ES2971080T3 - Dispositivo de conmutación eléctrica con contactos separables y disyuntor que comprende dicho dispositivo - Google Patents

Abstract

Aparato de conmutación eléctrica (2), que comprende contactos eléctricos separables (6, 8), un mecanismo de conmutación (4) y una palanca de control (10). El mecanismo de conmutación (4) está diseñado para mover de forma reversible y selectiva los contactos separables (6, 8) entre un estado cerrado estable y un estado abierto estable. El mecanismo de conmutación (4) está configurado para mover los contactos separables de su estado cerrado a su estado abierto cuando la palanca se mueve desde una posición cerrada a una posición abierta, y para ello comprende un resorte (56) que, entre el estado cerrado posición de la palanca (10) y una primera posición intermedia denominada "neutral", ejerce una fuerza que se opone al movimiento de la palanca y que, entre la posición neutra y la posición de apertura de la palanca, ejerce una fuerza que acciona los contactos (6, 8) hacia el estado abierto. El mecanismo de conmutación (4) incluye un retenedor (86, 90) que está configurado para evitar que el mecanismo de conmutación (4) mueva los contactos (6, 8) a su estado abierto, cuando la palanca (10) se mueve desde el estado cerrado. posición a la posición abierta y la palanca no ha superado una segunda posición intermedia situada entre la posición neutra y la posición abierta. El mecanismo de conmutación (4) comprende un dispositivo de seguridad (62), que impide los movimientos de la palanca (10) desde la segunda posición intermedia a la posición abierta hasta que los contactos separables (6, 8) estén completamente abiertos. El dispositivo de retención (86, 90) está integrado en el dispositivo de seguridad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de conmutación eléctrica con contactos separables y disyuntor que comprende dicho dispositivo

La presente invención se refiere a un dispositivo de conmutación eléctrica.

La invención se refiere en particular al campo de los dispositivos de conmutación eléctrica con contactos separables, como disyuntores o interruptores de caja moldeada.

Dichos dispositivos de conmutación de contactos separables incluyen un mecanismo de conmutación cuya función es mover los contactos eléctricos del dispositivo entre un estado abierto y un estado cerrado, por ejemplo en respuesta a la acción de un disparador o de un operador.

Se conocen varios tipos de mecanismos de conmutación, en particular los mecanismos de conmutación por basculador, también llamado “tumbler” en inglés.

El documento FR 2687 249-A1 describe, por ejemplo, un disyuntor que comprende un mecanismo de conmutación basculante. Este mecanismo de conmutación consta de una palanca basculante articulada que, por un lado, está conectada a un contacto móvil y, por otro, es accionada por una biela inferior. La biela inferior está articulada a una biela superior, que a su vez está montada pivotantemente en un gancho, el cual coopera con un pestillo para mantener el gancho en la posición de bloqueo. El mecanismo de conmutación también comprende una palanca de control que pivota alrededor de un eje fijo y está conectada a un extremo de un muelle, estando otro extremo del muelle conectado al eje de la palanca basculante a través de la biela superior. Cuando el mecanismo de conmutación está en estado cerrado, el muelle tiende a mantener la empuñadura en posición de cierre, tiende a mantener la biela superior en una primera posición y tiende a mover el gancho fuera de su posición de bloqueo.

Sin embargo, estos mecanismos conocidos pueden presentar problemas cuando se abren manualmente, es decir, cuando el mecanismo de conmutación está en estado cerrado y un operador gira la palanca a una posición de apertura para mover el mecanismo de conmutación al estado abierto.

En particular, se ha observado que cuando un operador manipula la palanca de control para abrir los contactos eléctricos, la velocidad a la que se abren los contactos puede depender de la velocidad a la que se mueve la palanca. Cuando la velocidad de movimiento de la palanca es lenta, o el mecanismo de conmutación está desgastado, puede ocurrir, sobre todo cuando el mecanismo pasa por la posición de punto muerto, que éste sea incapaz de abrir los contactos con suficiente velocidad, impidiendo que se abran correctamente. Esto puede provocar la formación de arcos entre los contactos eléctricos y puede dañar o incluso soldar los contactos eléctricos entre sí, impidiendo que el dispositivo de conmutación interrumpa la corriente correctamente.

El documento US-4.935.712-A describe un dispositivo de este tipo según el preámbulo de la reivindicación 1, que requiere la instalación de piezas específicas en el mecanismo de conmutación, lo que no siempre es factible sin tener que diseñar un nuevo mecanismo.

Es a estos problemas a los que la invención trata más particularmente de poner remedio, proponiendo un dispositivo de conmutación cuya velocidad de apertura de los contactos es independiente de la velocidad de accionamiento de la palanca de control.

Con este fin, la invención se refiere a un dispositivo de conmutación eléctrica según la reivindicación 1.

Gracias a la invención, la velocidad de apertura de los contactos es independiente de la velocidad de la palanca. Los contactos comienzan a abrirse cuando la palanca se encuentra en una posición intermedia desplazada del punto muerto, en la que el muelle genera un par suficiente en las piezas del mecanismo de conmutación para separar los contactos con suficiente velocidad. Se limita la aparición de arcos eléctricos y se prolonga la durabilidad de los contactos eléctricos y del mecanismo de conmutación.

Según aspectos ventajosos pero no obligatorios de la invención, dicho soporte puede incorporar una o más de las siguientes características tomadas en cualquier combinación técnicamente admisible:

• Los dos salientes son un tope y una orejeta, el tope está conectado a la placa mientras que la orejeta está conectada al pestillo.

• Mientras la palanca se encuentra entre la posición de cierre y la segunda posición intermedia, el dispositivo de seguridad, sujeto a su peso, se encuentra en una posición tal que el tope permanece opuesto la orejeta del pestillo.

• El dispositivo de seguridad es de metal.

• El dispositivo de seguridad comprende un primer elemento, en el que está formada la placa, y un segundo elemento, conectado al primer elemento y en el que está formado el tope.

• El pestillo pivota alrededor de un eje de pivote, mientras que el segundo elemento está conectado a un extremo de la placa, definiendo el primer elemento y el segundo elemento entre sí un volumen interno, en el que se aloja el eje de pivote del pestillo, con el fin de limitar la amplitud de los movimientos del dispositivo de seguridad cuando el tope no coopera con la orejeta.

• La posición de punto muerto y la segunda posición intermedia de la palanca definen entre ellas un ángulo comprendido entre 1° y 6°, preferentemente entre 2° y 5°, y aún más preferentemente entre 3° y 4°.

• El dispositivo de conmutación es un disyuntor.

La invención se comprenderá mejor, y otras ventajas de la misma se harán más claras, a la luz de la siguiente descripción de una realización de un dispositivo de conmutación y de un disyuntor que comprende dicho dispositivo de acuerdo con su principio, dada sólo a modo de ejemplo y hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

• La Fig. 1 es una representación esquemática de un dispositivo de conmutación eléctrica que comprende un dispositivo de retención de acuerdo con la invención, visto de lado, con ciertas partes del dispositivo de conmutación ocultas para facilitar la lectura;

• La Fig. 2 es una vista similar a la Fig. 1, estando el dispositivo de conmutación en una segunda configuración diferente a la de la Fig. 1;

• La Fig. 3 es una vista similar a la Fig. 1, con el dispositivo de conmutación mostrado en una tercera configuración, diferente de las anteriores;

• La Figura 4 es una vista del detalle IV de la Figura 3, con algunas partes ocultas para facilitar la lectura; y • La Fig. 5 es una vista similar a las Fig. 1 a 3, con el dispositivo de conmutación mostrado en una cuarta configuración diferente a las de las Fig. 1 a 3.

La figura 1 muestra un dispositivo de conmutación eléctrica 2, como un disyuntor con contactos separables, en particular un disyuntor de caja moldeada.

Este ejemplo no es limitativo y, alternativamente, el dispositivo 2 puede ser otro tipo de dispositivo de conmutación eléctrica, como un interruptor o un contactor.

En el ejemplo ilustrado, el dispositivo de conmutación 2 comprende un mecanismo de conmutación 4, configurado para contactar o separar selectivamente un contacto eléctrico fijo 6 y un contacto eléctrico móvil 8.

El contacto fijo 6 y el contacto móvil 8 son, por tanto, contactos separables, que se conectan respectivamente a terminales de conexión del dispositivo 2 y se asocian, por ejemplo, a un polo.

Según algunos ejemplos, el dispositivo 2 es multipolar y comprende un par de contactos separables 6 y 8 por polo. El mecanismo 4 es entonces común a los polos. Lo que se describe es válido para un centro y puede transponerse a otros centros, estos últimos no se describen para no sobrecargar la demanda.

El dispositivo de conmutación 2 está diseñado para ser accionado manualmente mediante una palanca de control 10. El dispositivo de conmutación 2 también puede incluir una unidad de disparo 12, por ejemplo una unidad de disparo electrónica o una unidad de disparo electromecánica.

En la figura 1, el mecanismo de conmutación 4 se muestra en una configuración "cerrada", en la que el contacto móvil 8 está en contacto con el contacto fijo 6, permitiendo así que fluya una corriente eléctrica. Los contactos 6 y 8 están en estado llamado "cerrado".

Cuando el contacto móvil está separado del contacto fijo 6 y no está conectado eléctricamente al contacto fijo 8, los contactos 6 y 8 están en estado "abierto" y el mecanismo de conmutación 4 está en configuración llamada "abierta".

Según algunos ejemplos, el dispositivo de conmutación 2 comprende un chasis 14, representado en parte, sobre el que están montados al menos algunos de los componentes del dispositivo de conmutación 2.

El chasis 14 puede colocarse dentro de una caja, no mostrada, que está hecha de un material eléctricamente aislante.

Según algunos ejemplos, el contacto fijo 6 está fijo con respecto al chasis 14, mientras que el contacto móvil 8 está montado de manera que pivota con respecto al chasis 14 alrededor de un eje principal X8.

En el resto de la descripción, a menos que se mencione específicamente, los movimientos de rotación de las piezas tienen lugar alrededor de ejes respectivos paralelos al eje principal X8, y los movimientos de traslación de las piezas tienen lugar en planos ortogonales al eje principal X8. En el ejemplo de las figuras 1,2, 3 y 5, el eje X8 es perpendicular al plano geométrico de las figuras.

Los movimientos del contacto móvil 8 están vinculados al mecanismo de conmutación 4, que en este caso comprende un enlace de tipo “basculante ” 16. Esta conexión se denomina simplemente "palanca basculante 16" en el resto de la descripción.

La palanca basculante 16 comprende una biela inferior 18 y una biela superior 20, que se articulan juntos en uno de sus respectivos extremos alrededor de un eje X16 de la palanca basculante 16.

El eje X16 es paralelo al eje principal X8.

La biela 18 está montada, en el extremo opuesto al eje X16, para pivotar sobre el contacto móvil 8 alrededor de un eje X18, que es paralelo al eje principal X8.

De forma similar, la biela 20 está montada de forma que pivota con respecto al chasis 14 alrededor de un eje, no mostrado, paralelo al eje principal X8 y situado en el extremo opuesto al extremo que comprende el eje X16. La biela superior 20 está conectada a un eje, denominado "eje de los polos", que se utiliza para sincronizar la apertura de varias unidades de conmutación, como la unidad de conmutación 2, conectadas en paralelo. El árbol de postes no está dibujado en las figuras.

Cuando el mecanismo 4 está en la configuración cerrada, la palanca basculante 16 está en una configuración llamada "desplegada", en la que las bielas 18 y 20 forman entre ellas un ángulo de amplitud máxima, próximo a 180° pero estrictamente inferior a 180°, y los contactos separables 6 y 8 están en estado cerrado. En la configuración abierta mostrada en la figura 5, la palanca basculante 16 está totalmente plegada, es decir, las bielas 18 y 20 forman entre sí un ángulo de amplitud mínima pero no nula, y se dice que los contactos separables 6 y 8 están "totalmente abiertos".

La palanca basculante 16 es accionada por una biela inferior 22, que tiene forma de gancho. La biela 22 tiene un primer extremo, montado de forma que pivota con respecto a la biela superior 20 en torno a un eje próximo al eje X16 y paralelo al eje X16, y un segundo extremo que aloja una varilla 24. La varilla 24 es cilíndrica y está centrada en un eje X24 paralelo al eje principal X8.

El mecanismo 4 también incluye una biela superior 26 conectada a la varilla 24.

En los dibujos, aunque la biela inferior 22 está situada a la misma altura que la biela superior 20, la biela 22 se denomina biela inferior 22 porque está situada por debajo de la biela superior 26. Los términos "alto", "bajo", "inferior", "superior" se eligen con referencia a la orientación del dispositivo de conmutación 2 en los dibujos, y no prejuzgan ningún funcionamiento concreto del dispositivo 2.

En particular, el dispositivo de conmutación 2 está destinado preferentemente a ser montado de modo que la parte superior esté orientada hacia la izquierda de los dibujos, tal como se representa mediante una flecha F1 en las figuras 1 a 3 y 5. La dirección de la gravedad terrestre es la opuesta a la flecha F1, es decir, horizontalmente a la derecha de los dibujos.

La biela superior 26, parcialmente visible en las figuras, tiene en este ejemplo un cuerpo central en forma de triángulo, uno de cuyos vértices tiene una superficie de apoyo 28. Un segundo vértice del triángulo aloja la varilla 24 unida a la biela inferior 22. Un tercer vértice del triángulo tiene un eje de inclinación X30. En las proximidades del segundo vértice, la biela superior 26 tiene una prolongación que aloja una varilla 32, estando la varilla 32 centrada en un eje X32 paralelo al eje principal X8.

Según realizaciones alternativas, el mecanismo de conmutación 4 puede no comprender la palanca basculante 16 accionada por las bielas 22 y 26. Son posibles otras estructuras del mecanismo de conmutación 4 que realicen las mismas funciones que el mecanismo 4 ilustrado.

En el ejemplo ilustrado, el eje de inclinación X30, paralelo al eje principal X8, está formado en una parte intermedia de un gancho 34.

El gancho 34 tiene aquí una forma alargada, con un primer extremo montado de manera que pivote con respecto al chasis 14 alrededor de un eje X34 paralelo al eje X8, y un segundo extremo en el que se forma una orejeta 36.

Una varilla cilíndrica 38 está dispuesta coaxialmente con el eje X34. En la configuración cerrada mostrada en la figura 1, la superficie de apoyo 28 de la biela superior 26 está en contacto con la varilla 38.

La orejeta 36 coopera con un pestillo 40. El pestillo 40 está montado de forma que pivota con respecto al chasis 14 alrededor de un eje X40, paralelo al eje X8. En la configuración de bloqueo mostrada en la figura 1, un extremo del pestillo 40 coopera con un trinquete 42, el trinquete 42 impide los movimientos de rotación del pestillo 40 en el sentido de las agujas del reloj alrededor del eje X40. El trinquete 42 se denomina a veces “pestillo de media luna”.

En la práctica, el trinquete 42 coopera con un desbloqueo y permite el accionamiento automático del mecanismo por el desbloqueo, sin intervención manual de un operador.

Por lo tanto, se entiende que el trinquete 42 es independiente de la invención y podría omitirse.

Según algunos ejemplos, la palanca de control 10 comprende un soporte 44 y una empuñadura 46. La empuñadura 46 forma parte integrante del soporte 44, que está montado de manera que pivota alrededor de un eje de giro X47, que forma parte integrante del bastidor 14 y es paralelo al eje principal X8. En la configuración cerrada mostrada en las figuras 1 a 3, el eje X47 coincide con el eje X24, mientras que en la configuración abierta, el eje X47 es distinto del eje X24. Por ejemplo, el soporte 44 tiene forma simétrica con respecto a un plano ortogonal al eje principal X8. El soporte 44 comprende brazos 48, dispuestos radialmente con respecto al eje de giro X47. Cada brazo 48 tiene una protuberancia 50 en un extremo distal del eje X47.

En la configuración de cierre ilustrada en la figura 1, la palanca 10 se encuentra en una primera posición extrema estable conocida como posición “de cierre”. En la configuración abierta mostrada en la figura 5, en la que los contactos separables 6 y 8 están completamente abiertos, la palanca 10 se encuentra en otra posición extrema estable conocida como posición “de apertura”.

El soporte 44 coopera aquí con una varilla de fijación 52, que está unida a un primer extremo 54 de un resorte 56, mientras que un segundo extremo 58 del resorte 56 coopera con la varilla 32.

En el ejemplo ilustrado, el muelle 56 es un muelle helicoidal que se extiende en una dirección representada por un eje A56. El eje A56 se encuentra en un plano ortogonal al eje X32.

El muelle 56 está diseñado para estar bajo tensión cualquiera que sea la posición relativa de la empuñadura 46 con respecto a la biela superior 26.

Un eje neutro A60 de la biela superior 26 también se define como un eje que conecta el eje X32 de la varilla 32 y el eje de inclinación X30 de la biela 26. El eje neutro A60 se encuentra en un plano ortogonal al eje X32.

El eje neutro A60 y el eje A56 del muelle 56 son ambos secantes al eje X32 y definen entre ellos un ángulo de inclinación a. En la configuración cerrada mostrada en la figura 1, la palanca 10 está en posición de cierre y el ángulo de inclinación a es negativo.

En la configuración de apertura mostrada en la figura 5, la palanca 10 está en posición de apertura y el ángulo de inclinación a es positivo.

Una posición de “punto muerto” de la palanca 10 se define como una posición intermedia entre las posiciones de apertura y de cierre de la palanca 10. En el ejemplo mostrado, la posición de punto muerto corresponde a una posición en la que el eje neutro A60 y el eje A56 del muelle 56 están alineados. El ángulo a es entonces cero.

El mecanismo 4 también comprende un dispositivo de seguridad 62 que impide que la palanca 10 se mueva a la posición de apertura hasta que los contactos separables 6 y 8 estén completamente abiertos.

El dispositivo de seguridad 62 comprende un primer elemento 64, ensamblado a un segundo elemento 66 por medio de miembros de conexión 68, que son remaches en el ejemplo ilustrado.

Una parte central del primer elemento 64 comprende una placa 70, formada, por ejemplo, por corte y posterior plegado. La placa 70 se prolonga en un extremo mediante un gancho 72.

El gancho 72 está situado en un plano a la vez ortogonal a la placa 70 y ortogonal al eje principal X8. El gancho 72 coopera con la varilla 32 de forma que fija el primer elemento 64 en traslación con respecto a la varilla 32. En otras palabras, el dispositivo de seguridad 62 se articula en rotación con respecto a la biela inferior 22 alrededor del eje X32 de la varilla 32.

La parte central del primer elemento 64 que comprende la placa 70 pasa a través de una ranura 74 del pestillo 40 y tiene, en un segundo extremo opuesto del gancho 72, una parte curvada 76 orientada hacia el segundo elemento 66. Las muescas 78, visibles en la figura 4, están formadas en la parte central 70, en el lado opuesto de la parte curva 76.

El segundo elemento 66 tiene una forma plana, producida por ejemplo cortando y luego doblando una lámina de metal. El segundo elemento 66 está unido por un primer extremo al primer elemento 64 en las proximidades del gancho 72 y comprende, en un segundo extremo opuesto al primer extremo, un borde 80 orientado hacia el primer elemento 64 y situado frente a la parte curva 76.

El primer elemento 64 y el segundo elemento 66 definen entre ellos un volumen interno 82, en el que se aloja el eje de giro X40 del pestillo 40.

El eje X40 se aloja con holgura en el volumen interno 82, limitando la amplitud de los movimientos de rotación del dispositivo de seguridad 62 alrededor del eje X32.

Una cara 84 se define como una cara de la parte central del primer elemento 64 que comprende la placa 70 orientada hacia fuera del volumen interno 82.

El segundo elemento 66 también comprende topes laterales 86 formados en los bordes del segundo elemento 66 entre los extremos primero y segundo. Los topes 86 son claramente visibles en la figura 4. En el ejemplo mostrado, cada tope 86 tiene la forma de un triángulo rectángulo alargado, con un lado largo conectado al segundo elemento 66, un lado corto 88 y una hipotenusa, estando libres el lado corto 88 y la hipotenusa, y el lado corto orientado hacia la brida 80.

En la configuración de cierre ilustrada en las Figuras 1 y 2, los topes 86 se enfrentan a las orejetas 90 del pestillo 40, pero no se genera fuerza de contacto entre los topes 86 y las orejetas 90. El dispositivo de seguridad 62 está sometido a su propio peso, representado por una flecha F62 en las figuras 2 y 3, que ejerce un momento tendente a hacer girar el dispositivo 62 alrededor del eje X32 en el sentido contrario al de las agujas del reloj en los dibujos. Este momento tiende a mantener los topes 86 orientados hacia las orejetas 90. La amplitud de movimiento del dispositivo de seguridad 62 está limitada por el eje de giro X40 del pestillo 40 alojado dentro del volumen interno 82.

En la configuración mostrada en la figura 3, los topes 86 cooperan con las orejetas 90, es decir, se genera una fuerza de contacto entre los topes 86 y las orejetas 90.

Las orejetas 90 están dispuestas radialmente al eje X40 y cada una tiene una superficie de apoyo 92 orientada hacia fuera del eje X40.

En la configuración cerrada, los lados cortos 88 de los topes 86 descansan sobre las superficies 92 de las orejetas 90, generando una fuerza de contacto que tiende a mantener los topes 86 enfrentados a las orejetas 90.

Más concretamente, en el ejemplo ilustrado, el momento resultante de la fuerza de contacto entre los topes 86 y las orejetas 90 tiende a hacer pivotar el dispositivo de seguridad 62 alrededor del eje X32 en el sentido contrario al de las agujas del reloj en las figuras, es decir, hacia arriba.

A continuación se describe el funcionamiento del dispositivo de conmutación 2.

En la configuración de cierre mostrada en la figura 1, la palanca 10 está en la posición de cierre y el ángulo a tiene un valor mínimo, es decir, el ángulo a es negativo y tiene un valor absoluto máximo.

La orejeta 36 del gancho 34 se aloja en la ranura 74 del pestillo 40, que está retenida por el trinquete 42.

El muelle tensado 56 mantiene la biela superior 26 en contacto con la varilla 38.

brazola biela inferior 22 empuja la palanca basculante 16 a la configuración extendida, en la que la biela inferior 18 mantiene los contactos separables 6 y 8 en estado cerrado.

El dispositivo de seguridad 62, sometido a su peso F62, se encuentra en una posición tal que los topes 86 permanecen opuestos a las orejetas 90 del pestillo 40.

Para mover manualmente el dispositivo 2 del estado cerrado al estado abierto, un operador hace pivotar la palanca 10 alrededor del eje de pivote X47 desde la posición de cierre a la posición de apertura. En el ejemplo de las figuras, esto corresponde a un movimiento de giro de la palanca 10 en el sentido de las agujas del reloj. El movimiento de la empuñadura 46 se representa mediante una flecha 94 en las figuras 1 a 3.

A medida que continúa el movimiento de la empuñadura 46 en la dirección de la flecha 94, la palanca 10 pasa por una posición intermedia entre la posición de cierre y la posición de punto muerto, como se muestra en la figura 2.

La tensión del muelle 56 mantiene la superficie 28 de la biela superior 26 en contacto con la varilla 38. De este modo, el muelle 56 ejerce un par que se opone al movimiento de la palanca 10 por parte del operador y mantiene los contactos separables 6 y 8 en estado cerrado.

En esta configuración, si el operador suelta la palanca 10, la palanca 10 vuelve, bajo la acción del muelle 56, a la posición de cierre ilustrada en la figura 1. En este sentido, en la configuración cerrada del dispositivo 2, el estado cerrado de los contactos separables 6 y 8 es un estado estable.

Si, por el contrario, el operador sigue moviendo la palanca 10 hacia la posición de apertura, la palanca 10 pasa por la posición de punto muerto. El ángulo a es cero, es decir, cuando el eje<a>56 del muelle 56 está alineado con el eje neutro A60 y el momento de la fuerza de tracción del muelle 56 sobre la biela superior 26 es también cero.

Sin embargo, en esta etapa, es deseable que los contactos 6 y 8 no se abran prematuramente.

La cooperación de los topes 86 con las orejetas 90 impide cualquier movimiento de traslación de la biela inferior 22, impidiendo que el mecanismo de conmutación 4 mueva los contactos 6 y 8 hacia su estado abierto mientras el ángulo de inclinación a no sea estrictamente positivo.

En la figura 3, la palanca 10 se muestra en otra posición intermedia entre el punto muerto y la posición de apertura. En esta otra posición intermedia, el ángulo a es estrictamente positivo, es decir, el eje A56 del muelle 56 está situado al otro lado del eje neutro A60 con respecto a las configuraciones cerradas o intermedias mostradas en las figuras 1 o 2.

El momento de la fuerza de tensión del muelle 56 sobre la biela superior 26 tiende a inclinar la biela superior 26 alrededor del eje de inclinación X30 en sentido antihorario en la figura 3. Sin embargo, el movimiento de inclinación de la biela superior 26 se impide mediante la cooperación de los topes 86 con las orejetas 90 del pestillo 40.

Al mismo tiempo, el momento de la fuerza de tensión del muelle 56 sobre la palanca 10, transmitido a través del soporte 44, ya no se opone al movimiento de la palanca a lo largo de la flecha 94 sino que, por el contrario, acompaña el esfuerzo del operador e impulsa la palanca 10 hacia la posición de apertura. En otras palabras, el muelle 56 ejerce una fuerza que impulsa los contactos 6 y 8 hacia el estado abierto.

Como la protuberancia 50 está integrada en la empuñadura 46, el movimiento pivotante de la palanca 10 es absorbido por la protuberancia 50. El movimiento de la protuberancia 50 está representado por una flecha 96 en la figura 4. Al mismo tiempo, el saliente 50 del soporte 44 de la empuñadura 46 se apoya en la cara 84 del primer elemento 64 del dispositivo de seguridad 62, como se muestra en la figura 4.

La protuberancia 50, apoyada sobre la cara 84, genera una fuerza cuyo momento se opone tanto al momento del peso del dispositivo 62 como al momento de la fuerza de contacto entre los topes 86 y las orejetas 90. De este modo, el dispositivo 62 es empujado hacia atrás por la protuberancia 50 y pivota también sobre el eje X32 en la dirección de la flecha 96, es decir, aquí en el sentido de las agujas del reloj.

En la configuración intermedia de la figura 4, el tope 86 sigue cooperando con la orejeta 90. En otras palabras, el lado 88 sigue en contacto con la superficie de apoyo 92, impidiendo cualquier movimiento de traslación del dispositivo 62 y evitando así la inclinación de la biela superior 26 a pesar del momento de la fuerza de tracción del muelle 56.

En otras palabras, las orejetas 90 y los topes 86 son salientes que juntos constituyen un dispositivo de retención, que impide los movimientos de la biela inferior 22, y por lo tanto de la palanca basculante 16, mientras la palanca 10 está en una posición intermedia más allá de la posición de punto muerto.

Los topes 86 están formados en el segundo elemento 66 del dispositivo de seguridad 62, mientras que las orejetas 90 están formadas en el pestillo 40, que está alojado en el volumen interno 82 del dispositivo de seguridad 62. El dispositivo de retención y el dispositivo de seguridad 62 constan de piezas comunes y, por extensión, el dispositivo de retención está integrado en el dispositivo de seguridad 62.

A medida que el movimiento de la empuñadura 46 continúa en la misma dirección, aquí ilustrada por la flecha 94, el movimiento del saliente 50 a lo largo de la flecha 96 también continúa, hasta que la palanca 10 alcanza una posición denominada "de liberación", en la que los topes 86 ya no cooperan con las orejetas 90. Ya no se impide el movimiento de traslación del dispositivo 62 bajo la acción del muelle 56.

En otras palabras, mientras la empuñadura 10 no haya pasado la posición de liberación, que es una posición intermedia entre la posición de punto muerto y la posición de apertura, el dispositivo de retención impide que el mecanismo de conmutación 4 mueva los contactos 6 y 8 hacia su estado abierto.

En la posición de liberación de la palanca 10, el ángulo a es estrictamente positivo, y el momento de la fuerza de tensión del resorte 56 sobre la biela superior 26 tiene un valor distinto de cero, que no depende de la velocidad de movimiento de la palanca 10, sino que depende del valor del ángulo a en la posición de liberación de la palanca 10.

La biela superior 26 bascula entonces alrededor del eje de inclinación X30, accionando la biela inferior 22, que pliega la palanca basculante 16, separando así el contacto móvil 8 del contacto fijo 6. En particular, la velocidad de separación de los contactos 6 y 8 no depende de la velocidad de movimiento de la palanca 10, sino que depende del momento de tensión del muelle 56 cuando la palanca 10 está en posición de desbloqueo.

Preferentemente, el muelle 56 y la geometría de las piezas, en particular el valor del ángulo a cuando la palanca 10 está en posición de desbloqueo, están diseñados de manera que la velocidad de separación de los contactos 6 y 8 sea suficiente para reducir los riesgos de arcos eléctricos a un nivel aceptable durante la apertura manual.

En la posición de liberación de la palanca 10, se entiende que el ángulo a es mayor que un valor mínimo estrictamente positivo, de modo que el momento de la fuerza del muelle 56 es distinto de cero. A la inversa, es preferible evitar un ángulo a demasiado grande para que el dispositivo 2 no ocupe demasiado espacio.

En la práctica, el ángulo a en la posición de liberación de la palanca 10 está por ejemplo comprendido entre 1° y 6°, preferentemente entre 2° y 5°, aún más preferentemente entre 3° y 4°.

Durante el movimiento de traslación del dispositivo 62, las protuberancias 50 se apoyan sobre la cara 84 de la parte central del primer elemento 64 que comprende la placa 70, impidiendo la rotación de la empuñadura 46 en el sentido de la flecha 94, es decir, impidiendo la rotación de la palanca 10 más allá de la posición de desbloqueo.

Una vez plegada la palanca basculante 16, el dispositivo 62 se encuentra en una posición "avanzada", como se muestra en la figura 5, en la que las muescas 78 están situadas frente a los resaltes 50 y permiten que el movimiento pivotante de la palanca 10 continúe más allá de la posición de liberación. La palanca 10 está ahora en posición de apertura.

A la inversa, si por alguna razón se impide el movimiento de la palanca basculante 16 durante la maniobra, por ejemplo si los contactos fijos y móviles 6 y 8 se sueldan entre sí a raíz de un fallo eléctrico, se impide el movimiento de plegado de la palanca basculante 16 y, por tanto, del dispositivo 62. La palanca 10, accionada por un operario, no puede desplazarse a la posición de apertura mostrada en la figura 5, sino que permanece bloqueada en la posición de desbloqueo, advirtiendo al operario de una situación anómala.

En el caso de liberación automática del dispositivo de conmutación 2, que se encuentra en estado cerrado como se muestra en la figura 1, el trinquete 42, bajo la acción de un comando externo, libera el pestillo 40.

El pestillo 40 pivota entonces, en el sentido de las agujas del reloj en la figura 1, alrededor del eje X40, liberando la orejeta 36 del gancho 34. Al mismo tiempo, la rotación del pestillo 40 alrededor del eje X40 provoca la rotación de las orejetas 90 alrededor del eje X40, interrumpiendo así la cooperación de los topes 86 con las orejetas 90.

Se entiende que el dispositivo de retención no interfiere en el correcto funcionamiento del dispositivo 62 y del pestillo 40 ni en el caso de desbloqueo automático ni en el caso de apertura manual.

Bajo la tensión del muelle 56, el gancho 34 pivota en sentido antihorario alrededor del eje X34, impulsando con él la biela superior 26 en rotación alrededor del eje X34, cerrando así el ángulo a.

Cuando el ángulo a alcanza un valor positivo, el momento de la fuerza ejercida por el muelle 56 sobre la biela superior 26 hace entonces que la biela superior 26 se incline alrededor del eje de inclinación X30, llevando la biela superior 26 consigo a la biela inferior 22. La biela inferior 22 tira entonces de la palanca basculante 16, que se repliega y aleja el contacto móvil 8 del contacto fijo 6. El dispositivo de conmutación 2 está abierto.

En el ejemplo ilustrado, el dispositivo de seguridad 62 se mantiene en posición por gravedad, bajo el efecto de su propio peso. Como alternativa, no ilustrada, se puede proporcionar un dispositivo de retorno, como un muelle, para mantener los topes 86 orientados hacia las orejetas 90 cuando el dispositivo de conmutación 2 está en la configuración cerrada.

Según otra variante no ilustrada, una placa del tipo de la placa 70 es capaz de deformarse elásticamente bajo la acción de las protuberancias 50, mientras que el segundo elemento 66, que comprende los topes 86, es rígido. Cuando la placa no está deformada, los topes 86 están orientados hacia las orejetas 90. Cuando la placa se deforma bajo la acción de las protuberancias 50, la placa tiene una convexidad dirigida hacia el segundo elemento 66, y el segundo elemento 66, y por lo tanto los topes 86, se alejan de la placa, en una posición en la que los topes 86 ya no cooperan con las orejetas 90.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de conmutación eléctrica (2) que tiene contactos eléctricos separables (6, 8), un mecanismo de conmutación (4) y una palanca de control (10), en el que :

- el mecanismo de conmutación (4) está diseñado para mover de forma reversible y selectiva los contactos separables (6, 8) entre un estado cerrado estable y un estado abierto estable,

- la palanca de control (10) puede moverse entre una posición de cierre y una posición de apertura, - el mecanismo de conmutación (4) está configurado para desplazar los contactos separables de su estado cerrado a su estado abierto cuando la palanca se desplaza de su posición de cierre a su posición de apertura, y para ello comprende un muelle (56) que, entre la posición de cierre de la palanca (10) y una primera posición intermedia denominada posición "de punto muerto", ejerce una fuerza que se opone al movimiento de la palanca y que, entre la posición de punto muerto y la posición de apertura de la palanca, ejerce una fuerza que impulsa los contactos (6, 8) hacia el estado abierto,

- el mecanismo de conmutación (4) comprende un dispositivo de retención (86, 90) que está configurado para impedir que el mecanismo de conmutación (4) mueva los contactos (6, 8) a su estado abierto, cuando la palanca (10) se mueve de la posición de cierre a la posición de apertura y la palanca no ha pasado una segunda posición intermedia entre la posición de punto muerto y la posición de apertura,

caracterizado porque

el mecanismo de conmutación (4) comprende un dispositivo de seguridad (62) que impide los movimientos de la palanca (10) desde la segunda posición intermedia hasta la posición de apertura hasta que los contactos separables (6, 8) estén completamente abiertos,

porqueuno de los contactos separables (6, 8) es un contacto móvil (8) conectado al mecanismo de conmutación (4), comprendiendo el dispositivo de seguridad (62) una placa (70) que está conectada al contacto móvil y que coopera con un pestillo (40) para la liberación automática del mecanismo de conmutación, yporqueel dispositivo de retención comprende dos salientes (86, 90) que juntos constituyen el dispositivo de retención, conectados respectivamente a la placa y al pestillo, los dos salientes cooperan entre sí de modo que la placa impide los movimientos del contacto móvil (8), la palanca (10) está además conectada a un empujador (50) que está previsto para, cuando la palanca está en la segunda posición intermedia, empujar la placa (70) de nuevo a una posición en la que los dos salientes ya no cooperan entre sí, y

porque el dispositivo de retención (86, 90) está integrado en el dispositivo de seguridad.

2. Dispositivo de conmutación (2) según la reivindicación anterior,caracterizado porquelos dos salientes son un tope (86) y una orejeta (90), estando el tope conectado a la placa (70) mientras que la orejeta está conectada al pestillo (40).

3. Dispositivo de conmutación (2) según la reivindicación anterior,caracterizado porquemientras la palanca (10) está entre la posición de cierre y la segunda posición intermedia, el dispositivo de seguridad (62), sometido a su peso (F62), está en una posición tal que el tope (86) permanece opuesto a la orejeta (90) del pestillo (40).

4. Dispositivo de conmutación (2) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,caracterizado porqueel dispositivo de seguridad (62) comprende un primer elemento (64), sobre el que está formada la placa (70), y un segundo elemento (66), conectado al primer elemento y sobre el que está formado el tope (86).

5. Dispositivo de conmutación (2) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,caracterizada porqueel dispositivo de seguridad (62) es metálico.

6. Dispositivo de conmutación (2) según las reivindicaciones 2 y 4,caracterizado porqueel pestillo (40) es pivotante alrededor de un eje de pivote (X40) yporqueel segundo elemento (66) está conectado a un extremo de la placa (70), definiendo el primer elemento (64) y el segundo elemento (66) entre ellos un volumen interno (82), en el que se aloja el eje de pivote (X40) del pestillo (40), con el fin de limitar la amplitud de los movimientos del dispositivo de seguridad (62) cuando el tope (86) no coopera con la orejeta (90).

7. Dispositivo de conmutación (4) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,caracterizado porquela posición de punto muerto y la segunda posición intermedia de la palanca (10) definen entre ellas un ángulo comprendido entre 1° y 6°, preferentemente entre 2° y 5°, aún más preferentemente entre 3° y 4°.

8. Dispositivo de conmutación (4) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porqueel dispositivo de conmutación es un disyuntor.