ES2207875T3 - Elemento de proteccion contra sobretension. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE Y REPRESENTA UN ELEMENTO DE PROTECCION CONTRA SOBRETENSION (1) PARA LA DESCARGA DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS, CON DOS ELECTRODOS (2, 3), UN TRAYECTO DE CHISPA DE AIRE-DESCARGA (4) Y UNA CAJA (5) EN LA QUE SE ALOJAN LOS ELECTRODOS (2, 3), PRESENTANDO CADA ELECTRODO (2, 3) UN BRAZO DE CONEXION (6, 7) Y UN CUERNO DE CHISPA (8, 9) QUE SE DESARROLLA EN ANGULO CON RESPECTO AL BRAZO DE CONEXION (6, 7) CORRESPONDIENTE, Y CONFIGURANDOSE ENTRE LOS CUERNOS DE CHISPA (8, 9) DE LOS DOS ELECTRODOS (2, 3) DISPUESTOS A DISTANCIA ENTRE SI, EL TRAYECTO DE CHISPA DE AIRE-DESCARGA (4). DE ACUERDO CON LA INVENCION SE MEJORA EL COMPORTAMIENTO DE PROTECCION CONTRA SOBRETENSION PORQUE EL TRAYECTO DE CHISPA DE AIRE-DESCARGA (4) SE REALIZA DE FORMA DOBLADA Y/O ACODADA Y PORQUE LOS CUERNOS DE CHISPA (8, 9) PRESENTAN RESPECTIVAMENTE UNA ZONA INFERIOR RECTA DESARROLLADA MAS O MENOS EN ANGULO RECTO CON RESPECTO AL BRAZO DE CONEXION (6, 7) Y UNA ZONA SUPERIOR ARQUEADA ADYACENTE A LA ZONA RECTA.

Description

Elemento de protección contra sobretensiones.

La invención hace referencia a un elemento de protección contra sobretensiones diseñado para derivar sobretensiones transitorias, que está provisto de dos electrodos, un descargador activo de descarga disruptiva aérea entre los electrodos y una carcasa que contiene los electrodos. Cada electrodo presenta un brazo de conexión y un cuerno de chispas que está dispuesto de manera que forma ángulo agudo con el correspondiente brazo de conexión. Entre los cuernos de chispas de ambos electrodos, dispuestos con una cierta separación entre sí, se encuentra el descargador de descarga disruptiva aérea.

Los circuitos eléctricos, especialmente los electrónicos, de medición, control, regulación y conmutación, y principalmente los equipos e instalaciones de telecomunicaciones son sensibles frente a las sobretensiones transitorias que pueden originarse como consecuencia de descargas atmosféricas o de cortocircuitos y operaciones de conmutación en redes de suministro energético. Esta sensibilidad se ha visto agudizada al aumentar la utilización de componentes electrónicos, especialmente transistores y tiristores. Sobre todo los circuitos integrados de conmutación, de uso cada vez más habitual, son muy sensibles a las sobretensiones transitorias.

Además del elemento de protección contra sobretensiones, en el que se basa la invención (véase US-A-36 88 155) y que está formado por un descargador de descarga disruptiva aérea, existen otros elementos de protección contra sobretensiones dotados de un descargador de descarga eléctrica aérea en los que, al reaccionar, se genera una descarga deslizante (véase DE-A-27 18 188, DE-A-29 34 236 y DE-A-31 01 354).

Los elementos de protección contra sobretensiones del tipo como el que sirve de base para la invención, es decir, aquellos provistos de un descargador de descarga disruptiva aérea, presentan frente a los elementos de protección contra sobretensiones con descargador de descarga eléctrica aérea la ventaja de una mayor conductividad de corriente activa, pero el inconveniente de una tensión de reacción mayor, aunque no especialmente constante.

En la actualidad se han desarrollado diferentes elementos de protección contra sobretensiones con descargador de descarga disruptiva aérea que presentan mejoras en cuanto a la tensión de reacción (véase DE-A-41 41 681, DE-A-41 41 682 y DE-A-42 44 051).

Una solicitud de patente anterior (DE-A-44 02 615) planteaba como finalidad la mejora global del elemento de protección contra sobretensiones, descrito al principio, en cuanto a su comportamiento de protección contra sobretensiones, especialmente en lo relativo a la tensión de reacción, el comportamiento de la conductividad de la corriente activa de descarga y de la corriente de seguimiento de la red y el comportamiento de extinción de la corriente de seguimiento de la red.

La finalidad planteada anteriormente está resuelta por diferentes doctrinas, pudiéndose aplicar tales doctrinas con un carácter tanto alternativo como también acumulativo.

Una primera doctrina derivada de la ya mencionada solicitud de patente propone esencialmente dotar a los cuernos de chispas de los electrodos, en la zona próxima a los brazos de conexión, de una perforación que discurre a través de los brazos de conexión. Estas perforaciones permiten un mejor comportamiento del arco de ignición y del arco voltaico en el momento de respuesta del elemento de protección contra sobretensiones y en especial permitir que el arco voltaico junto a las perforaciones entre mejor en funcionamiento gracias a la formación de una aireación termo-atmosférica.

Una segunda doctrina derivada de la ya mencionada solicitud de patente propone colocar un elemento auxiliar de ignición, capaz de producir una descarga deslizante, entre los extremos opuestos de los brazos de conexión de ambos electrodos. En el elemento de protección contra sobretensiones construido según esta doctrina se ha integrado asimismo un descargador auxiliar de descarga eléctrica aérea en la parte más estrecha de dicho descargador, es decir, en el punto donde se produce una respuesta. El descargador auxiliar de descarga eléctrica aérea integrado presenta una tensión de reacción relativamente constante y, sobre todo, menor que la del descargador de descarga disruptiva aérea que sirve realmente de protección contra las sobretensiones. Una vez provocada la reacción con una tensión de reacción reducida y relativamente constante, el descargador auxiliar de descarga eléctrica aérea activado provoca una ignición "brusca" del descargador de descarga disruptiva aérea con conductividad relativamente elevada, es decir, de elevada conductividad de corriente activa de descarga y de corriente de seguimiento de la red. Así pues, esta versión incorpora las ventajas de un descargador de descarga disruptiva aérea y las de un descargador de descarga eléctrica aérea, al tiempo que elimina todos sus inconvenientes.

Una tercer doctrina derivada de la anteriormente mencionada antigua solicitud de patente propone básicamente que la carcasa sea, al menos parcialmente, de un material plástico que no libere carbono durante la combustión o que esté revestida, al menos parcialmente, de un material similar. Normalmente resulta problemática la colocación de los electrodos con cuernos de chispas de un descargador de descarga disruptiva aérea en una carcasa relativamente reducida y de material plástico que, durante el calentamiento o la combustión, produce una liberación de carbono. En concreto, el calor del arco voltaico originado al producirse la reacción provoca la combustión del plástico y, por tanto, una enorme liberación de carbono. Todo ello ocasiona el ensuciamiento de los electrodos y la desaparición de la capacidad de aislamiento. Además, el elevado porcentaje de carbono en la mezcla gaseosa afecta al comportamiento de extinción de los electrodos. Estos inconvenientes desaparecen en el caso de que la carcasa esté formada, al menos parcialmente, por un plástico que no libere carbono durante el calentamiento o la combustión, o de que la carcasa se encuentré revestida, ál menos parcialmente, por un material plástico similar.

Una cuarta doctrina derivada de la ya mencionada solicitud de patente propone básicamente colocar las paredes laterales de la carcasa relativamente próximas a los cuernos de chispas de los electrodos. Este enfoque permite una aireación atmosférica extraordinariamente favorable del arco voltaico, ya que fluye rápidamente a las puntas de los cuernos de chispas y no queda estancado en la zona de ignición.

Una quinta doctrina derivada de la ya mencionada solicitud de patente propone finalmente que la tapa de la carcasa, próxima a los cuernos de chispas de los electrodos, esté compuesta de un material conductor de electricidad, preferiblemente de wolframio y cobre. La distancia entre los extremos de los cuernos de chispas de los electrodos, próximos a la cubierta de la carcasa, y la propia cubierta de la carcasa se determina de forma que exista la posibilidad de formación de arcos voltaicos entre los extremos de los cuernos de chispas, próximos a la cubierta de la carcasa, y la propia cubierta de la carcasa. Con este elemento de protección contra sobretensiones el arco voltaico se desplaza primero desde la zona de ignición a las puntas de los cuernos de chispas. A continuación se forman dos arcos voltaicos entre las puntas de los cuernos de chispas y la cubierta de la carcasa, construida de un material conductor de electricidad. El bucle conductor así originado se encarga de que ambos arcos voltaicos detrás de los cuernos de chispas sean alimentados. Esto provoca la formación de dos arcos voltaicos que aseguran conjuntamente una tensión de combustión del arco enormemente elevada en la corriente de seguimiento de la red. Esto, a su vez, modifica de forma fundamental el comportamiento de extinción de la corriente de seguimiento de la red, produciéndose una distancia de descarga casi resistente a los cortocircuitos. Al encontrarse los dos arcos voltaicos detrás de los cuernos de chispas, la sensible zona de ignición entre los cuernos de chispas queda excepcionalmente bien protegida.

Partiendo del estado de la técnica descrito en detalle anteriormente, la invención presente se propone diseñar un elemento de protección contra sobretensiones perfeccionado en cuanto a su comportamiento de protección contra sobretensiones.

El elemento de protección contra sobretensiones de la invención se caracteriza por tener el descargador de descarga disruptiva aérea curvado y/o acodado; los cuernos de chispas presentan una zona inferior plana que se prolonga en ángulo recto respecto al brazo de conexión y una zona superior de forma curva a continuación de la zona plana. En la empresa de la depositante se ha podido determinar de manera sorprendente que, debido a la forma anteriormente descrita del descargador de descarga disruptiva aérea, resulta un elemento de protección contra sobretensiones mejorado en cuanto a su comportamiento de protección contra sobretensiones si se compara con un descargador de descarga disruptiva aérea en forma simple de V o angular. En el transcurso de los ensayos realizados se ha concluido que debido a la forma acorde a la invención del descargador de descarga disruptivá aérea, el plasma entre ambos cuernos de chispas queda aireado de manera directa y muy rápida, por lo que gracias a la invención se obtiene un descargador de separación con una elevada conductividad de descarga y de extinción de corriente de seguimiento de la red y, con ello, un elemento de protección contra sobretensiones notablemente mejorado. Debido a la rápida aireación se evita prácticamente la "incrustación" del arco voltaico en la zona de ignición.

Es cierto que se conoce ya un elemento de protección contra sobretensiones (véase US-A-3,309,575) que, al igual que el elemento de protección contra sobretensiones de la invención, presenta un descargador de descarga disruptiva aérea asimétrico y curvo. Pero el elemento de protección contra sobretensiones acorde a la invención se diferencia de este conocido elemento de protección contra sobretensiones en que en él los electrodos presentan un brazo especial de conexión y los cuernos de chispas están dispuestos formando ángulo con el correspondiente brazo de conexión, mientras que en el elemento de protección contra sobretensiones ya conocido no existen tales brazos de conexión. En el caso del elemento de protección contra sobretensiones acorde a la invención el descargador de descarga disruptiva aérea- consta de una zona inferior y otra superior, estando la zona inferior formada por segmentos planos de ambos cuernos de chispas y estando colocadas las zonas inferiores de ambos cuernos de chispas paralelas entre sí, mientras que en el caso del elemento de protección contra sobretensiones ya conocido, ambos electrodos que conforman el descargador de descarga disruptiva aérea presentan una forma únicamente curvada.

El elemento de protección contra sobretensiones de la invención puede conformarse y desarrollarse de diferentes formas.

Para una consecución, al menos parcial, de las ventajas anteriormente mencionadas resulta fundamental curvar el descargador de descarga disruptiva aérea entre 10° y 180°. Pero un comportamiento frente a sobretensiones especialmente favorable y un desplazamiento muy rápido del arco voltaico hacia las puntas de los cuernos de chispas se obtiene curvando o acodando el descargador de descarga disruptiva aérea con una angulación de unos 90°. Por lo demás, resulta ventajoso cuando la zona inferior del descargador de descarga disruptiva aérea presenta un ángulo entre 10° y 40°, preferiblemente entre 20° y 30°, y ambas zonas de los cuernos de chispas se solapan entre si de forma continua.

Además resulta especialmente recomendable que el descargador de descarga disruptiva aérea penetre directamente en un orificio de ventilación ubicado en la carcasa, de forma que los gases resultantes puedan ser expulsados directamente y no queden retenidos en la carcasa.

Por otra parte, resulta especialmente ventajoso que dentro de la carcasa exista al menos un juego de placas de extinción compuesto por varias placas. La mejora del comportamiento de protección contra sobretensiones, especialmente del comportamiento de extinción de la corriente de seguimiento de la red, de este tipo de juego de placas de extinción radica en la división del arco voltaico en una serie de breves arcos voltaicos parciales accionados secuencialmente, y en que la suma de los arcos voltaicos parciales presenta unos requisitos de tensión mayores que el arco voltaico completo de forma que, tras la anulación de la tensión o de la corriente, se precisa una tensión de reencendido mayor que para un arco voltaico no fraccionado. Además, el contacto del arco voltaico o de los arcos voltaicos parciales con las placas de extinción relativamente frías y buenas conductoras del calor provoca un enfriado intenso y, por consiguiente, una desionización del plasma del arco voltaico.

A fin de conseguir una extinción rápida y satisfactoria del arco voltaico es conveniente, además, que el juego de placas de extinción se encuentre dentro o conectado al descargador de descarga disruptiva aérea en la zona del orificio de ventilación. De esta forma el arco voltaico entra casi directamente hasta el juego de placas de extinción.

A fin de impulsar de forma aún más rápida el arco voltaico hasta el juego de placas de extinción pueden utilizarse placas de extinción de material ferromagnético, preferentemente de hierro. La generación de las fuerzas que impulsan al arco voltaico hasta el juego de placas de extinción se explica cuando se utilizan placas de extinción de un material ferromagnético por la tendencia que presenta cualquier flujo magnético que rodea un conductor recorrido por una corriente a transitar, en lo posible, a través de las placas de extinción de hierro, cuya conductividad magnética es mucho más elevada que la del aire; así pues, el arco voltaico es atraído por el juego de placas de extinción de material ferromagnético.

En el caso de que para el elemento de protección contra sobretensiones de la invención se utilicen placas de extinción de hierro, se recomienda recubrir la superficie de las placas de extinción con un material anticorrosivo, preferentemente de plata o níquel.

Cuando anteriormente se ha mencionado que el elemento de protección contra sobretensiones de la invención contiene placas de extinción, en lo posible estas deben ser placas de extinción de sección rectangular y con una sección cuya relación longitud : anchura sea entre 4 : 1 y 2 : 1, preferiblemente de

\hbox{3 : 1.}

Finalmente se propone expulsar los gases que se originan durante la formación del arco voltaico no solo a través de un orificio de ventilación, sino también a través de un orificio de escape de la carcasa situado enfrente del de ventilación. Para ello el cuerno de chispa mayor está conformado de manera que por un lado conduzca los gases en dirección del orificio de escape y por otro permita un flujo en dirección al orificio de escape. Mediante la incorporación de este orificio adicional, el orificio de escape, se reduce notablemente el peligro de acumulación de gases en el interior de la carcasa y su efecto negativo sobre el funcionamiento del elemento de protección contra sobretensiones.

Las medidas descritas anteriormente de manera detallada presentan per se características de novedad y, por tanto, también pueden incorporarse a los elementos de protección contra sobretensiones que no estén realizadas según las doctrinas de la solicitud de patente antigua descrita al principio. Las medidas descritas anteriormente adquieren especial significación en conjunción con las doctrinas de la solicitud de patente anterior ya mencionada.

Otras características, ventajas y posibilidades de aplicación de la presente invención se resultan de otras solicitudes de patentes, no mencionadas de forma concreta, en la siguiente descripción de ejemplos de realización a la vista de los diagramas y del propio esquema. Todas las características descritas o representadas gráficamente, consideradas de forma individualizada o combinadas con otras, constituyen el objeto de la presente invención, incluso independientemente de su resumen en las reivindicaciones de patente o de su efecto retroactivo.

Fig. 1 muestra un corte longitudinal a través de una primera versión de un elemento de protección contra sobretensiones acorde a la invención.

Fig. 2 muestra un corte a través del elemento de protección contra sobretensiones de la Fig. 1 a lo largo de la línea de corte II - II en la Fig. 1

Fig. 3 muestra un corte longitudinal a través de otra versión de un elemento de protección contra sobretensiones acorde a la invención y

Fig. 4 muestra un corte a través del elemento de protección contra sobretensiones de la Fig. 3 a lo largo de la línea de corte IV - IV en la Fig. 3.

Los elementos de protección contra sobretensiones 1 representados en las Figs. 1 - 4 sirven para derivar sobretensiones transitorias y para limitar corrientes activas. En las Figs. 1 y 2, por una parte, y en las Figs. 3 y 4, por otra, se han representado dos versiones diferentes de elementos de protección contra sobretensiones 1. Ambas versiones presentan básicamente la misma estructura. Cada uno de los elementos de protección contra sobretensiones 1 consta de dos electrodos 2, 3, un descargador de descarga disruptiva aérea 4 activo entre los electrodos 2, 3 y una carcasa 5 que alberga los electrodos 2, 3. Cada uno de los electrodos 2, 3 posee un brazo de conexión 6, 7 y un cuerno de chispas 8, 9 que se prolonga formando un ángulo con el brazo de conexión 6, 7. Dicho ángulo entre el correspondiente brazo de conexión 6, 7 y el cuerno de chispas 8, 9 se refiere al área funcional del cuerno de chispas 8, 9. Los cuernos de chispas 8, 9 de ambos electrodos 2, 3, separados entre si, forman conjuntamente el descargador de descarga disruptiva aérea 4. Al estar los cuernos de chispas 8, 9 colocados de la manera descrita formando un ángulo con los brazos de conexión 6, 7, el descargador de descarga disruptiva aérea 4 presenta una configuración angular, preferiblemente terminada en punta.

Como se puede apreciar en las distintas figuras, los dos cuernos de chispas 8, 9 están provistos, en las zonas próximas a los brazos de conexión 6, 7, de una perforación 10, 11 dispuesta preferiblemente paralela a los brazos de conexión 6, 7. En la versión que sirve de ejemplo para las figuras, las perforaciones están practicadas en el centro de los cuernos de chispas 8, 9 de los electrodos 2, 3. En el caso de las versiones representadas, en cada cuerno de chispas 8, 9 sólo se ha practicado una única perforación 10, 11. En cualquier caso se pueden practicar dos perforaciones superpuestas en un mismo cuerno de chispas. Las perforaciones 10, 11 practicadas en los cuernos de chispas 8, 9 de los electrodos 2, 3 del elemento de protección contra sobretensiones 1 sirven para que en el momento de reaccionar el elemento de protección contra sobretensiones 1, es decir de ignición, el arco voltaico generado que se encuentra junto a las perforaciones 10, 11 "se vea empujado" por una presión y/o fuerza térmica y/o eléctrica y/o magnética y le haga alejarse de su punto de origen.

Además, en las figuras se puede apreciar que en las versiones que sirven de ejemplo los cuernos de chispas 8, 9 de los electrodos 2, 3 están provistos en ambas caras de un bisel 12, 13 y que las caras enfrentadas entre si son convexas. El biselado de los cuernos de chispas 8, 9 de los electrodos 2, 3 impide que se produzcan mermas materiales en los cantos de los cuernos de chispas 8, 9. La disposición convexa preferente de las caras confrontadas entre si de los cuernos de chispas 8, 9 de los electrodos 2, 3 permite que el arco voltaico que se genera al reaccionar el elemento de protección contra sobretensiones 1 se sitúe preferentemente en el medio de la zona de los cuernos de chispas 8, 9 y discurra centrado con respecto a los extremos o puntas de los cuernos de chispas 8, 9.

En las dos versiones de los ejemplos de elementos de protección contra sobretensiones 1 representados en las figuras se ha previsto, entre los extremos opuestos de los brazos de conexión 6, 7 y en la zona inferior de ambos cuernos de chispas 8, 9 de los dos electrodos 2, 3, un elemento auxiliar de ignición 14 capaz de originar una descarga deslizante. Este elemento auxiliar de ignición 14 está formado preferiblemente por un material aislante que, en caso de cambio de estado, por ejemplo, un aumento de temperatura, no libere carbono en cantidad suficiente como para afectar al funcionamiento y que penetre ligeramente, a poder ser 0,1 mm o más, en el descargador de descarga disruptiva aérea 4 formado por los cuernos de chispas 6 de los electrodos 2. En el ejemplo representado, el elemento auxiliar de ignición 14 penetra hasta el centro de las perforaciones 10, 11 en el descargador de descarga disruptiva aérea 4. Además, el elemento auxiliar de ignición 14 está configurado, tal como se puede apreciar en las Figs. 2 y 4, para formar una V en la cara confrontada con el descargador de descarga disruptiva aérea 4. Esta forma en V puede prolongarse en una ranura estrecha hacia abajo, que no está representada en la figura. Esta ranura en el elemento auxiliar de ignición 14 favorece la tensión de reacción.

En los ejemplos representados de elementos de protección contra sobretensiones 1, de acuerdo con las medidas expuestas anteriormente, se ha integrado asimismo un descargador auxiliar de descarga eléctrica aérea en la parte más estrecha del descargador de descarga disruptiva aérea 4, es decir, en el punto donde se produce la reacción o ignición. Este descargador auxiliar de descarga eléctrica aérea integrado presenta una tensión de reacción relativamente constante y sobre todo menor que la propia protección contra sobretensiones al servicio del descargador de descarga disruptiva aérea 4. Una vez producida la reacción con una tensión de reacción relativamente constante y reducida, el descargador auxiliar de descarga eléctrica aérea encendido origina una ignición "abrupta" del descargador de descarga disruptiva aérea 4 con una conductividad relativamente elevada.

La carcasa 5 del elemento de protección contra sobretensiones 1 de la invención está formada al menos parcialmente por un plástico que al sufrir un calentamiento o combustión no libera carbono. Por otro lado, puede utilizarse un revestimiento de plástico para la carcasa que no libere carbono al sufrir un calentamiento o combustión.

Para la invención presente resulta fundamental que el descargador de descarga disruptiva aérea 4 presente un configuración curvada y/o acodada y que los cuernos de chispas 8, 9 presenten una zona inferior que se prolongue formando ángulo recto con los brazos de conexión 6, 7 y una zona superior curvada pegada a la zona plana. Esta configuración especial del descargador de descarga disruptiva aérea garantiza, por una parte, que el plasma formado entre los cuernos de chispas 8, 9 sea arrastrado de manera directa y rápida y, por otra y como consecuencia de la anterior, que el arco voltaico se apague de manera rápida, segura y correcta. En definitiva, la configuración del descargador propuesta por la invención proporciona un descargador disruptor con una elevada conductividad de descarga y corriente de seguimiento de la red.

El descargador de descarga disruptiva aérea 4 deberá presentar preferiblemente una curvatura y/o acodado entre 10° y 180°, preferiblemente de 90°, y la zona inferior del descargador de descarga disruptiva aérea 4 deberá presentar un ángulo entre 10° y 40°, preferiblemente entre 20° y 30°.

Las versiones representadas en las figuras resultan recomendables debido a que entre las diferentes zonas mencionadas anteriormente existe un paso sin solución de continuidad y no se produce una pérdida material imprevista en los bordes o escalones.

Las dos versiones representadas en las Figs. 1 y 2 y en las Figs. 3 y 4 presentan, además, otro rasgo en común, a saber, que el descargador de descarga disruptiva aérea 4 se introduce en un orificio de escape 15 ubicado en la carcasa. Esto significa que el plasma es expulsado directa o inmediatamente con los gases resultantes a través del orificio de escape 15.

En la versión representada en las Figs. 3 y 4 se ha previsto en el interior de la carcása 5 un juego,de placas de extinción 16 formado por varias placas 17. El juego de placas de extinción 16 está colocado a continuación del descargador de descarga disruptiva aérea 4, preferiblemente en la zona del orificio de escape 15, y a ser posible directamente delante de él. Las placas de extinción 17, que a ser posible poseen una sección rectangular, están formadas por un material ferromagnético, preferiblemente hierro. Por razones propias de "la técnica de extinción" resulta aconsejable que la relación entre longitud y anchura de las placas de extinción sea de entre 4 : 1 y 2 : 1, a ser posible de 3 : 1. Además, las placas de extinción 17 pueden estar dotadas de un revestimiento superficial de metal anticorrosivo, preferiblemente de plata o níquel.

Aparte de las placas de extinción 17 ubicadas en el orificio de escape 15, el juego de placas de extinción 16 comprende asimismo una placa superior de extinción 18 o un conductor superior, y una placa inferior de extinción 19 o un conductor inferior. En la versión representada en las Figs. 3 y 4, la placa superior de extinción 18 se halla al mismo potencial que el cuerno mayor de chispas 8, mientras que la placa inferior de extinción 19 se halla al mismo potencial que el cuerno menor de chispas 9. Cada una de las placas de extinción 18, 19 está conectada galvánicamente con el correspondiente cuerno de chispas 8, 9. Es conveniente tener presente que el paso desde el cuerno de chispas mayor 8 hacia la placa superior de ignición 18 y desde el cuerno de chispas menor 9 hacia la placa inferior de ignición 19 se realiza básicamente de forma continua.

Con el objeto de conseguir un arrastre lo más rápido y eficaz posible de los gases producidos durante la generación del arco voltaico fuera de la carcasa 5 y evitar al máximo la condensación en la carcasa 5, en la versión representada en las Figs. 3 y 4 se ha previsto que la anchura del cuerno mayor de chispas 8, al menos en la zona superior, sea menor qué la anchura de la carcasa 5 y que exista un orificio de escape 20 en la carcasa en una posición opuesta al orificio de escape 15. A tal fin, a ambos lados entre el cuerno mayor de chispas 8 y la carcasa 5 se han incorporado sendas ranuras 21, 22, a continuación de las cuales se conecta el orificio de escape 20 en dirección del flujo de arrastre de los gases de escape. En la versión representada en las Figs. 3 y 4 se produce consecuentemente un arrastre bilateral de los gases de escape.

En la versión representada en las Figs. 1 y 2 no se han previsto las ranuras 21, 22. Las paredes laterales 23, 24 de la carcasa 5 se prolongan hasta los cuernos de chispas 8, 9. De esta forma se consigue un desplazamiento excepcional del arco voltaico, que se traslada muy rápidamente hasta las puntas de los cuernos de chispas 8, 9.

Claims (10)

1. Elemento de protección contra sobretensiones (1) para derivar sobretensiones transitorias, con dos electrodos (2, 3), un descargador de descarga disruptiva aérea (4) activo entre los electrodos (2, 3) y una carcasa (5) que alberga los electrodos (2, 3); cada electrodo (2, 3) presenta un brazo de conexión (6, 7) y un cuerno de chispas (8, 9) que se prolonga formando un ángulo con el correspondiente brazo de conexión (6, 7) y entre los cuernos de chispas (8, 9) de los dos electrodos (2, 3), separados entre sí, se forma el déscargador de; descarga disruptiva aérea (4). El elemento se caracteriza por estar el descargador de descarga disruptiva aérea (4) curvado y/o acodado y por presentar los cuernos de chispas (8, 9) una zona inferior plana en ángulo recto con respecto al brazo de conexión (6, 7) y una zona superior curvada pegada a la zona plana.

2. Elemento de protección contra sobretensiones según la reivindicación 1 que se caracteriza porque el descargador de descarga disruptiva aérea (4) está curvado y/o acodado entre 10° y 180°, preferentemente en unos 90°, y/o porque la zona inferior del descargador de descarga disruptiva aérea (4) forma un ángulo entre 10° y 40°, preferiblemente entre 20° y 30°.

3. Elemento de protección contra sobretensiones según la reivindicación 1 ó 2 que se caracteriza porque ambas zonas de los cuernos de chispas (8, 9) se solapan mutuamente básicamente de forma continua.

4. Elemento de protección contra sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 a 3 que se caracteriza porque el descargador de descarga disruptiva aérea (4) entra de forma directa en un orificio de escape (15) ubicado en la carcasa (5).

5. Elemento de protección contra sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 a 4 que se caracteriza porque en el interior de la carcasa (5) se encuentra al menos un juego de placas de extinción (16) con una serie de placas (17) y porque el juego de placas de extinción (16) está colocado preferentemente en el interior o situado directamente junto al descargador de descarga disruptiva aérea (4).

6. Elemento de protección contra sobretensiones según la reivindicación 5 que se caracteriza porque el juego de placas de extinción (16) se encuentra ubicado en la zona del orificio de escape (15).

7. Elemento de protección contra sobretensiones según la reivindicación 5 ó 6 que se caracteriza porque las placas de extinción (17) están compuestas de un material ferromagnético, preferiblemente hierro, y/o están provistas de un revestimiento superficial de metal anticorrosivo, preferiblemente plata o níquel.

8. Elemento de protección contra sobretensiones según una de las reivindicaciones 5 a 7 que se caracteriza porque las placas de extinción (17) presentan una sección rectangular, preferiblemente con una relación longitud : anchura comprendida entre 4 : 1 hasta 2 : 1, preferentemente 3 : 1.

9. Elemento de protección contra sobretensiones según una de las reivindicaciones 5 a 8 que se caracteriza porque la placa de extinción superior (18) se encuentra al mismo potencial que el cuerno mayor de chispas (8) y la placa de extinción inferior (19) se encuentra al mismo potencial que el cuerno menor de chispas (9).

10. Elemento de protección contra sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 a 9 que se caracteriza porque la anchura del cuerno mayor de chispas (8), al menos en la zona superior, es menor que la anchura de la carcasa (5) y por tener, preferiblemente enfrente del orificio de escape (15), un orificio de escape (20) en la carcasa (5) y/o porque presenta sendas ranuras (21, 22) a ambos lados entre el cuerno mayor de chispas (8) y las paredes laterales (23, 24) de la carcasa (5).