PT684622E - Disjuntor com autocompressao reduzida - Google Patents

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PT684622E PT95401121T PT95401121T PT684622E PT 684622 E PT684622 E PT 684622E PT 95401121 T PT95401121 T PT 95401121T PT 95401121 T PT95401121 T PT 95401121T PT 684622 E PT684622 E PT 684622E
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Description

Descrição “Disjuntor com autocompressão reduzida” A presente invenção refere-se a um disjuntor com autocompressão de complemento, em particular para alta tensão. A invenção refere-se mais particularmente a um disjuntor do tipo com auto--sopragem, que compreende um invólucro isolante cheio de um gás dieléctrico sob pressão, dois contactos de arco que cooperam entre si, fazendo um deles, pelo menos, parte de um conjunto de contacto móvel solidário com um órgão de manobra e adaptado para ser deslocado axialmente no invólucro entre uma posição de fecho e uma posição de abertura, sendo o conjunto de contacto móvel constituído por um primeiro tubo, que leva na sua extremidade o contacto móvel e um segundo tubo coaxial com o primeiro tubo para delimitar, de um lado e do outro de uma coroa que liga o primeiro ao segundo tubos, uma câmara de expansão de volume constante, fechada por uma tubeira de sopragem e uma câmara de compressão, que comunica com a câmara de expansão e fechada por um êmbolo, prevendo-se primeiros meios de colocação em compressão do gás, na câmara de compressão, durante uma primeira parte do deslocamento do conjunto de contacto móvel entre a posição de fecho e a posição de abertura, e segundos meios de descompressão do gás, na câmara de compressão, durante uma segunda parte deste mesmo deslocamento do conjunto de contacto móvel.
Descreve-se um tal disjuntor no pedido de patente EP-0 591 039, depositado pela Requerente.
De acordo com este documento anterior, o êmbolo é semi-móvel e previu-se um meio para imobilizar o êmbolo durante uma primeira parte do deslocamento do ?
conjunto de contacto móvel, entre a posição de fecho e a posição de abertura, e um meio para deslocar axialmente o êmbolo com o conjunto de contacto móvel durante uma segunda parte deste mesmo deslocamento do conjunto de contacto móvel. O meio para deslocar axialmente o êmbolo é constituído por um órgão de accionamento, solidário com um conjunto de contacto móvel que arrasta um batente solidário com o êmbolo durante a segunda parte do deslocamento do conjunto de contacto móvel, estando esse batente disposto no trajecto do órgão de arrasto. O êmbolo está ligado a um terceiro tubo provido de pelo menos um orifício, no qual desliza um dedo solidário com o primeiro tubo e que se estende radialmente, em relação a este último, na direcção do segundo tubo. O meio para imobilizar o êmbolo é constituído por uma mola disposta entre o órgão de arrasto e o êmbolo e por um órgão de retenção fixo, que coopera com o êmbolo.
No caso de correntes a cortar pouco intensas, a extinção do arco que se produz entre os contactos de arco durante uma operação de abertura, faz-se com o auxílio de uma compressão do gás na câmara de compressão. Ora, a extinção do arco obtida por um fluxo de gás proveniente da câmara de compressão é feita antes do fim do deslocamento do conjunto de contacto móvel. Por conseguinte, não é necessário comprimir o gás na câmara de compressão durante todo o deslocamento do conjunto de contacto móvel. A partir do instante em que o êmbolo se desloca com o conjunto de contacto móvel, a quantidade de energia necessária para manobrar o conjunto de contacto móvel é muito reduzida, pelo facto de não haver já compressão do gás.
Todavia, nesta disposição conhecida, a mola que solicita o êmbolo semi--móvel provoca um esforço permanente na biela de comando e conduz a um 3 aumento da energia necessária para a manobra. O objectivo da invenção consiste em realizar um disjuntor com energia de manobra reduzida e portanto pouco dispendioso, cuja sopragem das correntes reduzidas se faz por autocompressão e a sopragem das correntes intensas por expansão térmica.
Para isso, de acordo com a invenção, os primeiros meios compreendem o êmbolo fixo, que coopera com o primeiro tubo num certo curso x, e os segundos meios compreendem um meio de evacuação do gás contido na câmara de compressão, fora desta última, depois de terminado o curso x.
Vantajosamente, o curso x é igual ao curso do contacto de arco móvel sobre o contacto fixo antes da sua separação.
De acordo com uma forma de realização preferida, o primeiro tubo é fechado dianteiramente por uma parede disposta a uma certa distância dj da coroa do lado desta oposto aos contactos de arco.
De preferência, os segundos meios compreendem pelo menos um orifício feito no primeiro tubo, disposto do lado da coroa oposto aos contactos de arco, de comprimento maior que a espessura do êmbolo e cujo bordo mais afastado da coroa está a uma distância d da coroa, sendo a distância d menor que, ou igual à distância di e estando a face oposta ao contacto de arco móvel do êmbolo a uma distância igual a d+x da coroa, na posição de fecho.
Por outro lado, o bordo do orifício mais próximo da coroa está a uma distância d2 do êmbolo, superior, ou igual ao curso total do contacto de arco móvel, quando o disjuntor estiver na posição de fecho.
Neste caso, vantajosamente, o orifício é adjacente à referida parede, sendo a
distância d igual à distância dj.
Eventualmente, um batente anular deslizante encontra-se disposto no interior da câmara de compressão, vmdo a batente chocar contra a coroa após o curso x graças a uma mola de amortecimento disposta entre este batente e o êmbolo.
Eventualmente, o orifício pode ser constituído por um conjunto de orifícios feitos no primeiro tubo.
De preferência, o gás contido na câmara de compressão é evacuado para fora desta no interior do invólucro, uma vez terminado o curso x e, para isso, vantajosamente, o êmbolo é levado por um tubo fixo coaxial com os referidos primeiro e segundo tubos e nele está aberto pelo menos um orifício de evacuação do gás, situado na proximidade da sua extremidade oposta aos referidos contactos.
Descreve-se a seguir a invenção com mais pormenor, com o auxilio das figuras que representam apenas uma forma de realização preferida. A fig. 1 é uma vista, em corte longitudinal, de um disjuntor de acordo com a invenção, na posição de fecho.
As fig. 2 e 3 são vistas, em corte longitudinal, de um disjuntor de acordo com a invenção em posições intermédias entre a posição de fecho e a posição de abertura. A fig. 4 é uma vista em corte longitudinal de um disjuntor de acordo com a invenção, na posição de abertura.
As fig. 5 a 7 são vistas em corte longitudinal de um disjuntor de acordo com a invenção, em posições de fecho, intermédio e de abertura, numa variante de realização. O disjuntor representado nas figuras compreende, de maneira clássica, um invólucro isolante (1), cheio de um gás dieléctrico sob pressão, dois contactos de 5 & arco (3A, 7A), que cooperam entre si, fazendo pelo menos um deles parte de um conjunto de contacto móvel solidário com um órgão de manobra (6) e adaptado para ser deslocado axialmente no interior do invólucro (1), entre uma posição de fecho e uma posição de abertura, sendo o conjunto de contacto móvel constituído por um primeiro tubo (7) que leva na sua extremidade o contacto de arco móvel (7A) e um segundo tubo (8) coaxial com o primeiro tubo (7), para delimitar, de um e do outro lado de uma coroa (9) que liga o primeiro e o segundo tubos, uma câmara de expansão (17) de volume constante, fechada por uma tubeira de sopragem (10) e uma câmara de compressão (18), que comunica, por intermédio de uma válvula unidireccional (2), com a câmara de expansão e fechada por um êmbolo (11). O disjuntor pode igualmente compreender um contacto permanente (14), que coopera com a extremidade (8A) do segundo tubo (8) que forma o contacto permanente móvel.
Como anteriormente, previram-se meios para a colocação em compressão do gás na câmara de compressão (18), durante uma primeira parte do deslocamento do conjunto de contacto móvel entre a posição de fecho e a posição de abertura, e segundos meios de descompressão do gás na câmara de compressão (18), durante uma segunda parte desse mesmo deslocamento do conjunto de contacto móvel.
Os primeiros meios compreendem o êmbolo (11) fixo, que coopera com o primeiro tubo (7), num certo curso x quando do deslocamento do conjunto móvel e os segundos meios compreendem um meio para a evacuação do gás contido na câmara de compressão (18), fora desta última, que actua depois de terminado o curso x. O curso x é igual ao curso do contacto de arco móvel (7A) sobre o contacto 6 de arco fixo (3 A), antes da sua separação. O primeiro tubo (7) é fechado na parte da frente, por uma parede (5), disposta a uma certa distância d! da coroa (9), do lado desta oposto aos contactos de arco.
Os segundos meios compreendem pelo menos um orifício feito no primeiro tubo (7), disposto do lado da coroa (9) oposto aos contactos de arco, com um comprimento maior que a espessura do êmbolo (11) e cujo bordo mais afastado da coroa (9) está a uma distância d da coroa (9), sendo a distância d igual à distância di, mas podendo ser eventualmente menor, e estando a face ao contacto de arco móvel (7A) do êmbolo (11) distante da coroa (9) de um comprimento igual a d+x, na posição de fecho. Por outro lado, o bordo do orifício (4) mais próximo da coroa (9) está a uma distância d2 do êmbolo (11) maior que, ou igual ao curso total do contacto de arco móvel (7A), quando o disjuntor está na posição de fecho. O orifício (4) pode ser constituído por um conjunto de orifícios feitos no primeiro tubo (7). Estes orifícios podem estar alinhados numa geratriz do tubo (7) e/ou dispostos segundo geratrizes diferentes. Neste caso, os bordos atrás definidos, são os bordos extremos do conjunto de orifícios. O êmbolo (11) é levado por um tubo fixo (21), por exemplo solidário da placa (20) de tomada de corrente e coaxial com os referidos primeiro e segundo tubos (7, 8) e tem pelo menos um orifício (22) de evacuação do gás, situado na proximidade da sua extremidade oposta aos referidos contactos (3 A, 7 A).
Quando da abertura, o conjunto de contacto móvel, arrastado pelo órgão de manobra (6), desloca-se para a direita (na representação feita na fig. 1), e o êmbolo fixo (11) e o tubo (7) deslocam-se relativamente, num curso x, como se vê na fig. 2. O gás é então comprimido na câmara de compressão (18) e leva a válvula (2) para a 7 posição de abertura. O gás é portanto também comprimido na câmara de expansão (17). Tendo em conta o orifício (4), ele é também comprimido no volume (19), no interior do primeiro tubo (7), sendo então este volume (19) fechado pela parede (5) e pelo contacto fixo (3 A), que coopera com o contacto móvel (7A).
Quando o conjunto de contacto móvel tiver realizado o curso x, o seu movimento continua e atinge a posição representada na fig. 3. O êmbolo (11) sobrepõe-se então ao orifício (4) e os contactos (3 A) e (7A) separam-se. Forma-se pois o arco entre estes contactos. A compressão eficaz está então terminada. A câmara de compressão (18) e o volume interior (19) do primeiro tubo (7) são abertos e o gás comprimido pode escapar-se para trás do êmbolo (11) e evacuar-se pelo ou pelos orifícios (22), no interior do invólucro (1). A válvula (2) fecha-se. A câmara de expansão é igualmente aberta e o gás comprimido nesta câmara vai soprar o arco entre os contactos (3 A) e (7A). A sobrepressão gerada durante o curso x é então suficiente para assegurar o corte das correntes pouco intensas, correspondendo a 15% a 20% do poder de corte. Além disso, no caso de correntes intensas, tendo em conta o aquecimento provocado pelo arco, a pressão aumenta na câmara (17) por expansão térmica. Um dimensionamento óptimo da câmara de expansão (17) permite obter o corte das correntes intensas unicamente por expansão térmica. Deve notar-se que esta expansão não tem qualquer reacção na vara de manobra (6). O deslocamento do conjunto móvel continua até atingir a posição de abertura representada na fig. 4 e a sopragem prolonga-se entre os contactos (3A) e (7A) enquanto que o gás continua a evacuar-se atrás do êmbolo (11). Sendo a distância d2 maior que, ou igual ao curso total do contacto de arco móvel, no fim da abertura, a câmara de compressão (18) está sempre em comunicação com o espaço (19) e o gás 8 desta câmara (18) pode sempre ser evacuado.
De acordo com uma variante de realização representada nas fíg. 5 a 7, dispõe-se no interior da câmara de compressão (18) um batente anular deslizante (13), indo esse batente encostar-se contra a coroa (9) depois do curso x, devido a uma mola de amortecimento (12) disposta entre este batente (13) e o êmbolo (11) e fixada pelas suas extremidades nestas duas peças. O funcionamento é o mesmo que anteriormente, apenas com a diferença de, como se representa na fíg. 6, uma vez efectuado o curso x, o batente (13) vai encostar-se contra a coroa (9) e, durante o seguimento do deslocamento, a mola (12) desempenha a função de amortecedor ao ser comprimida até ao fim do movimento, como se representa na fig. 7. Deve notar-se que a energia desta mola (12) contribui para o refecho do disjuntor.

Claims (10)

  1. Reivindicações 1. Disjuntor do tipo com auto-sopragem, que compreende um invólucro isolante (1), cheio com um gás dieléctrico sob pressão, dois contactos de arco (3 A, 7A), que cooperam entre si, fazendo pelo menos um deles parte de um conjunto de contacto móvel solidário de um órgão de manobra (6) e adaptado para ser deslocado axialmente no interior do invólucro entre uma posição de fecho e uma posição de abertura, sendo o conjunto de contacto móvel constituído por um primeiro tubo (7), que leva na sua extremidade o contacto de arco móvel (7A) e um segundo tubo (8) coaxial com o primeiro tubo para delimitar, de um lado e do outro de uma coroa (9) que liga o primeiro e o segundo tubos, uma câmara de expansão (17) de volume constante fechada por uma tubeira de sopragem (10) e uma câmara de compressão (18) que comunica com a câmara de expansão e fechada por um êmbolo (11), prevendo-se primeiros meios de colocação em compressão do gás na câmara de compressão, durante uma primeira parte do deslocamento do conjunto de contacto móvel entre a posição de fecho e a posição de abertura e segundos meios de descompressão do gás na câmara de compressão durante uma segunda parte desse mesmo deslocamento do conjunto de contacto móvel, sendo o disjuntor caracterizado por os primeiros meios compreenderem o êmbolo (11) fixo que coopera com o primeiro tubo (7) num certo curso x e os segundos meios compreenderem um meio de evacuação do gás contido na câmara de compressão (18), fora desta última, que actua depois de terminar o curso x.
  2. 2. Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o curso x ser igual ao curso do contacto de arco móvel (7A) sobre o contacto fixo (3 A) antes da sua separação.
  3. 3. Disjuntor de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o primeiro tubo (7) ser fechado à frente por uma parede (5), disposta a uma certa distância di da coroa (9) do lado desta última oposto aos contactos de arco.
  4. 4. Disjuntor de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os segundos meios compreendem pelo menos um orifício feito no primeiro tubo (7), disposto do lado da coroa (9) oposto aos contactos de arco, com um comprimento maior que a espessura do êmbolo (11) e cujo bordo mais afastado da coroa (9) está a uma distância d da coroa (9), sendo a distância d menor que, ou igual à distância di e estando a face oposta ao contacto de arco móvel (7A) do êmbolo (11) a uma distância de comprimento igual a d+x da coroa (9) na posição de fecho.
  5. 5. Disjuntor de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o bordo do orifício (4) mais próximo da coroa (9) estar a uma distância d2 do êmbolo (11) maior que, ou igual ao curso total do contacto de arco móvel (7A), quando o disjuntor está na posição de fecho.
  6. 6. Disjuntor de acordo com as reivindicações 4 ou 5, caracterizado por o orifício (4) ser adjacente à referida parede (5), sendo a distância d igual à distância d,.
  7. 7. Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se dispor um batente anular deslizante (13) no interior da câmara de compressão (18), indo o batente (13) encostar-se contra a coroa (9) depois do curso x, graças a uma mola de amortecimento (12) colocada entre este batente (13) e o êmbolo (11).
  8. 8. Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações 4 a 7, caracterizado por o orifício (4) ser constituído por um conjunto de orifícios feitos no 3 primeiro tubo (7).
  9. 9. Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o gás contido na câmara de compressão (18) ser evacuado para fora desta última no interior do invólucro (1), depois de terminado o curso x.
  10. 10. Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações 4 a 9, caracterizado por o êmbolo (11) ser levado por um tubo fixo (21) coaxial com os referidos primeiro e segundo tubos (7, 8) e tendo pelo menos um orifício (22) de evacuação do gás, situado na proximidade da sua extremidade oposta aos referidos contactos (3 A, 7A). Lisboa, 21 de Junho de 2000
    Rua do Salitre, 13S,T/c-Dst. 1250 LISBOA 1 Resumo “Disjuntor com autocompressão reduzida” A presente invenção refere-se a um disjuntor, que compreende dois contactos de arco (3 A, 7A), um dos quais, pelo menos, faz parte de um conjunto de contacto móvel, solidário com um órgão de manobra (6) e que é constituído por um primeiro tubo (7), que leva na sua extremidade o contacto de arco móvel (7A), e um segundo tubo (8), coaxial com o primeiro tubo para delimitar, de cada um dos lados de uma coroa (9), uma câmara de expansão (17) e uma câmara de compressão (18) fechada por um êmbolo (11), encontrando-se previstos primeiros meios para a colocação em compressão do gás na câmara de compressão, durante uma primeira parte do deslocamento do conjunto de contacto móvel, e segundos meios de descompressão do gás na câmara de compressão, durante uma segunda parte deste mesmo deslocamento. Os primeiros meios compreendem o êmbolo (11) fixo, que coopera com o primeiro tubo (7) num certo curso x, e os segundos meios compreendem um meio de evacuação do gás contido na câmara de compressão (18) fora desta última, que actua depois de terminado o curso x
    1250 LISBOA
PT95401121T 1994-05-19 1995-05-15 Disjuntor com autocompressao reduzida PT684622E (pt)

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