PT82757B

PT82757B - Disjuntor com tres posicoes estaveis e caixa moldada

Info

Publication number: PT82757B
Application number: PT82757A
Authority: PT
Original assignee: Merlin Gerin
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1986-06-12
Publication date: 1990-06-29
Also published as: CA1268199A; JPS6271141A; FR2583570B1; ES8704290A1; US4710738A; AU584842B2; AU5852986A; DE3673888D1; JPH0828171B2; ES555843A0; ZA864286B; EP0206883A1; FR2583570A1; EP0206883B1; PT82757A; ATE56307T1

Description

MEMÚRIA DESCRITIVA

Este invento refere-se a um disjuntor eléctrico de baixa

Λ z tensão com caixa moldada e que tem tres posições estáveis, respec tivamente de abertura 0, de fecho F e de disparadoDD, compreendendo o dito disjuntor:

- pelo menos um contacto de montagem fixa na referida caixa ,

- um suporte de contacto móvel, com rotação na dita caixa para levar os referidos contactos para posição de fecho e respectivamente de abertura,

- um mecanismo de comando, instalado na referida caixa, para accionar o referido suporte entre as posições de abertura e de fecho, tendo o referido mecanismo um manipulo rotativo de comando manual de abertura e de fecho do disjuntor e um chassis fixado à referida caixa,

- um gancho rodando num eixo fixo do referido chassis e tra balhando em conjunto com um engate cuja libertação provoca o disparo do disjuntor,

- uma articulação em joelho com duas bielas ligadas por um eixo do joelho sendo a extremidade livre da biela superior articju lada no eixo do gancho e a extremidade da biela inferior articul^ da sobre o referido suporte,

- uma mola de tracção presa por um lado ao eixo de articulação em joelho e, por outro lado, ao manipulo para solicitar o joelho respectivamente na posição de extensão, quando o manipulo estiver na posição de fecho do disjuntor, e em posição dobrada lo go que o manipulo estiver na posição da abertura, provocando a li. bertação do gancho, por um desbloqueio do engate, o deslocamento do conjunto gancho joelho para a posição de disparo DD do disjuntor.

As vantagens dos disjuntores com caixa moldada, do género mencionado, são bem conhecidas e esta técnica é utilizada em cali

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-3bres cada vez mais importantes. As correntes de forte intensidade necessitam de peças condutoras de grande secção que são volumosas e pesadas. É igualmente indispensável aumentar a pressão de contat to e a velocidade de separação destes contactos para limitar a du. ração do arco de corte. Todas estas modificações se traduzem por um mecanismo de comando particularmente volumosa e pesado, o que limita as possibilidades do emprego da técnica com caixa moldada.

primeiro objectivo do presente invento e o de permitir a realização de um mecanismo, com velocidade aumentada, de comando de separação dos contactos sem aumento notável do volume ocupado por este mecanismo. Um outro objectivo do invento é o de permitir a realização de um mecanismo de disjuntor que assegure uma forte aceleração do contacto móvel depois da separação dos contactos.

invento tem igualmente por objectivo realizar um disjuntor com caixa moldada, de forte intensidade, em que a altura da caixa é relativamente pequena e em que a pressão de contacto resiste a essas correntes elevadas.

D disjuntor de acordo com o invento é caracterizado por o referido gancho ter uma espera que trabalha com a biela superior durante a rotação do gancho libertado para a posição disparada DD do disjuntor, para deslocar a dita biela superior dobrando a articulação em joelho e trazer o eixo desse joelho para uma posição de ultrapassagem do ponto morto do dito manipulo rotativo, sendo definido o referido ponto morto pelo alinhamento do eixo de articulação do manipulo, com o eixo da articulação em joelho e com o ponto de fixação da mola do manipulo.

A rotação do gancho, que se segue a libertação do engate, actua de duas maneiras diferentes sobre a articulação em joelho, na ocorrência sobre a biela superior do joelho, por um lado, pelo deslocamento do eixo de articulação da biela superior sobre o gancho numa direcção de abertura dos contactos e, por outro lado, pela rotação desta biela superior, provocando a dobragem do joelho para acelerar o movimento de abertura do contacto móvel. Esta ac64.943

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-4ção dupla intervem desde o principio do movimento de disparo,.o que favorece uma separação rápida dos contactos e uma limitação eficaz da corrente cortada. Durante este movimento de disparo, a biela superior mantem-se imóvel em relação ao gancho, o que limita os atritos e a travagem do deslocamento do equipamento móvel. Da descrição que se segue sobre um modo de realização do invento, ressaltará que a rotação forçada da biela superior provoca o deslo camento do eixo da articulação em joelho numa direcção que favor£ ce a passagem do ponto morto do manipulo para uma posição de disparado. Esta particularidade permite uma escolha da posição de fecho do manipulo na qual a mola exerce uma força adicional sobre a articulação em joelho mantendo uma forte pressão de contacto.

A ligação entre o gancho e a biela superior e de preferencia realizada por uma abertura colocada no gancho e um espigão co locado na biela superior e engatando na abertura do gancho.

De acordo com um aperfeiçoamento do invento, a biela superior coloca-se em posição de fecho sensivelmente perpendicular ao gancho de modo a reduzir o comprimento desta biela superior e, deste modo, a ocupação em altura do mecanismo, mantendo um deslocamento amplificado da articulação em joelho na ocasião de um dis paro. 0 grande ângulo de rotação do manipulo na posição de fecho permite a realização de um dispositivo de bloqueio, particularmen. te simples do manipulo em caso de soldadura dos contactos. 0 supor te do manipulo á prolongado por um dedo susceptível de encostar sobre o eixo da articulaçãodo contacto móvel, em caso de soldadura deste último, antes do manipulo ter passado o ponto morto de abertura definido pelo ponto de articulação do manipulo e a posi ção do eixo da articulação em joelho.

Outras vantagens e caracteristicas ressaltarão mais claramente da descrição que se segue sobre um modo de realização do in vento, dado a título de exemplo não limitativo e representado nos desenhos anexos, nos quais:

- a Figura 1 é uma vista em alçado e corte axial de um dis.

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juntor de acordo com o invento, representado na posição de fecho; -a Figura 2 é uma vista esquemática em perspectiva do mecanismo do disjuntor de acordo com a Figura 1;

- a Figura 3 é uma vista em escala ampliada do mecanismo da Figura 1, sendo a posição de fechado representada em traços contínuos e a posição de desligado em traços interrompidos.

- as Figuras 4 e 5 são diagramas que mostram as diferentes posiçães do mecanismo;

- a Figura 6 é uma vista em alçado do disjuntor, supondo-se retirada a parede lateral da caixa.

Nas figuras, um disjuntor de baixa tensão é formado por uma caixa em material isolante moldada em duas partes, um fundo 10 e uma tampa 12. A caixa do disjuntor, do tipo tripolar, e subdividi, da por divisórias internas em tres compartimentos que recebem, ca. d£ um deles, os elementos que constituem um polo. Apenas o polo central, ao qual está associado um mecanismo de manobra designado z

pela referencia geral 14, esta representado na figura 1, sendo os outros polos idênticos. 0 fundo 10 tem os terminais de entrada 16 e de saída 19 dispostos sobre os dois lados mais pequenos da caixa moldada. 0 terminal 16 esta ligado por um condutor 17, espalma do sobre o fundo 10, a um contacto fixo 18, que trabalha em conjun. to, na posição de fecho do disjuntor, com os contactos móveis 20. Estes contactos moveis em forma de laminas estão montados com rotação limitada sobre um eixo 22 solidário com um suporte de contac, to 24, cuja extremidade está sujeita a uma barra rotativa 26, que liga os suportes 24 dos diferentes polos. Os contactos moveis 20 estão ligados electricamente por tranças 28 e condutores 30 ao terminal de saída 19. As molas 32, intercaladas entre o suporte 24 e os contactos móveis 20, asseguram a pressão do contacto. É fácil de ver que a rotação da barra 26 provoca o deslocamento do suporte 24 no sentido de rotação dos ponteiros de um relógio, na figura 1, provocando uma separação dos contactos 18,20. Aos contactos 18,20 está associada uma câmara de corte 34 com placas de

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Brevets 1489 desionização 36 estendendo-se paralelamente ao fundo 10 por cima do condutor 17. 0 mecanismo de manobra 14 é formado por um manipu. lo 38 que sai de uma abertura 40, realizada na tampa 12. 0 manipu. lo 38 está rigidamente ligado a um suporte de manipulo 42, montado com rotação num eixo fixe 44 suportado por uma armação constituída por dois painéis 46, fixados a caixa pelos parafusos 48. Os painéis 46 enquadram os elementos constituintes do mecanismo 14. Sobre um segundo eixo fixo 50 suportado pelos painéis 46 está ar ticulado □ gancho 52, cuja extremidade oposta trabalha com um engate 56. Num eixo 58 do gancho 52 está montada uma articulação em joelho constituída por uma biela superior 60, um eixo 62 do joelho e uma biela inferior 64. A biela inferior esta articulada por um eixo 66 sobre o suporte 24 de contacto móvel. Uma mola de trac ção 68 está fixada entre o eixo da articulação em joelho 62 e um ponto 70 do suporte 42 do manipulo.

Na posição de fecho dos contactos, representado na figura

1, as bielas 6O,64da articulação em joelho estão sensivelmente alinhadas e mantêm o suporte 24 na posição de fecho dos contactos 18,20 sob a acção da mola 68. Um disjuntor deste tipo é bem conhe eido dos especialistas e é suficiente recordar que uma abertura manual do disjuntor, comandada pela rotação do manipulo 38, para a direita na figura 1, provoca um deslocamento do ponto de fixação 70 numa posição em que a mola 68 exerce uma força de dobragem na articulação 60,64.

fecho dos contactos é comandado pela rotação inversa do manipulo 38,levando a articulação em joelho para uma posição cor respondente ao fecho dos contactos 18,20. Um disparo do disjuntor, quer dizer uma abertura automatica sob defeito, e realizada pelo desbloqueio da fixação 56 que liberta a extremidade 54 do gancho 52. Este último roda à volta do seu eixo 50 permitindo um desloca mento do ponto do eixo 58 da biela superior 60 da articulação em joelho. 0 disjuntor, na figura 1, está equipado com um disparador electrónico que possui um captor na forma de transformador de cor

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rente 72 que produz um sinal de disparo, no caso de sobre intensidade ou de curto circuito, com um relé 74 que actua sobre a fixação 56. Tais disparadores electrónicos são bem conhecidos e podem, por outro lado, ser substituídos por disparadores térmicos e/ou magnéticos convencionais.

De acordo com este inventa, a biela superior 60 tem um espigão 76 que encaixa numa abertura 78, estabelecida no gancho 52. Referindo mais particularmente a figura 3, ve-se que na posição de fecho dos contactos 18,20, o espigão 76 se apoia no fundo 80 da abertura 78 orientada no lado do eixo 50 de rotação do gancho 52. A biela superior 60 é sensivelmente perpendicular à recta que liga os eixos 50,58. Depois de um disparo □ gancho 52 libertado roda em volta do eixo 50 no sentido inverso ao do movimento dos ponteiros de um relógio, deslocando para cima o eixo 58 de fixação da biela superior 60 e, empurrando pelo fundo 80 da abertura 78, o espigão 76 para a direita, na figura 3. Esta acção do gancho 52 sobre o espigão 76 força a articulação em joelho 60,64, a dobrar, desde o princípio do movimento do gancho 52 acelerando o mo. vimento imposto ao suporte 24 do contacto móvel 20. Referindo mais particularmente a figura 5, que mostra a cinemática deste movimen.

Λ to de disparo, ve-se que o eixo 62 da articulação em joelho se des. loca durante este movimento para lá do ponto morto de fecho do ma nípulo 38, representado por uma recta 82, a tracejado, que liga o eixo 44 da articulação do manipulo 38 ao ponto F de posição de fecho deste manipulo. Depois da passagem do eixo 62 pela recta 82, o manipulo 38 e solicitado para a direita para vir para a posição referida na figura 5 pelos pontos DD. Na figura 5 estão igualmen. te marcados as outras posições do manipulo 38, assim como o ponto morto de fecho PMF, o ponto morto de abertura PMO, o ponto de seç cionamento 5, o ponto de abertura 0 e o ponto de rearmamento R. Estes pontos são bem conhecidos dos especialistas e resultam da sequencia da descrição. Convém notar que na posição de disparado, o espigão 76 esta sempre apoiado no fundo 80 da abertura 78, não

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tendo a biela superior 60 alterado a sua posição em relação ao gancho 52, sendo estas duas peças 60,52, deslocadas como um conjun. to monobloco. Na posição de fecho, a recta que liga os eixos 50, 58 e sensivelmente paralela ao suporte 24 de contacto móvel 20 e o ponto de articulação 66 da biela inferior 64 sobre o suporte 24 está sensivelmente ao nível do contacto móvel 20. Estas disposições permitem um encurtamento das bielas 60,64 permitindo uma

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redução da ocupação em altura do mecanismo 14. 0 angulo definido pela biela superior 60 e a mola 68 é importante, por exemplo próxi uiQ.de 25 graus, o que fornece uma força importante que mantém a articulação em joelho na posição de extensão e uma pressão de con tacto elevada. Este angulo elevado não entrava o deslocamento do manipulo 38 para a posição de disparo DD, graças a rotação imposta pela abertura 78 do modo descrito anteriormente.

A figura 4 mostra a manobra de abertura manual do disjuntor por deslocamento do manipulo 38 da posição de fecho F para a posição de abertura 0. Durante este deslocamento, a linha de acção da mola 68 è deslocada para a direita, na figura 4, de modo a axercer sobre a articulação 60,64, uma força de dobragem da articulação. Durante esta manobra, o gancho 52 mantem-se imóvel, o espigão 76 desliza na abertura 78. Uma tal manobra á clássica, rea lizando-se a repetição de fecho do disjuntor pelo deslocamento do manipulo 38 na direcção oposta.

suporte 42 do manipulo apresenta uma extensão 84 para lá do seu eixo de rotação 44 susceptivel de se encostar ao eixo 22 da articulação do contacto móvel 20, em caso de soldadura dos con. tacos 18,20. Este encosto impede uma rotação do manipulo 38 para lá cb posição 5, representativa de uma soldadura dos contactos 18,20. Logo que o manípulo38 é libertado, ele volta à sua posição de fecho F assinalando a posição fechada do disjuntor. É claro que em funcionamento normal o eixo 22 acompanha o suporte 24 no seu movimento de abertura evitando um encosto da extensão 84 e um impe, dimento do deslocamento do manipulo 38 para a posição de abertura.

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Tais dispositivos de indicação de uma soldadura de contactos são bem conhecidos, permitindo a cinemática do mecanismo, de acordo com o invento, uma realização com meios extremamente simples e fiáveis.

gancho 52 leva na vizinhança da sua extremidade 54 um ei. xo transversal 86 para rearmamento. Para este efeito o suporte 42 do manipulo apresenta superfícies de encosto 88 susceptíveis de empurrar o eixo transversal 86 para a posição de engate durante a rotação do manipulo 38 para as posições de abertura 0 e de rearma mento R a direita da figura 3. 0 eixo transversal 86 constitui ao mesmo tempo um limite que define a posição de disparo DD do manipulo 38.

É inútil descrever com mais detalhes o funcionamento do me. canismo que ressalta do exposto anteriormente e á suficiente relem brar que este mecanismo á particularmente simples e robusto permi. tindo a aplicação de pressões de contactos importantes e um deslo camento rápido dos contactos desde o inicio da abertura do disjun tor. 0 movimento de disparo efectua-se por simples rotações que produzem efeitos de fricção extremamente fracos, o que contribui para a rapidez da abertura.

Claims

1-. - Disjuntor electrico de baixa tensão tendo tres posições estáveis respectivamente de abertura 0, de fecho F e de dispa, rado DD, e com caixa moldada, compreendendo o referido disjuntor:

- pelo menos um contacto (18) montado rigidamente na referida caixa;

- um suporte (24) de contacto móvel (20) montado com rotação na referida caixa para levar os referidos contactos (18,20) à posição de fecho, respectivamente de abertura,

- um mecanismo (14) de comando, instalado na referida caixa, para accionar o referido suporte (24) entre duas posições de

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-10abertura e de fecho, tendo o referido mecanismo um manipulo (38) rotativo de comando manual de abertura e de fecho do disjuntor e um chassis fixado á dita caixa,

- um gancho (52) montado com rotação sobre um eixo (50) fi xo do referido chassis (46) e trabalhando com um engate (56) cuja libertação provoca o disparo do disjuntor,

- uma articulação com joelho com duas bielas (60,64) ligadas por um eixo (62) de joelho, sendo a extremidade livre da biela superior (60) articulada num eixo (58) do gancho (52) e a extremidade da biela inferior articulada sobre o dito suporte (24),

- uma mola (68) de tracção presa, por um lado, ao eixo (62) da articulação em joelho e por outro lado ao manipulo (38) para solicitar a articulação em joelho (60,64), respectivamente em posição de extensão, quando o manipulo (38) está na posição de fecho do disjuntor, e em posição dobrada quando o manipulo está em posição de abertura, provocando a libertação do gancho (52), por desbloqueio do engate (56), o deslocamento do conjunto do gancho (52) e articulação em joelho (60,64) para a posição disparado DD do disjuntor, caracterizado por o referido gancho (52) ter um encosto (78) que trabalha com a biela superior (60), libertada no fim do deslocamento do gancho (52) para a posição DD disparada do disjuntor, para deslocar a referida biela superior (60) dobrando a articulação em joelho (60,64) e levar o eixo do joelho para uma posição que ultrapasse o ponto morto do referido manipulo (38) ro. tativo, sendo o referido ponto morto definido pelo alinhamento do eixo (44) da articulação do manipulo (38), com o eixo (62) da ar ticulação em joelho e com o ponto (70) de fixação da mola sobre o manipulo.

2-, - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, caracteri. zado por o referido encosto (78) ser constituído pelo fundo (80) de uma abertura (78) estabelecida no gancho (52), vindo o referido fundo (80) ao encosto de um espigão (76) solidário com a biela superior (60) e encaixado na dita abertura (78), durante uma mano bra de disparo.

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3-, - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o referido encosto (78) criar uma ligação rigida entre o gancho (52) e a biela superior (60) que se desloca como uma peça monobloco, durante uma manobra de disparo.

48. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por o referido encosto (78) estar estabelecido de modo a não prejudicar a rotação livre da biela superior (60) durante as manobras de abertura e de fecho manual.

58. - Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, 2, 3 ou 4, caracterizado por na súa posição de fecho, o angulo tendo por limite o eixo (58) da articulação da biela superior (60) no gancho (52), e definido pelo eixo (50) de rotação do gancho e eixo (62) do joelho (60,64), ser vizinho de um angulo recto.

68. _ Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por, na posição de fecho, a recta passan, do pelo eixo (58) da articulação da biela superior (60) e o eixo (50) de rotação do gancho (52) ser sensivelmente paralela ao refe rido suporte (24) de contacto móvel,

7^S. - Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o referido gancho (52) ter na sua extremidade (54) na vizinhança do engate (56) um eixo transversal (86) e possuindo o manipulo apoios (88) susceptiveis de cooperar com o referido eixo transversal (86) para deslocar o gancho (52) para a posição de engate durante um movimento de rearmamento do manipulo (38).

88. - Disjuntor de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o eixo (66) de articulação da biela inferior (64) sobre o suporte (24) de contacto móvel, estar sensivelmente alinhado com a recta que passa pelo contacto móvel (20) e o eixo (26) de rotação do suporte (24).

9^S. - Disjuntor de acordo com uma qualquer das reivindica64.943

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-12ções anteriores caracterizado por o manipulo (38) estar montado sobre um suporte (42) de manipulo que tem uma extensão (84), para lá do eixo (44), da articulação do manipulo, para cooperar com o referido contacto movei (20) em caso de soldadura e impedir a rotação do manipulo (38) para a posição de abertura 0.