BR0014657B1

BR0014657B1 - Contactor-disjuntor

Info

Publication number: BR0014657B1
Application number: BRPI0014657-9A
Authority: BR
Inventors: Gilles Baurand; Dominique Leglaye; Jean-Pierre Tellier
Original assignee: Schneider Electric Ind Sas
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2015-01-06
Also published as: DK1221171T3; EP1221171A1; FR2799572A1; CN1378699A; YU26502A; NO321071B1; AR026015A1; YU49481B; DE60003575T2; CO5300377A1; JP4409140B2; HUP0203442A3; PT1221171E; TR200200967T2; JP2003511842A; NO20021697L; KR20020035167A; EG22426A; FR2799572B1; MY124012A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CON-TACTOR-DISJUNTOR". [001] A presente invenção refere-se a um contactor-disjuntor que compreende pólos de contatos separáveis e, para comandar esses contatos, um eletroímã de comando, assim como a um dispositivo de proteção ao qual está associado um mecanismo de acionamento. [002] Um contator-disjuntor é um aparelho elétrico utilizado para comandar de modo voluntário a alimentação de potência e o corte de linhas ligadas a uma carga tal como um motor - quer dizer o funcionamento e a paralisação dessa carga -, por meio do eletroímã, que é próprio a sua parte "contactor", e para comandar automaticamente o corte da carga por meio do dispositivo de proteção, que é próprio a tal parte "disjuntor", desde que o dispositivo de proteção constate um defeito técnico tal como um curto-circuito em pelo menos uma das linhas. [003] Em um tal aparelho, o eletroímã e o dispositivo de proteção são requisitados a solicitar cada um deles um dispositivo multipolar para agir sobre os contatos móveis em resposta respectivamente a um comando voluntário e à detecção de um defeito elétrico. O mecanismo de acionamento é suscetível de passar, sob a ação de um disparo eletromagnético, de um estado de fechamento dos contatos para um estado de abertura dos contatos, e ele pode ser rearmado por um dispositivo de comando manual ele próprio capaz de assegurar a abertura e o fechamento dos contatos. [004] O documento EP-366 519 descreve assim um contator-disjuntor do tipo citado acima. O dispositivo de proteção é essencialmente mecânico, o que necessita um grande número de aparelhos para cobrir como é necessário a gama desejada de tensões e de correntes de potência. [005] O documento FR 2.759.489 descreve um contactor-disjuntor no qual e eletroímã assegura a comutação dos contatos tanto no modo contactar quanto no modo disjuntor. O caracter híbrido de funcionamento do eletroímã e sua rapidez necessária de comando no modo disjuntor são, portanto, problemáticos. [006] A invenção tem como objetivo conciliar uma boa confiabilidade de funcionamento em modo contactar com uma grande rapidez de corte em modo disjuntor, ao mesmo tempo em que organiza as ligações mecânicas e elétricas do aparelho de modo a cobrir a gama desejada em tensões e correntes de potência com um mínimo de constituintes. [007] De acordo com a invenção, um disparo eletromagnético é adicionado ao mecanismo de comando, e o dispositivo de proteção é ligado ao eletroímã por uma ligação de comando e ao mecanismo de comando por uma ligação de acionamento, de maneira a fornecer uma energia elétrica de alimentação ao eletroímã para a ligação de comando e, em caso de defeito elétrico, um sinal de acionamento para a ligação de acionamento. [008] De preferência, o dispositivo de proteção é ligado a bornes de alimentação em tensão alternada ou contínua, enquanto que o eletroímã é do tipo de corrente contínua que funciona sob uma tensão predeterminada, e o dispositivo de proteção apresenta um circuito a-daptador de tensão próprio para converter a tensão de alimentação na tensão predeterminada para alimentar o eletroímã. Além disso, o dispositivo de proteção é de preferência capaz de fornecer ao eletroímã uma corrente constante em suas fases de solicitação e de manutenção. [009] Os condutores de potência, os contatos separáveis e câmaras de corte associadas podem vantajosamente ser alojados dentro de uma base, o dispositivo de proteção sendo um módulo amovível adaptado de maneira intercambiável na base, enquanto que o eletroímã e o mecanismo de comando são associados de maneira fixa na base.

Nesse caso, o eletroímã e o mecanismo de comando podem ser alojados dentro de uma parte da base situada em avanço de maneira que se sucedem de cima para baixo da base: o eletroímã e o mecanismo de comando, o dispositivo de proteção e um local dedicado ao alojamento de um aditivo de contatos auxiliares. Os bornes de alimentação da bobina do eletroímã podem nesse caso ser alojados em adjacência ao módulo de proteção e lateralmente ao local do aditivo de contatos auxiliares. [0010] A base pode apresentar vantajosamente entre o módulo de proteção e o local do aditivo de contatos auxiliares um local dedicado ao alojamento de um aditivo de comunicação. É vantajoso que os locais reservados ao aditivo de comunicação e ao aditivo de contatos auxiliares sejam agrupados sob o módulo amovível de proteção. [0011] A descrição de um modo de realização não limitativo da invenção vai ser feita abaixo, em referência aos desenhos anexos. [0012] A figura 1 é um esquema de um contactor-disjuntor de a-cordo com a invenção. [0013] As figuras 2 a 4 são esquemas de variantes do contactor-disjuntor. [0014] As figuras 5 e 6 representam o contactor disjuntor em vista de frente e em corte de acordo com o plano VI-VI. [0015] O contactor-disjuntor possui pólos contactores dotados de contatos fixos 10 e de contatos móveis 11 aos quais são associadas câmaras de corte 12. Os contatos fixos 10 são ligados por condutores de potência 13, 14 a bornes de potência a montante (de fonte) 15 e respectivamente a bornes de potência a jusante (de carga) 16 dispostos dentro da caixa 17 do aparelho ou em terminais adaptados nessa última. Para cada pólo, os contatos móveis 12 são dispostos em uma ponte solicitada na direção de fechamento por uma mola 18 e na direção de fechamento por um impulsor 19. [0016] O contactor-disjuntor compreende um eletroímã 20 de tipo monoestável ou biestável e um dispositivo eletrônico de proteção e de comando 30; a finalidade do eletroímã e do dispositivo de proteção é de agir sobre os impulsores 19 dos diversos pólos. É conveniente notar que o eletroímã 20 é do tipo de corrente contínua e que ele é independente da tensão de alimentação, por exemplo da rede, enquanto que diferentes dispositivos de proteção e de comando 30 são previstos em função da tensão de alimentação: por exemplo 24 V DC, 24 V AC, 72 V AC, 240 V AC, etc. O dispositivo 30 assegura portanto por um lado a adaptação da tensão de alimentação ao nível da tensão contínua desejada para o eletroímã, e assegura por outro lado o fornecimento de uma corrente constante, por exemplo da ordem de 100 mA, para a bobina 21 do eletroímã 20 tanto na solicitação quanto em manutenção. [0017] O dispositivo de proteção e de comando 30, abaixo simplesmente designado como "dispositivo de proteção", compreende captores de corrente 31 que detectam as correntes dos diversos pólos; os captores 31 podem como indicado na figura 2 ser conectados aos condutores de potência 14 dos diversos pólos por pinças ou tomadas 32. Os captores 31 são ligados a um circuito de proteção 33 que elabora um sinal de defeito em caso de curto-circuito constatado pelos captores ou em caso de outro defeito elétrico. O circuito de proteção 33 é ligado em sua saída por uma ligação de acionamento 33A a um disparo eletromagnético 41 de ação fugitiva que solicita uma alavanca de uma trava que pertence a um mecanismo 40 de comando dos contatos. O circuito de proteção 33 desempenha também o papel de ligação de alimentação e ele é ligado a um circuito de comando 34 que determina uma corrente regulada de alimentação para a bobina e que é ligado por uma ligação de comando 34B à bobina 21 do eletroímã 20. [0018] A tensão de alimentação do dispositivo de proteção, do disparo e da bobina é aplicada a bornes 35 associados ao dispositivo de proteção 30 e situados de acordo com o caso na própria caixa do dispositivo 30 ou em um terminal ou aditivo anexado ao dispositivo ou a uma base à qual é adaptado o dispositivo. O dispositivo de proteção 30 é variável em função do calibre em corrente do contactor-disjuntor e compreende um circuito de conversão de tensão 36 ligado aos bornes de alimentação 35 do contactor-disjuntor e próprio para fornecer uma tensão de nível predeterminado ao dispositivo 30 e à bobina 21 do ele-troímã. [0019] Um botão de comando manual 42 suscetível de tomar uma posição de funcionamento ("on") e uma posição de paralisação ("off") opera junto com o mecanismo 40 para comandar a comutação dos contatos 11. É evidente que é possível prever dois botões, um para a função funcionamento e o outro para a função paralisação. O mecanismo de comando 40 compreende [0020] - uma parte de acionamento biestável 40A comandada pelo disparo eletromagnético 41, [0021] - uma parte de comando automático biestável 40B comandada pelo eletroímã 20 a partir de uma ordem de funcionamento ou de paralisação comunicada aos bornes 35 e [0022] - uma parte de comando manual 40c comandada diretamente pelo botão 42 e influenciável pela parte de acionamento 40A. [0023] As partes 40A, 40C agem sobre os contatos móveis 11 via um dispositivo deslizante ou pivotante 43A,C e a parte 40B age sobre os contatos móveis 11 via um dispositivo deslizante ou pivotante 43B. Esses dois dispositivos 43A,C e 43B podem ser distintos. Em um modo de realização preferido, os dispositivos 43A,C e 43B são aplicáveis sobre uma alavanca pivotante multipolar e comum 44 ela própria aplicável sobre os impulsores polares 19 (ver a figura 3). [0024] Nos modos de realização representados nas figuras 2 a 4, o contactor-disjuntor possui uma base 50 e o dispositivo de proteção 30 é constituído por um módulo eletrônico de proteção adaptado de maneira intercambiável na base e que é função do calibre de corrente destinada ao contactor-disjuntor. A base apresenta em sua parte traseira meios de fixação 51 a um suporte tal como um trilho normalizado ou uma platina de sustentação e compreende ou recebe em suas partes alta e baixa terminais 52, 53 que alojam os terminais de potência 15, 16. A base aloja os condutores de potência 13, 14, os contatos fixos 10 e móveis 11 e a câmaras de corte 12. [0025] Na figura 2, o eletroímã 20 e o mecanismo de comando 40 são alojados dentro de um módulo eletromagnético de comando 60 unido à base 50. Nas figuras 3 e 4, o eletroímã 20 e o mecanismo de comando 40 são alojados dentro de um compartimento - ou dois compartimentos -, situado(s) na parte alta da base 50 em um avanço 54 dessa última. Dispõe-se nesse caso de um conjunto eletromecânico de comando e de corte 50, 20, 40 que é independente da tensão de alimentação e que permanece imutável para diversos calibres de corrente, a adaptação em tensão sendo assegurada pelo conjunto de circuitos eletrônicos do módulo de proteção 30 e a calibragem da corrente sendo assegurada pela escolha de um módulo de proteção 30 determinado. [0026] Na figura 3, o eletroímã 20 e o módulo de proteção 30 são dispostos na parte em avanço 54 da base de maneira que se sucedem de cima para baixo da base: o eletroímã 20 e o mecanismo 40, o módulo de proteção 30 e um local 55 dedicado ao alojamento de um aditivo 56 de contatos auxiliares. Os bornes de alimentação 35 da bobina 21 do eletroímã 20 são alojados no local 55 ou no aditivo 56 de contatos auxiliares. [0027] Na figura 4, a base 50 apresenta entre o módulo de prote- ção 30 e o local 55 do aditivo 56 de contatos auxiliares um local 57 dedicado ao alojamento de um aditivo de comunicação 58 ao qual é possível conectar por exemplo um barramento de comunicação do a-parelho considerado com outros aparelhos elétricos, esse barramento sendo por exemplo capaz de alimentar e comandar o aparelho. A caixa do módulo de proteção 30 pode apresentar um ressalto 37 próprio para manter o aditivo de comunicação 58 em seu local 57. [0028] Um interruptor 59 é disposto no aditivo 56 (figura 4) ou no módulo de proteção 30 (figura 1) para cortar a alimentação desse último quando o botão é colocado na posição "paralisação". [0029] O contactor-disjuntor é montado e funciona da seguinte maneira. Em uma base 50 dotada de um eletroímã de calibre desejado é adaptado um módulo de proteção 30 próprio para adaptar a tensão à tensão de funcionamento nominal do eletroímã e a fornecer a esse último uma corrente constante tanto na fase de solicitação quanto na fase de manutenção. [0030] O botão 42 sendo suposto inicialmente na posição de funcionamento, a tensão aplicada aos bornes 35 ocasiona via o circuito de comando 34 a alimentação da bobina 21 e, via a parte 40B do mecanismo 40, o fechamento dos contatos 10, 11. Uma abertura manual dos contatos é provocada pela colocação do botão 42 na posição de paralisação, via a parte 40C do mecanismo 40, enquanto que o interruptor 59 se abre como indicado mais acima. Uma abertura automática dos contatos é provocada pela comutação do circuito 33 em função por exemplo do sinal de superintensidade fornecido por um captor 31; essa comutação provoca a comutação da parte 40A do mecanismo 40 via o disparo 41. A ausência de tensão nos bornes 35 provoca a de-sexcitação da bobina 21 e, via a parte 40B, a abertura dos contatos.

Claims

1. Contactor-disjuntor que compreende: - condutores de potência dotados de pólos de contatos separáveis fixos e móveis, - um eletroímã de comando (20) e um dispositivo de proteção (30) próprios para agir através de pelo menos um dispositivo mul-tipolar sobre os contatos móveis (11) em resposta respectivamente a um comando voluntário e à detecção de um defeito elétrico, o dispositivo de proteção compreendendo captores (31) das correntes encaminhadas pelos condutores de potência e um circuito de elaboração (33) de um sinal de acionamento, - um mecanismo de comando (40) dos contatos, que compreende o dispositivo multipolar e que é suscetível de ser acionado para que o dispositivo multipolar comute entre um estado de abertura dos contatos e um estado de fechamento dos contatos, caracterizado pelo fato de que: - ao mecanismo de comando é adicionado um disparo eletromagnético (41), - o dispositivo de proteção (30) é ligado ao eletroímã (20) por uma ligação de comando (33B) e ao mecanismo de comando (40) por uma ligação de acionamento (33A), de maneira a fornecer uma energia elétrica de alimentação ao eletroímã para a ligação de comando (33B) e, em caso de defeito, um sinal de acionamento para a ligação de acionamento (33A).

2. Contactor-disjuntor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de proteção (30) é ligado a bornes (35) de alimentação em tensão alternada ou contínua, enquanto que o eletroímã (20) é do tipo de corrente contínua que funciona sob uma tensão predeterminada, e o dispositivo de proteção apresenta um circuito adaptador de tensão (36) próprio para converter a tensão de alimentação na tensão predeterminada para alimentar o eletroímã.

3. Contactor-disjuntor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de proteção (30) fornece ao eletroímã (20) uma corrente constante em suas fases de solicitação e de manutenção.

4. Contactor-disjuntor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os contatos móveis (11) são situados em pontes de contato cujo deslocamento é comandado por impulsores (19), o eletroímã (20) e o mecanismo de comando (40) agindo sobre uma alavanca comum (44) aplicável sobre os impulsores (19).

5. Contactor-disjuntor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os condutores de potência (13, 14), os contatos separáveis (10, 11) e câmaras de corte associadas (12) são alojados dentro de uma base (50) e o dispositivo de proteção (30) é um módulo amovível adaptado de maneira intercambiável na base, enquanto que o eletroímã (20) e o mecanismo de comando (40) são associados de maneira fixa na base.

6. Contactor-disjuntor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o eletroímã (20) e o mecanismo de comando (40) são alojados dentro de uma parte (54) da base (50) situada em avanço de maneira que se sucedem de cima para baixo da base: o eletroímã (20) e o mecanismo de comando (40), o dispositivo de proteção (30) e um local (55) dedicado ao alojamento de um aditivo (56) de contatos auxiliares.

7. Contactor-disjuntor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que bornes de alimentação (35) da bobina (21) do eletroímã (20) são alojados em adjacência ao módulo de proteção (30) no local (55) do aditivo (56) de contatos auxiliares.

8. Contactor-disjuntor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a base (50) apresenta entre o módulo de proteção (30) e o local (55) do aditivo (56) de contatos auxiliares um local (57) dedicado ao alojamento de um aditivo (58) de comunicação.

9. Contactor-disjuntor que compreende: - condutores de potência dotados de pólos de contatos separáveis fixos e móveis aos quais são associadas câmaras de corte, - um eletroímã de comando (20) e um dispositivo de proteção (30) próprios para agir através de pelo menos um dispositivo de acionamento multipolar sobre os contatos móveis (11) em resposta respectivamente a um comando voluntário e à detecção de um defeito elétrico, o dispositivo de proteção compreendendo captores (31) das correntes encaminhadas pelos condutores de potência e uma primeira ligação elétrica (33B) com o eletroímã (20), caracterizado pelo fato de que: - o dispositivo de proteção (30) é intercambiável e um circuito eletrônico (36) de conversão da tensão de alimentação em uma tensão adaptada ao eletroímã (20) são associados ao dispositivo de proteção, - o dispositivo de proteção é ligado por uma segunda ligação elétrica (33 A) a um disparo magnético (41) próprio para comandar um mecanismo (40) de comando dos contatos capaz de abertura mantida dos contatos e que pode ser rearmado por um botão de comando manual (42), - o mecanismo de comando (40) apresenta uma parte bies-tável de comando automático (40B) comandada pelo eletroímã (20) e uma parte biestável de acionamento (40A) comandada pelo disparo magnético (41) para agir sobre os pólos de contato.

10. Contactar de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de proteção (30) compreende meios (34) que asseguram a alimentação da bobina (21) do eletroímã (20) com uma corrente sensivelmente constante nas diversas fases do estado de funcionamento do contactor-disjuntor.