BRPI0819039B1 - câmara de arco para um dispositivo interruptor, e dispositivo interruptor que compreende dita câmara de arco. - Google Patents

Description

(54) Título: CÂMARA DE ARCO PARA UM DISPOSITIVO INTERRUPTOR, E DISPOSITIVO INTERRUPTOR QUE COMPREENDE DITA CÂMARA DE ARCO.

(73) Titular: ABB S.P.A., Empresa Italiana. Endereço: Via Vittor Pisani, 16,1-20124 MILANO - Itália, ITÁLIA(IT) (72) Inventor: NICOLA BRESCIANI; ANDRÉA BALESTRERO.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 27/11/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 27/11/2018

Assinado digitalmente por:

Alexandre Gomes Ciancio

Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

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CÂMARA DE ARCO PARA UM DISPOSITIVO INTERRUPTOR, E DISPOSITIVO INTERRUPTOR QUE COMPREENDE DITA CÂMARA DE ARCO

A presente invenção refere-se a uma câmara de arco para um dispositivo interruptor, em particular a um interruptor de circuito, a um disjuntor, ou a uma chave de contato, com uma alta potência de interrupção, para ser usado preferivelmente em sistemas elétricos de baixa voltagem. A invenção, de modo assemelhado, refere-se a um dispositivo interruptor que compreende dita câmara de arco.

É sabido que dispositivos interruptores (tais como, por exemplo, interruptores de circuito, disjuntores, chaves de contato, limitadores), também conhecidos universalmente como “dispositivos interruptores” e daqui em diante, por razões de brevidade, referidos como chaves, compreendem um alojamento, e um ou mais pólos elétricos, associado a cada um dos quais está ao menos um par de contatos que podem ser acoplados e desacoplados um do outro. As chaves da arte conhecida também compreendem meios de controle que provocam movimento relativo de ditos pares de contatos, de modo que eles podem assumir ao menos uma primeira posição de acoplamento (circuito fechado) e uma segunda posição de separação (circuito aberto).

Genericamente, associada a cada pólo da chave está ao menos uma câmara de arco, ou seja, uma região de espaço que se torna particularmente adequada para favorecer a interrupção de um arco-elétrico. As câmaras de arco podem ser regiões simples providas no alojamento da chave, ou também podem compreender vários elementos modulares formados, por exemplo, como alojamentos feitos de material isolante equipados com placas de quebra de arco. As câmaras de arco modulares, as quais são mais evoluídas, apresentam a vantagem de serem facilmente substituíveis e de serem realizáveis com materiais que são mais adequados se comparados, por exemplo, com aqueles usados para o alojamento da chave.

Genericamente, os pares de contato que podem ser acoplados e desacoplados um do outro são feitos de primeiros elementos, substancialmente fixos (os contatos fixos) e segundos elementos, móveis (os contatos móveis). Os meios de controle compreendem, ao contrário, mecanismos, os quais terminam, Poe exemplo, em um eixo principal conectado operativamente a ditos contatos móveis.

Existem soluções (tais como, por exemplo, aquela descrita na solicitação de Patente WO/2006/120149) nas quais o eixo principal e os contatos móveis são integrados em um membro único, o assim chamado elemento de movimentação rotativa. Dito membro, o qual é feito de material isolante, deve garantir ambos, a isolação elétrica entre as fases, e, naturalmente, transmissão apropriada dos movimentos aos contatos moveis, e a capacidade de serem resistentes às forças

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2/11 envolvidas. As chaves deste tipo apresentam consideráveis vantagens, tais como, por exemplo, a de um numero limitado de partes e a das limitadas dimensões globais. O eixo ou elemento de movimentação são usual mente conectados ao alojamento da chave via rolamentos.

Nas chaves com um eixo principal de um tipo tradicional, os contatos móveis são divididos entre diferentes suportes móveis, que correspondem a cada pólo. Nas chaves com elemento de movimentação, os contatos moveis são, ao contrário, montados em aberturas, propositalmente providas, feitas no próprio elemento de movimentação.

Como é sabido, durante a vida útil de uma chave, pode surgir o fenômeno que expõe a chave e a rede a esforços particularmente altos. Isto ocorre em primeiro lugar quando a chave é solicitada a suportar, ainda que por um curto tempo, correntes maiores do que as de valores nominais. O tempo durante o qual a chave e a rede elétrica são expostas a uma sobre-corrente (por exemplo, uma sobrecarga ou um curto-circuito) depende da duração natural do episódio, ou, com maior semelhança, sobre o tempo necessário para os dispositivos de proteção porem a chave efetivamente em condições de segurança, ou seja, interromperem a sobre-corrente. A interrupção de uma sobre-corrente é um fenômeno complexo. Em termos técnicos, a capacidade da chave para interromper correntes de um dado nível é definida como potência de interrupção. A capacidade da chave para suportar por curtos períodos correntes que são muito mais altas que a corrente nominal é, ao contrario, definida como “resistência eletro-dinâmica”.

A energia que flui e é dissipada na chave e na rede elétrica durante um episódio de sobre-corrente é tendente a causar dano, o qual depende tanto da intensidade da corrente como da duração do fenômeno, até a completa interrupção da falha da corrente. O dano mais comum pode consistir em prematuro declínio das características dos componentes expostos e assim a degradação do desempenho da própria chave e da rede elétrica. Em alguns casos, as altas temperaturas envolvidas podem mesmo levar às faíscas.

Como é sabido, para limitar a ocorrência de dano tanto à rede elétrica como à própria chave ou suas partes (placas de contato, câmara de extinção de arco, controle, elementos de isolação), muitas soluções foram testadas e desenvolvidas para tornar a interrupção de circuito tão veloz e efetiva quanto o possível. As várias soluções visam, por exemplo, o uso de adequado de molas de controle e materiais adequados para suportar esforços e altas temperaturas.

Outras soluções visam o uso de meios de gasificação e/ou materiais capazes de liberar substancias extintoras na proximidade da área d formação do arco elétrico; ditos meios e/ou materiais são tipicamente estimulados pela temperatura

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3/11 atingida quando um arco elétrico ocorre. Um exemplo destas soluções é mostrado na solicitação de Patente WO 150488.

Ainda outras soluções tendem a explorar vantajosamente ou ainda controlar, de vários modos, o fenômeno eletro-magnético que se desenvolve na área de formação e interrupção dos arcos elétricos. Soluções deste tipo são descritas, por exemplo, nas solicitações de Patentes EP 0887832 e EP 0567614.

Todas essas soluções tem em comum o uso de elementos ferros-magnéticos de várias espécies e formatos. Ditos elementos ferros-magnéticos que podem ser assimilados a expansões polares, tem a principal função de atrair os contatos móveis em direção à posição aberta pelo efeito eletro-magnético então contribuindo para a rápida interrupção do arco elétrico. As expansões polares são fixadas direta ou indiretamente sobre as superfícies internas da chave usualmente em uma posição adjacente à câmara de arco de modo que a região na qual o desacoplamento dos contatos (ou seja, do contato móvel com relação ao contato fixo) ocorre vantajosamente seguindo ditos efeitos.

Ainda que essas soluções sejam relativamente efetivas desde um ponto de vista funcional, elas apresentam certas desvantagens ligadas em particular ao posicionamento das expansões polares na chave. Correntemente, de fato, ditas operações provam ser particularmente críticas tanto quanto possíveis defeitos podem resultar em riscos de curto-circuito, mau funcionamento ou falha da chave em abrir. Em conexão a isto, em soluções correntes não tão freqüentes as expansões polares provam ser uma causa da pobre confiança e estabilidade de operação da chave. De fato, seu posicionamento usual na maioria dos casos tem um efeito negativo sobre as outras características da chave.

Desde o ponto de vista de construção, além disso, pode ser notado que as expansões polares correntemente usadas parecem um tanto desajeitadas, freqüentemente parecendo grandes transformadores dispostos dentro da chave em ma posição próxima da área de junção entre os contatos. É claro que a presença de uma massa de material metálico nesta posição cria mais problemas ligados, em particular, à necessidade de isolamento de dita massa do restante da chave. Foi além disso notado que a posição ocupada correntemente pelas expansões polares pode de modo desvantajoso determinar também uma degradação das funções da chave, tal como, por exemplo, a isolação entre as fases ou a confiabilidade das funções mecânicas. Ditos episódios de mau-funcionamento podem ser causados por obstruções acumuladas pelas expansões polares sob recolhimento e deposito de partículas de metal que foram evaporadas ou sublimadas como resultado de fenômeno de curto-circuito.

Com base nas considerações acima, há uma necessidade de ter soluções técnicas alternativas disponíveis que disponibilizem limites e problemas

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4/11 acima declarados a serem superados. Conseqüentemente, o alvo do que forma o objetivo da presente invenção é o de prover um dispositivo de interrupção que será capaz de resolver tais inconvenientes.

No quadro deste alvo, um propósito da presente invenção é o de prover um dispositivo interruptor equipado com expansões polares que podem ser facilmente montadas com as outras partes que fazem parte do próprio dispositivo.

Um outro propósito da presente invenção é o de prover um dispositivo interruptor equipado com expansões polares, o posicionamento das quais não tenham efeito negativo sobre as características do dispositivo interruptor.

Ainda mais um outro propósito da presente invenção é o de prover um dispositivo interruptor equipado com expansões polares, as dimensões globais do qual sejam contidas tanto quanto possível, e a configuração do qual possibilite fácil isolamento das outras partes que fazem parte do dispositivo interruptor.

Um não menos importante propósito do que forma o objetivo da presente invenção é o de prover um dispositivo interruptor que é confiável e relativamente fácil de ser produzido a custos competitivos.

O alvo acima, assim como os propósitos acima, e outros, aparecerão mais claramente no curso da redação da descrição, e que são conseguidos com uma câmara de arco compreendendo uma pluralidade de placas de metal substancialmente no formato de um U e um alojamento feito de material isolante provido com ranhuras internas opostas para a inserção das placas de metal. A câmara de arco de acordo com a invenção é caracterizada pelo fato de compreender uma ou mais expansões polares alojadas em correspondentes assentos de oontensãocontencão dispostos dentro do alojamento. Cada um dos ditos assentos de oontensãocontencão é configurado de um tal modo a isolar eletricamente as expansões polares das placas de metal.

A principal vantagem da câmara de arco de acordo com a invenção é claramente identificada no fato de englobar, na estrutura modular da câmara de arco, as expansões polares providas para acelerar a abertura entre os contatos da chave que será governada pela própria câmara. Através desta solução, de fato, os tempos para montagem e manutenção são consideravelmente reduzidos precisamente porque a modularidade da câmara de arco é explorada para o posicionamento e remoção das expansões polares. Dita modularidade pode ser vantajosamente explorada também para aumentar o desempenho das chaves, a configuração inicial das quais não visou o uso de expansões polares. Em outras palavras, é possível trocar a câmara de arco de uma chave tradicional por uma câmara de arco que é compatível estruturalmente, mas é além disso provida com expansões polares de acordo com os princípios da presente invenção.

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Mais outras características e vantagens emergirão mais claramente a partir da descrição das configurações preferidas, mas não exclusivas, da câmara de arco de acordo com a presente invenção, mostrada por meio de exemplo não limitativo nos desenhos anexos, onde:

- a Figura 1 é um vista em perspectiva de uma primeira configuração de uma câmara de arco de acordo com a invenção;

- a Figura 2 é uma vista explodida de uma câmara de arco genérica de acordo com a invenção;

- a Figura 3 é um vista em perspectiva de uma segunda configuração de uma câmara de arco de acordo com a invenção;

- a Figura 4 é uma vista explodida da câmara de arco da fig.3;

- a Figura 5 é um vista em perspectiva de uma terceira configuração de uma câmara de arco de acordo com a invenção;

- a Figura 6 é uma vista explodida da câmara de arco da fig.5;

- a Figura 7 é uma primeira vista em perspectiva em configuração explodida de um dispositivo interruptor compreendendo ao menos uma câmara de arco de acordo com a invenção;

- a Figura 8 é uma primeira vista explodida em elevação lateral do dispositivo interruptor da fig. 7; e

- as Figuras de 9 até 11 são vistas em perspectiva de partes do dispositivo interruptor mostrado nas fig. 7 e 8.

Com referência nas figuras acima, a câmara (1) de arco de compreende uma pluralidade de placas (5) de metal acordo com a invenção substancialmente no formato de um U, as quais estão alojadas dentro de um alojamento (100) feito de, preferentemente gasificante, material de isolamento elétrico. A câmara (1) de arco de acordo com a invenção é caracterizada pelo fato de compreender ao menos um par de expansões polares (8) alojadas em correspondentes assentos de oontensãocontencão (9) definidos dentro do alojamento (100). Cada um dos assentos de oontensãocontencão (9) é configurado em uma tal maneira a isolar, de um ponto de vista elétrico, a correspondente expansão polar (8) das placas (5) de metal.

Diferente das soluções técnicas tradicionais, de acordo com a presente invenção, as expansões polares (8) são assim integradas na estrutura da câmara (1) de arco. Uma vez que a câmara (1) de arco esteja montada sobre um dispositivo interruptor, as expansões polares (8) são dispostas em sua posição operativa sem a necessidade de mais outras operações de montagem. Obviamente, este aspecto resulta em um vantajosa redução dos tempos de montagem e assim dos custos finais de construção do dispositivo (2) interruptor. O uso de assentos de oontensãocontencão (9) apropriadamente formados além disso possibilita isolamento elétrico das expansões

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6/11 polares (8), simplificando em um modo determinante o projeto da chave, o qual na maioria dos casos é complicado pela necessidade de prover estruturas de isolamento apropriadas.

A figura 1 se refere a uma primeira configuração da câmara (1) de arco de acordo com a invenção na qual o alojamento (100) de contensãocontencão compreende duas paredes laterais opostas (11, 12), as quais se desenvolvem em uma direção longitudinal de modo a conferir ao alojamento (100) uma configuração substancialmente de um prisma. Uma parede frontal (13) e uma parede posterior (16), oposta àquela frontal, delimitam o alojamento (100) longitudinalmente. A parede frontal (13) compreende uma primeira abertura (48), a função da qual é a de possibilitar o alívio dos gases que se desenvolvem dentro da câmara (1) de arco como resultado do arco elétrico derivado da separação dos contatos do dispositivo (2) interruptor. A parede posterior (16) compreende uma segunda abertura (49) - veja a fig. 2 - na posição de acoplamento do contato móvel (91) de um pólo do dispositivo (2) interruptor com o correspondente contato fixo (90).

O alojamento (100) também compreende uma parede de fundo (17), a qual é provida com uma abertura longitudinal (45), a qual define um espaço para a movimentação do contato móvel (91) do dispositivo (2) interruptor. Os assentos de contensãocontencão (9) se desenvolvem longitudinalmente sobre lados opostos de dita abertura longitudinal (45). Da figura 1 pode ser notado que esta solução técnica, em outras palavras, possibilita haver expansões polares (8) disponíveis sem riscos em uma posição imediatamente adjacente ao espaço de movimento do contato móvel (91). É evidente que, como um resultado desta solução técnica, as dimensões globais correspondendo às expansões polares (8) são contidas na estrutura do alojamento (100) da câmara (1) de arco. Ao mesmo tempo, as expansões polares (8) vantajosamente assumem a posição mais adequada para executar suas funções.

Graças ao seu posicionamento próximo à área de junção dos contatos, as expansões polares podem apresentar dimensões globais relativamente contidas e podem ser vantajosamente feitas usando reduzidas quantidades de material. O material pode, além disso, ser de menos qualidade com relação àqueles tradicionalmente usados com o mesmo propósito. De fato, em soluções tradicionais, a grande quantidade de material e sua alta qualidade (acompanhada de um alto custo) deve precisamente estar na posição das expansões polares que é relativamente distante de dita área de junção dos contatos.

Os materiais para as expansões polares adequados para os propósitos da presente invenção foram encontrados e são, por exemplo, aços de baixo carbono (laminados ou sinterizados), ferro puro apassivado, e imãs ligados com plásticos (PBMs). Para aplicações em corrente contínua, muito bons resultados podem ser obtidos

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7/11 usando imãs permanentes.

A figura 2 é uma vista explodida da câmara (1) de arco da fig. 1, a qual mostra uma configuração preferida dos assentos de contensãocontencão (9). Os assentos tem uma configuração substancialmente de prismas que se desenvolvem 5 iniciando nas aberturas feitas na parede posterior (16) do alojamento (100), e terminam em uma posição que corresponde à parede frontal (13). Na prática, nesta solução, os assentos de contensãocontencão (9) se desenvolvem através co comprimento da abertura longitudinal (45) provida ao longo da parede de fundo (17). Alternativamente, eles poderíam se desenvolver por uma extensão longitudinal mais limitada, por exemplo, 10 para aquelas aplicações nas quais há suficiência em uma menor marca de efeito de aceleração do contato móvel (91).

Como pode ser visto na vista explodida da fig. 2, as expansões polares (8) tem uma configuração correspondendo geometricamente àquela dos assentos (9) nos quais elas são inseridas. Pela expressão “configuração 15 correspondendo geometricamente’” é entendida basicamente uma correspondência em termos geométricos entre os lados longitudinais das expansões polares e aqueles dos assentos de contensãocontencão correspondentes.

De acordo com uma configuração preferida, ditas expansões (8) tem ao menos uma porção (8B) espessada transversal para otimizar o efeito técnico 20 de aceleração do contato móvel em direção à posição aberta. Em detalhe, dita porção espessada é definida em uma posição correspondendo a uma porção a qual, em serviço - ou seja, quando a expansão (8) é inserida no correspondente assento (9) - ajusta-se a si própria em uma posição próxima à abertura (49) traseira da parede posterior (16). Deste modo, uma vez a câmara (1) de arco tenha sido instalada no dispositivo (2) 25 interruptor, a porção (8B) espessada transversal é disposta em uma posição próxima à área de junção dos contatos (90, 91) de modo a acelerar sua repulsão, acima de tudo na partida da etapa de separação.

De acordo com uma configuração preferida, cada assento de contensãocontencão (9) compreende uma primeira parede (51) definida por uma 30 primeira porção de um lado interno de uma das paredes laterais (11, 12) que formam o alojamento (100). Como mostrado na fig. 2, dita primeira porção provê contigüidade com uma segunda porção, sobre a qual são providas as ranhuras (47) para inserção das placas (5) de metal.

Os assentos de contensãocontencão (9) são além disso 35 delimitados por uma segunda parede (52), definida por um lado interno da parede de fundo (17) do alojamento (100), e por uma terceira parede (53), oposta à primeira parede (51), a qual se desenvolve ao longo das bordas longitudinais da abertura longitudinal (45) da parede de fundo (17) do alojamento (100). A estrutura dos assentos de

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8/11 contensãocontencão (9) é completada por uma quarta parede (54), oposta à segunda parede (52), a qual se desenvolve transversalmente com relação à primeira parede (51), e à terceira parede (53).

Através da solução técnica agora descrita, há vantajosamente explorada a estrutura externa do alojamento (100) para a definição dos assentos de contensãocontencão (9). Do ponto de vista prático, isto capacita os assentos (9) serem feitos em uma peça única com o alojamento (100), por exemplo, através de um processo de moldagem por injeção. O custo de produção pode então ser vantajosamente reduzido. O possível uso de material gasificador também para a produção dos assentos ainda favorece mais o processo de extinção do arco elétrico.

Caindo em qualquer caso dentro do quadro da presente invenção está a possibilidade de prover os assentos de contensãocontencão (9) e a estrutura do alojamento (100) separadamente, pelo provimento de meios de acoplamento apropriados. Nesta concepção, por exemplo, os assentos de contensãocontencão (9) poderíam ser definidos por perfis prismáticos ocos, nos quais as expansões polares (8) estão alojadas. Ditos perfis poderíam ser subseqüentemente inseridos dentro do alojamento (100) explorando elementos de acoplamento providos sobre a superfície externa dos perfis ocos e sobre as superfícies internas das paredes (11), (12) e (17) que delimitam o alojamento (100) longitudinalmente. Novamente mais uma vez sobre esta acepção, o alojamento (100) poderia ser aberto no fundo, ou seja, sema acima dita parede de fundo (17). Uma vez, de fato, os perfis ocos terem sido inseridos no alojamento (100), um seu lado poderia definir uma parede correspondendo de modo construtivo à parede de fundo (17) provida na solução tipo “peça-única.

De acordo com mais uma configuração, mostrada por exemplo, nas fig. 5 e 6, a câmara (1) de arco pode compreender um alojamento (100) compreendendo uma pluralidade de porções (31, 32) as quais podem ser feitas separadamente e as quais se encaixam juntas em regiões que correspondem a superfícies de acoplamento (99). Poderia ser sugerido recorrer-se a câmaras de arco construídas com um numero de porções, por exemplo, por requisições de produção ditadas pelo formato e características construtivas das chaves e das câmaras (1) de arco.

Em detalhe, na solução mostrada, o alojamento (100) compreende uma porção de topo (31) e uma porção de fundo (32). A porção de topo (31) define as ranhuras (47) opostas para inserção das placas de metal (5) e é aberta no fundo para possibilitar a inserção das placas de metal (5). A porção de fundo (32) define, ao contrário, dois assentos de contensãocontencão (9) cada um deles para alojar uma expansão polar (8). Ditos assentos (9) são configurados de modo a resultarem paralelos longitudinalmente. A fixação, juntas, das duas porções (31) e (32) configura como um todo um alojamento conceitualmente equivalente àqueles mostrados nas figuras de 1 a 5.

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Tem sido verificado que a solução em questão é particularmente efetiva para uma câmara (1) de arco para um dispositivo (2) interruptor de um tamanho que é relativamente contido com relação às duas soluções prévias.

De acordo com uma configuração preferida da invenção, provida sobre o lado de fora dos assentos de contensãocontencão (9) está uma superfície com recessos (88), cada um dos quais é geometricamente alinhado com uma das ranhuras (47) projetada para suportar as placas de metal (5). Com referência, por exemplo, no que é mostrado na fig. 2, em uma posição que corresponde ao lado de fora da quarta parede (54) de cada assento de contensãocontencão (9) uma pluralidade de recessos (88) é provida, cada um dos quais é alinhado com uma ranhura (47) definida sobre o lado interno da parede lateral (11) ou (12) adjacente à própria parede. Esta solução vantajosamente possibilita um posicionamento mais estável e seguro das placas de metal (5) dentro do alojamento (100).

As fig. 3 e 4 visam mais uma configuração da câmara (1) de arco que difere das outras previamente descritas na contagem das diferentes configurações do alojamento (100). Mais precisamente, dita câmara (1) de arco é projetada para governar um dispositivo (2) interruptor de um tamanho diferente daquele para o qual as câmaras (1) de arco mostradas nas fig. 1, 2, 5 e 6 são projetadas.

O lado mais de fora das paredes laterais do alojamento (100) é formado de uma tal maneira a ser geometricamente casado com cavidades (70) de alojamento presentes na estrutura da chave (2) para receber a própria câmara (1) de arco. Em particular, as paredes laterais (11) e (12) do alojamento (100) compreende porções longitudinais com perfil de modo a serem geometricamente casadas com correspondentes porções de acoplamento (75) e (76) definidas pelas superfícies de dita cavidade (70) de alojamento. Do mesmo modo, a parede frontal (13) e a parede posterior (16) tem perfis de modo a constituir correspondentes “superfícies-contraste se apoiando sobre paredes da chave (2) de modo a bloquear a câmara de arco axialmente uma vez que são ajustadas dentro da cavidade (70) de alojamento.

A presente invenção também se refere a um dispositivo (2) interruptor compreendendo um alojamento externo, ao menos um par de contatos (90) e (91) que podem ser acoplados e desacoplados um com o outro, um dispositivo (67) de controle para ruptura e fazer dito ao menos um par de contatos (90) e (91) e um dispositivo de proteção (78) serem ativados por dito dispositivo (67) de controle. O dispositivo (2) interruptor é caracterizado pelo fato de compreender uma câmara (1) de arco de acordo com a presente invenção.

Em relação a isto, as fig. De 7 a 11 se referem a uma possível configuração de um dispositivo (2) interruptor de acordo com a invenção, e mais precisamente visa uma chave de dupla ruptura para sistemas de baixa voltagem. A chave

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10/11 mostrada é do tipo de dupla ruptura com quatro pólos e compreende para cada pólo dois contatos móveis e dois correspondentes contatos fixos. É obvio ser entendido que os princípios e as soluções técnicas expostos no quadro da descrição da idéia inventiva permanecem validos também para chaves de ruptura única com um ou mais pólos.

O alojamento externo do dispositivo (2) mostrado é formado por uma primeira concha (71) e uma segunda concha (72), as quais se ajustam juntas através de meios de conexão (76) removíveis, os quais podem, por exemplo, ser parafusos de impacto. O dispositivo de proteção (78) compreende, por exemplo, um rele eletrônico conectado operativamente ao dispositivo (67) de controle alojado na primeira concha (71). O dispositivo de controle (67) pode ser atuado pelo dispositivo de proteção (78) - por exemplo, seguindo um fenômeno de curto-circuito - ou alternativamente por um usuário por meio de uma correspondente alavanca (69) de manobra.

Com referencia em particular na fig. 9, o dispositivo de controle (67) é conectado operativamente com um elemento de movimentação (83), sobre o qual os contatos móveis (91) são montados. Dito elemento de movimentação é montado de modo rotativo dentro da segunda concha (72) de modo a girar entre duas posições características de uma condição do dispositivo (2) aberto e fechado, respectivamente. De acordo com modalidades conhecidas de construção, os contatos móveis (91) são submetidos à ação de meios elásticos (92) que garantem uma pressão de contato apropriada.

A fig. 10 é uma vista em perspectiva que mostra em detalhe a estrutura da segunda concha (72). Em particular, pode ser notado que, para cada pólo da chave, são providas duas cavidades (70) de alojamento, ao menos uma das quais preferentemente ambas - é projetada para alojar uma câmara (1) de arco de acordo com a presente invenção. Cada cavidade tem uma configuração substancialmente de um prisma definida por um par de superfícies laterais (75), (76) mutuamente opostas, que tem um perfil geométrico casado àquele do lado externo das paredes laterais (11, 12) da câmara de arco de acordo com a invenção. Em maior detalhe, as superfícies laterais (75), (76) se desenvolvem em uma direção substancialmente ortogonal ao eixo de rotação do elemento de movimentação (83) de modo que a inserção da câmara (1) de arco é feita na mesma direção.

Adotando esta solução, as superfícies laterais (75), (76) da cavidade (70) guiam a inserção da câmara (1) de arco dentro da própria cavidade, provendo um acoplamento estável entre as partes como pode ser observado nas fig. 10 e

11. Em ditas figuras, uma outra característica vantajosa da chave de acordo com a presente invenção pode ser notada. Pode ser notado de fato que para cada pólo as duas correspondentes cavidades (70) de alojamento são providas em posições opostas ao eixo de rotação do elemento de movimentação (83). Neste sentido, as cavidades (70) de

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11/11 alojamento são ajustadas em um tal modo a possibilitar, possivelmente, a inserção das câmaras (1) de arco sobre lados opostos da segunda concha (72). Neste caso, uma primeira câmara de arco deveria ser inserida sobre um primeiro lado (72 B) da segunda concha (72) projetado para acoplar com um correspondente lado da primeira concha (71), enquanto uma segunda câmara de arco deveria ser inserida na correspondente cavidade (70) através de uma abertura de acesso definida sobre um segundo lado (72 C) oposto ao primeiro lado (72 B).

Como é evidente na fig. 9, o segundo lado (72 C) da segunda concha (72) constitui na prática um lado do alojamento externo do dispositivo (2) uma vez que as duas conchas (71) e (72) sejam montadas. Neste sentido, na figura mostrada, provida sobre o segundo lado (72 C) da segunda concha (72) está um elemento (86) de cobertura removível, o qual fecha o acesso à câmara (1) de arco durante a operação normal do dispositivo (2) interruptor. Dito elemento (86) pode ser vantajosamente removido para possibilitar operações de inspeção, manutenção e/ou troca da câmara (1) de arco e, conseqüentemente, das expansões polares (8) aí dispostas.

É evidente que esta solução técnica é algo vantajosa visto que ela possibilita, por exemplo, a extração da câmara (1) de arco pela remoção apenas do elemento (86) de cobertura sem requerer mais intervenções sobre a estrutura do dispositivo (2) interruptor. As operações de manutenção e os correspondentes custos podem deste modo ser sensivelmente reduzidos.

As soluções técnicas adotadas para a câmara de arco e para o dispositivo interruptor de acordo com a invenção possibilitam a meta de pré-ajuste e propósitos a serem completamente conseguidos. Em particular, o posicionamento das expansões polares dentro do alojamento da câmara de arco possibilita fácil montagem do dispositivo interruptor, além disso, simplificando as correspondentes operações de manutenção. Esta solução técnica ainda possibilita a disposição das expansões polares na posição mais adequada para sua operação, assim limitando drasticamente as dimensões globais correspondentes.

A câmara de arco e o dispositivo interruptor assim concebidos podem sofrer numerosas modificações e variações, todas das quais caem dentro do quadro da idéia inventiva; em adição, todos os itens podem ser constituídos por outros itens tecnicamente equivalentes.

Na prática, os materiais usados, assim como as dimensões contingentes, e formatos, podem ser quaisquer uns que estejam de acordo com os requisitos e com o estado da arte.

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Claims (16)

1. Reivindicações

   1. Câmara (1) de arco para uma chave (2) interruptora de baixa voltagem, compreendendo:

   - uma pluralidade de placas (5), em metal, substancial mente em formato de um U; e

   5 - um alojamento (100), feito de material isolante à eletricidade, provido de ranhuras (47) internas opostas para a inserção de ditas placas de metal (5), dita câmara de arco sendo caracterizada pelo fato de compreender uma ou mais expansões polares (8) alojadas em correspondentes assentos de contensãocontencão (9) dispostos dentro de dito alojamento (100), cada um de ditos assentos (9) de 10 contenção sendo configurado de uma tal maneira que isola ditas expansões (8) polares das placas (5) de metal.
2. 2. Câmara, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de dito alojamento (100) compreender duas paredes laterais opostas (11, 12), as quais se desenvolvem de modo longitudinal entre uma parede frontal (13) e uma

   15 parede posterior (16), ditas paredes laterais (11, 12) sendo configuradas internamente de uma tal maneira para definir ditas ranhuras (47) internas, dita parede frontal (13) e dita parede posterior (14) compreendendo, cada uma delas, ao menos uma abertura (48, 49), dito alojamento (100) compreendendo ao menos uma parede de fundo (17) provida de uma abertura longitudinal (45), dita câmara (1) de arco compreendendo um par de 20 assentos de contensãocontenção (9) mutuamente opostos em relação à dita abertura longitudinal (45).
3. 3. Câmara, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de cada um de ditos assentos de contensãocontencão (9) ter uma configuração prismática e se desenvolver iniciando desde dita parede posterior (16) de dito alojamento

   25 (100).
4. 4. Câmara, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de cada um de ditos assentos de contensãocontencão (9) compreender uma primeira parede (51) definida pelo lado interno de uma das ditas paredes laterais (11, 12) de dito alojamento (100), cada um de ditos assentos de contensãocontencão (9)

   30 compreendendo uma segunda parede (52) definida pelo lado interno de dita parede de fundo (17) de dito alojamento (100).
5. 5. Câmara, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de cada um de ditos assentos de contensãocontenção (9) compreender uma terceira parede (53) oposta à dita primeira parede (51), a qual se desenvolve ao longo de

   35 uma borda longitudinal de dita abertura longitudinal (45) de dita parede de fundo (17), cada um de ditos assentos de contensãocontenção (9) compreendendo uma quarta parede (54) oposta à dita segunda parede (52).
6. 6. Câmara, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada

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   2/3 pelo fato de dita quarta parede (54) compreender uma superfície externa, provido para que nela haja uma pluralidade de recessos (88), cada um dos quais é alinhado com uma de ditas ranhuras (47).
7. 7. Câmara, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de ditos assentos de contensãocontencão (9) serem feitos em uma peça única com dito alojamento (100).
8. 8. Câmara, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de dito alojamento (100) ser feito com um numero de porções (31, 32) que podem ser acopladas juntas em superfícies de acoplamento correspondentes (99).
9. 9. Câmara, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de dito alojamento (100) compreender uma porção de topo (31) e uma porção de fundo (32), dita porção de topo (31) definindo internamente, sobre lados opostos, ditas ranhuras (47) e sendo aberto no fundo, dita porção de fundo (32) definindo ditos assentos de contensãocontencão (9) para ditas expansões polares (8).
10. 10. Câmara, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de ditas expansões polares (8) terem um formato prismático provido de uma porção mais espessa transversa (8 B) definida na proximidade de uma porção que está disposta, seguindo a instalação de dita câmara de arco em dito dispositivo de ligação (2), em uma posição próxima de dita segunda abertura (49) de dita parede posterior (16).
11. 11. Câmara, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de ditas expansões polares (8) serem feitas de um material escolhido desde o grupo formado de aço sinterizado de baixo carbono, aço laminado de baixo carbono, ferro puro apassivado, PBMs.
12. 12. Dispositivo (2) interruptor, mono-polar ou multipolar, para sistemas de baixa voltagem, compreendendo:

    - um alojamento externo;

    - ao menos um par de contatos (90, 91) que compreende um contato móvel (91) que pode ser acoplado e desacoplado a um correspondente contato fixo (90);

    - um dispositivo (67) de controle para a abertura e o fechamento de dito ao menos um par de contatos (90, 91); e

    - um dispositivo de proteção (78) conectado operativamente com dito dispositivo (67) de controle, dito dispositivo interruptor sendo caracterizado pelo fato de compreender uma cavidade (70) de alojamento, inserida na qual há uma câmara (1) de arco de acordo com uma ou mais das reivindicações de (1) a (11).
13. 13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12,

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    3/3 caracterizado pelo fato de dito alojamento externo compreender uma primeira concha (71) e uma segunda concha (72), as quais se fixam juntas através de meios de conexão removíveis (76), dita primeira concha (71) alojando dito dispositivo de controle (67), dito dispositivo (2) compreendendo um elemento de movimentação (83), sobre o qual um contato móvel (12) é montado, dito elemento móvel (83) sendo alojado dentro de dita segunda concha (72) e sendo acionado por dito dispositivo de controle (67) entre ao menos duas posições características, as quais definem uma condição de dispositivo aberto e dispositivo fechado.
14. 14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de compreender para cada um dos pólos um primeiro par de contatos e um segundo par de contatos que podem ser acoplados e desacoplados a um do outro, dito dispositivo compreendendo um par de câmaras (1) de arco de acordo com uma ou mais das reivindicações de 1 até 10, ditas câmaras (1) de arco sendo ajustadas em posições mutuamente opostas com relação ao eixo de rotação de dito elemento móvel (83).
15. 15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de uma primeira câmara (1) de arco poder ser inserida em uma correspondente cavidade através de um primeiro lado (72 B) de dita segunda concha (72) , uma segunda câmara (1) de arco sendo inserida na correspondente cavidade (70) através de um segundo lado (72 C) de dita segunda concha (72) oposta ao dito segundo lado (72 B).
16. 16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de dito segundo lado (72 B) de dita segunda concha (72) compreender um elemento (86) de cobertura removível, o qual facilita o acesso à dita câmara (1) de arco e pode ser inserido desde dito segundo lado (72 C).

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