ES2356608T3 - Dispositivo de protección contra las sobretensiones provisto de medios de corte de arco. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones comprendiendo: - al menos un componente de protección (10), provisto de medios de conexión (20) a la instalación eléctrica, - un medio de desconexión (30) del componente de protección (10) con respecto a la instalación eléctrica, adaptado para asegurar la desconexión de este último al nivel de los medios de conexión (20), y que se puede desplazar desde una posición de cierre hacia una posición de apertura creando así un espacio intersticial (11) entre el medio de desconexión (30) y los medios de conexión (20), caracterizado por el hecho de que incluye medios de corte de arco (40), destinados a impedir la formación de arcos eléctricos entre el medio de desconexión (30) y los medios de conexión (20) cuando el medio de desconexión (30) está en posición de apertura, dichos medios de corte de arco (40) se forman por un clapeta aislante (41), capaz de desplazarse al menos parcialmente dentro del espacio intersticial (11) y que comprende una parte central (42), destinada a interponerse entre el medio de desconexión (30) y los medios de conexión (20) y de las partes laterales (43), conformadas de manera a impedir el contorneamiento de los medios de corte de arco (40) por el arco eléctrico.
Description
Dispositivo de protección contra las
sobretensiones provisto de medios de corte de arco.
La presente invención se refiere al campo
técnico general de los dispositivos de protección de instalaciones y
de equipos eléctricos contra sobretensiones eléctricas
transitorias.
La presente invención se refiere más
particularmente a un dispositivo de protección de una instalación
eléctrica contra las sobretensiones comprendiendo:
- -
- al menos un componente de protección, provisto de medios de conexión a la instalación eléctrica,
- -
- un medio de desconexión del componente de protección con respecto a la instalación eléctrica, adaptado para asegurar la desconexión de este último al nivel de los medios de conexión, y susceptible de desplazarse a partir de una posición de cierre hacia una posición de apertura creando de este modo un espacio intersticial entre el medio de desconexión y los medios de conexión.
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Los dispositivos de protección de instalaciones
eléctricas se utilizan normalmente para proteger los aparatos
eléctricos o electrónicos contra las sobretensiones que puede ser
generadas por ejemplo por descargas debidas a rayos.
Estos dispositivos tienen de manera general una
parte activa formada por uno o varios componentes de protección,
tales como por ejemplo un varistor o un explosor.
Los varistores son componentes utilizados
habitualmente para proteger instalaciones o equipos eléctricos
contra sobretensiones transitorias. Cuando los varistores son
expuestos a tensiones superiores a un valor umbral predeterminado,
éstos pueden dejar pasar corrientes elevadas y absorber y disipar la
energía asociada a la sobretensión mientras deja pasar la corriente
de rayo a la tierra.
Cuando se produce una sobretensión dentro de la
instalación, el varistor sufre un choque de corriente que provoca un
calentamiento térmico del componente. Es la razón por la cual los
dispositivos de protección que utilizan varistores son provistos
habitualmente de medios de desconexión térmica. Estos medios de
desconexión térmica se destinan a aislar el varistor de la
instalación eléctrica a proteger en caso de calentamiento excesivo
del componente de protección con el fin de limitar los riesgos de
incendio.
Los medios de desconexión térmica pueden ser
formados así por una lámina de desconexión, soldada a uno de los
electrodos del varistor, y sometida a una tensión mecánica que
tiende a alejarla del electrodo correspondiente. De este modo,
cuando una sobretensión excesiva o una utilización prolongada
provoca la rotura o la fusión de la soldadura, la lámina de
desconexión se aleja del electrodo, aislando de este modo el
varistor de la instalación que proteger.
Además, se conoce por WO 95/12893 un dispositivo
de protección contra las sobretensiones que incluye un varistor y un
dispositivo de desconexión que incluye un remache mantenido por una
soldadura en un electrodo del varistor. El remache se fuerza
elásticamente por un muelle de tal manera que, cuando la soldadura
se funde, el remache se aleja del electrodo. Se obtiene de este modo
la desconexión del varistor. Además, cuando éste se aleja del
electrodo, el remache es guiado en una pieza aislante dentro de la
cual se confina el espacio que aparece entre el remache y el
electrodo.
Aunque sean utilizados de forma habitual, tales
dispositivos sin embargo sufren varios inconvenientes importantes.
Asimismo, después de la fusión o de la rotura de la soldadura, la
distancia de aislamiento creada entre la lámina de desconexión y el
electrodo del varistor es generalmente bastante pequeña.
En consecuencia, si se produce una sobretensión
de fuerte amplitud, puede ocurrir que la apertura mecánica de los
medios de desconexión no sea suficiente para aislar completamente el
varistor de la instalación eléctrica, y se puede formar un arco
eléctrico entre la lámina de desconexión y el electrodo
correspondiente del varistor.
Este fenómeno tiene como efecto de limitar de
manera significativa la estabilidad del dispositivo de protección a
las sobretensiones de fuertes amplitudes.
Para evitar este inconveniente, se conoce el uso
de un órgano de corte complementario, del tipo disyuntor o fusible,
que asegura la interrupción definitiva de la corriente que circula
en el dispositivo de protección.
Los dispositivos equipados de este órgano de
corte suplementario, cuando tienen la ventaja de ser particularmente
seguros y eficaces, presentan sin embargo varios inconvenientes.
\newpage
En primer lugar, el calibre del órgano de corte
complementario se debe adaptar de preferencia a la capacidad del
varistor, lo que genera restricciones técnicas y un aumento de los
costes de puesta en marcha del equipo global de protección.
Además, el órgano de corte complementario
asegura en general el aislamiento simultáneo y sin distinción de
todos los componentes de protección del dispositivo, mientras que al
contrario es deseable aislar únicamente los varistores que presentan
un calentamiento excesivo y mantener los otros componentes de
protección en servicio.
\vskip1.000000\baselineskip
Los objetos asignados a la invención consiste
así en remediar los diversos inconvenientes enumerados previamente y
en proponer un nuevo dispositivo de protección de instalaciones
eléctricas contra sobretensiones con el que se mejora la estabilidad
a las sobretensiones.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un nuevo dispositivo de protección de instalaciones eléctricas
contra sobretensiones que permita garantizar la desconexión
individual de cada componente de protección del dispositivo.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un nuevo dispositivo de protección de instalaciones eléctricas
contra sobretensiones que sea de concepción sencilla y fiable.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un nuevo dispositivo de protección de instalaciones eléctricas
contra sobretensiones que no necesite un número limitado de piezas
mecánicas en actividad para obtener las funciones de conexión y de
desconexión.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un nuevo dispositivo de protección de instalaciones eléctricas
contra sobretensiones que permita indicar de manera fiable e
instantánea que un componente de protección del dispositivo está
desconectado.
Los objetos asignados a la invención se alcanzan
con la ayuda de un dispositivo de protección de una instalación
eléctrica contra las sobretensiones comprendiendo:
- -
- al menos un componente de protección, provisto de medios de conexión a la instalación eléctrica,
- -
- un medio de desconexión del componente de protección con respecto a la instalación eléctrica, adaptado para asegurar la desconexión de este último al nivel de los medios de conexión, y susceptible de desplazarse desde una posición de cierre hasta una posición de apertura creando de este modo un espacio intersticial entre el medio de desconexión y los medios de conexión, caracterizado por el hecho de que incluye unos medios de corte de arco, destinados a impedir la formación de arcos eléctricos entre el medio de desconexión y los medios de conexión cuando el medio de desconexión está en posición de apertura, dichos medios de corte de arco siendo formados por un clapeta aislante, capaz de desplazarse al menos parcialmente dentro del espacio intersticial y que comprende una parte central, destinada a interponerse entre el medio de desconexión y los medios de conexión, y partes laterales, conformadas de manera a impedir el contorneamiento de los medios de corte de arco por el arco eléctrico.
\vskip1.000000\baselineskip
Otras particularidades y ventajas de la
invención aparecerán y resaltarán más detalladamente en la lectura
de la descripción hecha a continuación, en referencia a los dibujos
anexos, dados a titulo meramente ilustrativo y no limitativo, en los
cuales:
- la figura 1 ilustra, según una vista
esquemática, una primera variante de un dispositivo de protección
contra las sobretensiones conforme a la invención provisto de medios
de corte de arco.
- la figura 2 ilustra, según una vista general
en perspectiva, una variante preferencial de realización de los
medios de corte de arco del dispositivo de protección conforme a la
invención.
- las figuras 3a y 3b ilustran, según una vista
esquemática, el posicionamiento de los medios de corte cuando el
varistor está en servicio (figura 3a) o cuando el varistor está
desconectado (figura 3b).
- las figuras 4a y 4b ilustran, según una vista
esquemática, otra variante de realización de los medios de corte del
arco del dispositivo y su posicionamiento cuando el varistor está en
servicio (figura 4a) o desconectado (figura 4b).
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El dispositivo de protección contra las
sobretensiones conforme a la invención se prevé para ser conectado
en derivación sobre el equipo o la instalación eléctrica que
proteger. La expresión "instalación eléctrica" hace
referencia a todos los tipos de aparatos o redes susceptibles de
sufrir perturbaciones de tensión, particularmente sobretensiones
transitorias debidas a rayos.
El dispositivo de protección contra las
sobretensiones conforme a la invención se prevé adecuadamente para
estar dispuesto entre una fase de la instalación que proteger y la
tierra.
También es factible, sin salir del campo de la
invención, que el dispositivo, en vez de estar conectado en
derivación entre una fase y la tierra, esté conectado entre el
neutro y la tierra, entre la fase y el neutro o entre dos fases (en
el caso de una protección diferencial).
El dispositivo de protección conforme a la
invención incluye al menos un componente de protección 10 que forma
la parte activa del pararrayos, destinado a proteger la instalación
eléctrica.
En la siguiente descripción, se considera que
cada componente de protección 10 del dispositivo se forma por un
varistor, teniendo en cuenta de que la utilización de un varistor
sólo se indica a título de ejemplo y no constituye de ningún modo
una limitación de la invención.
El dispositivo de protección conforme a la
invención incluye al menos un varistor 10, particularmente uno o
varios varistores 10, cada varistor 10 siendo provisto de medios de
conexión 20 a la instalación eléctrica. El varistor 10 está montado
de preferencia dentro de una caja 60 que puede presentarse en forma
de cartucho adaptado para conectarse eléctricamente a un conector
fijo (no representado) con la ayuda de unos primer y segundo
transmisores eléctricos de conexión 22, 23. De este modo, uno de los
polos del varistor 10 se conecta directamente al primer transmisor
de conexión 22, el otro polo del varistor 10 siendo conectado a los
medios de conexión 20, los cuales se forman de preferencia por un
electrodo 21 que se presenta por ejemplo en la forma de una lámina
metálica.
De manera preferencial, y tal como se representa
en la figura 1, el electrodo 21 está en saliente, por ejemplo a
90º, a partir de una de las caras 10A sensiblemente plana del
varistor 10.
Según la invención, el dispositivo incluye
también un medio de desconexión 30 asociado al varistor 10, y
adaptado para desconectar este último de la instalación
eléctrica.
El medio de desconexión 30 se adapta
específicamente para asegurar la desconexión del varistor al nivel
de los medios de conexión 20, y con este propósito se puede
desplazar a partir de una posición de cierre, ilustrada por ejemplo
en la figura 3a, hacia una posición de apertura ilustrada en la
figura 3b, creando de este modo un espacio intersticial 11 entre el
medio de desconexión 30 y los medios de conexión 20.
De manera preferencial, el medio de desconexión
30 se forma por una lámina de desconexión 31 que, en posición de
cierre, se suelda en tensión sobre los medios de conexión 20,
precisamente sobre el electrodo 21, de preferencia por medio de una
soldadura termofusible (no representada). Una de las extremidades
31A de la lámina de desconexión 31 se dispone entonces en contacto
eléctrico con el electrodo 21 por medio de la soldadura, la otra
extremidad 31 B estando en contacto eléctrico permanente con el
segundo transmisor de conexión 23.
La lámina de desconexión 31 es entonces tensada
elásticamente entre su posición de cierre en la que entra en
contacto con el electrodo 21 por medio de la soldadura térmica y su
posición de apertura en la que la lámina de desconexión 31 ya no
está en contacto con el electrodo 21 correspondiente.
De este modo, en el momento del paso de su
posición de cierre a su posición de apertura, la lámina de
desconexión 31, particularmente la extremidad 31A de esta última, se
aleja del electrodo 21 por efecto muelle.
Según una característica particularmente
interesante de la invención, el dispositivo incluye medios de corte
de arco 40, destinados a impedir la formación de arcos eléctricos
entre el medio de desconexión 30 y los medios de conexión 20 cuando
el medio de desconexión 30 está en posición de apertura. De este
modo, durante la apertura del medio de desconexión 30, la distancia
de alejamiento entre este último y los medios de conexión 20 puede
no ser suficiente, de tal modo que se pueden formar arcos eléctricos
entre la lámina de desconexión 31 y el electrodo 21 correspondiente.
Este fenómeno tiene entonces como efecto limitar la estabilidad a
las sobretensiones del dispositivo de protección.
Según la invención, los medios de corte de arco
40 se forman por un clapeta aislante 41 donde al menos una parte es
capaz de desplazarse al interior del espacio intersticial 11.
La clapeta aislante 41 incluye de este modo una
parte central 42 destinada a interponerse entre el medio de
desconexión 30 y los medios de conexión 20, y de las partes
laterales 43, conformadas de manera a impedir la anulación de los
medios de corte de arco 40 por el arco eléctrico.
\newpage
En particular, las partes laterales 43 se
conforman de manera a generar un aumento de la distancia que
recorrer por el arco eléctrico para conectar eléctricamente el
electrodo 21 y la lámina de desconexión 31.
Tal dispositivo permite por consiguiente
aumentar la distancia de aislamiento entre el medio de desconexión
30 y los medios de conexión 20 correspondientes, mejorando de este
modo la estabilidad del dispositivo de protección frente a las
sobretensiones.
Si la clapeta aislante 41 estuviera provisto
únicamente de una parte central 42, se podría producir una anulación
de esta parte central 42 por el arco eléctrico, lo que limitaría el
efecto de la clapeta aislante 41.
Adecuadamente, los medios de corte del arco 40 y
el medio de desconexión 30 son instalados relativamente de tal modo
que, durante la apertura del medio de desconexión 30, este último
libera los medios de corte de arco 40, autorizando así el
desplazamiento de estos últimos. Cuando el medio de desconexión 30
está en posición de cierre, adecuadamente la clapeta aislante 41 se
coloca en apoyo contra el medio de desconexión 30 al nivel de una
zona de contacto 30A (figura 3a). De manera adecuada, la lámina de
desconexión 31 se instala en tensión de tal modo que, durante su
apertura, ésta se aleja suficientemente del electrodo 21 para dejar
de constituir un obstáculo en oposición al desplazamiento de la
clapeta aislante 41.
La fuerza responsable del desplazamiento de la
clapeta aislante 41 puede ser de cualquier naturaleza, pero será de
preferencia una fuerza de retorno elástico. Con este fin, los medios
de corte de arco 40 comprenden adecuadamente un medio elástico 70,
del tipo muelle, instalado para ejercer una fuerza de retorno
elástico sobre la clapeta aislante 41, dicha fuerza de retorno
ejerciéndose según una dirección sensiblemente paralela al eje de
compresión del medio elástico 70.
De manera particularmente adecuada, los medios
de corte de arco 40 y el medio de desconexión 30 están dispuestos
relativamente de tal modo que cuando el medio de desconexión 30 está
en su posición de cierre (figura 3a), los medios de corte de arco 40
sean tensados elásticamente, por ejemplo por el medio elástico 70, y
se dispongan en apoyo contra el medio de desconexión 30 al nivel de
la zona de apoyo 30A.
Según otra característica particularmente
adecuada de la invención, el dispositivo incluye medios de
indicación 50 del estado del varistor 10, dichos medios de
indicación 50 siendo accionados por los medios de corte de arco 40.
De este modo, durante la apertura del medio de desconexión 30, la
liberación y el desplazamiento de los medios de corte de arco 40 va
a activar un cambio de estado de los medios de indicación 50, los
cuales van a adoptar entonces una configuración de manera a informar
a terceros de que un varistor está desconectado.
Los medios de indicación 50 obviamente pueden
ser medios de indicación visuales, o también auditivos. Según una
variante preferencial ilustrada en las figuras 3a y 3b, los medios
de indicación 50 se forman por un órgano de visualización 51, de
preferencia instalado sobre los medios de corte de arco 40 y que
puede desplazarse con estos últimos en frente de una ventana 61
instalada en la caja 60 del dispositivo.
De manera preferencial, el órgano de
visualización 51 puede estar formado por un panel colorado, soldado,
pegado o formado con la clapeta aislante 41 De preferencia se
predetermina el recorrido máximo de la clapeta aislante 41 de tal
modo que el órgano de visualización 51 se posicione sensiblemente en
frente de la ventana 61 cuando la clapeta aislante 41 alcanza su
posición terminal.
De manera particularmente adecuada, el órgano de
visualización 51 podrá ser de color rojo, de tal modo que el aspecto
visual a través de la ventana 61, cuando el varistor 10 está
conectado, presente una coloración roja para informar a terceros de
la necesidad de reemplazar el componente de protección, es decir el
varistor 10.
De manera evidente, los medios de indicación 50
también podrán estar formados por medios de teleseñalización. Según
esta variante, el dispositivo será concebido de tal manera que el
desplazamiento de la clapeta aislante 41 tenga como efecto de
accionar un mecanismo susceptible de iniciar un sistema de
señalización a distancia del estado del varistor.
Varios modos de realización de la invención
serán descritos ahora en referencia a las figuras 1 a 4b.
Según un primero modo de realización de la
invención ilustrado en la figura 1, los medios de corte del arco 40
se forman preferiblemente por una placa sensiblemente plana, que
forma la clapeta aislante 41, y cuyas partes laterales 43 se
extienden, desde la parte central 42, sobre una distancia suficiente
en ambas partes del medio de desconexión 30 y/o de los medios de
conexión 20 para impedir la anulación de los medios de corte de arco
40 por el arco eléc-
trico.
trico.
En particular, las partes laterales 43 se
extienden en ambas partes de la parte central 42 para impedir la
anulación de esta última por el arco eléctrico. La estructura y la
forma de la clapeta aislante 41 permiten así aumentar la distancia
que el arco eléctrico debe recorrer para conectar eléctricamente la
lámina de desconexión 31 al electrodo 21, lo que consiste en
aumentar la distancia de aislamiento entre el medio de desconexión
30 y los medios de conexión 20.
\newpage
En el sentido de la invención, la distancia de
aislamiento se define como la distancia que debe recorrer el arco
eléctrico en el medio aislante, por ejemplo el aire, para conectar
eléctricamente los medios de conexión 20, en particular el electrodo
21, al medio de desconexión 30.
El experto en la materia podrá así realizar un
clapeta aislante 41 cuyas partes laterales 43 se extienden sobre una
distancia tal que permita aumentar de manera significativa la
distancia de aislamiento entre el medio de desconexión 30 y los
medios de conexión 20, en comparación con los dispositivos de la
técnica anterior que no incluyen dicha clapeta aislante. A título
meramente indicativo, la clapeta aislante 41, precisamente las
partes laterales 43 de esta última podrán ser dimensionadas de
manera a multiplicar al menos por dos, de preferencia por tres la
distancia de aislamiento entre el medio de desconexión 30 y los
medios de conexión 20.
De forma ilustrativa, se ha representado en
línea de puntos en la figura 1 el trayecto T1 más corto que el arco
eléctrico podrá realizar en la ausencia de la clapeta aislante 41.
Se ha representado también el trayecto T2 que el arco eléctrico
podrá realizar en presencia de la clapeta aislante 41 provista con
la única parte central 42 y finalmente el trayecto T3 de longitud
más importante que los trayectos T1 o T2, que debe realizar el arco
eléctrico cuando la clapeta aislante 41 provista con su parte
central 42 y partes laterales 43 se encuentra en el espacio
intersticial 11.
La longitud del trayecto T3 corresponde así a la
distancia de aislamiento entre el medio de desconexión 30 y los
medios de conexión 20, la cual ha aumentado significativamente
debido a la presencia de las partes laterales 43.
Según otro modo de realización de la invención,
adecuadamente los medios de corte de arco 40 forman una envoltura,
conformada para rodear al menos parcialmente el medio de desconexión
30 y/o los medios de conexión 20 cuando el medio de desconexión 30
está en posición de apertura.
Según una primera variante no representada, la
envoltura puede contener una parte central sensiblemente plana
destinada a interponerse entre la lámina de desconexión 31 y el
electrodo 21, y partes laterales sensiblemente curvadas de manera a
revestir al menos parcialmente el electrodo 21 o bien la lámina de
desconexión 31 con el fin de aumentar la distancia de aislamiento
entre éstos.
Según otra variante de realización ilustrada en
las figuras 2 a 4b, los medios de corte de arco 40 pueden incluir
un manguito 44, que forma la envoltura y destinado a rodear, al
menos parcialmente la lámina de desconexión 31 o bien el electrodo
21 correspondiente.
De manera preferencial, el manguito 44 presenta
una sección transversal en forma de U, como se ilustra en las
figuras 2, 3a y 3b. De manera adecuada, el manguito 44 se delimita
lateralmente por tres paredes 44A, 44C y 44D y longitudinalmente por
un fondo 44B. El conjunto de estas paredes delimita así un
alojamiento interior 45 que se termina al nivel de una apertura 46
que permite que el manguito 44 se enmangue alrededor de la lámina de
conexión 21, revistiendo así esta última (figura 3b).
Según una primera variante de la invención
ilustrada en las figuras 2, 3a y 3b, los medios de corte del arco 40
se instalan móviles en rotación.
El manguito 44 se solidariza así de manera
adecuada con un brazo 49 articulado, de preferencia formado por un
tablero. De manera preferencial, el manguito 44 está formado con el
brazo 49, formando así con este último una única y misma pieza
funcional.
El manguito 44 sobresale de manera adecuada de
la placa formada por el brazo 49. De este modo, las paredes 44A y
44C del manguito 44 se extienden de modo sensiblemente perpendicular
con respecto al brazo 49, formando así el alojamiento interior 45
que se abre por el lado de la cara 10A del varistor 10.
Adecuadamente. el brazo 49 se instala móvil en
rotación alrededor de un eje 100, de tal forma que pueda girar
alrededor de éste eje con la acción de la fuerza de retorno ejercida
por el medio elástico 70. El brazo 49 acciona entonces
simultáneamente la clapeta aislante 41 en un movimiento de
rotación.
De manera particularmente adecuada, y tal y como
se representa en las figuras 3a y 3b, el medio elástico 70 se
extiende de preferencia entre una primera extremidad fija 71, por
ejemplo solidarizada con la caja 60, y una segunda extremidad 72,
fijada encima de o dispuesta en apoyo contra el brazo 49 y que se
puede desplazar con este último al interior de la caja 60. una vez
que la clapeta aislante 41 se ha liberado de la lámina de
desconexión 31, el medio elástico 70, del tipo muelle, ejerce una
fuerza motriz en el brazo 49, accionando este último en un
movimiento de rotación alrededor del eje 100 fijo.
Durante el desplazamiento de la clapeta aislante
41 desde su posición inicial ilustrada en la figura 3a hacia su
posición final ilustrada en la figura 3b, el brazo 49 se desplaza
adecuadamente según una dirección sensiblemente paralela con
respecto a la cara 10A del varistor 10 y hasta que el fondo 44B del
manguito 44 se disponga en tope contra el electrodo 21, el cual está
aislado de este modo dentro del alojamiento interior 45 del manguito
44. Esta disposición en tope constituye así un medio que permite
determinar de forma segura la posición final de la clapeta aislante
41, lo cual permite ajustar el posicionamiento relativo de la
ventana 61 y del órgano de visualización 51. Obviamente, otros
medios de tope pueden ser considerados para asegurar esta función de
localización, particularmente transmisores eléctricos de
interrupción (no representados) fijados por ejemplo sobre una de las
caras de la caja 60 y dispuestos para interrumpir el movimiento del
brazo 49.
De manera particularmente adecuada, el manguito
44 incluye una prolongación 47, sensiblemente perpendicular a la
cara 44C de dicho manguito. La prolongación 47 forma adecuadamente
una de las paredes laterales 43 de la clapeta aislante 41 y es
interpuesto entre la lámina de desconexión 31 por una parte, y una
de las caras 10A del varistor 10 por otra parte, de manera a impedir
la anulación por un arco eléctrico de la parte central 42 de la
clapeta aislante 41 formada por una de las caras 44C del manguito
44.
En esta variante de realización, las caras
opuestas 44A, 44C del manguito 44 adecuadamente pueden estar
curvadas, de manera a adaptarse al movimiento de rotación de la
clapeta aislante 41. Particularmente esto permite ajustar de manera
más precisa las dimensiones del alojamiento interior 45 a las
dimensiones del electrodo 21.
Según otra variante de realización de la
invención ilustrada en las figuras 4a y 4b, los medios de corte de
arco 40 son montados móviles en traslación. Según esta variante, un
medio elástico del tipo muelle (no representado) tiende a hacer
retroceder elásticamente la clapeta aislante 41 hacia una posición
ilustrada en la figura 4b en la que el manguito 44 envuelve al menos
parcialmente el electrodo 21.
Según esta variante, el desplazamiento del
manguito 44 se efectúa según una dirección D sensiblemente
rectilínea y paralela al plano de extensión de la cara 10A del
varistor 10.
De la misma manera como en la variante descrita
previamente, el manguito 44 está provisto adecuadamente de un
alojamiento interior 45 dentro del cual se aloja el electrodo
21.
Según esta variante, el dispositivo incluye de
preferencia unos medios de guiado (no representados) que permiten
asegurar el guiado en traslación de la clapeta aislante 41 entre su
posición inicial, en la que se somete a tensión entre el muelle por
una parte y la lámina de desconexión 31 por otra parte, y una
posición final en la que se libera de la lámina de desconexión 31 y
aísla esta última del electrodo 21.
El funcionamiento del dispositivo de protección
contra las sobretensiones conforme a la invención va a ser descrito
ahora con respecto a la variante de realización preferencial
ilustrada en las figuras 3a y 3b.
Cuando una corriente excesiva o una utilización
prolongada provoca la rotura o la fusión de la soldadura térmica que
asegura la conexión por contacto entre la lámina de desconexión 31
por una parte y el electrodo 21 del varistor 10 por otra parte, la
lámina de desconexión 31 se aleja, por efecto muelle, del electrodo
21 de manera a crear un espacio intersticial entre el electrodo 21
por una parte y la lámina de desconexión 31 por otra parte. Al
alejarse, la lámina de desconexión 31 libera así la clapeta aislante
41, la cual con la acción de la fuerza de retorno ejercida por el
medio elástico 70 sobre el brazo 49, gira alrededor del eje 100 y se
posiciona, al menos parcialmente, en el espacio intersticial 11
entre el electrodo 21 y la lámina de desconexión 31. En particular,
la parte central 42 de la clapeta aislante 41, formada por una de
las caras 44C del manguito 44, se va a interponer entre la lámina de
desconexión 31 y el electrodo 21. Las otras caras 44A, 44D del
manguito 44 van a envolver así el electrodo 21, aumentando de este
modo la distancia de aislamiento entra este último y la lámina de
desconexión 31.
Obviamente, los medios de corte de arco 40, y
particularmente la clapeta aislante 41 podrán, sin salir del campo
de la invención, ser formados por un manguito montado móvil en
traslación o en rotación y concebido de tal forma que no pueda
aislar el electrodo 21, sino la extremidad 31A de la lámina de
desconexión 31 destinada a estar soldada sobre el electrodo 21.
El dispositivo de protección conforme a la
invención permite por lo tanto, gracias a un montaje particularmente
sencillo y fiable, asegurar una desconexión rápida y sistemática del
componente de protección en caso de calentamiento de este
último.
Otra ventaja del dispositivo de protección
conforme a la invención es que permite que no se recurra a un órgano
de corte independiente y complementario, del tipo fusible o
disyuntor. En las aplicaciones en las que la utilización de un
órgano de corte complementario es indispensable, es posible de
aumentar el calibre de este último en toda
seguridad.
seguridad.
Otra ventaja del dispositivo de protección
conforme a la invención es que se mejora su estabilidad a las
sobretensiones.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención tiene una aplicación industrial en
los dispositivos eléctricos de protección contra las sobretensiones
transitorias.
\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.
- WO 9512893 A [0008]
Claims (11)
1. Dispositivo de protección de una instalación
eléctrica contra las sobretensiones comprendiendo:
- -
- al menos un componente de protección (10), provisto de medios de conexión (20) a la instalación eléctrica,
- -
- un medio de desconexión (30) del componente de protección (10) con respecto a la instalación eléctrica, adaptado para asegurar la desconexión de este último al nivel de los medios de conexión (20), y que se puede desplazar desde una posición de cierre hacia una posición de apertura creando así un espacio intersticial (11) entre el medio de desconexión (30) y los medios de conexión (20),
caracterizado por el hecho de que incluye
medios de corte de arco (40), destinados a impedir la formación de
arcos eléctricos entre el medio de desconexión (30) y los medios de
conexión (20) cuando el medio de desconexión (30) está en posición
de apertura, dichos medios de corte de arco (40) se forman por un
clapeta aislante (41), capaz de desplazarse al menos parcialmente
dentro del espacio intersticial (11) y que comprende una parte
central (42), destinada a interponerse entre el medio de desconexión
(30) y los medios de conexión (20) y de las partes laterales (43),
conformadas de manera a impedir el contorneamiento de los medios de
corte de arco (40) por el arco eléctrico.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo según la reivindicación 1
caracterizado por el hecho de que los medios de corte del
arco (40) se forman por una placa sensiblemente plana, cuyas partes
laterales (43) se extienden, a partir de la parte central (42),
sobre una distancia suficiente en ambas partes del medio de
desconexión (30) y/o de los medios de conexión (20) para impedir el
contorneamiento de los medios de corte de arco (40) por el arco
eléctrico.
3. Dispositivo según la reivindicación 1
caracterizado por el hecho de que los medios de corte de arco
(40) forman una envoltura, conformada de manera a rodear, al menos
parcialmente, el medio de desconexión (30) y/o los medios de
conexión (20) cuando el medio de desconexión (30) está en posición
de apertura.
4. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado por el hecho de que los medios de corte de arco
(40) tienen un manguito (44) que presenta una sección transversal en
forma de U.
5. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por el hecho de que los
medios de corte de arco (40) y el medio de desconexión (30) se
instalan relativamente de tal modo que, durante la apertura del
medio de desconexión, este último libera los medios de corte de arco
(40), autorizando así el desplazamiento de estos últimos.
6. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 5 caracterizado por el hecho de que los
medios de corte de arco (40) y el medio de desconexión (30) están
dispuestos de tal modo que cuando el medio de desconexión está en su
posición de cierre, los medios de corte de arco (40) sea forzados
elásticamente y se dispongan en apoyo contra el medio de desconexión
(30).
7. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por el hecho de que los
medios de corte de arco (40) tienen un medio elástico (70),
instalado para ejercer una fuerza de retorno elástico sobre la
clapeta aislante (41), dicha fuerza de retorno siendo responsable
del desplazamiento de esta última.
8. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado por el hecho de que los
medios de corte del arco (40) son montados móviles en rotación.
9. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado por el hecho de que los
medios de corte de arco (40) son montados móviles en traslación.
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 9 caracterizado por el hecho que incluye
medios de indicación (50) del estado del componente de protección,
dichos medios de indicación (50) siendo accionados por los medios de
corte de arco (40).
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 10 caracterizado por el hecho de que los
medios de indicación (50) se forman por un órgano de visualización
(51), instalado sobre los medios de corte de arco (40) y que se
puede desplazar en frente de una ventana (61) instalada en la caja
(60) del dispositivo.
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|---|---|---|---|
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