BRPI0906368B1 - contator - Google Patents

Description

(54) Título: CONTATOR (51) lnt.CI.: H01H 9/34; H01H 50/54 (30) Prioridade Unionista: 24/01/2008 FR 08 50443 (73) Titular(es): ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES (72) Inventor(es): NICOLAS QUENTIN; JEAN-PIERRE VERNIER (85) Data do Início da Fase Nacional: 23/07/2010 “CONTATOR”

A presente invenção refere-se um contator, do tipo comportando:

- um corpo isolante comportando:

- pelo menos um primeiro contato fixo em relação ao corpo;

- pelo menos um segundo contato fixo em relação ao corpo, o contator comportando pelo menos um dispositivo móvel deslocável em relação ao primeiro e ao segundo contatos fixos e apresentando um primeiro e um segundo contatos móveis apropriados para serem seletivamente contatados respectivamente com o primeiro contato fixo e o segundo contato fixo.

Contatores são utilizados para o isolamento e reconfiguração das redes de potência de alta tensão para a alimentação dos trens. Estes contatores são utilizados notadamente para alimentar ou colocar em um potencial de referência segmentos sucessivos de trilhos de alimentação, para que os segmentos de trilhos sejam alimentados apenas quando estes são recobertos pelo trem elétrico a fim de evitar que transeuntes possam ser eletrocutados.

Conhecem-se diversos contatores, tais como os descritos nos documentos FR 2.287.765 e FR 2.308.188.

Sabe-se que quando da abertura de um circuito elétrico sob tensão, um arco elétrico é susceptível de criar-se entre os contatos que se afastam um do outro.

Quando o contator comporta pelo menos dois contatos fixos e dois contatos móveis suportados por um dispositivo móvel deslocável entre os primeiros e segundos contatos fixos, foi proposto nos documentos acima citados isolar os pares de contato fixo e contato móvel correspondentes, a fim de evitar que um eventual arco elétrico propague-se em direção ao outro par de contatos. Assim, os pares de contatos elétricos são isolados em câmaras que também são afastadas quando possível, notadamente dividindo os pares de contatos ao longo das duas direções perpendiculares uma da outra.

A invenção tem por objetivo permitir uma melhor extinção do arco em um contator com vários contatos móveis.

Para esse efeito, a invenção tem por objeto um contator do tipo acima citado, caracterizado em que o corpo é provido de uma chaminé de extinção de arco comum aos primeiro e segundo pares de contatos fixos e móveis, os primeiro e segundo contatos fixos e os primeiro e segundo contatos móveis sendo dispostos em uma mesma câmara oposta à base da chaminé comum.

De acordo com modos específicos de realização, o contator comporta uma ou várias das características seguintes:

- ele comporta um terceiro e um quarto contatos fixos e o dispositivo móvel comporta um terceiro e um quarto contatos móveis apropriados para serem seletivamente contatados respectivamente com o terceiro e o quarto contatos fixos, o primeiro e o terceiro contatos móveis são conectados eletricamente para formar uma primeira ponte de conexão e os segundo e quarto contatos móveis são conectados eletricamente para formar uma segunda ponte de conexão, o corpo é provido de uma segunda chaminé de extinção de arco comum aos terceiro e quarto pares de contatos fixo e móvel, os terceiro e quarto contatos fixos e os terceiro e quarto contatos móveis sendo dispostos em uma mesma câmara oposta à base da segunda chaminé comum.

- os primeiro e segundo contatos móveis são conectados eletricamente um ao outro.

- a chaminé comporta placas de corte de arco dispostas transversalmente ao longo do eixo da chaminé.

- o dispositivo móvel é móvel em translação e a chaminé estende-se transversalmente ao eixo de deslocamento em translação do dispositivo móvel.

A invenção será compreendida melhor na leitura da descrição que segue, dada unicamente, por exemplo, e feita com referência aos desenhos nos quais:

- a figura 1 é uma vista esquemática em corte longitudinal de um contator de acordo com a invenção, o contator estando em repouso;

- a figura 2 é uma vista idêntica à da figura 1, o contator estando em um estado ativado; e

- figuras 3 e 4 são vistas de um detalhe das figuras 1 e 2 que ilustram a propagação e a extinção de um arco formado entre os contatos quando do balanço do contator em direção ao seu estado das figuras 1 e 2 respectivamente.

O contator 10 ilustrado sobre a figura 1 comporta, em uma caixa 11, um módulo de conexão 12 e um acionador 14 apropriados para comandar a comutação do módulo de conexão 12 de um primeiro estado a um segundo estado.

O módulo de conexão 12 comporta um primeiro e um segundo terminais de entrada 16, 18 apropriados para serem ligados a cabos elétricos não representados. Cada terminal é solidário de um primeiro e de um segundo contato fixos 20, 22 respectivamente.

Do mesmo modo, terminais de saída 24, 26 dispostos simetricamente nos terminais de entrada 16, 18 em relação ao eixo X-X de simetria do contator. Os dois terminais 24, 26 comportam terceiro e quarto contatos fixos 28, 30 respectivamente. Estes contatos são simétricos dos primeiro e segundo contatos 20 e 22 respectivamente em relação ao eixo X-X. Assim, os contatos 20, 28 e 22, 30 são coplanares.

Um dispositivo móvel 32 é montado móvel com deslizamento ao longo do X-X entre os contatos fixos 20, 28 por um lado e 22, 30 por outro lado sob o comando do acionador 14.

O dispositivo móvel 32 comporta um corpo isolante 34 5 portando uma placa condutora 36 montada móvel com deslizamento em relação ao corpo 34. O corpo 34 compreende uma haste principal 38 que se estende ao longo do eixo X-X e montada móvel com deslizamento ao longo deste eixo.

Em sua extremidade voltada para o acionador 14, a haste 34 10 apresenta uma superfície transversal de batente 40 apropriada para limitar o deslocamento da placa 36 para os terminais 18 e 26 solidários da caixa e para assegurar um deslocamento da placa 36 para os contatos fixos 20, 28 quando o dispositivo móvel movimenta estes mesmos contatos.

Em sua outra extremidade, a haste 38 comporta um flange 42 15 de apoio de uma mola helicoidal 44 interposto entre o flange 42 e a placa 36. A mola 44 é apropriada para solicitar elasticamente a placa 36 contra o batente 40.

A placa 36 comporta uma barra condutora 46 que se estende transversalmente à haste 38. A barra apresenta uma perfuração mediana através da qual a haste 38 é enfiada de modo que a barra deslize ao longo da haste 38 entre os dois batentes 42 e 40 o todo sendo retido ao mesmo tempo pela mola 44. A barra 46 é móvel entre os planos definidos respectivamente pelos primeiro e terceiro contatos fixos 20, 28 e os segundo e quarto contatos fixos 22, 30.

Oposta a estes contatos fixos, a placa 36 apresenta nas extremidades da barra 46 primeiro, segundo, terceiro e quarto contatos móveis notados respectivamente 50, 52 e 58, 60.

Os contatos móveis 50, 52, 58, 60 são conectados eletricamente à barra condutora 46 e são apropriados para se apoiar sobre os contatos fixos referidos 20, 22, 28 e 30 e assim assegurar uma conexão elétrica entre os mesmos.

O acionador 14 comporta um eletroímã 62 compreendendo uma bobina 64 cercada por uma carcaça 66 sendo ambos mantidos fixos na caixa 11 do contator.

A bobina e a carcaça são centradas ao longo do eixo X-X. O eletroímã 62 comporta um núcleo magnético 68 montado deslizante ao longo do eixo X-X no interior da carcaça 66 e da bobina 64.

O núcleo 68 é solidário de uma árvore 70 ligada axialmente à haste 38 do dispositivo móvel 32. Uma mola de solicitação 72 é disposta entre o dispositivo móvel e a carcaça 66 para solicitar o dispositivo móvel 32 ao desvio do acionador, ou seja, em uma posição na qual a placa condutora 36 está em contato com os primeiro e terceiro contatos fixos. Mais precisamente, a mola 72 é mantida comprimida entre a carcaça 66 e um flange 73 formando batente disposto sobre a haste 38.

A bobina 64 é ligada por um circuito de comando a uma fonte de tensão adaptada 74 por intermédio de um comutador 76.

Como ilustrado na figura 1, o primeiro e o segundo pares de contatos móvel e fixo próximos dispostos de um mesmo lado da barra 46 são contidos em uma mesma câmara aberta para o exterior por uma chaminé 80 comum aos dois pares de contatos. Assim, duas chaminés opostas são formadas.

Cada chaminé aparece ao nível de um par de contatos móveis e fixos. Assim, dois contatos fixos, 20, 22 ou 28, 30 e dois contatos móveis 50, 52 ou 58, 60, encontram-se opostos da chaminé.

Cada chaminé estende-se geralmente radialmente em relação à direção X-X. Ela apresenta placas 82 de fragmentação de um arco elétrico que se estendem sensivelmente paralelamente umas às outras ao serem dirigidas ao longo do eixo da chaminé.

O contator funciona do seguinte modo.

Em repouso, e como ilustrado na figura 1, o interruptor 76 é aberto de modo que o eletroímã não atue sobre o dispositivo móvel 32. Nestas condições, a mola 72 mantém o dispositivo móvel de modo que o batente 40 esteja em apoio contra a placa 36, ela mesma em apoio contra o terminal de saída 24 e o terminal de entrada 16, os terminais 18 e 26. Nesta posição, a mola 44 é comprimida. Uma colocação em relação dos primeiro e terceiro terminais 16, 24 é então assegurada. Com efeito, nestas condições, uma primeira ponte de contato é estabelecida entre os primeiro e terceiro contatos móveis 50, 58 que são, eles mesmos, aplicados contra os primeiro e terceiro contatos fixos 20, 28.

Quando o interruptor 76 é fechado, e como ilustrado na figura 2, o núcleo 68 é solicitado ao interior das bobinas de modo a comprimir a mola 72. O dispositivo móvel é então deslocado para o eletroímã e a placa 36 é colocada contra os segundo e quarto contatos fixos 22, 30, o batente 40 sendo escondido, avançando de modo que a placa 36 não é mais em apoio contra o batente 40. Nesta posição, a placa 36 é mantida em posição por intermédio da mola 44 comprimida entre a placa 36 e o flange 42. Neste caso, a placa 36 forma uma segunda ponte de contato entre os segundo e quarto contatos móveis 52, 60 eles mesmos aplicados contra os segundo e quarto contatos fixos 22, 30.

Quando do deslocamento do dispositivo móvel para a posição ilustrada na figura 1, ou para a posição ilustrada na figura 2, um arco elétrico cria-se entre os contatos fixos e móveis inicialmente em contato, como representado respectivamente nas figuras 3 e 4. Este arco elétrico se expande radialmente ao se afastar dos contatos inicialmente em contato e propaga-se na chaminé.

Quando o arco elétrico atinge as placas 82 de ruptura, o arco elétrico se divide em vários segmentos sucessivos, favorecendo assim a sua extinção.

Compreende-se que a mesma chaminé sendo utilizada para o corte e a extinção do arco criado por um ou o outro dos pares de contatos móvel e fixo dispostos opostos da chaminé, toma opcional a utilização de duas chaminés adicionais.

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Contator (10) comportando:

   - um corpo isolante (11) comportando:

   - pelo menos um primeiro contato (20) fixo em relação ao corpo (11);

   - pelo menos um segundo contato (22) fixo em relação ao corpo (11), o contator comportando pelo menos um dispositivo móvel (32) deslocável em relação ao primeiro e ao segundo contatos fixos (20, 22) e apresentando um primeiro e um segundo contatos móveis (50, 52) apropriados para serem seletivamente contatados respectivamente com o primeiro contato fixo (20) e o segundo contato fixo (22), caracterizado pelo fato de que o corpo (11) é provido de uma chaminé (80) de extinção de arco comum aos primeiro e segundo pares de contatos fixo (20, 22) e móvel (50, 52), os primeiro e segundo contatos fixos (20, 22) e os primeiro e segundo contatos móveis (50, 52) sendo dispostos em uma mesma câmara oposta à base da chaminé comum (80).
2. 2. Contator de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que comporta um terceiro e um quarto contatos fixos (28, 30) e o dispositivo móvel (32) comporta um terceiro e um quarto contatos móveis (58, 60) apropriados para serem seletivamente contatados respectivamente com o terceiro e o quarto contatos fixos (28, 30), em que o primeiro e o terceiro contatos móveis (50, 58) são conectados eletricamente para formar uma primeira ponte de conexão e os segundo e quarto contatos móveis (52, 60) são conectados eletricamente para formar uma segunda ponte de conexão e em que o corpo (11) é provido de uma segunda chaminé (80) de extinção de arco comum ao terceiro e quarto pares de contatos fixo (28, 30) e móveis (58, 60), os terceiro e quarto contatos fixos e os terceiro e quarto contatos móveis (58, 60) sendo dispostos em uma mesma câmara oposta à base da segunda chaminé comum (80).
3. 3. Contator de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo contatos móveis (50, 52) são conectados eletricamente um ao outro.
4. 5 4. Contator de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a chaminé (80) comporta placas (82) de corte de arco dispostas ao longo do eixo da chaminé (80).

   5. Contator de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo móvel (32) é móvel
5. 10 em translação e a chaminé (80) estende-se transversalmente ao eixo de deslocamento em translação do dispositivo móvel (32).

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