ES2273455T3 - Unidad de desconexion electronica y metodo de montaje. - Google Patents
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Abstract
Una unidad de activador electrónico para concebida para conectarse a un cortocircuito para interrumpir un circuito. La unidad de activador electrónico inclluye un módulo marco conformado para definir un receso. Se conecta de manera liberable a un módulo eletrónico al módulo marco. El módulo electrónico tiene un alojamiento, un panel de circuito y una superficie que da acceso para ajustar el módulo electrónico. Se da forma y tamaño al alojamiento del módulo electrónico para ajustar, al menos parcialmente, en el receso definido por el módulo marco. Se situa una superficie de enganche para el enganche liberable entre el módulo marco y el módulo electrónico para permitir la retirada y sustitución del módulo electrónico con respecto al módulo marco.
Description
Unidad de desconexión electrónica y método de
montaje.
La presente invención se refiere generalmente a
un disyuntor de circuito y, más particularmente, a una estructura
de unidad de desconexión electrónica y método de montaje.
Es habitual que los disyuntores empleen
elementos que desconectan los disyuntores de circuito en diversas
condiciones de sobreintensidad de corriente. Tales elementos,
llamados habitualmente como "unidades de desconexión",
responden normalmente a condiciones de sobrecarga de duración
relativamente larga para desconectar el disyuntor cuando se supera
un nivel de corriente especificado durante un periodo de tiempo.
Cuando se emplean elementos térmicos y
magnéticos para desconectar el disyuntor de circuito, un elemento
bimetálico responde a condiciones de sobrecarga de duración
relativamente larga. En una unidad de desconexión térmica típica,
al menos una parte de la corriente que fluye a través del disyuntor
se canaliza a través del elemento bimetálico. La resistencia óhmica
del elemento bimetálico hace que genere calor. A medida que el
elemento bimetálico se va calentando, éste se curva y, cuando
alcanza una temperatura predeterminada, acciona un mecanismo de
desconexión que libera un seguro que mantiene el contacto del
disyuntor cerrado. Cuando se libera este seguro, los contactos del
disyuntor se abren.
Un elemento desconector magnético típico incluye
una armadura que se ve atraída por un campo magnético generado por
una sobreintensidad de corriente de magnitud relativamente elevada
que fluye a través del disyuntor. Ese campo magnético se concentra
mediante una culata magnéticamente permeable que rodea el conductor
a través del cual fluye la corriente. Cuando la armadura se ve
atraída hacia la culata, también acciona el mecanismo de
desconexión haciendo que el disyuntor de circuito se abra.
Resulta deseable poder configurar y ajustar los
niveles de corriente y las duraciones de corriente, que hacen que
un disyuntor se desconecte, más allá de la capacidad de las unidades
de desconexión magnéticas y térmicas convencionales. También
resulta deseable personalizar el disyuntor de circuito para una
aplicación particular. El uso de unidades de desconexión
electrónica proporciona un ajuste más preciso de los niveles de
corriente. En tales unidades de desconexión electrónica se usa un
conjunto de circuito con conmutadores para facilitar un ajuste y
una configuración de este tipo por parte del usuario de la
unidad.
Se conoce una unidad de desconexión electrónica
de este tipo, por ejemplo, por el documento
US-A-4281359.
Aunque las unidades de desconexión electrónica
han demostrado ser beneficiosas, se ha llegado a reconocer que la
sustitución o la instalación por primera vez de unidades de
desconexión electrónica de este tipo en el campo requiere el
desmontaje del disyuntor. Puede requerirse la instalación por
primera vez cuando el usuario del disyuntor desea una mejora de una
unidad de desconexión a otra. La sustitución puede llegar a ser
necesaria si falla un componente de la unidad de desconexión
electrónica. También se ha reconocido que los distintos tipos de
unidades de desconexión electrónica no pueden intercambiarse
fácilmente, por ejemplo cuando se desea una mejora o la aplicación
así lo requiere.
Por consiguiente, es un objeto de esta invención
superar las desventajas de las unidades de desconexión electrónica
convencionales.
Según la invención, una unidad de desconexión
electrónica comprende las características expuestas en la
reivindicación 1 adjunta a la presente memo-
ria.
ria.
Según un aspecto preferido de la unidad de
desconexión electrónica, la carcasa del módulo de sistema
electrónico incluye componentes de carcasa de acoplamiento y una
placa frontal que definen conjuntamente, al menos parcialmente, el
espacio interior del módulo. En una realización a modo de ejemplo,
la carcasa incluye una superficie interior que define una guía para
colocar el conjunto de placa de circuito. Si el conjunto de placa de
circuito incluye varias placas, la superficie interior de la
carcasa puede incluir una pluralidad guías para colocar las placas
y para mantener una distancia predeterminada entre las superficies
frontales de las placas.
La placa frontal de la unidad de desconexión
electrónica puede definir una abertura. Una abertura de este tipo
puede proporcionar acceso de visualización para una pantalla, tal
como una pantalla de cristal líquido que puede estar fijada al
conjunto de placa de circuito. La abertura también puede
proporcionar acceso a un conector fijado al conjunto de placa de
circuito. Una abertura de este tipo también puede proporcionar
acceso a un conmutador que está fijado al conjunto de placa de
circuito.
Puede fabricarse como parte de la unidad de
desconexión electrónica una abrazadera de montaje y puede extenderse
entre una superficie exterior de la carcasa y una superficie
interior del rebaje del módulo de marco. La abrazadera de montaje
puede definir la superficie de acoplamiento que permite el
acoplamiento liberable entre la carcasa y el módulo de marco.
Además, la abrazadera de montaje puede fijarse a la carcasa de la
unidad de desconexión electrónica.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
realización de un disyuntor de circuito que incorpora los aspectos
de esta invención.
La figura 2 es una vista en despiece ordenado en
perspectiva del disyuntor de circuito mostrado en la figura 1.
La figura 3 es una vista en despiece ordenado en
perspectiva de una realización de un módulo de sistema electrónico
según esta invención.
La figura 4 es una vista en despiece ordenado en
perspectiva de otra realización de un módulo de sistema electrónico
según esta invención.
La figura 5 es una vista en despiece ordenado en
perspectiva de una realización de una unidad de desconexión
electrónica que incluye el módulo de sistema electrónico mostrado en
la figura 4.
Se apreciará que la siguiente descripción
pretende describir varias realizaciones de la invención que se
seleccionan para la ilustración en los dibujos. Las realizaciones
descritas no pretenden limitar el espíritu o alcance de la
invención, que se define separadamente en las reivindicaciones
adjuntas. Los diversos dibujos no pretenden ser de ninguna escala o
proporción en particular.
En referencia a la figura 1, un disyuntor de
circuito se designa generalmente mediante el número "10".
Incluye una cubierta 12, una unidad 14 de desconexión y una unidad
de conmutación o marco 16 de disyuntor. Se proporciona una palanca
18 basculante para abrir y cerrar manualmente los brazos de contacto
en el disyuntor 10 de circuito. El disyuntor 10 de circuito
mostrado en la figura 1 es un disyuntor de circuito de estuche
moldeado de múltiples piezas. Aunque esta invención no se limita de
esta manera, el disyuntor 10 de circuito puede ser una unidad de
160A, 250A, 400A, 630A, 800A, 1250A ó 1600A con un régimen nominal a
una capacidad de interrupción de 100KA.
El disyuntor de circuito de ejemplo es un
disyuntor de tres fases que tiene tres series de contactos para
interrumpir la corriente en cada una de las tres fases respectivas.
En la realización de ejemplo de la invención, cada fase incluye
contactos de disyuntor separados y un mecanismo de desconexión
separado. El polo central del disyuntor de circuito incluye un
mecanismo de funcionamiento que controla la conmutación de los tres
polos del disyuntor. Aunque la presente invención se describe en el
contexto de un disyuntor de circuito de tres fases, puede ponerse
en práctica en un disyuntor de circuito de fase única o en otros
disyuntores de múltiples fases.
En referencia ahora a la figura 2, el disyuntor
10 de circuito incluye un marco 16 de disyuntor de circuito que
también puede designarse como unidad de conmutación o subdisyuntor.
La representación esquemática de una unidad de desconexión genérica
indica la posición relativa de la unidad de desconexión con respecto
al marco 16 de disyuntor de circuito. La unidad de desconexión
puede acoplarse de manera liberable al marco 16 de disyuntor de
circuito mediante uno o más mecanismos de bloqueo que se conocen en
la técnica. Esto permite la sustitución de unidades de desconexión
en el campo debido a un fallo de la unidad de desconexión previa o a
un deseo de mejora a un tipo de unidad de desconexión más nueva o
más avanzada. Por ejemplo, la figura 2 ilustra una unidad 14 de
desconexión magnético-térmica que puede fijarse a un
marco 16 de disyuntor de circuito. Si se desea, la unidad 14 de
desconexión magnético-térmica puede liberarse o
extraerse del marco 16 de disyuntor de circuito de manera que pueda
instalarse en su lugar una unidad de desconexión nueva o
mejorada.
El número "114" designa generalmente una
unidad de desconexión electrónica que incorpora aspectos de esta
invención. Puede tener una estructura de montaje similar a la de la
unidad 14 de desconexión magnético-térmica para que
pueda fijarse de manera liberable al marco 16 de disyuntor de
circuito. Esta característica permite la extracción de la unidad 14
de desconexión magnético-térmica del marco 16 de
disyuntor de circuito para que pueda instalarse en su lugar la
unidad 114 de desconexión electrónica.
La unidad 114 de desconexión electrónica tiene
dos componentes principales: un módulo 116 de marco; y un módulo
118 de sistema electrónico. Tal como se ilustra en la figura 2, el
módulo 118 de sistema electrónico se ajusta dentro de un rebaje 117
del módulo 116 de marco para formar la unidad 114 de desconexión
electrónica. La unidad 114 de desconexión electrónica se fija
entonces al marco 16 de disyuntor de circuito con el fin de formar
el disyuntor 10 de circuito.
El módulo 118 de sistema electrónico se acopla
de manera liberable dentro del rebaje 117 en la superficie superior
del módulo 116 de marco de modo que puede extraerse o sustituirse.
Preferiblemente, tal extracción y sustitución no requiere ningún
desmontaje del disyuntor 10 de circuito o del marco 16 de disyuntor
de circuito o módulo 116 de marco de unidad 114 de desconexión
electrónica. En lugar de ello, el módulo 118 de sistema electrónico
puede instalarse simplemente en el módulo 116 de marco realizando
las conexiones eléctricas necesarias entre el módulo 118 de sistema
electrónico y el módulo 116 de marco y, simplemente, insertando el
módulo 118 de sistema electrónico dentro del rebaje 117 del módulo
de marco. Asimismo, el módulo 118 de sistema electrónico puede
extraerse fácilmente del módulo 116 de marco haciendo que se deslice
fuera del rebaje 117 y rompiendo las conexiones eléctricas entre el
módulo de sistema electrónico y el módulo de marco. El módulo 118 de
sistema electrónico es, por tanto, bastante accesible para el
usuario del disyuntor 10 de circuito de manera que el módulo puede
extraerse y sustituirse de manera sencilla si es necesario sin
desmontar el resto de componentes del disyuntor 10 de circuito.
A continuación, se describirán los detalles del
módulo 118 de sistema electrónico con referencia a la figura 3, que
ilustra una vista en despiece ordenado del módulo 118 de sistema
electrónico para revelar aspectos ilustrativos de esta invención.
El módulo 118 de sistema electrónico incluye una cubierta 120
superior y una cubierta 122 de base. Tal como se describirá, las
cubiertas 120 y 122 superior y de base pueden fabricarse idénticas
con el fin de reducir los costes de fabricación y el número de
componentes necesarios para la construcción del módulo 118 de
sistema electrónico. En otras palabras, la cubierta 120 superior
puede invertirse simplemente para proporcionar la cubierta 120 de
base. Alternativamente, la cubierta 122 de base puede ser un
componente diferente que incluya características que no se
encuentran en la cubierta 120 superior.
La cubierta 120 superior incluye una pared 124
superior que está dotada de una abertura 126 generalmente
rectangular para colocarse adyacente a una parte de disipador
térmico del conjunto, tal como se describirá más adelante. La
cubierta 120 superior también incluye un par de paredes 128
laterales opuestas en extremos opuestos de la pared 124 superior,
así como una pared 130 posterior (no visible en la figura 3) que se
extiende entre las paredes 128 laterales a lo largo de la longitud
de la pared 124 superior. Una parte 132 de reborde se extiende
hacia fuera y hacia abajo desde la superficie posterior de la pared
130 posterior. El reborde 132 puede extenderse a través de toda la
pared 130 posterior desde una pared 128 lateral a la otra.
Alternativamente, puede proporcionarse un reborde 132 en los
extremos de la pared 130 posterior en posiciones próximas a las
paredes 128, 128 laterales opuestas. El fin del reborde 132 es
ayudar a captar una abrazadera de montaje que se describirá
adicionalmente a continuación.
La cubierta 122 de base incluye una pared 134 de
base que tiene un canal 136 que se proporciona para acoplar y
ubicar una placa frontal que se describirá más adelante. La cubierta
122 de base incluye además un par de paredes 138, 138 laterales
opuestas así como una pared 140 posterior. De nuevo, la cubierta 122
de base puede ser igual que la cubierta 120 superior. Si es así, la
pared 140 posterior se correspondería con la pared 130 posterior,
por ejemplo.
La pared 140 posterior de la cubierta 122 de
base está dotada de un rebaje 142 para alojar un conector que se
extendería entre los componentes electrónicos del módulo 118 de
sistema electrónico y el transformador o transformadores montados
dentro de la unidad de desconexión electrónica. Se proporcionan
canales 144 en las paredes 138 laterales para alojar la placa
frontal del módulo 118 de sistema electrónico que se describirá con
mayor detalle más adelante. También formados en las paredes 138
laterales se encuentran una serie de canales o guías 146, 148 y 150
de borde. El canal 146 puede considerarse un canal anterior que se
proporciona para acoplar el borde de una placa de circuito impreso
(PC, printed circuit). El canal 148 puede considerarse un canal
medio para acoplar otra placa de PC y el canal 150 puede
considerarse un canal posterior para acoplar incluso otra placa de
PC. Los canales 146, 148 y 150 colocan placas de PC para que se
acoplen dentro de la carcasa del módulo de sistema electrónico y
para que la separación entre las superficies frontales de las
placas de PC permanezca fija.
Un conjunto 152 de placa de PC incluye una placa
154 de PC anterior, una placa 156 de PC media, y una placa 158 de
PC posterior. Las placas 154, 156 y 158 de PC se encuentran apiladas
unas con respecto a las otras. La conexión eléctrica entre las
placas de PC se proporciona mediante conectores de placa o mediante
conectores de cinta según el criterio del fabricante. Una pantalla
160 de cristal líquido (LCD) está montada contra una superficie
frontal de la placa 154 de PC anterior.
Un disipador 162 térmico está fijado mediante
dispositivos 163 de fijación al conjunto 152 de placa de PC. El fin
del disipador 162 térmico es disipar el calor generado en y
alrededor del conjunto 152 de placa de PC durante el funcionamiento
del módulo 118 de sistema electrónico. La abertura 126 de la pared
124 superior de la cubierta 120 superior se coloca adyacente al
disipador 162 térmico para que el calor pueda disiparse hacia fuera
desde el módulo 118 de sistema electrónico a través de la abertura
126.
Pueden fijarse un par de abrazaderas 164 como
parte del módulo 118 de sistema electrónico con el fin de facilitar
el acoplamiento liberable del módulo 118 de sistema electrónico
dentro del módulo 116 de marco. Las abrazaderas 164 incluyen un
brazo 166 lateral, que tiene una superficie orientada hacia fuera,
sobre la que se forma una superficie 168 de acoplamiento. En esta
realización, la superficie 168 de acoplamiento es en forma de un
saliente que se extiende hacia fuera alejándose del brazo 166
lateral. Se proporciona un orificio o rebaje correspondiente u otra
estructura de acoplamiento en las paredes laterales del rebaje 117
que se forma en la parte superior del módulo 116 de marco de manera
que la superficie 168 de acoplamiento se acoplará al rebaje para
evitar la separación involuntaria del módulo 118 de sistema
electrónico del módulo 116 de marco. La superficie 168 de
acoplamiento se forma para que pueda liberarse por parte de un
usuario del módulo 118 de sistema electrónico con el fin de
desacoplar el módulo 118 de sistema electrónico del módulo 116 de
marco. Este desacoplamiento proporciona al usuario la capacidad de
extraer fácilmente el módulo 118 de sistema electrónico del módulo
116 de marco para la reparación o sustitución.
Cada una de las abrazaderas 164 incluye además
un brazo 170 posterior que está orientado en aproximadamente un
ángulo de 90º con respecto al brazo 166 lateral. Los brazos 170
posteriores están atrapados entre los rebordes 132 de las cubiertas
120 y 122 superior y de base. Como la cubierta 120 superior está
acoplada a la cubierta 122 de base, los brazos 170 posteriores
están atrapados entre los rebordes 132 respectivos. Además, se
proporcionan muescas 172 de ubicación en los brazos 170
posteriores. Estas muescas 172 de ubicación están atrapadas por los
componentes de cubierta 120 y 122 superior y de base.
Cada una de las abrazaderas 164 incluye un
reborde 174 que se extiende hacia delante y hacia fuera desde el
brazo 166 lateral. En esta realización ilustrativa, los rebordes 174
se extienden hacia fuera en aproximadamente un ángulo de 45º. Los
rebordes 174 proporcionan una superficie para el acoplamiento por
parte del usuario (como puede ser mediante los dedos o las uñas del
usuario) con el fin de facilitar el desacoplamiento de la
superficie 168 de acoplamiento y la extracción del módulo 118 de
sistema electrónico del módulo 116 de marco.
Se proporcionan una serie de botones
176a-176c pulsadores para el montaje adyacentes a la
placa 154 de PC anterior. En esta realización, se proporcionan tres
botones pulsadores; concretamente el botón 176a pulsador inferior,
el botón 176b pulsador medio y botón 176c pulsador superior. Estos
botones pulsadores están conectados a mecanismos de conmutación
ubicados en la placa 154 de PC anterior. Además se extienden a
través de aberturas en una placa frontal tal como se describirá. El
accionamiento de uno de los botones 176a-176c
pulsadores por parte de un usuario del módulo 118 de sistema
electrónico puede usarse para ajustar los parámetros del módulo
electrónico.
Además se proporciona una placa 178 frontal como
parte de la carcasa del módulo 118 de sistema electrónico. La placa
178 frontal actúa conjuntamente con los componentes de cubierta 120
y 122 superior y de base de tipo concha para definir el espacio
interior de la carcasa. Un borde de la placa 178 frontal se acopla
en los canales 136 y 144 de la pared 134 de base y las paredes 138
laterales de la cubierta 122 de base, respectivamente. Aunque no
son visibles en la figura 3, tales canales también se proporcionan
en la cubierta 120 superior. Por consiguiente, cuando la cubierta
120 superior se acopla con la cubierta 122 de base, la placa 178
frontal queda atrapada entre las mismas.
La placa 178 frontal incluye una abertura 180 de
visualización que está colocada adyacente a la LCD 160 de manera
que un usuario que mira a la placa 178 frontal sería capaz de ver la
información mostrada por la LCD 160 a través de la abertura 180 de
visualización. En la parte situada a la derecha de la placa 178
frontal se proporcionan una serie de aberturas
182a-182c de botones pulsadores para alojar los
botones 176a-176c pulsadores. Una abertura 182a de
botón pulsador inferior aloja el botón 176a pulsador inferior, una
abertura 182b de botón pulsador medio aloja un botón 176b pulsador
medio, y una abertura 182c de botón pulsador superior aloja un
botón 176c pulsador superior. También prevista en la placa 178
frontal existe una abertura 184 de conector para proporcionar
acceso a un conector que puede montarse en una superficie frontal de
la placa 154 de PC. También se proporciona una abertura 186 de
clavija de corriente nominal en la placa 178 frontal, así como una
abertura 188 de LED. Las posiciones y cantidades de tales aberturas
en la placa 178 frontal no son importantes para la invención y
pueden variar dependiendo de la estructura y el tipo de placas de PC
seleccionadas para el uso en el módulo 118 de sistema
electrónico.
Se proporciona una sección 121 en relieve a lo
largo de una superficie de borde de una pared 138 lateral de la
cubierta 122 de base así como a lo largo de una superficie de borde
de una parte de pared 140 posterior. Si la cubierta 120 superior y
la cubierta 122 de base son iguales, entonces la rotación de la
cubierta 122 de base para formar la cubierta 120 superior colocaría
la sección 121 en relieve por encima de la pared 138 lateral
opuesta de la cubierta 122 de base y a lo largo de la otra parte de
pared 140 posterior. El fin de la sección 121 en relieve es
facilitar una forma de acoplamiento entre la cubierta 120 superior y
la cubierta 122 de base de manera que los componentes no puedan
desacoplarse involuntariamente. Es beneficioso que el módulo 118 de
sistema electrónico sea un conjunto unitario que pueda instalarse
fácilmente y desecharse simplemente tras un uso único. Por
consiguiente, la sección 121 en relieve facilita una unión entre la
cubierta 120 superior y la cubierta 122 de base mediante un
procedimiento de soldadura por ultrasonido. Por consiguiente, cuando
los componentes de cubierta se colocan adyacentes el uno al otro,
la sección 121 en relieve en cada uno de los componentes actúa como
un elemento conductor de energía para que la sección 121 se funda en
primer lugar, antes que las otras partes de la carcasa del módulo
de sistema electrónico durante el procedimiento de soldadura por
ultrasonido, produciendo así una unión fundida entre la cubierta 120
superior y la cubierta 122 de base. Una soldadura por ultrasonido
de este tipo proporciona un acoplamiento unido entre los componentes
de cubierta y retiene la placa 178 frontal. También encierra el
conjunto 152 de placa de PC al tiempo que agarra las abrazaderas
164 de montaje. El módulo 118 de sistema electrónico resultante es
un conjunto unitario que puede instalarse o extraerse
fácilmente.
Otra realización de un módulo de sistema
electrónico según esta invención se designa generalmente por el
número "218" de la figura 4. Incluye también una cubierta 220
superior y una cubierta 222 de base que puede ser opcionalmente
igual a la otra, tal como en la realización de la figura 3. La
cubierta 220 superior incluye una pared 224 superior y se
proporciona una abertura 226 de conector en una pared 234 de base de
la cubierta 222 de base para un puerto conector. La abertura 226
aparece también en la pared 224 superior de la cubierta 220 superior
simplemente debido a la inversión de la cubierta 222 de base para
formar la cubierta 220 superior, en caso de que estos componentes
de cubierta fueran iguales. La cubierta 220 superior incluye además
un par de paredes 228 laterales y una pared 230 posterior (no
mostrada) que se extiende entre las paredes laterales.
La pared 234 de base de la cubierta 222 de base
está dotada de un canal 236 para alojar y colocar una placa frontal
tal como se describirá más adelante. La cubierta 222 de base incluye
además paredes 238 laterales opuestas. Una pared 240 posterior se
extiende entre las paredes laterales y define también un rebaje 242
que proporciona acceso para un conector que se usa para la conexión
eléctrica entre el módulo 218 de sistema electrónico y uno o más
transformadores en el módulo de marco. A lo largo de las paredes 238
laterales también se extienden canales 244 para alojar y colocar la
placa frontal que se describirá más adelante.
También se proporcionan una serie de canales
246, 248 y 250 en las paredes 238 laterales con el fin de actuar
como guías de borde para las placas de circuito impreso del conjunto
de sistema electrónico. Más específicamente, se proporciona un
canal 246 anterior como una guía de borde para una placa de circuito
impreso y se proporciona un canal 248 medio como una ubicación
alternativa para esa misma placa de circuito impreso, dependiendo de
su tipo. Por ejemplo, si se utiliza una placa de circuito impreso
sin una LCD, entonces la placa de circuito impreso puede ubicarse
en el canal 246 anterior debido a que no se requiere una holgura
excesiva entre la placa de circuito impreso y la placa frontal. Sin
embargo, si se usa una placa de PC con una pantalla LCD y se
requiere una holgura adicional, entonces la placa de circuito
impreso puede colocarse en el canal 248 medio. El canal 250
posterior se proporciona como una guía de borde para una placa de PC
separada, tal como se describirá más adelante.
Se proporciona una placa 254 de PC anterior para
su ubicación, en esta realización, en el canal 246 anterior formado
en las paredes 238 laterales de la cubierta 222 de base. No incluye
una pantalla LCD y, por tanto, no requiere la holgura adicional
proporcionada por el canal 248 medio. Se proporciona una placa 258
de PC posterior para colocarse en un canal 250 posterior. Ésta
tiene un conector 260 posterior fijado a su lado opuesto (en la
figura 4 únicamente son visibles los conductores del conector 260
posterior). Se proporciona una serie de salientes 252 de montaje a
lo largo de los bordes de las superficies laterales de las cubiertas
220 y 222 superior y de base con el fin de proporcionar un
alineamiento entre los componentes del conjunto para garantizar que
las placas de PC quedan atrapadas y se encierran de manera
apropiada.
En la pared 234 de base de la cubierta 222 de
base se proporcionan un par de elementos 256 de retén (y también
pueden proporcionarse en la pared 224 superior de la cubierta 220
superior) con el fin de estabilizar la placa 258 de PC posterior
que se acopla en el canal 250 posterior. Tales elementos 256 de
retén proporcionan estabilidad, de manera que puede realizarse una
conexión de ajuste a presión mecánica entre el conector 260
posterior y un conector externo (no mostrado) sin un desplazamiento
excesivo de la placa 258 de PC posterior.
También se proporciona un disipador 262 térmico
como parte del módulo 218 de sistema electrónico. Incluye una parte
264 de cuerpo en forma de una lámina que se extiende
longitudinalmente, de un material tal como el aluminio. La parte
264 de cuerpo tiene una abertura 266 a través de la cual puede
extenderse un conector, tal como un conector 260 posterior, para la
conexión con componentes externos. El disipador 262 térmico incluye
además una parte 268 de montaje que está conectada a la parte 264 de
cuerpo mediante un acodamiento en 270. La parte 268 de montaje
incluye un brazo 272 posterior conectado mediante un acodamiento a
un brazo 274 anterior.
Un orificio 276 roscado se extiende a través del
brazo 272 posterior y el brazo 274 anterior. El orificio 276
roscado permite la fijación mecánica entre el disipador 262 térmico
y la placa 258 de PC posterior. Específicamente, la parte de
acodamiento que se extiende entre el brazo 272 posterior y el brazo
274 anterior encaja dentro del rebaje 272 en el borde lateral de la
placa 258 de PC posterior. Se inserta un tornillo a través del
orificio 276 roscado y un orificio en la placa 258 de PC posterior
(no mostrado), y una tuerca y una arandela apropiadas se montan
para proporcionar un engranaje mecánico entre el disipador 262
térmico y la placa 258 de PC posterior. El disipador 262 térmico
ayuda a disipar el calor que se genera por los componentes alojados
dentro del módulo 218 de sistema electrónico.
El módulo 218 electrónico también incluye una
placa 278 frontal que está destinada a acoplarse en canales 236 y
244 de los componentes de cubierta 20 y 222 superior y de base. La
placa 278 frontal está dotada de un reborde 280 de perímetro. Se
prevé una parte 281 en ángulo para impedir la instalación incorrecta
del módulo 218 de sistema electrónico, tal como se describirá
posteriormente. La placa 278 frontal también incluye un par de
bucles 282 que se proporcionan para el acoplamiento de una
protección transparente. La placa 278 frontal también está dotada
de una abertura 283 (sólo visible parcialmente en la figura 4) para
un LED que está fijado a la placa 254 de PC frontal. También se
prevé en la placa 278 frontal una abertura 284 para un conector de
configuración/prueba.
Se prevén orificios 285 de tornillo para el
acoplamiento mecánico de una protección transparente y se prevé
también una abertura 286 para el acceso visual a un LED que puede
montarse en la placa 254 de PC frontal. Una serie de tres aberturas
287 se prevé también en la placa 278 frontal para proporcionar
acceso a tres conmutadores giratorios que están montados en la
placa 254 de circuito impreso. Estos conmutadores se usan para
ajustar los parámetros del módulo 218 de sistema electrónico por
parte de un usuario. En el lado derecho de la placa 278 frontal se
prevén dos aberturas 288 para que pueda acoplarse una protección
transparente de tal manera que se impida el acceso a los
conmutadores giratorios y se evite la manipulación indebida de unos
parámetros deseados.
Se proporciona una protección 289 transparente
para cubrir partes de la placa 278 frontal para limitar tal acceso
a los conmutadores giratorios de manera que no pueda llevarse a cabo
un ajuste no autorizado. Se proporcionan un par de orificios 290 de
montaje en la protección 289 transparente para el acoplamiento
mecánico de la protección transparente a la placa 278 frontal,
utilizando orificios 285 roscados. Se proporcionan un par de
lengüetas 291 en el borde de la derecha de la protección 289
transparente para el acoplamiento en aberturas 288 de la placa 278
frontal.
Se proporcionan un par 292 de aberturas para el
alojamiento de bucles 282 de modo que los bucles pueden extenderse
a través de la protección transparente. Se proporciona un rebaje 293
en la ubicación que rodea a las aberturas 292 de manera que puede
insertarse un cable o algún otro componente adecuado a través de los
bucles 282 con el fin de evitar la extracción no autorizada de la
protección 289 transparente y el consiguiente acceso a los
conmutadores de ajuste que se extiende a través de las aberturas 287
en la placa 278 frontal. Se proporciona una apertura 294 de palanca
en el borde de la izquierda de la
protección 289 transparente.
protección 289 transparente.
Tras el montaje, las lengüetas 291 de la
protección 289 transparente se acoplan en las aberturas 288 de la
placa 278 frontal, los bucles 282 se extienden a través de las
aberturas 292 y se inserta un cable a través de los bucles 282 con
el fin de bloquear en su sitio la protección 289 transparente.
Además, se usan tornillos para montar la protección 289
transparente a la placa 278 frontal mediante la inserción de los
tornillos a través de orificios 290 y 285 de montaje. La apertura
294 de palanca puede usarse para alejar haciendo palanca la
protección 289 transparente de la placa 278 frontal tras la retirada
del cable de los
bucles 282.
bucles 282.
Esta realización del conjunto 218 de módulo de
sistema electrónico puede formarse mediante la puesta en práctica
de un procedimiento de soldadura por ultrasonido entre los
componentes 220 y 222 de cubierta. Este procedimiento proporciona
un conjunto unitario.
En la vista en despiece ordenado proporcionada
en la figura 5 se ilustra otra realización de una unidad 300 de
desconexión electrónica según los aspectos de esta invención. La
unidad 300 de desconexión electrónica incluye una base 302 de
unidad de desconexión que tiene un conjunto de lengüetas 304 en cola
de milano que alojan la conexión mecánica entre la unidad 300 de
desconexión electrónica y la base del disyuntor de circuito. Se
proporcionan un grupo de ranuras 306 para alojar el bus lateral de
línea de la unidad de desconexión. Un par de paredes 308 internas
separan la base 302 de unidad de desconexión en compartimientos que
encierran una serie de tres transformadores de corriente,
incluyendo cada uno un núcleo 314 toroidal colocado entre un bus
316 lateral de carga y un bus 319 lateral de línea.
Un módulo 318 de sistema electrónico se monta
adyacente a los transformadores 312 de corriente de manera que
puede realizarse una conexión eléctrica entre los mismos. El módulo
318 de sistema electrónico puede ser similar al módulo 118 de
sistema electrónico (figura 3) o al módulo 218 de sistema
electrónico (figura 4). Una cubierta 320 de unidad de desconexión
tiene una pared 322 frontal y una abertura 324 definida en la pared
322 frontal para el acceso al módulo 318 de sistema
electrónico.
Refiriéndose de nuevo a la figura 4, las partes
281 en ángulo en el reborde 280 de perímetro de la placa 278
frontal pueden usarse para garantizar la orientación correcta del
módulo 218 ó 318 de sistema electrónico con respecto a la cubierta
320 de unidad de desconexión de manera que pueda garantizarse el
montaje apropiado de esos componentes. A la abertura 324 en la
cubierta 320 de unidad de desconexión puede proporcionársele una
forma correspondiente al reborde 280 de perímetro y a las partes 281
en ángulo y el reborde 280 de perímetro puede extenderse a través
de la abertura 324 en la pared 322 frontal desde la parte posterior
de la cubierta 320 de la unidad de desconexión.
El módulo 318 de sistema electrónico puede
quedar atrapado entre la base 302 de unidad de desconexión y la
cubierta 320 de unidad de desconexión cuando la base 302 y la
cubierta 320 se montan. La extracción de la cubierta 320 de unidad
de desconexión mediante la extracción de los dispositivos de
fijación (no mostrados) permite entonces el acceso a la carcasa del
módulo 318 de sistema electrónico para la extracción del módulo de
sistema electrónico. Alternativamente, el módulo 318 de sistema
electrónico puede dotarse de una superficie de acoplamiento tal
como la proporcionada por las abrazaderas 164 del módulo 118 de
sistema electrónico (figura 3). Con una superficie de acoplamiento
de este tipo, puede accederse a la carcasa del módulo 318 de sistema
electrónico desde una ubicación en el lado opuesto de una cara
exterior de la cubierta 320 de unidad de desconexión de manera que
puede extraerse y sustituirse sin la necesidad de extraer y
sustituir la cubierta 320 de unidad de desconexión.
Las realizaciones del disyuntor de circuito y el
módulo de sistema electrónico descritas en el presente documento
pueden modificarse sin apartarse del alcance de la invención. Los
diversos componentes de los módulos 118, 218 y 318 de sistema
electrónico pueden formarse de una variedad de materiales. Por
ejemplo, los componentes de la placa frontal pueden formarse a
partir de un material termoplástico y los componentes de la cubierta
pueden formarse a partir de un plástico termoestable. Aunque los
componentes de cubierta del módulo se unen preferiblemente mediante
soldadura por ultrasonido cuando se forman en la configuración de
concha, también pueden unirse mediante soldadura plástica,
adhesivos, o mediante dispositivos de fijación tales como tornillos,
remaches, broches y piezas mecánicas equivalentes. La protección
transparente del módulo 218 de sistema electrónico (figura 4) se
forma preferiblemente a partir de policarbonato transparente, aunque
también se contemplan otros materiales. Aunque el disipador térmico
es preferiblemente de aluminio, pueden usarse otros materiales.
Las abrazaderas 164 del módulo 118 de sistema
electrónico (figura 3) se forman preferiblemente partir de un
material para muelles, tal como acero o acero inoxidable para
muelles. Tales abrazaderas u otros medios para el acoplamiento del
módulo de sistema electrónico dentro del módulo de marco pueden
acoplarse a los módulos 218, 318 de sistema electrónico.
Alternativamente, puede proporcionarse una superficie de
acoplamiento dentro del (o conectado al) rebaje en el módulo de
marco para el acoplamiento del módulo de sistema electrónico.
Claims (12)
1. Unidad (14) de desconexión electrónica
adaptada para la conexión a un disyuntor (10) de circuito para la
interrupción del circuito, comprendiendo dicha unidad de desconexión
electrónica:
un módulo (116) de marco formado para definir un
rebaje (117);
un módulo (118) de sistema electrónico que tiene
una carcasa (120, 122) para definir un espacio interior, un
conjunto (152) de placa de circuito, montado dentro de dicho espacio
interior, y una superficie (178) frontal que proporciona acceso
para el ajuste de dicho módulo (118) de sistema electrónico, estando
formada dicha carcasa (120, 122) de dicho módulo de sistema
electrónico para encajar al menos parcialmente dentro de dicho
rebaje (117) definido por dicho módulo (116) de marco, y
caracterizada
por
por
una superficie (168) de acoplamiento en forma de
un saliente adaptado para acoplarse de forma liberable en el módulo
(116) de marco para permitir la extracción y la sustitución de dicho
módulo (118) de sistema electrónico con respecto a dicho módulo
(116) de marco.
2. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 1, en la que dicha carcasa de dicho módulo de
sistema electrónico comprende componentes (120, 122) de carcasa de
acoplamiento y una placa (178) frontal que definen conjuntamente
dicho espacio interior.
3. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 1, en la que dicha carcasa comprende una superficie
interior que define una guía para colocar dicho conjunto de placa de
circuito.
4. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 3, en la que dicho conjunto de placa de circuito
comprende una pluralidad de placas y en la que dicha superficie de
interior de dicha carcasa define una pluralidad de guías (146, 148,
150) para colocar dichas placas y para mantener una distancia
predeterminada entre las superficies enfrentadas de dichas
placas.
5. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 2, en la que dicha placa frontal define una abertura
(180) que se extiende a través de la misma para acceder a dicho
espacio interior.
6. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 5, en la que dicha abertura definida por dicha placa
frontal proporciona acceso de visualización a una pantalla (160)
fijada a dicho conjunto de placa de circuito.
7. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 5, en la que dicha abertura definida por dicha placa
frontal proporciona acceso a un conector fijado a dicho conjunto de
placa de circuito.
8. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 5, en la que dicha abertura definida por dicha placa
frontal proporciona acceso a un conmutador fijado a dicho conjunto
de placa de circuito.
9. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 1, en la que dicha carcasa de dicho módulo
electrónico define una abertura (126) que puede colocarse adyacente
a un disipador (162) térmico fijado a dicho conjunto de placa de
circuito.
10. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente una abrazadera (164)
de montaje que se extiende entre una superficie exterior de dicha
carcasa de dicho módulo de sistema electrónico y una superficie
interior de dicho rebaje definido en dicho módulo de marco.
11. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 1, en la que dicho módulo de marco encierra al menos
un transformador (312) colocado entre un bus (319) lateral de línea
y un bus (316) lateral de carga.
12. Unidad de desconexión electrónica según la
reivindicación 1, en la que dicho módulo de sistema electrónico es
programable para el uso con diversos módulos de marco para
proporcionar disyuntores de circuito que tienen capacidades de
interrupción y
régimen nominal predeterminados.
régimen nominal predeterminados.
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