PT912985E - Disjuntor electrico automatico modular com optimizacao dos espacos usados - Google Patents

Description

Descrição “Disjuntor eléctrico automático modular com optimização dos espaços usados”

I A presente invenção refere-se a um disjuntor eléctrico automático modular, com optimização dos espaços usados. E sabido que os quadros eléctricos actualmente usados utilizam disjuntores automáticos e, em qualquer caso, componentes que têm uma carcaça exterior substancialmente normalizada.

Este módulo tem um corpo chato em forma de caixa, substancialmente, o qual tem uma largura de 18 mm e tem, na parte traseira, um meio para a fixação numa barra em forma de ómega, normalizada de acordo com as normas DIN.

Na parte da frente, há uma parte saliente, onde se situa o manipulo ou alavanca de actuação.

Esta carcaça em forma de caixa é correntemente usada para conter um disjuntor automático, a que corresponde um único polo, de modo que, no caso da protecção de dois ou mais polos se usam módulos, ou outros componentes em forma de caixa, cuja largura é proporcional ao número de módulos, a partir da dimensão de 18 mm para cada polo. A patente EP-A-0 325 071 apresenta um tal dispositivo de protecção eléctrico modular, que possui um polo protegido e que constitui a base do preâmbulo da reivindicação 1 da presente invenção.

Se se combinarem disjuntores diferenciais, obtemos disposições adjacentes, de outros dispositivos, que podem ser integrados directamente, ou constituídos por módulos separados, mantendo sempre as características de ocupação de uma unidade de largura por cada polo. 2 2

Esta disposição levanta problemas, em alguns casos, tanto porque os quadros eléctricos resultantes têm dimensões consideráveis, exigindo portanto trabalho significativo de construção, como porque pode complicar-se a ligação mútua dos componentes. O objectivo da invenção consiste em eliminar os inconvenientes atrás descritos. Um outro objectivo da invenção consiste em proporcionar um disjuntor eléctrico automático modular com optimização dos espaços usados, que permite, mantendo no entanto um corpo em forma de caixa, que tem uma forma exterior normalizada, reduzir de maneira significativa o espaço usado interiormente, desse modo permitindo uma redução considerável das dimensões globais, no caso dos dispositivos de protecção multipolares.

Um objecto da invenção consiste em proporcionar um disjuntor eléctrico automático, no qual as dimensões impostas pelo acoplamento dos vários dispositivos de protecção se reduzem praticamente a metade, obtendo-se além disso um aperfeiçoamento funcional, visto que, por utilização de sistemas de desengate cinemáticas, mais pequenos que os convencionais, é possível, com as massas mais reduzidas implicadas, conseguir maiores velocidades do movimento e portanto uma interrupção mais rápida do arco eléctrico produzido.

Um outro objecto da invenção consiste em proporcionar um disjuntor eléctrico automático particularmente versátil e que permite introduzir, na largura normalizada do módulo, a protecção magnetotérmica de dois polos ou a protecção térmica; é também possível utilizar, para outras peças funcionais, os espaços vazios que ficam disponíveis, por virtude da nova disposição estrutural do disjuntor eléctrico automático. 3 3

Um outro objecto da invenção consiste em proporcionar um disjuntor eléctrico automático que, por virtude das suas características construtivas particulares, seja capaz de proporcionar a máxima fiabilidade e segurança de utilização.

Estes objectivos, estes objectos e outros que se evidenciarão adiante são atingidos por um disjuntor eléctrico automático modular com optimização dos espaços usados, que inclui um corpo chato, em forma de caixa rectangular, que tem, na sua face traseira, um dispositivo para o acoplamento a uma guia em forma de ómega e, na sua face dianteira, uma saliência central através da qual pode ter-se acesso a uma peça de actuação, caractenzado por incluir, no interior do corpo em forma de caixa, pelo menos uma parte de protecção eléctrica, pelo menos um sistema cinemático para actuar no contacto móvel e pelo menos uma célula de sopragem, que estão mutuamente interligados e não ocupam mais de metade do volume interior formado pelo corpo em forma de caixa.

Outras características e vantagens evidenciar-se-ão na descrição de uma forma de realização preferida, mas não exclusiva, de um disjuntor eléctrico automático modular, com optimização dos espaços usados, ilustrada, apenas a título de exemplo não limitativo, nos desenhos anexos cujas figuras representam: A fig. 1, uma vista de lado esquemática do disjuntor eléctrico, que mostra o volume ocupado pelos componentes do disjuntor; A fig. 2, uma vista esquemática da disposição mútua dos componentes do disjuntor; A fig. 3, uma vista de lado do disjuntor, com uma parede do corpo em forma de caixa retirada, para mostrar os componentes; 4 4

A fig. 4, uma vista de frente do disjuntor eléctrico; A fig. 5, uma vista em planta do disjuntor eléctrico; A fig. 6, uma vista em perspectiva esquemática do disjuntor eléctrico com a parede lateral removida; A fig. 7, uma vista em perspectiva com as peças separadas do sistema cinemático para a actuação do contacto móvel; A fig. 8, uma vista do sistema cinemático para actuação do contacto móvel, na posição de abertura; A fig. 9, uma vista do sistema cinemático para actuação do contacto móvel, na posição de fecho; e A fig. 10, uma vista esquemática do sistema cinemático para a actuação do contacto móvel, que foi libertado devido à intervenção de um dispositivo de protecção, com a peça de actuação ainda na posição de fecho.

Com referência às figuras anteriores, o disjuntor eléctrico automático modular, com optimização dos espaços usados, de acordo com a invenção, inclui um corpo (1) em forma de caixa rectangular, que tem a forma clássica normalizada, com 18 mm de espaçamento, e forma, na face traseira, um dispositivo (2) para ligação à guia em forma de ómega, de acordo com as normas DIN; o dispositivo de ligação pode ser de um tipo conhecido em si, não sendo portanto aqui descrito com pormenor. O corpo (1) em forma de caixa rectangular tem, na face dianteira, uma saliência (3), na qual se coloca a peça de actuação ou manipulo (4); esta peça ou manipulo tem também uma configuração convencional. A particularidade importante da invenção consiste no facto de se 5 proporcionar uma nova disposição estrutural, que permite acomodar o dispositivo de protecção eléctrica (10), o sistema cinemático para a actuação do contacto eléctrico móvel (11) e a célula de sopragem (12), no interior da carcaça em forma de caixa rectangular, de modo que não se ocupa mais de metade do volume interior do corpo em forma de caixa rectangular.

Como se mostra esquematicamente na fig. 1, o volume ocupado é na prática delimitado pelo eixo médio, que passa na peça de actuação e pelo espaço dirigido para as extremidades superior e inferior, de modo que na prática se obtêm no interior de um mesmo módulo constituído pelo corpo em forma de caixa rectangular, espaços que podem ser usados, por exemplo, para introduzir um disjuntor automático para a protecção de um outro polo, para proporcionar um polo neutro, para proporcionar protecção diferencia! dos polos protegidos ou para introduzir quaisquer outros dispositivos que possam ser necessários.

Deve salientar-se que, na prática, se proporciona um disjuntor eléctrico automático que, ocupando metade do espaço tipicamente ocupado pelos disjuntores automáticos do tipo convencional, permite reduzir significativamente o espaço total ocupado, permitindo ter metade do número de módulos usados para proporcionar as protecções convencionais.

Para conseguir esta vantagem, é importante a disposição mútua das várias peças, como mostra esquematicamente a fig. 2.

Em particular, verificou-se que a protecção eléctrica tem de ser situada na saliência central, na metade proporcionada entre a borda da saliência e o eixo médio horizontal que passa pelo centro de rotação da peça de actuação, enquanto que a célula de sopragem se dispõe na face traseira do corpo em forma de caixa 6 rectangular, sendo o sistema cinemático interposto entre a protecção e a célula de sopragem.

De um ponto de vista estrutural, como se mostra claramente na fíg. 3, a protecção magnetotérmica é proporcionada pelas bobinas (20a) e a peça bimetálica (20b), enquanto que a célula de sopragem é constituída por 12 peças (21), com uma elevada capacidade de rotura, dispostas de modo que o contacto móvel (30), durante a abertura, na prática empurra o arco no sentido da célula, acelerando assim a sua eliminação. A forma de realização do sistema cinemático de actuação é também particularmente significativa: isto é proporcionado devido às peças muito compactas, de modo que é possível utilizar maiores velocidades de desengate, com as vantagens com isso obviamente relacionadas.

De acordo com uma forma de realização preferida mas não limitativa, o sistema cinemático para a actuação do contacto móvel (30), com a referência genérica (11), é constituído por um suporte (41), que está articulado numa cavidade (42) formada no corpo (43), a partir do qual se estende a peça ou alavanca de actuação (4). O suporte (41) aplica-se ao braço (44) de uma alavanca de movimento, com a referência genérica (45), que roda em tomo de um eixo em (46) em relação a um primeiro eixo de rotação ligado ao corpo (1) em forma de caixa rectangular.

Os outros braços (47) da alavanca de movimento (45) são articulados em dois elos de ligação (50), articulados nas suas outras extremidades, com a extremidade (51) de um componente transversal (52).

As extremidades (51) podem deslizar em ranhuras (53), formadas por uma 7 7

alavanca de actuação (54), com a forma em U e rotativa em tomo de um segundo eixo de rotação (56), rigidamente acoplado ao corpo em forma de caixa rectangular. A alavanca para aplicar à patilha de imobilização (59) coopera com a lingueta de imobilização (60) de uma peça de comando (61), que oscila em tomo de um terceiro eixo de rotação (62) e está provida, numa zona inferior, de uma extensão (63), para actuar no dispositivo de disparo térmico, enquanto que o disparo magnético é proporcionado no gancho (66).

Para o lado do eixo de rotação (62) a peça de comando (61) tem o gancho (66) que colabora com o contacto móvel (30).

Uma extensão do núcleo móvel do disjuntor magnético actua numa dobra (17) do contacto móvel (30), para proporcionar a abertura mais rápida.

Uma porção de ligação (70) está disposta em oposição ao gancho (66) e colabora com uma alavanca de accionamento (73) que, na prática, tem a finalidade de combinar o disparo de dois disjuntores dispostos no mesmo corpo em forma de caixa e estão dispostos simetricamente um em relação ao outro, relativamente ao eixo central e optativamente também de actuação dos componentes de um corpo em forma de caixa rectangular adjacente lateralmente. A outra extremidade do componente transversal (52) encaixa-se numa cavidade (75), formada numa guia de mola (76), que está montada rotativamente em relação ao contacto móvel (30), por meio de um eixo de rotação rebitado (78) e é empurrado por uma mola de pressão de contacto, designada pela referência numérica (77).

Em funcionamento prático, partindo da posição de abertura representada na fig. 6 e por rotação da peça de actuação (4), a alavanca de movimento (45) é feita 8 oscilar no sentido do movimento dos ponteiros do relógio, com uma rotação consequente dos elos de ligação (50) que, por interacção com a extremidade (51) do componente transversal (52), situada na alavanca de aplicação (54), provoca a impulsão rotacional do contacto móvel (30), dispondo por conseguinte a patilha de imobilização (59) da alavanca de aplicação (54) de modo que vai actuar na lmgueta de imobilização (60), que mantém a posição de fecho do contacto.

No caso do disparo automático, como se mostra na fíg. 10, a oscilação da peça de comando (61) provoca a rotação da alavanca de actuação (54), que já não está retida pela lingueta de imobilização (60), com a consequente elevação do contacto móvel, que é deslocado por uma mola de accionamento (68).

Deve evidentemente notar-se que a peça de actuação (4) também muda de posição; na fig. 10, esta peça representada ainda na posição de fecho. A partir da descrição anterior, é assim evidente que a invenção atinge os objectivos e os objectos pretendidos e, em particular, realça-se a provisão de uma estrutura que permite dispor o dispositivo de protecção magnética e térmica, a célula de sopragem e o sistema cinemático para provocar o disparo, apenas em metade do corpo em forma de caixa normalizada, normalmente usado para a produção de quadros eléctricos, permite introduzir um sistema muito prático e versátil, com a vantagem de ser apropriado para proporcionar as mais diversas soluções.

De facto, é possível proporcionar, na metade do corpo em forma de caixa rectangular que substancialmente deixa de ser usada, um polo neutro, um segundo polo protegido, a protecção diferencial dos polos protegidos, permitindo assim na prática reduzir a metade os espaços usados, na direcção da largura, visto que um único módulo permite uma funcionalidade dupla relativamente aos módulos 9 comercialmente disponíveis comercialmente. A invenção assim concebida é susceptível de numerosas modificações e variantes, tudo dentro do escopo do conceito inventivo, como se define nas reivindicações.

Lisboa, 3 de Abril de 2000

Claims (8)

1. Reivindicações 1. Disjuntor eléctrico automático modular com optimização dos espaços usados, que compreende um corpo chato (1), em forma de caixa, que tem na sua face traseira um dispositivo (2) para acoplamento com uma guia em forma de ómega e, na sua face dianteira, uma saliência central (3), na qual é possível o acesso a uma peça de actuação (4), compreendendo o referido corpo em forma de caixa pelo menos um componente eléctrico, compreendendo o pelo menos um componente eléctrico uma parte de protecçào eléctrica (10), pelo menos um sistema cinemático para actuar o contacto eléctrico móvel (11) e pelo menos uma célula de sopragem (12), estando a referida parte de protecçào eléctrica (10), o referido sistema cinemático (11) e a referida célula de sopragem (12) interligados operativamente mutuamente, caracterizado por compreender, no mesmo corpo em forma de caixa, dois componentes eléctricos diferentes, cada um dos quais ocupa a metade respectiva do espaço formado pelo referido corpo em forma de caixa, ocupando a referida parte de protecçào eléctrica (10), o referido sistema cinemático (11) e a referida célula de sopragem (12) do pelo menos um componente eléctrico nào mais de metade do volume interno definido pelo referido corpo em forma de caixa (1), estando a referida parte de protecçào eléctrica (10) disposta precisamente por cima da célula de sopragem (12), tendo a referida célula de sopragem (12) as suas partes ou elementos dispostos verticalmente, relativamente à referida face traseira do referido corpo, sendo a outra metade do referido volume interior do referido corpo ocupada por um componente eléctrico separado, sendo a referida parte de protecçào eléctrica (10) disposta por cima da referida célula de sopragem (12) e sendo o referido sistema cinemático (11) para actuação do contacto eléctrico móvel disposto 2 2

   entre a referida parte de protecção eléctrica (10) e a referida célula de sopragem (12).
2. 2. Disjuntor eléctrico automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida metade do volume interno ser limitada pelo plano médio que passa pela referida peça de actuação.
3. 3. Disjuntor eléctrico automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida parte de protecção eléctrica (10) estar disposta na saliência central (3), na metade proporcionada entre as paredes da referida saliência e o referido plano médio que passa através do centro de rotação da referida parte de actuação (4), estando a referida célula de sopragem (12) disposta na face traseira do referido corpo (1) em forma de caixa e estando o referido sistema cinemático (11) interposto entre a referida parte de protecção eléctrica (10) e a referida célula de sopragem (12).
4. 4. Disjuntor eléctrico automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida célula de sopragem (12) ser constituída por componentes que têm uma grande capacidade de rotura e ter um contacto móvel situado de modo que impele o arco no sentido da referida célula de sopragem, quando o. referido contacto se abre.
5. 5. Disjuntor eléctrico automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido sistema cinemático (11) para actuar o referido de contacto móvel compreender um suporte (41), articulado numa ranhura (42), formada no corpo (43), a partir da qual se estende a peça de actuação, aplicando-se o referido suporte ao braço (44) de uma alavanca de movimento (45) rotativa em tomo de um eixo, relativamente ao corpo (1) em forma de caixa e que está articulada no J outro braço da referida alavanca, por meio de dois elos de ligação (50) que, por sua vez, estão articulados nas extremidades (51) de um componente transversal (52) e pode deslizar numa ranhura (53) formada por uma alavanca de aplicação (54) que é rotativa em tomo de um segundo eixo de rotação (56), fixado rigidamente no referido corpo em forma de caixa, colaborando a referida alavanca de actuação (54) com uma peça de comando (61) que oscila em tomo de um terceiro eixo de rotação (62) e tem uma extensão (63), para aplicação ao dispositivo de disparo térmico e magnético, tendo a referida peça de comando uma lingueta de bloqueio com a qual colabora uma saliência de bloqueio que fica saliente da referida alavanca de aplicação.
6. 6. Disjuntor eléctrico automático de acordo com a reivindicação 5, caractenzado por os dispositivos de intervenção magnética e térmica interagirem num gancho (66) da referida peça de comando (61), disposto no lado do referido terceiro eixo de rotação (62).
7. 7. Disjuntor eléctrico automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma porção de interligação que colabora com uma alavanca de accionamento (71) para o acoplamento, em termos de disparo, de dois disjuntores colocados no mesmo corpo em forma de caixa e dispostos simetricamente em relação ao eixo médio, bem como para a acção optativa de componentes eléctricos de um corpo em forma de caixa, adjacente lateralmente.
8. 8. Disjuntor eléctrico automático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida câmara de sopragem (12) ser constituída por peças dispostas perpendicularmente à referida face traseira do referido corpo em forma de caixa.