ES2112237T3 - Dispositivo de disparo para un aparato de desconexion. - Google Patents
Dispositivo de disparo para un aparato de desconexion.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DISPARADOR PARA UN DISYUNTOR DE SOBRECORRIENTE COMO, POR EJEMPLO, UN INTERRUPTOR AUTOMATICO, QUE INCLUYE UNA ARMADURA DE LIBERACION (1) QUE ACCIONA UN CERROJO DE INTERRUPTOR, PUDIENDO SER ACTIVADA LA ARMADURA POR UNA BOBINA (3) RECORRIDA POR LA CORRIENTE A SUPERVISAR. LA ARMADURA DE LIBERACION (1) PUEDE SER ACTIVADA DE FORMA INDIRECTA POR UNA ARAMDURA MAGNETICA (5) MOVIL SITUADA AL LADO DE LA BOBINA (3) A TRAVES DE AL MENOS UN ELEMENTO DE ACOPLAMIENTO ELASTICO (4) Y OPCIONALMENTE DE UNA O VARIAS ARMADURAS AUXILIARES (11) UNIDOS A LA ARMADURA DE LIBERACION (1). LA ARMADURA DE LIBERACION (1) ESTA MANTENIDO EN SU POSICION DE REPOSO POR UNA FUERZA DE SUJECION PREDEFINIBLE (F{{SUB,H}).
Description
Dispositivo de disparo para un aparato de
desconexión.
La invención se refiere a un dispositivo de
activación para un aparato de desconexión por sobrecorriente, como
p.ej. un interruptor de protección de conductores, que comprende
una armadura de activación que acciona una cerradura de
conmutación y que puede accionarse mediante una bobina por la que
circula una corriente a vigilar, en donde la armadura de activación
puede accionarse indirectamente mediante una armadura magnética que
puede moverse directamente mediante la bobina, y está unida a la
armadura de activación por medio de al menos un elemento de
acoplamiento elástico y, dado el caso, una o varias armaduras
auxiliares.
En los aparatos de desconexión por sobrecorriente
se utilizan fundamentalmente, por un lado, fusibles - sólo pueden
usarse para un único proceso de desconexión - y, por otro lado,
fusible automáticos reconectables y que por ello pueden utilizarse
varias veces.
En una instalación eléctrica se prevé normalmente
en la línea de alimentación una protección contra sobrecargas de
las formas constructivas indicadas, antes de que esta línea de
alimentación se divida en una multitud de circuitos de corriente
conectados en paralelo unos a otros. En cada uno de estos circuitos
de corriente se han previsto dispositivos de protección propios -
normalmente compuestos de protección para el personal (interruptor
de protección contra FI o similar) y protección de instalaciones
(interruptor de protección de conductores, fusibles o similares).
Dado el caso, estos circuitos de corriente pueden dividirse por su
parte nuevamente en otros circuitos de corriente subordinados,
también protegidos mediante dispositivos de protección.
En el caso de una estructura de conmutación de
este tipo se produce una conexión en serie de los dispositivos de
protección de línea de alimentación, circuito de corriente y
circuito de corriente subordinado.
Si ahora se produce en un circuito de corriente
subordinado una corriente inadmisiblemente elevada, es deseable que
sólo se active el interruptor de protección asociado a este
circuito de corriente subordinado y que de este modo separe su
circuito de corriente subordinado de la red, pero que permanezcan
sin embargo conectados todos los interruptores de protección
preconectados y, de este modo, todos los circuitos de corriente y
circuitos de corriente subordinados sin averías a la red. Tan solo
cuando la sobrecorriente que se produce es tan grande que ya no
puede desconectarse del interruptor de protección del circuito de
corriente subordinado, debe reaccionar el interruptor prioritario.
Una conmutación de este tipo con retardo de tiempo del interruptor
dispuesto delante recibe el nombre de "selectividad".
En el caso de los fusibles esta selectividad está
determinada por la potencia calefactora necesaria para la fusión
del alambre fusible, que es proporcional al cuadrado de la
intensidad de corriente y de la duración de actuación de la
sobrecorriente.
En el campo de los interruptores de protección de
conductores se han previsto normalmente dos dispositivos de
activación. Se ha previsto un primer dispositivo para la
desconexión de sobrecorrientes situadas sólo insignificantemente
por encima de la corriente nominal de la instalación, que actúan
durante periodos prolongados. La segunda activación, llamada de
corriente de cortocircuito, se materializa normalmente mediante una
bobina por la que circula la corriente a vigilar con una armadura
móvil que provoca la desconexión. Para reproducir el retardo
explicado con relación a los fusibles, dependiente de la potencia
calefactora y con ello de la intensidad de corriente y del tiempo,
se utilizan tiras bimetálicas térmicas por las que circula la
corriente a vigilar, tiras bimetálicas que se deforman análogamente
a los hilos fusibles proporcionalmente al cuadrado de la intensidad
de corriente y del tiempo y hacen posible, de forma retardada
mediante esta deformación, el tratamiento conmutador de la
activación de corriente de cortocircuito.
Estas tiras bimetálicas representan piezas
constructivas que, por un lado, deben ajustarse mecánicamente con
exactitud y, por otro lado, exigen uniones eléctricas adicionales.
En resumen, conllevan una clara complicación de la estructura del
interruptor de protección y, de este modo, un empeoramiento de la
fiabilidad operativa y una fabricación más complicada. El documento
DE-C-438 518 muestra un activador de
un relé de sobrecorriente que comprende una bobina y una armadura
que puede moverse mediante la misma. Asimismo se ha previsto una
barra desplazable que está acoplada a la armadura a través de un
muelle de compresión helicoidal. Sobre esta barra actúa un
mecanismo temporizador, que sólo permite un movimiento lento de la
barra.
El documento
GB-PS-522 303 se corresponde
fundamentalmente, en cuanto a funcionamiento y estructura, con el
documento DE-C-438 518: también aquí
existe una bobina cilíndrica, en cuyo interior está dispuesta una
armadura magnética tubular. En el interior de esta armadura
magnética está situado un muelle de compresión helicoidal que se
apoya, por un lado, en la armadura magnética y, por otro lado, en
el ensanchamiento en forma de valona de una barra. Esta barra está
configurada de forma que atraviesa la armadura magnética y está
unida a un mecanismo temporizador. Si por la bobina cilíndrica
circula una sobrecorriente, se tira hacia arriba de la armadura
magnética y con ello se comprime el muelle de compresión, porque la
barra queda inmovilizada provisionalmente por el mecanismo
temporizador. A continuación se dilata el muelle de compresión y
mueve con ello la barra hacia arriba, en donde este movimiento, como
en el documento DE-C-438 518, queda
retenido por el mecanismo temporal y de este modo se ralentiza.
La misión de la invención consiste en indicar un
dispositivo de activación de la clase citada al comienzo, que
presenta un comportamiento de activación selectivo, pero que para
ello sólo presenta unas pocas piezas constructivas insensibles,
fáciles de instalar y que se añaden a la bobina de activación
usual.
Otras misiones de la invención estriban en
indicar las clases más sencillas posible de generar la mencionada
fuerza de sujeción, posibilidades de graduar la selectividad y
ejemplos constructivos del dispositivo de activación conforme a la
invención, que puedan trasladarse a la práctica y tengan un
funcionamiento fiable. Esto se consigue mediante las medidas
indicadas en las reivindicaciones subordinadas.
En el caso de un dispositivo de activación para
un aparato de desconexión por sobrecorriente, como p.ej. un
interruptor de protección de conductores, que comprende una
armadura de activación que acciona una cerradura de conmutación y
que puede accionarse mediante una bobina por la que circula una
corriente a vigilar, esta misión es resuelta conforme a la
invención por medio de que la armadura de activación solamente se
sujeta en su posición de reposo con una fuerza de sujeción
prefijable, y se pone en movimiento repentinamente tras superar
esta fuerza de sujeción.
De este modo es posible un retardo de tiempo del
comportamiento de activación mediante medidas o disposiciones
electro-mecánicas, lo que es bastante más fiable
operativamente con relación a las soluciones
electrotérmicas-mecánicas.
Según una primera variante de la invención puede
estar previsto que la fuerza de sujeción sea una fuerza generada
por vía mecánica, lo que conduce a una forma constructiva robusta y
compacta del dispositivo de activación conforme a la invención.
Con relación a esto puede estar previsto que la
fuerza de sujeción sea una fuerza de rozamiento de adherencia, que
puede generarse con las piezas constructivas que están en contacto
con la armadura de activación.
Mediante la modificación de la presión de apoyo
ejercida por las piezas constructivas sobre la armadura de
activación puede ajustarse la fuerza de sujeción de forma
especialmente sencilla.
Conforme a otra forma de ejecución de la
invención puede estar previsto que la fuerza de sujeción pueda
generarse mediante piezas constructivas elásticas que actúan sobre
la armadura de activación, como p.ej. un muelle de encastre
elástico.
De este modo pueden materializarse de forma
sencilla fuerzas de sujeción relativamente grandes y, de este modo,
grandes retardos de tiempo.
Según una forma de ejecución preferida de la
invención puede estar previsto que la fuerza de sujeción sea una
fuerza magnética, generada mediante al menos un imán permanente o
eléctrico que actúa sobre la armadura de activación.
Tales sistemas muestran características
magnéticas predecibles con relativa precisión y constantes con
relación a las condiciones ambientales, de tal modo que los
dispositivos de activación dotados de éstas presentan retardos de
tiempo casi constantes durante su vida útil.
Puede ser ventajoso que la fuerza de sujeción que
actúa sobre la armadura de activación sea variable, ya que de este
modo puede modificarse el retardo de tiempo del proceso de
activación y puede ajustarse el aparato de conmutación, dotado de un
dispositivo de activación conforme a la invención, según los
dispositivos de protección postconectados al mismo.
Con relación a esto puede ser especialmente
ventajoso que esté previsto que la fuerza de sujeción pueda
modificarse en dependencia de la intensidad de la corriente a
vigilar.
De este modo puede materializarse un
comportamiento adaptativo del dispositivo de activación; según la
magnitud de la corriente de cortocircuito aumenta automáticamente
el retardo relativo de desconexión.
En un perfeccionamiento de la invención puede
estar previsto que la fuerza de sujeción pueda generarse mediante
un electroimán, por el que circula una corriente directamente
proporcional a la corriente a vigilar.
Esto permite una materialización especialmente
sencilla y fiable operativamente de la modificación de la fuerza de
sujeción, antes descrita, dependiente de la corriente.
Otra particularidad de la invención puede ser que
al menos se forma un elemento de acoplamiento elástico mediante un
muelle helicoidal, ya que tales piezas constructivas exigen poco
espacio aunque presentan, al mismo tiempo, una elasticidad buena y
que permanece constante.
Según una forma de ejecución especialmente
ventajosa de la invención puede estar previsto que la armadura
magnética esté dispuesta, al menos por tramos, en el interior de la
bobina.
De este modo la armadura magnética puede moverse,
de una forma exactamente predecible, mediante las fuerzas
magnéticas de la corriente a vigilar.
En un perfeccionamiento de la forma de ejecución
anterior preferida puede estar previsto que también la armadura de
activación esté dispuesta en el interior de la bobina, en donde la
armadura de activación está formada por material no
magnetizable.
De este modo se obtiene un tamaño constructivo
relativamente compacto del dispositivo de activación.
Asimismo puede estar previsto que la armadura
magnética esté configurada como pieza tubular cerrada por un lado y
que la armadura de activación y al menos un elemento de
acoplamiento, al menos parcialmente, estén dispuestos en el
interior de la cavidad formada por la armadura magnética.
Esto permite otra disminución geométrica del
dispositivo de activación conforme a la invención, que ya sólo
depende ya del tamaño de la bobina y fuera de la misma ya no existe
ninguna pieza constructiva más.
En otra configuración de la invención puede estar
previsto que la armadura de activación presente un suplemento que
atraviesa la armadura magnética, que discurre con preferencia en
paralelo al eje longitudinal de la bobina y sobre cuyo suplemento
actúa la fuerza de sujeción.
De este modo las piezas constructivas que aplican
la fuerza de sujeción pueden estar dispuestas por fuera de la
bobina, de tal manera que éstas no limitan en modo alguno la
libertad de movimiento de las piezas constructivas dispuestas en el
interior de la bobina.
A continuación se explica la invención con más
detalle con base en los dibujos adjuntos. Con ello muestran:
la fig. 1 una representación en corte esquemática
de un dispositivo de activación conforme a la invención en
alzado;
la fig. 2 el dispositivo de activación según la
fig. 1 con una armadura auxiliar adicional;
las figs. 3a,b el dispositivo de activación según
la fig. 1 con piezas constructivas para la aplicación mecánica de
la fuerza de sujeción;
la fig. 4 una posible ejecución concreta de la
invención en alzado, en corte;
la fig. 5 otra ejecución posible del dispositivo
de activación conforme a la invención en alzado, en corte y
la fig. 6 la ejecución según la fig. 5,
complementada con dos posibles variantes del sistema de conexión
eléctrica del dispositivo de activación.
El dispositivo de activación representado en la
fig. 1 para un aparato de desconexión por sobrecorriente, como
p.ej. un interruptor de protección de conductores, presenta una
armadura magnética 5 compuesta de un material magnetizable como por
ejemplo hierro, armadura magnética 5 que puede moverse directamente
mediante una bobina 3. La corriente que circula por la bobina 3 es
la propia corriente a vigilar y, dado el caso, a desconectar.
Aparte de esto se ha previsto una armadura de activación 1 que
puede accionar una cerradura de conmutación 20, cerradura de
conmutación 20 que abre los contactos 21 por los que circula la
corriente a vigilar. Este accionamiento puede realizarse de este
modo, como se ha representado en el dibujo, a través de un pasador
de activación 2 conformado en la armadura de activación 1, aunque
alternativamente a esto también puede llevarse a cabo directamente
mediante la propia armadura de activación 1.
La armadura de activación 1 y la armadura
magnética 5 están unidas entre sí mecánicamente mediante un
elemento de acoplamiento 4 elástico que, en el caso más sencillo,
está formado por un muelle helicoidal. La armadura de activación 1
no está montada de forma libremente desplazable, sino que se sujeta
en su posición de reposo con una fuerza de sujeción F_{H}
prefijable. Para poder llevar de nuevo la armadura de activación 1
a su posición de reposo, una vez que se ha producido la activación,
se ha previsto un muelle recuperador 6 que se apoya, por un lado,
en la armadura de activación 1 y, por otro lado, en una parte de
carcasa 7 - representada sólo simbólicamente.
Mediante esta disposición se consigue una
activación retardada en el tiempo en el caso de producirse una
sobrecorriente inadmisiblemente elevada y, por ello, a
desconectar.
La citada activación puede dividirse en dos fases
de activación, que se describen a continuación. En una primera
fase de activación, directamente a continuación de la aparición de
la sobrecorriente, la sobrecorriente genera a través de la bobina 3
un campo magnético proporcional a su intensidad, que mueve la
armadura magnética 5 en dirección a la armadura de activación 1.
Este movimiento se transmite a través del elemento de acoplamiento
elástico 4 a la armadura de activación 4 que, sin embargo,
permanece provisionalmente todavía - obligada por la fuerza de
sujeción F_{H} que actúa sobre la misma - en su posición de
reposo. En el caso de que siga progresando el desvío de la armadura
magnética 5 sigue pretensándose el elemento de acoplamiento 4, con
lo que aumenta la fuerza que actúa sobre la armadura de activación
1. En esta fase de activación la armadura magnética 5 y el
elemento de acoplamiento 4 representan un sistema oscilante, que se
excita mediante la fuerza magnética generada por la sobrecorriente.
El tiempo que necesita la armadura magnética 5 para pretensar el
elemento de acoplamiento, hasta que se supera la fuerza de sujeción
F_{H} y puede desviarse la armadura de activación 1 de su
posición de reposo, produce el retardo de tiempo y la selectividad
del dispositivo de activación conforme a la invención.
Siempre que se supere la fuerza de sujeción
F_{H} generada por la sobrecorriente, se produce la segunda fase
de activación. La armadura de activación 1 se pone con ello
repentinamente en movimiento, con lo que se acciona la cerradura de
conmutación 20 y en secuencia subsiguiente se abren los contactos
21 del dispositivo de protección contra sobrecorriente. En esta fase
de activación representan las masas ahora acopladas de armadura
magnética 5 y armadura de activación 1, en cooperación con el
muelle recuperador 6, el sistema oscilante. Éste funciona como un
activador magnético habitual, formado exclusivamente por bobina y
armadura, en donde la fuerza de excitación se obtiene del resultado
del sistema de fuerzas intensidad de
corriente-fuerza de sujeción F_{H}.
La activación no se inicia por tanto, resumiendo,
mediante una armadura activada directamente por medio de la
sobrecorriente, sino que se produce indirectamente mediante el
movimiento de la armadura magnética 5 que puede moverse
directamente mediante la bobina 3 y que está unida a la armadura de
activación 1 por medio del elemento de acoplamiento 4 elástico.
El retardo temporal de la activación se crea
fundamentalmente en la primera fase de activación. Se establece
mediante las características mecánicas del sistema oscilante - masa
de la armadura magnética, coeficiente de elasticidad del elemento
de acoplamiento 4 y carrera de la armadura magnética - y mediante
la intensidad de corriente. La intensidad de corriente es
proporcional, como es sabido, al cuadrado de la corriente y en
consecuencia también el movimiento de la armadura magnética 5. De
este modo también el retardo es proporcional al cuadrado de la
corriente, exactamente igual que en los dispositivos de retardo
conocidos citados al comienzo, que funcionan
electro-térmicamente.
Si bien esto complicaría la estructura del
dispositivo de activación conforme a la invención, también es
perfectamente imaginable, como se representa en la fig. 2, disponer
una armadura auxiliar 11 - dado el caso también varias - entre la
armadura magnética 5 y la armadura de activación 1. Estas armaduras
auxiliares 1 están unidas entre sí a través de otros elementos de
acoplamiento 40 elásticos y, análogamente a la armadura de
activación 1, son impulsadas en sus posiciones de reposo por
fuerzas de sujeción F_{H}. Mediante una conexión mecánica en
serie de este tipo de varias armaduras se produce una adición de
sus fuerzas de sujeción F_{H} así como un aumento del recorrido
de desvío que debe recorrer la armadura magnética 5 y, de este
modo, una prolongación del tiempo de retardo.
Las fuerzas de sujeción F_{H} descritas pueden
generarse en principio de cualquier manera. Las figs. 3a y 3b
muestran ejemplos de la generación de fuerzas de sujeción por vía
mecánica. Conforme a la fig. 3a la fuerza de sujeción F_{H} es
una fuerza de rozamiento de adherencia que se genera mediante las
piezas constructivas 8, que están en contacto con la armadura de
activación 1 y que aprietan entre sí la armadura de activación
1.
La alternativa según la fig. 3b prevé generar la
fuerza de sujeción F_{H} mediante piezas constructivas 9
elásticas que actúan sobre la armadura de activación 1, como p.ej.
un muelle de encastre elástico. Este muelle de encastre elástico 9
está configurado como resorte de lámina sujeto por ambos lados y
pretensado en contra del sentido de movimiento de la armadura de
activación 1. Si la fuerza que actúa sobre el mismo es
suficientemente grande, se curva en contra del sentido de
pretensión y de este modo permite un movimiento de la armadura de
activación 1.
Una forma de configuración de fuerza de sujeción
contraria a estas soluciones mecánicas estriba en que la fuerza de
sujeción F_{H} sea una fuerza magnética, generada mediante al
menos por un imán permanente o eléctrico que actúa sobre la
armadura de activación 1. Ejemplos de esto pueden deducirse de las
figs. 4, 5 y 6. Estos dibujos representan variantes de ejecución de
la invención utilizables en la práctica.
Aquí se ha dispuesto la bobina 3 sobre un cuerpo
de arrollamiento 10 no magnético, en donde la armadura magnética 5
está dispuesta por tramos en el interior de la bobina 3. Asimismo
se ha previsto un yugo 23 de material magnetizable, que discurre en
su mayor parte por fuera de la bobina 3 y presenta un suplemento
24, que penetra en la bobina 3, por el extremo de la misma situado
más cerca de la cerradura de conmutación 20. El campo magnético
generado por una corriente de bobina se cierra a través del yugo
23, de la armadura magnética 5, del entrehierro de trabajo a y del
suplemento de yugo 24.
Esta estructura se corresponde con la ejecución
habitual y usual de un activador magnético. También la armadura de
activación 1 está dispuesta en el interior de la bobina 3, pero sin
embargo para ello tiene que estar formada por material no
magnetizable, como p.ej. aluminio o material sintético, para que no
se mueva a causa de las fuerzas magnéticas generadas por la bobina
3.
La armadura magnética 5 está configurada como
pieza tubular cerrada por un lado, en donde la armadura de
activación 1 y el elemento de acoplamiento 4 están dispuestos en el
interior de la cavidad formada por la armadura magnética 5.
La armadura de activación 1 presenta un pasador
de activación 2 que sobresale de la bobina 3 y puede llevarse, de
forma análoga a la representación según la fig. 1, a su posición de
reposo mediante un muelle recuperador 6.
Para poder dejar actuar la fuerza de sujeción
sobre la armadura de activación 1, presenta ésta un suplemento 12
que atraviesa la armadura magnética 5 y que discurre
preferiblemente en paralelo al eje longitudinal de la bobina 3.
Éste tiene tramos libremente accesibles y, de este modo, que pueden
impulsarse mediante fuerzas.
El suplemento 12 no es imprescindible que se
prevea, ya que en el sentido de la invención es igualmente posible
dejar que las fuerzas de sujeción F_{H} actúen directamente sobre
la armadura de activación 1. Para esto, sin embargo, sería
necesario que las piezas constructivas para ello necesarias se
dispusieran en el interior de la bobina 3, dado el caso, que se
previeran escotaduras para ellas en la armadura magnética 5, para
que ésta no vea limitada su libertad de movimiento.
Como ya se ha indicado, la fuerza de sujeción
F_{H} se genera en el caso de este ejemplo de ejecución por vía
magnética, concretamente por medio de un imán permanente 13. Para
esto se hay inmovilizado una armadura 26 en el extremo superior del
suplemento 12. Junto con el yugo 25 que, según la fig. 4, sirve al
mismo tiempo de sujeción mecánica para el imán permanente 13, y el
imán permanente 13 la armadura 26 forma un circuito magnético para
el campo magnético generado por el imán permanente 13. Mediante las
fuerzas de sujeción que se producen en el caso de esta disposición
entre la armadura 26 y el yugo 25 se sujeta la armadura de
activación 1 en la posición de reposo representada.
En el citado circuito magnético - formado por la
armadura 26, el yugo 25 y el imán permanente 13 - se forma un
entrehierro 27 entre la armadura 26 y el yugo 25 así como un
entrehierro 28 entre el imán permanente 13 y la armadura 26. Las
fuerzas de sujeción F_{H} que se producen pueden modificarse
mediante la modificación del tamaño de estos entrehierros 27, 28.
La mencionada modificación de entrehierros puede conseguirse por
ejemplo mediante la elección de la altura del imán permanente 13,
mediante piezas intercaladas de diferente grosor, dispuestas entre
el yugo 25 y la armadura 27, de material no magnetizable, mediante
modificación de la longitud de los brazos del yugo o medidas
similares.
En el caso de producirse una corriente de
cortocircuito aumenta la intensidad del campo magnético imperante
en el entrehierro de trabajo a entre la armadura magnética 5 y el
suplemento de yugo 24 y, por medio de esto, las fuerzas de
excitación que actúan entre la armadura magnética 5 y el suplemento
24, por medio de lo cual la armadura magnética 5 se mueve en
dirección al suplemento 24. Después de que la armadura de
activación 1 esté todavía en reposo, se reduce ahora la distancia d
entre la armadura magnética 5 y la armadura de activación 1, en
donde se comprime el muelle 4. En cuanto las fuerzas transmitidas a
través del muelle 4 a la armadura de activación 1 superan la fuerza
de sujeción F_{H} del imán permanente 13, también se pone en
movimiento la armadura de activación 1 y en consecuencia se activa
la desconexión a través de la cerradura de conmutación 20.
Si la armadura magnética 5 cubriera toda la
distancia d, sin que con ello se consiga un movimiento de la
armadura de activación 1, choca la armadura magnética 5 con la
armadura de activación 1 y arrastra la misma en su ulterior
movimiento descendente. En el caso de esta percusión una sobre la
otra se produce un proceso de choque, en el que se extrae energía
de movimiento de la armadura magnética 5, lo que a su vez retrasa
el tratamiento conmutador y de este modo contribuye al
comportamiento selectivo de desconexión de la disposición.
Es importante para un funcionamiento adecuado de
la disposición descrita el dimensionado de las distancias a, b, c,
d. En especial la distancia d entre la armadura magnética 5 y la
armadura de activación 1 debe ser menor que la distancia a entre la
armadura magnética 5 y el suplemento de yugo 24, para que se
garantice que al final del posible recorrido de movimiento de la
armadura magnética 5 - choca después con el suplemento de yugo 24 -
la armadura de activación 1 ha accionado la cerradura de
conmutación 20. Con relación a esto es necesario que el recorrido
de movimiento de la armadura de activación b sea suficientemente
largo para accionar la cerradura de conmutación 20. Asimismo debe
estar descartado que la armadura 26 incida durante el movimiento de
la armadura de activación 1 sobre el cuerpo de arrollamiento 10 y,
de este modo, inmovilice la armadura de activación 1. Esto se
consigue por medio de que la distancia c es mayor que la distancia
b.
Resumiendo, para las relaciones entre las
distancias a, b, c, d pueden indicarse las siguientes dependencias:
a > b y a > d, así como c > b.
El ejemplo de ejecución especialmente preferido
según la fig. 5 concuerda en gran medida con el de la fig. 4, si
bien aquí el imán permanente 13 se sustituye por un electroimán -
formado por el devanado 15 y el yugo 25. Al igual que arriba se ha
previsto una armadura 26 unida al suplemento 12, la cual configura
con el yugo 25 un circuito magnético. Para la sujeción mecánica del
electroimán se ha previsto una pieza constructiva 14 separada. Para
el dimensionado de las distancias se aplica lo dicho en el curso de
la descripción de la fig. 4.
La modificación de la fuerza de sujeción F_{H}
puede realizarse también aquí de nuevo a través del ajuste de las
longitudes de los entrehierros 27, 28. Con ello es especialmente
favorable no prever el entrehierro 27, es decir, dejar que la
armadura 26 se sitúe sobre el yugo 25 y configurar el tramo 25' del
yugo 25, que discurre en el interior del devanado 15, de forma
desplazable en la dirección longitudinal del devanado 15. De este
modo puede ajustarse por vía mecánica la fuerza de sujeción
F_{H}.
Aparte de esta capacidad mecánica de modificación
la fuerza de sujeción F_{H} puede modificarse también mediante la
modificación de la corriente que circula a través del devanado 15.
La capacidad de modificación de la fuerza de sujeción F_{H}, sin
embargo, no está limitada de ningún modo a una generación magnética
de fuerza. También las piezas constructivas 8 indicadas en la fig.
3a pueden estar dispuestas de forma desplazable, con lo que puede
modificarse la presión de apriete sobre la armadura de activación 1
y de este modo la fuerza de sujeción F_{H}.
Es especialmente ventajoso que la fuerza de
sujeción F_{H} pueda modificarse en dependencia de la intensidad
de la corriente a vigilar. En la variante constructiva según la
fig. 5 esto puede materializarse de forma especialmente sencilla
por medio de que la corriente que circula por el devanado 15 sea
directamente proporcional a la corriente a vigilar.
Para tener la menor complicación de conmutación
posible se consigue de la forma más sencilla posible la
proporcionalidad requerida, por medio de que la propia
sobrecorriente circule a través del devanado 15 del electroimán.
Para esto se conectan entre sí en serie - como se ha representado
en la fig. 6 con conductores de unión 16, 17 en trazo continuo - la
bobina 3 y el devanado 15. Con el mismo fin, sin embargo, la bobina
3 y el devanado 15 podrían conectarse en paralelo - véanse los
conectores de unión 18, 19 a trazos; con ello pueden conectarse
impedancias en serie en el ramal del devanado 15, para ajustar la
corriente que circula a través del devanado 15 y con ello la fuerza
de sujeción F_{H} generada.
Si bien esto conllevaría una complejidad
adicional relativamente elevada, en el sentido de la invención es
exactamente igual de posible impulsar el devanado 15 con una
corriente separada galvánicamente de la corriente a vigilar y
modificar ésta, dado el caso también a través de conexiones de
control correspondientes, proporcionalmente a la sobrecorriente.
Un campo de aplicación preferido del dispositivo
de activación descrito conforme a la invención estriba en su uso en
interruptores de protección de conductores, lo que sin embargo no
debe excluir la aplicación en otros aparatos que se desconectan por
sobrecorriente.
Claims (14)
1. Dispositivo de activación para un aparato de
desconexión por sobrecorriente, como p.ej. un interruptor de
protección de conductores, que comprende una armadura de activación
(1) que acciona una cerradura de conmutación (20) y que puede
accionarse mediante una bobina (3) por la que circula una corriente
a vigilar, en donde la armadura de activación (1) puede accionarse
indirectamente mediante una armadura magnética (5) que puede
moverse directamente mediante la bobina (3), y está unida a la
armadura de activación (1) por medio de al menos un elemento de
acoplamiento (4) elástico y, dado el caso, una o varias armaduras
auxiliares (11), caracterizado porque la armadura de
activación (1) solamente se sujeta en su posición de reposo con una
fuerza de sujeción (F_{H}) prefijable, y se pone en movimiento
repentinamente tras superar esta fuerza de sujeción (F_{H}).
2. Dispositivo de activación según la
reivindicación 1, caracterizado porque la fuerza de sujeción
(F_{H}) es una fuerza generada por vía mecánica.
3. Dispositivo de activación según la
reivindicación 2, caracterizado porque la fuerza de sujeción
(F_{H}) es una fuerza de rozamiento de adherencia, que puede
generarse con las piezas constructivas (8) que están en contacto
con la armadura de activación (1).
4. Dispositivo de activación según la
reivindicación 2, caracterizado porque la fuerza de sujeción
(F_{H}) puede generarse mediante piezas constructivas (9)
elásticas que actúan sobre la armadura de activación (1), como
p.ej. un muelle de encastre elástico.
5. Dispositivo de activación según la
reivindicación 1, caracterizado porque la fuerza de sujeción
(F_{H}) es una fuerza magnética, generada mediante al menos un
imán permanente o eléctrico (13; 14, 25) que actúa sobre la armadura
de activación (1).
6. Dispositivo de activación según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la fuerza de
sujeción (F_{H}) que actúa sobre la armadura de activación (1)
puede modificarse.
7. Dispositivo de activación según la
reivindicación 6, caracterizado porque la fuerza de sujeción
(F_{H}) puede modificarse en dependencia de la intensidad de la
corriente a vigilar.
8. Dispositivo de activación según la
reivindicación 7, caracterizado porque la fuerza de sujeción
(F_{H}) puede generarse mediante un electroimán, por el que
circula una corriente directamente proporcional a la corriente a
vigilar.
9. Dispositivo de activación según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque al menos un
elemento de acoplamiento (4) elástico está formado por un muelle
helicoidal.
10. Dispositivo de activación según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la armadura
magnética (5) está dispuesta, al menos por tramos, en el interior
de la bobina (3).
11. Dispositivo de activación según la
reivindicación 10, caracterizado porque también la armadura
de activación (1) está dispuesta en el interior de la bobina, en
donde la armadura de activación (1) está formada por material no
magnetizable.
12. Dispositivo de activación según la
reivindicación 11, caracterizado porque la armadura magnética
(5) está configurada como pieza tubular cerrada por un lado y
porque la armadura de activación (1) y al menos un elemento de
acoplamiento (4), al menos parcialmente, están dispuestos en el
interior de la cavidad formada por la armadura magnética (5).
13. Dispositivo de activación según la
reivindicación 10, 11 ó 12, caracterizado porque la armadura
de activación (1) presenta un suplemento (12) que atraviesa la
armadura magnética (5), que discurre con preferencia en paralelo al
eje longitudinal de la bobina (3) y sobre cuyo suplemento (12)
actúa la fuerza de sujeción (F_{H}).
14. Uso del dispositivo de activación según una
de las reivindicaciones anteriores como dispositivo de activación
de corriente de cortocircuito en un interruptor de protección de
conductores.
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