BRPI1000820B1

BRPI1000820B1 - dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica

Info

Publication number: BRPI1000820B1
Application number: BRPI1000820-9A
Authority: BR
Inventors: Thomas Tilmant; Sébastien Schmitt
Original assignee: Schneider Electric Industries Sas
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2020-08-18
Also published as: CN101853749B; CN101853749A; EP2237302A1; FR2943847A1; BRPI1000820A2; FR2943847B1; ES2374876T3; EP2237302B1; ATE536625T1

Abstract

DISPOSITIVO DE DISPARO TÉRMICO PARA UM APARELHO DE PROTEÇÃO ELÉTRICA. A presente invenção refere-se a um dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica, o dito aparelho compreendendo uma barra de disparo (7) articulada em uma placa de montagem e sendo controlada pelo dito dispositivo de disparo (9) para executar o rompimento de um link mecânico, no evento de uma falha que ocorra, resultando em disparo automático de um mecanismo de operação do disjuntor do circuito, este disparo resultando na abertura de dois contatos, respectivamente, estacionário e móvel, o dito dispositivo de disparo térmico compreendendo uma tira bimetálica (10) projetada para operar em conjunto com uma prateleira deslizante (11) conectada de maneira articulada via uma das suas extremidades à dita barra (7) de modo a acionar a dita prateleira deslizante (11) na direção do disparo quando a deformação da tira bimetálica (10) ocorre após uma sobrecarga elétrica, a dita prateleira deslizante (II) operando em conjunto com um batente (12) que é fixo em relação ao caso do aparelho e é projetado para parcialmente guiar a trajetória da prateleira deslizante durante movimento da última. Este dispositivo é caracterizado pelo fato de que a dita tira bimetálica (10) compreende uma parte que forma uma rampa (13), na extremidade (...).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica, o dito aparelho compreendendo uma alavanca de disparo articulada em uma placa de montagem e sendo controlada pelo dito dispositivo de disparo para executar o rompimento de um link mecânico, no evento de uma falha que ocorra, resultando em disparo automático de um mecanismo de operação do disjuntor do circuito, este disparo resultando na abertura de dois contatos, respectivamente, estacionário e móvel, o dito dispositivo de disparo térmico compreendendo uma tira bimetálica projetada para operar em conjunto com uma prateleira deslizante conectada de maneira articulada via uma das extremidades dos mesmos à dita alavanca de modo a acionar a dita prateleira deslizante na direção do disparo quando a deformação da tira bimetálica ocorre após uma sobrecarga elétrica, a dita prateleira deslizante operando em conjunto com um batente que é fixo em relação ao caso do aparelho e é projetado para parcialmente guiar a trajetória da prateleira deslizante durante movimento da última.

[002] A força de tração exercida pela extremidade da tira bimetálica térmica na prateleira deslizante é dirigida em uma direção que é perpendicular ao ponto de suporte da tira bimetálica na prateleira deslizante. Essa direção muda quando a tira bimetálica dobra devido ao efeito térmico de uma sobrecarga elétrica. É então necessário para a mudança de direção da força permanecer abaixo de um ângulo máximo para instar a prateleira deslizante para cima contra seu batente.

[003] Para aperfeiçoar o desempenho do aparelho pode, no entanto, ser desejável a utilização de uma tira bimetálica tendo uma deflexão que é muito grande para permitir que a direção da força seja mantida dentro da faixa de variação permitida.

[004] Esta grande deformação da tira bimetálica produz uma maior inclinação na extremidade da tira que está operando em conjunto com a prateleira deslizante, uma inclinação que se opõe ao movimento da prateleira deslizante na direção de um batente, o dito batente sendo projetado para parcialmente executar a orientação da dita prateleira deslizante durante o movimento do mesmo levando ao disparo do mecanismo.

[005] Isso resulta em que o percurso do disparo da prateleira deslizante não seja repetitivo, como é também o caso para os momentos de disparo para uma dada corrente.

[006] A presente invenção resolve esses problemas e propõe um dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica em que os momentos de disparo são repetitivos mesmo no caso de uma grande deflexão da tira bimetálica, a fim de aperfeiçoar o desempenho do aparelho.

[007] Para este propósito, o objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica, o dito dispositivo sendo caracterizado visto que a dita tira bimetálica compreende uma parte formando uma rampa, na sua extremidade operando em conjunção com a prateleira deslizante, a dita rampa sendo disposta de tal modo para posicionar a prateleira deslizante contra o batente acima mencionado durante a primeira fase de deformação da tira bimetálica de modo que o dito batente então executa a orientação da dita prateleira deslizante durante o movimento da última.

[008] De acordo com uma característica particular, o plano da parte que forma uma rampa faz um ângulo α de aproximadamente 10° com a direção longitudinal da tira bimetálica.

[009] De acordo com uma outra característica, a parte acima mencionada que forma uma rampa é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálica.

[0010] De acordo com uma outra modalidade, a parte acima mencionada, que forma uma rampa, é alcançada por cisalhamento de uma parte da extremidade da tira bimetálica e então por dobramento dessa parte de modo a formar uma rampa.

[0011] De acordo com uma outra modalidade, a dita rampa é alcançada por meio de uma parte adicionada fixada à extremidade da tira bimetálica.

[0012] De acordo com uma modalidade particular, o aparelho compreende uma parte de topo compreendendo o mecanismo de operação e uma parte de fundo compreendendo meios de fixação do aparelho a uma superfície de suporte, a dita rampa é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálica em direção ao fundo do aparelho, a dita extremidade sendo direcionada para o topo do aparelho no lado da tira bimetálica oposto à prateleira deslizante.

[0013] De acordo com uma outra modalidade, o aparelho compreende uma parte de topo compreendendo o mecanismo de operação e uma parte de fundo compreendendo meios para fixação do aparelho a uma superfície de suporte, a dita rampa é conseguida por dobramento da extremidade da tira bimetálica para baixo, a dita extremidade sendo então direcionada para o fundo do aparelho e se estendendo no mesmo lado da tira bimetálica como a prateleira deslizante.

[0014] É um objetivo adicional da invenção fornecer um aparelho de proteção elétrica compreendendo um dispositivo de disparo térmico que compreende as características acima mencionadas tomadas tanto isoladamente quanto em combinação.

[0015] Mas outras vantagens e características da invenção tornar- se-ão mais claramente aparentes a partir da seguinte descrição detalhada que refere-se aos desenhos anexados dados somente para pro- pósitos de exemplo e na qual:

[0016] a figura 1 é uma vista plana de um disjuntor, no caso de que tenha sido removido, equipado com um dispositivo de disparo térmico de acordo com uma modalidade particular da invenção,

[0017] a figura 2 é uma vista idêntica à anterior, o disjuntor do circuito sendo equipado com um dispositivo de disparo térmico de acordo com uma segunda modalidade da invenção,

[0018] a figura 3 é uma vista plana de um disjuntor de circuito sem uma cobertura, o dito disjuntor do circuito sendo equipado com o mesmo dispositivo de disparo, como na figura anterior,

[0019] a figura 4 é uma vista plana de um disjuntor do circuito sem uma capa, equipado com um dispositivo de disparo de acordo com uma terceira modalidade,

[0020] a figura 5 é uma vista parcial ilustrando a barra de disparo, uma prateleira deslizante e um dispositivo de disparo de acordo para a técnica anterior, e

[0021] a figura 6 é uma vista idêntica à anterior, com um dispositivo de disparo térmico de acordo com a invenção.

[0022] Uma miniatura de disjuntor de circuito elétrico com uma capa isolante moldada D é representada nas figuras 1 a 4, compreendendo em uma maneira conhecida por si só um par de contatos estacionários e móveis 1,2, o dito contato móvel 2 sendo suportado por um braço de contato acionado por um mecanismo de operação M.

[0023] Este mecanismo de operação M compreende um manipulo de operação manual 3 para operar os contatos acoplados a uma barra de transmissão 4 para formar uma chave, uma alavanca de suporte 5 do braço de contato articulado no pivô-pino de uma placa giratória 6, um link mecânico rompível disposto entre a placa 6 e a barra de transmissão 4, e uma barra de disparo 7 articulada na placa 6 e controlada por um dispositivo eletromagnético de disparo 8 e um dispositivo de disparo térmico 9 para executar o link mecânico, no evento de ocorrência de falha, resultando em disparo do mecanismo independentemente do manipulo 3. De uma maneira também conhecida por si só, este dispositivo de disparo térmico 9 compreende uma tira bimetálica 10 através da qual a corrente flui, a dita tira bimetálica sendo fixada via uma 10a da sua extremidade para o caso B, e operando via sua extremidade oposta 10b em conjunto com a prateleira deslizante 11 mecanicamente conectada à barra de disparo 7. Como pode ser particularmente visto nas figuras 5 e 6, a prateleira deslizante 11 é de forma articulada e compreende uma extremidade 11a conectada de maneira articulada à barra de disparo de 7 e uma parte se estendendo perpendicularmente ao plano da prateleira deslizante (não visível nesta figura) e em que a tira bimetálica 10 pressiona para exercer uma tração sobre a dita prateleira deslizante 11. Esta prateleira deslizante foi projetada para se mover de forma a posicionar-se em um batente 12 na primeira fase de deformação da tira bimetálica.

[0024] De acordo com a modalidade da invenção ilustrada na figura 1, a extremidade 10b da tira bimetálica projetada para operar em conjunto com a prateleira deslizante 11 compreende uma rampa 13 formada por dobramento para baixo da dita extremidade, que se estende para o topo do aparelho na direção do mecanismo de operação M.

[0025] De acordo com a modalidade ilustrada nas figuras 2 e 3, a dita extremidade da dita tira bimetálica foi cisalhada e uma parte 14 dessa parte de extremidade foi dobrada de modo a formar uma rampa 15 se estendendo para o fundo do aparelho, isto é, no lado do aparelho projetado para ser fixado pelo meio de fixação F sobre uma superfície de suporte, a dita rampa se estendendo entre a prateleira deslizante e a parte principal da tira bimetálica.

[0026] Na figura 4, esta rampa é formada por meio de uma parte adicionada 16 formando uma rampa fixada à extremidade da dita tira bimetálica. Em todas estas modalidades, o ângulo α formado entre esta parte de extremidade que forma a rampa 13 e a direção longitudinal D da tira bimetálica é de cerca de 10°.

[0027] A operação do dispositivo de acordo com a invenção será descrita a seguir, com referência às figuras.

[0028] Na figura 5, o dispositivo de disparo térmico é um dispositivo de acordo com a técnica anterior. Nesta figura, pode ser visto que a força Fl exercida na prateleira deslizante 11 no início de deflexão da tira bimetálica 10 move a prateleira deslizante 11 para longe do seu batente 12. Isto é devido ao fato de que por conta da grande deflexão da dita tira bimetálica, a última não mais exerce sua função de posicionamento da prateleira deslizante contra o batente.

[0029] Na figura 6, ao contrário, uma rampa 13 foi formada na extremidade da tira bimetálica de acordo com a modalidade ilustrada nas figuras 2 e 3. Devido a esta rampa, a força F2 exercida pela tira bimetálica no início da deflexão do mesmo aciona a prateleira deslizante 11 em direção ao batente 12, acima mencionado.

[0030] Um aparelho de proteção elétrica foi, portanto, alcançado por meio da invenção em que a prateleira deslizante é inclinada em direção ao seu batente direito do início de deflexão da tira bimetálica. A prateleira deslizante é, desse modo, corretamente posicionada antes da tira bimetálica começar seu movimento na direção de disparo. O posicionamento da prateleira deslizante no seu batente permite, assim, que o dito batente parcialmente guie a prateleira deslizante quando o movimento da última ocorrer. A trajetória de disparo e o percurso da prateleira deslizante são, portanto, repetitivos, conforme são os tempos de disparo para uma dada corrente, o que resulta no desempenho do aparelho a ser aperfeiçoado. Este aperfeiçoamento apresenta a vantagem de representar um baixo custo industrial, não vai ocupar o lugar de outro componente do disjuntor de circuito, e não irá induzir qualquer modificação extensiva da cadeia cinemática do disjuntor do circuito.

[0031] A invenção se aplica a qualquer aparelho de engrenagem de câmbio protetor, utilizando uma tira bimetálica térmica, por exemplo, um disjuntor de circuito de proteção do motor, um contator do motor, e assim por diante.

[0032] A invenção não é, naturalmente, de modo algum limitada às modalidades descritas e ilustradas que foram dadas somente a título de exemplo.

[0033] Outros meios poderiam, por conseguinte, ser imaginados para a criação de uma rampa.

[0034] Pelo contrário, a invenção estende-se a abranger todos os equivalentes técnicos dos meios descritos, bem como suas combinações, se as últimas forem realizados de acordo com o espírito da invenção.

Claims

1. Dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica, o dito dispositivo compreendendo uma alavanca de disparo articulada em uma placa de montagem e sendo controlada pelo dito dispositivo de disparo para executar o rompimento de um link mecânico, no evento de uma falha que ocorra, resultando em disparo automático de um mecanismo de operação do disjuntor do circuito, este disparo resultando na abertura de dois contatos, respectivamente, estacionário e móvel, o dito dispositivo de disparo térmico compreendendo uma tira bimetálica projetada para operar em conjunto com uma prateleira deslizante conectada de maneira articulada via uma das suas extremidades do mesmo à dita alavanca de modo a acionar a dita prateleira deslizante na direção do disparo quando a deformação da tira bimetálica ocorre após uma sobrecarga elétrica, caracterizado pelo fato de que a dita prateleira deslizante opera em conjunto com um batente que é fixo em relação ao caso do aparelho e é projetado para parcialmente guiar a trajetória da prateleira deslizante durante movimento da última, e em que a dita tira bimetálica (10) compreende uma parte que forma uma rampa (13), na sua extremidade do mesmo (10b) operando em conjunto com a prateleira deslizante (11), a dita rampa sendo disposta de tal maneira para posicionar a prateleira deslizante (11) contra o acima mencionado batente (12) durante a primeira fase de deformação da tira bimetálica de modo que o dito batente então executa o direcionamento da dita prateleira deslizante durante movimento da última.

2. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o plano da parte que forma uma rampa (13) forma um ângulo α de cerca de 10° com a direção longitudinal D da tira bimetálica (10).

3. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a parte acima mencionada que forma uma rampa (13) é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálica (10).

4. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a parte acima mencionada que forma uma rampa (13) é alcançada por cisalhamento de uma parte da extremidade da tira bimetálica (10) e, em seguida, dobramento dessa parte (14) de modo a formar uma rampa.

5. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a dita rampa (13) é alcançada por meio de uma parte adicionada (16) fixada à extremidade da tira bimetálica.

6. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreendendo uma parte de topo compreende o mecanismo de operação e uma parte de fundo compreendendo meios de fixação do aparelho a uma superfície de suporte, a dita rampa (13) é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálica em direção ao fundo do aparelho, a dita extremidade sendo direcionada para o topo do aparelho, no lado da tira bimetálica oposto à prateleira deslizante.

7. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreendendo uma parte de topo compreende o mecanismo de operação M e uma parte de fundo que compreende meios de fixação F do aparelho a uma superfície de suporte, a dita rampa é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálica, a última, em seguida, sendo direcionada para a parte de fundo do aparelho e se estendendo no mesmo lado da tira bimetálica como a prateleira deslizante.

8. Aparelho de proteção elétrica, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de disparo térmico como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores