PT78296B

PT78296B - Selbstschalter insbesondere leitungsschutzschalter

Info

Publication number: PT78296B
Application number: PT78296A
Authority: PT
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1986-03-11
Also published as: PT78296A; DK164616B; DK77184D0; JPH0247816B2; EP0123090A2; DK77184A; ATE30809T1; DE3311052A1; US4585912A; ZA842159B; JPS59181439A; DE3467465D1; ES286555Y; EP0123090A3; DK164616C; ES286555U; EP0123090B1

Description

Descrição da invenção

A presente invenção refere-se a um interruptor automático, em especial a um disjunctor de protecção de linha, com dispositivo auxiliar de propagação do arco de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. São conhecidos interruptores automáticos deste tipo (por exemplo da patente DE-OS 30 30 4-29) · De acordo com esta invenção, obtóm -se de uma maneira usual,pa ra fazer entrar o arco eléctrico numa câmara de extinção,a qual está em especial equipada com chapas de extinção, um dispositi vo auxiliar da propagação do arco eléctrico, formando o contac to fixo e o contacto de comutação juntamente com o condutor da corrente um lacete de corrente em forma de U e estando dispostas paralelamente ao plano do movimento do contacto e embebidas num material isolante eléctrico umas placas de material con dutor magnético, como era já conhecido (DE-AS 10 12 662, DE-PS 480 802). Num dispositivo auxiliar da propagação do arco eléctrico deste tipo não é suficiente uma das bobinas de sopragem que então se utilizavam frequentemente (DE-PS 480 802). As pia cas para o dispositivo auxiliar de propagação do arco eléctrico estão convenientemente providas de um revestimento de material isolante eléctrico (DE-AS 10 6l 866, DE-AS 10 12 662, DE-PS 914 869)· Neste caso foi também conhecida a utilização,nos interruptores automáticos com dispositivo auxiliar da propagação do arco eléctrico, de um material que ao ser aquecido,desprende gases (DE-PS 9l4 8695 DE-PS 11 85 274, DE-PS 28 06 663).

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Usualmente.utilizam-se placas de guia do arco eléctrico, frequentemente de material isolante, que se estendem desde os contactes até & câmara de extinção, na qual se colocam em regra chapas de extinção .Muitos dos disjunctores de protecção de linha que se encontam no mercado apresentam uma construção deste tipo.

0 desenvolvimento dos disjunctores de protecção de linha faz-se no sentido das intensidades de corrente mais e· levadas, de um alargamento do domínio do disparo imediato edas capacidades de comutação mais elevadas com menores potências de perdas e mais baixos valores da conductibilidade térmica;por outras palavras: no sentido de uma menor transformação de potência, com pequenas dimensões e baixos custos de fabrico.

As intensidades de corrente nominal mais elevadas e o alargamento do domínio do disparo imediato têm como con sequência o facto de os contactos terem que abrir-se com inten sidades de corrente cada vez maiores.

Apesar dos usuais disparadores rápidos magnéticos,com efeito de choque no contacto movei e no accionamento do arco eléctrico produzido por um lacete de sopragem formado pelos conductores da corrente e pelos contactos,no estado de desenvolvimento actual é difícil fazer deslocar de maneira suficientemente rápida o arco eléctrico para a câmara de extinção.

A presente invenção propõe-se resolver o proble ma de criar um interruptor automático no qual o arco eléctrico encontra uma resistência de passagem particularmente baixa no sentido da sua entrada na câmara de extinção,utilizando de uma outra maneira uma técnica de desvio do trajecto do arco conhecida.

Segundo a presente invenção, a solução do problema apresentado consiste em colocar numa das faces estreitas da câmara de extinção do arco eléctrico, desde os contactos até à câmara de extinção, corpos de vedação, deixando na face estreita oposta espaços de ar livres, e em formar também entre as placas e a parede da caixa uma vedação.

Ao contrário do que sucede no caso dos inter2

ruptores automáticos conhecidos» com um retorno d© fluxo dos gases da parte detrás do arco para depois do arco, de acordo com o qual a mudança do trajecto se faz num plano perpendicular ao plano em que se efectua o movimento do contacto (FR-PS 1 19^ 6l5, DE-AS 11 85 269), no caso do interruptor automático segundo a presente invenção, a mudança do trajecto faz-se no plano do movimento do contacto. Para isso contribui particular mente o facto de as placa laterais que conduzem o arco eléctri. co poderem ser levadas mesmo ate ao arco elêctrico ou aos contactos, sendo por isso particularmente forte a propulsão do ar co. Isso permite também que seja utilizada de maneira particularmente intensa a acção de propulsão dada pelo material que liberta gases, visto que, devido as condiçães particulares do escoamento, pode usar-se o forte escoamento dos gases, por um lado, e, por outro lado, este escoamento não pode ser levado até uma pressão que ultrapasse a resistência da câmara do arco e da câmara da extinção do mesmo que se lhe segue· Devido à co locação das placas com uma vedação desejável, a mudança do tra jecto do escoamento no plano da secção transversal do arco não tem qualquer contribuição notável.

Com o interruptor automático segundo a presente invenção seguiu-se uma via diferente da seguida até agora na técnica do desvio do trajecto do escoamento. Assim, de acordo com uma solução conhecida (DE-PS 11 85 27^) previu-se a constituição de uma vedação colocada, considerando o sentido da propagação do arco elêctrico, depois dos contactos, deixando-se segundo a invenção entre os contactos e as placas atrás dos contactos, uns espaços de ar na face estreita da câmara do arco elêctrico.

É vantajoso que as placas formem na zona do trajecto de abertura dos contactos uma cavidade substancialmen te em forma de prato, com vista a obter uma distância entre os contactos e o revestimento da placa que produz o desprendimento de gases maior do que fora da trajectéria dos contactos.Garante-se desse modo que, da acção do arco elêctrico sobre o re

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vestimento isolante das placas que produz o desprendimento de gases, não resulte uma carbonização que poderia curtooircuitar os contactos sob a forma de um trajecto de fuga. Por outro lado e possível desse modo montar as placas encostadas de maneira particularmente estanque. Como não se verifica qualquer des vio do escoamento entre as placas e a parede da caixa, á possí vel fabricar o interruptor automático particularmente estreito.

Como não se verifica qualquer desvio do escoamento atrás das placas, ou seja entre as placas e a parede da caixa, apenas á necessário revestir as placas do lado dos contactos e nos seus bordos. Isso torna possível fazer o reves timento das placas de maneira completamente mecanizada, dado que podem encostar-se com a sua face traseira à ferramenta, de maneira que o revestimento pode fazer-se de antemão.

Se as placas apresentarem na sua cavidade uma abertura, na qual possa encaixar ou fazer entrar o material da camada isolante que desprende gases, pode fixar-se o revestimento nas placas à maneira de botões de pressão. Por este processo podem fixar-se de maneira fiável mesmo camadas muito finas. Em particular, podemos neste caso aumentar a distância aos contactos na zona da cavidade em forma de prato.

A câmara do arco electrico pode ser revestida de maneira particularmente boa na sua face estreita desde os contactos até â câmara de extinção do arco se se formarem os corpos de vedação como um bordo ou aba directamente no revestimento das placas, que se encosta ao bordo da contraplaca, sendo esta junta de montagem tapada por uma régua de guia do arco elêctrico para a câmara de extinção colocada anteriormente. Obtêm-se deste modo planos de separação diferentes, resultando daí uma vedação labiríntica.

Descreve-se a seguir com mais pormenores o . interruptor automático segundo a presente invenção, com referência aos desenhos anexos que representam de maneira muito es

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quematica um exemplo de realização ·

Nos desenhos as figuras representam:

A fig. 1, um interruptor automático numa vis ta de lado, com corte parcial longitudinal}

A fig. 2, o interruptor automático da fig. 1 com um corte feito por (ll-ll)}

A fig.3, uma placa revestida utilizada como dispositivo auxiliar da propagação do arco eléctrico, num corte transversal} e

A fig.4, uma placa como a ilustrada na fig.3, numa vista lateral.

0 interruptor automático ilustrado na fig.l, no exemplo apresentado um disjuntor de protecção de linha,apre senta contactos, o contacto de comutação (2) e o contacto fixo

(3)» actuados por um mecanismo de disparo de comutação (l).Estes contactos estão montados numa câmara (4) do arco eléctrico, a que se segue uma câmara de extinção do arco (5)· 0 mecanismo de disparo (l), um dispositivo de desligação magnético e/ou térmico (6) e os contactos (2) e (3), bem como a câmara (4) do arco eléctrico e a câmara (5) de extinção do arco, estão montados numa caixa (7), com terminais de ligação por aperto (8) e meios de fixação (9)· θ interruptor automático pode ser dimensionado, em vez de como disjuntor automático de protecção de linha, como qualquer outro tipo de interruptor de desligação automática, por exemplo como disjuntor de protecção de um aparelho.

0 interruptor automático apresenta diversos meios para promover a propagação do arco eléctrico: o contacto fixo (3) e o contacto mével (2) formam, juntaraente com o condutor (lO) da corrente, um lacete de corrente em forma de U.Na câmara do arco eléctrico estão dispostas placas de material

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condutor magn/tico orientadas, relativamente ao desenho, partindo dos contactos atrás do plano do desenho para a frente do plano do desenho, portanto paralelas ao movimento dos contactos executado na sua abertura. As placas (ll) de material condutor magnético estão dotadas de um revestimento (l2) de um ma terial isolante eléctrico que desprende gases quando aquecido.

Como pode ver-se nitidamente e em pormenor na fig.2, formou-se também entre as placas (ll) com o revestimento (l2) e a parede da caixa (7)» uma vedação. Bsta vedação faz-se, de acordo com a fig. 2, de maneira que as placas se en costam perifericamente à caixa e ficara livres na sua face traseira intermediária, de maneira a garantir um encosto franco no bordo das placas. Esta vedação apoia a acção dos corpos de vedação (l4) na outra faoe estreita da câmara (4) do arco eléctrico. No exemplo de realização ilustrado, os corpos de vedação (l4) são formados por um bordo (l5) em forma de aba formado directamente no revestimento (l2) das placas e que se encos ta ao bordo da placa oposta. Então a junta de montagem é cober ta por uma régua de guia do arco eléctrico colocada prèviamente, que orienta para a câmara de extinção (5) o ponto inferior do arco, na qual se colocam, no exemplo de realização considerado, as chapas de extinção (l7)·

Pela disposição particular das placas (ll)na câmara (4) do arco eléctrico assegura-se que os gases, considerando o sentido da propagação do arco, podem refluir desde antes do arco até depois do arco, no plano em que se verifica o movimento dos contactos. Este desvio do trajecto do escoamen to está ilustrado pela seta (13). Neste caso pode utilizar-se, no interruptor automático segundo o exemplo de realização ilus trado na fig. 1, o dispositivo auxiliar conhecido para a propagação do arco eléctrico no dispositivo de contactos em relação à direcção das chapas de extinção (l7)> que podemos definir de forma tal que o eixo imaginário do lacete de corrente em forma de U formado pelos contactos seja perpendicular à direcção das chapas de extinção (l7)·

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De acordo com uma variante aperfeiçoada, as placas (ll) apresentam na zona do trajeoto de abertura dos con tactos, o contacto fixo (3) e o contacto de comutação (2), cavidades (18) substancialmente em forma de prato - ver a fig.2que actuam também na camada de revestimento (l2) sob a forma de uma marca estampada. Obtém-se desse modo uma maior distância entre os contactos (2) e (3) e a camada do revestimento (l2^ que liberta gases nas placas (ll), e de facto uma distância maior que por fora do trajeoto da abertura dos contactos.

A construção especial do interruptor automático, no que respeita à construção dos contactos e em especial relativamente à constituição da câmara (4) do arco eléctrico com o desvio especial do trajeoto do escoamento, permite que as placas (ll) sejam revestidas apenas na sua face do lado dos contactos e nos seus bordos.

As placas (ll) apresentam, no exemplo de rea lização ilustrado na fig. 2, na sua cavidade (l8), uma abertura (l9)» através da qual se encaixa ou penetra o material da camada isolante que produz a libertação de gases. Desse modo, o revestimento (iz) é fixado na zona média das placas (ll)à ma neira de um botão de pressão ou mola.

Na fig. 3 está representada em corte transversal uma placa (ll) com um revestimento (l2), em cujo revestimento se forma um bordo (15) · 0 bordo (l5), com a forma de uma aba, é formado ao longo da face estreita, fig.4, que, de acordo com a fig.l forma a ligação imaginária do contacto fixo

(3) com a câmara de extinção (5)* Na face estreita oposta da câmara (4) do arco eléctrico deixam-se espaços de ar entre o contacto mével (2) e o dispositivo auxiliar (20) e as placas

(ll) revestidas. Outros espaços de ar para o desvio do escoamento são deixados na face estreita que forma os espaços de ar entre os vários componentes. Um ponto inferior do arco eléctri co pode entrar na câmara de extinção (5) através da régua de guia do arco (16) e o outro ponto inferior do arco através do

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dispositivo auxiliar (20). A passagem do contacto móvel (2)para a posição de abertura está ilustrada na sua posição módia pelo contacto móvel (2l) representado a traço-e-ponto. No estado aberto, o contacto móvel encosta-se com a sua face trasei ra ao dispositivo auxiliar (20).

0 desvio do escoamento no plano do movimento do contacto ó auxiliado por uma câmara de extinção conhecida em si, a qual, considerando o sentido da propagação do arco eló ctrico, faz derivar na extremidade das chapas de extinção (l7) os gases não só para o ar livre através de um canal de saida (22) dos gases, como tambóm, devido a uma subdivisão (23) em forma de aba, para o espaço interior do interruptor, no sentido da seta (24), em retorno parcial. Ha no mercado interruptores automáticos com tais câmaras de extinção, mas sem uma câmara (4) do arco elóctrico especial que permite o desvio do es coamento com a vedação numa das suas faces estreitas e a vedação entre as placas de guia que limitam lateralmente o arco elóctrico, as quais, nos interruptores usuais deste tipo são construidas como placas limitadoras de cerâmica ou de material plástico, sem material condutor magnético.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- 1® Interruptor automático, em especial disjuntor de protecção de linha, com dispositivo auxiliar da propaga ção do arco para a entrada do arco elóctrico numa câmara de ex tinção (5)» que está equipada em especial com chapas de extin8

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ção (17)» formando ο contacto fixo (3) e o contacto de comutação (2) juntamente com o condutor da corrente (lO) um laço de corrente em forma de U e tendo placas (ll) de material condutor magnético dispostas paralelamente ao plano do movimento dos contactos até â. abertura, dotadas com um revestimento (l2) de um material isolante eléctrico que liberta gases quando aqueci do e que se estende desde os contactos (2,3) até à câmara de extinção (5), caracterizado por numa das faces estreitas da câ mara (4) do arco eléctrico estarem colocados corpos de vedação (l4) desde os contactos (2,3) até â câmara de extinção (5)deixando-se livres na face estreita oposta espaços de ar e por se formar uma vedação igualmente entre as placas (ll) e a parede da caixa.

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Interruptor automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as placas (ll) formarem na zona do trajecto de abertura dos contactos (2,3) uma cavidade (l8) substaneialmente em forma de prato, com a finalidade de obter uma distância entre os contactos e o revestimento (l2) que liberta gases das placas (ll) maior que fora do trajecto dos con tactos.

- 3* Interruptor automático de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as placas (ll) serem revestidas apenas na sua face do lado dos contactos e nos seus bordos.

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Interruptor de acordo com a reivindicação 3» caracterizado por as placas (ll) apresentarem na sua cavidade (18) uma abertura (19) através da qual pode encaixar-se ou penetrar o material do revestimento (l2) que liberta gases.

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Interruptor automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os corpos de vedação (l4)serem formados por um bordo (l5) em forma de aba formado no revestimento (l2) de cada uma das placas (ll)> que se encosta ao bordo da placa oposta, sendo esta junta de montagem coberta, por uma regua (16) de guia do arco colocada previamente, ate à câmara de extinção (5)·

A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi depositado na República Federal Alemã, em 25 de Março de 1983, sob o P 33 11 052,2.