamica viene cosi condizionata dallo sviluppo dell'arco nelle alette di frazionamento che compongono il dispositivo di spegnimento e dunque dalla configurazione e dalle prestazioni di questo stesso dispositivo.

L'invenzione ha lo scopo di combinare, in un apparecchio interruttore elettromeccanico del tipo descritto, una riduzione della sollecitazione dei contatti attraverso l'arco ed una limitazione della corrente transitoria derivata nella più completa indipendenza dal dispositivo di spegnimento dell'areo.

Secondo l'invenzione. il conduttore di derivazione comprende una faccia di raccolta del piede dell'arco ed una zona di raccordo con l'elemento di contatto fisso per determinare tra questa faccia e questa zona un percorso transitorio di corrente di preinter ruzione, un organo limitatore di corrente essendo interposto sul percorso transitorio tra la faccia di raccolta e la zona di raccordo. L'effetto ottenuto di limitazione dell'intensità risulta dunque dalla rilevazione del piede dell'arco da parte del conduttore di derivazione, prima che l'arco venga spinto verso la camera d'interruzione e, qualora fosse previsto un dispositivo di spegnimento, venga spento da questo.

L'organo limitatore di corrente e, per esempio, un organo resistivo, di preferenza una resistenza con coefficiente di temperatura positivo, sotto forma d'una piastrina posata sull'elemento di contatto fisso, parallelamente a questo, e fissata o serrata tra una diramazione di raccordo del conduttore di derivazione e l'elemento di contatto fisso. 11 montaggio così è semplificato e, inoltre, la piastrina resistiva si trova quindi direttamente in collegamento termico di conduzione con l'elemento di contatto fisso; essendo questo portato in funzionamento nominale di chiusura ad una temperatura superiore alla temperatura ambiente, ne risulta una miglior desensibilizzazione del funzionamento transitorio d'apertura a fronte della temperatura ambiente.

In una forma d'attuazione molto semplice, il conduttore di derivazione è costituito da un elemento provvisto della diramazione precitata di raccordo e d'una diramazione o flangia parallela ai senso di spostamento dell’elemento di contatto mobile, tale flangia comprendendo la faccia ricevente del piede dell'arco che è separata da uno scarso intervallo dielettrico, per esempio dell'ordine di 1 a 3 mm, da una faccia parallela dell’elemento di contatto mobile, per facilitare la sostituzione , all'arco iniziale generato tra i contatti, d'un arco di preinterruzione sensibilmente perpendicolare al precedente.

Per evitare la riattivazione o la riperforazione dell'arco, può essere interessante aggiungere all'apparecchi o uno schermo isolante inseribile tra i contatti fin dalla loro apertura oppure realizzare la resistenza sotto forma di due resistenze con coefficiente di temperatura positivo disposte in parallelo.

Seguirà ora la descrizione, in connessione con i disegni, ed a solo titolo d'esempio, d'una forma d'attuazione non limitativa dell’invenzione.

La figura 1 rappresenta schematicamente una zona d’interruzione d'un apparecchio interruttore secondo l’invenzione, i contatti essendo rappresentati chiusi.

La figura 2 mostra i contatti dell'apparecchio durante l'apertura.

La figura 3 rappresenta schematicamente La regione dei contatti d'un apparecchio interruttore a doppia interruzione.

La figura 4 è una vista in pianta eseguita secondo la linea IV-IV della figura 3 d'una zona di contatto con due resistenze con coefficiente di temperatura positivo disposte in parallelo.

La figura 5 mostra schematicamente l'aggiunta d'uno schermo d'interruzione tra i contatti.

La figura e, rappresenta una forma di realizzazione dell'assemblaggio dell<’>elemento di derivazione sull'elemento di contatto fisso.

La figura 7 rappresenta una variante della realizzazione della zona di contatto.

La figura 8 mostra in sezione una variante di piastrina resistiva.

L'apparecchio interruttore elettromeccanico illustrato nella figura 1 è un contattore o un disgiuntore che comprende in un involucro 10 un elemento conduttore d'alimentazione della corrente o di contatto fisso 11 ed un elemento conduttore d'alimentazione della corrente o di contatto mobile 12 che portano rispettivamente una pastiglia di contatto fisso Lia ed una pastiglia di contatto mobile 12a. Le pastiglie 11a. I2a sono separabili tramite sollevamento dell’elemento 12 lungo una direzione A perpendicolare ai piani medi P-P', Q-Q' delle parti degli elementi 11, 12 situate in prossimità della zona di contatto. Gli elementi mobile e fisso 12, 11 servono rispettivamente da conduttori d'alimentazione e di partenza della corrente - o viceversa - e sono collegati a morsetti 13, 14 d’entrata e d'uscita dell'apparecchio .

Una camera di spegnimento d'arco L5, eventualmente provvista d'alette di frazionamento dell’arco 16, è provvista nell'involucro 10 a distanza dalla zona dei contatti nella direzione A e nella direzione perpendicolare B (parallela a p-P' e Q-Q'). L'elemento di contatto mobile 12 è fissato ad un dispositivo d'apertura e di chiusura 17 comprendente l'armatura mobile d'un elettromagnete 17a e/oppure un meccanismo di scatto 17b e/oppure un organo di comando manuale 17c. L'elemento mobile 12 possiede al di là della pastiglia di contatto 12a un corno d'arco 18 sotto forma d'un ripiegamento presentante una faccia esterna 18a parallela alla direzione A e piana o sensibilmente piana.

Un organo di preinterruzione 20 è associato all'elemento di contatto fisso 11 vicino alla zona di contatto, tra questo e la camera di spegnimento 15. L'organo 20 può essere associato anch'esso, benché in maniera meno vantaggiosa, all'elemento di contatto mobile 12. L'organo di prem ierruzione 20, in questa forma d'attuazione, ha una forma a squadra per presentare, verso la faccia esterna I8a del corno d'arco mobile 18, una diramazione di commutazione 21 dalla faccia di raccolta d'arco 2La parallela alla faccia 18a e, verso una parte p iana Ile dell’elemento 11 parallelo a P-P', una diramazione di raccordo 22 con l'elemento di contatto fisso 11 per mezzo d'una zona di raccordo 22a. L'estremità llb dell'elemento 11 che porta la pastiglia di contatto fisso 11a è situata al di là della parte di raccordo Ile. La diramazione di raccordo 22 è situata rispetto alla diramazione 21 dal lato opposto ai contatti, parallelamente al piano P-P', le diramazioni 21 e 22 essendo dunque perpendicolari .

Tra la diramazione 22 e la parte piana di raccordo Ile dell'elemento 11 è interposto un organo limitatore d'intensità 30. Nella forma di realizzazione rappresentata, l'organo limitatore 30 è preferibi lmente costituito da una piastrina resistiva con coefficiente di temperatura positivo (PTC). L'organo limitatore potrebbe anche essere disposto a livello della diramazione 21 oppure essere costituito da un qualsiasi organo limitatore statico la cui curva di variazione dell'impedenza in funzione dell'intensità presenta un gomito o una forte inflessione- Il montaggio illustrato ha il vantaggio che la piastrina, che presenta una superficie 30a a contatto della faccia piana Ile dell'elemento di contatto fisso 11 ed una superficie 30b a contatto della diramazione 22 dell'elemento di derivazione 20, è così in stretta relazione di conduzione termica con l'elemento fisso 11 che conduce la corrente nominale I che circola tra i morsetti 13, 14 quando l'apparecchio è chiuso, il che minimizza l'effetto della temperatura ambiente sulla messa in opera dell'organo limitatore. Un mezzo di fissaggio e di serraggio 31 permette di fissare in maniera separata, addirittura amovibile, l'organo di preinterruzione 20 sull'elemento di contatto fisso 11 e di serrare la piastrina resistiva 30 tra 20 e 11. Si noterà che, nel caso delle figure 1 e 2, la faccia di raccordo 30a forma la zona di raccordo 22a .

Sarà ora spiegato il funzionamento del l'apparecchio in relazione alla figura 2. Supponendo che i contatti siano inizialmente chiusi, una corrente nominale I circola tra i morsetti 13 e 14 attraverso un percorso 01 che comprende l'elemento mobile 12, i contatti 12a e 11a, la parte terminale llb e la parte di raccordo Ile dell’elemento fisso 11. Quando viene messo in opera il dispositivo 17, l'elemento conduttore 12 si solleva ed i contatti 11a, 12a si separano generando un arco Al tra le pastiglie, tale arco essendo inizialmente orientato nella direzione A. Non appena la distanza che separa i contatti supera approssimativamente la distanza e compresa preferibilmente tra 1 e 3 mm la quale separa la faccia fissa 21a e quella mobile 18a di fronte, l'arco Al commuta in un arco di preinter ruzione A2 tra queste due facce, orientato quindi nella direzione B perpendicolare alla direzione A. Il plasma generato nello spazio di scarsa larghezza e favorisce la comparsa ed il mantenimento di A2 m modo da ridurre la sollecitazione e l’usura dei contatti. La corrente continua dunque a circolare tra i morsetti 13 e 14 attraverso un percorso C2 che comprende l’elemento mobile 12, il corno 18, l'arco A2 , le diramazioni 21 e 22 dell'organo di preinterruzione 20, la piastrina resistiva 30, la parte di raccordo ile dell'elemento di contatto fisso 11. Questa corrente viene limitata non appena supera il gomito della caratteristica della resistenza con coefficiente di temperatura positivo, cosa che garantisce la protezione richiesta.

Successivamente , continuando l'elemento conduttore 12 a sollevarsi, l'arco di preinterruzione A2 commuta in un arco d' interruzione propriamente detto A3 che si sviluppa tra il corno 18 e le alette di spegnimento 16, fino allo spegnimento completo, il percorso della corrente C2 essendo interrotto fin dalla scomparsa di A2 .

Come si può vedere dalla figura 3, l'apparecchio interruttore può essere del tipo a doppia interruzione che comporta due elementi di preinterruzione 41, 42 disposti simmetricamente rispetto all'asse X-X’ dei ponte 12 e posati sugli elementi rispettivi di contatto fisso 43, 44 tramite piastrine resistive PTC 45, 4ρ. Queste piastrine hanno preferibilmente caratterisfiche identiche.

L'elemento di preinterruzione 20 può presentare due ali 23, 24 parallele alla direzione 8 (vedere figure 2 e 41 che avvolgono la zona di contatto per contribuire alla soffiatura magnetica dell'arco. La resistenza PTC 30 può comporsi d'una pluralità di resistenze, per esempio due, 30c, 30d (vedere figura A) disposte in parallelo in maniera da far si che, per l'oscillazione successiva delle due resistenze, vantaggiosamente dimensionate in modo differente, la meno resistiva 30c oscilli prima della più resistiva 30d .

Per giungere al medesimo risultato, si può utilizzare uno schermo isolante d'interruzione 50 (figura 5) introdotto tra i contatti 11a, 12a quando questi si separano.

La figura 6 illustra un modo di montaggio dell'elemento amovibile di preinterruzione 20 sulla parte di raccordo Ile dell'elemento di contatto fisso 11. L'organo di fissaggio e di serraggio 31 è per esempio una vite impegnata in un orifizio dell'elemento 20 e della piastrina 30, nonché in un orifizio dell'elemento 11, per mezzo d'uno strato isolante 32 portato tra parti d’appoggio 25 dell'elemento 20 e la parte Ile, e di una canna isolante 33 che inguaina l'orifizio dell'elemento 11.

L'organo limitatore di corrente 30, in una variante, potrebbe essere serrato tra due parti costituenti dell'elemento di derivazione 20.

La figura 7 mostra una variante della realizzazione nella quale l'elemento di preinterruzione 20 è fissato sulla parte di raccordo Ile dell'elemento di contatto fisso 11, la piastrina resistiva 30 essendo disposta sulla faccia 22a della diramazione 22 che è opposta all'elemento 11. Sulla faccia superiore della piastrina 30 è fissata un'ala 61 d'un elemento deflettore 60. L'elemento 60 comporta da una parte una diramazione 62 parallela alla diramazione 21 dell'elemento 20 per determinare un intervallo di scarso spessore e' tra queste diramazioni ed un'estremità deflettrice 63 girata verso la camera d'interruzione 15.

La figura 8 mostra una piastrina resistiva CTP 30 della quale una delle facce di contatto, per esempio 30b, è obliqua per procurare una variazione predeterminata di resistenza.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI L. Apparecchio interruttore elettromeccanico comprendente - almeno un contatto fisso ed un contatto mobile separabili, disposti rispettivamente su un elemento conduttore di contatto fisso e su un elemento conduttore di contatto mobile, - una camera d 'interruzione ed un conduttore di derivazione destinato a raccogliere, saltando un intervallo dielettrico, un piede dell'arco generato in occasione d'una separazione dei contatti s spinto verso la camera d'interruz ione con mezzi di soffiatura, cara tterizzato dal fatto che: - il conduttore di derivazione (20) comprende una faccia (21a.) di raccolta del piede dell'arco ad una zona di raccordo (22a ; con l'elemento di contatto fisso (11.) per determinare tra questa faccia e questa zona un percorso transitorio (C2 ) di corrente di preinterruzione, un organo limitatore di corrente (30) è interposto sul percorso transitorio tra la faccia di raccolta e la zona di raccordo.
2. 2. Apparecchio interruttore elettromeccanico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la faccia di raccolta (21a) del piede dell'arco è parallela al senso (A) di spostamento dell'elemento di contatto mobile.
3. 3. Apparecchio interruttore elettromeccanico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'organo limitatore di corrente (30) è attaccato all'elemento di contatto fisso (11) in maniera da presentare una faccia di raccordo (30a) a questo, formando la zona di raccordo (22a), ed è fissato o serrato tra una diramazione (22) del conduttore di derivazione (20) ed una parte di raccordo (ile) dell'elemento di contatto fisso (11), la diramazione (22) essendo parallela al piano medio (P-P') dell'elemento di contatto fisso (11)-
4. 4. Apparecchio interruttore elettromeccanico secondo la rivendicazione .1, caratterizzato dal fatto che l'elemento di contatto mobile (12) è un ponte di contatto, il conduttore di derivazione (20) essendo un elemento a squadra provvisto d'una diramazione (21) parallela al senso (A) di spostamento del ponte, questa diramazione comprendendo la faccia (2ia) di raccolta del piede dell'arco, separata da un lieve intervallo dielettrica (e) da una faccia parallela (ISa) del ponte mobile, e d'una diramazione (22) di raccordo con l'elemento di contatto fisso (il).
5. 5. Apparecchio interruttore elettromeccanico secondo la rivendicazione 1, caratterizza to dal fatto che l'organo limitatore di corrente (30) è una resistenza con coefficiente di temperatura posi tivo .
6. 6. Apparecchio interruttore elettromeccanico secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che è previsto da ciascun lato del ponte di contatto (12) un conduttore di derivazione (41, 42) a resistenza associata con coefficiente di temperatura positivo (45, 4t>), le due resistenze avendo caratteristiche sensibilmente identiche,
7. 7. Apparecchio interruttore elettromeccanico secondo la rivendicai ione 5, caratteri zzato dal fatto che la resistenza (30) con coefficiente di temperatura positivo si compone di due resistenze (30c , 30d) elettricamente disposte in parallelo.