ES2197434T5 - Dispositivo de protección contra las sobretensiones con elementos de descarga en paralelo, comprendiendo cada uno una inductancia - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE PROTECCION DE LOS EQUIPOS ELECTRICOS Y/O ELECTROTECNICOS CONTRA SOBRETENSIONES TRANSITORIAS, PARA REDES DE DISTRIBUCION ELECTRICA DE TIPO T-T, CARACTERIZADO PORQUE ESTA CONSTITUIDO POR MEDIOS (E1, E2) QUE FORMAN UN CHISPOMETRO INTERPUESTOS ENTRE LA LINEA DE NEUTRO (N) Y LA LINEA DE TIERRA (T), ASI COMO MEDIOS QUE FORMAN UNA RESISTENCIA VARIABLE (V10) INTERPUESTOS ENTRE LA(S) LINEA(S) DE FASE Y LA LINEA DE TIERRA, Y PORQUE LA(S) LINEA(S) DE FASE (PH) Y LA LINEA DE TIERRA (T) ESTAN EN CIRCUITO ABIERTO.
Description
Dispositivo de protección contra las sobretensiones con elementos de descarga en paralelo, comprendiendo cada uno una inductancia.
La presente invención se refiere al campo de los dispositivos de protección de equipos electrónicos y/ o electrotécnicos, contra las sobretensiones transitorias.
Más particularmente, la invención se refiere al campo de los dispositivos de protección a base de pararrayos que comprenden por lo menos una varistancia, para red de distribución eléctrica del tipo T-T.
Se recuerda que las redes de distribución de tipo T-T son unas instalaciones en las que el neutro está unido a tierra a la altura del poste fuente, mientras que la masa de las instalaciones está unida a tierra.
Es sabido que en tales redes resulta imperativo evitar que un defecto en un elemento pararrayos dispuesto entre la línea de neutro y la línea de tierra pueda tener como consecuencia que conecte de forma permanente la línea de neutro con la línea de tierra.
Para resolver este problema, ya han sido propuestas diferentes soluciones por parte de la solicitante de la patente, en particular en su patente francesa nº 2 716 044.
En las soluciones de esta patente, se proponía en particular unir la línea de fase con la línea de neutro y con la línea de tierra por medio de varistancias, mientras que la línea de neutro estaba unida con la línea de tierra por medio de un elemento de descarga.
Para soportar unas grandes descargas de rayo, este elemento de descarga estaba dispuesto convenientemente en serie con un fusible de protección y de desconexión.
Un fusible como éste -que presenta por ejemplo una estructura del tipo como el que se describe en la solicitud de patente francesa de la solicitante depositada con el número 96 14660 - es poco común, voluminoso y caro.
La invención propone, en sí misma, un dispositivo de protección contra las sobretensiones que se realiza a partir de componentes que no presentan estos inconvenientes y que es susceptible de resistir unas grandes descargas de rayo.
Se conoce ya por el documento “ Summenstrom-Funkenstrecke fuer das TT-System“ - Elektrotechnische Zeitschrift -ETZ, vol. 117, nº 3, 1 febrero 1996, página 7 XP000555687 un dispositivo de protección de los equipos electrónicos y/o electrotécnicos contra las sobretensiones transitorias, para redes de distribución eléctrica del tipo T-T, constituidas por medios (E1, E2) que forman unos elementos de descarga interpuestos entre la línea de neutro (N) y la línea de tierra (T), así como unos medios que forman varistancias (V10 ; V11, V12) interpuestas entre la (o las) línea(s) de fase y la línea de neutro, la (o las) línea(s) de fase (Ph ; Ph1, Ph2, Ph3) y la línea de tierra (T) estando el circuito abierto.
Por otra parte, se conoce a partir del documento DE 1 009 709 un dispositivo de protección contra las sobretensiones que comprende entre una línea y la tierra dos ramas paralelas incluyendo cada una un componente de protección contra las sobretensiones en serie con una bobina, estando dichas bobinas acopladas magnéticamente entre sí.
La invención propone, en sí misma, un dispositivo de protección de equipos electrónicos y/o electrotécnicos contra las sobretensiones transitorias, para redes de distribución eléctrica de tipo T-T, tal como el definido en la reivindicación 1.
Este dispositivo es convenientemente completado por las diferentes características que siguen tomadas por separado o según todas sus combinaciones técnicamente posibles :
- -
- comprende unos medios de desconexión sensibles al estado de los elementos de descarga ; -estos medios de desconexión están asociados de forma individual con cada elemento de descarga ; -los medios de desconexión están constituidos por desconectores térmicos.
Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente. Esta descripción es puramente ilustrativa y no limitativa. Tiene que ser leída mirando los dibujos adjuntos en los que :
- -
- la figura 1 ilustra un modo de realización posible de la invención ; -la figura 2 ilustra un segundo modo de realización posible de la invención ; -la figura 3 ilustra un tercer modo de realización posible de la invención.
En la figura 1, las referencias N, T y Ph designan respectivamente las líneas de neutro, de tierra y de fase.
El dispositivo ilustrado en esta figura 1 comprende una varistancia V10 interpuesta entre la línea de neutro N y la
línea de fase Ph.
La línea de neutro N está unida con la línea de tierra T por dos ramas paralelas que comprenden cada una un elemento de descarga en serie con una inductancia.
Los elementos de descarga han sido referenciados como E1 y E2, y las inductancias como I1 e I2.
Se dispone así de un dispositivo de protección contra las sobretensiones transitorias que corresponde a un esquema eléctrico sensiblemente equivalente a los que se describen en la patente FR 2 716 044, con referencia a sus figuras 4 a 6, que presenta como diferencias principales :
- -
- que la línea de fase Ph y la línea de tierra T están en circuito abierto ;
- -
- que el elemento de descarga está desdoblado y está constituido por dos elementos de descarga de la mitad de capacidad montados en paralelo.
Suprimiendo la varistancia entre la línea de fase Ph y la línea de tierra T, se elimina un componente y se aumenta en consecuencia la fiabilidad del sistema.
También se disminuye la corriente de fuga a tierra y se aumenta la seguridad de la instalación.
Por otra parte, no se degrada el nivel de protección de la rama fase - tierra, puesto que el nivel de protección de esta rama corresponde al máximo nivel de tensión de la tensión de cebado de los dos elementos de descarga E1, E2 y de la tensión residual en la varistancia V10.
La varistancia V10 se escoge de forma que presente una tensión residual baja, típicamente de 275 voltios, para unas tensiones de cebado para el conjunto que constituyen los elementos de descarga E1, E2 del orden de 600 a 800 voltios.
El desdoblamiento del elemento de descarga permite, en sí mismo, disponer de un elemento de descarga de gran capacidad realizado a partir de componentes fácilmente disponibles.
Los elementos de descarga E1 y E2 son por ejemplo unos elementos de descarga a gas que el constructor garantiza para soportar 20 veces su corriente nominal, por ejemplo 20 x 10 kA bajo una descarga transitoria de forma 8 / 20.
Las inductancias I1 e I2 tienen unos valores pequeños (inferiores a 1 !H).
El funcionamiento del dispositivo que acaba de ser descrito es el siguiente :
-unos de los elementos de descarga E1, E2 se ceba primera con la descarga del rayo,
-la corriente del rayo circula entonces por la rama E1-I1 o E2-I2 que le corresponda,
-de esta forma se crea una tensión debida a la variación de la intensidad en la inductancia,
-el segundo elemento de descarga se ceba entonces, gracias al adecuado dimensionado de la inductancia.
Debe destacarse que el pequeño valor de la inductancia permite evitar que se degrade en nivel de protección.
Por supuesto que son posibles otras variantes de realización de la invención.
Especialmente, el dispositivo puede comprender entre la línea de neutro N y la línea de tierra T un número mayor de ramas que comprenden en serie un elemento de descarga y una inductancia.
Asimismo, se puede prever entre la línea e tierra T y un nudo común a las ramas que la unen con la línea de neutro N o incluso en cada una de las mencionadas ramas un fusible que es por ejemplo un desconector térmico DT. Tales dispositivos de desconexión permiten aumentar la seguridad de la instalación.
También, tal como se ha ilustrado en la figura 2, la rama entre la línea de fase Ph y la línea de neutro N puede comprender dos varistancias V11, V12 en paralelo y unos medos de desconexión DTV11, DTV12 - por ejemplo desconectores térmicos -sensibles al estado de estas varistancias y adaptados para desconectar individualmente cada varistancia al final de su vida. Dicha estructura es por ejemplo del tipo descrito por la solicitante de la patente en su solicitud de patente francesa presentada con el nº 94 14586.
En el ejemplo ilustrado en esta figura 2, unos desconectores térmicos DTE1 y DTE2 están montados respectivamente en cada una de las ramas entre la línea de neutro N y la línea de tierra T en serie con los elementos de descarga E1 y E2.
Se dispone así de medios de desconexión asociados de forma individual a cada elemento de descarga.
5 Por supuesto que, tal como se ilustra en la figura 3, la invención es también de aplicación para la protección de circuitos trifásicos.
En el ejemplo ilustrado en esta figura 3, las tres líneas de fase Ph 1 a Ph 3 están unidas por unas varistancias referenciadas como V10, V20 y V30 respectivamente con la línea de neutro N.
10 La línea de neutro N está ella misma unida con la línea de tierra T por medio de dos ramas paralelas que comprenden cada una un elemento de descarga E1 (resp. E2) en serie con una inductancia I1 (resp. I2) .
Claims (3)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de protección de equipos electrónicos y/ o electrotécnicos contra sobretensiones transitorias, para redes de distribución eléctrica del tipo T-T, constituido por unos medios (E1, E2) que forman el elemento de 5 descarga interpuestos entre la línea de neutro (N) y la línea de tierra (T), así como por unos medios que forman varistancia (V10; V11, V12) interpuestos entre la (o las) línea(s) de fase y la línea de neutro, estando la (o las) línea(s) de fase (Ph; Ph1, Ph2, Ph3) y la línea de tierra (T) en circuito abierto, caracterizado porque los medios que forman el elemento de descarga comprenden por lo menos dos ramas que están montadas en paralelo y que comprenden cada una un elemento de descarga (E1, E2) en serie con una inductancia (I1, I2) no acoplada10 magnéticamente entre sí.
- 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende unos medios de desconexión (DTE1, DTE2) sensibles al estado de los elementos de descarga.15 3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de desconexión (DTE1, DTE2) están asociados de forma individual a cada elemento de descarga.
- 4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque los medios de desconexión (DTE1, DTE2) están constituidos por desconectores térmicos.
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