BRPI0611611A2 - disjuntor eletromecánico, e, método para interromper a corrente em um disjuntor eletromecánico - Google Patents

Abstract

DISJUNTOR ELETROMECáNICO, E, MéTODO PARA INTERROMPER A CORRENTE EM UM DISJUNTOR ELETROMECáNICO. é descrito um disjuntor eletromecânico destinado a estabelecer e interromper a corrente em um circuito principal (3, 4) e compreende um elemento de contato fixo (5) e um elemento de contato móvel (6) que, em uma primeira posição, ficam em contato elétrico um com o outro para levar a corrente do circuito principal (3, 4). O dito elemento de contato móvel (6) é adaptado para ser deslocado para uma segunda posição na qual ele fica separado do elemento de contato fixo (5) para que a corrente no circuito principal seja cortada. O disjuntor é provido com um dispositivo de fusível (2) compreendendo uma bobina de magnetização (8) atravessada por uma corrente de magnetização para produzir um campo magnético (26) adaptado para acionar um arco gerado pela separação dos ditos dois elementos de contato (5, 6) em um dispositivo de extinção de arco. O dispositivo de fusível (2) compreende eletrodos (12) conectados eletricamente na bobina de magnetização (8) e adaptados para cooperar com o dito arco de uma maneira tal que este gere a dita corrente de magnetização na bobina de magnetização (8). O campo magnético para acionar o arco é gerado pela ação do dito arco. Os ditos eletrodos (12) ficam localizados em um relacionamento com os ditos elementos de contato (5, 6) tal que o arco gerado pela separação dos ditos dois elementos de contato seja separado pelo menos parcialmente em um primeiro arco (13a) entre um elemento de contato (5) e os eletrodos (12) e um segundo arco (13b) entre os eletrodos (12) e o outro elemento de contato (6). O dito primeiro ou segundo arco (13a, 13b) é colocado em acoplamento paralelo com dita bobina de magnetização (8) conectada em um lado dos eletrodos (12) e no outro lado em um dos elementos de contato (5, 6). Esses recursos permitem obter alta eficiência de ruptura e desempenhos ainda durante a interrupção de correntes menores.

Description

"DISJUNTOR ELETROMECÂNICO, Ε, MÉTODO PARAINTERROMPER A CORRENTE EM UM DISJUNTORELETROMECÂNICO"

Esta invenção diz respeito a disjuntores eletromecânicosespecialmente, mas não exclusivamente, adaptados para a proteção deinstalações CC5 tais como redes de tração, incluindo veículos ferroviários.

Tais redes tipicamente têm uma tensão nominal de 750 a 3.000 V. O disjuntoré, por exemplo, usado para interrupção de correntes pesadas no caso de curto-circuito em algum lugar na instalação. Entretanto, ele tem também inúmerasoutras aplicações industriais. Tais disjuntores eletromecânicos conhecidos sãodestinados a estabelecer e interromper a corrente em um circuito principal ecompreendem um elemento de contato fixo e um elemento de contato móvelque, em uma primeira posição, ficam em contato elétrico um com o outro paralevar a corrente do circuito principal, o dito elemento de contato móvel sendoadaptado para ser deslocado para uma segunda posição na qual ele ficaseparado do elemento de contato fixo para que a corrente no circuito principalseja cortada, o disjuntor sendo provido com um dispositivo de fusívelcompreendendo uma bobina de magnetização atravessada por uma correntede magnetização para produzir um campo magnético adaptado para levar umarco gerado pela separação dos ditos dois elementos de contato para umdispositivo de extinção de arco, o dispositivo de fusível (2) compreendendodispositivo de eletrodo eletricamente conectado na bobina de magnetização eadaptado para cooperar com o dito arco de uma maneira tal que este gere adita corrente de magnetização na bobina de magnetização, o campomagnético para acionar o arco sendo gerado pela ação do dito arco.

Disjuntores são hoje em dia usados na maioria das estações dealimentação e veículos ferroviários em sistemas de tração. Esses disjuntoreseletromecânicos compreendem um elemento de contato fixo que coopera comum elemento de contato móvel. Em condições normais, esses elementos estãoem contato mútuo, e corrente em um circuito principal é conduzida entre oselementos. Durante o corte de corrente, a distância física entre esseselementos de contato é aumentada por meio de algum tipo de atuadoreletromecânico que criará um arco elétrico entre os dois elementos de contato.

A fim de tornar o corte da corrente efetivo, este arco elétricotem que ser extinto. Isto é normalmente feito fazendo uso de uma assimchamada câmara de extinção do arco de um tipo conhecido para a qual o arcoé direcionado por uma força relacionada com o campo magnético gerado pelocircuito principal. Nesta câmara de extinção do arco, o arco será dividido emuma pluralidade de arcos menores que finalmente levarão ao corte final dacondução nos elementos de contato separados.

A força eletromagnética para deslocar o arco para a câmara deextinção do arco em um disjuntor CC é de maneira geral função do quadradodo valor da corrente. Existe um problema particular quando a corrente a serinterrompida é muito baixa. Neste caso, a força gerada não será suficientepara deslocar o arco para a câmara de extinção do arco.

Com este propósito, disjuntores deste tipo são providos comum assim chamado dispositivo de fusível que pode ser do tipoeletromagnético, que significa que uma força eletromagnética é usada paralevar o arco elétrico para um dispositivo de extinção de arco tal como umacâmara de extinção do arco.

Por exemplo, na patente U.S. 4.302.644, é proposta umasolução de acordo com a qual uma bobina elétrica é conectada em série comos contatos e fica assim tirando toda a corrente do disjuntor. A fim de mantero volume do arranjo dentro de limites, somente uma pequena quantidade deespiras pode ser usada, que limitará a eficiência durante o corte de correntesmenores.

Sabe-se na técnica que, em alguns casos, a interrupção depequenas correntes pode ser muito mais exigente com relação ao desempenhoda interrupção do que em altas correntes.

Um objetivo da presente invenção é prover um projetomelhorado de um dispositivo de fusível para um disjuntor eletromecânico queelimina os inconvenientes dos dispositivos conhecidos.

De acordo com a invenção, este resultado é conseguidoprovendo um dispositivo de fusível com os recursos de acordo com areivindicação 1 e que é caracterizado pelo fato de que o dito dispositivoeletrodo fica localizado em um relacionamento tal com os ditos elementos decontato que o arco gerado pela separação dos ditos dois elementos de contatoseja separado pelo menos parcialmente em um primeiro arco entre umelemento de contato e o dispositivo de eletrodo e um segundo arco entre odispositivo de eletrodo e o outro elemento de contato, os ditos primeiro esegundo arcos sendo postos em acoplamento paralelo com a dita bobina demagnetização conectada em um lado no dispositivo de eletrodo e no outrolado a um dos elementos de contato.

Esses recursos permitem obter um disjuntor com uma altaeficiência, mesmo durante o corte de correntes mais baixas. Além disso, altaconsistência e vida útil e um menor custo podem ser obtidos.

Favoravelmente, o dispositivo de fusível fica arranjado de umamaneira tal que a corrente que passa na bobina de magnetização seja menorque a corrente que passa no primeiro e segundo arcos colocados emacoplamento paralelo com a bobina de magnetização entre o dispositivoeletrodo e um dos ditos elementos de contato.

Assim é possível usar uma bobina de magnetização com umnúmero considerável de espiras, o que permite melhorar o desempenho e aeficiência do dispositivo de fusível, mesmo durante o corte de correntesbaixas.

Em uma modalidade vantajosa, o elemento de contato móvelcompreende uma superfície que, em uma posição predeterminada do elementode contato móvel, fica nivelada com um plano que passa pelo(s) eletrodo(s)arranjado em ambos os lados da trajetória do elemento de contato móvel demaneira tal que pelo menos uma parte do arco possa saltar sobre o(s)eletrodo(s) para formar o dito primeiro arco e do(s) eletrodo(s) para oelemento de contato móvel para formar o dito segundo arco.

Este arranjo permite obter um funcionamento bastante precisoe seguro do disjuntor.

O dispositivo de fusível é favoravelmente provido com umcircuito de magnetização compreendendo pelo menos dois braços, cada qualterminando por elemento uma peça de pólo, o dito campo magnético paraacionar o arco sendo gerado pelo menos parcialmente entre as ditas peças depólo.

Esses recursos permitem gerar um campo magnético que éparticularmente bem adaptado para acionar o arco na câmara de extinção doarco para obter assim um alto desempenho de corte e segurança.

A invenção diz respeito além disso a um método deinterromper a corrente em um disjuntor eletromecânico destinado ainterromper a corrente em um circuito principal e compreendendo umelemento de contato fixo e um elemento de contato móvel que, em umaprimeira posição, ficam em contato elétrico um com o outro para levar acorrente do circuito principal, o dito elemento de contato móvel sendoadaptado para ser deslocado para uma segunda posição na qual ele é separadodo elemento de contato fixo para que a corrente no circuito principal sejacortada, um arco gerado pela separação dos ditos dois elementos de contatoque são levados para o dispositivo de extinção de arco por um dispositivo defusível compreendendo uma bobina de magnetização atravessada por umacorrente de magnetização para criar um campo magnético pela ação do arco,este sendo forçado a cooperar com o dispositivo de eletrodo eletricamenteconectado na bobina de magnetização de maneira a gerar a dita corrente demagnetização na bobina de magnetização para levar o arco para o dispositivode extinção, caracterizado pelo fato de que o arco gerado pela separação dosditos dois elementos de contato é separado pelo menos parcialmente em umprimeiro arco entre um elemento de contato e o dispositivo de eletrodo e umsegundo arco entre o dispositivo de eletrodo e o outro elemento de contato, osditos primeiro ou segundo arcos sendo postos em acoplamento paralelo com adita bobina de magnetização conectada em um lado no dispositivo de eletrodoe no outro lado em um dos elementos de contato.

Outros recursos, objetivos, usos e vantagens desta invençãoficarão aparentes a partir das reivindicações dependentes e da descriçãoseguinte com referência aos desenhos anexos que formam parte desta, e emque:

A figura 1 mostra um disjuntor de acordo com a invenção comum dispositivo de fusível e uma câmara de extinção do arco associada.

A figura 2 mostra em uma outra vista o arranjo do dispositivode fusível de acordo com a figura 1.

A figura 3 mostra o arranjo mecânico dos eletrodos em umdisjuntor de acordo com a invenção.

A figura 4 mostra um exemplo do arranjo do campo magnéticono dito dispositivo de fusível.

A figura 5 mostra detalhes do campo magnético do ditodispositivo de fusível.

A figura 6 mostra uma vista lateral dos elementosrepresentados na figura 5.

A figura 7 mostra uma vista detalhada de alguns elementosrepresentados na figura 5.

A figura 8 mostra uma variante do disjuntor compreendendoum ímã permanente no dispositivo de fusível.

As figuras 9A, 9B, 9C e 9D mostram esquematicamente aformação de arco em um disjuntor de acordo com a invenção.

A figura 1 mostra esquematicamente e de uma maneira geralum disjuntor de acordo com a invenção com o dispositivo de fusível 2 e umacâmara de extinção do arco 1 associada. Esta câmara de extinção do arco é deum desenho convencional e não será descrita com detalhes neste contexto. Ocaminho de corrente principal passa pela barra de contato 3 até um elementode contato mecânico fixo 5, através de um elemento de contato mecânicomóvel associado 4.

Em condições normais, esses elementos de contato ficamem contato elétrico uns com os outros levando a corrente principal. A correntepelos elementos de contato mecânico podem passar em qualquer direção nomomento em que o disjuntor é acionado.

O movimento do elemento de contato mecânico 6 é controladopor meio de um atuador bastante rápido 7, criando o movimento físiconecessário para abrir o contato elétrico, por exemplo, puxando os elementosde contato para fora um do outro e aumentando a distância entre os elementos.

Uma situação típica em que o disjuntor é acionado é quando,por algum motivo, surgir um curto-circuito em algum lugar no circuitoprincipal no qual o disjuntor está conectado.

Um curto-circuito como esse poderia aumentarconsideravelmente a corrente acima de valores nominais, que poderiacertamente danificar componentes e equipamento no dito circuito principal.

A fim de minimizar o efeito de um curto-circuito como esse,portanto, ser de interesse cortar completamente a corrente o mais rapidamentepossível, o que é assim conseguido por meio do disjuntor.

Entretanto, o disjuntor também deve poder cortar correntesmais baixas, o que causaria um maior problema de projeto.

Dispositivos de detecção (não mostrados) são, por exemplo,arranjados no circuito principal e destinados a detectar condições nas quais acorrente principal deve ser cortada. Uma condição como essa pode consistirem um aumento da corrente que poderia ser o resultado de um curto-circuito.

Dispositivo de controle cooperante (não mostrado) transmite um sinal aoatuador 7 do disjuntor que então abrirá o contato. Entretanto, o disjuntorpoderia também ser atuado manualmente, ou usando um sinal de controleordinário transmitido ao atuador 7 sem detecção de condições anômalas.

A figura 2 mostra em uma outra vista o arranjo do dispositivode fusível 2 de acordo com a figura 1. Nesta figura, a câmara de extinção doarco não está mostrada. O atuador 7 e as barras de contato 3, 4 estãoindicados, bem como duas peças de pólo 9, que serão descritas com maisdetalhes a seguir. A superfície superior no geral plana 15 é a superfície desuporte para a câmara de extinção do arco associada.

A figura 3 mostra o arranjo mecânico dos eletrodos nodispositivo de fusível 2. Em um orifício 16 na parte central de uma superfíciede suporte 15 as duas peças de pólo 9 estão indo para cima na direção dacâmara de extinção do arco 1 não mostrada nesta figura. Através deste orifício16, dois eletrodos 12 montados em cada lado do elemento de contato móvel 6podem ser também vistos. Conforme será descrito a seguir, esses eletrodosformam uma parte essencial da presente invenção.

O dispositivo de fusível 2 compreende além disso umaprimeira cometa guia 20 montada sobre o elemento de contato móvel 6 eeletricamente conectado neste, e uma segunda cometa guia 21 montada porcima do elemento de contato fixo 5 e eletricamente conectado neste.

A figura 4 mostra uma modalidade do arranjo de um campomagnético 25 no dispositivo de fusível 2. A bobina de magnetização 8 estágerando um campo magnético no dito circuito magnético compreendendo umnúcleo 8a e dois braços 11, cada qual terminado por uma peça de pólo 9. Nocircuito magnético estão também arranjadas duas peças de pólo 10 queformam parte da câmara de extinção do arco 1 que será montada por cima dasuperfície de suporte 15.Essas peças de pólo 10 não são fixas nas peças de pólo 9, masficarão arranjadas próximas ou em contato com essas peças de pólo 9 quandoa câmara de extinção do arco 1 for montada por cima do dispositivo de fusível2. O núcleo, braços e peças de pólo do circuito magnético sãoconvenientemente feitas de ferro. Este arranjo está também mostradoesquematicamente na figura 5.

A figura 5 mostra detalhes do circuito magnético 25 dodispositivo de fusível 2. Deve-se notar que a figura 5 é esquemática, edestina-se particularmente a mostrar a geração do campo magnético 26 nafolga entre os elementos de contato fixo e móvel 5, 6 e a câmara de extinçãodo arco. Quando acionada por uma corrente I(B), a bobina de magnetização 8está gerando um fluxo magnético através dos braços 11 do circuito magnéticoe na folga entre as peças de pólo 9, 10. O desenho e arranjo das peças de pólosão tais que uma maior indução é atingida na zona da câmara de extinção doarco 27 e uma indução 2 mais baixa, ou até mesmo consideravelmente maisbaixa, é gerada na zona 28 entre os elementos de contato móvel e fixo 5,6.

A figura 5 mostra também que os dois eletrodos 12 queformam o dispositivo de eletrodos são arranjados de uma maneira envolventeno elemento de contato móvel 6. Cada um desses eletrodos 12 compreende nasua parte superior uma protuberância 30 voltada uma para a outra. Ambos oseletrodos 12 são eletricamente conectados por um arame 31. Eles são tambémeletricamente conectados por um arame 32 na bobina de magnetização 8 edesta por meio de um arame 33 no elemento de contato móvel 6.

A figura 6 mostra uma vista lateral do arranjo dos eletrodos 12no dispositivo de fusível 2. De uma forma esquemática, está ilustrado como acorrente de ativação I(B) para a bobina de magnetização 8 de acordo com oexposto é gerada automaticamente durante a seqüência de corte sem a entradade energia de fora do disjuntor. Os elementos de contato fixo e móvel 5, 6estão mostrados em vista lateral. Um circuito elétrico cooperante compreendeo elemento de contato móvel 6, a bobina de magnetização 8 e o par deeletrodos 12 posicionado em qualquer lado do elemento de contato móvel 6.

O arranjo desses eletrodos está também mostrado na figura 7.

Em condições normais, os elementos de contato fixo e móvelestão em contato elétrico, levando toda a corrente principal I(M). Namodalidade mostrada, especialmente nas figuras 1 e 6, o elemento de contatomóvel 6 tem um movimento pivô 35. Isto significa que, em condiçõesnormais, as superfícies 17, 18 nos elementos de contato 6 e 5,respectivamente, estão em contato elétrico.

Se agora algumas condições pré-definidas forem detectadas nocircuito principal que, de acordo com a estratégia aplicada, resultem em umcorte da corrente principal, então o atuador 7, que pode ser do tipoeletromecânico, que age no elemento de contato móvel 6 receberá um sinal decontrole. Em decorrência disto, o elemento de contato móvel 6 é retirado doelemento de contato fixo 5.

A corrente principal I(M'), entretanto, não cairá a zeroimediatamente pelo fato de que um arco elétrico 13 é criado entre oselementos de contato fixo e móvel 5 e 6, respectivamente. O desafio para umdisjuntor é agora extinguir este arco elétrico o mais rápido possível a fim delimitar possíveis danos no circuito principal.

Conforme descrito anteriormente, este tipo de disjuntor usauma câmara de extinção do arco 1 para o qual o arco elétrico 13 é forçado afim de dividi-lo e finalmente extingui-lo. Nas figuras 1 e 6, a câmara deextinção do arco 1 é arranjada fisicamente na parte superior da figura. Umaforça motriz F que levará o arco para a câmara de extinção do arco é criadapela interação entre o arco e o campo magnético 26 no espaço em torno doselementos de contato 5, 6. Esta força motriz F tem então que ser direcionadapara cima na figura 6.

A força resultante no arco 13 no disjuntor de acordo com apresente modalidade tem em princípio três componentes que serão descritos aseguir. Um componente adicional será incorporado em uma variante deacordo com a figura 8.

Já quando o arco 13 aparece entre os elementos de contato 5,6, este arco será exposto a uma força do magnetismo remanescente nas partesde aço em torno do espaço onde o arco aparece. Adicionalmente, o arco 13em si criará um campo magnético que tentará defletir o mesmo. Quando adistância entre os elementos de contato 5, 6 aumenta, o arco 13 aumenta, e oelemento de contato móvel 6 atinge uma posição na qual uma superfície 17 doelemento de contato móvel 6 fica nivelada com um plano que passa peloseletrodos 12 arranjados em ambos os lados da trajetória do elemento decontato móvel 6 mostrado nas figuras 6 e 7. o arco tem na realidade a formade um plasma e o ponto ou área de impacto nas superfícies 17 e 18 não sãobem definidos. Quando a corrente I(S) é zero, que está até agora, o potencialnos eletrodos 12 é o mesmo que na superfície 17. O arco ou uma parte delepode agora saltar sobre um dos eletrodos 12 em um lado do elemento decontato 6 que então criará o arco 13a entre o elemento de contato fixo 5 e oeletrodo 12 e um arco adicional 13b entre o eletrodo 12 e a superfície 17. Adiferença de potencial em relação ao arco entre o eletrodo 12 e a superfície 17acionará agora uma corrente através da bobina de magnetização 8. Este fatoestá de acordo com a invenção usada para criar um campo magnético noespaço entre os elementos de contato 5, 6 e as peças de pólo 9, 10, quecertificarão que o arco é agora forçado para cima para a câmara de extinçãodo arco 1. Mostrou-se que este arranjo dá resultados muito bons igualmentepara menores valores na corrente principal. Deve-se notar que o arranjofunciona para ambas as direções da corrente principal no momento da ruptura.

Uma vez na câmara de extinção do arco 1, o arco deixa oseletrodos 12. A força para empurrar o arco ainda mais é assim criada pelaindução remanescente do circuito magnético. Quanto maior o nível deindução, tanto mais rápido o arco extinguirá para a câmara de extinção doarco.

Conforme foi descrito com relação à figura 5, o fluxomagnético deve-se ao desenho, muito mais alto entre as peças de pólo 9 e 10 ena câmara de extinção do arco 1 do que perto dos elementos de contato 5, 6,que é vantajoso.

A figura 7 mostra um exemplo do arranjo dos eletrodos 12 emuma vista detalhada no dispositivo de fusível 2. Os eletrodos 12 estãoenvolvendo de perto o elemento de contato móvel 6 para facilitar ao arco 13,ou pelo menos uma parte dele, saltar. Bem no topo do elemento 6, oseletrodos 13 são providos com duas protuberâncias 30 voltadas uma para aoutra. Essas partes dos eletrodos impedirão eficientemente que o arco mova-se para cima entre os eletrodos sem tocar nos mesmos.

A figura 8 mostra uma variante da modalidade anteriorcompreendendo um ímã permanente adicional 14 e um dispositivo de fusívelde acordo com a modalidade da figura 6. Este ímã permanente 14 cria umfluxo magnético adicional 14a na zona do arco no espaço entre os elementosde contato 5, 6. Este fluxo criará uma força Fp no arco 13 já desde o início quenão contribui diretamente para o movimento do arco para cima para a câmarade extinção do arco. A força será direcionada perpendicular ao plano do papele assim forçará o arco a fazer contato lateralmente com um dos eletrodos 12em um estágio inicial.

As figuras 9A, 9B, 9C e 9D mostram esquematicamente aformação do arco durante a ruptura de corrente I(M·) entre os elementos decontato fixo e móvel 5, 6 em quatro posições diferentes.

Na figura 9A, o arco 13 aparece entre os elementos de contato5, 6 e a corrente (I(M!)) é acionada através do dito arco.

Na figura 9B, o arco 13 fica maior à medida que o elemento decontato móvel 6 aproxima-se dos eletrodos 12.Na figura 9C, o elemento de contato móvel 6 fica contido emum plano 36 que passa pelos eletrodos 12. O arco 13 ou uma parte do ditoestá agora saltando lateralmente sobre um dos eletrodos 12.

Finalmente, na figura 9D, o arco ou uma parte dele é divididoem um primeiro arco 13a entre o elemento de contato fixo 5 e um doseletrodos 12 e um segundo arco 13b entre o eletrodo 12 e o elemento decontato móvel 6.

Uma parte da corrente I(M·) é estabelecida entre o eletrodo 12 eo elemento de contato móvel 6 através do canal do segundo arco 13b. Umaoutra parte da corrente I(B) passará do eletrodo 12 para o contato móvel 6, peloacionamento pela bobina 8 e geração do campo magnético 26.

A corrente I(B) que passa pela bobina 8 tem um valor muitomenor que a corrente I(M') que passa pelo arco 13b. Tipicamente, I(B) pode tervalores de 10 a 50A e I(M·) valores entre 1.000 e 200.000 A. I(B) é assimpreferível três vezes menor que I(m·).

A resistência do arco 13b é muito mais baixa que a resistênciada bobina 8. A dita bobina 8 é montada em acoplamento paralelo com o arco 13b.

Por causa deste arranjo particular dos eletrodos 12 e doselementos de contato móvel e fixo, a vantagem de um acoplamento paralelodo arco ou uma parte do arco e a bobina 8 é obtida. Assim, é possível prover odispositivo de fusível com uma bobina 8 que tem um número considerável deespiras, o que permite gerar um campo magnético elevado 26. A eficiência dodispositivo de fusível é assim muito mais alta, comparada com dispositivos defusível conhecidos, em que toda a corrente passa pela bobina. Nos ditosdispositivos conhecidos, a bobina pode assim ter somente um númerobastante limitado de espiras. Portanto, uma eficiência de dispositivo de fusívelbastante limitada pode ser obtida nos dispositivos conhecidos.

Além disso, na presente invenção, a bobina não é sujeita aaltas correntes, e o dispositivo tem, portanto, uma vida útil muito maior e umcusto menor, comparado com dispositivos conhecidos.

Conforme mostrado nas figuras 5 a 9, os eletrodos 12 ficamlocalizados em um relacionamento tal com os elemento de contato 5, 6 que oarco gerado pela separação dos dois elementos de contato seja separado pelomenos parcialmente em um primeiro arco 13a entre um dos elementos decontato, aqui o elemento de contato fixo 5, e os eletrodos 12 e um segundoarco 13b entre os eletrodos 12 e o outro elemento de contato, aqui o elementode contato móvel 6. O segundo ou o primeiro arco 13b ou 13a são montadosem acoplamento paralelo com a bobina de magnetização 8, que é conectadaem um lado nos eletrodos 12 e, no outro lado, em um dos elementos decontato 5 ou 6, aqui o elemento de contato móvel 6. Em particular, essesrecursos permitem obter as vantagens supramencionadas.

Certamente, a modalidade supradescrita não é de maneiranenhuma limitante, e pode ser sujeita a todas modificações desejáveis deacordo com o contexto definido pelas reivindicações.

A bobina 8 poderia ser conectada entre os eletrodos 12 e oelemento de contato fixo 5 mostrado em linhas pontilhadas na figura 9D.

Os eletrodos 12 poderiam ter uma forma bastante diferente.Somente um eletrodo poderia ser provido como o dispositivo de eletrodo. Esteúnico eletrodo poderia ser montado de uma maneira envolvente em torno doelemento de contato móvel 5.

O disjuntor poderia ser provido com mais de um elemento decontato móvel e fixo.

O desenho do campo magnético 25, dos braços lie das peçasde pólo 9 e 10 poderia ser escolhido de maneira diferente.

O dispositivo de fusível 2 poderia ser provido com mais deuma bobina, entretanto, a última sendo montada em acoplamento paralelocom o arco ou parte do arco.

Claims (18)

1. Disjuntor eletromecânico destinado a estabelecer einterromper a corrente em um circuito principal (3, 4) e compreendendo umelemento de contato fixo (5) e um elemento de contato móvel (6) que, emuma primeira posição, ficam em contato elétrico um com o outro para levar acorrente do circuito principal (3, 4), o dito elemento de contato móvel (6)sendo adaptado para ser deslocado para uma segunda posição na qual ele ficaseparado do elemento de contato fixo (5) para que a corrente no circuitoprincipal seja cortada, o disjuntor sendo provido com um dispositivo defusível (2) compreendendo uma bobina de magnetização (8) atravessada poruma corrente de magnetização para produzir um campo magnético (26)adaptado para acionar um arco gerado pela separação dos ditos doiselementos de contato (5, 6) em um dispositivo de extinção de arco, odispositivo de fusível (2) compreendendo eletrodos (12) conectadoseletricamente na bobina de magnetização (8) e adaptados para cooperar com odito arco de uma maneira tal que este gere a dita corrente de magnetização nabobina de magnetização (8), o campo magnético para acionar o arco que estásendo gerado pela ação do dito arco, caracterizado pelo fato de que os ditosdispositivos de eletrodos (12) ficam localizados em um relacionamento talque os ditos elementos de contato (5, 6) que o arco gerado pela separação dosditos dois elementos de contato seja separado pelo menos parcialmente emum primeiro arco (13a) entre um elemento de contato (5) e os dispositivos deeletrodos (12) e o outro elemento de contato (6), o dito primeiro ou segundoarco (13a, 13b) sendo estabelecido em acoplamento paralelo com a ditabobina de magnetização (8) conectada em um lado no dispositivo de eletrodo(12) e no outro lado em um dos elementos de contato (5, 6).

2. Disjuntor de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de fusível fica arranjado de uma maneira tal quecorrente (I(B)) que passa na bobina de magnetização (8) seja menor que acorrente (I(m·)) cIue passa no primeiro ou segundo arco (13a, 13b) estabelecidaem acoplamento paralelo com a bobina de magnetização (8) entre odispositivo de eletrodo (12) e um dos ditos elementos de contato (5, 6).

3. Disjuntor de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de eletrodo compreende um ou dois eletrodos(12) montados em ambos os lados do elemento de contato móvel (6) demaneira a envolvê-lo.

4. Disjuntor de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o elemento de contato móvel (6) compreende uma superfície(17) que, em uma posição predeterminada do elemento de contato móvel (60),fica nivelada com um plano que passa pelo(s) eletrodo(s) (12) arranjado(s) emambos os lados da trajetória do elemento de contato móvel (6), de maneira talque pelo menos uma parte do arco (13) possa saltar sobre o(s) eletrodo(s) (12)para formar o dito primeiro arco (13a) e do(s) eletrodo(s) (12) para oelemento de contato móvel (6) para formar o dito segundo arco (13b).

5. Disjuntor de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de eletrodo compreende dois eletrodos (12)montados em ambos os lados do elemento de contato móvel (6) e providosambos com protuberâncias (30) voltadas uma para a outra, as ditasprotuberâncias (30) sendo modeladas de maneira a prender o arco.

6. Disjuntor de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de fusível (2) éprovido com um circuito de magnetização (25) que compreende pelo menosdois braços (11), cada qual terminando por pelo menos uma peça de pólo (9),o dito campo magnético (26) para acionar o arco sendo gerado pelo menosparcialmente entre as ditas peças de pólo (9).

7. Disjuntor de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de extinção é uma câmara de extinção do arco(1) montada no dispositivo de fusível (2), esta câmara de extinção do arco (1)sendo provida no seu lado próximo do dispositivo de fusível (2) com duaspeças de pólo suplementares (10) arranjadas próximas ou em contato com asditas peças de pólo (9).

8. Disjuntor de acordo com a reivindicação 6 ou 7,caracterizado pelo fato de que o desenho e o arranjo das peças de pólo (9, 10)são tais que uma maior indução é alcançada na zona do dispositivo deextinção de arco (1) e menor indução é alcançada na zona entre os elementosde contato móvel e fixo (5, 6).

9. Disjuntor de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de fusível (2) éprovido com pelo menos um ímã permanente (14) adaptado para gerar umaforça no arco a fim de deslocá-lo para que o arco seja forçado a fazer contatocom o dispositivo de eletrodo (12).

10. Disjuntor de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado pelo fato de que é provido com dispositivo dedetecção para detectar condições predeterminadas no circuito principal nasquais a corrente principal tem que ser cortada, o dito dispositivo de detecçãocooperando com um atuador (7) adaptado para deslocar o elemento de contatomóvel (6) de maneira a cortar a dita corrente principal.

11. Método para interromper a corrente em um disjuntoreletromecânico destinado a interromper a corrente em um circuito principal(3, 4) e compreendendo um elemento de contato fixo (5) e um elemento decontato móvel (6) que, em uma primeira posição, ficam em contato elétricoum com o outro para levar a corrente do circuito principal (3, 4), o ditoelemento de contato móvel (6) sendo adaptado para ser deslocado para umasegunda posição na qual ele é separado do elemento de contato fixo (5) paraque a corrente no circuito principal seja cortada, um arco gerado pelaseparação dos ditos dois elementos de contato (5, 6) que são levados para odispositivo de extinção de arco (2) por um dispositivo de fusívelcompreendendo uma bobina de magnetização (8) atravessada por umacorrente de magnetização para produzir um campo magnético (26) adaptadopara acionar o dito arco, o campo magnético para acionar o arco sendo geradopela ação do arco, este sendo forçado a cooperar com o dispositivo deeletrodo (12) eletricamente conectado na bobina de magnetização (8) demaneira a gerar a dita corrente de magnetização na bobina de magnetização(8) para levar o arco para o dispositivo de extinção (1), caracterizado pelo fatode que o arco gerado pela separação dos ditos dois elementos de contato (5, 6)é separado pelo menos parcialmente em um primeiro arco (13a) entre umelemento de contato (5) e o dispositivo de eletrodo (12) e um segundo arco(13b) entre o dispositivo de eletrodo (12) e o outro elemento de contato (6), osditos primeiro ou segundo arcos (13a, 13b) sendo estabelecidos emacoplamento paralelo com a dita bobina de magnetização (8) conectada emum lado no dispositivo de eletrodo (12) e no outro lado em um dos elementosde contato (5, 6).

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que a corrente (I(B)) que passa na bobina de magnetização (8) émenor que a corrente (Ι(μ·>) cIue passa no primeiro ou segundo arco (13a, 13b)estabelecido em acoplamento paralelo com a bobina de magnetização (8)entre o dispositivo de eletrodo (12) e um dos ditos elementos de contato (5, 6).

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que provê-se um ou dois eletrodos (12) que formam o ditodispositivo de eletrodo em ambos os lados do elemento de contato móvel (6)de maneira a envolvê-lo.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que é arranjado o elemento de contato móvel (6) de uma maneiratal que uma superfície (17) deste, em uma posição predeterminada doelemento de contato móvel (6) fique nivelada com um plano que passa pelo(s)eletrodo(s) (12) arranjado(s) em ambos os lados da trajetória do elemento decontato móvel (6) de maneira tal que pelo menos uma parte do arco (13) possasaltar sobre o(s) eletrodo(s) (12) para formar o dito primeiro arco (13a) edo(s) eletrodo(s) (12) para o elemento de contato móvel (6) para formar o ditosegundo arco (13b).

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de eletrodo é modelado de maneira a formardois eletrodos (12) montados em ambos os lados do elemento de contatomóvel (6) e provida com protuberâncias (30) voltadas uma para a outra, asditas protuberâncias (3) sendo modeladas de maneira a prender o arco.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações-11 a 15, caracterizado pelo fato de que o campo magnético gerado na bobinade magnetização é conduzida por um circuito de magnetizaçãocompreendendo pelo menos dois braços (11), cada qual terminando por pelomenos uma peça de pólo (9), para um local predeterminado adaptado paraacionar o arco na direção do dispositivo de extensão do arco (1).

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o desenho e o arranjo das peças de pólo são escolhidos deuma maneira tal que uma maior indução seja alcançada na zona do dispositivode extinção de arco (2) e uma menor indução seja alcançada na zona entre oselementos de contato móvel e fixo (5, 6).

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações-11 a 17, caracterizado pelo fato de que pelo menos um ímã permanente (14) émontado no dispositivo de fusível e adaptado para gerar uma força no arco afim de deslocar este para que o arco seja forçado a entrar em contato com odispositivo de eletrodo (12).