BRPI1015358B1

BRPI1015358B1 - Módulo de proteção contra sobretensão e unidade de proteção compreendendo tal módulo

Info

Publication number: BRPI1015358B1
Application number: BRPI1015358-6A
Authority: BR
Inventors: Eric Domejean; Frédéric Court
Original assignee: Schneider Electric Industries Sas
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2020-10-27
Also published as: ES2406256T3; EP2449570A1; BRPI1015358A2; CN102473562A; FR2947677A1; CN102473562B; WO2011001040A1; EP2449570B1

Abstract

MÓDULO DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO E UNIDADE DE PROTEÇÃO COMPREENDENDO TAL MÓDULO. A presente invenção refere-se a um módulo de proteção contra sobretensão (20) compreendendo pelo menos um resistor variável (1) conectado mecanicamente ao dispositivo de acionamento (10) por um primeiro separador térmico Pl. A fusão do primeiro separador Pl libera o movimento do dispositivo de acionamento (10). O dito primeiro separador térmico Pl compreende uma primeira constante de tempo de fusão (Sigma)l e uma primeira temperatura de fusão Tl. O resistor variável 1 é mecanicamento conectado ao dispositivo de acionamento (10) por um segundo separador térmico P2, a fusão do segundo separador P2 liberando o movimento do dispositivo de acionamento móvel (10). O dito segundo separador térmico P2 compreende uma segunda constante de tempo de fusão (Sigma)2 e uma segunda temperatura de fusão T2, a segunda temperatura T2 sendo superior à primeira temperatura Tl e a primeira constante de tempo (Sigma)l sendo superior à segunda constante de tempo (Sigma)2.

Description

Antecedentes da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um módulo de proteção contra sobretensão projetado para ser conectado a um aparelho de comutação elétrica através de dispositivos de acionamento mecânico. O dito módulo compreende pelo menos um resistor variável mecanicamente conectado ao dispositivo de acionamento móvel por um primeiro separador térmico. A fusão do primeiro separador térmico no caso de aquecimento do resistor variável libera o movimento do dispositivo de acionamento móvel para agir no dispositivo de acionamento mecânico. O dito primeiro separador térmico compreende uma primeira constante de tempo de fusão e uma primeira temperatura de fusão.

[002] A invenção também se refere a uma unidade de proteção contra sobretensão compreendendo um módulo de proteção e compreendendo um aparelho de comutação.

Estado da Técnica Anterior

[003] É conhecida a associação de um dispositivo de proteção contra sobretensão compreendendo um limitador de surto com elementos variáveis que são não lineares com a tensão comum aparelho de comutação elétrica acionado por um mecanismo de acionamento. O limitador de surto e o dispositivo de comutação elétrica são conectados em série.

[004] Como descrito no documento EP 1607995, o aparelho de comutação elétrica pode adotar uma posição de desengate e uma posição de engate respectivamente correspondendo ao estado aberto e ao estado fechado dos contatos elétricos. Um circuito de desengate colabora com o mecanismo de acionamento para realizar o movimento dos contatos do dispositivo de desconexão para o estado aberto em particular no caso de destruição do limitador de surto em particular no final da vida útil dos elementos não lineares. O limitador de surto em particular compreende um resistor variável conectado a um separador térmico. No caso de aquecimento excessivo do resistor variável seguindo uma falha operacional, a fusão do separador térmico age diretamente no mecanismo de acionamento e causa a abertura dos contatos elétricos do aparelho de comutação elétrica. O separador térmico é localizado em um ambiente de resistor variável e aquece por condução indireta.

[005] O que se significa por condução indireta é o fato de a corrente elétrica que flui através do resistor variável não fluir através do separador térmico. O que se significa por condução direta é o fato de uma corrente elétrica fluir através do separador térmico.

[006] O uso de um separador térmico aquecendo em particular por condução indireta algumas vezes apresente desvantagens. A cali- bração do separador térmico em termos de escolha de material e em termos de volume de material utilizado para alcançar o separador é restritiva. O separador térmico é geralmente calibrado para fundir depois do aquecimento do resistor variável através do qual fluem correntes de fuga. No entanto, esse mesmo separador térmico não é proje-tado para fundir quando o resistor variável aquece depois de um relâmpago. A fusão do separador térmico depois de um relâmpago resultaria na indisponibilidade do limitador de surto para relâmpagos futuros, a última situação não sendo desejável.

[007] Adicionalmente, a sincronização da fusão do separador térmico com a abertura dos contatos do aparelho de comutação elétrica pelo mecanismo de acionamento é realizada por um sistema de controle cinemático compreendendo vários dispositivos mecânicos tais como eixos ou hastes de transmissão. O uso desse sistema de controle cinemático apresenta a desvantagem de tornar complexa a fabrica- ção do dispositivo de proteção.

[008] Quando tensões excessivas temporárias ocorrem na rede de energia quando uma falha terra ou proteção contra carga na grade de distribuição pública ocorre, a energia dissipada no para-raios pode ser grande e pode causar rapidamente a destruição dos componentes de proteção contra sobretensão. Essas tensões excessivas temporárias na grade de energia são referidas como TOV (Sobretensão Temporária). A corrente com falha resultando de uma TOV também causa o aquecimento do resistor variável detectado por um separador térmico. A amplitude da corrente com falha nesse caso é muito maior do que no caso de corrente de fuga referente ao envelhecimento do resistor variável. Esse separador térmico então precisa teoricamente operar com uma constante de tempo relativamente curta (de poucos segundos) para reagir à influência da TOV e com uma constante de tempo relativamente longa (poucos minutos, ou até mesmo várias horas) para reagir à falha do resistor variável gerando correntes de fuga fracas. Esse separador térmico deve, portanto, não operar na presença de um relâmpago.

Sumário da Invenção

[009] O objetivo da invenção é, portanto, se remediar as desvantagens do estado da técnica de modo a propor um dispositivo de proteção contra sobretensão compreendendo dispositivos de proteção adequados para os problemas relacionados com a TOV (Sobretensão Temporária).

[0010] O dito pelo menos um resistor variável do módulo de proteção de acordo com a invenção é mecanicamente conectado ao dispositivo de acionamento por um segundo separador térmico, fundindo o segundo separador térmico no caso de aquecimento do resistor variável liberando o movimento do dispositivo de acionamento móvel, o dito segundo separador térmico compreendendo uma segunda constante de tempo de fusão e uma segunda temperatura de fusão, a segunda temperatura de fusão sendo mais alta do que a primeira temperatura de fusão e a primeira constante de tempo de fusão sendo maior do que a segunda constante de tempo de fusão.

[0011] De acordo com um modo de desenvolvimento da invenção, o modulo de proteção compreende dispositivos flexíveis fornecendo uma força de deslocamento projetada para acionar o dispositivo de acionamento em movimento de uma primeira posição determinada para uma posição de desengate, o dispositivo de acionamento sendo mantido mecanicamente na posição determinada pelos ditos primeiro e segundo separadores térmicos, fundindo um dos separadores térmicos liberando o movimento do dispositivo de acionamento.

[0012] De acordo com uma primeira modalidade em particular da invenção, o primeiro separador térmico e o segundo separador térmico exercem respectivamente uma primeira e uma segunda forças de retenção no dispositivo de acionamento, as ditas forças de retenção sendo exercidas de forma serial no dispositivo de acionamento, a fusão de um separador térmico resultando sucessivamente na anulação de uma das forças de retenção e liberando o movimento do dispositivo de acionamento.

[0013] As duas forças de retenção são preferivelmente e respectivamente maiores do que a força de deslocamento.

[0014] De acordo com uma segunda modalidade particular da invenção, o primeiro separador térmico e o segundo separador térmico exercem respectivamente uma primeira e segunda força de retenção no dispositivo de acionamento, as ditas forças de retenção sendo exercidas em paralelo no dispositivo de acionamento, a fusão de um separador térmico resultando sucessivamente na anulação de uma das duas forças de retenção, anulação da outra força de retenção e movimento do dispositivo de acionamento.

[0015] As forças de retenção são preferivelmente e respectivamente menores do que a força de deslocamento.

[0016] O segundo separador térmico compreende preferivelmente uma segunda temperatura de fusão inferior à temperatura de operação máxima do resistor variável e superior à temperatura de aquecimento do resistor variável depois de um arco elétrico do tipo 10/350.

[0017] Vantajosamente, o segundo separador térmico compreende uma temperatura de fusão possuindo um valor igual a 195 °C mais ou menos 25 .

[0018] Preferivelmente, o primeiro separador térmico compreende uma primeira temperatura de fusão que é inferior à temperatura máxima tolerada do dispositivo de proteção realizada para o nível do resistor variável.

[0019] Vantajosamente, o primeiro separador térmico de conexão de fusível compreende uma temperatura de fusão possuindo um valor igual a 125 °C mais ou menos 15 °C .

[0020] Vantajosamente, a primeira constante de tempo de fusão é pelo menos cinco vezes maior do que a segunda constante de temo de fusão.

[0021] Vantajosamente, o primeiro separador térmico é um pino feito de material plástico.

[0022] Vantajosamente, o segundo separador térmico é uma solda de baixa temperatura.

[0023] Vantajosamente, o dito pelo menos um módulo de proteção compreende um dispositivo de prevenção de erro projetado para colaborar com o aparelho de comutação.

[0024] A unidade de proteção contra sobretensão compreende um módulo de proteção como definido acima e compreende um aparelho de comutação elétrica compreendendo entradas projetadas para serem conectadas a uma linha a ser protegida, contatos principais comandados por um mecanismo de desengate, e saídas conectadas ao módulo de proteção contra sobretensão. O dispositivo de acionamento mecânico do dito módulo é interconectado ao dispositivo de desengate para acionar a abertura dos contatos principais.

Breve Descrição das Figuras

[0025] Outras vantagens e características se tornarão mais claramente aparentes a partir da descrição a seguir das modalidades particulares da invenção, fornecidas para fins de exemplo não restritivo apenas, e representadas nos desenhos em anexo nos quais:

[0026] as figuras 1 e 2 representam vistas esquemáticas de uma unidade de proteção de acordo com uma modalidade da invenção;

[0027] a figura 3 representa uma vista em perspectiva de um módulo de proteção de uma unidade de proteção contra sobretensão de acordo com a figura 1;

[0028] as figuras de 4 a 6 representam vistas detalhadas da operação do módulo de proteção de acordo com a figura 2;

[0029] a figura 7 representa uma vista lateral de uma modalidade do modulo de proteção de acordo com a figura 3;

[0030] a figura 8 representa uma vista em perspectiva de uma modalidade do módulo de proteção de acordo com a figura 3;

[0031] a figura 9 representa uma curva de aquecimento do módulo de proteção no caso de aquecimento rápido em particular na presença de TOV;

[0032] a figura 10 representa uma curva de aquecimento do módulo de proteção no caso de um relâmpago;

[0033] a figura 11 representa uma curva de aquecimento do módulo de proteção no caso de aquecimento lento.

Descrição Detalhada de uma Modalidade

[0034] Como representado nas figuras 1 e 2, a unidade de proteção contra sobretensão de acordo com a invenção compreende pelo menos um módulo de proteção 20 projetado para ser conectado a um aparelho de comutação elétrica 21 através de dispositivos de acionamento mecânico 33.

[0035] Como representado na figura 2, a unidade de proteção contra sobretensão 20 de acordo com a invenção é projetada para ser conectada entre, por um lado, pelo menos uma linha de corrente através de pelo menos um primeiro terminal de conexão 22 localizado no lado da linha a partir do aparelho de comutação 21 e, por outro lado, ao terra através de pelo menos um conector 6 do módulo de proteção 20. O aparelho de comutação 21 compreende pelo menos um segundo terminal de conexão do lado de carga 25a projetado para conectar o terminal de conexão 25b ao módulo de proteção 20.

[0036] De acordo com uma modalidade da invenção, o módulo de proteção 20 compreende pelo menos um resistor variável 1 compreendendo pelo menos um terminal conectado a um terminal de conexão 25b do módulo de proteção 20 e um segundo terminal conectado a um conector 6. O dito pelo menos um resistor variável é mecanicamente conectado ao dispositivo de acionamento móvel 10.

[0037] O dito dispositivo de acionamento é conectado ao dispositivo de acionamento mecânico 33 que é projetado para acionar um mecanismo de desengate 24 do aparelho de comutação 21 no caso de uma falha operacional do resistor variável 1. O mecanismo de desengate 24 do aparelho de comutação 21 então aciona a abertura dos contatos elétricos 23.

[0038] Como uma modalidade ilustrativa representada nas figuras 1 e 2, a unidade de proteção contra sobretensão compreende um aparelho de comutação de quatro polos 21. O módulo de proteção 20 da dita unidade de proteção então compreende quatro resistores variáveis 1 conectados respectivamente a um polo do aparelho de comutação 21.

[0039] De acordo com uma modalidade da invenção, o dito pelo menos um resistor variável 1 do módulo de proteção é mecanicamente conectado ao dispositivo de acionamento móvel 10 por um primeiro separador térmico P1.

[0040] A fusão do primeiro separador térmico P1 no caso de aquecimento do resistor variável libera o movimento do dispositivo de acionamento móvel 10. O movimento do dispositivo de acionamento 10 é projetado para agir no dispositivo de acionamento mecânico 33 e causar a abertura dos contatos elétricos 23 do aparelho de comutação 21.

[0041] Como representado nas figuras 4 e 6, de acordo com uma modalidade preferida da invenção, esse primeiro separador térmico P1 é fixado, por um lado, ao resistor variável 1 e, por outro lado, a um braço articulado 11 do dispositivo de acionamento móvel 10. O braço articulado 11 é mecanicamente preso pelo primeiro separador térmico P1 em uma primeira posição de operação, chamada posição configurada. O dispositivo flexível 12 exerce uma força de deslocamento Fd no braço articulado 11. A força de deslocamento Fd é projetada para causar o movimento do braço articulado 11 para uma segunda posição operacional no caso de fusão do primeiro separador térmico P1. O primeiro separador térmico P1 exerce uma primeira força de retenção Fr1 no dispositivo de acionamento 10. A fusão do primeiro separador térmico P1 causa a quebra da conexão mecânica entre o primeiro separador P1 e o braço articulado 11. A primeira força de retenção FR1 sendo nula, devido à força de deslocamento Fd, o dito braço oscila em torno de um pino articulado 13 a partir da posição configurada para a segunda posição de operação, chamada posição de desengate. A rotação do pino articulado 13 age no dispositivo de acionamento mecânico 33.

[0042] O dito primeiro separador térmico P1 compreende uma primeira temperatura de fusão T1 e uma primeira constante de tempo de fusão σ1.

[0043] A primeira temperatura de fusão T1 do primeiro separador térmico P1 é determinada de tal forma a ser inferior à temperatura máxima TmaxB tolerada no nível das superfícies externas do envoltório do módulo de proteção 20 realizada para o nível do primeiro separador térmico P1. A temperatura máxima tolerada no nível das superfícies externas do envoltório é geralmente fixa pelos padrões. Essa temperatura é, por exemplo, igual a 120 °C. Essa temperatura máxima tomada no nível do primeiro separador térmico P1 colocado dentro do envoltório permite que um primeiro critério seja estabelecido para a determinação da primeira temperatura de fusão T1.

[0044] A primeira temperatura de fusão T1 do primeiro separador térmico P1 é adicionalmente determinada de modo a ser inferior à temperatura de aquecimento máxima obtida pelo resistor variável 10 no caso de uma falha operacional. A falha operacional é, por exemplo, relacionada ao envelhecimento do resistor variável, envelhecimento causando o começo de um curto circuito. Esse aquecimento do resistor variável permite que um segundo critério seja estabelecido para determinar a primeira temperatura de fusão T1.

[0045] A combinação desses dois critérios permite que a primeira temperatura de fusão T1 seja determinada. Como uma modalidade ilustrativa, a primeira temperatura de fusão T1 possui um valor de 125 °C mais ou menos 15 °C .

[0046] O que se deseja significar por constante de tempo de fusão é uma quantidade homogênea em um momento caracterizando a rapidez para que um sistema estudado alcance uma temperatura de fusão sob condições operacionais do sistema. A constante de tempo é frequentemente relacionada com a resposta do sistema estudado a uma perturbação instantânea. A constante de tempo de fusão σ1 é de fato dependente da arquitetura do módulo de proteção 20 e em particular da posição do primeiro separador térmico P1 com relação ao resistor variável 10, na natureza do material utilizado para fabricar o dito separador, e também em sua geometria global.

[0047] Como representado na figura 10, no caso de um relâmpago, o aquecimento do primeiro separador térmico P1 colocado no envoltório do dispositivo de proteção alcança uma temperatura máxima depois de um tempo de 25 segundos. A primeira representação C1 representa a curva de aquecimento do primeiro separador térmico P1 e a segunda representação C2 representa a curva de aquecimento do segundo separador térmico P2. Como necessário, o primeiro separador térmico P1 não alcança sua temperatura de fusão T1 no caso de um relâmpago. A terceira representação C3 representa teoricamente o aquecimento do resistor variável no caso de um relâmpago, em particular no caso de um arco do tipo 10/350. Para fins ilustrativos, a primeira constante de tempo σ1 é igual a 5 segundos.

[0048] Como representado nas figuras 4 a 6, de acordo com uma modalidade particular da invenção, o primeiro separador térmico P1 é formado por um pino feito de material plástico. A força de deslocamento Fd exercida pelo dispositivo flexível 12 através do braço articulado 11 do dispositivo de acionamento 10 então aplica uma força de cisa- Ihamento ao dito pino. De acordo com uma modalidade alternativa, não representada, a força de deslocamento Fd exercida pelo dispositi-vo flexível pode aplicar uma força ao dito pino.

[0049] Como uma modalidade ilustrativa, o aquecimento do primeiro separador térmico P1 é preferivelmente por condução indireta. De acordo com uma modalidade alternativa que não é representada, o aquecimento do primeiro separador térmico P1 é por condução direta, a corrente elétrica que flui através do resistor variável 1 então fluindo através do primeiro separador térmico.

[0050] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o resistor variável 1 é conectado ao dispositivo de acionamento 10 por um segundo separador térmico P2.

[0051] A fusão do segundo separador térmico P2 no caso de aquecimento do resistor variável 1 libera o movimento do dispositivo de acionamento móvel 10. O movimento do dispositivo de acionamento 10 é projetado para agir no dispositivo de acionamento mecânico 33 e causar a abertura dos contatos elétricos 23 do aparelho de comutação 21.

[0052] Como representado nas figuras 4 e 6, de acordo com uma modalidade preferida da invenção, o segundo separador térmico P2 é fixado, por um lado, no resistor variável e é fixado, por outro lado, no braço articulado 11 do dispositivo de acionamento móvel 10. O braço articulado 11 é mecanicamente preso pelo segundo separador térmico P2 na posição configurada. Dispositivos flexíveis 12 exercem uma força de deslocamento Fd ao braço articulado 11. A força de deslocamento Fd é projetada para causar o movimento do braço articulado 11 para uma segunda posição de operação no caso de fusão do segundo separador térmico P2. O segundo separador térmico P2 exerce uma segunda força de retenção Fr2 no dispositivo de acionamento 10. A fusão do segundo separador térmico P2 causa a quebra de uma conexão mecânica entre o dito separador P2 e o braço articulado 11. Devido à ação da força de deslocamento Fd, o dito braço oscila em torno de um pino articulado 13 da posição configurada para a posição de desengate. A rotação do pino articulado 13 age no dispositivo de acionamento mecânico 33.

[0053] O dito segundo separador térmico P2 compreende uma segunda temperatura de fusão T2 e uma segunda constante de tempo de fusão σ2.

[0054] A segunda temperatura de fusão T2 do segundo separador térmico P2 depende de três critérios. Em primeiro lugar, a dita segun- da temperatura de fusão T2 é determinada de modo a ser inferior à temperatura operacional máxima TmaxV que pode ser suportada pelo resistor variável 1. A temperatura máxima tolerada TmaxV é uma característica intrínseca do componente e é, por exemplo, igual a 260 °C.

[0055] Adicionalmente, a temperatura de fusão T2 do segundo separador térmico P2 é determinada de modo a ser mais alta do que a temperatura de aquecimento obtida pelo resistor variável no caso de um relâmpago, em particular relâmpagos do tipo 10/350.

[0056] Finalmente, a segunda temperatura de fusão T2 do segundo separador térmico P2 é determinada de modo a ser inferior à temperatura de aquecimento do resistor variável 1 alcançada depois de uma falha do tipo TOV.

[0057] A combinação desses três critérios permite que a segunda temperatura de fusão T2 seja determinada.

[0058] Como uma modalidade ilustrativa, a segunda temperatura de fusão T2 possui um valor igual a 195 °C mais ou menos 25 °C .

[0059] Como representado na figura 10, no caso de um choque de relâmpago, o aquecimento do segundo separador térmico P2 localizado no envoltório do módulo de proteção 20 alcança uma temperatura máxima depois de um tempo de cerca de 5 segundos. A primeira representação C1 representa a curva de aquecimento do primeiro separador térmico P1 e a segunda representação C2 representa a curva de aquecimento do segundo separador térmico P2. A terceira representação C3 representa teoricamente o aquecimento do resistor variável no caso de um arco elétrico, em particular no caso de um arco do tipo 10/350. Como necessário para esse caso de um arco elétrico, o segundo separador térmico P2, como o primeiro separador P1, não alcança sua temperatura de fusão T2. Para fins de ilustração, a segunda constante de tempo de fusão σ2 é igual a 1 segundo.

[0060] Como uma modalidade ilustrativa, o aquecimento do se- gundo separador térmico P2 é preferivelmente por condução indireta. De acordo com uma modalidade alternativa que não é representada, o aquecimento do segundo separador térmico P2 é por condução direta, a corrente elétrica que flui através do resistor variável 1 fluindo então através do segundo separador térmico.

[0061] De acordo com um desenvolvimento da invenção, o segundo separador térmico P2 é uma solda de baixa temperatura. Como representado nas figuras 4, 5 e 6, como um exemplo de fabricação, o pino térmico do primeiro separador térmico P1 é engatado em um suporte metálico. O dito suporte metálico é conectado ao resistor variável 1 por solda de baixa temperatura do segundo separador térmico P2.

[0062] Dessa forma, de acordo com uma modalidade preferida da invenção, a segunda temperatura de fusão T2 é maior do que a primeira temperatura de fusão T1, e a primeira constante de tempo de fusão σ1 é maior do que a segunda constante de tempo de fusão σ2. Como uma modalidade ilustrativa, a primeira constante de tempo de fusão σ1 é pelo menos cinco vezes maior do que a segunda constante de tempo de fusão σ2.

[0063] Como uma modalidade ilustrativa representada nas figuras de 4 a 6, cada braço articulado 11 compreende uma abertura 16 na qual uma extensão de acionador 14 é posicionada de forma fixada com segurança com o pino articulado 13. O movimento de um braço articulado 11 no caso de quebra de um separador térmico P1, P2 move a extensão de acionamento 14 inicialmente localizada pressionando em uma borda da abertura 16 do dito braço. As extensões de acionamento 14 localizadas respectivamente na abertura dos outros braços articulados movem livremente na abertura, os ditos outros braços permanecendo imóveis.

[0064] Como uma modalidade ilustrativa, como representado nas figuras 7 e 8, o dispositivo de acionamento mecânico 33 compreende um braço de acionamento 35 orientado em translação. O movimento rotativo do pino articulado 13 causa a translação do braço de acionamento 35, direta ou indiretamente através de uma alavanca 36. Em uma extremidade, o braço de acionamento 35 compreende uma haste 34 saliente a partir de um envoltório do dispositivo de proteção. A haste 34 é projetada para acionar uma barra de desengate (não ilustrada) do aparelho de comutação 21.

[0065] A operação do módulo de proteção contra sobretensão 20 de acordo com a invenção no caso de um aquecimento rápido do resistor variável 1 é como se segue. A duplicação é em particular conectada à presença de uma TOV. Para fins de ilustração, a primeira representação C1 na figura 9 representa a curva do aquecimento do primeiro separador térmico P1 e a segunda representação C2 representa a curva de aquecimento do segundo separador térmico P2. Na presença de TOV, o segundo separador térmico P2 será rapidamente devido à sua baixa constante de tempo de fusão σ2. A segunda representação C2 de aquecimento do segundo separador térmico P2 alcançará rapidamente a segunda temperatura de fusão T2. Concomitantemente, como representado na primeira representação C1 da figura 9, o aumento de temperatura do primeiro separador térmico P1 é relativamente pequeno. Na prática, o primeiro separador térmico P1 está longe de ter alcançado sua temperatura de fusão no momento em que o segundo separador térmico alcança sua temperatura de fusão T2.

[0066] A operação do módulo de proteção contra sobretensão 20 de acordo com a invenção no caso de aquecimento lento do resistor variável 1 é como se segue. Para fins de ilustração, a primeira representação C1 na figura 11 representa a curva de aquecimento do primeiro separador térmico P1 e a segunda representação C2 representa a curva de aquecimento do segundo separador térmico P2. Os dois separadores térmicos P1, P2 serão aquecidos lentamente. As primeira e segunda representações de curva C1, C2 de aquecimento dos dois separadores térmicos P1, p2 são substancialmente paralelas, ou até mesmo idênticas. A primeira representação C1 de aquecimento do primeiro separador térmico P2 alcançará a primeira temperatura de fusão T1 antes de o envoltório do módulo de proteção ter alcançado sua temperatura máxima aceitável TmaxB.

[0067] Por meio dessa combinação em série dos dois separadores térmicos P1, P2, a proteção térmica do módulo de proteção 20 é operacional para ambos os fenômenos transientes rápidos e fenômenos mais lentos. Adicionalmente, a operação dos separadores térmicos garante o não desengate do dispositivo em um arco elétrico.

[0068] De acordo com um primeiro modo de desenvolvimento, as forças de retenção dos primeiro e segundo separadores térmicos P1 e P2 são exercidas de forma serial no dispositivo de acionamento 10. A fusão de um separador térmico resulta sucessivamente na anulação de uma das forças de retenção Fr1, Fr2, e movimento do dispositivo de acionamento. As duas forças de retenção Fr1, Fr2 são respectivamente de maior intensidade do que a da força de deslocamento Fd.

[0069] De acordo com um segundo modo de desenvolvimento, as forças de retenção dos primeiro e segundo separadores térmicos P1, P2 são exercidas em paralelo no dispositivo de acionamento 10. A fusão de um dos separadores térmicos resulta sucessivamente na anulação de uma das forças de retenção Fr1, Fr2, seguido pela anulação de outra força de retenção Fr1, Fr2 e finalmente no movimento do dispositivo de acionamento 10. As forças de retenção Fr1, Fr2 são respectivamente de menor intensidade do que a força de deslocamento Fd.

[0070] De acordo com uma variação das modalidades, o dito módulo de proteção 20 compreende preferivelmente meios de prevenção de erro projetados para colaborar com o aparelho de comutação 21. Por motivos ilustrativos o dispositivo de prevenção de erro compreende protuberâncias 35 projetadas para engatar entalhes fêmea (não ilustrados) localizados no dispositivo de quebra 21.

Claims

1. Módulo de proteção contra sobretensão (20) projetado para ser conectado a um aparelho de comutação elétrica (21) através de dispositivos de acionamento mecânico (33) e compreendendo: pelo menos um resistor variável (1) conectado mecanicamente ao dispositivo de acionamento móvel (10) por um primeiro separador térmico (P1), a fusão do primeiro separador térmico (P1) no caso de aquecimento do resistor variável liberando o movimento do dispositivo de acionamento móvel (10) para agir no dispositivo de acionamento mecânico (33), o dito primeiro separador térmico (P1) compreendendo uma primeira constante de tempo de fusão (σ1) e uma primeira temperatura de fusão (T1), caracterizado pelo fato de o dito pelo menos um resistor variável (1) ser mecanicamente conectado ao dispositivo de acionamento (10) por um segundo separador térmico (P2), a fusão do segundo separador térmico (P2) no caso de aquecimento do resistor variável (1) liberando o movimento do dispositivo de acionamento móvel (10), o dito segundo separador térmico (P2) compreendendo uma segunda constante de tempo de fusão (σ2) e uma segunda temperatura de fusão (T2), a segunda temperatura de fusão (T2) sendo superior à primeira temperatura de fusão (T1) e a primeira constante de tempo de fusão (σ1) sendo superior à segunda constante de tempo de fusão (σ2).

2. Módulo de proteção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender dispositivos flexíveis (12) fornecendo uma força de deslocamento (Fd) projetada para acionar o dispositivo de acionamento (10) em movimento a partir de uma primeira posição configurada para uma posição de desengate, o dispositivo de acionamento (10) sendo mecanicamente mantido na posição configurada pelos ditos primeiro e segundo separadores térmicos (P1, P2), a fusão de um dos separadores térmicos liberando o movimento do dispositivo de acionamento (10).

3. Módulo de proteção, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o primeiro separador térmico (P1) e o segundo separador térmico (P2) exercerem respectivamente uma primeira e uma segunda forças de retenção (Fr1, Fr2) no dispositivo de acionamento (10), as ditas forças de retenção sendo exercidas de forma serial no dispositivo de acionamento (10), a fusão de um separador térmico resultando sucessivamente na anulação de uma das forças de retenção (Fr1, Fr2) e liberando o movimento do dispositivo de acionamento (10).

4. Módulo de proteção, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de duas forças de retenção (Fr1, Fr2) serem respectivamente superiores à força de deslocamento (Fd).

5. Módulo de proteção, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o primeiro separador térmico (P1) e o segundo separador térmico (P2) exercerem respectivamente uma primeira e uma segunda forças de retenção (Fr1, Fr2) no dispositivo de acionamento (10), as ditas forças de retenção sendo exercidas de forma paralela no dispositivo de acionamento (10), a fusão de um separador térmico resultando sucessivamente na anulação de uma das duas for-ças de retenção (Fr1, Fr2), a anulação da outra força de retenção (Fr1, Fr2) e o movimento do dispositivo de acionamento (10).

6. Módulo de proteção, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de as forças de retenção (Fr1, Fr2) serem respectivamente inferiores à força de deslocamento (Fd).

7. Módulo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o segundo separador térmico (P2) compreender uma segunda temperatura de fusão (T2) inferior à temperatura operacional máxima do resistor variável e superior à temperatura de aquecimento do resistor variável depois de um arco elétrico do tipo 10/350.

8. Módulo de proteção, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o segundo separador térmico (P2) compreender uma temperatura de fusão (T2) possuindo um valor igual a 195 °C mais ou menos 25 °C .

9. Módulo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o primeiro separador térmico (P1) compreender uma primeira temperatura de fusão (T1) inferior à temperatura máxima tolerada do dispositivo de proteção tomada no nível do resistor variável.

10. Módulo de proteção, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o primeiro separador térmico de conexão de fusível (P1) compreender uma temperatura de fusão (T1) possuindo um valor igual a 125 °C mais ou menos 15 °C .

11. Módulo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a primeira constante de tempo de fusão (σ1) ser pelo menos cinco vezes superior a segunda constante de tempo de fusão (σ2).

12. Módulo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o primeiro separador térmico (P1) ser um pino feito de material plástico.

13. Módulo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o segundo separador térmico (P2) ser uma solda de baixa temperatura.

14. Módulo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dito pelo menos um módulo de proteção (20) compreender dispositivo de prevenção de erro (35) projetado para colaborar com o aparelho de comutação (21).

15. Unidade de proteção contra sobretensão, compreen- dendo um módulo de proteção (20) como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreender um aparelho de comutação elétrica (21) compreendendo entradas (22) projetadas para serem conectadas a uma linha a ser protegida, conta-tos principais (23) comandados por um mecanismo de desengate (24), e saídas (25a) conectadas ao módulo de proteção contra sobretensão (1, 2), o dispositivo de acionamento mecânico (33) do dito módulo sendo interconectado ao dispositivo de desengate (24, 27) para acio-nar a abertura dos contatos principais (23).