PT83088B

PT83088B - Disjuntor electrico miniaturizado, de contacto movel multiplo e com disparador termomagnetico

Info

Publication number: PT83088B
Application number: PT83088A
Authority: PT
Original assignee: Merlin Gerin
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1990-06-29
Also published as: IN167285B; CA1257631A; PT83088A; ES2000803A6; JPH0828181B2; CN86105712A; JPS6235426A; AU6068686A; CN1010527B; US4714907A; AU585776B2

Description

contacto móvel (58) compreende dois braços de contactos (64, 66) independentes, ligados em paralelo e montados num eixo (68) transversal de um berço (70) ficando ligados à tampa (54) da carcaça (52) por dois cabos entrançados (98, 100) posicionados em zonas late rais simétricas. As peças de contacto (64a, 66a) apoiam-se sobre una mesma pastilha do contacto fixo (42) de forma a criarem-se dois pontos de contacto que permitem uma diminuição do aquecimento.

A bobina (50) do disparador magnético é prolongada por uma cauda (144) que funciona como orgão de suporte regulável do bi-metálico (46) cujo pé é atravessado, na espessura, pela corrente. A cauda (144) compreende uma articulação (160) entre o ponto de junção do bi-metálico (46) e a bobina (50) a qual permite uma deslocação relativa de uma parte (150) da cauda (144) pela actuação do parafuso (48) de regulação do ponto de disparo térmico enquanto a outra parte liga da à bobina (50) fica praticamente imóvel.

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MEMÓRIA DESCRITIVA invento refere-se a um disjuntor eléctrico miniaturizado de baixa tensão equipado com um mecanismo comandado por um disparador termomagnético, associado a um mecanismo de abertura de um disjuntor miniaturizado de caixa isolante moldada, compreendendo:

— um primeiro disparador térmico de bimetálico sensível às correntes de sobrecarga, — um segundo disparador electromagnético para protecção con tra correntes de curto-circuito, compreendendo um electroíman comuna bobina de comando constituída por um enrolamento helicoidal feito de um condutor deformável, apresentando uma rigidez predeterminada, — e um dispositivo de regulação do ponto de disparo térmico do primeiro disparador.

Dado que o bimetálico e o electroíman estão situados do mesmo lado, em relação à posição do contacto móvel, uma das extremidades da bobina está ligada à cabeça do bimetálico por um cabo entrançado. Do lado oposto à cabeça, o pé do bimetálico é geralmente suportado por um suporte metálico, ligado a um eléctrodo de guiamento do arco e à placa de contacto do polo. 0 cabo entrançado assegura a ligação em série do disparador térmico e do disparador electromagnético. 0 suporte metálico trabalha em conjunto, por deformação, com um parafuso de regulação do ponto de disparo térmico, de forma a pr£ vocar uma variação do afastamento transversal da cabeça do bimetálico à barra de disparo do mecanismo. 0 bimetálico é de aquecimento directo uma vez que a circulação da corrente se faz sobre todo o seu comprimento. A realização de um disparador termomagnético, tal como este, é complicada.

objectivo do invento consiste em aperfeiçoar a regulação

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de um disparador termomagnético por um disjuntor miniaturizado para calibres elevados e em diminuir o seu volume e custo de fabrico.

disparador, segundo o invento, é caracterizado por a bobi na do reberido electroíman ser prolongada por uma cauda que funciona como órgão de suporte regulável do bimetálico. 0 pé deste último está inserido e ligado por soldadura entre a referida cauda e um meio de ligação eléctrica com a placa de contacto, para provocar a passagem de corrente através da espessura do pé do bimetálico e a cauda compreende uma charneira ou articulação entre o ponto de junção do pé do bimetálico e a bobina, de maneira a permitir uma deslo cação relativa de uma parte da referida cauda, pela acção do dispositivo de regulação do ponto de disparo térmico. A outra parte uni da à bobina permanece, sensivelmente imóvel.

A utilização da cauda da bobina do electroíman como suporte do bimetálico permite a supressão do cabo entrançado de ligação entre a bobina e a cabeça do bimetálico e a supresaão de qualquer ele mento especial de suporte do pé do bimetálico.

Em funcionamento normal do disjuntor, o aquecimento da bobi. na, devido à passagem de corrente do polo, pode atingir temperaturas de 90°.

A soldadura directa do pé do bimetálico à cauda da bobina ajs segura uma boa transferência de calor, por condução, da bobina para o bimetálico.

A passagem de corrente através da espessura do pé do bimetálico permite garantir uma excelente relação entre a intensidade da corrente do polo e o valor do ponto de disparo térmico.

A articulação é formada, com vantagem, por uma zona de secção reduzida permitindo uma deformação mecânica da referida cauda, quando se aparafusa ou desaparafusa um parafuso do referido disposji tivo de regulação. A articulação permite deformar a cauda da bobina, para a regulação do ponto de disparo térmico, sem nenhuma transmissão de esforços para a carcaça do electroíman. Daqui resulta que o

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- 4 ponto de disparo electromagnético se regulação do primeiro disparador.

aumento ou a diminuição do do aparafusando ou desaparafusando o da articulação compreende uma agulha mantém invariável aquando da ponto de disparo térmico é obti parafuso de regulação. 0 eixo ou pivot que trabalha em conjun to com a zona de secção reduzida da cauda.

meio de ligação eléctrica entre o pé do bimetálico e a pia ca de contacto correspondente, pode compreender uma alavanca conduto ra, que se prolonga até à proximidade do bimetálico, de maneira a constituir um orgão combinado de aquecimento indirecto, por radiação, do bimetálico e de transmissão do binário de regulação do ponto de disparo térmico, por meio do parafuso.

disjuntor compreende vários braços de contacto idênticos e independentes, montados a intervalos regulares sobre um eixo transver sal comum, articulado sobre um berço do mecanismo, compreendendo cada braço de contacto móvel uma peça de contacto e um cabo entrançado de ligação eléctrica à bobina, tendo o referido conjunto uma estrutura múltipla simétrica com vários circuitos elementares em derivação, ca da um deles percorrido por uma fracção da corrente nominal do polo, o que dá origem a uma multiplicidade de pontos de contacto com o con junto de contacto fixo. 0 extractor do electroíman situa-se no plano médio da caixa de modo a actuar simultaneamente, por ocasião de um curto-circuito, sobre a totalidade dos braços de contactos independen tes, formando-se, portanto, vários arcos elementares em paralelo, no início do curso de abertura dos contactos.

conjunto contacto móvel compreende, com vantagem, dois braços de contacto simétricos em relação ao plano médio, trabalhando em conjunto com uma mola de torção enfiada sobre o eixo no interior do referido berço, a qual está disposta de forma a assegurar, em posição de fecho, uma pressão de contacto independente sobre cada braço de contacto.

conjunto contacto móvel de braços duplos de contacto independente permite:

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- 5 — multiplicar os pontos de contacto e diminuir o aquecimen-

to;

— um bom equilíbrio das peças móveis graças à estrutura simétrica do contacto múltiplo, em relação ao plano médio da caixa.

Os dois cabos entrançados associados aos braços de contacto têm uma secção reduzida e estão alojados em espaços laterais livres e simétricos em relação ao plano médio. A distribuição da corrente pelos braços de contacto depende da impedância dos dois circuitos em derivação. Em caso de igualdade das impedâncias, a corrente do polo é dividida em duas, em cada braço de contacto. A introdução acidental de uma sujidade numa zona de contacto provoca uma distribuição automática de corrente segundo as impedâncias dos dois circuitos em derivação. 0 aquecimento resultante mantem-se inferior ao que resul^ taria se apenas houvesse um contacto móvel.

Os braços de contacto deixam simultaneamente a câmara de arco quando se atinge o final do curso de abertura e recuam para trás do brinco de sopro da ponta de arco superior. 0 facto de o conjunto de contacto livre ficar recolhido facilita a montagem do conjunto de contacto fixo, prémontado.

Outras vantagens e características tornar-se-ão mais claras com a ajuda da descrição seguinte, relativa a vários modos de concr^ tização do invento, dados a título de exemplos não limitativos e re presentados nos desenhos anexos nos quais:

— a FIGURA 1 é um alçado do disjuntor de calibre elevado, segundo o invento, com uma das faces da caixa retirada e o disjuntor representado na posição de fechado;

— a FIGURA. 2 é um corte pela linha II—II da Figura 1;

— a FIGURA 3 é um corte pela linha III—III da Figura 1;

— a FIGURA 4 mostra uma perspectiva do sistema de contac tos do disjuntor segundo a Figura 1;

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— a FIGURA 5 é um corte pela linha V—V da Figura 1;

— a FIGURA 6 mostra um pormenor em ampliação do disparador termomagnético, segundo a Figura 1;

— a FIGURA 7 é um corte pela linha VII—VII da Figura 6;

— as FIGURAS 8 a 10 representam esquemas de três variantes de concretização do disparador termomagnético.

Nas figuras, um polo de disjuntor 10 miniaturizado de calibre elevado, fica alojado numa caixa 12 em material isolante moldado,cons^ tituído por montagem em conjunto de duas meias caixas 14, 16. A caixa 12 apresenta uma estrutura paralelepipédica delimitada por um fundo 18 para fixação sobre uma barra de suporte (não representada), uma face frontal 20 provida de uma abertura 22 para passagem de um manípu lo 24 de comando manual e duas faces laterais 26, 28 estreitas e opos tas, nas quais ficam alojados os bornes 30, 32 de entrada e saída do disjuntor.

Uma câmara 34 (Figuras 1 e 3) de extinção de arco ocupa toda a largura da parte inferior da caixa 12 e é formada por uma pilha de chapas 36, metálicas, de desionização, dispostas paralelamente ao fun do 18. As chapas 36 de desionização são enquadradas por dois electro dos ou guias de arco 38, 40, destinadas a guiar o arco da zona de separação dos contactos para a câmara 34. 0 borne 30, de entrada do po lo, está ligado a um contacto fixo 42 suportado por um prolongamento da guia de arco 38 inferior. A placa do borne 32 de saída está ligada por uma patilha 43 de ligação transversal a um disparador termomagnético 44 que compreende um disparador térmico de bimetálico 46,equi. pado com um parafuso 48 de regulação da deflexão e um disparador elec tromagnético de electroíman 49 comandado por uma bobina 50 cilíndrica disposta sobre a câmara de extinção de arco 34. A bobina 50 tem o ei xo disposto paralelamente às chapas 36 e está rodeada lateralmente por uma carcaça metálica de secção rectangular 52, formada pelo conjunto de um estribo em U e de uma tampa 54 (Figuras 1, 4 e 5). A car caça 52 não se prolonga sobre as partes inferior e superior da bobina

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	È ^: J ESCUDOS.

- 7 50 e as duas faces laterais opostas do estribo em U apoiam-se sobre as paredes internas das meias caixas 14, 16, da caixa 12. Um núcleo móvel (não representado) montado de forma a deslocar-se axialmente no interior da bobina 50, provido de um extractor 56 em forma de has. te trabalha em conjunto com o contacto móvel múltiplo 58 e acciona por outro lado um pressOr que actua uma barra de disparo 60 do mecanismo. 0 bimetálico 46 provoca igualmente a oscilação da barra de disparo em caso de sobrecarga.

mecanismo 62 de comando do disjuntor 10 é do tipo descrito na Patente Francesa N2. 2 344 950. 0 conjunto contacto móvel 58 de cada polo compreende um par de braços de contacto 64, 66 independentes, ligados electricamente em paralelo e apresentando peças de contacto 64a, 66a, trabalhando em conjunto com o contacto fixo 42, em posição de fecho, de maneira a formar dois pontos de contacto justapostos. Os braços de contacto 64, 66, apresentam uma estrutura idên tica e prolongam-se paralelamente um ao outro, estando montados sobre um eixo 68 comum, articulado sobre uma parte de um berço de material isolante. 0 manipulo 24 de comando manual do mecanismo 62 está montado, com oscilação limitada, sobre um eixo 72 fixo entre uma posição de fechado F (representada na Figura 1) e uma posição de abertura 0. Uma extensão interna do manipulo 24 constitui uma primeira biela de um sistema de alavancas 73 articulado em 74.

berço 70 está montado de modo a poder rodar sobre um eixo 76 alojado em apoios alinhados da caixa 12 e está acoplado à segunda biela 78 do sistema de alavancas 73 num ponto de articulação 80 situa do sobre o outro ramo do berço 70, do lado oposto do eixo 68 dos braços de contacto 64, 66. Um gancho 82 de disparo está montado de forma a poder oscilar sobre um eixo 84 fixo, paralelo e desfazado em relação ao eixo 76 do berço 70. 0 gancho 82 trabalha em conjunto, por meio de uma das suas extremidades, com a barra de disparo 60 e, por meio da sua extremidade oposta, com uma flange 86 de suporte do eixo 68 de maneira a formar uma ligação por engate 87 com os braços de con tacto 64, 66. A oscilação da barra de disparo 60 para a posição de disparada é produzida, quer pelo disparador electromagnético de bobiRef: KERN/Kb SCE

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na 50, quer pelo bimetálico 46 que liberta o gancho 82 e a ligação por engate 87 com a flange 86 ocasionando uma deslocação dos braços de contacto 64, 66 para a posição de abertura, pela acção de uma mo la de abertura 88.

Uma mola de torção 90 (Figura 2) está enfiada sobre o eixo 68 no interior do berço 70 e compreende um tramo 92 transversal in-. termediário, apoiando-se contra a flange 86 que funciona como porta-contacto. Cada extremidade 94, 96 dobrada em esquadria, da mola 90 engancha num braço de contacto 64, 66. A mola 90 assegura, só por si, na posição fechada, uma pressão de contacto independente sobre cada braço de contacto 64, 66 do conjunto contacto móvel 58.

Uma das extremidades da bobina 50 está ligada ao pé do bime tálico 46 do lado do borne 32 e a outra extremidade está ligada por sol. dadura à face interna da tampa 54 da carcaça 52 do disparador electro magnético. A alimentação eléctrica dos dois braços de contacto 64, 66, é efectuada por meio de dois condutores flexíveis, nomeadamente cabos entrançados 98, 100 independentes, em cobre, soldados à face externa da tampa 54. 0 afastamento transversal entre os pontos de fixação 102, 104 (Figura 5) dos dois cabos entrançados 98, 100 sobre a tampa 54 é superior ao intervalo de separação dos braços de contac to 64, 66. Os dois pontos de fixação 102, 104 encontram-se dispostos de ambos os lados do plano médio da caixa 12, permitindo um movimento amplo dos cabos entrançados 98, 100 no interior de duas zonas laterais livres e simétricas situadas entre cada braço de contacto 64, 68 e a meia caixa 16, 14 correspondente.

A guia de arco 40 superior prolonga-se em direcção à câmara 106 de formação do arco por um brinco 108 de sopro de arco cuja extremidade está solidária por soldadura à tampa 54 (Figuras 4 e 5). 0 brinco 108 está fixo e deslocado lateralmente em relação ao plano médio da caixa 12, de maneira a não perturbar a deslocação dos braços de contacto 64, 66, para a posição de abertura.

A tampa 54 apresenta um orifício 110 para suporte da cobertu ra de material isolante (não representado) da bobina 50. 0 núcleo

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- 9 móvel do disparador electromagnético desloca-se no interior da cober tura isolante e a haste do extractor 56 atravessa axialmente o orifí cio 110 localizando-se no plano médio da caixa 12. 0 extractor 56 es tá disposto a um nível intermédio entre o eixo 68 e as peças de contacto 64a, 66a, e está inserido num interstício 112 entre os dois bra ços de contacto 64, 66 de maneira a deslocar simultaneamente estes últimos para a posição de abertura quando se verifica um disparo por curto-circuito. A bobina 50 e a carcaça 52 ocupam toda a largura da caixa 12.

funcionamento do disjuntor 10, segundo o invento, é o seguinte :

— na posição de fechado do disjuntor 10, representada na Ei gura 1, as duas peças de contacto 64a, 66a, apoiam-se simultaneamente sobre a pastilha de contacto fixo 42 e são mantidas nesta posição pela força da mola 88 graças ao encravamento do gancho de disparo 82 sobre a flange 86 e à ultrapassagem do ponto morto do sistema de ala vancas 73. Os dois braços de contacto 64, 66 estão ligados electricamente em paralelo, graças aos seus cabos entrançados 98, 100, respectivos, de maneira a constituir dois circuitos elementares em derl vação, percorridos, cada um deles, por metade da intensidade da corrente nominal do polo. A multiplicação dos pontos de contacto sobre a pastilha de contacto fixo 42 diminui o aquecimento por efeito de Joule e permite a utilização de calibres elevados, nomeadamente até 100 Amperes. Ê evidente que o conjunto contacto móvel 58 poderia compreender uma diversidade de braços de contactos independentes per mitindo uma multiplicação dos pontos de contacto e uma redução apreciável do aquecimento. A estrutura múltipla simétrica do conjunto contacto móvel 58 melhora, por outro lado, o equilíbrio dos componen tes móveis.

A distribuição da corrente nos dois braços de contacto 64, 66, do conjunto contacto móvel 58, segundo as Figuras 2 e 5 depende da impedãncia dos dois circuitos em derivação. Em caso de igualdade das impedâncias, a corrente do polo divide-se em duas correntes elementares iguais tendo cada uma metade da intensidade nominal do caljL

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- 10 bre escolhido. A introdução acidental de uma impureza sob uma peça de contacto (64a ou 65a) provoca uma distribuição automática de cor rente, conforme as impedâncias dos dois circuitos em derivação. A distribuição das correntes elementares deixa de ser uniforme mas, não obstante, o aquecimento mantem-se inferior ao resultante da utilização de um braço de contacto único.

Verifica-se que a tampa 54 da carcaça 52 ferromagnética asse; gura, para além da sua função de reforço do campo magnético, outras funções diferentes e constitui:

— um primeiro elemento de ligação eléctrica entre a bobina e os dois cabos entrançados 98, 100 dos dois braços de contacto 64, 66;

— um segundo elemento de ligação eléctrica entre a bobina e o brinco 108 para a alimentação da guia de arco superior 40;

— um meio de suporte mecânico da cobertura isolante da bobina 50 e do conjunto núcleo móvel e tractor móvel 56.

A utilização da face externa da tampa 54 como órgão de liga ção eléctrica dos dois cabos entrançados 98, 100, permite uma alimen tação simétrica dos braços de contacto 64, 66, independentes, qualquer que seja o ponto de soldadura da cauda da bobina 50 à face infe rior da tampa 54.

Em disjuntores de grande calibre (100 Amperes), a tampa 54 pode ser feita de um material bom condutor, nomeadamente em cobre, sem por isso modificar o ponto de disparo magnético. Em calibres pe quenos (inferiores a 50 Amperes), a tampa 54 faz parte da carcaça fer romagnética 52, de maneira a constituir um circuito magnético fechado.

Em caso de disparo automático por curto-circuito, o extractor 56 do disparador electromagnético actua simultaneamente sobre os dois braços de contacto 64, 66 e provoca a separação rápida das peças de contacto 64a, 66a do contacto fixo 42, formando-se dois arcos iniciais em paralelo. No decorrer da abertura, os braços de contacto

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64, 66 chegam às proximidades da guia de arco superior 40, onde se dá o desvio das raízes do arco pelas guias 40, seguido de uma propagação rápida em direcção à câmara 34 devido ao sentido de alimentação intro duzido pelo brinco 108:

No fim da abertura, os braços de contacto 64, 66, deixam com pletamente a câmara de formação de arco 106 e escondem-se por trás do brinco 108.

desaparecimento dos braços de contacto 64, 66, móveis, por trás da guia de arco superior 40 permite a colocação do conjunto con tacto fixo pré-montado e facilita a montagem do disjuntor.

A guia de arco 40 e o seu brinco de sopro 108 podem ser realizados numa peça única com a tampa 54, isto é em aço ou em cobre. A ponta 40 é soldada à tampa 54, se os materiais utilizados forem dife rentes.

A Figura 3 mostra a disposição transversal do bimetálico 46 e do bome de saída 32 deslocados no sentido da largura da caixa 12, mas não se sairá do âmbito do invento se se adoptar uma disposição complanar alinhada com a bobina 50.

No exemplo de concretização representado nas Figuras 1 a 5, o contacto fixo 42 em ligação com a ponta de arco inferior 38, é con£ tituído por uma pastilha única. Segundo uma variante, o contacto fi xo 42 compreende várias pastilhas elementares trabalhando em conjunto com as peças de contacto correspondentes dos braços de contactos móveis.

A bobina 50 do electroíman 49 do disparador electromagnético da figura 1, compreende algumas espiras justapostas formadas por enrolamento helicoidal de um condutor deformável, nomeadamente em cobre revestido por um material isolante. A espira terminal 143, situada do lado da barra de disparo 60, do lado oposto do extractor 56, prolonga-se por uma cauda 144 servindo de orgão de suporte do bimetálico 46, em forma de lamina alongada. 0 condutor que constitui as espiras e a cauda 144 apresenta uma secção uniforme concebida de forma

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- 12 a dar uma certa rigidez à bobina 50.

A cauda 144 da bobina 50 é, sensivelmente rectilínea e prolonga-se numa direcção oblíqua para o orifício de escape, situado à saída da câmara 34 de extinção do arco. 0 pé do bimetálico 46 é fi. xado por soldadura num ponto intermédio 149 de uma parte desnudada da cauda 144, de maneira a permitir uma boa transferência de calor da bobina 50 para o bimetálico 46. A soldadura directa do bimetáli. co 46 sobre a cauda 144 permite a eliminação de um cabo entrançado flexível de ligação eléctrica entre a bobina e o bimetálico, assim como de um dispositivo metálico especial de suporte do bimetálico.

A extremidade 150 da cauda 144 trabalha em conjunto com um dispositivo de regulação 152 do ponto de disparo térmico do bimetálico 46. 0 dispositivo de regulação 152, representado em pormenor nas Figuras 6 e 7, compreende o parafuso 48 inserido num orifício 156, inclinado, da caixa 12 isolante e aparafusado num furo roscado 157 de um cursor 158 de posicionamento em forma de U. A extremidade 150 da cauda 144 está alojada no cursor 158, de maneira que o enroscamento ou desenroscamento do parafuso 48 de regulação provoca uma ligeira deformação da cauda 144, ocasionando uma deslocação relativa da extremidade livre do bimetálico 46, aproximando-a ou afastando-a da barra de disparo 60. A cauda 144 da bobina 50 está, com vantagem provida de um rebaixo de secção reduzida, formando uma articulação 160, disposto entre o ponto 149 de junção do bimetálico 46 e a espira terminal 143. 0 conjunto cauda 144 e dispositivo de regulação 152 é suportado por um estribo 162 ou suporte fixo posicionado num alvéolo 164 da caixa 12. Os ramos paralelos superior 166 e inferior 167 do eBtribo 162 compreendem aberturas 168 de guiamento, alinhadas para passagem com folga do parafuso 48. A cabeça do parafuso 48 aloja-se na face exterior do ramo superior 166, enquanto o ramo inferior 167 é prolongado por uma extensão 170, ligada por soldadura à cauda 144 nas proximidades da articulação 160. Esta última situa-se, com vantagem, entre o ponto 172 de junção mecânica da extensão 170 com a cauda 144 e o cursor 158 de posicionamento da extremidade 150. 0 pa rafuso 48 dispõe-se perpendicularmente à extremidade 150 da cauda 144.

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Por ocasião do enroscamento ou desenroscamento do parafuso de regulação 48, o cursor de posicionamento 158 desloca-se em movimento de translação alternada no interior do estribo fixo 162 e pro voca uma ligeira oscilação da extremidade 150 da cauda 144 em torno da articulação 160 mantendo-se a espira terminal 143 imóvel durante a regulação, devido à eficácia da imobilização produzida pela exten são 170 do estribo de fixação 162.

estribo 162 e o cursor 158 de posicionamento da extremida de 150 são feitos num material metálico indeformável e de resistência mecânica elevada, nomeadamente em aço e com uma resistência eléc trica superior à do condutor da cauda 144. Um cabo entrançado 176 de ligação está soldado ao pé 148 do bimetálico 46 e está ligado à patí lha 43 da placa de ligação 32. A corrente, que circula na bobina 50 proveniente da placa, atravessa o pé 148 do bimetálico 46 atravessan do a sua espessura. A deflexão do bimetálico 46 resulta essencialmen te da condução de calor pela cauda 144 da bobina 50.

Segundo as variantes das Figuras 8a 10, os mesmos números de referência designam peças idênticas ou semelhantes às da Figura 1. A extremidade 150 da cauda 144 está soldada directamente a um dos lados do pé 148 do bimetálico 46, enquanto que uma alavanca 180 de regulação do ponto de disparo térmico está fixada por soldadura ao lado opos to do pé 148. Um cabo entrançado de ligação 182 liga a alavanca metálica 180 à placa de contacto 32.

A corrente do polo circula na cauda 144 da bobina 50 e na ala vanca 180 depois de ter atravessado o pé 148 do bimetálico 46 na sua espessura. A parte restante do bimetálico 46 não é percorrida pela corrente. A soldadura tripla ao nível do pé 148 permite garantir uma excelente relação entre a intensidade da corrente do polo e o ponto de disparo térmico. A deflexão do bimetálico 46 resulta conjuntamen te da condução de calor, consequente do aquecimento da bobina 50, do aquecimento directo parcial por passagem de corrente no pé 148 e do aquecimento indirecto por irradiação térmica da alavanca 180.

A alavanca de regulação 180 conduz a corrente entre o pé 148

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do bimetálico 46 e o cabo entrançado 182 em ligação com a placa 32. A alavanca 180 serve de aquecedor do bimetálico 46, sendo o material da alavanca 180 escolhido de modo a poder regular o aquecimento indi recto por irradiação. A transmissão do binário de regulação pela ala vanca 180 é efectuada pelo parafuso 48 que provoca uma ligeira oscilação do pé 148 do bimetálico 46 em torno do eixo de rotação da ar ti culação 160. Segundo as Figuras 8 e 9, o eixo é real e compreende uma agulha 186 ou eixo disposto perpendicularmente à secção rebaixada 188 da cauda 144. Esperas 190, formadas por nervuras da caixa 12 isolante, asseguram a estabilidade do posicionamento da cauda 144 e impedem a transmissão de esforços mecânicos à carcaça 52 da bobina 50.

Segundo a Figura 10, o eixo de rotação da articulação é fictício e é constituído pela aresta saliente de uma espera 192 que se apoia sobre a extremidade 150 da cauda 144. Entre as duas esperas 190, 192, encontra-se a zona deformável de secção rebaixada 188, de£ tinada a absorver todas as deslocaçães laterais em diretção à bobina 50.

REIVINDICAÇÕES

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 Disjuntor eléctrico miniaturizado, de baixa tensão equi pado com um mecanismo (62) comandado por um disparador termomagnético que compreende:

— um primeiro disparador térmico de bimetálico (46) sensível às correntes de sobrecarga, — um segundo disparador electromagnético para protecção con tra correntes de curto-circuito, compreendendo um electroíman (49) com uma bobina de comando (50) constituída por um enrolamento helicoidal de um condutor deformável apresentando uma rigidez predeterminada .

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Ref: KEBN/Kb

Brevets 1499/1522 — e um dispositivo de regulação (152) do ponto de disparo térmico do primeiro disparador, caracterizado por a bobina (50) do referido electroíman (49) ser prolongada por uma cauda (144) funcio nando como órgão de suporte regulável do bí-metálico (46) cujo pé é ligado por soldadura entre a referida cauda (144) e um meio de liga ção eléctrica (176, 180) a uma placa de contacto, fazendo-se a passagem da corrente de forma que esta atravesse a espessura do pé do bi-metálico (46) e ainda por a cauda (144) compreender uma articula ção (60) entre o ponto de junção do pé do bi-metálico (46) e a bobi na (50) que permite uma deslocação relativa duma parte da referida cauda (144) pela actuação do dispositivo de regulação (152) do ponto de disparo térmico, enquanto a outra parte, ligada à bobina (50) fica praticamente imóvel.
2 — Disjuntor com disparador termomagnético de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a articulação (160) ser formada por uma zona de secção reduzida que permite a deformação mecânica da referida cauda (144) durante o enroscamento ou desenroscamento de um parafuso (48) do referido dispositivo de regulação (152).
3 — Disjuntor com disparador termomagnético de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a extremidade (150) da cauda (144) do bi-metálico (46) estar alojada num cursor de posicionamento (158) que trabalha em conjunto com o parafuso (48) do dispositivo de regulação (152) do ponto de disparo térmico, sendo o conjunto cauda (144) e dispositivo de regulação (152) suportado por um estri bo metálico ou garfo (162) fixo, posicionado num alvéolo (164) da caixa isolante (12), e ainda por o estribo (162) estar provido de uma extensão (170) que serve de suporte da referida cauda (144), e fique disposta entre a articulação (160) e a bobina (50) ao mesmo tempo que o parafuso (48) é concebido para atravessar com folga duas aberturas de guiamento (168) do estribo (162) em forma de U,se gundo uma direcção perpendicular à extremidade (150) da cauda (144).
4 — Disjuntor com disparador termomagnético de acordo com

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Ref: KERN/Kb SCE

Brevets 1499/1522 a reivindicação 2, caracterizado por o eixo da articulação (160) apresentar uma agulha ou eixo (186) que trabalha em conjunto com a zona de secção reduzida da cauda (144).
5 — Disjuntor com disparador termomagnético de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o meio de ligação eléctrica en tre o pé do bi-metálico (46) e a placa de contacto (32) correspondente compreender um cabo entrançado (176) condutor e por o estribo (162) e o cursor de posicionamento (158) serem feitos de um material metálico indeformável com uma resistividade eléctrica superior à do material condutor da cauda (144).
6 — Disjuntor com disparador termomagnético de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de ligação eléctrica en tre o pé do bi-metálico (46) e a placa de contacto (32) correspondente compreender uma alavanca (180) condutora que se situa nas pró ximidades do bi-metálico (46) de modo a constituir um órgão combina do de aquecimento indirecto, por radiação, do bi-metálico (46) e de transmissão do binário de regulação, do ponto de disparo térmico, produzido pelo parafuso (48).
7 — Disjuntor eléctrico miniaturizado, de baixa tensão com caixa (12) de isolamento moldada e de forma paralelepipédica no interior da qual se encontram:

— um mecanismo de abertura e de fecho ocupando a quase totalidade da largura da caixa (12) comandado quer por um disparador (44) termomagnético que assegura um disparo automático quando se ve rifique um curto-circuito, quer por um manipulo (24) de comando manual :

— um disparador (44) compreendendo um bi-metálico (46) e um electroíman (49) com uma bobina (50) e um núcleo móvel, — um par de bomes (30, 32) de ligação de polos, — um conjunto de contacto fixo (42, 38) ligado electricamente a um dos bomes (30),

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Ref: KERN/Kb SCE

Brevets 1499/1522 — um conjunto de contacto móvel (58) acoplado mecanicamente ao mecanismo (62), para o respectivo accionamento entre as posições de abertura e fecho e ligado electricamente ao outro bome (32) por intermédio da bobina (50), — uma haste de extractor (56) solidária com o núcleo móvel do electroíman (49) que desloca rapidamente o conjunto de contacto móvel (58) para a posição de abertura quando se verifica um disparo por curto-circuito, — uma câmara (34) de extinção de arco formada por uma pilha de chapas metálicas (36) de desionização, ficando o electroíman (49) do disparador (44) disposto entre a câmara (34) e o mecanismo (62), visto no sentido da altura da caixa (12), — e um par de eléctrodos ou pontas (38, 40) de guiamento do arco sobre os quais incide o arco após a separação dos contactos caracterizado por o conjunto de contacto móvel (58) compreender vários braços de contacto (64, 66) idênticos e independentes, montados a intervalos regulares sobre um eixo (68) transversal comum, ar ticulado num berço (70) do mecanismo (62) apresentando cada braço de contacto móvel(64, 66) uma peça de contacto (64a, 66a) e um cabo entrançado (98, 100) para ligação eléctrica à bobina (50) conjunto (58) este que apresenta uma estrutura múltipla simétrica com vários circuitos elementares em derivação, percorridos cada um por uma ftac ção da corrente nominal do polo, dando lugar a uma multiplicidade de pontos de contacto com o conjunto de contacto fixo (42); e ainda por o extractor (56) do electroíman (49) se encontrar no plano médio da caixa (12) actuando, quando se verifique um curto-circuito, simultaneamente sobre todos os braços de contacto (64, 66) independentes, gerando-se vários arcos em paralelo, no início do curso de abertura dos contactos.
8 — Disjuntor de acordo com a reivindicação 7, caracteriza do por a ponta de guiamento de arco (40) superior, disposta entre a câmara de extinção (34) e o electroíman (49) ser prolongada em direcção à câmara de formação de arco (106) por um brinco de sopro

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Ref: KERN/Kb SCE

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L4Qt00

F

VfKTC E5CU&ÒS

- 18 (108) deslocado lateralmente em relação ao plano médio da caixa (12) e por no final do curso de abertura, os braços de contacto (64, 66) do conjunto de contacto móvel (58) abandonarem a câmara de formação de arco (106) recuando para trás da ponta de guiamento de arco supe rior (40).
9 — Disjuntor de acordo com a reivindicação 7, em que o electroíman (49) do disparador (44) compreende uma carcaça metálica (52) que enquadra a bobina (50) caracterizado por uma das extre midades da bobina (50) estar ligada por soldadura à parede interna da carcaça (52) e por a parede externa da carcaça (52) servir de ór gão de ligação eléctrica para os cabos entrançados (98, 100) flexí veis associados aos braços de contacto (64, 66) independentes, estando o conjunto, na generalidade, conformado de modo a assegurar a alimentação simétrica dos referidos braços de contacto qualquer que seja o ponto onde se faça a soldadura da extremidade da bobina.
10 — Disjuntor de acordo com a reivindicação 9 em que a carcaça metálica (52) do electroíman (49) apresenta uma secção rectangular formada pela montagem em conjunto de um estribo em II cujas faces laterais opostas se apoiam nas paredes internas das meias cai xas (14, 16) da caixa (12) e de uma tampa (54) posicionada entre uma face frontal da bobina (50) e o conjunto de contacto móvel (58) apre sentando a tampa um orifício (110) atravessado axialmente pelo extractor (56), disjuntor esse caracterizado pelo facto de a tampa (54) da carcaça (52) servir de órgão simultaneamente de ligação eléctrica da extremidade da bobina (50), dos cabos entrançados (98, 100) e do brinco de sopro (108).
11 — Disjuntor de acordo com a reivindicação 7, caracterizaio por o conjunto de contacto móvel (58) compreender dois braços de contacto (64, 66) simétricos em relação ao plano médio e trabalhando em conjunto com uma mola (90) de torção enfiada sobre o eixo (68) no interior do berço (70) estando a mola (90) concebida de for ma a, na posição de fecho, assegurar uma pressão de contacto independente sobre cada braço de contacto (64, 66).

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Ref: KERN/Kb SCE

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12 — Disjuntor de acordo com a reivindicação 10, caracteri. zado por a ponta de guiamento de arco superior (40) e a tampa (54) da carcaça (52) serem feitas numa única peça sendo a tampa (54) de um material bom condutor, e o resto da carcaça (52) num material com características ferromagnéticas.
13 — Disjuntor de acordo com a reivindicação 11, caracteri^ zado por as peças de contacto (64a, 66a) dos dois braços de contacto (64, 66) independentes se apoiarem sobre o contacto fixo (42)for mado por uma única pastilha soldada num prolongamento da ponta de guiamento de arco (38) inferior e por o bi-metálico (46) do dispara dor (44) e o borne (32) de saída do polo se encontrarem dispostos de um lado e de outro do plano médio da caixa isolante (12).

LISBOA, 99 711786

Pela MERLIN GERIN \ r i o AGENTE OFICIAL

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