PT82756B - Disjuntor multiplolar de baixa tensao com corte aperfeicoado - Google Patents
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Description
presente invento refere-se a um disjuntor multipolar de baixa tensão, com caixa moldada, para correntes elevadas, que é desprovido de oontactos de arco e dotado de meios de sopragem de arco que afastam muito rapidamente o arco dos oontactos (18, 20). ITm painel isolante (94), associado ao contacto móvel (20), limita uma câmara de formação de arco de pequeno volume, aberta na direcção da câmara de corte (34) . Os oontactos móveis (20) e fixo (18) estão equipados com terminais de arco (86, 88) que constituem uma fraca divergência na proximidade dos contactos (18, 20), favorecendo o deslocamento rápido do arco, terminando este afastamento numa zona definida por uma bossa (92) do terminal (88). Nesta zona o afastamento dos terminais de arco (86, 88), é inferior ao afastamento dos oontactos (18, 20), depois da sua separação para evitar qualquer reacendimento do arco sobre estes contactos.
presente invento é aplicável na protecção de circuitos eléctricôs.
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MEMÓRIA DESCRITIVA invento refere-se a um disjuntor multipolar de baixa ten são com caixa moldada tendo por polo diversos contactos móveis, cada um suportado por um braço de contacto, prolongando-se os referidos braços paralelamente com pequeno afastamento uns dos outros, sendo deslocados em conjunto por um mecanismo de comando, da posição de fecho, onde os contactos móveis cooperam com os contactos fixos, para a posição de abertura, de separação dos contactos fixos e móveis e inversamente, estando os referidos contactos fixos e móveis incluídos, na posição de fecho, numa câ mara de formação de arco disposta à entrada de uma câmara de cor te com placas de desionização, sendo a referida câmara de formação limitada lateralmente por paredes isolantes de separação dos polos adjacentes e , no fundo, pelos contactos fixos e pela parede da caixa.
aumento das potências instaladas torna necessários disjun tores de protecção mais eficazes, nomeadamente capazes de cortar correntes de curto-circuito de muito forte intensidade. As solu çõea propostas ou actualmente aplicadas apelam para dispositivos complicados, tais como contactos de arco ou circuitos de passagem da corrente que favoreçam o sopro do arco.
Este invento tem por objectivo permitir a realização de um disjuntor com caixa moldada com poder de corte aperfeiçoado por meios particularmente simples e eficazes.
disjuntor de acordo com o invento é caracterizado por aos referidos contactos estarem associados meios, activos durante um curto instante inicial no momento da separação dos referidos con tactos, para assoprar rapidamente o arco estabelecido entre os contactos para terminais de arco adjacentes às superfícies de contacto, guiando os referidos terminais o arco para a câmara de corte.
Deste modo evita-se a paragem do arco sobre os contactos e a erosão destes devida à acção do arco. 0 arco abandona muito rapidamente a zona dos contactos e é impedido de voltar a esta zona, o que evita a deterioração dos contactos, que asseguram simultaneamente as funções de contactos principais e de contactos
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de arco. A supressão dos contactos de arco limitam a zona de contactos e simplifica o conjunto do aparelho.
De acordo com um primeiro modo de realizar o invento, é associado um ”eoran” isolante aos contactos móveis, de modo a formar com os contactos fixos uma câmara de formação de arco aberta para a câmara de corte. 0 écran” isolante tapa especi^ almente os intervalos entre os diferentes contactos móveis bem como o intervalo estabelecido entre as paredes isolantes que li mitam os compartimentos dos diferentes pólos e os contactos móveis adjacentes. 0 ”écran” isolante é, de preferência, uma peça monobloco moldada em material gerador de gases tendo fendas de passagem para os braços de contactos. A parte central do ”écran” isolante estende-se paralelamente aos contactos fixos, com uma pequena distância destes últimos, para limitar uma câma ra de formação de arco de pequena altura. 0 volume limitado da câmara de formação do arco assegura um aumento rápido da pressão devida à acção térmica e geradora de gases do arco. Os gases comprimidos escapam-se para a câmara de corte soprando o arco que abandona rapidamente a zona de contactos.
deslocamento inicial rápido do arco pode resultar igualmente duma configuração particular das pistas de emigração do arco constituídas por terminais ou pontas de arco associadas aos contactos. De acordo com este invento o terminal fixo de arco apresenta uma bossa tendo um flanco paralelo à direcção de deslo camento do contacto móvel para definir uma zona de pequeno afastamento que evita qualquer restabelecimento do arco sobre os con tactos. Os terminais de arco definem pistas divergentes a partir dos contactos, que favorecem o deslocamento do arco, que têm tendência a aumentar de comprimento. 0 terminal fixo de arco é, de preferência, de aço inoxidável ou de material refractário e prolonga-se na câmara de corte onde ele constitui uma das placas de extremidade. A bossa do terminal fixo de arco limita o alongamento inicial do arco na zona vizinha dos contactos.
A acção combinada do ”écran” isolante e dos terminais de ar co permite a realização de um disjuntor com a parte activa simplificada. Os dedos de contacto são simples lâminas de cobre
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-4articuladas num eixo comum suportado por um suporte de contaetos móveis. 0 contacto móvel é constituído por uma pastilha fixada sobre uma das secções longitudinais da lâmina que forma com a secção da lâmina frontal o terminal móvel de arco.
A câmara de corte inclui placas de desionização e, de acor do com uma melhoria do invento, o fundo dessa câmara ó tapado por uma válvula disposta como deflectora dos gases que se escapam da câmara. A válvula abre-se automaticamente no momento de uma sobrepressão importante na câmara, caminhando os gases para o exterior ao longo de um percurso sinuoso (ziguezague). A vál_ ) vula permite reduzir a pressão no interior da câmara de corte e assegurar uma extinção do arco independentemente da sua intensi, dade. A válvula é, de preferência, constituída por uma placa isoladora num material gasogénio podendo as paredes laterais da câmara ser do mesmo material.
Outras vantagens e características ressaltarão mais claramente da descrição que se segue sobre a realização do invento, dada a título de exemplo não limitativo e representada nos dese, nhos anexos nos quais:
Fig?. 1 é uma vista em corte longitudinal de um disjuntor de acordo com o invento, representado na posição de fechado;
| Fig?. 2 é uma vista esquemática, em perspectiva, do equipa mento móvel da Figura 1;
Fig?. 5 é uma vista parcial da Figura 1 que mostra a parte de corte do disjuntor, respectivamente em posição fechada e em. posição aberta dos contactos, sendo esta última posição represen tada em traços descontínuos;
Fig?. 4 é uma vista análoga à da Figura 5 mostrando os contactos na posição de fecho e, em traços descontínuos, numa posição intermediária, no momento, da separação dos contactos, nào sendo representado o écran” isolador;
Fig?» 5 © vista esquemática, em perspectiva, do écran isolador.
Nas Figuras, um disjuntor eléctrico de baixa tensão é cons_ tituído por uma caixa moldada, com o fundo 10 e uma tampa 12 na
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-5qual está montado um dispositivo designado pela referência geral 14. A parte eléctrica do disjuntor é constituída pelos ter minais de entrada 16 e de saída 19» sendo o terminal de entrada 16 ligado a um contacto fixo 18 por meio do condutor 17, junto ao fundo 10 da caixa moldada. Com o contacto fixo 18 cooperam os contactos móveis 2o, montados com rotação no eixo 22 montado no suporte de contacto 24, solidário com uma barra 26 de ligação entre os diferentes pólos do disjuntor. Os contactos móveis 20 estão ligados pelas tranças 28 a um condutor 30 fixado ao termi^ nal de saída 19. 0 condutor 30 constitui o enrolamento primário
I de um transformador de corrente 72 com a forma de um toro. As molas 32, intercaladas entre o suporte 24 e os contactos móveis 20, asseguram a pressão dos contactos. Aos contactos 18, 20, está associada uma câmara de corte 34 com placas de desionização
36.
mecanismo 14 inclui um manipulo 38 que atravessa uma jane la 40 da tampa 12 e é solidário com um suporte 42, montado com rotação num eixo fixo 44 montado nos suportes 46, solidários com a caixa moldada, por meio de parafusos 48. Num outro eixo fixo 50 está articulado um gancho 52 cuja extremidade 54 coopera com um engate 56. Num eixo 5θ do gancho 52 está articulado uma pequena biela superior 60 de uma articulação em joelho com o eixo 62.
A biela 64 inferior da articulação em joelho está articulada no eixo 66 montado no suporte 24. TTma mola de tracção 68 está fixada por um lado no eixo 62 da articulação em joelho e, por outro lado, no eixo 70 montado no suporte 42 do manipulo 38. TTm tal disjuntor é bem conhecido e descrito em detalhe no pedido de patente depositado conjuntamente. Nma abertura manual do disjun, tor é comandada pelo deslocamento do manipulo 38 que provoca a dobra da articulação em joelho 60, 64, e o deslocamento dos contactos móveis para a posição de abertura. 0 deslocamento do manipulo 38 no sentido inverso comanda o fecho dos contactos 18, 20. No momento de um defeito detectado pelo transformador de corrente 72, um circuito de disparo, de preferência electrónico,
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-6comanda o desbloqueio do engate 56 d® modo a libertar o gancho 52. A rotação do gancho 52 assegura a abertura automática dos contactos 18, 20.
disjuntor contém 3 polos, cada um alojado num compartimento delimitado por divisórias longitudinais 74 da caixa molda da. Os 3 pólos são idênticos e só um deles está descrito abaixo, mais particularmente em referência às Figuras 2 a 5. No ei xo 22 do suporte 24 estão montados com rotação limitada 5 braços de contacto 76, cada um constituído por 2 lâminas 78 juntas e solidarizadas, nomeadamente por uma pastilha do contacto móvel
I 80 soldada sobre a parte longitudinal das lâminas 78. Os braços de contacto 76 são prolongados para lá do eixo da articulação 22 por um tacão 82 que trabalha com o suporte 24 para limitar a ro tação dos braços de contacto 76 no sentido inverso do movimento dos ponteiros de um relógio, sob a acção da mola de pressão de contacto 32. As pastilhas de contacto 80 são fixadas numa parte intermediária das lâminas 78 entre o eixo 22 e a extremidade frontal 84 das lâminas 78. A face frontal 84 e a zona longitudinal 86 saída da pastilha de contaoto móvel 80 constitui um ter minai de arco prolongando-se em relação a um terminal fixo de ar co 88, associado ao contacto fixo 18. 0 contacto fixo 18 contém uma serie de contactos comum ao conjunto dos contactos móveis 20 | do polo e o terminal fixo de arco 88 é uma placa que se estende entre 0 contacto fixo 18 e a câmara de corte 34 onde ela constitui uma das chapas da extremidade. 0 terminal fixo de arco 88 apresenta na sua parte adjacente ao contacto 18 uma parte plana 90 situada no plano do contacto fixo 18. A parte plana 98 é prolongada por uma parte dobrada em bossa 92 com um flanco que se estende na direcção de deslocamento do contacto móvel 20. Referindo a Figura 4, vê-se que na posição representada a tracejado, de separação dos contactos 18, 20, 0 terminal móvel de arco 86 forma com a parte plana 90 do terminal fixo de arco 88 uma pista divergente orientada para a câmara de corte 34. A parte dobrada 92 do terminal fixo de arco 88 está a muito pequena distância da zona frontal 84 das lâminas 78. 0 arco formado, no momento de separação dos contactos 18, 20, desloca-se durante os
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Brevets 1488 primeiros momentos sobre as pistas divergentes 86, 90 para ir rapidamente estacionar sobre a bossa 92 e a zona 84. Durante esta fase inicial de abertura o alongamento do arco é limitado e vê-se que, desde a separação dos contactos 18, 20, o afas, tamento destes últimos se torna superior ao afastamento entre os terminais de arco 86, 88, princlpalmente ao nível da bossa 92 e da face frontal 84 das lâminas 78. Evita-se deste modo um retorno ou reacendimento do arco nos contactos 18, 20. Durante o movimento seguinte de abertura dos contactos móveis 20 o arco espalha-se em frente da câmara de corte 34 na qual ele penetra | do modo usual.
Ao contacto móvel 20 está associado um écran 94 numa matéria isolante moldada gasogénia. 0 écran 94 é constituído por três partes, como as lâminas 96 inseridas nos intervalos de separação dos braços de contacto 76, uma parte frontal 98 prolon_ gando a face frontal 84 das lâminas 78 e uma parte posterior 100, disposta ao nível do eixo 22 de articulação dos braços de contacto 76. 0 écran 94 apresenta entalhes 102 de montagem no eixo
22, ficando o écran rigidamente, ou com pequena folga, solidário com o contacto móvel 20. 0 conjunto, lâmina 96 e braço de contaçj to 76, forma com a parte frontal 98 do écran 94 uma divisória que coopera com pequena folga com as nervuras 104 previstas nas divisórias laterais 74. Esta divisória 96, 98 estende-se na direcção do movimento de oscilação do contacto móvel 2o, atrás da face frontal 84 das lâminas 78. De modo análogo, a parte trasei. ra 100 do écran 94 coopera com pequena folga com as divisórias laterais 74 e cora o fundo 10 da caixa moldada, nc instante de S£ paração dos contactos 18, 20, para tapar o espaço existente atrás dos contactos 18, 20. A parte inferior 105 das lâminas 96 esten, de-se sensivelmente em paralelo com o contacto fixo 18 na posição de fecho dos contactos com fraca contracção das zonas longitudinais das lâminas 78, que têm as pastilhas de contacto 80. Referindo mais particularmente a Figura 3, vê-se que os contactos 18, 20 estão instalados,· na posição de fecho, num espaço que cons_ titui uma câmara de formação de arco, limitado na parte inferior pelo contacto fixo 18 e parede 10, na parte superior pelas lâmi64 942
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-8nas 78 e lâminas interpostas 96 e no lado direito, na Figura 3, pela parte 100 do écran” 94. Esta câmara de formação do arco está aberta do lado da câmara de corte 34 por uma passagem limitada pela bossa 92 e pela parte frontal 98 do écran” 94. É fácil de ver que o volume desta câmara de formação do arco é pe. queno e que um arco estabelecido na ocasião da separação dos contactos 18, 20, provoca um aumento rápido da pressão na câmara de formação com um escoamento de gases para a câmara de corte 34. Este escoamento gasoso sopra o arco na direcção da câmara 34 obrigando-o a deixar rapidamente os contactos 18, 20. 0 efei to gasogénio do écran 94 participa nesta sopragem activa do arco.
A acção combinada da sopragem do arco, devida ao écran isolante 94 e à configuração das antenas de arco 86, 88, permite a realização de um disjuntor com poder de corte elevado, des_ provido de contactos de arco. É claro que o invento é aplicável a um contacto móvel que apresenta um numero de braços de contacto 76 diferente, nomeadamente um braço de contacto móvel único.
Referindo mais particularmente as Figuras 3 e 4, vê-se que a câmara de corte 34 está tapada na parte traseira oposta aos contactos 18, 20 por uma placa, ou um par de placas, 106 num material isolante de preferência gasogénio. A placa 106 é fixada pelo seu bordo superior 108 à carcaça da câmara de corte 34 e apresenta uma certa elasticidade ou uma possibilidade de rotação para se afastar das extremidades das chapas 36 libertando uma passagem 110 de escapamento de gases da câmara de corte 34. Na ocasião de cortes de corrente de fraca intensidade, a câmara de corte 34 é fechada pela placa 106 que permite um aumento de pressão suficiente para a extinção do arco. Durante o corte de corrente de forte intensidade, o aumento de pressão provoca o afasta mento da placa 106 que permite o escape dos gases e uma limitação da pressão na câmara de corte 34. A placa 106 actua como deflectora de gases para o fundo 10 da caixa moldada, escapando-se estes gases seguidamente pelos orifícios 112 estabelecidos na tampa 12.
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É inútil descrever o funcionamento do disjuntor que ressal, ta do exposto anteriormente e o invento, bem entendido, não é limitado ao modo de realização mais particularmente descrito.
Claims (10)
1-. - Disjuntor mnltipolar de baixa tensão com caixa molda da, tendo por polo diversos contactos móveis (20), cada um deles suportado por um braço de contacto (76) , estenderdo-se os referi dos braços (76) paralelamente, com pequeno afastamento uns dos outros, sendo deslocados em conjunto, por um mecanismo de comando (14) , da posição de fecho, em que os contactos móveis (20) cooperam com os contactos fixos (18) , para a posição de abertura, de separação dos contactos móveis e fixos e inversamente, estando os referidos contactos fixos e móveis incluídos, na posição de fe cho, numa câmara de formação de arco disposta à entrada de uma ca mara de corte (34) com placas de desionização (36), sendo a referida câmara de formação limitada lateralmente pelas paredes (74) isolantes de separação dos pólos adjacentes e no fundo pelos con_ tactos fixos (18) e a parede da caixa, caracterizado por aos referidos contactos (18, 20) estarem associados meios (86, 88, 94) ) activos durante um pequeno intervalo de tempo inicial, no momen- to de separação dos referidos contactos, para assoprar rapidamen te o arco estabelecido nos contactos, para os terminais de arco adjacentes às superfícies de contacto (18, 20), guiando os referidos terminais, seguidamente, o arco para a câmara de corte (34).
2». - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um painel (94) isolante estar associado aos referidos braços de contactos (76) para se estender, na posição de fecho dos contactos (18, 20), por um lado nos intervalos entre os bra?ços de contacto (76) e, por outro lado, nos intervalos entre os braços de contacto (76) e as referidas paredes (74) atrás dos contactos (18, 2o) e tapar a referida câmara de formação do lado oposto à câmara de corte (34) na zona do referido fundo, sendo o
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-10ou os arcos estabelecidos durante a separação dos contactos assoprados pelos gases que se escapam para a câmara de corte.
3?. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o referido painel (94) incluir três partes, uma parte posterior (100) e uma parte anterior (96, 98) que são sen, sivelmente paralelas à direcção de deslocamento dos contactos móveis (20) e estão deslocadas ao longo dos braços de contacto (76) de um lado e outro dos contactos móveis, e uma parte central (105)» que se estende praticamente em paralelo aos contactos fixos (18) , com pequeno afastamento, em posição de fecho, de modo a delimitar, no instante de separação dos contactos, uma câmara de formação de pequeno volume, envolvendo os contactos fixos e móveis e estando aberta na direcção da câmara de corte.
4*. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por no instante de separação dos referidos conta£ tos (18, 20) os referidos terminais (86, 88) delimitarem as pis_ tas divergentes para a câmara de corte (34) , nas quais o arco pode deslocar-se deixando os contactos e alongando-se, estando o terminal fixo dobrado na extremidade (92) das referidas pistas divergentes estendendo-se por uma curta distância na direcção de deslocamento do contacto móvel (20) e limitando o alongamento do arco durante a fase inicial de separação dos contactos.
5*. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1,2, 3 ou 4, caracterizado por os braços dos contactos (76) serem lâminas (78) paralelas alongadas, montadas com rotação sobre um mesmo eixo perpendicular às lâminas e solidário com um suporte comum (24) , sendo o contacto móvel (80), associado a cada lâmina, fixado sobre a zona de um dos bordos longitudinais, em que o prolongamento do lado oposto ao eixo (22) e a zona frontal (84) adjacente cons, tituem o terminal móvel de arco (86) na vizinhança do painel isolante (94) da câmara de formação do arco, sendo a parte anterior do referido painel, sensivelmente paralela à referida zona frontal, prolongada para lá do bordo desta zona.
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-116?. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, ou 5, caracterizado por a parte dobrada do terminal fixo de arco (88) se estender, no instante da separação dos contaotos, pa ralelamente às zonas frontais (84) dos braços de contactos (76) em forma de lâminas (78), com uma distância suficientemente pequena para evitar qualquer reacendimento do arco sobre os contactos (18, 20).
7?· - Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o painel isolante (94) estar montado, cora rotação limitada, no eixo (22) de rotação dos braços de contactos (76) para acompanhar estes últimos no seu movimento limitado, relativamente ao suporte (24), no início da fase de abertura do disjuntor e melhorar o fecho da câmara de formação do arco.
8?. - Disjuntor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por os contactos fixos (18) serem ligados por um condutor (17) de chegada de corrente, instala do numa parede de fundo (10) da caixa moldada, sendo os braços dos contactos móveis (76) em forma de lâminas paralelas (78) , sensivelmente alinhadas com os contactos fixos em posição de fecho, estendendo-se as zonas das lâminas, que transportam os contactos móveis (80), paralelamente a pequena distância da dita pa rede de fundo, cooperando o referido painel isolante (94) com es_ ta parede de fundo (10) para fechar a câmara de formação de arco do lado oposto da câmara de corte (34) no instante de separação dos contactos, estando a câmara de corte, disposta ao lado do re ferido condutor (17) , que apresenta chapas (36) paralelas à dita parede de fundo e uma abertura de entrada em frente da superfície varrida pelos contactos móveis durante uma abertura.
9-· - Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido painel (94) isolante ser de um material gasogénio.
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-1210*. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por a câmara de corte (36) apresentar do lado oposto à referida abertura de entrada, uma abertura de escape de gases parcialmente fechada por uma válvula (166) insta lada como deflectora dos gases para a referida parede de fundo (
10), franqueando a referida válvula a abertura na ocasião de uma sobrepressão interna.
11*. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a referida válvtila (106) ser constituída por uma placa isolante em material gasogénío fixada pelo bordo mais afastado da parede de fundo (10) e solicitada elasticamente em apoio das bordas posteriores das placas (36) da câmara de corte .
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