PT909453E - Interruptor de circuito electrico. - Google Patents
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Description
84 179 ΕΡ Ο 909 453/ΡΤ
DESCRICÂO “Interruptor de circuito eléctrico”
Este invento refere-se a interruptores de circuito eléctrico e, mais particularmente, a interruptores de circuito eléctrico incluindo um conector eléctrico flexível ligado a uma peça de contacto móvel que tem uma face de contacto disposta para fazer ou para interromper um contacto com uma face de contacto numa relativamente fixa peça de contacto, para fazer ou interromper um circuito eléctrico associado, prolongando-se as respectivas faces de contacto geralmente na perpendicular em relação à direcção de movimento da peça de contacto móvel.
Uma das principais considerações na concepção de qualquer interruptor de circuito é assegurar que é aplicada uma pressão suficiente às faces de contacto portadoras de corrente através das molas de carregamento de contacto, de modo a evitar a soldagem das faces de contacto durante uma condição de falta no circuito associado. Quando uma corrente de falta de sobrecarga flui através das faces de contacto é produzida uma grande quantidade de calor. Dependendo da concepção e do tipo de contactos utilizados e particularmente com contactos de tipo de topo utilizados em interruptores de vacum, está normalmente envolvida uma força de "abrir por sopro". Esta é uma força electromagnética criada pela corrente de falta, a qual tende a actuar para impulsionar a separação das faces de contacto, reduzindo a pressão de contacto, a qual aumenta a resistência e conduz a um aquecimento adicional ou mesmo a uma separação de face de contacto inicial ou formação de chispas. Este aquecimento ou a formação de chispas podem provocar a soldagem das faces de contacto. Se a soldagem ocorrer, o mecanismo de abertura do interruptor de circuito experimentará uma dificuldade em separar as faces de contacto depois da passagem de uma corrente de falta e pode mesmo falhar na interrupção da corrente de falha. O documento DE-A-1933576 é considerado por formar a arte anterior mais próxima. A partir da DE-A-1933576 é conhecido um interruptor de circuito eléctrico incluindo uma peça de contacto móvel ligada a uns meios de actuação e proporcionada com uma face de contacto disposta para fazer contacto com uma face de contacto de uma segunda peça de contacto através do movimento da peça de contacto móvel geralmente numa primeira direcção, incluindo o interruptor de circuito adicionalmente um conector para conduzir uma corrente para a peça de contacto móvel, incluindo o dito conector eléctrico pelo menos dois membros adjacentes adaptados para conduzir a dita corrente em direcções substancialmente opostas, de modo a gerar uma força electromagnética que repele os ditos membros adjacentes a partir um do outro, força que é utilizada para assistir na manutenção das faces de 84 179 ΕΡ Ο 909 453/ΡΤ 2
contacto em encosto.
De acordo com um aspecto, o presente invento proporciona um interruptor de circuito eléctrico incluindo uma peça de contacto móvel ligada a uns meios de actuação e provida de uma face de contacto disposta para fazer contacto com uma face de contacto de uma segunda peça de contacto através do movimento da peça de contacto móvel geralmente numa primeira direcção, incluindo o interruptor de circuito adicionalmente um conector eléctrico para conduzir corrente para a peça de contacto móvel, incluindo o dito conector eléctrico pelo menos dois membros adjacentes adaptados para conduzir a dita corrente em direcções substancialmente opostas, de modo a gerar uma força electromagnética que repele os ditos membros adjacentes um do outro, força que é utilizada para assistir na manutenção das faces de contacto em encosto.
De acordo com outro aspecto, o presente invento proporciona um interruptor de circuito eléctrico incluindo uma peça de contacto móvel ligada a uns meios de actuação e provida de uma face de contacto disposta para fazer ou interromper o contacto com uma face de contacto proporcionada numa peça dé contacto substancialmente fixa para fazer ou interromper um circuito eléctrico associado, prolongando-se perpendicularmente as faces de contacto respectivas, ou substancialmente perpendiculares, à direcção do movimento da peça de contacto móvel em que uma ligação eléctrica flexível estendida a partir de um condutor fixo para a peça de contacto móvel é formada como uma tira sinuosa tendo membros planos ligados entre si através de um desvio de volta, prolongando-se os membros planos de modo substancialmente perpendicular à direcção de movimento da peça de contacto móvel para gerar electromagneticamente uma força actuando para repelir um membro plano de um membro plano contíguo na direcção do movimento da peça de contacto móvel sobre uma corrente eléctrica que flui através da ligação eléctrica flexível, sendo a força disposta para actuar entre a peça de contacto móvel e os meios de actuação numa direcção que impele as faces de contacto para o encosto.
De preferência, a ligação eléctrica flexível é formada como uma tira sinuosa tendo pelo menos três membros planos ligados por curvas de retomo. Os membros planos extremos podem ser de construção rígida ainda que o membro ou membros intermédios e curvas de retomo sejam de construção resiliente.
Como mostrado no desenho parcialmente diagramático que acompanha o texto, numa concretização do invento um interruptor de circuito eléctrico, o qual pode ser recolhido num envelope estanque ao gás, como, por exemplo, um interruptor de vácuo de corrente alternativo, inclui uma peça de contacto fixa 2 e uma peça de contacto móvel 4 juntas com os 84 179 ΕΡ Ο 909 453/ΡΤ
3 condutores fixos associados respectivos 6, 8. A peça de contacto móvel inclui uma haste actuante 10 posicionada num cilindro actuante 12 suportado em meios de guia (não mostrados) e mecanicamente ligado a um mecanismo de actuação (não mostrado). (Será compreendido que uma disposição de selim ou de forquilha pode ser substituída pelo cilindro actuante 12). Uma mola de compressão 14 actua entre um ressalto 16 na haste actuante 10 e uma flange 18 no cilindro actuante 12 para impelir a peça de contacto móvel 4 em direcção à peça de contacto fixa 2. A mola de tensão 20 pressiona o cilindro de actuação 12 numa direcção para longe da peça de contacto fixa 2. O movimento do cilindro actuante 12 numa direcção para longe da peça de contacto fixa 2 é transmitido através da flange 18 para uma porca 22 enroscada na haste actuante 10 e afastada ligeiramente da flange 18 sob condições de fluxo de corrente eléctrica normal.
Uma ligação eléctrica de tira flexível 24 inclui um primeiro membro 26 ligado ao condutor fixo 8 e, por um desvio de volta 28, para um segundo membro 30. O segundo membro 30 é ligado, por um desvio de volta 32, a um terceiro membro 34 preso a uma peça de contacto móvel 4. Os primeiro, segundo e terceiro membros 26, 30 e 34 são abertos para acomodar a haste actuante 10 e, pelo menos os primeiro e terceiro membros 26, 34 podem ter uma rigidez melhorada comparada com as curvas de retomo 28, 32. O primeira membro 26 encosta contra uma face terminal de reacção 36 do cilindro actuante 12 e o terceiro membro encosta contra uma anilha 38 na peça de contacto móvel 4.
Em funcionamento, com as respectivas faces de contacto 42,44 nas peças de contacto móveis e fixas 2, 4 em encosto, a corrente eléctrica flui entre os condutores fixos 6, 8 através das peças de contacto móveis e fixas 2, 4 e a ligação flexível 24. A corrente eléctrica que flui através dos membros adjacentes 26, 30, 34 da ligação flexível 24 está em direcções opostas de modo a que as forças electromagnéticas geradas pelo fluxo de corrente actuem para repelir o primeiro membro 26 para longe do segundo membro 30 e o segundo membro 30 para longe do terceiro membro 34. Estas forças de repulsão aumentam a força exercida pela mola de compressão 14 para manter as faces de contacto 42, 44 em contacto. Com uma sobrecarga ocorrendo no circuito eléctrico, o mecanismo de actuação é actuado rapidamente para mover o cilindro de actuação 12 e, na volta, seguindo a flange 18 confinando com a porca 22, a peça de contacto móvel 4 longe da peça de contacto fixa 2 para interromper o fluxo de corrente. Visto que a face terminal de reacção 36 do cilindro de actuação 12 é movida para longe da peça de contacto fixa 2, as distâncias entre os membros aumentam de modo a que os efeitos das forças de repulsão electromagnéticas geradas nos membros 26, 30, 34 diminuam e não mais actuem para impedir o movimento de abertura da peça de contacto móvel 4. Como o fluxo de corrente entre as duas superfícies de contacto 42, 44 é quebrado, o fluxo de corrente nos membros 26, 30, 34 cessa de modo a que as forças electromagnéticas de repulsão caem 4 84 179 ΕΡ Ο 909 453/ΡΤ para zero e assim não se opõem ao novo fechar subsequente das superfícies de contacto 42, 44 através do movimento do mecanismo de actuação que move o cilindro de actuação 12 em direcção à peça de contacto fixa 2. Contudo, uma vez que as superfícies de contacto 42, 44 se fecharam de novo, as forças electromagnéticas de repulsão foram restabelecidas para gerar uma força de carregamento de contacto adicional.
Visto que a disposição melhora a maneira de separação das superfícies de contacto 42, 44, qualquer propensão para que ocorra um aumento da formação de faíscas ou de soldadura é substancialmente mitigada.
Isto permite mecanismos muito leves, mais baratos e alimentações de controlo nominais mais baixas a serem utilizadas na concepção dos interruptores de circuito com equipamento nominal de curto circuito alto.
Adicionalmente, é notado que durante a abertura do interruptor de circuito pelo actuador, a face terminal de reacção 36 do cilindro de actuação 12 é afastada da peça de contacto fixa 2 inicialmente com a ajuda das forças de repulsão electromagnéticas geradas pela ligação eléctrica de tira flexível 24. O efeito desta força de repulsão é ajudar as molas 20 e 14 na aceleração do cilindro 12 até que a flange 18 atinja a porca 22 que actua como uma força de impulso a funcionar para separar as faces de contacto principais 42, 44 e quebrar qualquer ligeira soldadura das faces de contacto que possa ter ocorrido como resultado do excessivo fluxo de corrente. Uma vez que o espaço pequeno entre a flange 18 e a porca 22 está fechado, as forças electromagnéticas e a mola de pressão de contacto 14 deixam de tomar parte no movimento de abertura (simplesmente tentam expandir a haste actuante 10) e a mola de abertura 20 completa a abertura das peças de contacto 2 e 4.
Outra aplicação deste tipo de ligação flexível é em passos instantâneos de actuação directa quando adaptado para interruptores de circuito de corrente directa, por exemplo. Nesta aplicação, as forças de repulsão são utilizadas para aplicar uma pressão de contacto adicional até ao ponto quando é necessário operar o passo de actuação directa. As forças actuam contra o contacto móvel e contra a força que segura o actuador até que a corrente atinja um valor onde a força é suficiente para ultrapassar a força mecânica ou magnética de retenção ou de trinco, disparando portanto o interruptor de circuito.
Numa disposição alternativa (não mostrada) particularmente aplicável a um interruptor de circuito de corrente directo, ambas as peças de contacto são dispostas para serem móveis com uma das peças de contacto ligada a um mecanismo de actuação e a outra peça de contacto ligada a uma montagem de carregamento de mola. É proporcionada uma 5 84 179 ΕΡ Ο 909 453/ΡΤ ligação eléctrica flexível 24 para cada peça de contacto e serve para ajudar no disparo do interruptor de circuito tal como descrito no parágrafo precedente.
Ainda que uma ligação eléctrica flexível 24 com três membros planos tenha sido descrita, será apreciado que outras configurações possam ser utilizadas nas quais a corrente eléctrica é disposta para fluir em membros adjacentes opostos tendo um comprimento activo suficiente quanto ao gerar de uma força electromagnética necessária para conseguir a força necessária para manter as faces de contacto 42,44 em encosto.
Será também compreendido que a ligação eléctrica 24 não precisa de ser conseguida com uma tira flexível. Em geral, qualquer ligação eléctrica que inclui dois membros adjacentes adaptados para conduzir a corrente em direcções substancialmente opostas bem como para gerar uma força electromagnética que repele os membros adjacentes um do outro podia ser utilizada. Podiam também ser utilizados membros rígidos ligados numa ponta por uma charneira.
Lisboa, 19. ADR. ZOGi)
Por FKIPLC - O AGENTE OFICIAL -
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O ADJUNIU \u ímnk fêRREIRA I Ag. Of. Pr. Ind. l&íôa das Flores, 7A - 4.® | ^gQO l l SJ3 o a
Claims (9)
- 84 179 ΕΡ Ο 909 453/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1. Interruptor de circuito eléctrico incluindo uma peça de contacto móvel (4) ligada a uns meios de actuação (10, 12) e provido de uma face de contacto (44) disposta para fazer contacto com uma face de contacto (42) de uma segunda peça de contacto 82) pelo movimento da peça de contacto móvel (4) geralmente numa primeira direcção, incluindo o interruptor de circuito adicionalmente uma conector eléctrico (24) para transportar corrente para a peça de contacto móvel (4), incluindo o dito conector eléctrico (24) pelo menos dois membros adjacentes (26, 30) adaptados para conduzir a dita corrente em direcções substancialmente opostas, de modo a gerar uma força electromagnética que repele os ditos membros adjacentes (26, 30) um do outro, força que é utilizada para ajudar na manutenção do encosto das faces de contacto, em que: os membros mais exteriores (26, 34) suportam, respectivamente, uma face terminal de reacção (36) dos meios de actuação e da peça de contacto móvel (4), e em que a peça de contacto móvel (4) está ligada aos meios de actuação através de uma haste de ligação (10) que se pode deslocar relativamente aos meios de actuação e pressionada na primeira direcção de modo a formar um intervalo pequeno entre os meios de actuação e a haste de ligação (10), quando a primeira e segunda peças de contacto estão fechadas, ajudando portanto a força electromagnética na aceleração do fechar do intervalo pequeno durante um funcionamento de abertura de contacto.
- 2. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com a reivindicação 1, no qual o conector eléctrico é uma tira flexível (24) que tem pelo menos dois membros substancialmente planos (26, 30) ligados um ao outro através de uma curva de retomo (28).
- 3. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com a reivindicação 2, no qual cada um dos membros planos (26, 30) se prolonga de modo substancialmente perpendicular à primeira direcção.
- 4. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com a reivindicação 3, no qual o conector eléctrico é formado como uma tira sinuosa que tem pelo menos três membros planos (26, 30, 34) ligados por curvas de retomo (28, 32).
- 5. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com a reivindicação 4, no qual os membros planos mais exteriores (26, 34) são de construção rígida, ainda que o membro intermédio (30) ou os membros e as curvas de retomo (28, 32) sejam de uma construção resiliente. 84 179 ΕΡ Ο 909 453/ΡΤ 2/2
- 6. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual as faces de contacto (42, 44) se prolongam de modo substancialmente perpendicular à primeira direcção.
- 7. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual os meios de actuação incluem meios para proporcionar uma força de retenção predeterminada ao dito contacto móvel (4) na primeira direcção e um passo limiar o qual, quando a força oposta à dita primeira direcção excede o limiar de passo, faz com que os ditos contactos (4) se abram, sendo a dita força oposta à dita primeira direcção proporcionada pelo conector eléctrico (24) quando é excedido um predeterminado limiar de corrente.
- 8. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual a dita segunda peça de contacto (2) é móvel numa direcção oposta à dita primeira direcção e inclui um segundo conector eléctrico para conduzir a corrente à segunda peça de contacto (2), incluindo o dito segundo conector eléctrico pelo menos dois membros adjacentes adaptados para conduzir a dita corrente em direcções substancialmente opostas, de modo a gerar uma força electromagnética que repele os ditos membros adjacentes um do outro, força essa que é também utilizada para ajudar a manter as faces de contacto (42, 44) em encosto. , \
- 9. Interruptor de circuito eléctrico de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual os membros adjacentes (26, 30, 34) do conector eléctrico ou dos conectores eléctricos têm um comprimento activo suficiente, de modo a gerar uma força electromagnética necessária para conseguir a força necessária para manter as faces de contacto (42, 44) em encosto. Lisboa, Ϊ9. ÍDR. 2000 Por FKIPLC - O AGENTE OFICIAL -o adjunto ENG.® ©A CUHHA Ag. 0[. Pr. Rua das Flores, 74-4. _— i ^3 n a
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