ES2326847T3 - Borne de fijacion y modulo de conexion electrica para disyuntor desconectable. - Google Patents
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN TERMINAL DE FIJACION ELECTRICA (40) PARA UN EQUIPO DE CONMUTACION CON SECCIONAMIENTO POR DESARMADO AXIAL, PARTICULARMENTE PARA DISYUNTOR DESEMBROCHABLE (20), QUE COMPRENDE UNA PARTE EN VOLADIZO (42) QUE SE EXTIENDE SEGUN UN EJE (E-E) DESTINADO A COLOCARSE PARALELAMENTE AL EJE DE DESARMADO, QUE DEFINE POR SU SUPERFICIE EXTERIOR DEL LADO DE SU EXTREMO LIBRE UNA SUPERFICIE DE CONTACTO (44) DESTINADA A COOPERAR CON LAS MORDAZAS DE FIJACION (55) DE UNA PINZA DE ARMADO (50)CON UNA BORNA ELECTRICA DE ARMADO (22). LA SUPERFICIE DE CONTACTO (44) SE ADAPTA A LA FORMA DE LA ENVOLTURA DE UN SECTOR CILINDRICO DE EJE (A-A) PERPENDICULAR AL EJE (E-E) DE LA PARTE EN VOLADIZO (42), DE ANGULO DE APERTURA SUPERIOR A 1801 Y APTO PARA FORMAR UN PIVOTE PARA LA ROTACION DE LA PINZA (50) ALREDEDOR DEL EJE (A-A) DEL CILINDRO. APLICACION: DISYUNTORES MULTIPOLARES DESARMABLES.
Description
Borne de fijación y módulo de conexión eléctrica
para disyuntor desconectable.
La invención se refiere a un mecanismo de
conexión y de desconexión para un equipo eléctrico de conmutación
con seccionamiento por desconexión axial, principalmente para un
disyuntor extraíble, susceptible de desplazarse en translación
entre una posición conectada, una posición desconectada y una
posición extraída, con respecto a un bastidor externo fijo. El
bastidor tiene forma de caja y comprende una abertura en la cara
delantera que permite la extracción del disyuntor y una pared
posterior en el lado opuesto de la abertura, estando equipada esta
pared por módulos de enlace comprendiendo cada uno una parte para el
enlace eléctrico, principalmente un juego de barras exterior, y una
segunda parte llamada módulo de conexión, para el enlace eléctrico
en los bornes del disyuntor.
El enlace eléctrico entre los bornes de conexión
y los bornes del disyuntor se realiza por medio de clavijas de
conexión que comprenden normalmente dos varillas separadas por un
separador, medios de retorno elásticos que tienden a llevar las
varillas contra el separador. Los extremos de las dos varillas
frente a un primer lado del separador forman juntos un primer par
de mordazas que aprietan un borne del disyuntor y los extremos de
las dos varillas frente al otro lado del separador forman un segundo
par de mordazas que aprietan dicho borne de enlace equipado en el
bastidor, originando el movimiento de abertura de un par de mordazas
por efecto palanca un movimiento de cierre del otro par de
mordazas.
Los dos pares de mordazas definidas de esta
manera no tienen las mismas funciones. En efecto, una primera etapa
de la operación de montaje se efectúa cuando el equipo está en
posición extraída, dando acceso tanto a su cara trasera como a la
cara interna de la pared posterior del bastidor externo. En esta
posición, la clavija está fijada por uno de sus pares de mordazas,
llamadas de fijación, al borne correspondiente, llamado borne de
fijación, que es entonces libremente accesible para el operador. En
un segundo momento, el disyuntor se introduce en la cavidad del
bastidor externo con forma de caja, por medio de un movimiento axial
que provoca un movimiento relativo de traslación que acerca las
mordazas aún libres, llamadas mordazas de conexión, del borne que
está en frente, llamado borne de conexión. Este movimiento es el que
se utiliza para realizar la conexión propiamente dicha, es decir,
la introducción de una parte sobresaliente del borne de conexión
entre las mordazas de conexión, forzando la abertura de estas.
Debido a la presencia del borne de fijación entre las mordazas de
fijación, estas ya no pueden acercarse una a otra. El punto de
contacto entre cada mordaza de fijación y el borne de fijación
desempeña entonces la función de pivote para el brazo
correspondiente y el movimiento de separación de las mordazas de
conexión provoca una separación de las varillas a nivel del
separador contra la fuerza de los medios de retorno elásticos. Los
medios de retorno elásticos aseguran en la posición conectada la
fuerza necesaria para el contacto permanente entre las mordazas de
conexión y los bornes de conexión. Al contrario, durante la
desconexión, el movimiento de extracción del disyuntor debe provocar
la separación de las mordazas de conexión y del borne
correspondiente y, en ningún caso, la separación entre las mordazas
de fijación y el borne de fijación.
La presente invención se refiere más
particularmente a la fijación de las mordazas de fijación en el
borne de fijación, es decir, en el borne en el que debe permanecer
la clavija durante la desconexión del equipo eléctrico, borne que
comprende por consiguiente medios que contribuyen a asegurar la
sujeción de la clavija en el borne durante la desconexión.
Normalmente, se puede prever para esta fijación
un órgano de fijación auxiliar como un perno, que coopera con un
mandrilado practicado en el cuerpo del borne y con un marco de la
clavija, como se describe en el documento
US-A-4160142. Esta solución complica
las operaciones de montaje y desmontaje. Ahora bien, las clavijas se
consideran piezas de desgaste que deben poder inspeccionarse
regularmente y, cuando sea necesario, reemplazarse. Con este tipo
de dispositivo, estas operaciones de mantenimiento son, por lo
tanto, complicadas. Por último, la presencia de un órgano auxiliar
de fijación aumenta el número de piezas, lo que implica un coste
adicional.
La solución descrita en el documento DE1040102
comprende un primer borne de fijación que tiene mordazas fijas
dispuestas en V o en U. El segundo borne de fijación que entra en
contacto con el primer borne comprende un perfil deformable. El
perfil deformable está destinado a asegurar un contacto eléctrico
satisfactorio.
Por lo tanto, se ha propuesto utilizar medios de
retorno elástico de la clavija para asegurar también el cierre de
las mordazas de fijación en el borne de fijación, como se describe
por ejemplo en el documento
FR-A-2583217. Los medios de retorno
elástico son muelles llevados por la clavija y tienden a llevar las
dos varillas hacia una posición media en la que los dos pares de
mordazas tienen una posición parcialmente abierta. El operador
actúa en la extremidad de las mordazas de conexión para acercarlas
una a la otra y abrir las mordazas de fijación por el efecto de
palanca, después une las mordazas de fijación a una parte
sobresaliente del borne de fijación. Una fijación por enganche se
obtiene por medio de la cooperación positiva entre una muesca
realizada en una de las mordazas de fijación y un reborde de
enganche de forma interconectada realizada en una extremidad del
borne correspondiente. La invención está relacionada con este último
tipo de fijación, para el cual el perfil del borne de fijación
contribuye al mantenimiento de la clavija en el borne durante la
desconexión, por medio de la cooperación con las mordazas de
fijación.
En este último tipo de enganche, el
dimensionamiento de la clavija debe responder a varias dificultades
contradictorias. En primer lugar, el esfuerzo ejercido por el
muelle en las mordazas deber ser suficiente para permitir el
enganche de las mordazas de enganche, pero lo suficientemente débil
para permitir que el operador abra la clavija de enganche actuando
en la extremidad de las mordazas de enganche. Además, se comprueba
en la práctica que una vez que las mordazas de fijación están
situadas en el borne correspondiente, las mordazas de enganche no
están perfectamente alineadas con el borne de conexión. Este fallo
de alineación puede resultar del enganche de la clavija, de las
tolerancias de construcción entre el bastidor fijo, el disyuntor y
el sistema de guiado en translación de este último o del desgaste
de algunos de estos elementos.
Para responder a este problema de alineación, se
ha propuesto en el documento
FR-A-2624660 que se conformen la
clavija y el borne de fijación de tal manera que en la posición
conectada la clavija pueda coger una posición oblicua con respecto
al borne de fijación. Pero el control del movimiento necesita muchas
piezas móviles que interactúen entre la clavija y las mordazas de
fijación. El montaje de la clavija en el borne de fijación se
vuelve complejo y la desolidarización de la clavija y del borne de
fijación necesita el desmontaje completo de la clavija, lo que no
es compatible con la exigencia de facilidad de mantenimiento
recordada anteriormente.
Otras soluciones descritas en el documento
US2029028 resuelven también problemas de alineación descritos
anteriormente.
Se comprueba, por lo tanto, que es necesario
proponer un dispositivo de enganche simple y poco costoso, que
permita por una parte una fijación y la desolidarización de la
clavija y del borne de enganche por medio de la simple presión en
la extremidad de las mordazas de enganche y que permita además una
rotación de amplitud limitada entre la clavija y el borne de
fijación.
El mecanismo de conexión eléctrica para un
equipo de conmutación con seccionamiento por desconexión axial
según la invención se define en la reivindicación 1.
Este problema se resuelve según la presente
invención por medio de un borne de fijación eléctrico de un
mecanismo de conexión y de desconexión para un equipo de
conmutación con seccionamiento por desconexión axial, principalmente
para un disyuntor desconectable, que comprende una parte
sobresaliente que se extiende según un eje destinado a colocarse
paralelamente al eje de desconexión y que define por el lado de su
extremidad libre una superficie de contacto destinada a cooperar
con las mordazas de fijación de una clavija de conexión cuyas
mordazas de conexión están destinadas a cooperar por medio de la
conexión con un borne eléctrico de conexión, amoldándose la
superficie de contacto al contorno de un sector de cilindro de eje
perpendicular al eje de la parte sobresaliente, de ángulo de
abertura superior a \pi radianes o 180º y apto para formar un
pivote para la rotación de la clavija alrededor del eje del
cilindro.
La forma cilíndrica de la superficie de contacto
permite en la fase de conexión asegurar que las fuerzas ejercidas
por la clavija en el borne sean notablemente independientes del
ángulo tomado por la clavija. Esto permite por ejemplo durante la
conexión reducir los riesgos de desolidarización o de desplazamiento
de la clavija con respecto del borne, principalmente si, en el
transcurso de la conexión en principio axial, los bornes de
conexión no se muestran perfectamente alineados con los bornes de
fijación. Además, esta forma permite asegurar posteriormente en la
posición conectada que las condiciones de contacto entre la clavija
y el borne sean relativamente independientes del ángulo que toma la
clavija con respecto del borne. Por último, el hecho de que el
ángulo de abertura sea superior a 180º permite también asegurar la
sujeción de la clavija en el borne de fijación durante la
desconexión. La estructura del borne, que solo puede estar
constituido por un único bloque de materia, es extremadamente
simple. Esta forma permite una fabricación por extrusión, con coste
bajo. En la medida en que un desfase angular de la clavija con
respecto del borne ya no tiene como consecuencia una tendencia a la
abertura de la clavija y al aumento de los esfuerzos de contacto, el
desgaste de las superficies de contacto del borne y de la clavija
es menor, alargando la duración de vida de estas piezas.
Ventajosamente, el sector de cilindro se une
geométricamente a la parte central de la parte sobresaliente a cada
lado por una ranura sensiblemente paralela al eje del cilindro y
formando un tope apto para limitar la rotación de la clavija
alrededor del eje del cilindro.
Ventajosamente, el borne comprende medios de
colocación lateral que permiten la colocación de cada clavija a lo
largo del eje del cilindro, que pueden comprender al menos una
muesca de colocación dispuesta notablemente perpendicularmente al
eje del cilindro.
Las ventajas de la invención son particularmente
aparentes cuando varios bornes de conexión están conectados
eléctricamente unos a otros y pertenecen a un módulo de conexión
eléctrico común. En este tipo de aparato, descrito por ejemplo en
el documento US-A-4160142, se
utiliza una multiplicidad de clavijas para cada polo del equipo. La
elección del número exacto de clavijas utilizadas se realiza in
situ en función del destino del aparato, principalmente de su
corriente nominal. No obstante, la proximidad de las clavijas en un
mismo módulo de conexión implica riesgos de interacción mecánica
durante la conexión, principalmente si existen fallos de
alineación. Esto conduce, si se utilizan módulos de conexión
convencionales, a separar las clavijas entre sí, en detrimento de la
compactibilidad del módulo.
En este ámbito, la invención también está
relacionada con un módulo de conexión eléctrica que comprende una
pluralidad de bornes de conexión con perfil cilíndrico como se
definen anteriormente. La precisión del guiado en rotación de la
clavija alrededor del eje del cilindro del borne permite disponer
las clavijas muy cerca unas de otras sin riesgo de interacción
mecánica durante la conexión: en caso de que ciertos bornes se
dispongan en la prolongación unos de otros de manera que sus ejes
de cilindro se confundan, la presencia de los medios de colocación
lateral aporta un suplemento de seguridad en el guiado; en caso de
que ciertos bornes se dispongan paralelamente unos de otros, la
limitación de la amplitud de la rotación potencial de las clavijas a
través de los medios de tope aportan también un suplemento de
seguridad. El conjunto permite incrementar considerablemente la
compactibilidad y la simplicidad del equipo.
La multiplicidad de las clavijas para un mismo
polo eléctrico permite aumentar el número de puntos de contacto,
por lo tanto disminuir la resistencia global de la conexión, de ahí
una disminución de la potencia eléctrica perdida por la temperatura
a nivel de la conexión si se compara con un borne único de volumen
equivalente.
El uso de módulos de conexión con bornes
múltiples según la invención permite por lo tanto disminuir
considerablemente la potencia perdida por unidad de volumen de la
conexión. La forma de los módulos de conexión permite una
fabricación muy sencilla por extrusión y troceado de un bloque de
materia conductora único, preferentemente de cuero.
Se obtiene una clavija de estructura muy
sencilla, que proporcione altas prestaciones con un número pequeño
de piezas.
El efecto de los bornes con superficie de
contacto en sector de cilindro definidos anteriormente en el guiado
en rotación de la clavija ya es perceptible con clavijas clásicas.
Sin embargo, se refuerza cuando la clavija destinada a cooperar con
un borne según la invención comprende a nivel de las mordazas de
fijación superficies de contacto cóncavo o en hueco principalmente
una forma según el contorno de un cilindro de radio igual o
superior al de la superficie de contacto del borne, o
alternativamente con una forma que sea poligonal en la sección
recta.
Con una configuración como esta, el guiado en
rotación de la clavija es más preciso y es posible colocar las
clavijas más cerca unas de otras, principalmente en el caso de un
módulo de conexión con bornes múltiples. Además, el desgaste de las
piezas de contacto durante la conexión y desconexión se minimiza.
Además, durante la fase de conexión, las mordazas de fijación
cooperan con una parte de la superficie de contacto cilíndrico
cercana a la extremidad del borne mientras que en la fase de
desconexión, pueden cooperar con una parte de la superficie de
contacto cilíndrico más alejada de la extremidad libre del borne.
Esta movilidad de la zona de contacto efectiva entre las mordazas
de fijación y el borne de fijación permite asegurar la
reversibilidad de la conexión. En otras palabras, contribuye a
impedir durante la fase de desconexión que se arranque la clavija
del borne de fijación.
La invención se refiere por lo tanto también a
un mecanismo de conexión eléctrico para un equipo de conmutación
con seccionamiento por desconexión axial, principalmente para
disyuntor desconectable, comprendiendo al menos un borne de
fijación como se ha descrito anteriormente y una clavija de conexión
que comprende mordazas de fijación que cooperan con la superficie
de contacto del borne de fijación de manera que se forma un pivote
alrededor del eje de cilindro del borne, teniendo cada mordaza de
fijación una superficie llamada de contacto destinada a cooperar
con la superficie de contacto del borne, con forma cóncava o en
hueco, principalmente con forma cilíndrica o teniendo una sección
recta poligonal, comprendiendo dicha clavija además mordazas de
conexión destinadas a cooperar con un borne eléctrico de
conexión.
Hay que subrayar en este nivel que los bornes de
fijación según la invención pueden disponerse indiferentemente en
el disyuntor o en la parte interna de la pared posterior de la caja.
La primera disposición, del tipo general descrito en el documento
US-A-4160152, presenta la ventaja de
permitir un acceso muy fácil a las clavijas y da la seguridad al
operador de que la clavija no está bajo tensión cuando la manipula.
No obstante, esta disposición conlleva un riesgo suplementario de
golpes para las clavijas, ya que un disyuntor es un dispositivo
pesado de difícil manipulación. El segundo tipo de disposición,
descrito por ejemplo en el documento
FR-A-2583217 invierte las ventajas
y los inconvenientes con respecto a la anterior.
Otras ventajas y características se desprenderán
de la descripción que viene a continuación de diversos modos de
realización de la invención, dados a título de ejemplos no
limitativos y representados en los dibujos anexos en los que
la figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva parcialmente en despiece, mostrando la pared posterior
de un bastidor y la situación de los bornes y módulos de conexión
según la invención;
la figura 2 es una vista en corte de un módulo
de conexión según la invención, con dos bornes cuyos ejes
cilíndricos son paralelos y no se confunden;
la figura 3 es una vista en perspectiva de un
módulo de conexión según la invención, comprendiendo una pluralidad
de bornes;
las figuras 4a, 4b y 4c son vistas en
perspectiva de módulos de enlace según la invención, cooperando con
una o varias clavijas de conexión según la invención,
la figura 5 es una vista en perspectiva de un
módulo de conexión según la invención, comprendiendo un único
borne;
la figura 6 es una vista en corte, en un plano
que comprende los ejes E-E y A-A de
la figura3, de un módulo de enlace según la invención, provisto de
cuatro clavijas de conexión según la invención.
En las figuras, un bastidor fijo 10 tiene forma
de caja paralelepípeda, sirviendo de soporte a un disyuntor
desconectable 20. El bastidor 10 define una abertura 14 en la cara
delantera permitiendo la inserción y la extracción del disyuntor y
una pared posterior 12 en el lado opuesto de la abertura 14, estando
equipada esta pared 12 por módulos de enlace 30 comprendiendo cada
uno una parte 31 para el enlace eléctrico externo a la caja,
principalmente a un juego de barras exterior (no representado) y una
parte 32, llamada en lo sucesivo módulo de conexión, que lleva uno
o varios bornes de conexión 40, para el enlace eléctrico a los
bornes del disyuntor 20.
Cada polo del disyuntor 20 comprende varios
bornes eléctricos 22 que, en la posición conectada, están unidos
cada uno eléctricamente a un borne de conexión 40 del módulo de
conexión 30 correspondiente por medio de una clavija de conexión
50.
Los bornes 40 del módulo de conexión 32 son
bornes de fijación, lo que significa que las clavijas 50 están
fijadas a los bornes 40 cuando se extrae el disyuntor del bastidor y
que deben permanecer durante la conexión y la desconexión. Cada
módulo 32 comprende un zócalo 33 de solidarización en la pared 12 y
en la parte 31 así como una parte sobresaliente 42 que se extiende
según un eje paralelo al eje de desconexión. La extremidad libre de
esta parte sobresaliente tiene forma de sector de cilindro pleno. Se
define de esta manera una superficie de contacto 44 que se amolda
al contorno de un sector de cilindro de eje A-A
perpendicular al eje E-E de la parte sobresaliente
42 y de un ángulo de abertura \alpha superior a \pi (pi)
radianes o 180º. El sector de cilindro se une geométricamente a la
parte central de la parte sobresaliente 42 de cada lado por una
ranura 46 notablemente paralela al eje del cilindro. En sus
extremos axiales, el sector de cilindro pleno define dos rebordes
48 en un plano notablemente perpendicular al eje A-A
del cilindro.
La clavija de conexión 50 comprende un marco 56
que sujeta un separador 59. Una pluralidad de pares de varillas
elementales 52 está dispuesta en el interior del marco,
comprendiendo cada par de varillas una varilla a ambas partes del
separador 59. La pared externa de cada varilla 52 comprende dos
rebordes 53 en sus extremos longitudinales. Uno o varios muelles 58
se tensan entre los rebordes 53 en sus extremos y un reborde 57 del
marco 56 en su centro. Los pares de varillas definen de esta manera
en un lado del separador un par de mordazas de conexión 54 y en el
otro lado del separador un par de mordazas de fijación 55.
La figura muestra las mordazas de fijación 55 en
contacto con la superficie de contacto 44 cilíndrica del borne 40.
Este contacto se realiza para cada varilla según una o varias
generatrices paralelas al eje A-A del cilindro.
Considerado en un plano perpendicular en el eje A-A
es entonces puntual o casi puntual.
Se ha representado en las figuras 1 a 3 módulos
de conexión que comprenden varios bornes en un mismo bloque de
materia extrudida y después troceada a nivel de muescas 49 y de los
extremos axiales. La figura 6 muestra cómo dos de los rebordes del
marco 56 de cada clavija 50 cooperar con un reborde lateral 48 (fig.
3) de cada muesca 49, de manera que se asegura la colocación y el
mantenimiento de la clavija 50 con respecto al eje
A-A.
Los bornes 22 correspondientes del disyuntor
pueden ser bornes aislados o, por ejemplo, perfilados en U de
separación correspondiente al de los ejes paralelos de los cilindros
del módulo de conexión y de altura igual a la del módulo.
Este tipo de módulo de conexión permite elegir
en el momento de la puesta en servicio, en particular en función de
la corriente nominal y de la resistencia electrodinámica de la
instalación, el número de clavijas utilizadas en efecto. De esta
manera, se ha esquematizado diferentes posibilidades de conexión en
las figuras 4 a) a 4 c).
El número y la localización de las clavijas
podrán determinarse según la elección del disyuntor. En efecto, no
hay nada que obligue a tener tantas localizaciones para las clavijas
en el disyuntor y en el módulo de conexión. De hecho, un solo tipo
de bastidor externo con su pared posterior 12 provisto de módulos de
enlace 30 con bornes múltiples puede utilizarse para diferentes
disyuntores, de los cuales algunos tendrán un número pequeño de
bornes 22 o de bornes que permitan la conexión de un número limitado
de clavijas, mientras que otros permitirán el enlace de un número
mayor de clavijas. Con esta configuración se obtiene por lo tanto
una gran flexibilidad de usos para un mismo bastidor.
Como se ve en las figuras 3 a 5, el número de
bornes a lo largo de un mismo eje A-A puede variar y
elegirse libremente en función de las necesidades y de la ocupación
de espacio. Asimismo, el número de hileras puede variar. En última
instancia, el módulo de conexión también puede comprender un solo
borne, como muestra la figura 5. Los rebordes 48 pueden cooperar
entonces con la clavija 50 para facilitar su colocación y limitar su
movimiento según el eje A-A.
La operación de conexión se efectúa de la
siguiente manera.
En una primera etapa, el equipo está en la
posición extraída, es decir, completamente fuera del bastidor
externo 10. El acceso a los bornes 22 del disyuntor 20 y a la cara
interna de la pared posterior 12 del bastidor externo 10 está por
lo tanto libre. En esta posición, el operador agarra la clavija por
sus mordazas de conexión 54 y las acerca una a la otra de manera
que se abran las mordazas de fijación contra la fuerza de los
muelles 58 y aprietan la parte cilíndrica del borne 40. La clavija
50 puede entonces rotar alrededor del eje A-A del
cilindro. El ángulo de abertura a superior a 180º del sector
cilíndrico del borne 40 asegura un movimiento angular de un eje
importante de la clavija con una resultante de las fuerzas de
contacto de módulo notablemente constante para cada mordaza de
fijación. Este movimiento de un eje está limitado precisamente por
los topes 46, como se ve particularmente en la figura 2. En todas
las posiciones angulares intermedias, el empuje de los muelles 58
sigue siendo constante, lo que significa que el módulo de la
resultante de las fuerzas de contacto entre la clavija y el borne
es relativamente independiente de la colocación angular de la
clavija.
En una segunda etapa, el disyuntor 20 se
introduce en la cavidad del bastidor externo por medio de un
movimiento axial en la dirección de la flecha E, que acerca las
mordazas de conexión 54 del borne de conexión 22 correspondiente.
Cuando los bornes 22 entran en contacto con las mordazas de conexión
54, la forma acampanada de las mordazas de conexión permite un
guiado de la clavija que rota progresivamente alrededor del eje
A-A durante la fase de conexión para adaptarse a
los fallos eventuales de alineación entre los bornes de fijación, el
eje medio de la clavija y los bornes de conexión. Cuando el borne
de conexión está insertado entre las mordazas de conexión, fuerza
la abertura de estas. Debido a la reacción al contacto entre cada
mordaza de fijación y el borne de fijación, se asiste a una
separación progresiva de las varillas a nivel del separador contra
la fuerza de los muelles 58. Durante la conexión, el rozamiento
entre los bornes de conexión 22 y las mordazas de conexión 54
provoca a nivel del contacto entre las mordazas de fijación 55 y los
bornes de fijación 40 fuerzas cuya resultante respecto a una
componente no nula según el eje E-E de módulo igual
a la resultante de las fuerzas de rozamiento y opuesto a esta. El
punto o la zona de contacto está lo suficientemente alejada de las
ranuras 46.
En la posición conectada, los muelles 58
aseguran la fuerza necesaria para el contacto permanente entre las
mordazas y los bornes. El módulo de la resultante de las fuerzas de
contacto a nivel de las mordazas de fijación es mayor al final de
esta segunda etapa de la operación de conexión que al final de la
primera etapa. Preferentemente, las dimensiones de la clavija,
principalmente las del separador y de las mordazas de fijación, se
eligen de tal manera que en la posición conectada, el punto de
contacto o el centro de la zona de contacto eléctrico y mecánico
considerado en un plano de corte perpendicular al eje
A-A esté en la extremidad de un radio con ángulo
recto con la dirección E-E y que la dirección de la
resultante de las fuerzas de contacto en cada mordaza sea
perpendicular al eje E-E y al eje
A-A.
A-A.
Por el contrario, durante la desconexión, el
movimiento del disyuntor produce un rozamiento entre los bornes de
conexión y las mordazas de conexión, que provoca esfuerzos en el
borne 40, en el eje de conexión. El ángulo de abertura \alpha
superior a 180º del sector cilíndrico del borne de fijación permite
entonces asegurar la sujeción de la clavija en el borne de
fijación. En efecto, los puntos de contacto entre la clavija y el
borne 40 pueden desplazarse hacia la parte de la superficie de
contacto 44 más cercana a las ranuras 46, en una zona en la que la
normal respecto a la superficie de contacto en el punto de contacto
respecto a una componente positiva no nula en la dirección de la
flecha E. La resultante de la reacción del borne 40 en las mordazas
de fijación 55 tiene una componente importante según el eje de
conexión y una componente pequeña según la norma respecto al eje de
conexión, lo que garantiza la no abertura de las mordazas de
fijación. Por lo tanto son las mordazas de conexión las que se
separan de los bornes de
conexión.
conexión.
Se ve por lo tanto que, según las diferentes
fases tenidas en cuenta, las zonas de contacto efectivas entre las
mordazas de fijación y el borne de fijación se desplazan por la
superficie de contacto 44 en el sector de cilindro, asegurando
estas zonas el contacto mecánico en todas las fases, así como el
contacto eléctrico en la posición conectada.
Este desplazamiento se controlará mejor cuando
las mordazas de fijación 55 de la clavija tengan ellas mismas una
superficie de contacto 51 con forma cóncava. Es el caso del modo de
realización de la figura 2 para el que la superficie de contacto 51
de las mordazas de fijación 55 se amolda a un sector de cilindro con
el mismo radio que el de la superficie de contacto 44. También se
puede considerar dar forma a las mordazas de fijación 55 según un
sector de cilindro de radio muy ligeramente superior al utilizado
para la superficie de contacto 44, lo que permite para ciertas
aplicaciones dominar mejor el carácter puntual del contacto, sin
perjudicar la movilidad necesaria del punto de contacto durante la
conexión y la desconexión. También se pueden considerar otras
superficies en hueco para las mordazas de fijación 55, por ejemplo
superficies poligonales que se acercan a un sector de cilindro de
radio dado, lo que permite multiplicar el número de puntos de
contacto.
Los modos de realización descritos no presentan
ningún carácter limitativo y la protección solicitada para la
presente invención cubre principalmente todas las modificaciones y
variantes cubiertas por las reivindicaciones. Por ejemplo, es
posible reunir las dos partes 31 y 32 del módulo de enlace 30 en un
bloque de materia única. También es posible prever bornes
individuales que se fijan en un zócalo común del módulo de conexión.
La solidarización del módulo de enlace a la pared 12 puede hacerse
de manera muy diferente, por ejemplo a nivel de la parte 31 o por
el interior de la pared posterior 12 del bastidor. La estructura de
la clavija puede ser diferente, por ejemplo, con ejes de rotación
materializados para cada varilla o con muelles diferentes.
También se recuerda que es posible invertir el
montaje: los bornes de fijación son entonces solidarios del
disyuntor y los bornes de conexión se vuelven los bornes de conexión
solidarios de la pared posterior del bastidor.
\vskip1.000000\baselineskip
Este listado de referencias citadas por el
solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma
parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto gran
cuidado en compilar las referencias, no se pueden excluir errores u
omisiones, y la Oficina Europea de Patentes rechaza toda
responsabilidad a ese respecto.
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\bullet DE1040102 [0006]
\bullet FR2583217A [0007] [0025]
\bullet FR2624660A [0009]
\bullet US2029028A [0010]
\bullet US4160152A [0025]
Claims (8)
1. Mecanismo de conexión eléctrica para un
equipo de conmutación con seccionamiento por desconexión axial,
principalmente para un disyuntor desconectable (20),
comprendiendo
- -
- al menos un borne de fijación (40) comprendiendo una parte sobresaliente (42) que se extiende según un eje (E-E) destinado a colocarse paralelamente al eje de desconexión y definiendo por el lado de su extremidad libre una superficie llamada de contacto (44) que se amolda al contorno de un sector de cilindro de eje (A-A) perpendicular al eje (E-E) de la parte sobresaliente (42), de ángulo de abertura (\alpha) superior a (\pi) radianes o 180º,
- -
- una clavija de conexión (50) que comprende
- \bullet
- mordazas de fijación (55) teniendo una superficie llamada de contacto (51) con forma cóncava o en hueco, principalmente con forma cilíndrica o teniendo una sección recta poligonal, cooperando con la superficie de contacto (44) del borne de fijación (40) de manera que permita una rotación de la clavija alrededor del eje de cilindro (A-A) del borne de fijación (40) asegurando al mismo tiempo que el módulo de la resultante de las fuerzas ejercidas por la clavija (50) en el borne de fijación (40) sea relativamente independiente del ángulo cogido por la clavija (50),
- \bullet
- mordazas de conexión (54) destinadas a cooperar con un borne eléctrico (22) de conexión por medio de la inserción del borne de conexión (22) entre las mordazas de conexión (54),
caracterizado porque dicho al menos un
borne de conexión (40) comprende medios de colocación (48) que
permiten la colocación de cada clavija a lo largo del eje del
cilindro (A-A), comprendiendo dichos medios de
colocación al menos un reborde de colocación (48) dispuesto
notablemente perpendicularmente al eje del cilindro
(A-A).
2. Mecanismo de conexión eléctrica según la
reivindicación 1, caracterizado porque cada clavija (50)
comprende un marco (56) que tiene rebordes que cooperan con los
medios de colocación (48), de manera que se asegura la colocación y
la sujeción de la clavija (50) con respecto del eje
A-A.
3. Mecanismo de conexión eléctrica según las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que el sector de cilindro del borne
de fijación (40) se une geométricamente a la parte central de la
parte sobresaliente a cada lado por una ranura (46) notablemente
paralela al eje del cilindro (A-A) y formando un
tope apto para limitar la rotación de la clavija (50) alrededor del
eje del cilindro (A-A).
4. Conjunto de conexión eléctrica comprendiendo
una pluralidad de mecanismos de conexión eléctrica según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, cuyos bornes de fijación están
conectados eléctricamente los unos a los otros.
5. Conjunto de conexión eléctrica según la
reivindicación 4, en el que al menos algunos de los bornes de
fijación están dispuestos en la prolongación los unos de los otros
de manera que sus ejes de cilindro se confundan.
6. Conjunto de conexión eléctrica según
cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, en el que al menos algunos
de los bornes de fijación están dispuestos de tal manera que sus
ejes de cilindro sean paralelos y no se confundan.
7. Disyuntor eléctrico (22) comprendiendo al
menos un mecanismo de conexión eléctrica o un conjunto de conexión
eléctrica (32) según cualquiera de las reivindicaciones
precedentes.
8. Bastidor externo (10) para un disyuntor (20)
multipolar desconectable comprendiendo al menos un mecanismo de
conexión eléctrica o un conjunto de conexión eléctrica según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
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