ES2281924T3 - Dispositivo de señalizacion de un fallo electrico en un dispositivo de corte de corriente tal como un interruptor diferencial. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DE SEÑALIZACION DE UN DEFECTO ELECTRICO, COMO UN DEFECTO DE AISLAMIENTO, EN UN INTERRUPTOR DIFERENCIAL. ESTE DISPOSITIVO ESTA DESTINADO A SER UTILIZADO EN UN APARATO DE CORTE QUE COMPRENDE UN PAR DE CONTACTOS SEPARABLES POR POLO, U MECANISMO DE CONTROL DE LOS CONTACTOS, UN DESCONECTADOR QUE COMPRENDE UN MEDIO DE DETECCION DE UN DEFECTO ELECTRICO Y UN ELECTROIMAN (11) APTO PARA PROVOCAR LA ABERTURA DE LOS CONTACTOS DURANTE UNA DESCONEXION AUTOMATICA DEBIDO A UN DEFECTO, Y UN MEDIO M DE SEÑALIZACION DEL ESTADO DESCONECTADO DEL APARATO. ESTE DISPOSITIVO DE SEÑALIZACION COMPRENDE UN INDICADOR (5) ARRASTRADO POR ELECTROIMAN (11) ENTRE UNA PRIMERA Y UNA SEGUNDA POSICION QUE CORRESPONDEN RESPECTIVAMENTE A UN ESTADO DE FUNCIONAMIENTO NORMAL Y A UN ESTADO DESCONECTADO DEL APARATO, Y UN MEDIO (3) PARA RETENER EL INDICADOR (5) EN LA SEGUNDA POSICION, PARA MEMORIZAR LA INFORMACION DE DESCONEXION HASTA UNA MANIOBRA DE CIERRE DEL APARATO.

Description

Dispositivo de señalización de un fallo eléctrico en un dispositivo de corte de corriente tal como un interruptor diferencial.

La presente invención hace referencia a un dispositivo de señalización de un fallo eléctrico en un dispositivo de corte de corriente, tal como un interruptor diferencial, que comprende:

- un par de contactos separables por polos en conexión con un par de bornes de empalme,

- un mecanismo de control de los contactos,

- un activador que comprende un medio de detección de un fallo eléctrico y un medio de activación, tal como un electroimán, capaz de provocar la apertura de los contactos durante la activación automática tras un fallo y

- un medio de señalización del estado activado del aparato que comprende un indicador capaz de ocupar ya sea una primera posición estable inactiva o una segunda posición estable activa de señalización de fallo bajo la acción del electroimán.

Se conocen los interruptores o disyuntores diferenciales que incluyen un medio de señalización de un fallo diferencial con el fin de permitir al usuario detectar la presencia de un fallo de aislamiento en la instalación eléctrica.

Algunos de los medios de señalización conocidos se presentan en forma de indicadores visuales (sistemas de diodos electro luminiscentes u otros dispositivos indicadores visuales luminosos) que dependen para su funcionamiento de la fuente de alimentación de la instalación eléctrica que protege el disyuntor. Como resultado, el usuario no puede obtener una seguridad óptima teniendo especialmente en cuenta que la información de un fallo diferencial no es fiable independientemente del estado de la fuente.

Otros de estos medios son mecánicos tal y como se describen en el documento EP 0.275.750. En este documento, el activador diferencial comprende un transformador y un relé que coopera mediante una placa de activación con el cierre del mecanismo y con un cierre de señalización de una palanca indicadora de fallo. El relé utilizado es un relé de dos posiciones estables del tipo con enganche magnético. Ahora bien, este tipo de relé es relativamente caro y esta forma de realización requiere la utilización de un gran número de piezas.

También se conoce el documento US 4.382.270 el cual describe otro medio de señalización mecánica del tipo solenoide pero que necesita recargarse individualmente.

También se conoce el documento EP 0208614 el cual describe un limitador de corriente provisto de un indicador de memoria de apertura, solicitado por un muelle, que permite memorizar la información de activación.

La presente invención propone un dispositivo de señalización de un fallo para un aparato de corte, especialmente un disyuntor diferencial de diseño simple que funciona independientemente de la fuente de alimentación de la instalación y de aumento autorrearmable, así como un interruptor o disyuntor equipado con este dispositivo.

A tal efecto, la presente invención tiene por objeto un dispositivo de género anteriormente citado según la reivindicación 1.

Según una realización particular de la invención, el electroimán impulsa positivamente el indicador entre las dos posiciones citadas anteriormente.

Según una característica particular, el medio de activación citado anteriormente es un electroimán de núcleo penetrante el cual impulsa positivamente el indicador entre las dos posiciones citadas anteriormente.

La presente invención tiene también por objeto un aparato de corte y especialmente un interruptor o disyuntor diferencial equipado con un dispositivo que comprende las características precedentes utilizadas solas o en combinación.

No obstante, otras ventajas y características se presentan mejor en la descripción detallada que sigue y que hacen referencia a los dibujos anexos dados únicamente a título de ejemplo y en los que:

- las figuras 1 y 2 son dos vistas parciales en corte longitudinal de un disyuntor diferencial, según la invención, que ilustra, respectivamente, una realización particular del dispositivo de señalización en posición de reposo y en posición de señalización de un fallo,

- las figuras 3 y 4 son dos vistas parciales en perspectiva de dicho aparato correspondiente a las figuras 1 y 2,

- las figuras 5, 6, 7 y 8 ilustran en perspectiva, respectivamente, la patilla de impulso de la corredera, el indicador, la corredera y el muelle de retorno de la corredera,

- las figuras 9 y 10 son dos vistas similares a las figuras 1 y 2 que ilustran otra realización del dispositivo de señalización,

- la figura 11 es una vista parcial en perspectiva que ilustra esta otra realización del dispositivo en una posición de señalización,

- la figura 11a es una vista similar a la anterior, pero que muestra el dispositivo en una posición de reposo,

- las figuras 12, 13, 14 y 15 ilustran en perspectiva, respectivamente, la patilla de la corredera, el indicador, la corredera y el muelle de la corredera utilizado en esta segunda realización y,

- la figura 16 es una vista general que ilustra la parte interna de un aparato equipado con un dispositivo conforme a la segunda realización de la invención.

En las figuras se ve un disyuntor diferencial D situado en una caja paralelepípeda 1, de material aislante moldeado, destinada a ser montada mediante trinquete sobre un raíl DIN (no representado). Este disyuntor D está destinado a conectarse a una red alternativa al medio de bornes de empalme previstos en la caja 1, y puede cumplir varias funciones. Efectivamente, puede activar e interrumpir así el circuito eléctrico durante la aparición de una sobrecarga, un cortocircuito o bien un fallo diferencial.

Este disyuntor D comprende un medio de señalización M de un fallo diferencial que permite al usuario diagnosticar que su instalación eléctrica presenta un fallo de aislamiento y no un fallo de sobrecarga o un fallo de cortocircuito. Gracias a este medio de señalización, el usuario se encuentra inmediatamente operativo para buscar el fallo de aislamiento lo que supone que la seguridad de las personas y bienes puede mantenerse de manera eficaz.

Con el fin de simplificar, a continuación sólo se describirá la parte diferencial.

Como ya es sabido, este aparato, en sus dos formas de realización, comprende un par de contactos (no representados) separables por polos, un mecanismo de mando de los dos contactos que comprende una palanca 2 unida mediante una conexión mecánica de transmisión a un órgano de impulso de los contactos, un muelle de accionamiento del mecanismo (no representado) para provocar la apertura de los contactos durante una activación automática en un fallo, un activador diferencial con un transformador de detección de una corriente de fuga y un electroimán 11 destinado a cooperar con el cierre de dicha conexión mecánica del mecanismo. Este electroimán 11 comprende un núcleo penetrante 8 destinado a atravesar un tubo de conducción, formado por la carcasa de una bobina, cuando esta es recorrida por una corriente entre una posición de reposo, figuras 1, 3, 9 y 11a y una posición activa de activación, figuras 2, 4, 10 y 11. Este núcleo 8 vuelve automáticamente a la posición de reposo mediante un muelle 10 tras la acti-
vación.

Según la realización de las figuras 1 a 8, el medio de señalización M comprende un indicador 5 bajo la forma de una varilla articulada alrededor de un punto fijo 9 del aparato, estando dicha varilla 5 unida de manera articulada por una de sus extremidades al núcleo 8 del electroimán 1 y constando en su extremidad opuesta de un indicador visual 16 destinado a cooperar con una ventana 13 prevista en la parte superior de la caja 1. El indicador 5 consta también de una patilla 14 capaz de cooperar con una parte superpuesta 15 de una corredera 3 que se desliza al interior de la caja 1 paralelamente al desplazamiento del núcleo 8.

Esta corredera 3 es impulsada por la palanca 2 entre una posición de reposo (fig. 1) y una posición activa (figura 2) que se describirá más adelante. A tal efecto, la palanca 2 consta de una patilla de unión 4 capaz de impulsar la corredera 3 tras un cierto recorrido de cierre de la palanca 2. Entre la corredera 3 y la caja 1, se interpone un muelle 6 con el fin de devolver la corredera 3 a la posición de reposo.

Según la realización de las figuras 9 a 15, el medio de señalización M comprende los mismos elementos anteriormente descritos, pero el indicador 5, articulado alrededor del eje fijo 9, comprende una primera extremidad 5a que coopera con el medio de retención 3 y una segunda extremidad 5b unida al núcleo 8 del electroimán 11 de manera que el indicador 5 sea impulsado por el núcleo 8 en el sentido de activación y se desplace en rotación con respecto a dicho núcleo durante el rearme de éste último.

Según esta realización, el medio de señalización M consta además de un muelle 12 capaz de llevar el indicador visual 16 a una posición de reposo tras una maniobra de cierre de los contactos.

A continuación se describirá el funcionamiento del dispositivo de la invención sucesivamente para las dos realizaciones:

Según la primera realización, estando el disyuntor D cerrado (fig. 1 y 3), los mecanismos disyuntor y diferencial se bloquean y el indicador visual 16 desaparece, es decir, no está visible a través de la ventana 13, ya que se mantiene en posición mediante la pieza 7 retenida por el núcleo 8 del sistema de activación diferencial.

Durante la aparición de un fallo diferencial (fig. 2) y bajo el efecto de la fuerza de activación dada por el núcleo 8 (flecha A), el indicador 5 y el indicador visual 16 giran alrededor del eje 9.

La palanca 2, liberada del enganche del lado del disyuntor y equipada con la pieza de conexión 4 actúa sobre un mecanismo que impulsa la corredera 3, la cual, gracias a la liberación de material 15 al desplazarse de izquierda a derecha (flecha B), cierra la patilla 14 del indicador visual y la mantiene en posición "visible" (figura 2 y figura 4).

Durante el rearme del aparato, el muelle 10 del electroimán 11 empuja el núcleo 8 hacia atrás y pone así el conjunto diferencial en posición de trabajo. La acción del muelle de retorno 6 empuja la corredera 3 hacia atrás y desbloquea así el indicador visual 16. El aparato se encuentra entonces en posición de trabajo y apto para desempeñar su función.

Según la segunda realización, con el disyuntor D cerrado (figura 9), los mecanismos disyuntor y diferencial se bloquean y el indicador visual 16 desaparece. Durante un fallo diferencial (fig. 10 y 11), y bajo el efecto de la fuerza de activación dada por el núcleo 8 (flecha A), el indicador 5 y después el indicador visual 16 giran alrededor del eje 9. La palanca 2, liberada del enganche del lado del disyuntor y equipada con la pieza o patilla de conexión 4, se hace cargo de la corredera 3 la cual, en su desplazamiento de izquierda a derecha (flecha B), cierra la patilla 14 del indicador visual 16 y así la mantiene en posición "visible".

Contrariamente a la primera realización, el núcleo 8 vuelve rápidamente a su posición inicial mientras que el disyuntor está abierto (no visible gracias al hecho de que el indicador 5 puede desplazarse en rotación con respecto al núcleo 8 en este sentido). Durante el rearme (o cierre) del aparato, el muelle de retorno 6 empuja la corredera hacia atrás y desbloquea el indicador visual 16.

El muelle 12 lleva entonces el indicador visual 16 a su posición oculta. El aparato se encuentra entonces en posición de trabajo y apto para desempeñar su función. Se observará que la ventana 13 tiene además la función de proteger los mecanismos internos contra las penetraciones externas de cuerpos extraños.

Las ventajas técnicas vistas del usuario son las siguientes:

El indicador visual de señalización funciona independientemente de la fuente de alimentación de la instalación eléctrica que protege el disyuntor: es mecánica. Como resultado se obtiene una mayor seguridad para el usuario. Efectivamente, se garantiza la separación de los circuitos aguas arriba y aguas abajo en cualquier circunstancia; la información de un fallo diferencial es fiable sea cual sea el estado de la fuente; el aislamiento del usuario está garantizado y la información se memoriza en todos los casos.

La desaparición de la señalización se realiza a través de la sencilla maniobra de cierre del disyuntor por parte del usuario (algunos dispositivos requieren una acción en dos maniobras).

Las ventajas técnicas intrínsecas de la invención son las siguientes:

La tensión ejercida sobre el relé de activación diferencial es débil con lo que no se reduce la fiabilidad de la protección. Efectivamente, la fuerza de impulso del medio de señalización es débil y las fricciones de funcionamiento son reducidas.

La vuelta al estado inicial de las funciones diferenciales y de rearme del disyuntor son independientes de la inicialización de la señalización. Efectivamente, las conexiones mecánicas funcionales entre la función diferencial, el dispositivo de activación del disyuntor y la función de señalización de un fallo diferencial se realizan de tal manera que sus inicializaciones sean independientes.

La presencia de la ventana transparente permite proteger el aparato contra las intervenciones externas. Efectivamente, no permite al polvo ni a otros contaminantes penetrar en el aparato, lo que imposibilita una intervención externa sobre el funcionamiento del indicador visual y consecuentemente sobre el relé de activación.

Se observará que el montaje del mecanismo se ve facilitado por dispositivos apropiados. Efectivamente, un dispositivo permite mantener el muelle del indicador visual en una posición estable durante el montaje, y un segundo dispositivo permite la colocación automática en posición funcional de este muelle durante la colocación de la cubierta de la función diferencial.

Otro dispositivo permite sujetar el muelle de la corredera durante su instalación en el aparato.

Por último se observará que, según las dos realizaciones, el medio de señalización es autorrearmable gracias al muelle del electroimán, en el caso de la primera realización, o bien gracias al muelle asociado al indicador para la segunda realización.

Por supuesto, la invención no está limitada a los modos de realización descritos e ilustrados, los cuales se han dado a modo de ejemplo.

Así pues, la invención se puede aplicar a todo aparato de corte con corriente propia, con fuente auxiliar u otros que necesiten un medio de señalización de un fallo eléctrico cualesquiera.

De igual modo, aunque el dispositivo de la invención sea particularmente apropiado cuando el electroimán utilizado es del tipo de núcleo penetrante y por consiguiente de acción fugaz, será igualmente posible aplicar el concepto enunciado en las reivindicaciones 1 y 2 a un aparato de corte utilizando un relé del tipo de enganche magnético.

Claims (13)

1. Dispositivo de señalización de un fallo eléctrico por un dispositivo de corte, tal como un interruptor diferencial, que comprende:

- un par de contactos separables por polos en conexión eléctrica con un par de bornes de empalme,

- un mecanismo de control de los contactos que comprende una palanca unida por conexión mecánica de transmisión a un órgano de impulso de los contactos,

- un activador que comprende un medio de detección de un fallo eléctrico y un medio de activación, tal como un electroimán, capaz de provocar la apertura de los contactos durante la activación automática tras un fallo,

- un medio de señalización del estado activado del aparato que comprende un indicador capaz de ocupar ya sea una primera posición estable inactiva o una segunda posición estable activa de señalización de fallo bajo la acción del electroimán,

caracterizado por constar de una corredera (3), impulsada en traslación por dicha palanca para retener el indicador en la segunda posición en contra de la acción del medio de retorno (10, 12) de dicho indicador (5) en la primera posición, de manera que se memorice la información de la activación hasta una maniobra de cierre del aparato.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el electroimán (11) impulsa positivamente el indicador (5) entre las dos posiciones anteriormente citadas.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el medio de activación anteriormente citado (11) es un electroimán de núcleo penetrante (8), y porque el núcleo penetrante (8) impulsa positivamente el indicador (5) entre las dos posiciones anteriormente citadas.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el indicador (5) se coloca rotativo alrededor de un eje fijo (9) del aparato, se une de manera articulada por una de sus extremidades al núcleo (8) del electroimán (11) y coopera mediante su otra extremidad con el medio de retención (3) del indicador (5).

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el indicador (5) se articula alrededor de un eje fijo (9) del aparato y comprende una primera extremidad (5a), que coopera con el medio de retención (3), y una segunda extremidad (5b), unida al núcleo (8) del electroimán, (11) de manera que el núcleo (8) impulse el indicador (5) en el sentido de activación y se desplace en rotación con respecto a dicho núcleo durante el rearme de este último.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el indicador (5) consta además de un muelle (12) capaz de llevar al indicador (5) a la posición de reposo tras el rearme del aparato.

7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el medio de señalización M consta de un muelle (6), interpuesto entre la corredera (3) y la caja, capaz de llevar la corredera a la posición de reposo durante el rearme del aparato.

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la palanca (2) consta de una patilla (4) destinada a cooperar con la corredera (3) para impulsarla después de un cierto recorrido durante una activación automática y para no impulsarla durante una maniobra de cierre.

9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque el indicador (5) consta de una patilla (14) que coopera con una liberación de material (15) dispuesto en la corredera (3).

10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el indicador (5) consta de un indicador visual (16) del lado de la corredera (3) destinado a cooperar con una ventana (13) prevista en la caja.

11. Aparato de corte equipado con un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

12. Aparato según la reivindicación 11, caracterizado porque es de fuente auxiliar.

13. Aparato según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el dispositivo se utiliza para detectar un fallo de aislamiento.