ES2219262T3 - Dispositivo de desconexion en derivacion para una caja moldeada de interruptor. - Google Patents
Dispositivo de desconexion en derivacion para una caja moldeada de interruptor.Info
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Abstract
Un dispositivo de desconexión en derivación (200) para un interruptor de caja moldeada, que tiene una mecanismo de funcionamiento (40), una barra de desconexión (54) y una cubierta (20), dispositivo de desconexión en derivación que comprende: una base (202), y un soporte superior (228); un solenoide que tiene un percutor (206), montado en la base: un accionador de la barra de desconexión en derivación (208), unido a una pieza de placa de contacto (218), montado en la base y alineado con el percutor, siendo posible traer, al accionador de la barra de desconexión en derivación, a una posición en contacto selectivo con la barra de desconexión; un resorte (220) instalado entre el solenoide y la pieza de placa de contacto; y, un conmutador de separación (222), montado en la base y conectado en serie con el solenoide, conmutador de separación que tiene un accionador (226) del conmutador de la barra transversal, al que se puede traer a una posición en contacto con al mecanismo de funcionamiento, caracterizado porque el accionador de la barra de desconexión en derivación, tiene un vástago superior (212), una parte central (210), y un vástago inferior, estando el accionador de la barra de desconexión en derivación, unido a la pieza de placa de contacto en la parte central.
Description
Dispositivo de desconexión en derivación para una
caja moldeada de interruptor.
La presente invención se refiere, en general, al
campo de los interruptores y, de modo mas particular, a un
interruptor de caja moldeada con dispositivo de desconexión en
derivación.
En general, la función de un interruptor es
acoplar y desacoplar eléctricamente un circuito seleccionado,
respecto de un suministro de energía eléctrica. Esta función se
lleva a cabo mediante la operación de acoplar y desacoplar un par
de contactos de funcionamiento, para cada fase de interruptor. El
interruptor proporciona protección contra condiciones de sobrecarga
de corriente, y contra las corrientes muy altas producidas por
cortocircuitos. Típicamente, uno de cada par de contactos de
funcionamiento, está soportado mediante un brazo de contactos
pivotante, mientras que el otro contacto de funcionamiento es
sustancialmente estacionario. El brazo de contacto es movida de
forma pivotante, mediante un mecanismo de funcionamiento, de tal
forma que el contacto móvil soportado por el brazo de contacto,
puede ser engranado y desengranado respecto del contacto
estacionario.
Hay dos formas mediante las cuales el mecanismo
de funcionamiento para el interruptor puede desacoplar los
contactos de funcionamiento: el tirador de funcionamiento del
interruptor puede ser empleado para activar el mecanismo de
funcionamiento; o un mecanismo de desconexión, sensible a niveles
inaceptables de corriente soportada por el interruptor, puede ser
empleado para activar al mecanismo de funcionamiento. Para muchos
interruptores, el tirador de funcionamiento está acoplado al
mecanismo de funcionamiento, de forma que cuando el mecanismo de
desconexión activa el mecanismo de funcionamiento para separar los
contactos, el tirador de funcionamiento se mueve a una posición de
avería, o desconexión.
Para acoplar los contactos de funcionamiento de
interruptor, el tirador de funcionamiento del interruptor se emplea
para activar el mecanismo de funcionamiento, de tal forma que
el/los contacto/s móvil/es engrana/n el/los contacto/s
estacionario/s. Un motor acoplado al tirador de funcionamiento del
interruptor, puede también ser empleado para acoplar, o desacoplar,
los contactos de funcionamiento. El motor puede funcionar por
control remoto.
Un interruptor industrial típico, tendrá un
régimen de corriente continua que varia desde como mínimo 15
amperios hasta como máximo 160 amperios. El mecanismo de
desconexión para el interruptor, consiste usualmente en un
disparador de sobrecarga térmica, y un disparador de cortocircuito
magnético. El disparador de sobrecarga térmica funciona por medio
de un elemento de tipo bimetal, en el que la corriente que pasa a
través de la trayectoria de conducción de un interruptor genera
calor en el elemento bimetal, lo que hace que el bimetal se combe,
y desconecte el interruptor. El calor generado en el bimetal, es
función de la cantidad de la corriente que fluye a través del
bimetal, así como del periodo de tiempo durante el que la corriente
está pasando. Para un rango dado de regímenes de corriente, la
sección transversal del bimetal y los elementos relacionados, son
seleccionadas específicamente para tal rango de corriente, lo que
resulta en un número de interruptores diferentes para cada rango de
corriente.
En el caso de niveles de corriente sobre el nivel
de trabajo normal del disparador de sobrecarga térmica, es deseable
desconectar el interruptor sin ningún retardo intencionado, como en
el caso de un cortocircuito en el circuito protegido, por lo tanto,
en general se emplea un elemento de desconexión electromagnético.
En una condición de cortocircuito, la superior cantidad de
corriente que fluye a través del interruptor, activa un disparador
magnético, que desconecta el interruptor en un tiempo mucho mas
rápido que el empleado usando el calentamiento de bimetal. Es
deseable ajustar los elementos de desconexión magnética, de forma
que la unidad de desconexión magnética produzca la desconexión en
corrientes de corto circuito inferiores, en un régimen de corriente
continua inferior, y produzca la desconexión en una corriente de
cortocircuito superior, en un régimen de corriente continua
superior. Esto satisface el funcionamiento de desconexión de
corriente, del interruptor, con el equipamiento típico presente
corriente abajo del interruptor, en el lado de carga del
interruptor.
En ciertas situaciones, un operador de un sistema
eléctrico puede desear abrir un interruptor desde una ubicación
remota. Tales circunstancias pueden incluir aplicaciones para
mantenimiento y control. Puede también ser usado en aplicaciones
con el objeto de proporcionar la sincronización de varios
interruptores, junto con otros accesorios, para abrir y cerrar
varios interruptores. Un dispositivo empleado para desconectar un
interruptor, desde una ubicación remota, es un accesorio de
desconexión en derivación. El accesorio de desconexión en
derivación empleado normalmente tiene varias desventajas. Algunos
de tales accesorios de desconexión en derivación deben ser
instalados en el interruptor, de forma que se alojen tras la
cubierta principal, y en franca proximidad a las partes
eléctricamente activas y la conexiones. Otros accesorios de
desconexión en derivación, requieren que el usuario proporcione
conexiones terminales a los cables de la desconexión en derivación.
Ejemplos adicionales de accesorios de desconexión de derivación
actuales, están diseñados para ser empleados con una sola
estructura de interruptor, es decir, para cada régimen de corriente
del interruptor se requiere un accesorio de desconexión en
derivación, especialmente diseñado.
La publicación
US-A-4.166.260 (Gillete) proporciona
una disposición de accesorio de interruptor. La publicación
US-A-4.408.174 (Seymur et.
al.) proporciona un módulo de montaje de un accesorio para
interruptores de estructura en J y en K.
Así, existe la necesidad de un accesorio de
desconexión en derivación para abrir un interruptor desde una
localización remota, que pueda ser instalado en la cubierta
principal del interruptor, sin exponer la partes eléctricamente
activas del interruptor. Exista una necesidad adicional de un
dispositivo de desconexión en derivación, que pueda ser empleado
con varios tamaños de estructura del interruptor, esto es, un solo
dispositivo de desconexión en derivación que funcione sobre un
amplio rango de regímenes de corriente para el interruptor. Existe
adicionalmente la necesidad de un dispositivo de desconexión en
derivación, con el cual un cliente pueda conectar su cableado de
control, directamente al dispositivo de desconexión en derivación,
sin ningún cableado adicional. Y adicionalmente, existe la
necesidad de un dispositivo de desconexión en derivación para un
interruptor, que pueda ser instalado en un interruptor empleando un
saliente de retención, del tipo común, que proporcione una
instalación por encaje, con chasquido audible.
La presente invención proporciona un dispositivo
de desconexión en derivación, para un interruptor de caja moldeada,
que tiene un mecanismo de funcionamiento, una barra de desconexión
y una cubierta, dispositivo de desconexión en derivación que
comprende: una base y una montura superior; un solenoide que tiene
un percutor, montado en la base; un accionador de la barra de
desconexión en derivación, unido a una pieza de placa de contacto
montado en la base y alineado con el percutor, con el accionador de
la barra de desconexión en derivación, en contacto selectivo con la
barra de desconexión; un resorte instalado entre el solenoide y la
pieza de placa de contacto; y un conmutador de separación montado
en la base y conectado en serie con el solenoide, conmutador de
separación que tiene un accionador del conmutador de barra
transversal, en contacto con el mecanismo de funcionamiento, donde
el accionador de la barra de desconexión en derivación tiene un
vástago superior, una porción central y un vástago inferior, con el
accionador de la barra de desconexión en derivación, sujeto a la
pieza de placa de contacto en la porción central.
En un interruptor de la presente invención está
incluido, preferentemente, un alojamiento moldeado, que incluye una
cubierta principal del interruptor, un primer terminal, y un
segundo terminal montado en la carcasa, con un contacto acoplado
eléctricamente al primer terminal, y un contacto móvil acoplado
eléctricamente al segundo terminal. Esto también incluye un
mecanismo de funcionamiento, que tiene una pieza pivotante que se
puede mover entre una posición de ENCENDIDO, una posición de
APAGADO y una posición de DESCONECTADO, donde la pieza pivotante
está acoplada al contacto móvil. Un mecanismo de retención
intermedio, montado en el alojamiento, y acoplado el mecanismo
operativo, está en contacto operativo, de modo selectivo, con una
unidad de desconexión que tiene una barra de desconexión. La unidad
de desconexión está, además, acoplada el contacto móvil y al
segundo terminal. Un enchufe hembra accesorio, formado en la
cubierta principal del interruptor, en ambos lados de una abertura
para la pieza pivotante, está en comunicación con el alojamiento.
Una proyección para retención, montada en el enchufe hembra, engrana
un accesorio instalado en el enchufe hembra accesorio. También se
proporciona una cubierta accesoria, dimensionada para cubrir el
accesorio montado en el enchufe hembra accesorio. Un accesorio
semejante, que puede ser instalado en el enchufe hembra, es un
dispositivo de desconexión en derivación, que desconectará el
interruptor al recibir una señal de tensión recibida desde una
ubicación remota.
La presente invención incluye también un método
para la desconexión de un interruptor de caja moldeada, que tiene
un mecanismo de funcionamiento configurado para abrir y cerrar un
circuito de potencia, una unidad de desconexión con un pestillo
intermedio, y una cubierta del interruptor, con la desconexión del
interruptor llevándose a cabo desde una ubicación remota. El método
para la desconexión, comprende los pasos de cerrar el interruptor
con al mecanismo de funcionamiento, instalar un dispositivo de
desconexión en derivación en la cubierta del interruptor,
proporcionar potencia al solenoide a través de un conmutador de
separación, desde una ubicación remota, mediante lo cual el
solenoide fuerza a la unidad de desconexión a desbloquear el
mecanismo de funcionamiento, para abrir el circuito de potencia y
mover entonces el conmutador de separación a una posición abierta
con el mecanismo de funcionamiento, mediante lo que se corta el
suministro eléctrico al solenoide.
La figura 1 es un dibujo isométrico, de un
interruptor de caja moldeada, que incluye una realización de la
presente unidad de bimetal, útil en un amplio rango de
aplicaciones.
La figura 2 es una vista en sección del
interruptor mostrado en la figura 1, a lo largo de las líneas
2-2 y es empleado para describir el funcionamiento
del interruptor.
La figura 3 es un dibujo detallado isométrico del
mecanismo de funcionamiento, estructura de contacto y unidad de
desconexión por bimetal, del interruptor mostrado en la figura
1.
La figura 4 es una ilustración de la cubierta de
interruptor, para el interruptor mostrado en la figura 1.
La figura 5 es una vista en sección del
interruptor mostrado en la figura 4, a lo largo de la línea
5-5, y que ilustra una realización del presente
dispositivo de derivación, instalado en la cubierta y engranado con
la barra transversal del interruptor en dos posiciones.
La figura 6 es un vista en perspectiva,
expandida, de una realización del presente dispositivo de
derivación.
La figura 7 es una vista en perspectiva, de una
realización de un dispositivo de desconexión en derivación
ensamblado.
La figura 8 es una vista en perspectiva, del
dispositivo de desconexión en derivación ilustrado en la figura 7,
girado 180º.
La figura 9 es otra realización del presente
dispositivo de desconexión en derivación, que ilustra integro el
accionador de la barra de desconexión en derivación y la pieza de
placa de contacto.
La figura 1 ilustra, de forma general, un
interruptor de caja moldeada, trifásico 10, del tipo que incluye un
mecanismo de funcionamiento 40 que tiene una pieza pivotante 13 con
un tirador 14. La pieza pivotante 13 y el tirador 14, son móviles
entre una posición de ENCENDIDO, una posición de APAGADO, y una
posición de DESCONECTADO. El interruptor de ejemplo 10, es un
interruptor de tres polos, que tiene tres conjuntos de contactos,
para la interrupción de la corriente en cada una de las respectivas
tres fases de transmisión eléctrica. En la realización de ejemplo
de la invención, cada fase incluye contactos de interruptor
separados, y un mecanismo de desconexión separado. El interruptor
del polo central incluye un mecanismo de funcionamiento, que
controla la conmutación de los tres polos del interruptor. Aunque
una realización de la presente invención está descrita en el
contexto del interruptor trifásico, se contempla que puede ser
llevado a cabo en un interruptor de una sola fase, o en otros
interruptores de múltiples fases.
En referencia a la figura 2, el tirador 14 es
manejable entre las posiciones de ENCENDIDO y APAGADO, para
permitir a un mecanismo de funcionamiento de contacto 40, acoplar y
desacoplar un contacto móvil 42 y un contacto estacionario 44, para
cada una de las tres fases, de tal forma que el terminal de línea
18 y el terminal de carga 16, de cada fase, pueden ser conectados
eléctricamente. El alojamiento del interruptor 12, incluye tres
partes, que están moldeadas a partir de un material aislante. Estas
partes incluyen una base de interruptor 12, una cubierta de
interruptor 20, y una cubierta accesoria 28, teniendo la cubierta
de interruptor 20 y la cubierta accesoria 28, una abertura 29 para
el tirador 14 de la pieza pivotante 13. La pieza pivotante 13 y el
tirador 14, se mueven dentro de la abertura 29, durante las
diversas operaciones del interruptor 10. La figura 2 es una vista
recortada del interruptor 10, a lo largo de las líneas
2-2 mostradas en la figura 1. Como se muestra en la
figura 2, los componentes principales del interruptor son un brazo
fijo de contacto de línea 46, y brazo móvil de contacto de carga 45.
Debería apreciarse que otra realización del interruptor 10, tiene
un brazo móvil de contacto de línea, para facilitar una acción mas
rápida, de interrupción de la corriente. Los brazos de contacto de
carga, para cada una de las tres fases del interruptor del ejemplo,
están mecánicamente conectadas juntas, mediante una pieza de barra
transversal aislante 55. Esta pieza de barra transversal 55 está, a
su vez, mecánicamente acoplado al mecanismo de funcionamiento 40,
de forma que, cuando se mueve el tirador 14 de izquierda a derecha,
la barra transversal 55 rota en sentido horario, y la totalidad de
los tres brazos de contacto 45 son movidos al mismo tiempo, para
engranar con sus correspondientes brazos de contacto de línea 46
haciendo, de ese modo, contacto eléctrico entre la pastilla de
contacto móvil 42, y la pastilla de contacto estacionaria 44.
El mecanismo de funcionamiento 40 incluye un
mecanismo basculante 41, que engrana un pestillo intermedio 52 para
sujetar los contactos del interruptor en una posición cerrada,
salvo que, y hasta que, se produce una condición de sobrecarga, lo
que causa que el interruptor se desconecte. Una porción del brazo de
contacto móvil 45, y la barra colectora de contacto estacionaria 46,
están contenidos en la cámara del arco 56. Cada polo del
interruptor 10 está, provisto con una cámara de arco 56, que está
moldeada a partir de un material aislante, y es parte del
alojamiento 12 del interruptor 10. Una pluralidad de placas de arco
58 son mantenidas en la cámara del arco 56. Las placas de arco
facilitan la extensión, y el enfriamiento, del arco que ser forma
cuando el interruptor 10 se abre mientras está bajo una carga y un
flujo de corriente. La cámara de arco 56, y las placas de arco 58,
dirigen el arco lejos del mecanismo de funcionamiento 40.
El pestillo intermedio 52 del ejemplo tiene, en
general, forma de Z, y una parte superior que incluye una
superficie de bloqueo que engrana con el mecanismo basculante 41, y
una parte inferior que tiene una superficie de bloqueo que engrana
con una barra de desconexión 54. La porción central del elemento de
bloqueo intermedio 52 con forma de Z está angulada, con respecto a
las patas superior e inferior, e incluye dos lengüetas, que
proporcionan un borde de pivotado para el bloqueo intermedio 52
cuando está insertado en la estructura mecánica 51. Como se muestra
en la figura 2, el bloqueo intermedio 52 está acoplado a un resorte
de torsión 53, que está retenido, en la estructura mecánica 51,
mediante las lengüetas de montaje del bloqueo intermedio 52. El
resorte de torsión 53 deriva la superficie de bloqueo superior, del
bloqueo intermedio 52, hacia el mecanismo basculante 41, mientras
que al mismo tiempo deriva la barra de desconexión 54, a una
posición que engrana la superficie de bloqueo inferior, del bloqueo
intermedio 52. La barra de desconexión 54 pivota en un sentido
horario, en torno a un eje 54a, en respuesta a una fuerza ejercida
mediante un elemento tipo bimetal 62, durante, por ejemplo, un largo
intervalo de tiempo una vez terminada la condición de corriente.
Según rota la barra de desconexión 54, en un sentido horario, la
superficie en la porción superior de la barra de desconexión,
desengrana la superficie de bloqueo, en la porción inferior del
bloqueo intermedio 52. Cuando esta superficie de bloqueo, del
bloqueo intermedio 52, está desengranada, el bloqueo intermedio 52
rota en un sentido horario, bajo la fuerza del mecanismo de
funcionamiento 40, ejercida a través de un mecanismo basculante 41.
En el interruptor del ejemplo, esta fuerza está proporcionada por un
resorte de tensión 50. Cuando se mueve al tirador basculante 14,
desde la posición abierta a la posición cerrada, es aplicada
tensión al resorte. Puede ser empleado mas de un resorte de tensión
50.
Según el bloqueo intermedio 52 rota, en respuesta
a la fuerza hacia arriba ejercida mediante el mecanismo basculante
41, libera el bloqueo en el mecanismo de funcionamiento 40,
permitiendo que el mecanismo basculante 41 rote en un sentido
horario. Cuando el mecanismo basculante 41 rota, el mecanismo de
funcionamiento 40 es liberado, y la barra transversal 55 rota en un
sentido horario, para mover los brazos de contacto de carga 45,
lejos respecto de los brazos de línea 46.
Durante el funcionamiento normal del interruptor,
la corriente fluye desde el terminal de línea 18, a través del
brazo de contacto de línea 46, y su pastilla de contacto
estacionaria 44, al brazo de contacto de carga 45, a través de su
pastilla de contacto 42. Desde el brazo de contacto de carga 45, la
corriente fluye, a través de un trenzado flexible 48, al elemento
tipo bimetal 62, y desde el elemento bimetal 62, al terminal de
carga 16 (véase figura 3). Cuando la corriente que fluye a través
del interruptor excede la corriente de régimen para el interruptor,
calienta el elemento tipo bimetal 62, haciendo que el elemento tipo
bimetal 62, se combe hacia la barra de desconexión 54. Si la
condición de sobrecarga persiste, el elemento tipo bimetal 62 se
comba lo suficientemente como para engranar la superficie de la
barra de desconexión. Cuando el elemento tipo bimetal engrana la
superficie de la barra de desconexión y continúa combándose, hace
que la barra de desconexión 54 rote en un sentido horario,
liberando el bloqueo intermedio 52 y así desbloqueando el mecanismo
de funcionamiento 40 del interruptor.
La figura 3 es un dibujo isométrico detallado,
que ilustra la construcción de una porción del interruptor mostrado
en la figura 2. En la figura 3, solo se muestra el brazo de
contacto de carga 45 del polo central del interruptor. Este brazo
de contacto de carga 45, así como los brazos de contacto para los
otros dos polos, están fijos en su posición, en el elemento de
barra transversal 55. Como se ha mencionado arriba, polos
adicionales, tal como un interruptor de caja moldeada de cuatro
polos, pueden emplear la misma construcción que se ha descrito aquí
dentro, con el cuarto polo asignado a un neutro. El brazo de
contacto de carga 45 está acoplado al elemento tipo bimetal 62,
mediante un conductor flexible 48 (por ejemplo hilo de cobre
trenzado). Como se muestra en la figura 3, la corriente fluye desde
el conductor flexible 48, a través del elemento tipo bimetal 62, a
una conexión en la parte superior del elemento 62, que acopla la
corriente al terminal de carga 16, a través de la barra colectora
de carga 61. La barra colectora de carga 61, está soportada mediante
un soporte 63 de barra colectora de carga. Debería apreciarse que
puede ser utilizado mas de un conductor flexible 48.
En el interruptor 10 del ejemplo, la barra
transversal 55 está acoplada al mecanismo de funcionamiento 40, que
está sujeto en su sitio, en la base o alojamiento 12 del
interruptor de caja moldeada 10, mediante una estructura mecánica
51. El elemento clave del mecanismo de funcionamiento 40, es el
mecanismo basculante 41. Como se muestra en la figura 3, el
mecanismo basculante 41 incluye una superficie de bloqueo 41a, que
engrana la superficie de bloqueo superior, en el bloqueo intermedio
52. El bloqueo intermedio 52, se sujeta en su sitio mediante sus
lengüetas de montaje, que se extienden a través de las respectivas
aberturas 51a, en cada lado de la estructura mecánica 51. En la
realización del ejemplo del interruptor, los dos miembros laterales
de la estructura mecánica 51, soportan el mecanismo de
funcionamiento 40 del interruptor 10, y retienen el mecanismo de
funcionamiento 40, en la base 12 del interruptor 10.
La figura 4 ilustra la cubierta del interruptor
20. La cubierta del interruptor 20, en la realización preferida,
tiene dos enchufes hembra accesorios 22, moldeados en la cubierta
20, con un enchufe hembra accesorio 22 en cada lado de la abertura
29, para la pieza pivotante 13 y el tirador 14. La cubierta del
interruptor 20, con los enchufes hembra accesorios 22 o
compartimentos puede estar moldeada, usualmente mediante técnicas de
moldeado bien conocidas, como una unidad integral. El enchufe
hembra accesorio 22, puede también estar fabricado separadamente, y
unido a la cubierta del interruptor 20 mediante cualquier método
adecuado, tal como remaches o adhesivos. La cubierta del
interruptor 20 está dimensionada para cubrir el mecanismo de
funcionamiento 40, el contacto móvil 42, y el contacto estacionario
44, así como el mecanismo de desconexión 60 del interruptor 10. La
cubierta del interruptor tiene una abertura 29, para acomodar el
tirador 14.
Cada enchufe hembra accesorio o compartimento 22,
está provisto con una pluralidad de aberturas 24. Las aberturas del
enchufe hembra accesorio 24, están posicionadas en el enchufe
hembra 22 para facilitar el acoplamiento de un accesorio 80, con el
mecanismo de funcionamiento 40 montado en el alojamiento 12. Las
aberturas 24 del enchufe hembra accesorio, también facilitan el
acoplamiento simultáneo, de un accesorio 80, con distintas partes
del mecanismo de funcionamiento 40. Distintos accesorios 80, pueden
ser montados en un compartimento accesorio 22, para llevar a cabo
distintas funciones. Algunos accesorios, tales como una desconexión
en derivación, desconectarán el interruptor 10, tras recibir una
señal remota, pulsando para ello la barra de desconexión 54,
provocando la liberación del mecanismo de bloqueo 52 del mecanismo
de funcionamiento 40. La desconexión en derivación tiene una pieza
que sobresale, a través de una de las aberturas en el enchufe
hembra accesorio 22, y engrana el mecanismo de abertura 40, por vía
de una barra de desconexión 54. Otro accesorio, tal como un
conmutador auxiliar, proporciona una señal que indica el estado del
interruptor 10, por ejemplo "encendido" o "apagado".
Cuando el conmutador auxiliar está acogido en el enchufe hembra
accesorio 22, una pieza, en la disposición del conmutador,
sobresale a través de una de las aberturas 24 en el enchufe hembra
22 y, es engranado con el mecanismo de funcionamiento 40,
típicamente la barra transversal 55. Múltiples conmutadores pueden
estar acogidos en un enchufe hembra accesorio 22, y cada conmutador
puede engranar el mecanismo de funcionamiento a través de distintas
aberturas 24, en el enchufe hembra 22.
Un accesorio 80 que puede estar insertado en el
enchufe hembra accesorio 22, de la cubierta 20 de interruptor 10,
es un accesorio de dispositivo de barra de desconexión 200, como se
muestra en las figuras 6, 7, 8, y 9. El dispositivo de desconexión
en derivación 200, está instalado en la cubierta como se ha
ilustrado en la figura 4, y está acogido en el enchufe hembra
accesorio 22 de la cubierta 20, según se muestra, como una
realización, en la figura 5.
En referencia ahora a la figura 6, se ha
ilustrado una realización de un dispositivo de desconexión en
derivación 200. Una base 202 soporta los distintos elementos del
dispositivo de desconexión en derivación 200, y se proporciona con
un número de seguros, ranuras y orificios de montaje, para los
distintos elementos del dispositivo de desconexión en derivación
200. Un solenoide 204, que tiene un percutor de solenoide montado
206, está montado en la base 202. El solenoide 204 está cubierto,
parcialmente, mediante un soporte superior 228, que está asegurado
a la base 202 mediante el cierre 234. Se proporciona un seguro
accesorio 82. El seguro accesorio 82, engrana un saliente de bloqueo
26, en el enchufe hembra accesorio 22, para retener el accesorio 80
en el enchufe hembra accesorio 22. En la presente desconexión en
derivación accesoria 200, el seguro accesorio 82 está moldeado en
la base 202. En otra realización de dispositivo accesorio de
desconexión en derivación 200, según se ilustra en la figura 9 y
está descrito mas abajo, el seguro accesorio 82 está moldeado en una
pieza elástica. La base 202, y el soporte superior 228, pueden
estar moldeados en, o fabricados de, cualquier material adecuado,
siendo en la realización preferida un plástico moldeado. Un
accionador de la barra de desconexión en derivación 208 está unido
a una pieza de placa de contacto 218, mediante un perno de montaje
216, y está instalado en una de las ranuras en la base 202. Un
resorte de retorno 220 está insertado entre la pieza de placa de
contacto 218 y el solenoide 204, con el resorte de retorno 220
derivando, a la pieza de placa de contacto 218, a una posición
inicial, como será explicado en mayor detalle mas abajo. El
accionador de la barra de desconexión en derivación 208, está
moldeado o fabricado para tener una porción central 210, un vástago
superior 212, y un vástago inferior 214. El vástago superior o el
vástago inferior, establecen contacto, de forma selectiva, con la
barra de desconexión 54, de la unidad del mecanismo de desconexión
60 del interruptor 10, que a su vez engrana el bloqueo intermedio
52, del interruptor 10. En funcionamiento, el solenoide 204 recibe
una señal de control de potencia eléctrica, desde una localización
remota, que activa el solenoide 204. El percutor del solenoide 206,
se extiende y presiona contra la pieza de placa de contacto 218, lo
que hace que el accionador de la barra de desconexión en derivación
208, se mueva contra una pared del enchufe hembra accesorio 22, en
la cubierta 20 del interruptor. La porción central 210 del
accionador de la barra de desconexión en derivación 208, actúa como
un punto de apoyo en torno al cual, el accionador de la barra de
desconexión en derivación 208, rota bien el vástago superior 212, o
el vástago inferior 214, en una abertura 24 de enchufe hembra, en
el enchufe hembra accesorio 22. El vástago superior 212 o el
vástago inferior 214, contactan de forma selectiva la barra de
desconexión 54 del interruptor, engranando de ese modo el bloqueo
intermedio 52, lo que desbloquea el mecanismo de funcionamiento 40
del interruptor 10, lo cual abre los contactos 42, 44 para producir
una ruptura en el circuito de energía eléctrica en el que el
interruptor 10 está instalado. El vástago superior 212 y el vástago
inferior 214, entrarán en la abertura del enchufe hembra 24, que
está disponible en el enchufe hembra accesorio 22, en la cubierta
20. Se contempla que los armazones del interruptor, ajustados para
una corriente continua de 125 amperios, tendrán la abertura del
enchufe hembra 24 localizada en la porción inferior del enchufe
hembra accesorio 22, mientras que un interruptor ajustado para una
corriente continua de 160 amperios hasta 400 amperios, tendrá la
abertura de enchufe interno 24 localizada en una porción superior de
la pared del enchufe hembra accesorio 22, de la cubierta 20. La
figura 5 ilustra la cubierta 20 del interruptor, para un interruptor
ajustado a 125 amperios, con la abertura de enchufe hembra 24 en la
porción inferior del enchufe hembra accesorio 22, y el vástago
inferior 214 engranando la barra de desconexión 54, con la porción
central 210 del accionador de la barra de desconexión en derivación
208, formando el punto de apoyo contra la pared del enchufe hembra
accesorio 22.
También montado en la base 202, del presente
dispositivo accesorio de desconexión en derivación 200, está un
conmutador de separación 222. El conmutador de separación 222 puede
estar montado con pernos, o mediante el engranaje de fiadores
moldeados en la base 202 o en el conmutador. Las figuras 7 y 8
muestran un dispositivo accesorio de desconexión en derivación 200,
montado con el conmutador de separación 222 engranando la base 202,
con una disposición en cola de milano. Las figuras 7 y 8 ilustran
también el soporte superior 228, montado en la base 202, y
encerrando el solenoide 204. El conmutador de separación 222 está
cableado, eléctricamente, en serie con el solenoide 204, mediante
cables 232 conectados entre el conmutador de separación 222 y el
solenoide 204, y el solenoide 204 y un terminal 230, que está
montado en una localización conveniente, en el soporte superior 228.
Debería entenderse que el terminal 230 puede estar montado en
cualquier localización conveniente, y puede ser de cualquier
construcción adecuada, que sea compatible con el entorno y el
régimen eléctrico del solenoide 204. El conmutador de separación
222, es un conmutador normalmente cerrado, y es activado mediante un
accionador del conmutador de barra transversal 224, que está
montado de forma pivotante respecto de la base 202, mediante un
perno de pivotado 226, y está acoplado operativamente al conmutador
de separación 222. Cuando el dispositivo accesorio de desconexión
en derivación 200, está instalado en el enchufe hembra accesorio
22, el accionador de la barra transversal 224 se extiende a través
de una abertura del enchufe hembra 24, en la porción inferior del
enchufe hembra accesorio 22 de la cubierta 20. El accionador del
conmutador de barra transversal 224, contacta la barra transversal
55 del mecanismo 40 del interruptor 10. La figura 5 ilustra el
accionador de conmutador de barra transversal 224 extendiéndose a
través de una abertura de enchufe hembra 24 y en contacto con la
barra transversal 55 del mecanismo de funcionamiento 40, un una
posición abierta 55b y una posición cerrada 55a. Según los contactos
42, 44 del interruptor son abiertos y cerrados, la barra
transversal 55, del mecanismo de funcionamiento 40, se mueve entre
una posición abierta 55b y una posición cerrada 55a y viceversa. El
movimiento de la barra transversal 55, también mueve el accionador
del conmutador de barra transversal 224, que abre o cierra el
conmutador de separación 222.
En funcionamiento, con el interruptor 10 cerrado
(en la posición de ENCENDIDO), el conmutador de separación 222
debería, normalmente, estar cerrado. Un par de cables de control,
pasan a través de un canal de cableado 27 en el interruptor 10, y
están conectados al conmutador de separación 222 y el terminal 230.
Si un operador desea desconectar, intencionadamente, el interruptor,
por ejemplo abre los contactos del interruptor 10, una señal de
control de potencia es aplicada a los cables a través del
conmutador de separación 222, para activar el solenoide 204. Como
se ha descrito anteriormente, el percutor del solenoide 206 fuerza
la pieza de placa de contacto 218, y el accionador de barra de
desconexión en derivación 208 al que está unido, a contactar con la
barra de desconexión 54, y desconecta el mecanismo de
funcionamiento del interruptor 40. Cuando los contactos del
interruptor 10 se abren, la barra transversal 55 del sistema de
funcionamiento 40 (la cual está acoplada al brazo de contacto móvil
45 del interruptor), se mueve, desde la posición cerrada 55a a la
posición abierta 55b, lo que mueve el accionador del conmutador de
barra transversal 224, y abre el conmutador de separación 22,
mediante lo cual corta el suministro al solenoide 204 y lo
desactiva. Con el solenoide 204 desactivado, el percutor de
solenoide 204 retrocede a su posición inicial, mediante la acción de
la pieza de placa de contacto 208, la cual es causada por el
resorte de retorno 220, montado entre la pieza de placa de contacto
218 y el solenoide 204. El solenoide 204 no puede ser desactivado
de nuevo hasta que el conmutador de separación 22 está de nuevo
cerrado. La acción de un operador, que restablece y cierra el
interruptor 10 mediante el empleo del tirador 14, moverá la barra
transversal 55 del sistema de funcionamiento 40, desde la posición
abierta 55b a la posición cerrada 55a, lo que a su vez mueve el
accionador de conmutador de barra transversal 224, y cierra el
conmutador de separación 222, con el dispositivo accesorio de
desconexión en derivación 200, estando entonces en una condición de
restablecimiento, o condición operativa.
Otra realización del dispositivo accesorio de
desconexión en derivación 200, está ilustrada en la figura 9. De
modo característico, esta realización está instalada en un
interruptor 10, que tiene un régimen de corriente superior a 400
amperios. Sin embargo sigue funcionando, sustancialmente, del mismo
modo que las realizaciones previamente descritas, con la excepción
de que el accionador de la barra de desconexión en derivación 208,
y la pieza de placa de contacto 218, están moldeados íntegramente
como una sola pieza 208a. El accionador de la barra de desconexión
en derivación 208a, es presionado por el percutor de solenoide 206,
del solenoide 204 para desconectar el interruptor 10, como se ha
descrito mas arriba.
Si bien las realizaciones ilustradas en las
figuras, y descritas anteriormente, son preferidas actualmente,
debería entenderse que estas realizaciones se proponen solo a modo
de ejemplo. No se desea limitar la invención a ninguna realización
concreta, sino que se desea extenderla a diversas modificaciones
que, no obstante, caen dentro del alcance de las reivindicaciones
planteadas. Por ejemplo, el soporte superior puede estar
configurado para encerrar el conmutador de separación así como el
solenoide. También se contempla que el solenoide puede recibir su
señal de tensión eléctrica de control, desde un circuito de control
electrónico conectado al interruptor. Adicionalmente, también se
contempla que el mecanismo de desconexión tenga una unidad de
bimetal, o una unidad de desconexión electrónica, con un terminal
de carga que esté alojado en un alojamiento separado, capaz de
conectar mecánicamente, y eléctricamente, con otro alojamiento que
contiene el mecanismo operativo y el terminal de línea, teniendo en
cuenta de ese modo un cambio rápido y fácil de los regímenes de
corriente, para una aplicación del interruptor contemplada aquí.
Otras modificaciones serán evidentes para aquellos con una
cualificación habitual en el arte.
Claims (14)
1. Un dispositivo de desconexión en derivación
(200) para un interruptor de caja moldeada, que tiene una mecanismo
de funcionamiento (40), una barra de desconexión (54) y una
cubierta (20), dispositivo de desconexión en derivación que
comprende:
una base (202), y un soporte superior (228);
un solenoide que tiene un percutor (206), montado
en la base:
un accionador de la barra de desconexión en
derivación (208), unido a una pieza de placa de contacto (218),
montado en la base y alineado con el percutor, siendo posible
traer, al accionador de la barra de desconexión en derivación, a
una posición en contacto selectivo con la barra de desconexión;
un resorte (220) instalado entre el solenoide y
la pieza de placa de contacto; y,
un conmutador de separación (222), montado en la
base y conectado en serie con el solenoide, conmutador de
separación que tiene un accionador (226) del conmutador de la barra
transversal, al que se puede traer a una posición en contacto con
al mecanismo de funcionamiento, caracterizado porque el
accionador de la barra de desconexión en derivación, tiene un
vástago superior (212), una parte central (210), y un vástago
inferior, estando el accionador de la barra de desconexión en
derivación, unido a la pieza de placa de contacto en la parte
central.
2. El dispositivo de desconexión en derivación de
la reivindicación 1, en el que la parte central del accionador de
la barra de desconexión en derivación, proporciona un punto de
apoyo para pivotar un vástago, ya sea el vástago superior o el
vástago inferior, hacia una abertura en la cubierta del
interruptor.
3. El dispositivo de desconexión en derivación de
la reivindicación 2, en el que el vástago inferior entra en
contacto con la cubierta, y el vástago superior del accionador de
la barra de desconexión en derivación, engrana la barra de
desconexión a través de la abertura en la cubierta.
4. El dispositivo de desconexión en derivación,
de la reivindicación 2, donde el vástago superior entra en contacto
con la cubierta, y el vástago inferior del accionador de la barra
de desconexión en derivación, engrana la barra de desconexión a
través de la abertura en la cubierta.
5. El dispositivo de desconexión en derivación de
la reivindicación 1, donde el accionador de la barra de desconexión
en derivación y la pieza de placa de contacto, están integrados
como una sola pieza.
6. El dispositivo de desconexión en derivación de
la reivindicación 1, que incluye una pieza de bloqueo (82), en el
soporte superior y alineada para engranar un saliente de bloqueo
(26) en la cubierta.
7. Un interruptor de caja moldeada (10), que
comprende:
un alojamiento moldeado, que incluye una cubierta
principal del interruptor;
un primer terminal (18) y un segundo terminal
(16), montados en la caja;
un contacto (46) acoplado eléctricamente al
primer terminal;
un contacto móvil (45) acoplado eléctricamente al
segundo terminal;
un mecanismo de funcionamiento (40), que tiene
una pieza pivotante (14) que se puede mover entre una posición de
ENCENDIDO, una posición de APAGADO y una posición de DESCONECTADO,
donde el miembro pivotante está acoplado al contacto móvil;
un mecanismo de pestillo intermedio (52), montado
en el alojamiento y acoplado al mecanismo de funcionamiento (40);
y
una unidad de desconexión que tiene una barra de
desconexión (54), y que está acoplada al contacto móvil y al
segundo terminal, unidad de desconexión que está en contacto
operativo selectivo con el mecanismo de pestillo intermedio; y,
un enchufe hembra accesorio (22), moldeado en la
cubierta principal del interruptor, en ambos lados de una abertura
(2a) para el miembro pivotante, enchufe hembra accesorio que está
en comunicación con el alojamiento;
un saliente de bloqueo (26) en el enchufe hembra,
para engranar un accesorio;
una cubierta accesoria, dimensionada para cubrir
el accesorio montado en el enchufe hembra accesorio; y,
un dispositivo de desconexión en derivación
(200), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
instalado en el enchufe hembra.
8. Un método para la desconexión de un
interruptor de caja moldeada (10), desde una ubicación remota, que
tiene un mecanismo de funcionamiento (40) configurado para abrir y
cerrar un circuito de energía eléctrica, una unidad de desconexión
con un pestillo intermedio, y una cubierta principal del
interruptor, método para realizar la desconexión que comprende los
pasos de:
cerrar el interruptor con el mecanismo de
funcionamiento;
instalar un dispositivo de desconexión en
derivación (200), acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a
6, en la cubierta del interruptor teniendo, el dispositivo de
derivación, un solenoide (202) y un conmutador de separación (222)
cableado en serie, con el solenoide en contacto operativo con la
unidad de desconexión, y el conmutador de separación en contacto
operativo con el mecanismo de funcionamiento;
suministrar tensión eléctrica al solenoide, a
través del conmutador de separación, desde una ubicación remota
mediante lo cual, el solenoide fuerza a la unidad de desconexión a
desbloquear el mecanismo de funcionamiento, para abrir el circuito
de suministro eléctrico; y
mover el conmutador de separación a una posición
abierta, con el mecanismo de funcionamiento, mediante lo que se
corta la tensión eléctrica al solenoide.
9. El método de la reivindicación 8, que además
comprende:
determinar si el circuito de tensión eléctrica
está abierto o cerrado, y
cerrar el conmutador de separación, solo si el
circuito de potencia está cerrado.
10. El método de la reivindicación 8 que
comprende, además, la unión del dispositivo de desconexión en
derivación a la cubierta principal del interruptor, de tal forma
que se genere un chasquido audible.
11. Un interruptor (10) que comprende:
un alojamiento moldeado, que incluye una base y
una cubierta;
medios (18) para conectar una carga al
interruptor, montados en el alojamiento;
medios (20) para conectar un línea eléctrica al
interruptor;
medios (46), para producir acoplamiento eléctrico
con los medios para conectar una línea eléctrica;
medios móviles (45) para poner en contacto, los
medios para conectar una línea eléctrica, a medios de
funcionamiento, montados en el alojamiento acoplado con los medios
de funcionamiento, que tienen una pieza pivotante que se puede
mover entre una posición de ENCENDIDO, una posición de APAGADO, y
una posición de DESCONECTADO, con la pieza pivotante acoplada a los
medios móviles para hacer contacto, y con los medios de
funcionamiento acoplados a medios intermedios para bloquear los
medios de funcionamiento;
medios de desconexión, que tienen un dispositivo
de desconexión en derivación (200) acorde con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, acoplados a los medios móviles para
contactar, y a los medios para conectar una carga con los medios
intermedios de bloqueo, medios de desconexión que incluyen medios
para efectuar la desconexión bajo una condición de cortocircuito, y
medios para efectuar la desconexión bajo una condición de
sobrecarga; y
medios para desconectar de modo remoto el
interruptor, montados en un compartimento en la cubierta, y
conectados operativamente a los medios para la desconexión.
12. El interruptor de la reivindicación 11, donde
el compartimento incluye medios para retener los medios para
efectuar la desconexión de forma remota.
13. El interruptor de la reivindicación 11, que
incluye además medios para impedir, si el interruptor no está
cerrado, el funcionamiento de los medios para efectuar desconexión
remota.
14. El interruptor de la reivindicación 13, en el
que los medios para efectuar desconexión remota funcionen tras
recibir una señal de tensión, desde una ubicación remota desde el
interruptor, mediante lo cual los medios para la desconexión remota
engranarán a los medios para la desconexión en el alojamiento.
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| EP1098344A3 (en) | 2003-06-04 |
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