ES2350655T3 - Dispositivo de protección contra las sobretensiones de asociación en serie de varios explosores de accionamiento simultáneo y procedimientos correspondientes. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones provisto de un primer terminal de conexión (2) y de un segundo terminal de conexión (3) destinados a permitir la conexión eléctrica de dicho dispositivo con dicha instalación eléctrica, dicho dispositivo comprendiendo: - un circuito que conecta eléctricamente dichos terminales de conexión primero y segundo (2, 3), dicho circuito comprendiendo una primera rama (4) comprendiendo al menos un primer componente de protección (5) así como una segundo rama (6) que comprende al menos un segundo componente de protección (7), dichos componentes de protección primero y segundo (5, 7) siendo dispuestos para pasar cada uno de un estado de bloqueo en el que se oponen a la circulación de una corriente eléctrica en su rama respectiva, a un estado conductor en el que permiten que una corriente de descarga fluya en su rama respectiva; - unos medios de accionamiento simultáneo (10) adaptados para dejar pasar de manera sensiblemente simultánea dichos componentes de protección primero y segundo (5, 7) de su estado de bloqueo a su estado conductor, el primer y/o el segundo componente de protección (5, 7) siendo formados respectivamente por un primer y un segundo explosor y los medios de accionamiento simultáneo (10) comprendiendo un primer y un segundo elemento de accionamiento (11, 12) asociados respectivamente al primer y al segundo componente de protección (5, 7), dichos elementos de accionamiento (11, 12) siendo adaptados, cuando se activan, para dejar pasar dichos componentes de protección primero y segundo (5, 7) de su estado de bloqueo a su estado conductor; y - un elemento de control (14) capaz de activar de manera sensiblemente simultánea el primer y el segundo elemento de accionamiento (11,12); en el cual: - el primer y/o el segundo elemento de accionamiento (11, 12) comprenden respectivamente un primer y un segundo auxiliar de cebado (15, 16), dichos auxiliares de cebado (15, 16) siendo adaptados para provocar, durante la activación respectiva de dichos elementos de accionamiento primero y segundo (11, 12), la aparición de una descarga disruptiva al nivel del primer y del segundo explosor (5, 7) respectivamente; - el primer auxiliar de cebado (15) se conecta eléctricamente al circuito secundario de un primer transformador (T1), de tal forma que el potencial de dicho primer auxiliar de cebado (15) pueda variar mediante la circulación de una corriente eléctrica en el circuito primario de dicho primer transformador (T1); - el segundo auxiliar de cebado (16) se conecta eléctricamente al circuito secundario de un segundo transformador (T2), de tal forma que el potencial de dicho segundo auxiliar de cebado (16) pueda variar mediante la circulación de una corriente eléctrica en el circuito primario de dicho segundo transformador (T2); caracterizado por el hecho de que: - la primera y la segunda rama (4, 6) se asocian eléctricamente en serie; y - dichos transformadores primero y segundo (T1 T2) presentan un circuito primario común, o dichos transformadores primero y segundo son distintos y sus circuitos primarios respectivos se conectan en serie.
Description
Dispositivo de protección contra las
sobretensiones de asociación en serie de varios explosores de
accionamiento simultáneo y procedimientos correspondientes.
La presente invención se refiere al campo
técnico general de los dispositivos de protección de instalaciones y
de equipos eléctricos contra las sobretensiones, particularmente
contra las sobretensiones causadas por los rayos.
La presente invención se refiere más
particularmente a un dispositivo de protección de una instalación
eléctrica contra la sobretensión provisto de un primer terminal de
conexión y de un segundo terminal de conexión destinados a permitir
la conexión eléctrica de dicho dispositivo a dicha instalación
eléctrica, dicho dispositivo comprendiendo un circuito que conecta
eléctricamente dichos primer y segundo terminales de conexión, dicho
circuito comprendiendo una primera rama que comprende al menos un
primer componente de protección así como una segunda rama que
comprende al menos un segundo componente de protección, dichos
primero y segundo componentes de protección siendo adaptados pasar
cada uno de un estado de bloqueo en el que se oponen a la
circulación de una corriente eléctrica en su rama respectiva a un
estado de conducción en el que permiten que una corriente de
descarga fluya en su rama respectiva.
La presente invención se refiere también a un
método de protección de una instalación eléctrica contra las
sobretensiones durante el cual se conecta eléctricamente a dicha
instalación eléctrica un dispositivo de protección provisto de un
primer terminal de conexión y un segundo terminal de conexión, dicho
dispositivo comprendiendo un circuito que conecta eléctricamente
dichos primer y segundo terminales de conexión, dicho circuito
comprendiendo una primera rama que comprende al menos un primer
componente de protección así como una segunda rama que comprende al
menos un segundo componente de protección, dichos primer y segundo
componentes de protección siendo adecuados para pasar cada uno de un
estado de bloqueo en el que se oponen a la circulación de una
corriente eléctrica en su rama respectiva a un estado de conducción
en el que permiten que una corriente de descarga fluya en su rama
respectiva.
La presente invención se refiere finalmente a un
proceso de fabricación de un dispositivo de protección de una
instalación eléctrica contra las sobretensiones provisto de un
primer terminal de conexión y de un segundo eléctricamente dichos
primer y segundo terminales de conexión, dicho circuito
comprendiendo una primera rama que comprende al menos un primer
componente de protección así como una segunda rama que comprende al
menos un segundo componente de protección, dichos primero y segundo
componentes de protección siendo adecuados para pasar cada uno de un
estado de bloqueo en el que se oponen a la circulación de una
corriente eléctrica en su rama respectiva a un estado de conducción
en el que permiten que una corriente de descarga fluya en su rama
respectiva.
Se conoce el hecho de utilizar dispositivos de
protección de instalaciones eléctricas con el fin de preservar estas
últimas de las sobretensiones, en particular sobretensiones
transitorias provocadas por fenómenos atmosféricos de rayos o
también por incidentes de maniobra al nivel de las redes.
Estos dispositivos de protección en general
denominados "pararrayos" tienen como objetivo esencial
pasar a la tierra las corrientes de defecto y nivelar las
sobretensiones a valores compatibles con la estabilidad de la
instalación eléctrica y de los equipos a los que se conectan.
Los pararrayos conocidos se pueden basar en
tecnologías diferentes, según la naturaleza del componente de
protección que ponen en obra.
Se conoce en particular pararrayos de
explosores, es decir que utilizan en forma de componentes de
protección, un dispositivo comprendiendo dos electrodos montados
opuestos, uno conectado eléctricamente a la fase que proteger
mientras que el otro se conecta eléctricamente a la tierra. Dichos
electrodos se separan por una zona aislante, formada por ejemplo por
una lámina de gas, tal como el aire o también un cuerpo dieléctrico.
Cuando la tensión eléctrica entre los dos electrodos alcanza un
nivel predeterminado, se produce un fenómeno de cebado que lleva al
establecimiento de un arco eléctrico entre dichos electrodos. Dicho
arco crea un cortocircuito que permite que la corriente de defecto
fluya en la tierra, lo que tiene por efecto de proteger los equipos
conectados hacia abajo del pararrayos.
Tales pararrayos de explosores sin embargo
presentan un inconveniente mayor ligado precisamente al
establecimiento de un arco eléctrico entre sus electrodos. En
efecto, después de dejar fluir la corriente de defecto en la tierra,
el arco eléctrico no se apaga espontáneamente y continúa así a dejar
fluir una corriente, llamada corriente de continuación, la cual se
emite por la fuente de la instalación que proteger.
Para evitar problemas de seguridad ligados a un
calentamiento no controlado del pararrayos y con el fin de
garantizar la continuidad de servicio, es importante cortar
rápidamente esta corriente de continuación.
El corte de tal corriente de continuación se
puede efectuar por un órgano de corte general de la red, del tipo
disyuntor. Sin embargo, la utilización de tal órgano de corte
general provoca la desactivación de servicio de la red en su
conjunto.
Además, es necesario que el órgano de corte en
cuestión se combine con el pararrayos, en base a informaciones
proporcionadas generalmente por el constructor de pararrayos. En
ciertas situaciones, se debe añadir un órgano de corte destinado al
pararrayos. El conjunto de estos factores contribuye a una
complejidad de la elección y de la instalación del pararrayos y del
órgano de corte asociado.
Es por lo tanto preferible que el mismo
pararrayos pueda cortar la corriente de continuación sin provocar la
abertura del órgano de corte general.
Los explosores conocidos presentan, por su
propia construcción, una capacidad intrínseca de corte de la
corriente de continuación. Sin embargo, en general ésta es
insuficiente para las condiciones reales de funcionamiento que
pueden poner en práctica corrientes de continuación de intensidad
importante en circulación en los conductores de fase.
Por esta razón, se han utilizado diversos medios
en la técnica anterior para incrementar la capacidad de corte de los
explosores.
A modo de ejemplo, se conoce el hecho de proveer
un explosor con una cámara de corte que permite fraccionar el arco
eléctrico en una pluralidad de arcos con el fin de facilitar su
extinción.
Sin embargo, el hecho de recurrir a estas
cámaras de corte presenta límites inherentes con respecto a las
reglas de dimensionamiento que rigen su funcionamiento. En primer
lugar, para incrementar la capacidad de corte del dispositivo, es
necesario incrementar el tamaño de la cámara de fraccionamiento, lo
cual tiene como efecto inmediato de aumentar de manera significativa
las dimensiones totales del dispositivo. Posteriormente, como la
eficacia de la cámara de corte está ligada por una parte a la
distancia que la separa de la zona de cebado y por otra parte a la
abertura angular de los electrodos, tal sobredimensionamiento es
susceptible de degradar los rendimientos del pararrayos, sea por
influencia en un sentido desfavorable de la capacidad de descarga de
las corrientes de defecto, o bien mediante el retraso del soplado
del arco y por consiguiente su extinción.
También se conoce el hecho de asociar en serie
con un explosor una resistencia de carga cuya función es limitar la
corriente de continuación con el fin de facilitar su corte por dicho
explosor.
Sin embargo, esta solución presenta el
inconveniente de introducir una tensión en los terminales de la
resistencia cuando una corriente circula a través del dispositivo,
donde dicha tensión se va a sumar a la tensión de arco del explosor.
Esta solución se reserva así generalmente para los pararrayos
destinados a dejar fluir escalas de corriente de amplitud débil y
mediana, para que la presencia de la resistencia no degrade
significativamente el nivel de protección ofrecido.
Además, ya se conoce por
FR-A-2 864 711 un dispositivo de
protección contra la sobretensión comprendiendo dos explosores
conectados en paralelo y un sistema de
pre-activación respectivo conectado eléctricamente
al explosor correspondiente para permitir su cebado, el dispositivo
incluye también un sistema de control que permite activar
simultáneamente los sistemas de pre-activación para
que éstos accionen simultáneamente los dos explosores. Cada sistema
de pre-activación comprende un electrodo de
accionamiento y un transformador cuyo circuito secundario se conecta
al electrodo de activación, los circuitos primarios de los dos
transformadores siendo montados en paralelo.
Los objetos asignados a la invención se destinan
por lo tanto a paliar los diferentes inconvenientes enumerados
anteriormente y a proponer un nuevo dispositivo de protección contra
las sobretensiones que presenta una capacidad de corte mejorada de
la corriente de continuación al mismo tiempo que ofrece un nivel de
protección óptimo gracias a un tiempo de respuesta corto y a una
buena capacidad de fluidez de la corriente de defecto, y que permita
mantener una buena capacidad de corte bajo tensiones nominales
elevadas.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un nuevo dispositivo de protección contra las sobretensiones cuya
concepción es particularmente simple y barata.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un nuevo dispositivo de protección contra las sobretensiones que
pone en obra componentes eléctricos estándar.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un nuevo dispositivo de protección contra las sobretensiones que sea
particularmente compacto y de pequeñas dimensiones.
Los objetos asignados a la invención consisten
también en proponer un nuevo método de protección de una instalación
eléctrica contra las sobretensiones que permite mejorar la capacidad
de corte de la corriente de continuación al mismo tiempo que
optimiza el nivel de protección de dicho dispositivo.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un proceso de fabricación de un dispositivo de protección de una
instalación eléctrica contra las sobretensiones que confiere a dicho
dispositivo una capacidad de corte mejorada y un nivel de protección
optimizado.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un proceso de fabricación de un dispositivo de protección contra las
sobretensiones que sea particularmente simple y poco costoso.
\newpage
Los objetos asignados a la invención se obtienen
con la ayuda de un dispositivo de protección de una instalación
eléctrica contra las sobretensiones tal como definido en la
reivindicación 1.
Las otras reivindicaciones se refieren a modos
de realización preferidos del dispositivo según la invención y a su
utilización.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán de forma más detallada con la lectura de la descripción
siguiente, y también con la ayuda de los dibujos anexos provistos de
manera ilustrativa y no limitativa, en los cuales:
- la figura 1 ilustra un esquema eléctrico de un
primer modo de realización de un dispositivo de protección contra
las sobretensiones conformemente a la invención.
- la figura 2 ilustra un esquema eléctrico de un
segundo modo de realización de un dispositivo de protección contra
las sobretensiones conformemente a la invención.
El dispositivo de protección 1 d conformemente a
la invención se destina a ser conectado en derivación ("en
paralelo") sobre una instalación eléctrica con el fin de
protegerla de las sobretensiones, en particular transitorias.
La expresión "instalación eléctrica" hace
referencia a todo tipo de aparato o de red alimentada eléctricamente
y susceptible de sufrir perturbaciones de tensión, particularmente
sobretensiones transitorias debidas a los rayos.
El dispositivo de protección 1 puede así de
manera ventajosa constituir un pararrayos.
El dispositivo de protección 1 conformemente a
la invención se provee particularmente para disponerse entre una
fase de la instalación que proteger y la tierra. Por otra parte, sin
salir del marco de la invención, el dispositivo 1 se puede conectar
entre la neutral y la tierra, entre la fase y la neutral, o también
entre dos fases para realizar una protección diferencial.
Con el fin de permitir la conexión eléctrica de
dicho dispositivo con dicha instalación eléctrica, éste se provee
con un primer terminal de conexión 2 y un segundo terminal de
conexión 3.
Dicho dispositivo 1 comprende un circuito que
conecta eléctricamente dichos terminales de conexión primero y
segundo 2, 3, dicho circuito comprendiendo una primera rama 4 que
comprende al menos un primer componente de protección 5, así como
una segunda rama 6 que comprende al menos un segundo componente de
protección 7.
Dichos componentes de protección primero y
segundo 5, 7 son adaptados para pasar cada uno de un estado de
bloqueo en el que se oponen a la circulación de una corriente
eléctrica en su rama respectiva, a un estado conductor en el que
permiten que una corriente de descarga pase en su rama
respectiva.
Más particularmente, de preferencia dichos
componentes de protección primero y segundo 5, 7 pueden, cuando una
tensión más elevada que la tensión nominal de funcionamiento de la
instalación eléctrica se aplica a los terminales de conexión 2, 3
del dispositivo 1, presentar una impedancia débil y en consecuencia
descargar una corriente de defecto generada por la aplicación de
dicha supertensión, al mismo tiempo que presentan, cuando una
tensión que corresponde a la tensión nominal de funcionamiento de la
instalación eléctrica se aplica a los terminales de conexión 2, 3,
una impedancia muy elevada que limita, incluso impide, la
circulación de una corriente eléctrica en las primera y segunda
ramas 4, 6.
Según una característica importante de la
invención, la primera rama 4 y la segunda rama 6 se asocian
eléctricamente en serie y el dispositivo 1 comprende medios de
accionamiento simultáneo 10 adaptados para dejar pasar de manera
sensiblemente simultánea dichos componentes de protección primero y
segundo 5, 7 de su estado de bloqueo a su estado conductor.
Además, el paso del estado de bloqueo al estado
conductor se efectúa en un tiempo muy corto, de preferencia inferior
o igual a 5 microsegundos.
Asimismo, los medios de accionamiento simultáneo
10 permiten dirigir el paso del dispositivo 1 de un estado en el que
el circuito formado por las ramas primera y segunda 4, 6, presenta
una impedancia fuerte y a través de éste sólo pasa una corriente de
intensidad débil, incluso sensiblemente nula, a un estado conductor
en el que presenta una impedancia reducida, incluso casi nula, y
permite así que fluya una corriente de defecto de intensidad
elevada.
Con la expresión "pasar de manera
sensiblemente simultánea de su estado de bloqueo a su estado
conductor", se indica que los pasos respectivos del primer
componente de protección y del segundo componente de protección de
su estado de bloqueo a su estado conductor coinciden temporalmente,
o al menos se realizan en un lapso de tiempo muy reducido. En otras
palabras, el desfase temporal entre el momento en el que el primer
componente de protección se vuelve conductor y el momento en el que
el segundo componente de protección se vuelve conductor es
particularmente corto y de preferencia sensiblemente nulo.
\newpage
En particular, la ausencia de retraso ligado a
un paso aleatorio, o de etapas en cascada, de los componentes de
protección de su estado de bloqueo a su estado conductor permite de
manera ventajosa establecer muy rápidamente, entre los terminales de
conexión 2, 3, un circuito conductor capaz de descargar una
corriente de descarga, lo cual confiere al dispositivo 1 conforme a
la invención un tiempo de respuesta muy corto y por consiguiente le
permite ofrecer un nivel de protección excelente a la instalación
eléctrica mediante el nivelado de las sobretensiones a un nivel
relativamente bajo.
En otras palabras, los medios de accionamiento
simultáneo 10 se instalan para conferir al dispositivo 1 un tiempo
de respuesta muy corto, es decir para dejar transcurrir, entre la
aparición de una supertensión en los terminales de conexión del
dispositivo tomado en su estado de bloqueo y el paso del dispositivo
en régimen conductor con la circulación de la corriente de descarga
a través del componente de protección primero y segundo, al máximo
una duración de algunos microsegundos, de preferencia inferior o
igual a 5 microsegundos, y de manera particularmente preferencial
inferior o igual a 2 microsegundos.
De preferencia, los medios de accionamiento
simultáneos 10 comprenden un primero elemento de accionamiento 11
asociado al primer componente de protección 5, dicho primer elemento
de accionamiento 11 siendo provisto, cuando se activa, para dejar
pasar dicho primer componente de protección 5 de su estado de
bloqueo a su estado conductor.
Además, los medios de accionamiento simultáneo
10 comprenden de preferencia un segundo elemento de activación 12
asociado respectivamente al segundo componente de protección 7,
dicho segundo elemento de activación 12 siendo capaz, cuando éste se
activa, de dejar pasar dicho segundo componente de protección de su
estado de bloqueo a su estado conductor.
Según una variante de realización preferencial,
el dispositivo 1 conforme a la invención comprende también un
elemento de control 14 susceptible de activar de manera
sensiblemente simultánea el elemento de activación primero y segundo
11, 12, con el fin de hacer pasar de manera sensiblemente simultánea
los componentes de protección primero y segundo 5, 7 de su estado de
bloqueo a su estado conductor.
Según una característica importante de la
invención, dicho elemento de control 14 es sensible a la tensión
aplicada a los terminales de conexión 2, 3 del dispositivo 1 y puede
activar los elementos de activación primero y segundo 11, 12 cuando
dicha tensión sobrepasa un umbral predeterminado.
Más particularmente, cuando la tensión en los
terminales 2, 3 del dispositivo 1 excede un valor máximo admisible
por la instalación protegida, el elemento de control 14 excita
simultáneamente el primer y el segundo elemento de activación 11, 12
y en consecuencia provoca la oscilación de los dos componentes de
protección 5, 7 de su estado de bloqueo a su estado conductor.
De este modo, el tiempo necesario para el
establecimiento del régimen conductor y el establecimiento de una
corriente de defecto entre los terminales de conexión 2 y 3 a través
de las primera y segunda ramas 4, 6, es sensiblemente similar al
tiempo necesario para el establecimiento del régimen que pasa en el
seno del primer o del segundo componente de protección considerado
individualmente.
A pesar de que uno u otro de los componentes de
protección 5, 7 puede ser formado por un componente de potencia de
semiconductor, como un tiristor por ejemplo, el primer componente de
protección 5 es de manera particularmente preferida formado por un
primer explosor.
Además, de manera particularmente preferida, el
segundo componente de protección 7 se forma por un segundo
explosor.
Tal selección tecnológica permite minimizar de
forma ventajosa el coste de fabricación del dispositivo al mismo
tiempo que se mejora su robustez con respecto a corrientes de rayos
y a su longevidad.
Además, como se representa en las figuras 1 y 2,
la primera y la segunda rama 4, 6 contienen de preferencia
únicamente su componente de protección 5, 7 respectivo, excluyendo
todos los otros, de tal modo que ningún componente adicional es
susceptible de impedir que la corriente de rayos fluya entre los
terminales de conexión 2, 3.
Los explosores primero y segundo presentan cada
uno al menos un par de electrodos principales entre las cuales se
puede establecer un arco eléctrico.
A continuación, se considerará por comodidad de
descripción que el primer y el segundo componente de protección 5, 7
son formados los dos por un explosor, sin que eso constituya una
limitación de la invención. De este modo, de manera particularmente
preferida, el dispositivo de protección 1 conforme a la invención
incluye al menos un primer y un segundo explosor asociados en serie
así como unos medios de accionamiento simultáneo adaptados para
provocar el cebado sensiblemente simultáneo de dichos primer y
segundo explosores.
Según esta variante de realización preferida la
expresión "cebado sensiblemente simultáneo" indica que
el tiempo necesario para el establecimiento del régimen conductor,
es decir para el cebado del primer y del segundo explosor 5, 7 con
el fin de permitir el establecimiento de una corriente de defecto
entre los terminales de conexión 2 y 3 a través de las ramas primera
y segunda 4, 6, es sensiblemente próximo al tiempo necesario para el
establecimiento del régimen conductor en el seno del primer o del
segundo explosor considerado individualmente.
Por supuesto, si el primer y el segundo explosor
no son idénticos, de tal forma que presenten intrínsicamente unos
tiempos de respuesta individuales diferentes, el tiempo de respuesta
de su asociación en serie corresponderá sensiblemente al tiempo de
respuesta del explosor más lento que cebar.
En otras palabras, los medios de accionamiento
simultáneo 10 permiten conferir al conjunto formado por los
explosores 5, 7 en serie, y más generalmente al dispositivo 1
conforme a la invención, una tensión umbral de cebado reproducible y
sensiblemente igual a la tensión elemental de cebado de uno de
dichos explosores, mientras que dicha tensión de cebado de un mismo
conjunto desprovisto de tales medios de accionamiento simultáneo
estará comprendida aleatoriamente entre la tensión umbral de cebado
de uno de los explosores y la suma de las tensiones umbral de cebado
de cada uno de los explosores.
De manera ventajosa, gracias a los medios de
accionamiento simultáneo, la asociación en serie del segundo
explosor con el primero no induce casi ningún retraso en la
respuesta global del dispositivo 1, con respecto al tiempo de
respuesta individual de los explosores primero y segundo 5, 7.
En particular, la duración necesaria para el
cebado del conjunto formado por los dos explosores 5, 7 asociados en
serie, puede ser de preferencia inferior a 5 microsegundos y de aún
más preferiblemente inferior a 2 microsegundos.
De este modo, los medios de accionamiento
simultáneo conformes a la invención son adaptados para provocar una
activación precoz del dispositivo 1 mediante una actuación
simultáneamente sobre cada explosor 5, 7 montado en serie con el fin
de disponer cada explosor 5, 7 en condiciones de accionamiento
anticipado por una reducción individual de su
tensión-umbral de cebado, particularmente por
ionización del espacio interelectrodos, lo que tiene como efecto de
bajar, en el mismo período, la tensión-umbral de
cebado del conjunto del dispositivo (es decir de optimizar el nivel
de protección que dicho dispositivo garantiza).
De manera ventajosa, la puesta en condiciones de
cebado del primer explosor por los medios de activación se realiza
en «tiempo oculto», durante el ínfimo lapso de tiempo necesario para
la puesta en condiciones de cebado del segundo explosor (o
inversamente), de tal modo que se minimiza el tiempo de respuesta
entre la aparición de una sobretensión en los terminales de conexión
2, 3 y el paso al estado conductor del conjunto de dos ramas 4, 6,
es decir la duración transcurrida entra el momento en el que empieza
la subida de tensión y el momento en el que los explosores están
ambos dispuestos en condiciones de cebado para que se puedan girar
de manera sensiblemente simultánea en su estado conductor.
Según una variante de realización preferida, el
primer elemento de accionamiento comprende un primer auxiliar de
cebado 15 que puede provocar, durante la activación de dicho primer
elemento de accionamiento 11, la aparición de una descarga
disruptiva al nivel del primer explosor 5.
De preferencia, el segundo elemento de
accionamiento 12 comprende respectivamente un segundo auxiliar de
cebado 16, dicho segundo auxiliar de cebado 16 siendo capaz de
provocar, durante la activación del segundo elemento de
accionamiento 12, la aparición de una descarga disruptiva al nivel
del segundo explosor 7 respectivamente.
Por "auxiliar de cebado" se designa
un elemento que es capaz de ejercer, bajo la dependencia del
elemento de accionamiento asociado, una acción que modifica los
parámetros eléctricos a proximidad de uno o varios electrodos
principales del explosor al que se asocia. Se puede pilotar así
dinámicamente el cebado del explosor asociado.
En particular, el auxiliar de cebado puede
contribuir a generar una perturbación del campo eléctrico capaz de
crear una ionización y facilitar la aparición de un arco
eléctrico.
De manera particularmente preferida, el primer
auxiliar de cebado 15 se forma por un electrodo auxiliar, situado de
preferencia entre los electrodos principales del primer explosor
5.
Asimismo, una variación del potencial eléctrico
aplicado al primer auxiliar de cebado 15 de manera ventajosa puede
crear una diferencia de potencial entra dicho primero auxiliar de
cebado 15 y uno de los electrodos principales del primer explosor 5.
En otros términos, se puede así crear una polarización que permite
la aparición de una descarga disruptiva entre el primer auxiliar 15
de cebado y uno de los electrodos principales de dicho primer
explosor, y esta descarga acciona a su vez el cebado de un arco
eléctrico entre los electrodos principales de dicho primer
explosor
5.
5.
Con este fin, de preferencia el primer auxiliar
de cebado 15 se conecta eléctricamente al circuito secundario (o
"bobinado secundario") de un primer transformador T1, de
tal modo que el potencial de dicho primero auxiliar de cebado se
pueda variar mediante la circulación de una corriente eléctrica en
el circuito primario (o "bobinado primario") de dicho
primer transformador T1.
\newpage
De manera ventajosa, se puede determinar la
polaridad y la amplitud de dicha diferencia de potencial por
elección del sentido de devanamiento del circuito secundario y la
relación entre el número de espiras del circuito secundario y el
número de espiras del circuito primario del primer transformador
T1.
Particularmente se puede obtener una
amplificación de tensión entre el circuito primario y el circuito
secundario.
De manera similar a lo que se ha descrito para
el primer auxiliar de cebado 15, el segundo auxiliar de cebado 16 se
puede formar por un electrodo auxiliar situado entre los electrodos
principales del segundo explosor 7. Dicho segundo auxiliar de cebado
16 también puede ser conectado eléctricamente al circuito secundario
de un segundo transformador T2 de tal modo que el potencial de dicho
segundo auxiliar de cebado 16 puede variar mediante la circulación
de una corriente eléctrica en el circuito primario de dicho segundo
transformador T2, con el fin de generar una diferencia de potencial
entre el segundo auxiliar de cebado 16 y uno de los electrodos
principales del segundo explosor 7.
Según una variante de realización preferencial,
los transformadores primero y segundo T1, T2 presentan un circuito
primario común, de tal modo que cuando una corriente recorre dicho
circuito primario común, los dos bobinados secundarios asociados
respectivamente al primer y al segundo auxiliar de cebado 15, 16
modifican simultáneamente los potenciales respectivos de dichos
auxiliares de cebado. De manera particularmente preferido, los dos
bobinados secundarios se acoplan a un circuito primario común con la
ayuda de un núcleo ferromagnético único, por ejemplo tórico.
Según una variante de realización, es sin
embargo posible que los transformadores primero y segundo T1, T2
sean distintos y que sus circuitos primarios respectivos estén
conectados en serie. También es posible que los transformadores
primero y segundo T1, T2 se confundan, es decir que el primer y el
segundo auxiliar de cebado 15, 16 se asocien en paralelo con
respecto a un mismo bobinado secundario único.
Como se ilustra en la figura 1, el elemento de
control 14 se puede realizar con la ayuda de un circuito
electrónico. De preferencia, el elemento de control 14 incluye un
condensador C1 cuya descarga puede accionar la activación simultánea
del primer y del segundo elemento de accionamiento 11, 12. De este
modo, según una variante de realización preferida, el elemento de
control 14 puede generar un impulso de corriente que se convierte
simultáneamente, por los transformadores T1, T2, en dos impulsos de
tensión sincrónicos aplicados respectivamente a los electrodos
auxiliares de cebado del primer y del segundo explosor.
Según una variante de realización preferida, el
elemento de control 14 comprende también un explosor de gas 20
asociado en paralelo al condensador C1 de tal modo que, cuando dicho
explosor de gas 20 se acciona, éste cortocircuita dicho condensador
C1 que se descarga en el circuito primario del o de los
transformadores T1, T2.
De manera ventajosa, dicho explosor de gas 20
presenta un umbral de accionamiento inferior al de los explosores
primero y segundo 5, 7 y proporciona al elemento de control 14 su
sensibilidad a la tensión aplicada en los terminales de conexión 2,
3 del dispositivo 1.
Por supuesto, el elemento de control 14 así como
los elementos de accionamiento 11, 12 no se limitan a esquemas
particulares de circuitos electrónicos. El dispositivo 1 conforme a
la invención puede poner en obra otros dispositivos
equivalentes.
Según una variante de realización preferida, el
primer explosor 5 y/o el segundo explosor 7 se asocian cada uno a
una cámara de corte 21, 22 que puede apagar un arco eléctrico
formado al nivel del explosor correspondiente.
De manera muy conocida, tales cámaras de corte
pueden comprender un dispositivo de fraccionamiento capaz de dividir
el arco eléctrico en una pluralidad de arcos de tal modo que la
tensión necesaria para el mantenimiento de dicha pluralidad de
arcos, que es igual a la suma de las tensiones de arcos elementales,
sea superior a la tensión nominal de funcionamiento aplicada en los
terminales del explosor. Dichas cámaras también pueden ser provistas
de medios de generación de un gas dispuestos para desionizar el
plasma y enfriar el arco.
Además, los explosores 5 y 7 pueden presentar
una disposición de sus electrodos principales que favorece el
soplado del arco eléctrico con el fin de alargar este último y/o
transferirlo hacia su cámara de corte respectiva. De este modo, los
electrodos principales de cada explosor 5, 7 delimitarán de
preferencia un espacio interelectrodos ligeramente ensanchado, por
ejemplo en forma de V, donde el auxiliar de cebado se sitúa entre
dichos electrodos, en la base estrecha de dicha V.
Se debe tener en cuenta, por el hecho de que los
explosores 5, 7 asociados en serie en el seno del dispositivo 1
conformemente a la invención se accionan simultáneamente, que la
puesta en marcha del soplado en el seno de cada uno de dichos
explosores, y posteriormente del fraccionamiento eventual,
interviene de preferencia sensiblemente al mismo tiempo en el
conjunto de dichos explosores.
Además, el número y las dimensiones de los
explosores elementales 5, 7 asociados en serie son de preferencia
elegidos de tal modo que la fracción de tensión aplicada
respectivamente a cada uno de dichos explosores corresponda
sensiblemente a la capacidad individual de corte del explosor en
cuestión. En otros términos, cada explosor elemental 5, 7 será de
preferencia dimensionado de tal modo que el funcionamiento del
dispositivo 1 en su globalidad se traduzca, al nivel de dicho
explosor elemental, por un funcionamiento individual conformemente a
las características nominales propias de dicho explosor
elemental.
De este modo, el tiempo usado por el dispositivo
1 globalmente para cortar la corriente de continuación que lo
atraviesa podrá ser sensiblemente igual al tiempo necesario de uno
de dichos explosores elementales 5, 7 para interrumpir el arco
eléctrico formado en su seno.
En particular, la capacidad de corte del
dispositivo 1 podrá así ser favorecida por la puesta en obra de
explosores de pequeñas dimensiones que permiten un soplado y/o un
fraccionamiento rápidos.
De este modo, el dispositivo 1 conforme a la
invención permite asociar y sincronizar una pluralidad de
subconjuntos elementales separados, cada subconjunto elemental
comprendiendo de preferencia un explosor y una cámara de corte,
ambos de dimensiones estándar, en vez de recurrir a un único
conjunto sobredimensionado que asocia un único explosor a una única
cámara de corte, el cual sería voluminoso y poco productivo a la vez
con respecto al umbral de accionamiento (tensión de cebado) y de
velocidad de interrupción de la corriente de continuación.
Obviamente, el dispositivo 1 conforme a la
invención puede comprender un número de explosores asociados en
serie superior a dos, cada explosor siendo asociado a un elemento de
accionamiento y eventualmente a una cámara de corte individual.
Además, el dispositivo 1 conforme a la invención
puede comprender una o varias varistancias destinadas a proteger los
medios de accionamiento simultáneo 10, y más particularmente el
elemento de control 14, a través de la limitación de intensidad de
la corriente eléctrica que puede recorrer dichos medios de
accionamiento simultáneo.
En particular, en el esquema ilustrado en la
figura 1, la varistancia V1 puede limitar la corriente que pasa a
través del explosor de gas 20 y del primario del transformador T1,
es decir el elemento de control 14, mientras que la varistancia V2
puede limitar la corriente eléctrica que pasa a través del primer
auxiliar de cebado 15 y del secundario del primer transformador T1
cuando un arco (representado en línea discontinua) se establece
entre el electrodo principal del explosor 5 conectado al terminal de
conexión 2 y el primer auxiliar de cebado 15. De este modo, se evita
que la corriente de defecto pase esencialmente a través del primer
elemento de accionamiento 11, mediante el cortocircuito de una parte
del primer explosor 5 y del segundo explosor 7 previsto para este
fin.
La variante de realización ilustrada en la
figura 1 presenta también una tercera varistancia V3, montada en
derivación con respecto al primer explosor 5, cuya función consiste
en polarizar el electrodo principal del segundo explosor 7 que está
conectado al primer explosor 5, de tal modo que la descarga
disruptiva (representada en línea discontinua) aparezca entre dicho
electrodo principal conectado al primer explosor 5 y el segundo
auxiliar de cebado 16.
Al contrario, la variante de realización
ilustrada en la figura 2 permite obtener una descarga disruptiva
(representada en línea discontinua) entre el segundo auxiliar de
cebado 16 y el electrodo principal del segundo explosor 7 que se
encuentra opuesto al primer explosor 5, es decir el que se conecta
al segundo terminal de conexión 3, el cual de preferencia se conecta
a tierra. Con este fin, el dispositivo 1 no incluye, al contrario de
la variante precedente, una varistancia de polarización V3 sino que
posee una varistancia suplementaria V4 destinada a limitar la
corriente eléctrica susceptible de atravesar el segundo elemento de
accionamiento 12 durante la aparición de dicha carga disruptiva.
En otros términos, las varistancias V1, V2 y V4
permiten separar el circuito de potencia, formado por el primer y el
segundo explosor 5, 7 y destinado a evacuar una corriente de defecto
de fuerte intensidad, del circuito de control, formado por el
elemento de control y los elementos de accionamiento, cuyos
componentes son más sensibles y/o frágiles.
Además, se debe tener en cuenta que el uso de
medios de accionamiento simultáneo conformes a la invención puede
permitir de manera ventajosa liberarse de una polarización del
"punto medio", es decir de una polarización del tramo
conductor que conecta el primer explosor al segundo explosor, donde
dicho punto medio puede mantenerse en potencial flotante sin por
ello afectar el nivel de protección ofrecido por el dispositivo (en
otros términos, el hecho de recurrir a una varistancia de
polarización V3, por ejemplo, ya es absolutamente necesario).
Además, el dispositivo 1 también puede incluir
un testigo de funcionamiento, como un indicador visual 23. En las
variantes de realización ilustradas en las figuras 1 y 2, el
indicador visual 23 normalmente se enciende cuando el dispositivo 1
está en servicio, es decir cuando una tensión se aplica entre los
terminales de conexión 2, 3. Dicho indicador visual 23 se puede
apagar cuando el primer y el segundo explosor 5, 7 se ponen en
cortocircuito, por ejemplo bajo el efecto de una contaminación
conductora ligada a su envejecimiento, o también cuando una
corriente eléctrica de intensidad demasiado elevada circula en el
circuito que forma los medios de accionamiento simultáneo 10 e
implica la fusión de uno de los puentes fusibles 24. De este modo,
el testigo de funcionamiento permite señalar esencialmente una
deficiencia del dispositivo 1, y que ésta afecta el circuito de
potencia o el circuito de control.
El funcionamiento de una variante de realización
preferencial de un dispositivo 1 conforme a la invención va a ser
descrito ahora brevemente, en referencia a las figuras 1 y 2.
\newpage
En funcionamiento normal y en la ausencia de
sobretensiones en los terminales de conexión 2, 3, el primer y el
segundo explosor 5, 7 se encuentran en su estado de bloqueo y
presentan una impedancia elevada que impide sensiblemente que una
corriente eléctrica fluya en el circuito que conecta dichos
terminales de conexión 2, 3 en el seno del dispositivo 1.
De preferencia, la aplicación en los terminales
de conexión 2, 3 de una tensión que corresponde sensiblemente a la
tensión nominal de funcionamiento de la instalación que proteger, y
en consecuencia a la tensión nominal de funcionamiento del
dispositivo 1, se traduce por la aplicación en los terminales de
cada uno de los explosores primero y segundo 5, 7 de una tensión
elemental que corresponde sensiblemente a su tensión nominal de
funcionamiento respectivo.
Cuando una sobretensión producida por ejemplo
por un impacto de rayos, se aplica a los terminales de conexión 2,
3, ésta lleva a un aumento de la tensión en los terminales del
condensador C1 y en consecuencia en los terminales del explosor de
gas 20.
Este aumento de tensión provoca el cebado de
dicho explosor de gas 20 que cortocircuita después el condensador C1
provocando la descarga de este último a través del primario de los
transformadores T1, T2. Esta descarga rápida forma un impulso de
corriente que se inyecta en el circuito primario de los
transformadores T1, T2 y se convierte en dos impulsos de tensión
sincrónicos, aplicados respectivamente al primer y al segundo
auxiliar de cebado 15, 16.
La polarización simultánea de dichos auxiliares
primero y segundo de cebado 15, 16, cada uno con respecto a uno de
los electrodos principales respectivo de los explosores primero y
segundo 5, 7 a los se asocian, se traduce por una modificación
sensiblemente simultánea de los parámetros eléctricos en el seno de
cada explosor, que sitúa conjuntamente el primer y el segundo
explosor 5, 7 en condiciones, particularmente de ionización,
destinadas a provocar el cebado de cada uno.
Cuando se produce el cebado sensiblemente
sincrónico de dichos primer y segundo explosor, la corriente de
defecto fluye, a través de dichos explosores primero y segundo 5, 7,
entre los terminales de conexión 2 y 3 del dispositivo 1.
Cada uno de los explosores primero y segundo 5,
7 sopla el arco formado en su seno hacia su cámara de corte
respectiva 21, 22 con el fin de apagar dicho arco. Una vez pasada la
sobretensión, la corriente de continuación que circula entre los
terminales de conexión 2, 3 se interrumpe cuando uno de dichos
explosores 5, 7 asociados en serie, consigue interrumpir el arco
atribuido a este último bajo la fracción de tensión aplicada a este
último.
Un método de protección de una instalación
eléctrica contra las sobretensiones va a ser descrito ahora.
Durante este procedimiento, un dispositivo de
protección 1 provisto con un primer terminal de conexión 2 y un
segundo terminal de conexión 3 se conecta eléctricamente a la
instalación eléctrica que se debe proteger, dicho dispositivo
comprendiendo un circuito que conecta eléctricamente dichos
terminales de conexión primero y segundo 2, 3, dicho circuito
comprendiendo una primera rama 4 que comprende al menos un primer
componente de protección 5, así como una segundo rama 6 que
comprende al menos un segundo componente de protección 7, dichos
componentes de protección primero y segundo 5, 7 siendo adaptados
para pasar cada uno de un estado de bloqueo en el que se oponen a la
circulación de una corriente eléctrica en su rama respectiva, a un
estado conductor en el que permiten que una corriente de descarga
fluya en su rama respectiva.
Según una característica importante de la
invención, dichas primera y segunda ramas 4, 6 se asocian
eléctricamente en serie, eventualmente durante una etapa (a) de
conexión en serie, y dicho método de protección incluye una etapa
(b) de accionamiento simultáneo durante la cual se hace pasar de
manera sensiblemente simultánea dichos primer y segundo componentes
de protección 5, 7 de su estado de bloqueo a su estado
conductor.
De manera particularmente preferida, la etapa
(a) de conexión en serie se realiza antes de la puesta en servicio
del dispositivo 1, la asociación en serie de las ramas 4, 6 siendo
definitiva por construcción.
De manera ventajosa, la etapa (b) de
accionamiento simultáneo permite reducir el tiempo de respuesta del
dispositivo en caso de aparición de una sobretensión en sus
terminales 2, 3.
Más precisamente, el paso del estado de bloqueo
al estado conductor se efectúa de preferencia en un tiempo inferior
o igual a 5 microsegundos, y de manera particularmente preferida en
un tiempo inferior o igual a 2 microsegundos.
De preferencia, la etapa (b) de accionamiento
simultáneo incluye una sub-etapa (b1) de activación
durante la cual se activa de manera sensiblemente simultánea, con la
ayuda de un elemento de control 14, un primer y un segundo elemento
de accionamiento 11, 12 asociados respectivamente al primer y al
segundo componente de protección 5, 7 de manera a que dichos
componentes de protección primero y segundo 5, 7 pasen de su estado
de bloqueo a su estado conductor.
De manera particularmente preferida, como los
componentes de protección primero y segundo 5, 7 están formados por
un primer y un segundo explosor, y el primer y el segundo elemento
de accionamiento 11, 12 comprende respectivamente un primer y un
segundo auxiliar de cebado 15, 16, la etapa (b) de accionamiento
simultáneo comprende una sub-etapa (b2) de cebado
durante la cual se provoca la aparición de una descarga disruptiva
al nivel de cada uno de dichos explosores primero y segundo 5, 7
mediante la activación de manera simultánea de dichos auxiliares de
cebado primero y segundo 15, 16.
Más precisamente, esta activación puede
realizarse mediante la exposición a impulsos de tensión sincrónicos
de dos electrodos auxiliares de cebado asociados respectivamente al
primer y al segundo explosor 5, 7.
De manera muy conocida, la aparición de una
chispa entre cada electrodo auxiliar de cebado y el electrodo
principal del explosor con el que se asocia, puede provocar el
cebado de dicho explosor.
Un método de fabricación de un dispositivo de
protección de una instalación eléctrica contra sobretensiones
conformemente a la invención se va a describir ahora.
Más precisamente, el proceso de fabricación
conformemente a la invención se refiere a un dispositivo 1 provisto
de un primer terminal de conexión 2 y de un segundo terminal de
conexión 3, dicho dispositivo comprendiendo un circuito que conecta
eléctricamente dichos terminales de conexión primero y segundo 2, 3,
dicho circuito comprendiendo una primera rama 4 que comprende al
menos un primer componente de protección 5 así como una segunda rama
6 que comprende al menos un segundo componente de protección 7,
dichos componentes de protección primero y segundo 5, 7 siendo
adaptados para pasar cada uno de un estado de bloqueo en el que se
oponen a la circulación de una corriente eléctrica en su rama
respectiva, a un estado conductor en el que éstos permiten que una
corriente de descarga fluya en su rama respectiva.
Según una característica importante de la
invención, dicho proceso de fabricación comprende una etapa
(E_{1}) de asociación en serie durante la cual se asocia
eléctricamente en serie dichas ramas primera y segunda 4, 6, y
también una etapa (E_{2}) de montaje en la cual unos medios de
accionamiento simultáneos 10 se montan en el seno de dicho
dispositivo, previstos para dejar pasar de manera sensiblemente
simultánea dichos componentes de protección primero y segundo 5, 7
de su estado de bloqueo a su estado conductor.
De preferencia, los componentes de protección
primero y segundo 5, 7 se forman por un primer y un segundo explosor
comprendiendo cada uno al menos dos electrodos principales entre los
cuales se puede establecer un arco eléctrico. El proceso de
fabricación conforme a la invención incluye así de preferencia, una
etapa (E_{3}) de integración de auxiliares en la cual se asocia
respectivamente a dichos explosores primero y segundo 5, 7, un
primer y un segundo auxiliar de cebado 15, 16, tal como un electrodo
auxiliar, destinados a provocar la aparición de una descarga
disruptiva al nivel de dichos explosores.
La etapa (E_{3}) de integración de auxiliares
puede ser realizada de manera ventajosa previamente a la etapa
(E_{2}) de montaje o durante esta última.
Según una variante de realización preferida, la
etapa (E_{1}) de asociación en serie puede consistir en asociar en
serie de manera irreversible el primer explosor 5 y el segundo
explosor 7, por ejemplo mediante la conexión de un electrodo
principal de dicho primer explosor a un electrodo principal de dicho
segundo explosor por soldadura en una misma lengüeta conductora, por
ejemplo metálica.
El proceso de fabricación conforme a la
invención comprende de preferencia una etapa (E_{4}) de primer
cableado durante la cual se conecta eléctricamente el primer
auxiliar de cebado 15 al circuito secundario de un primer
transformador T1, de tal forma que el potencial de dicho primer
auxiliar de cebado pueda variar mediante la circulación de una
corriente eléctrica en el circuito primario de dicho primer
transformador T1.
El proceso de fabricación conforme a la
invención comprende también de preferencia una etapa (E_{5}) de
segundo cableado en la que se conecta eléctricamente el segundo
auxiliar de cebado 16 al circuito secundario de un segundo
transformador T2, de tal forma que el potencial de dicho segundo
auxiliar de cebado pueda variar mediante la circulación de una
corriente eléctrica en el circuito primario de dicho segundo
transformador T2.
Las etapas (E_{4}) y (E_{5}) de cableado
pueden constituir de manera ventajosa una sub-etapa
de la etapa (E_{2}) de montaje.
De preferencia, dicho proceso de fabricación
incluye una etapa de realización de un transformador único
comprendiendo un circuito primario y dos circuitos secundarios
destinados a ser conectados respectivamente a los auxiliares de
cebado primero y segundo.
Según una variante de realización, la etapa
(E_{2}) de montaje puede consistir en asociar a cada uno de los
explosores un electrodo de cebado, en conectar después los dos
electrodos de cebado en paralelo a los terminales de un mismo
circuito secundario de un único transformador.
De este modo, el dispositivo 1 conforme a la
invención permite mejorar de manera ventajosa la capacidad de corte
de la corriente de continuación por la asociación en serie de
explosores provistos de preferencia con cámaras de corte, al mismo
tiempo que se mantiene una duración de cebado particularmente corta,
es decir un tiempo de respuesta muy corto del dispositivo y en
consecuencia un nivel de protección excelente con respecto a la
instalación eléctrica a la cual se conecta dicho dispositivo.
De manera ventajosa, el dispositivo 1 conforme a
la invención permite asociar una pluralidad de cámaras de corte, es
decir mejorar la capacidad de corte para una tensión nominal de
funcionamiento determinada y/o mantener una buena capacidad de
corte, al mismo tiempo que se multiplica el número de explosores
elementales con el fin de adaptar el dispositivo 1 a una tensión
nominal de funcionamiento más elevada.
De manera particularmente ventajosa, el
dispositivo 1 conforme a la invención permite asociar componentes
estándar, baratos y que poseen una mayor flexibilidad de
acondicionamiento con respecto a componentes sobredimensionados, lo
que permite limitar el coste de fabricación y las dimensiones
totales de dicho dispositivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citada por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector. No forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
- FR 2864711 A [0020]
Claims (9)
1. Dispositivo de protección (1) de una
instalación eléctrica contra las sobretensiones provisto de un
primer terminal de conexión (2) y de un segundo terminal de conexión
(3) destinados a permitir la conexión eléctrica de dicho dispositivo
con dicha instalación eléctrica, dicho dispositivo
comprendiendo:
- -
- un circuito que conecta eléctricamente dichos terminales de conexión primero y segundo (2, 3), dicho circuito comprendiendo una primera rama (4) comprendiendo al menos un primer componente de protección (5) así como una segundo rama (6) que comprende al menos un segundo componente de protección (7), dichos componentes de protección primero y segundo (5, 7) siendo dispuestos para pasar cada uno de un estado de bloqueo en el que se oponen a la circulación de una corriente eléctrica en su rama respectiva, a un estado conductor en el que permiten que una corriente de descarga fluya en su rama respectiva;
- -
- unos medios de accionamiento simultáneo (10) adaptados para dejar pasar de manera sensiblemente simultánea dichos componentes de protección primero y segundo (5, 7) de su estado de bloqueo a su estado conductor, el primer y/o el segundo componente de protección (5, 7) siendo formados respectivamente por un primer y un segundo explosor y los medios de accionamiento simultáneo (10) comprendiendo un primer y un segundo elemento de accionamiento (11, 12) asociados respectivamente al primer y al segundo componente de protección (5, 7), dichos elementos de accionamiento (11, 12) siendo adaptados, cuando se activan, para dejar pasar dichos componentes de protección primero y segundo (5, 7) de su estado de bloqueo a su estado conductor; y
- -
- un elemento de control (14) capaz de activar de manera sensiblemente simultánea el primer y el segundo elemento de accionamiento (11,12);
- en
- el cual:
- -
- el primer y/o el segundo elemento de accionamiento (11, 12) comprenden respectivamente un primer y un segundo auxiliar de cebado (15, 16), dichos auxiliares de cebado (15, 16) siendo adaptados para provocar, durante la activación respectiva de dichos elementos de accionamiento primero y segundo (11, 12), la aparición de una descarga disruptiva al nivel del primer y del segundo explosor (5, 7) respectivamente;
- -
- el primer auxiliar de cebado (15) se conecta eléctricamente al circuito secundario de un primer transformador (T1), de tal forma que el potencial de dicho primer auxiliar de cebado (15) pueda variar mediante la circulación de una corriente eléctrica en el circuito primario de dicho primer transformador (T1);
- -
- el segundo auxiliar de cebado (16) se conecta eléctricamente al circuito secundario de un segundo transformador (T2), de tal forma que el potencial de dicho segundo auxiliar de cebado (16) pueda variar mediante la circulación de una corriente eléctrica en el circuito primario de dicho segundo transformador (T2);
caracterizado por el hecho de que:
- -
- la primera y la segunda rama (4, 6) se asocian eléctricamente en serie; y
- -
- dichos transformadores primero y segundo (T1 T2) presentan un circuito primario común, o dichos transformadores primero y segundo son distintos y sus circuitos primarios respectivos se conectan en serie.
2. Dispositivo según la reivindicación 1 en el
que los medios de accionamiento simultáneo (10) se instalan para
proporcionar al dispositivo (1) un tiempo de respuesta inferior o
igual a 5 microsegundos, y de preferencia inferior o igual a 2
microsegundos,
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, en
el que el primer y el segundo auxiliar de cebado (15, 16) son
formados cada uno por un electrodo auxiliar.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3 en el que el elemento de control (14) incluye un condensador
(C1) cuya descarga es capaz de iniciar la activación simultánea del
primer y del segundo elemento de accionamiento (11, 12).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4 en el que el elemento de control (14) es sensible a la tensión
aplicada en los terminales de conexión (2, 3) del dispositivo (1) y
es adaptado para activar los elementos de accionamiento primero y
segundo (11, 12) cuando esta última sobrepasa un umbral
predeterminado.
6. Dispositivo según las reivindicaciones 4 y 5
en el que el elemento de control (14) comprende un explosor de gas
(20) asociado en paralelo al condensador (C1) de tal modo que,
cuando dicho explosor de gas (20) se acciona, éste cortocircuita
dicho condensador (C1) que se descarga en el circuito primario del o
de los transformadores (T1, T2).
7. Dispositivo según la reivindicación 1 en el
que el primer y/o el segundo explosor (5, 7) son asociados cada uno
a una cámara de corte (21, 22) capaz de apagar un arco eléctrico
formado al nivel del explosor correspondiente.
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, el cual constituye un pararrayos.
9. Utilización del dispositivo según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8 para proteger una instalación
eléctrica contra las sobretensiones.
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