ES2303827T3 - Elemento conductor para derivar un suministro de potencia electrica. - Google Patents
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Abstract
Un elemento conductor (100) adaptado para derivar un suministro de potencia eléctrica de un conductor principal a un dispositivo accesorio (30) asociado operativamente con un disyuntor de circuito (10), incluyendo un cuerpo contorneado que está adaptado para disponerse en un asiento (5) en el cuerpo del disyuntor de circuito (10) en el que se dispone un terminal para conexión a dicho conductor principal, incluyendo dicho cuerpo contorneado al menos una primera superficie (1) que está adaptada para apoyar contra una pared de dicho asiento (5) en el cuerpo de disyuntor de circuito, caracterizado porque incluye además una segunda superficie (2) que sobresale en ángulos rectos de la primera superficie (1) y está adaptada para acoplarse operativamente a un componente conductor adicional (20) que está adaptado para conectarse eléctricamente con dicho dispositivo accesorio (30), incluyendo dicho elemento conductor (100) una tercera superficie (3) que sobresale en ángulos rectos a la primera superficie (1) y está adaptada para conectarse estructuralmente al cuerpo de disyuntor de circuito y para hacer contacto eléctrico con dicho terminal de conexión, sobresaliendo dichas superficies segunda (2) y tercera (3) de dicha primera superficie (1) en dirección paralela entre sí.
Description
Elemento conductor para derivar un suministro de
potencia eléctrica.
La presente invención se refiere a un elemento
conductor para derivar un suministro de potencia eléctrica de un
conductor principal a un dispositivo accesorio asociado
operativamente con un disyuntor de circuito, en particular para
aplicaciones de bajo voltaje, es decir, con voltajes operativos de
hasta aproximadamente 1000 voltios.
Generalmente, los sistemas eléctricos
industriales de bajo voltaje que implican corrientes altas, y por lo
tanto altos niveles de potencia, utilizan normalmente dispositivos
específicos comúnmente conocidos en la técnica como disyuntores
automáticos de circuito.
Dichos disyuntores de circuito operan
típicamente con corrientes CA, cuyo valor nominal, dependiendo de
las aplicaciones, puede variar en un amplio rango, típicamente de
unos pocos cientos a varios miles de amperios, y se han concebido
con el fin de proporcionar un rendimiento esencial para asegurar la
correcta operación del sistema eléctrico en el que se introducen y
de la carga conectada.
En particular, dichos disyuntores de circuito
protegen la carga contra eventos anormales producidos, por ejemplo,
por fallos de cortocircuito o sobrecargas abriendo automáticamente
el circuito de suministro de potencia, permiten la correcta
introducción/desconexión de la carga en y del circuito, aseguran que
la corriente nominal para los varios usuarios conectados
corresponda realmente a la corriente requerida, y permiten, mediante
la intervención manual en una palanca que acciona dicho disyuntor
de circuito y que separa correspondientemente los contactos móviles
de los fijos, el pleno aislamiento de una carga con respecto a una
fuente de potencia y la consiguiente desconexión del circuito que
protegen.
En muchas aplicaciones prácticas, por ejemplo
cuando se utilizan en sistemas eléctricos industriales
automatizados, a los disyuntores de circuito se les asignan
funciones adicionales que son auxiliares con respecto a las básicas
que normalmente realizan; dichas funciones auxiliares pueden estar
relacionadas, por ejemplo, con la apertura o cierre a distancia del
circuito eléctrico en que se incluye el disyuntor de circuito, la
protección contra caídas del voltaje de suministro, y otros.
Cuando se precisan estas funciones auxiliares,
los disyuntores de circuito están equipados con dispositivos
accesorios apropiados asociados operativamente con ellos, tales
como, por ejemplo, bobinas de subvoltaje, bobinas de desconexión
shunt, etc.
La operación de estos accesorios requiere
normalmente el uso de un suministro de potencia dedicado, que se
puede obtener independientemente del circuito principal en el que el
disyuntor de circuito se usa o se puede derivar directamente de
dicho circuito.
En el primer caso, se utilizan componentes
adicionales, tales como por ejemplo transformadores o baterías,
según una solución que en cualquier caso no es ideal desde el punto
de vista de la instalación debido a los costos y la ocupación del
espacio.
En el segundo caso, en cambio, la potencia
eléctrica para alimentar los dispositivos accesorios se toma
directamente de los conductores principales del circuito hacia
arriba del disyuntor de circuito, usando conductores shunt.
En el estado actual de la técnica, este método
de suministrar potencia a los dispositivos accesorios se logra
según configuraciones que no están estandarizadas y se proporcionan
en virtud de medios de utillaje auxiliar que dependen
exclusivamente de la experiencia y del conocimiento del instalador.
Además, estas soluciones requieren mucha mano de obra,
especialmente cuando se ofrecen después de la instalación del
disyuntor de circuito, son caras, y son potencialmente peligrosas
con respecto a las condiciones de seguridad generales del instalador
y del sistema.
Por ejemplo, una solución que se utiliza
típicamente en paneles eléctricos implica disponer agujeros en las
barras de distribución a las que están conectados los cables
principales para conexión al disyuntor de circuito, y conectar
cables shunt a dichas barras mediante terminales apropiados; los
cables shunt se conectan posteriormente al dispositivo accesorio.
Estas operaciones son claramente desventajosas debido a su
laboriosidad intrínseca y al uso de mano de obra que implican;
además, la presencia de terminales y cables shunt, además de tener
un impacto en los costos, tiene un efecto negativo en las
condiciones de seguridad, especialmente si se reduce la distancia
entre las fases del circuito principal. Finalmente, dado que las
operaciones para derivar el suministro de potencia dependen de la
intervención manual de los instaladores, las posibilidades de
errores también aumentan. El documento US 5 107 396 describe un
dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.
La finalidad de la presente invención es
proporcionar un elemento conductor para derivar un suministro de
potencia eléctrica de un conductor principal a un dispositivo
accesorio asociado operativamente con un disyuntor de circuito que
permite obviar los inconvenientes de la técnica conocida y en
particular estandardizar las configuraciones constructivas,
facilitar el trabajo de los operadores y reducir sus posibilidades
de error.
Dentro del alcance de esta finalidad, un objeto
de la presente invención es proporcionar un elemento conductor para
derivar un suministro de potencia eléctrica de un conductor
principal a un dispositivo accesorio asociado operativamente con un
disyuntor de circuito que permite alimentar el dispositivo accesorio
directamente desde el circuito principal en el que se inserta el
disyuntor de circuito, eliminando el uso de terminales y cables
shunt.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un elemento conductor para derivar un suministro de
potencia eléctrica de un conductor principal a un dispositivo
accesorio asociado operativamente con un disyuntor de circuito que
permite mejorar las condiciones de seguridad generales tanto para
instaladores como para el sistema.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un elemento conductor para derivar un suministro de
potencia eléctrica de un conductor principal a un dispositivo
accesorio asociado operativamente con un disyuntor de circuito que
permite simplificar el trabajo de un instalador incluso cuando el
disyuntor de circuito ya ha sido instalado y permite reducir los
tiempos de intervención, evitando por ejemplo la provisión de
agujeros en las barras de distribución y facilitando los pasos de
cableado.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un elemento conductor para derivar un suministro de
potencia eléctrica de un conductor principal a un dispositivo
accesorio asociado operativamente con un disyuntor de circuito que
es altamente fiable, relativamente fácil de fabricar y de costos
competitivos.
Esta finalidad, estos objetos y otros que serán
evidentes a continuación se logran con un elemento conductor según
la reivindicación 1.
Se ha de entender que la expresión "conductor
principal" designa un conductor que es parte del circuito de
suministro de potencia en el que se incluye el disyuntor de
circuito.
De esta manera, en virtud del elemento conductor
según la invención es posible derivar la potencia requerida para la
operación del dispositivo accesorio directamente del conductor del
circuito principal de suministro de potencia en el que se usa el
disyuntor de circuito, sin usar terminales adicionales y cables
shunt, y según soluciones de construcción estandarizadas que
permiten simplificar el trabajo de los instaladores, reducir los
tiempos de intervención y aumentar las condiciones de seguridad.
Otras características y ventajas de la invención
serán evidentes por la descripción de algunas realizaciones
preferidas, pero no exclusivas, de un elemento conductor según la
invención, ilustrado solamente a modo de ejemplo no limitativo con
la ayuda de los dibujos acompañantes, donde:
La figura 1 es una vista en perspectiva del
elemento conductor según la invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva que
representa el elemento conductor de la figura 1 durante la
instalación en el cuerpo de un disyuntor de circuito.
La figura 3 es una vista en perspectiva del
elemento conductor de la figura 1, insertado en un asiento en el
cuerpo de un disyuntor de circuito.
La figura 4 es una vista en perspectiva del
elemento según la invención durante el acoplamiento a un enchufe
unipolar.
Con referencia a las figuras antes citadas, el
elemento según la invención, generalmente designado con el número
de referencia 100, incluye un cuerpo contorneado hecho de material
conductor eléctrico; dicho cuerpo contorneado se dispondrá en un
asiento 5 en el cuerpo de un disyuntor automático de circuito 10 en
que hay un terminal para conexión a un conductor principal (no
representado), y es adecuado para permitir la derivación de
potencia eléctrica de dicho conductor principal a un dispositivo
accesorio que está asociado operativamente con el disyuntor de
circuito, de la manera descrita con más detalle a continuación.
Las figuras 2 a 4 son vistas parciales de un
disyuntor automático de circuito multipolo de bajo voltaje 10 que,
según realizaciones ampliamente conocidas en la técnica y por lo
tanto no se representan en detalle, incluye terminales para
conexión a los conductores del circuito eléctrico en el que se
incluye, un recinto 11 que, para cada polo, contiene al menos un
contacto fijo y un contacto móvil, que se pueden acoplar/desacoplar
operativamente mutuamente, y medios de accionamiento adecuados para
suministrar la energía requerida para mover los contactos
móviles.
A su vez, el dispositivo accesorio,
esquemáticamente representado en la figura 4 por la caja delineada
30, puede estar constituido, por ejemplo, por una bobina de
subvoltaje, o por una bobina de desconexión shunt, o por una unidad
medidora; la realización de los varios dispositivos accesorios
usados comúnmente en la práctica, así como los métodos prácticos de
conexión al disyuntor de circuito asociado, son ampliamente
conocidos en la técnica y por lo tanto no se describen en
detalle.
Como se representa en detalle en la figura 1, el
cuerpo contorneado del elemento 100 incluye al menos una primera
superficie plana 1, que por ejemplo tiene, según se ve en vista en
planta, un cuerpo sustancialmente cuadrilátero con bordes
opcionalmente achaflanados, y una segunda superficie 2, que
sobresale en ángulos rectos de la primera superficie 1 junto a su
borde y que tiene un cuerpo en forma de varilla que tiene un extremo
adecuado para la conexión eléctrica a un componente conductor
adicional.
Dicho componente conductor, constituido por
ejemplo por un enchufe unipolar, esquemáticamente designado con el
número de referencia 20 en la figura 4, está conectado
eléctricamente a su vez al dispositivo accesorio del disyuntor de
circuito 10, de maneras ampliamente conocidas en la técnica y por lo
tanto no se describen aquí.
En una realización preferida, el elemento 100
incluye una tercera superficie 3 que sobresale en ángulos rectos a
la primera superficie 1 y tiene por ejemplo un cuerpo plano
sustancialmente cuadrilátero con bordes opcionalmente achaflanados
que es adecuado para hacer contacto eléctrico con el terminal
correspondiente del disyuntor de circuito; se ha formado un agujero
4 en la superficie 3 y es adecuado para alojar medios para fijación
al cuerpo del disyuntor de circuito 10.
Como una alternativa, se podría disponer la
conexión entre el elemento 100 y el disyuntor de circuito 10
conformando la superficie 1 de forma diferente, por ejemplo
dotándola de salientes apropiados que acoplan con asientos
correspondientes formados en el cuerpo del disyuntor de
circuito.
Según una realización que es ventajosa desde el
punto de vista de la producción, el elemento 100 está formado
monolíticamente de modo que la segunda superficie 2 y la tercera
superficie 3 sobresalgan de la superficie 1 sustancialmente en
ángulos rectos y en dirección paralela entre sí. Además, como se
representa en las figuras, las dos superficies 2 y 3 están
dispuestas en dos bordes mutuamente opuestos de la superficie 1;
como una alternativa, su colocación, así como su inclinación con
respecto a la superficie 1, se podría variar apropiadamente según
los varios requisitos y/o las necesidades de la aplicación.
Según una realización que es especialmente
preferida e incluso más ventajosa desde el punto de vista de la
producción, el cuerpo plano cuadrilátero de la tercera superficie 3
se forma directamente durante la producción del cuerpo de la
superficie 1, en virtud de un proceso que implica troquelar la
superficie 1 a lo largo de tres lados mutuamente consecutivos (con
bordes achaflanados correspondientes) que son internos a los bordes
del cuerpo de dicha superficie 1; la parte resultante se curva
posteriormente alrededor del borde que ha quedado estructuralmente
monolítico con la superficie 1 hasta que la superficie resultante 3
esté en ángulos sustancialmente rectos a la superficie 1. De esta
manera, comenzando con un solo elemento base, se obtienen dos
superficies activas que realizan funciones diferentes. Además, el
cuerpo en forma de varilla de la superficie 2 también se obtiene
mediante curvado con respecto a la superficie 1.
Como alternativa, el cuerpo del elemento 100
podría estar dispuesto en dos o más partes, por ejemplo fabricando
por separado el cuerpo que constituye la superficie 3 y conectándolo
posteriormente a las partes restantes, por ejemplo por
soldadura.
El uso práctico del elemento 100 se describe
ahora con especial referencia a las figuras 2 a 4.
Como se representa en dichas figuras, el
elemento 100 se inserta en un asiento 5 formado en el cuerpo del
disyuntor de circuito 10, de modo que la superficie 1 descanse
contra una pared del asiento 5; posteriormente se fija la
superficie 3 con el cuerpo del disyuntor de circuito 10, con medios
de fijación, típicamente un tornillo insertado en el agujero 4 y
enroscado a una pared 6 de dicho disyuntor de circuito. Una vez
completado el cableado del conductor principal al terminal de
conexión, la superficie 3 del elemento 100 está en contacto
eléctrico con una superficie del terminal de conexión y por lo tanto
con dicho conductor principal. Claramente, como se representa en la
figura 3, para cada polo del disyuntor de circuito 10 es posible
utilizar un elemento 100 que se inserta en un asiento
correspondiente 5. De esta manera, el conjunto constituido por el
disyuntor de circuito 10 y los elementos 100 constituye un bloque
que puede ser usado en la práctica como un solo componente
independiente. Consiguientemente, la presente invención también se
refiere a un disyuntor de circuito de bajo voltaje multipolo
incluyendo terminales para conexión a un circuito de suministro de
potencia eléctrica, un recinto que contiene, para cada polo, al
menos un contacto fijo y un contacto móvil que se pueden
conectar/desconectar mutuamente operativamente, medios de
accionamiento adecuados para suministrar la energía requerida para
mover los contactos móviles, caracterizado porque incluye al menos
un elemento conductor 100 del tipo descrito anteriormente.
A su vez, como se representa en la figura 4, el
elemento 100 se conecta posteriormente a un componente conductor,
en el caso específico un enchufe unipolar 20, que está conectado
eléctricamente al dispositivo accesorio asociado con el disyuntor
de circuito 10. En particular, según una solución que es efectiva
desde el punto de vista funcional y simple desde el punto de vista
constructivo, el acoplamiento entre el elemento 100 y el enchufe 20
es del tipo macho-hembra en virtud de la
introducción del extremo del cuerpo en forma de varilla de la
superficie 2 en un asiento 21 del enchufe. De esta manera, se
obtiene un dispositivo de derivación del suministro de potencia que
es funcionalmente efectivo, simple y rápido de proporcionar, y según
una configuración que es seguro, una vez libre de estorbos.
Consiguientemente, otro aspecto de la presente
invención se refiere a un dispositivo para derivar potencia de un
conductor principal a un dispositivo accesorio asociado
operativamente con un disyuntor de circuito, caracterizado porque
incluye un primer componente conductor, por ejemplo un enchufe
unipolar, que puede estar conectado eléctricamente a dicho
dispositivo accesorio, y un segundo elemento conductor 100 del tipo
descrito anteriormente.
También se deberá indicar que una vez que los
varios componentes han sido instalados y se han realizado las
conexiones eléctricas entre las varias partes, se obtiene en
conjunto un dispositivo para proteger e interrumpir un circuito de
suministro de potencia eléctrica que es altamente efectivo, seguro y
fiable al realizar tanto funciones básicas normalmente exigida al
disyuntor de circuito solo como las auxiliares que dependen del tipo
de accesorio a usar, obteniéndose el suministro de potencia al
dispositivo accesorio directamente del circuito de suministro de
potencia, eliminando así los inconvenientes técnicos y las
dificultades de construcción de la técnica conocida.
Consiguientemente, otro aspecto de la presente
invención se refiere a un dispositivo para proteger e interrumpir
un circuito de suministro de potencia eléctrica, caracterizado
porque incluye:
- un disyuntor de circuito multipolo de bajo
voltaje;
- un dispositivo accesorio asociado
operativamente con dicho disyuntor de circuito;
- un dispositivo para derivar potencia de un
conductor principal del circuito como se ha descrito
anteriormente.
En la práctica, se ha hallado que el elemento
conductor según la invención logra completamente la finalidad y los
objetos previstos, permitiendo obviar los inconvenientes de la
técnica anterior y proporcionando una serie significativa de
ventajas.
El elemento 100, en virtud de su estructura
constructiva, además de ser fácil de fabricar y económicamente
ventajoso, permite simplificar las operaciones requeridas para
derivar el suministro de potencia para un dispositivo accesorio,
reduciendo así los costos y los tiempos de producción, incluso
cuando el disyuntor de circuito ya ha sido instalado; además,
permite eliminar la utilización de terminales y cables de derivación
adicionales y tener soluciones de configuración estandarizada que
son independientes del conocimiento y la experiencia de los
instaladores, y carecen de estorbos y son seguras tanto para los
operadores como para el sistema propiamente dicho.
Claims (9)
1. Un elemento conductor (100) adaptado para
derivar un suministro de potencia eléctrica de un conductor
principal a un dispositivo accesorio (30) asociado operativamente
con un disyuntor de circuito (10), incluyendo un cuerpo contorneado
que está adaptado para disponerse en un asiento (5) en el cuerpo del
disyuntor de circuito (10) en el que se dispone un terminal para
conexión a dicho conductor principal,
incluyendo dicho cuerpo contorneado al menos una
primera superficie (1) que está adaptada para apoyar contra una
pared de dicho asiento (5) en el cuerpo de disyuntor de circuito,
caracterizado porque incluye además una segunda superficie
(2) que sobresale en ángulos rectos de la primera superficie (1) y
está adaptada para acoplarse operativamente a un componente
conductor adicional (20) que está adaptado para conectarse
eléctricamente con dicho dispositivo accesorio (30), incluyendo
dicho elemento conductor (100) una tercera superficie (3) que
sobresale en ángulos rectos a la primera superficie (1) y está
adaptada para conectarse estructuralmente al cuerpo de disyuntor de
circuito y para hacer contacto eléctrico con dicho terminal de
conexión, sobresaliendo dichas superficies segunda (2) y tercera
(3) de dicha primera superficie (1) en dirección paralela entre
sí.
2. El elemento conductor (100) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha segunda
superficie (2) tiene una configuración en forma de varilla, con un
extremo adecuado para conectarse eléctricamente con dicho
componente conductor adicional (20).
3. El elemento conductor (100) según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicho extremo de dicho
elemento en forma de varilla está conformado de manera que permita
un acoplamiento macho-hembra con dicho componente
conductor adicional.
4. El elemento conductor (100) según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicha tercera
superficie (3) tiene un cuerpo plano sustancialmente cuadrilátero
en el que hay un agujero (4) adecuado para acomodar medios para
fijar a una pared del cuerpo de disyuntor de circuito.
5. El elemento conductor (100) según una o
varias reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
dicho cuerpo contorneado está formado monolíticamente.
6. El elemento conductor (100) según la
reivindicación 5, caracterizado porque dicho cuerpo plano
sustancialmente cuadrilátero se puede obtener directamente de dicha
primera superficie (1) en virtud de un proceso de troquelado y
curvado.
7. Un disyuntor de circuito de bajo voltaje
multipolo (1) caracterizado porque incluye al menos un
elemento conductor (100) según una o varias reivindicaciones
precedentes.
8. Un dispositivo para derivar potencia de un
conductor principal a un dispositivo accesorio (30) asociado
operativamente con un disyuntor de circuito, caracterizado
porque incluye:
- un primer componente conductor, que puede
estar conectado eléctricamente a dicho dispositivo accesorio;
- un segundo elemento conductor (100) según una
o varias reivindicaciones 1 a 6.
9. Un dispositivo para proteger e interrumpir un
circuito de suministro de potencia eléctrica, caracterizado
porque incluye:
- un disyuntor de circuito multipolo de bajo
voltaje (1);
- un dispositivo accesorio (30) asociado
operativamente con dicho disyuntor de circuito (1); y
- un dispositivo según la reivindicación 8.
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