ES2316709T3 - Ampolla de vacio para un aparato de proteccion electrica tal y como un interruptor o un disyuntor. - Google Patents
Ampolla de vacio para un aparato de proteccion electrica tal y como un interruptor o un disyuntor. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2316709T3 ES2316709T3 ES03354060T ES03354060T ES2316709T3 ES 2316709 T3 ES2316709 T3 ES 2316709T3 ES 03354060 T ES03354060 T ES 03354060T ES 03354060 T ES03354060 T ES 03354060T ES 2316709 T3 ES2316709 T3 ES 2316709T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- screen
- contact
- contacts
- ampoule according
- vacuum ampoule
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003708 ampul Substances 0.000 claims description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/24—Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Ampolla de vacío (A) para un aparato de protección eléctrica tal como un interruptor o un disyuntor, comprendiendo dicha ampolla una envolvente de forma sensiblemente cilíndrica cerrada por dos fondos, extendiéndose dos contactos axialmente en el interior de la envolvente, de los que por lo menos uno, llamado contacto móvil, está conectado con un mecanismo de mando y está en montaje deslizante entre una posición de cierre de los contactos, que permite el paso de la corriente, y una posición en la que los contactos están separados y forman un arco eléctrico entre ellos, así como un medio de producción de un campo magnético axial en la zona de formación del arco, caracterizada porque incorpora una pantalla conductora (10, 11) montada alrededor de la periferia de cada uno de los contactos (3, 4), estando conformada dicha pantalla (10, 11) y dispuesta a fin de soportar el campo eléctrico procedente de la tensión de restablecimiento impuesta por la red tras el corte y de reducir así considerablemente el campo eléctrico en el borde de dicho contacto (3, 4) y porque la continuidad física sobre los contactos (3, 4) en posición cerrada se realiza por medio de un anillo (15), de sectores de anillo o de lengüetas de contacto dispuestos sobre la superficie de contacto de uno de los contactos (3) y situados respectivamente enfrentados a un anillo (16), a sectores de anillo o a lengüetas de contacto dispuestos sobre la superficie de contacto del otro (4) de los contactos, estando situados estos anillos (15, 16), sectores de anillo o lengüetas de contacto por encima del canal (13, 14) que separa la pantalla del contacto asociado (3, 4).
Description
Ampolla de vacío para un aparato de protección
eléctrica tal como un interruptor o un disyuntor.
La presente invención se refiere a una ampolla
de vacío para un aparato de protección eléctrica tal como un
interruptor o un disyuntor, comprendiendo dicha ampolla una
envolvente de forma sensiblemente cilíndrica cerrada por dos
fondos, dos contactos que se extienden axialmente en el interior de
la envolvente, de los que por lo menos uno, llamado contacto móvil,
está conectado con un mecanismo de mando y está en montaje
deslizante entre una posición de cierre de los contactos, que
permite el paso de la corriente, y una posición en la que los
contactos están separados y forman un arco eléctrico entre ellos,
así como un medio de producción de un campo magnético axial en la
zona de formación del arco.
Un disyuntor de vacío de la clase anteriormente
mencionada está descrito en los documentos DE19603158, FR2.682.808
o FR2726396 del solicitante.
En este tipo de disyuntor, las ampollas de vacío
tienen, bajo corrientes fuertes, un poder de corte que está
limitado por el siguiente fenómeno. Al pasar la corriente, el arco
arrastra materia líquida que procede del contacto en fusión, hasta
el borde de los contactos. Esta materia líquida muy caliente
(aproximadamente 2000º) se encuentra en el borde de los contactos
en el momento del corte. Tras el corte, se establece entre los dos
contactos la tensión de restablecimiento impuesta por la red. Habida
cuenta de la forma geométrica de los contactos, el campo eléctrico
originado por esta tensión es máximo en los bordes de los contactos.
Esto origina los siguientes fenómenos indeseables. En primer lugar,
al enfriarse, el líquido emite permanentemente vapores metálicos,
así como gases. Estas emisiones crean una atmósfera con alta
densidad de gas que, en un entorno normalmente a alto vacío, tiene
una persistencia dieléctrica reducida. En segundo lugar, el campo
eléctrico, presente justo encima de la materia licuada y muy
caliente, origina la emisión de electrones mediante un mecanismo
termoeléctrico. Estos electrones libres ionizan el vapor y el gas.
Estos dos fenómenos conjugados llevan a continuación a recebados y
a al fallo de la ampolla en corte. Además, el campo eléctrico
presenta el riesgo de deformar la superficie del líquido,
aumentando aún más el campo eléctrico. Este es un fenómeno nefasto,
que se autoamplifica y que puede llevar a un recebado.
Para paliar estos inconvenientes en las ampollas
industrializadas, se han tomado algunas medidas que consisten en
respetar una distancia, llamada distancia óptima, entre los
contactos y la pared de la envolvente, distancia que garantiza un
poder de corte máximo. Ello impone por tanto restricciones derivadas
del volumen de la ampolla.
Por otra parte, algunas de las ampollas de la
clase anteriormente mencionada, tal como la que se describe en el
documento FR2726396, incorporan además una pantalla metálica que
sirve de pared de la envolvente. Esta pantalla está conectada con
uno de los contactos, la mayoría de las veces con el contacto fijo,
y produce de forma secundaria un reforzamiento del campo eléctrico
creado en el contacto móvil. Así, desde el punto de vista
dieléctrico, se considera que la ampolla es asimétrica. El campo
eléctrico es más intenso en los bordes del contacto móvil que en
los bordes del contacto fijo. Y según la polaridad de la tensión de
restablecimiento, la persistencia dialéctica tras el corte es buena
en mayor o menor medida. Así, es preferible que sea el contacto
fijo el que esté sometido a una tensión negativa antes que el
contacto móvil. Cuando el contacto móvil está sometido a una
tensión negativa con respecto al contacto fijo, la materia caliente
emite más electrones a causa de la presencia del campo eléctrico
reforzado, lo que aumenta los riesgos de recebado. Esta asimetría
en términos de geometría se traduce asimismo en una asimetría en
términos de poder de corte, siendo la diferencia del orden del 15%
para una corriente nominal de 25 kAef.
La presente invención resuelve estos problemas y
propone una ampolla de vacío con poder de corte mejorado y cuyo
comportamiento en corte es más simétrico. Asimismo, la ampolla según
la invención puede llevarse a cabo con un tamaño reducido.
A tal efecto, la presente invención tiene por
objeto una ampolla de vacío según la reivindicación 1.
Según una característica particular, la pantalla
anteriormente mencionada se usa para conducir por lo menos una
parte de la corriente.
Según otra característica, dicha pantalla
comprende ranuras dispuestas en un arreglo tal que dicha pantalla
constituye una bobina.
Según otra característica, la pantalla
anteriormente mencionada está conectada eléctricamente con dicho
contacto y está separada suficientemente de dicho contacto para que
el líquido que discurre sobre la superficie de contacto de dicho
contacto no pueda llegar a dicha pantalla.
Según otra característica, la pantalla
anteriormente mencionada está presente completamente alrededor de
dicho contacto.
Según otra característica, la pantalla está
conformada a fin de crear entre dicha pantalla y dicho contacto un
canal que presenta una anchura comprendida entre 0,5 mm y 4 mm.
Según otra característica, el canal
anteriormente mencionado presenta una profundidad de aproximadamente
\hbox{5 mm.}
Según otra característica, el borde de la
pantalla anteriormente mencionada está sensiblemente al mismo nivel
que la pastilla de contacto, o es de una altura ligeramente inferior
a la altura de esta pastilla de contacto.
Según otra característica, la pantalla
anteriormente mencionada presenta una forma semianular y está fijada
a la parte inferior del contacto móvil.
Según otra característica, la pantalla está
hecha del mismo material que el contacto, por ejemplo de cobre.
Según otra característica, la pantalla está
hecha de un material refractario, tal como el SiC.
Según otra característica, la pantalla
anteriormente mencionada está montada alrededor del contacto
móvil.
Según otra característica, dicha ampolla
incorpora otra pantalla, llamada segunda, destinándose dicha
pantalla para proteger la envolvente de la metalización por el
vapor de arco y produciendo con carácter secundario un aumento del
valor del campo eléctrico sobre dicho contacto.
Según otra característica, dicha segunda
pantalla está montada entre la pantalla llamada primera y la
envolvente E de la ampolla A.
Según otra característica, el o cada contacto
incorpora por lo menos una ranura que atraviesa dicho contacto,
estando dispuestas dichas ranuras en un arreglo tal que reciben el
líquido anteriormente mencionado y que facilitan su flujo.
Según otra característica, dicha ampolla
incorpora una pantalla llamada tercera, hecha de un material
conductor, estando situada dicha pantalla en el interior de la
envolvente E de cara al intervalo de separación de los contactos y
estando conectada eléctricamente con uno de los contactos, estando
ubicada dicha pantalla alrededor de los contactos en una posición
predeterminada en función de la posición de las acometidas de
corriente, de manera que, cuando el arco tiende a desviarse del
intervalo anteriormente mencionado, este arco se sitúa entre los
contactos y la pantalla.
Según otra característica, la inclinación de las
ranuras en los contactos es opuesta a la inclinación de las ranuras
en la pantalla, de tal modo que el líquido que discurre por las
ranuras de los contactos no pueda seguir discurriendo por las
ranuras de la pantalla.
No obstante, otras ventajas y características de
la invención se harán más evidentes en la descripción detallada que
sigue y que se refiere a los dibujos que se adjuntan, dados
únicamente a título de ejemplo, incluidos los ejemplos de ampollas
de vacío según formas de realización que, aun sin formar parte de la
invención, son útiles sin embargo para comprender la invención. En
estos dibujos:
La figura 1 es una vista en sección axial de una
ampolla de vacío según la técnica anterior,
la figura 2 es una vista en perspectiva de una
ampolla de vacío según una forma de realización que ya no forma
parte de la invención,
la figura 3 es una vista en sección axial de la
ampolla de vacío según la figura anterior,
la figura 4 es una vista en sección axial de una
ampolla según una forma de realización particular de la invención,
del tipo simétrico,
la figura 5 es una vista en sección axial de una
ampolla según una forma de realización que ya no forma parte de la
invención,
la figura 6 es una vista en sección axial de una
ampolla según la invención, con ranuras y anillos,
la figura 7 es un grafo que ilustra la relación
entre el poder de corte y la distancia entre los contactos y la
pared, para una ampolla según la técnica anterior y una ampolla
según la invención,
la figura 8 es una representación gráfica que
ilustra la relación entre el poder de corte y el diámetro de los
contactos para una ampolla según la técnica anterior y una ampolla
según la invención, y
la figura 9 es una vista en sección axial que
ilustra otra forma de realización de la invención.
En las figuras 1 a 6, se ve una ampolla de vacío
A destinada especialmente para estar integrada en un disyuntor
eléctrico de media tensión, con el fin de de efectuar el corte de un
circuito eléctrico en caso de defecto o con ocasión de un mando de
apertura voluntaria del circuito eléctrico. En la figura 1, se ve
una ampolla de vacío A según la técnica anterior.
Esta ampolla de vacío A comprende una envolvente
cilíndrica E obturada por dos fondos 1, 2, en cuyo interior se
alojan dos contactos de arco 3, 4, respectivamente un contacto de
arco fijo 3 y un contacto de arco móvil 4. Este contacto móvil 4
está conectado mecánicamente, por vía de una varilla de
accionamiento 5, con un dispositivo de mando (no mostrado), estando
conectada dicha varilla 5 con dicho dispositivo por uno 5a de sus
extremos y formando cuerpo con el contacto de arco móvil 4 por su
extremo opuesto 5b. Este dispositivo de mando es apto para
desplazar en traslación la varilla 5 anteriormente mencionada y el
contacto móvil 4 al interior de la envolvente E entre dos
posiciones, respectivamente una posición de cierre de los contactos,
correspondiente a un funcionamiento normal del aparato, y una
posición de apertura o de separación de los contactos tras la
aparición de un defecto en el circuito eléctrico objeto de
protección, o con ocasión de un mando de apertura voluntaria del
circuito eléctrico. Asimismo se ve que una espira interna 6, 7 está
montada por detrás de cada uno de los contactos 3, 4, constituyendo
dichas espiras 6, 7 un medio de producción de un campo magnético
axial apto para efectuar una difusión del arco creado entre los
contactos tras la separación de los contactos con motivo del corte.
Asimismo se ve que una pantalla metálica 9 está montada alrededor
del extremo 5b de la varilla de accionamiento 5 conectada con el
contacto móvil 4, estando situadas dicha pantalla 9 y una parte de
otra pantalla 1 alrededor del contacto móvil 4 y produciendo un
aumento del campo eléctrico creado en el contacto móvil durante el
corte.
En las figuras 2 y 3, se ve una ampolla de vacío
A según una forma de realización que ya no forma parte de la
invención y que comprende, además de los elementos anteriormente
mencionados, una pantalla 11 destinada a reducir el campo eléctrico
en los bordes del contacto 4. Esta pantalla 11, de forma semianular,
está dispuesta completamente alrededor de la periferia del contacto
móvil 4 y presenta dos bordes circulares 11a, 11b de diámetros
diferentes. Esta pantalla 11 está conectada eléctricamente con el
contacto de arco móvil 4 por su borde circular inferior 11b y está
suficientemente separada de dicho contacto 4 para que el líquido,
que discurre por encima de la superficie de contacto sometido a la
presión de arco, no pueda llegar a dicha pantalla 11. Se crea así
un canal 14 entre el contacto 4 y la pantalla 11, teniendo dicho
canal 14 una profundidad de 5 mm y una anchura comprendida entre
0,5 y 4 mm. La forma de la pantalla 11 es tal que se reduce
sensiblemente el valor del campo eléctrico en los bordes del
contacto 4. Así, el borde 11a de dicha pantalla 11 está a ras de la
pastilla de contacto o está a una altura ligeramente inferior a la
de la pastilla de contacto, estando la diferencia comprendida entre
0 y 5 mm cuando la pantalla 11 está ligeramente más atrás con
relación al contacto 4. La pantalla 11 tiene que presentar una
buena resistencia térmica, ya que puede experimentar choques
térmicos por proyecciones de gotas procedentes del contacto 4. Así,
la pantalla 11 está hecha preferentemente de cobre, o bien del
mismo material que el contacto 4. Como alternativa, esta pantalla 11
puede estar hecha de un material refractario como el SiC, a
excepción de los aislantes. El poder de corte de la ampolla A de
esta figura es superior en 20% al de la figura 1. La pantalla
protectora 11 según la invención disminuye sensiblemente la
distancia entre el contacto móvil 4 y la envolvente metálica E. Así,
pese al hecho de que la pantalla 11 disminuye de manera sensible
esta distancia, se obtiene un aumento neto del poder de corte, como
se indica mediante la curva 2 en la figura 7, mientras que la curva
1 representa el comportamiento de una ampolla de la técnica
anterior. Efectivamente, esta curva representa en ordenadas el poder
de corte P, en porcentaje, y en abscisas, la distancia 1 de la
pantalla con respecto a la pared, en mm. En esta forma de
realización, debido a la pantalla 11, se ha reducido la distancia
entre el contacto móvil 4 y la pared de la envolvente E y es ahora
de 9 mm, mientras que inicialmente era de 13 mm. La pantalla 11
presenta en consecuencia un campo eléctrico muy elevado que no
degrada el poder de corte.
Con preferencia, la pantalla 11 está dispuesta
alrededor del contacto móvil 4, como se ilustra en las figuras 2,
3, pero se puede colocar asimismo otra pantalla, además de la
primera, alrededor del contacto fijo 3.
Asimismo, esta pantalla 11 puede utilizarse
ventajosamente en ampollas del tipo simétrico con pantalla flotante,
tal como se ilustra en la figura 4. Esta ampolla presenta
efectivamente, para cada uno de los contactos 3, 4, una espira
interna 6, 7 situada detrás del contacto 3, 4, extendiéndose una
pantalla metálica 8, 9, en este documento en forma de copa, en la
proximidad de la pared de la envolvente, entre la espira interna 6,
7 y la envolvente, y dos pantallas 10, 11 según la invención
respectivamente dispuestas alrededor del contacto fijo 3 y
alrededor del contacto móvil 4.
En la figura 5, que describe una forma de
realización que ya no forma parte de la invención, los contactos
están provistos de ranuras 12, tal como la descrita en la solicitud
de patente francesa FR2808617. Estas ranuras 12 están hechas en los
contactos 3, 4, a fin de recibir y facilitar el flujo del líquido de
contacto en dirección a las superficies situadas bajo las
superficies de contacto, proviniendo el líquido de la fusión del
material de contacto por el efecto de la concentración del arco
durante el corte. Estas ranuras 12 permiten aumentar la superficie
de contacto entre los contactos de arco 3, 4 y el líquido, a fin de
crear superficies ocultas para el arco pero accesibles para el
líquido. Esta disposición tiene como efecto el de acelerar el
enfriamiento de dicho material de contacto, pese a la concentración
del arco durante el corte.
Gracias a estas disposiciones, transcurre más
tiempo antes de que el líquido llegue a los bordes de los contactos
3a, 4a. Así, el líquido llega a los bordes de los contactos 3a, 4a
en un momento en el que los valores de corriente son muy
elevados.
En la forma de realización descrita en esta
figura, el contacto móvil 4 está provisto de una pantalla 11 según
la invención. Los efectos ventajosos que se asocian con la pantalla
11 que rodea el contacto 4 se ven reforzados por la presencia de
las ranuras 12 en los contactos 3, 4, ya que por una parte, el
líquido no llega a la pantalla 11 y, además, tardan más en llegar a
los bordes de los contactos 3a, 4a.
En la figura 6, se ve una ampolla A según la
invención, que incorpora una espira exterior 17 y que incorpora
además dos anillos 15, 16 que permiten realizar la continuidad
física entre los dos contactos 3, 4 en posición cerrada.
Los contactos 3, 4 de la ampolla A de la figura
anterior presentan un desgaste más intenso que las ampollas
estándar por las siguientes razones: el líquido producido con motivo
del corte no se estanca en la superficie y el aumento del poder de
corte hace crecer aún más esta erosión. Por tanto, es ventajoso
separar el sitio en el que se realiza la continuidad física en
posición cerrada de los contactos 3, 4, permitiendo la conducción
de la corriente, de la ubicación en los contactos que presentan un
desgaste máximo. Ahora bien, se sabe que el campo magnético axial
creado por las espiras externas e internas estabiliza bien el arco y
lo arrastra más bien hacia el sitio donde aquél es más fuerte, por
lo menos para corrientes fuertes. Es en esos sitios donde tendrá
lugar la mayor erosión. Por tanto, es ventajoso realizar la
continuidad física en otro sitio. Esta continuidad física puede
realizarse por medio de varias piezas que pueden tomar la forma de
un anillo 15, 16. A tal efecto, la ampolla descrita en esta figura
incorpora, en cada uno de los contactos 3, 4, un anillo 15, 16
colocado por encima del canal 13, 14 que separa la pantalla 10, 11 y
el contacto 3, 4. Gracias a esta disposición, el líquido puede
discurrir libremente por las ranuras 12. En esta forma de
realización, el poder de corte aumenta, pudiendo ir el valor de
este aumento hasta el 60% del poder de corte asociado a una ampolla
según la figura 1.
Se advertirá que esta continuidad física podrá
realizarse asimismo con anillos que tengan un diámetro reducido,
que ya no están en contacto con la pantalla. Esta continuidad física
se puede realizar asimismo por medio de lengüetas de contacto o de
sectores de anillos.
Se advertirá asimismo que la pantalla podría ser
de otra forma distinta que semianular, por ejemplo rectangular,
etc.
La invención podrá llevarse a aplicación
asimismo de forma ventajosa en una ampolla tal como la descrita en
la patente FR2745118. En esta forma de realización de la ampolla, no
ilustrada en los dibujos, dicha ampolla incorpora además otra
pantalla hecha de material conductor y conectada eléctricamente con
uno de los contactos, estando situada dicha pantalla en el interior
de la envolvente de cara al intervalo de separación de los contactos
y ubicada alrededor de los contactos, en una posición
predeterminada en función de la posición de las acometidas de
corriente, de manera que, cuando el arco tiende a desviarse del
intervalo anteriormente mencionado, este arco se sitúa entre los
contactos y la pantalla. El interruptor de esta forma de realización
presenta un poder de corte mejorado, pudiendo obtenerse este poder
de corte produciendo un campo magnético menor y cuya capacidad para
mantener la corriente permanente se ve aumentada. El uso de una
pantalla según la invención en un interruptor de este tipo permite
incrementar más el poder de corte.
En la figura 9, se ve otra forma de realización
de la invención, en la que la pantalla se usa para conducir una
parte de la corriente. En cuanto una parte de la corriente pasa por
la pantalla, es posible dar a esa corriente un sentido de rotación
de forma que se refuerce el campo magnético axial. Esta rotación de
la corriente puede generarse ventajosamente mediante unas ranuras
18 inclinadas, previstas en la pantalla 11.
Se advertirá que la inclinación de las ranuras
en la espira constituida por la pantalla es opuesta a la inclinación
de las ranuras en el contacto. Las primeras sirven para generar el
campo magnético axial, mientras que las últimas sirven para hacer
que discurra el líquido (metal fundido). Está claro que, a causa de
estas inclinaciones diferentes, el líquido que discurre sobre el
contacto es proyectado contra la parte maciza de la pantalla. Así,
las ranuras en la pantalla no dejan pasar proyecciones de líquido.
La pantalla con las ranuras desempeña así tres funciones que son,
respectivamente, evitar proyecciones de metal líquido, dar soporte
mecánico al anillo de contacto y al conductor de corriente y
reforzar o crear el campo magnético axial entre los contactos.
La figura 8 ilustra la relación entre el poder
de corte c y el diámetro de los contactos d para una ampolla según
la invención y para una ampolla según la técnica anterior. La
corriente c, en kAef, está representada en ordenadas, mientras que
en abscisas se representa, en mm, el diámetro d de los contactos. En
esta figura, los puntos representados mediante cuadrados
representan valores obtenidos con una ampolla convencional que
incorpora una espira exterior (12 kV). Los puntos representados
mediante triángulos representan valores obtenidos con una ampolla
que incorpora una espira interior (24 kV). Los círculos corresponden
a valores demostrados. El trazo oscuro representa el límite para
una ampolla del tipo convencional que utiliza un campo axial,
mientras que el trazo claro representa el límite para una ampolla
según la invención.
Así, en esta curva se ve que los valores del
poder de corte para un mismo diámetro de contacto son superiores en
el caso de una ampolla según la invención a los referentes a una
ampolla según la técnica anterior. A consecuencia de ello, con un
valor de diámetro de contacto disminuido en un tercio, puede
obtenerse un mismo valor de poder de corte.
Además, la ampolla según la invención presenta
un comportamiento más simétrico en corte, en particular cuando la
ampolla es del tipo que incorpora ranuras. Así, la persistencia
dieléctrica tras el corte prácticamente no varía con la polaridad
de la tensión de restablecimiento.
Evidentemente, la invención según las
reivindicaciones que se adjuntan no queda limitada a las formas de
realización descritas e ilustradas, que se han dado únicamente a
título de ejemplo.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante no tiene otro propósito que servir de ayuda al lector y
no forma parte del documento de Patente Europea. A pesar de la gran
atención dedicada a su confección, no puede descartarse la
presencia de errores u omisiones, en cuyo caso la OEP declina toda
responsabilidad.
- \bullet DE 19603158 [0001]
- \bullet FR 2808617 [0022]
- \bullet FR 2682808 [0001]
- \bullet FR 2745118 [0022]
\bullet FR 2726396 [0001] [0002]
Claims (17)
1. Ampolla de vacío (A) para un aparato de
protección eléctrica tal como un interruptor o un disyuntor,
comprendiendo dicha ampolla una envolvente de forma sensiblemente
cilíndrica cerrada por dos fondos, extendiéndose dos contactos
axialmente en el interior de la envolvente, de los que por lo menos
uno, llamado contacto móvil, está conectado con un mecanismo de
mando y está en montaje deslizante entre una posición de cierre de
los contactos, que permite el paso de la corriente, y una posición
en la que los contactos están separados y forman un arco eléctrico
entre ellos, así como un medio de producción de un campo magnético
axial en la zona de formación del arco, caracterizada porque
incorpora una pantalla conductora (10, 11) montada alrededor de la
periferia de cada uno de los contactos (3, 4), estando conformada
dicha pantalla (10, 11) y dispuesta a fin de soportar el campo
eléctrico procedente de la tensión de restablecimiento impuesta por
la red tras el corte y de reducir así considerablemente el campo
eléctrico en el borde de dicho contacto (3, 4) y porque la
continuidad física sobre los contactos (3, 4) en posición cerrada
se realiza por medio de un anillo (15), de sectores de anillo o de
lengüetas de contacto dispuestos sobre la superficie de contacto de
uno de los contactos (3) y situados respectivamente enfrentados a
un anillo (16), a sectores de anillo o a lengüetas de contacto
dispuestos sobre la superficie de contacto del otro (4) de los
contactos, estando situados estos anillos (15, 16), sectores de
anillo o lengüetas de contacto por encima del canal (13, 14) que
separa la pantalla del contacto asociado (3, 4).
2. Ampolla según la reivindicación 1,
caracterizada porque la pantalla anteriormente mencionada
(10, 11) se usa para conducir por lo menos una parte de la
corriente.
3. Ampolla según la reivindicación 2,
caracterizada porque dicha pantalla (10, 11) comprende
ranuras (18) dispuestas en un arreglo tal que dicha pantalla (11)
constituye una bobina.
4. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la pantalla
anteriormente mencionada (11) está conectada eléctricamente con
dicho contacto (3, 4) y está suficientemente separada de dicho
contacto (3, 4) para que el líquido que discurre sobre la superficie
de contacto de dicho contacto (3, 4) no pueda llegar a dicha
pantalla (11).
5. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la pantalla
anteriormente mencionada (11) está presente completamente alrededor
de dicho contacto (3, 4).
6. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
pantalla (11) está conformada de manera que crea, entre dicha
pantalla (11) y dicho contacto (3, 4), un canal (14) que presenta
una anchura comprendida entre 0,5 mm y 4 mm.
7. Ampolla de vacío según la reivindicación 6,
caracterizada porque el canal anteriormente mencionado (14)
presenta una profundidad de aproximadamente 5 mm.
8. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el borde
(11a) de la pantalla anteriormente mencionada (11) está
sensiblemente al mismo nivel que la pastilla de contacto (3, 4) o
es de una altura ligeramente inferior a la altura de esta pastilla
de contacto (3, 4).
9. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
pantalla anteriormente mencionada (11) presenta una forma
semianular y está fijada a la parte inferior del contacto móvil (3,
4).
10. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
pantalla (11) está hecha del mismo material que el contacto (3, 4),
por ejemplo de cobre.
11. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
pantalla (11) está hecha de un material refractario, tal como el
SiC.
12. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
pantalla anteriormente mencionada (11) está montada alrededor del
contacto móvil (4).
13. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque incorpora
otra pantalla (8, 9, 1) llamada segunda, destinándose dicha pantalla
(8, 9) a proteger la envolvente de la metalización por el vapor de
arco y produciendo con carácter secundario un aumento del valor del
campo eléctrico sobre dicho contacto (3, 4).
14. Ampolla de vacío según la reivindicación 13,
caracterizada porque dicha segunda pantalla (8, 9) está
montada entre la pantalla (10, 11), llamada primera, y la
envolvente E de la ampolla A.
15. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el o cada
contacto (3, 4) incorpora por lo menos una ranura (12) que atraviesa
dicho contacto (3, 4), estando dispuestas dichas ranuras (12) en un
arreglo tal que reciben el líquido anteriormente mencionado y que
facilitan su flujo (3, 4).
16. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque incorpora
una pantalla, llamada tercera, hecha de un material conductor,
estando situada dicha pantalla en el interior de la envolvente E de
cara al intervalo de separación de los contactos (3, 4) y estando
conectada eléctricamente con uno de los contactos (3, 4), estando
ubicada dicha pantalla alrededor de los contactos (3, 4) en una
posición predeterminada en función de la posición de las acometidas
de corriente de manera que, cuando el arco tiende a desviarse del
intervalo anteriormente mencionado, este arco se sitúa entre los
contactos (3, 4) y la pantalla.
17. Ampolla de vacío según una cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 16, caracterizada porque la inclinación
de las ranuras (12) en los contactos (3, 4) es opuesta a la
inclinación de las ranuras (18) en la pantalla (11), de tal modo
que el líquido que discurre por las ranuras (12) de los contactos no
puede discurrir por las ranuras (18) de la pantalla (11).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0208033A FR2841682B1 (fr) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | Ampoule a vide pour un appareil de protection electrique tel un interrupteur ou un disjoncteur |
| FR0208033 | 2002-06-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2316709T3 true ES2316709T3 (es) | 2009-04-16 |
Family
ID=29717121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03354060T Expired - Lifetime ES2316709T3 (es) | 2002-06-27 | 2003-06-19 | Ampolla de vacio para un aparato de proteccion electrica tal y como un interruptor o un disyuntor. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6762388B2 (es) |
| EP (1) | EP1376634B1 (es) |
| CN (1) | CN1312714C (es) |
| AT (1) | ATE418151T1 (es) |
| DE (1) | DE60325300D1 (es) |
| ES (1) | ES2316709T3 (es) |
| FR (1) | FR2841682B1 (es) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004031887B3 (de) * | 2004-06-30 | 2006-04-13 | Siemens Ag | Schaltkontakt für Vakuumschaltröhren |
| CN101894706A (zh) * | 2010-04-15 | 2010-11-24 | 北京双杰电气股份有限公司 | 双断口真空灭弧室 |
| CN102254734B (zh) * | 2011-06-30 | 2013-10-16 | 西安交通大学 | 高电压单断口真空灭弧室 |
| US9177742B2 (en) * | 2011-10-18 | 2015-11-03 | G & W Electric Company | Modular solid dielectric switchgear |
| KR101992736B1 (ko) | 2015-04-22 | 2019-06-26 | 엘에스산전 주식회사 | 진공 인터럽터의 접점부 |
| FR3056822B1 (fr) * | 2016-09-28 | 2018-10-12 | Schneider Electric Ind Sas | Ampoule a vide pour appareil de connexion electrique |
| CN107863266A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-30 | 国网青海省电力公司 | 配电用真空开关的灭弧室结构及其设计方法 |
| CN109841452B (zh) * | 2017-11-28 | 2022-08-19 | 天津平高智能电气有限公司 | 一种真空灭弧室及其触头屏蔽结构 |
| DE102018200450A1 (de) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Vakuumschaltröhre |
| CN113678219B (zh) * | 2019-04-23 | 2024-09-27 | 三菱电机株式会社 | 真空阀 |
| CN111430174A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-07-17 | 国网冀北电力有限公司物资分公司 | 一种高压开关 |
| CN118315231B (zh) * | 2024-04-30 | 2025-03-21 | 湖北大禹汉光真空电器有限公司 | 一种减小辐射污染的环保型真空灭弧室 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1480001A (es) * | 1965-05-28 | 1967-07-27 | ||
| US3851203A (en) * | 1973-07-30 | 1974-11-26 | Gen Electric | Vacuum arc devices with improved arcing shields |
| NL174596C (nl) * | 1977-11-23 | 1984-07-02 | Hazemeijer Bv | Hoogspanningsvacuumschakelaar. |
| US4661666A (en) * | 1985-05-28 | 1987-04-28 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Vacuum interrupter |
| CN85202098U (zh) * | 1985-06-07 | 1986-04-23 | 西安高压电器研究所 | 一种用于真空断路器的纵磁场触头 |
| JPS63160122A (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-02 | 株式会社明電舎 | 真空インタラプタ |
| US4982059A (en) * | 1990-01-02 | 1991-01-01 | Cooper Industries, Inc. | Axial magnetic field interrupter |
| JP2745793B2 (ja) * | 1990-08-17 | 1998-04-28 | 富士電機株式会社 | 真空バルブ |
| EP0740321A3 (en) * | 1995-04-26 | 1998-04-22 | Hitachi, Ltd. | Electrode for vacuum circuit breaker |
| DE19519078A1 (de) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Mueller Ottmar Prof Dr Ing Hab | Hochspannungs-Vakuumschalter |
| DE19603158A1 (de) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Fachhochschule Fuer Technik Un | Hochspannungs-Vakuumschalter |
| FR2745118B1 (fr) * | 1996-02-16 | 1998-04-03 | Schneider Electric Sa | Interrupteur ou disjoncteur a vide |
| US5793008A (en) * | 1996-11-01 | 1998-08-11 | Eaton Corporation | Vacuum interrupter with arc diffusing contact design |
| CN1056463C (zh) * | 1997-11-05 | 2000-09-13 | 西安交通大学 | 真空灭弧室用拐臂式二极纵向磁场电极 |
| JP2000268684A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチギア |
| FR2808617B1 (fr) * | 2000-05-02 | 2002-06-28 | Schneider Electric Ind Sa | Ampoule a vide notamment pour un appareil de protection electrique tel un interrupteur ou un disjoncteur |
| KR100386845B1 (ko) * | 2000-10-16 | 2003-06-09 | 엘지산전 주식회사 | 종자계 방식 진공인터럽터용 전극구조 |
-
2002
- 2002-06-27 FR FR0208033A patent/FR2841682B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-06-10 US US10/457,554 patent/US6762388B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-19 ES ES03354060T patent/ES2316709T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-19 DE DE60325300T patent/DE60325300D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-19 EP EP03354060A patent/EP1376634B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-19 AT AT03354060T patent/ATE418151T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-06-27 CN CNB031484107A patent/CN1312714C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040000536A1 (en) | 2004-01-01 |
| ATE418151T1 (de) | 2009-01-15 |
| FR2841682B1 (fr) | 2004-12-10 |
| CN1312714C (zh) | 2007-04-25 |
| DE60325300D1 (de) | 2009-01-29 |
| CN1469405A (zh) | 2004-01-21 |
| US6762388B2 (en) | 2004-07-13 |
| EP1376634A1 (fr) | 2004-01-02 |
| FR2841682A1 (fr) | 2004-01-02 |
| EP1376634B1 (fr) | 2008-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2316709T3 (es) | Ampolla de vacio para un aparato de proteccion electrica tal y como un interruptor o un disyuntor. | |
| JP2633305B2 (ja) | 湾曲アークルート移動軌道を有するロータリスイッチ | |
| ES2444700T3 (es) | Cámara de corte y disyuntor equipado con una cámara de corte de este tipo | |
| ES2284603T3 (es) | Polo para un disyuntor electrico limitador de baja tension de potencia y disyuntor provisto de un polo de ese tipo. | |
| ES2656955T3 (es) | Conmutador de vacío y conjunto de conmutador híbrido para el mismo | |
| ES2432403T3 (es) | Ampolla al vacío para un dispositivo eléctrico de corte, que realiza al menos la función de seccionador | |
| ES2649535T3 (es) | Cámara de arco para un dispositivo de conmutación, y dispositivo de conmutación que comprende dicha cámara de arco | |
| ES2555868T3 (es) | Interruptor de vacío para disyuntor de vacío | |
| ES2750663T3 (es) | Cámara de corte de arco eléctrico | |
| RU2612660C2 (ru) | Вакуумный прерыватель для выключателя среднего напряжения с чашевидными пмп-контактами | |
| ES2526142T5 (es) | Contacto para interruptor de vacío | |
| US20190252139A1 (en) | Electrical interruption device | |
| US3014109A (en) | Alternating current vacuum switch | |
| US4553007A (en) | Arc resistant vapor condensing shield for vacuum-type circuit interrupter | |
| ES2217108T3 (es) | Componente electrico protegido contra arcos luminosos perturbadores. | |
| US11875957B2 (en) | High voltage electric power switch with carbon arcing electrodes and carbon dioxide dielectric gas | |
| ES2673248T3 (es) | Deflector para ampolla de vacío sobremoldeada | |
| ES2966124T3 (es) | Aparato de interrupción al vacío y contacto eléctrico para el mismo | |
| US3014108A (en) | Vacuum switch | |
| ES2685858T3 (es) | Contacto de interruptor de vacío | |
| ES2319787T3 (es) | Subconjunto magnetico de aparato interruptor electrico. | |
| ES2217379T3 (es) | Interruptor o disyuntor electrico al vacio. | |
| US10410813B1 (en) | Vacuum switching apparatus and electrical contact therefor | |
| PT1566869E (pt) | Componente eléctrico protegido contra arcos voltaicos acidentais | |
| US1178542A (en) | Electrical gas-lamp. |