ES2345830T3 - Dispositivo para monitorizacion remota del estado de al menos una proteccion unipolar contra sobretensiones. - Google Patents
Dispositivo para monitorizacion remota del estado de al menos una proteccion unipolar contra sobretensiones. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo para una monitorización remota del estado de al menos una protección contra sobretensiones unipolar que consiste en un soporte (1) y al menos un elemento de protección enchufable (2), mientras que el soporte (1) y también los elementos de protección enchufables (2) están equipados con dispositivos mecánicos para detectar el cambio de estado de cada uno de los elementos de protección enchufables (2) y, además, el soporte (1) está equipado con dispositivos para el cambio del estado del conmutador en base a un cambio de estado de algunos de los elementos de protección enchufables (2) mientras que el conmutador (4) está equipado con dispositivos para conectar al conducto remoto del cambio de estado de la señal del conmutador, caracterizado porque en el soporte (1) existe, para cada elemento de protección enchufable (2), un elemento de posicionamiento suspendido (5) montado de manera recíproca que soporta, mediante su extremo indicador (5c), un elemento deslizante (2a) en el elemento de protección enchufable asociado (2) en el estado de conexión de la protección contra sobretensiones al circuito eléctrico, mientras que cada elemento de posicionamiento (5) se encuentra equipado en su otro extremo con una pestaña (5b), donde entre la pestaña (5b) y el elemento de protección enchufable (2) asociado se sitúa un extremo libre de una placa pasante de transmisión de señales (3), que está pivotada en su otro extremo en el soporte (1) en torno al eje situado en la dirección del ancho del soporte (1), donde, además, está montado un conmutador (4) en la abrazadera cuyo elemento de control (4) está situado en la ruta de la placa de transmisión de señales (3) después del cambio de estado del elemento de protección enchufable (2) asociado.
Description
Dispositivo para monitorización remota del
estado de al menos una protección unipolar contra
sobretensiones.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para monitorización remota del estado de al menos una
protección unipolar contra sobretensiones, que consiste en un
soporte y al menos un elemento de protección enchufable, de manera
que el soporte y también los elementos de protección enchufables
están equipados con dispositivos mecánicos para detectar el cambio
de estado de cada uno de los elementos de protección enchufables y,
además, el soporte está dotada de dispositivos para el cambio de
estado del conmutador en base a un cambio de estado de algunos de
los elementos de protección enchufables en tanto que el conmutador
está equipado con dispositivos para conectarse al conducto de la
señal remota del cambio de estado del conmutador.
El estado de los elementos de protección de las
protecciones contra sobretensiones puede ser detectado, de modo
habitual, de manera óptica directamente en el elemento de
protección. No obstante, a menudo se requiere una detección remota
del estado de las protecciones contra sobretensiones o, en
particular, de una transferencia de la información remota del
estado de las protecciones contra sobretensiones que se realiza, de
modo habitual, mediante una señal eléctrica.
Las soluciones bien conocidas de una transmisión
de señales a distancia del estado de la protección contra
sobretensiones consisten en una disposición adecuada de varios
elementos mecánicos, mediante los cuales se detecta el estado de la
protección contra sobretensiones o, en particular, el estado de los
elementos de protección de polos específicos de la protección
contra sobretensiones. Si existe un cambio de estado en al menos un
elemento de protección, este cambio se transfiere mediante elementos
mecánicos a un conmutador cuyo cambio de estado genera una señal
eléctrica, que es transferida además como información sobre el
estado de la protección contra sobretensiones a través de la línea
eléctrica. Mediante esto, es posible detectar de manera simple y
barata el cambio de estado de la protección contra sobretensiones
también a distancia. La definición "conmutador" representa
mediante cualquier posible tipo de elemento mecánico con una función
de conmutación, una función de desconexión, un conmutador inversor,
etc., independientemente de su magnitud y diseño. No obstante, por
razones económicas se utilizan cada vez menos las soluciones en las
que cada polo de la protección contra sobretensiones está equipado
con un conmutador y se utilizan cada vez más las soluciones en las
que más polos de la protección contra sobretensiones comparten un
conmutador.
Una de dichas soluciones es la solución según el
documento DE 38 05 890 C2 en la que los soportes de los elementos
de protección de polos específicos de la protección contra
sobretensiones están conectados entre sí y están equipados con una
barra de tracción compartida situada en la dirección de la fila de
soportes sobre todos los polos de la protección contra
sobretensiones. El movimiento de la barra de tracción está
controlado por elementos mecánicos que, en cada uno de los polos,
comprende una serie de brazos con una serie de muelles. La posición
de los brazos depende del estado del elemento de protección.
Mediante un cambio del elemento de protección, se produce un cambio
de posición del brazo en el soporte, que se transfiere a una barra
de tracción y transmite su movimiento hacia el conmutador que está
posicionado en una caja individual montada en el extremo de los
soportes al último soporte. Debido a la acción del extremo de la
barra de tracción en el conmutador se cambia el estado del
conmutador generando una señal eléctrica que se transfiere mediante
una línea eléctrica a una ubicación relevante distante.
El inconveniente de esta solución, excepto los
altos costes, consiste, en particular, en un aumento de la
necesidad de espacio, que representa un inconveniente en particular
en protecciones contra sobretensiones con un bajo número de
polos.
El inconveniente de la solución según el
documento DE 38 5 890 C2 se elimina por medio de la solución según
el documento DE 100 01 667 C1 que integra el conmutador directamente
en el soporte de la protección contra sobretensiones. El soporte se
fabrica como un conjunto independiente para 3 ó 4 polos de la
protección contra sobretensiones, es decir, para 3 ó 4 elementos de
protección. Se dispone una palanca articulada ubicada en el soporte
que actúa continuamente sobre el conmutador únicamente si ninguno de
los polos está desconectado del suministro principal. Cada polo
está equipado con un elemento mecánico y un muelle que cuando se
desconecta el polo de protección contra sobretensiones del
suministro principal provoca la inclinación del brazo de su
posición normal anulando su acción sobre el conmutador. Debido a
esto, se cambia el estado del conmutador provocando una señal
eléctrica que se transfiere, además, mediante una línea eléctrica a
un destino remoto específico.
El inconveniente de esta solución es que está
limitada a la disposición específica del soporte según el documento
DE 100 01 667 C1. Otro inconveniente es que la función de
transmisión de señales no permite la rotación de 180º del varistor
insertado que se consigue mediante un posicionamiento asimétrico del
elemento indicador del varistor insertado. Otro inconveniente
consiste en una acción permanente de la palanca articulada sobre el
conmutador, hasta que se produce la desconexión de cualquiera de los
elementos de protección de la protección contra sobretensiones del
suministro principal que exige un ajuste de presión regular y de
larga duración de la palanca articulada sobre el conmutador.
También se conoce una solución según el modelo
de utilidad DE número 20 2004 006 227 U1, que también utiliza una
palanca articulada montada en el soporte del elemento o elementos de
protección. La palanca articulada, en el estado normal, presiona en
dirección descendente de manera continua hacia el conmutador y los
elementos mecánicos que indican el estado del elemento de
protección de la protección contra sobretensiones no actúa contra
la palanca. Suponiendo que posteriormente tiene lugar un cambio de
estado del elemento de protección, los elementos mecánicos que
indican este cambio empiezan a actuar contra la acción del muelle
que presiona la palanca articulada contra el conmutador mediante
otro muelle (montado como parte de los elementos mecánicos), por
medio del cual se genera un cambio del estado interno del conmutador
que genera una señal eléctrica, que es transferida a través a una
línea eléctrica al destino remoto relevante.
El inconveniente de esta solución consiste en
que necesita una acción coordinada de una serie de muelles mediante
lo cual esta solución es sensible a variaciones en la fabricación
del sistema de elementos utilizado y es también sensible a la
estabilidad temporal variable de los parámetros de los muelles
específicos.
Esto da como resultado una limitación en el uso
de un conmutador para sólo un pequeño número de polos de protección
contra sobretensiones, exigiendo de manera simultánea en diseños
relativamente robustos de la palanca articulada en virtud de la
magnitud de las fuerzas de accionamiento y posibles deformaciones,
lo que representa otro inconveniente de esta solución.
El objetivo de la invención es eliminar, o al
menos minimizar, los inconvenientes de los antecedentes de la
técnica.
El objetivo de la invención se ha alcanzado
mediante la monitorización remota del estado de una protección
contra sobretensiones según la reivindicación 1, cuyo principio
consiste en que se dispone un elemento de posicionamiento
suspendido montado sobre un soporte de manera recíproca para cada
elemento de protección enchufable, donde el elemento de
posicionamiento soporta en su extremo indicador un elemento
deslizante en un elemento de protección enchufable asociado en el
estado de conexión de la protección contra sobretensiones al
circuito eléctrico mientras que cada elemento de posicionamiento
está equipado en su otro extremo con una pestaña, donde se sitúa
entre la pestaña y el elemento de protección asociado un extremo
libre de una placa de transmisión de señales pasante, que se
encuentra pivotada mediante su otro extremo en el soporte a lo largo
del eje situado en la dirección del ancho del soporte, donde además
se encuentra montado un conmutador en el soporte cuyo elemento de
control está situado en la ruta de la placa de transmisión de
señales después del cambio de estado del elemento de protección
enchufable asociado.
El dispositivo utiliza una disposición simple,
fiable y duradera con una placa de transmisión de señales de bajo
peso y suficiente rigidez que permite la detección del estado de
algunos polos de protección contra sobretensiones mediante una
placa de transmisión de señales y un conmutador. No existe ningún
muelle u otro elemento que actúe sobre la placa de transmisión de
señales en el estado sin defectos para mantener la placa de
transmisión de señales en la posición definida. Debido a que la
placa de transmisión de señales es muy ligera, no puede generar un
cambio del estado del conmutador por su peso en ninguna posición del
soporte. Mediante esto, se alcanza una simplificación significativa
de la construcción y una reducción de los costes de fabricación.
Según una realización preferente, los elementos
de posicionamiento suspendidos están situados en el soporte en una
posición en la que soportan mediante sus extremos indicadores un
elemento deslizante de los elementos de protección enchufables
asociados tanto en la posición normal como en la posición girada
180º, de manera que no tiene lugar ningún cambio en las propiedades
del dispositivo durante la rotación angular del elemento de
protección enchufable en el soporte.
Según una realización preferente, existe un
elemento de posicionamiento, equipado con una pestaña en su otro
extremo, dotado de una cavidad en la que se sitúa un muelle de
presión, que apoya un extremo en la parte inferior de la cavidad en
el elemento de posicionamiento y se apoya contra la pared del
soporte en su otro extremo, lo que es una solución simple, fiable y
duradera.
Desde el punto de vista de la fabricación se
prefiere, que la placa de transmisión de señales esté montada en
los bordes laterales de su otro extremo con vástagos que pivotan en
torno al eje en la dirección del ancho del soporte en los rebajes
del soporte.
La placa de transmisión de señales está
fabricada, en la realización preferente, de fibra de vidrio o
plástico.
Para evitar el deslizamiento del elemento de
protección enchufable con propiedades de protección erróneas en el
soporte se prefiere, cuando los elementos de protección enchufables
de diferentes propiedades de protección están equipados con
primeros identificadores diferentes entre sí mientras que el soporte
está equipado para cada polo de la protección contra sobretensiones
con el segundo identificador que contiene los elementos de
identificación correspondientes únicamente a los elementos de
identificación de los primeros identificadores de los elementos de
protección enchufables con las propiedades de protección
correspondientes.
La invención se muestra de forma esquemática en
el dibujo en el que la figura 1 representa una sección transversal
de un soporte en forma de U en el que se dispone un conmutador y un
bloque de conexiones, la figura 2 representa un dispositivo en una
disposición de cuatro polos y la figura 2a representa una proyección
en planta de una placa de transmisión de señales.
Un dispositivo para una monitorización remota
del estado de al menos una protección contra sobretensiones
unipolar comprende un soporte (1) en forma de U. Se dispone un
elemento de protección (2) enchufable para cada polo de la
protección contra sobretensiones deslizado en el soporte (1). El
soporte (1) puede estar formado como un sólo cuerpo o como varios
cuerpos (por ejemplo, un cuerpo para cada polo de protección contra
sobretensiones) conectado en una sola pieza mediante, por ejemplo,
remaches u otros elementos de conexión adecuados.
Los elementos de protección enchufables (2)
están equipados con un elemento deslizante (2a) que indica el
estado del elemento de protección enchufable (2) mediante su
posición. Si el elemento de protección (2) está conectado al
circuito eléctrico, es decir, si es capaz de llevar a cabo su
función de protección; el elemento deslizante (2a) se sitúa en la
posición mostrada en la figura 1 en la que el extremo indicador (5c)
del elemento de posicionamiento (5) soporta el elemento
deslizante.
El elemento de posicionamiento (5), o los
elementos en la protección contra sobretensiones de múltiples polos,
se montan en el soporte (1) en el lugar de cada uno de los
elementos de protección enchufables (2), mientras que se monta de
manera recíproca en la dirección de deslizamiento de los elementos
de protección enchufables (2) en el soporte (1) en el lugar de cada
uno de los elementos de protección enchufables (2) en el soporte
(1). El elemento de posicionamiento (5) se encuentra en el lugar de
cada uno de los elementos de protección enchufables (2) en el
soporte (1) para mejorar su movimiento siendo conducido en una guía
que, en el ejemplo representado, está formada por una pared
cilíndrica del orificio pasante en la pared (1a) del soporte (1).
El elemento de posicionamiento (5) está suspendido en la dirección
hacia el elemento de protección enchufable (2) mediante un muelle
de presión (5a) que se apoya en uno de sus extremos contra la
superficie del soporte (1) y en su otro extremo contra el elemento
de posicionamiento (5). El muelle de presión (5a) está comprimido
en la posición retraída del elemento de protección enchufable (2)
que está conectado al suministro principal, y el elemento de
posicionamiento (5) con su extremo equipado preferiblemente con la
pestaña (5b), soporta la superficie del soporte (1) o se encuentra
en las proximidades de la superficie.
Para evitar la sustitución del elemento de
protección enchufable (2) con propiedades de protección específicas
por un elemento de protección enchufable (2) con otras propiedades
de protección en el soporte (1), por ejemplo, deslizando un
elemento de protección enchufable (2) erróneo en el soporte (1), los
elementos de protección enchufables (2) de varias propiedades de
protección están equipados con primeros identificadores (8)
diferentes entre sí mientras que el soporte (1) está equipado para
cada polo de la protección contra sobretensiones con el segundo
identificador (9) que comprende dichos componentes de
identificación, por ejemplo varillas y aberturas, a los que
únicamente corresponden componentes de identificación de los
primeros identificadores (8) de elementos de protección enchufables
(2) con propiedades de protección correspondientes. Los componentes
de los identificadores (9) del soporte (1) tienen, por ejemplo,
tales dimensiones, por ejemplo ancho, longitud, etc., que es posible
deslizar en dicho soporte (1) únicamente elementos de protección
(2) con las propiedades de protección precisamente específicas que
aseguran una correcta función del elemento de protección (2)
específica con respecto al soporte (1) en todo momento. En el caso
en que los identificadores (8) y (9) del elemento de protección
enchufable (2) y del soporte (1) no se correspondan entre sí, no es
posible alcanzar una conexión funcional del soporte (1) y del
elemento de protección enchufable (2); de manera que se limita el
riesgo de deslizar el elemento de protección enchufable (2) erróneo
en el soporte (1). Los componentes de identificación de los
identificadores (8) y (9) están dispuestos de manera que también se
conservan las funciones de identificación cuando se rota 180º el
elemento de protección enchufable (2).
En el ejemplo representado, la parte de
posicionamiento (5) es guiada durante su movimiento recíproco en la
abertura del identificador (9) del soporte (1) a través del cual
pasa la parte de posicionamiento (5) o, en particular, su extremo
indicador (5c).
Existe una placa de transmisión de señales (3)
situada en el soporte (1) sobre toda su longitud o, en particular,
sobre el ancho de todos los polos de protección contra
sobretensiones, que se encuentra pivotada en uno de sus extremos en
torno al eje en la dirección de su longitud en el soporte (1), por
ejemplo, mediante varillas (3a) formadas en ambos extremos de la
placa de transmisión de señales (3), y pivotada en rebajes (1c) en
las paredes laterales del soporte (1), es decir, en las paredes
externas del soporte (1). El extremo libre (3b) de la placa de
transmisión de señales (3) se extiende en el espacio sobre la
pestaña (5b) de la parte de posicionamiento (5), el extremo libre
(3b) de la placa de señalización (3) se apoya libremente sobre la
pestaña (5b) de la parte de posicionamiento (5) en el ejemplo
mostrado en la figura 1. Debido a su fabricación, por ejemplo, de
plástico o fibra de vidrio adecuados o de cualquier otro material
adecuado con una baja densidad y una rigidez suficiente, la placa
de transmisión de señales (3) es de bajo peso, mientras que es lo
suficientemente rígida para una adecuada función del dispositivo.
La placa de transmisión de señales (3) puede pasar a través de
aberturas en el ancho del soporte (1) en las paredes internas del
soporte (1) o el soporte (1) se puede ajustar de tal manera que la
placa de transmisión de señales (3) esté situada en una cavidad del
soporte (1), etc.
Para asegurar que el dispositivo no depende de
una posición de inserción de los elementos de protección (2) en el
soporte (1), por ejemplo, para asegurar la función del dispositivo
también cuando se rota 180º el elemento de protección enchufable
(2), los elementos de posicionamiento suspendidos (5) están montados
en el soporte (1) de tal manera que también cuando el elemento de
protección enchufable (2) se rota 180º en el soporte (1) no cambian
las propiedades del dispositivo, por ejemplo, los elementos de
posicionamiento suspendidos (5) están montados en el soporte (1) de
forma simétrica en relación a la guía y mantienen los dispositivos
del elemento de protección enchufable (2) correspondiente en el
soporte (1).
Posteriormente, se monta un conmutador (4) en el
soporte (1), se monta preferentemente en el soporte (1) en la zona
destinada al montaje de uno de los polos de la protección contra
sobretensiones, mientras que el elemento de control (4b) del
conmutador (4) (un componente de presión en la disposición
representada) está situado en la ruta del movimiento de la placa de
transmisión de señales (3) entre las posiciones extremas de la placa
de transmisión de señales (3). El conmutador (4) está equipado con
patillas de conexión (4) a las que se conecta un elemento de
interconexión (7) o, como puede ser el caso, más elementos de
interconexión que están conectados en su otro extremo a las
patillas de conexión (6a) del bloque de conexión (6) al que es
posible conectar los cables no representados para una transmisión a
distancia de las señales del estado de la protección contra
sobretensiones. La placa de transmisión de señales (3), debido a su
bajo peso y suficiente rigidez, no provocará que el estado del
conmutador (4) cambie incluso en la posición en la que descansa todo
su peso sobre el elemento de control (4b) del conmutador (4).
La protección contra sobretensiones que consiste
en los elementos de protección enchufables (2) y el soporte (1),
cuando tienen lugar sobretensiones en el circuito eléctrico
protegido, realiza su función, reduce la sobretensión a un valor
admisible. Debido al envejecimiento y sobrecarga, en el elemento de
protección enchufable (2) se puede generar tal cambio en sus
propiedades que el elemento de protección enchufable (2) debe
desconectarse del suministro principal. Dicha desconexión del
suministro principal se genera mediante un mecanismo interno del
elemento de protección enchufable (2). Este cambio de estado del
elemento de protección enchufable (2) se manifiesta también en que
el elemento deslizante (2a) se desplaza a una nueva posición y, como
consecuencia, libera el bloqueo del movimiento de la parte de
posicionamiento (5) o, en particular, su extremo indicador (5c). El
elemento deslizante (2a) del elemento de protección enchufable (2)
se puede desplazar a su nueva posición en cualquier dirección y a
cualquier nueva posición en la que no obstruya el siguiente
movimiento de la parte de posicionamiento (5). El muelle de presión
(5a) de la parte de posicionamiento (5) presiona hacia afuera la
parte de posicionamiento (5) en la dirección de su eje longitudinal
y la pestaña (5a) de la parte de posicionamiento (5) presiona sobre
el extremo libre de la placa de transmisión de señales (3) que gira
sobre las varillas (3a) y presiona contra la pared (1a) del soporte
(1) mediante la acción de la pestaña. De esta manera, la placa de
transmisión de señales (3) presiona sobre el elemento de control
(4b) del conmutador (4) y se genera un cambio del estado del
conmutador (4). Este cambio es guiado mediante el elemento de
interconexión (7) o, como puede ser el caso, los elementos de
interconexión sobre el bloque de conexión (6) desde donde es
posible su transferencia además a la detección remota del estado de
protección contra sobretensiones.
La misma situación tiene lugar cuando se retira
el elemento de protección enchufable (2) del soporte (1), mediante
lo cual también se permite un control remoto de una desconexión de
la protección contra sobretensiones no autorizada, por ejemplo, por
acción humana, etc.
La invención se puede utilizar para la
protección contra las sobretensiones de circuitos eléctricos
básicamente arbitrarios.
Claims (7)
1. Dispositivo para una monitorización remota
del estado de al menos una protección contra sobretensiones
unipolar que consiste en un soporte (1) y al menos un elemento de
protección enchufable (2), mientras que el soporte (1) y también
los elementos de protección enchufables (2) están equipados con
dispositivos mecánicos para detectar el cambio de estado de cada
uno de los elementos de protección enchufables (2) y, además, el
soporte (1) está equipado con dispositivos para el cambio del estado
del conmutador en base a un cambio de estado de algunos de los
elementos de protección enchufables (2) mientras que el conmutador
(4) está equipado con dispositivos para conectar al conducto remoto
del cambio de estado de la señal del conmutador,
caracterizado porque en el soporte (1) existe, para cada
elemento de protección enchufable (2), un elemento de
posicionamiento suspendido (5) montado de manera recíproca que
soporta, mediante su extremo indicador (5c), un elemento deslizante
(2a) en el elemento de protección enchufable asociado (2) en el
estado de conexión de la protección contra sobretensiones al
circuito eléctrico, mientras que cada elemento de posicionamiento
(5) se encuentra equipado en su otro extremo con una pestaña (5b),
donde entre la pestaña (5b) y el elemento de protección enchufable
(2) asociado se sitúa un extremo libre de una placa pasante de
transmisión de señales (3), que está pivotada en su otro extremo en
el soporte (1) en torno al eje situado en la dirección del ancho del
soporte (1), donde, además, está montado un conmutador (4) en la
abrazadera cuyo elemento de control (4) está situado en la ruta de
la placa de transmisión de señales (3) después del cambio de estado
del elemento de protección enchufable (2) asociado.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque los elementos de posicionamiento
suspendidos (5) están montados en el soporte (1) en una posición
tal que sus extremos indicadores (5c) soportan el elemento
deslizante (2a) de los elementos de protección enchufables (2)
asociados tanto en la posición normal como también en una posición
girada 180º.
3. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de
posicionamiento (5) está equipado en su otro extremo con la pestaña
(5b) con una cavidad en la que se ubica un muelle de presión (5a),
que basa un extremo en la parte inferior de la cavidad del elemento
de posicionamiento (5) y su otro extremo se apoya contra la pared
del soporte (1).
4. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la placa de
transmisión de señales (3) está equipada en sus bordes laterales de
su otro extremo con varillas (3a) que pivotan en rebajes (1c) del
soporte (1) en torno al eje en la dirección del ancho del soporte
(1).
5. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la placa de
transmisión de señales (3) está fabricada en fibra de vidrio.
6. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la placa de
transmisión de señales (3) está fabricada en plástico.
7. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los elementos de
protección enchufables (2) de propiedades de protección diferentes
están equipados con primeros identificadores (8) diferentes entre
sí mientras que el soporte (1) está equipado para cada polo de la
protección contra sobretensiones con el segundo identificador (9),
que contiene los elementos de identificación correspondientes
únicamente a los elementos de identificación de los primeros
identificadores (8) de los elementos de protección enchufables (2)
con las propiedades de protección correspondientes.
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