BRPI0606416B1

BRPI0606416B1 - Contato de ligação mecânico para comutação

Info

Publication number: BRPI0606416B1
Application number: BRPI0606416-7A
Authority: BR
Inventors: Güter Kloth; Silke Wrede
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
Priority date: 2005-10-08
Filing date: 2006-07-22
Publication date: 2019-05-07
Also published as: DE102005048308B3; ATE416469T1; EP1932162A1; HK1116916A1; KR20080068842A; BRPI0606416A2; CN101080793A; JP4879272B2; US7683282B2; CN101080793B; UA91378C2; ES2316090T3; JP2009512123A; US20080128257A1; KR101227624B1; WO2007042088A1; RU2399981C2; RU2008118228A; DE502006002283D1; EP1932162B1

Abstract

contato de liggação mêcanico para comutação. a presente invenção refere-se a um contato de ligação mecânico tendo um suporte de material isolante (1) no qual estão dispostos contatos fixos (4, 5, 6) além disso, uma alavanca de ligação (2) está mon.:ada de modo tal, que ela pode girar sobre o suporte de material isolante (1) e possui um braço articulado (22) além disso, está também montada sobre o suporte de material isolante (1) uma carcaça de contato articulada (3) que porta garras de contato paralelas (9, 10) que confinam os contatos fixos conectados (4, 5, 6) dos dois lados quando é feito o contato.

Description

CONTATO DE LIGAÇÃO MECÂNICO PARA COMUTAÇÃO

A presente invenção refere-se a um contato de ligação mecânico para a comutação em um comutador de alta tensão de um interruptor escalonado.

É conhecido de DE-PS 100 50 821 Cl um contato de ligação para uma interrupção bipolar para um interruptor escalonado. O contato de ligação mecânico conhecido apresenta um suporte de material isolante no qual são dispostos contatos fixos, que possuem áreas de contato esféricas. Além disso, neste suporte de material isolante é montado de modo rotativo um suporte de contato, que está ligado a um braço articulado que pode ser girado dentro de um determinado ângulo. Na extremidade livre do braço articulado é fixada uma peça de contato, que por sua vez apresenta nas suas duas extremidades cilindros de contato. Através destes cilindros de contato, os contatos fixos podem ser ligados alternativamente. Dependendo da posição do braço articulado, os cilindros de contato entram em contato com a superfície esférica de contatos fixos correspondentes, dispostos de lados opostos, ligando-os eletricamente entre si.

Este contato de ligação mecânico provou ser satisfatório na prática, no entanto, no caso de interrupção bipolar de correntes muito altas, ele apresenta inconvenientes. Por um lado com a modalidade construtiva descrita dos contatos fixos esféricos e com os cilindros de contato articuláveis ocorre um ricochete de contato indesejável, por outro lado com esta construção de interrupção bipolar se produzem grandes forças de corrente, que reduzem a pressão de compressão dos cilindros de contato sobre os contatos fixos respectivos. Isto se deve ao efeito físico de que, como consequência da contração da corrente nos pontos estreitados de um contato entre superfícies ocorrem forças levantadoras.

É um objetivo da presente invenção, portanto, propor um contato de ligação mecânico, que, mesmo com altas correntes, oferece uma comutação ou ligação confiável, segura, livre de

2/7 ricochete e de arco voltaico.

Este objetivo é atingido por um contato de ligação mecânico da presente invenção. A invenção também prevê modalidades vantajosas.

Com a modalidade consoante a presente invenção dos contatos móveis em forma de garras de contato, que confinam dos dois lados os contatos fixos respectivos, para começar é reduzido o efeito de ricochete entre contatos. Produz-se ainda, com a solução consoante a invenção, uma pressão de contato forte e constante.

A presente invenção será descrita com mais detalhes, a titulo de exemplo, fazendo-se referência aos desenhos.

Neles:

A Figura 1 mostra um contato de ligação mecânico de acordo com a presente invenção completo e em perspectiva.

A Figura 2 mostra este contato de ligação mecânico com a parte superior do suporte de material isolante, ainda a ser descrito, retirada.

A Figura 3 mostra o suporte de material isolante separadamente, sem os demais componentes montados.

A Figura 4 mostra uma alavanca de ligação do contato de ligação separadamente.

A Figura 5 mostra uma carcaça de contato do contato de ligação separadamente.

A Figura 6 mostra uma vista esquemática do efeito conjunto da alavanca de ligação, da carcaça do contato assim como dos contatos do contato de ligação de acordo com a presente invenção.

A Figura 7 mostra uma combinação de dois contatos de ligação de acordo com a presente invenção consoante a Figura 1 como um grupo de construção monofásico individual para o contato de ligação principal e o contato de ligação de resistência de um interruptor escalonado.

A Figura 8 mostra uma comutação de um comutador de alta tensão de um interruptor escalonado, como ela pode ser colocada em prática por meio dos contatos de ligação

3/7 mecânicos de acordo com a presente invenção.

Inicialmente, deve ser descrito com detalhes o contato de ligação mecânico de acordo com a invenção ilustrado nas Figuras 1 e 2. Ele apresenta um suporte de material isolante 5 de dois componentes 1, que acolhe os demais componentes que serão descritos mais adiante, e envolve o conjunto como um todo. Na Figura 2 foi retirada a parte superior do suporte de material isolante de dois componentes 1 a fim de se poder ilustrar melhor os componentes que se encontram no interior.

O suporte de material isolante 1 é dotado de furos longitudinais 11 ... 14, que se estendem em uma haste respectiva ajustada, furos estes que serão comentados com mais detalhes abaixo. Na região de um outro furo longitudinal é previsto um mancal 16, no qual é montada de modo 15 rotativo uma alavanca de ligação 2 por meio de uma cavilha de suporte não ilustrada. Do lado é disposto um outro mancal 17, que acolhe uma carcaça de contato 3, que será descrita com mais detalhes abaixo. Finalmente são ainda previstos no suporte de material isolante 1 assentos em forma de calotas

18, dentro dos quais se apoiam molas de compressão 8, que também serão descritas ainda mais adiante. No suporte de material isolante 1 são dispostos dois contatos fixos 4, 5 opostos entre si, assim como um trilho de contatos 6.

Na Figura 3 é ilustrado, novamente em separado, o 25 suporte de material isolante descrito.

A alavanca de ligação 2, que na Figura 4 é novamente mostrada separadamente, é fixada de modo giratório no mancal do suporte de material isolante 1 por meio de um mancal

21. Ela apresenta um braço articulado 22, que pode ser qirado ao redor do mancal 21 e que por sua vez possui um dispositivo de arrasto 23 na sua extremidade livre. Lateralmente, no braço articulado 22 são previstos dois assentos para contramancal 24, que são projetados em forma de calotas e também servem para o suporte de molas de compressão 8 ainda a 35 serem descritas. Na sua outra extremidade livre oposta à alavanca de ligação 2 a alavanca de ligação 2 apresenta um

perfil de acionamento em forma de forquilha 25.

A carcaça de contato 3, que na Figura 5 novamente é mostrada separadamente, possui uma abertura para dispositivo de arrasto 31, na qual engata o dispositivo de arrasto 23 da alavanca de ligação 2. A carcaça de contato 3 apresenta ainda um assento de contato 32 com guia de mola 33, onde são fixadas garras de contato 9, 10, que são fixadas por uma cavilha de mancal 35 em uma disposição paralela. A carcaça de contato 3 é montada de modo articulado no mancal 17 do suporte de material isolante 1 por meio de um mancal 34 e da cavilha de mancal 35.

Na Figura 6 novamente é mostrada a interação entre a alavanca de ligação 2, a carcaça de contato 3, e as garras de contato 9, 10. Nesta ilustração o trilho de contato 6 é projetado como sendo contínuo, isto é, em uma só peça. Dentro do âmbito da invenção, este projeto é uma vantagem, mas não é nenhuma característica imprescindível; poderia ser perf eitamente bem projetado, em vez de um tal trilho de contato, com contatos separados, podendo os contatos 4 e 5 também ser projetados como peças de contato separadas. Observando-se esta figura, devemos esclarecer o modo como se produz o efeito do contato de ligação mecânico de acordo com a presente invenção; se o acionamento do comutador de alta tensão fizer com que um cilindro, ou semelhante, se desloque para dentro do perfil de acionamento 25 da alavanca de ligação 2 e correr sobre este trilho, a alavanca 2 . como um todo girará ao redor do seu mancal 21. O seu dispositivo de arrasto 23, que é conduzido por junta moldada no interior do furo de dispositivo de arrasto 31 da carcaça de contato 3, faz esta carcaça de contato 3 girar ao redor deste mancal 34. Deste modo, as garras de contato 9, 10 paralelas fixadas nela ligam os contatos fixos 4, 5 respectivos, mais exatamente deslizam sobre o trilho de contato que neste caso é projetado em uma única peça. Deve-se observar que as duas garras de contato 9, 10 confinam dos dois lados cada contato fixo respectivo. Para uma melhor visibilidade do conjunto, foram

5/7 excluídas do desenho as molas de contato que estão presentes em tais garras de contato para a produção da pressão de contato necessária. Os componentes que estão sendo descritos funcionam de acordo com a presente invenção como uma engrenagem espacial tridimensional.

Neste caso aproveita-se o efeito físico das forças de corrente: se duas linhas se estendem em paralelo, as correntes que as percorrerem simultaneamente em direções contrárias, se repelem mutuamente; se, no entanto, elas correrem na mesma direção, elas se atraem. Este efeito fisico de atração mútua é realizado para o seu acionamento pelas duas garras de contato paralelas 9, 10, que confinam dos dois lados cada contato fixo e, que são atravessadas pela corrente na mesma direção, em conjunto com a engrenagem tridimensional descrita. Isto constitui uma vantagem considerável da presente invenção em comparação com o estado da técnica.

Na Figura 7 são mostrados dois destes contatos de ligação de acordo com a presente invenção, que se constituem em uma unidade de comutação mecânica completa para uma fase de um comutador de alta tensão. Neste caso um contato de ligação I age como um contato de ligação principal e o contato de ligação II como um contato de ligação de resistência. Componentes iguais são indicados com os mesmos números de referência; deve-se reconhecer que os dois módulos são construídos de modo totalmente idêntico. Para se ter uma melhor visibilidade, nesta ilustração nem todos os detalhes descritos foram dotados com números de referência; além dos componentes já explicados, aqui são ainda indicadas linhas de conexão elétricas 7. Nesta figura podem ser facilmente reconhecidas as molas de compressão 8, que se encontram entre cada um dos assentos em forma de calota 18 do suporte de material isolante 1 e um contramancal em forma de calota 24 da alavanca de ligação 2. Através destas molas de pressão 8 é produzido um efeito de encaixe; a alavanca de ligação 2 respectiva é girada contra a força da mola de pressão 8 prétensionada e atinge de modo confiável, depois de ter

6/7 ultrapassado o ponto morto, a outra posição extrema. Os dois módulos são, como já citados, essencialmente idênticos sendo, no entanto, possível e em diversos casos aconselhável, projetar-se os perfis de acionamento 25 das duas alavancas de ligação 2 com formatos diferentes, a fim de se fazer variar a sequência de ligações e a velocidade de comutação.

Na Figura 8 é mostrada a parte de comutação elétrica de um interruptor escalonado, que pode ser colocada em prática com o arranjo de dois contatos de ligação ilustrados na Figura 7. Na região superior do comutador é esquematicamente ilustrado o seletor do interruptor escalonado, que produz uma pré-seleção sem carga da nova tomada de enrolamento n + 1, para a qual se deve comutar, enquanto a tomada de enrolamento anterior n ainda está eletricamente ligada. Abaixo desta região são mostrados os dois lados do comutador de alta tensão A e B, entre os quais se produzirá em seguida uma comutação ininterrupta sob carga. Os contatos MCA e MCD são os contatos principais contínuos respectivos, dos quais um está fechado em funcionamento estacionário e conduz, portanto, a corrente. MSV indica uma célula de vácuo de ligação no ramal de ligação principal, TTV uma célula de vácuo de ligação no ramal de ligação de resistência, que apresenta a sobre-resistência de ligação adicional R. As linhas tracejadas mostram a parte de comutação que é tecnicamente realizada pelos dois contatos de ligação mecânicos I e II de acordo com a presente invenção. O contato de ligação mecânico II que serve como contato de ligação principal é indicado como MTF, o contato de ligação mecânico I que serve como contato de ligação de resistência é indicado como TTF. Y indica a saída da carga.

7/7

LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA

Suporte de material isolante
11.	Furo	longitudinal
12.	Furo	longitudinal
13.	Furo	longitudinal
14.	Furo	longitudinal
15.	Furo	longitudinal
16.	Mancai
17.	Mancai adicional
18.	Assento em forma de calota

2. Alavanca de ligação

21. Mancai

22. Braço articulado

23. Dispositivo de arrasto

24. Contramancal em forma de calota

25. Perfil de acionamento em forma de forquilha

3. Carcaça de contato

31. Abertura para o dispositivo de arrasto

32. Assentos de contato

33. Guia da mola

34. Mancai

35. Cavilha de mancai

4. Contato fixo

5. Contato fixo

6. Trilho de contato

7. Linha de conexão

8. Mola de compressão

9. Garra de contato

10. Garra de contato

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Contato de ligação mecânico para comutação, especialmente em um comutador de alta tensão, em que é previsto um suporte de material isolante (1) , no qual são 5 dispostos contatos fixos que podem ser ligados (4, 5, 6), sendo montada de modo giratório no suporte de material isolante (1) uma alavanca de ligação (2), que em uma de suas duas extremidades livres apresenta um braço articulado (22) e na outra extremidade livre um perfil de acionamento (25) e 10 sendo a alavanca de ligação (2) articulável, quando da aplicação de força sobre o perfil de acionamento (25) , de modo ininterrupto, de um dos seus dois estados estacionários para o outro, caracterizado pelo fato de que:

no suporte de material isolante (2) é montada ainda uma

15 carcaça de contato (3) que é articulada ao redor de um mancai separado (34), a carcaça (3) porta duas garras de contato (9, 10) paralelas e eletricamente ligadas entre si, que confinam dos dois lados os contatos fixos (4, 5, 6) respectivamente 20 ligados, a carcaça de contato (3) está mecanicamente ligada à alavanca de ligação (2) e é por ela acionável.
2. Contato de ligação mecânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a alavanca de

25 ligação (2) apresenta um dispositivo de arrasto (23) que engata por junta moldada em um furo para dispositivo de arrasto (31) da carcaça de contato (3).
3. Contato de ligação mecânico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um dos 30 contatos fixos é projetado em forma de um trilho de contato (6), sobre o qual deslizam as garras de contato (9, 10) por deslocamento da carcaça de contato (3).