ES2405530A1 - Sistema de conexión compacto para aparamenta de red eléctrica. - Google Patents

Sistema de conexión compacto para aparamenta de red eléctrica. Download PDF

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ES2405530A1 ES201131742A ES201131742A ES2405530A1 ES 2405530 A1 ES2405530 A1 ES 2405530A1 ES 201131742 A ES201131742 A ES 201131742A ES 201131742 A ES201131742 A ES 201131742A ES 2405530 A1 ES2405530 A1 ES 2405530A1
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Abstract

La invención se refiere a un sistema de conexión compacto de fácil montaje que permite conectarse a la red eléctrica a través de su conexión a los diferentes dispositivos de aparamenta, tales como un interruptor magnetotérmico o diferencial, conmutadores, interruptores, protectores contra sobretensiones o dispositivos similares; con el fin de recoger o inyectar señales que estén disponibles en la red eléctrica, tal como recoger señales de tensión o corriente de la red eléctrica, o bien recoger o inyectar otras señales o parámetros. El sistema de conexión compacto se puede conectar tanto en los dispositivos de aparamenta que ya se encuentran instalados en un cuadro eléctrico, como también en nuevas instalaciones.

Description

SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICA
Campo de la invención:
La presente invención se refiere a un sistema de conexión compacto de fácil montaje que permite conectarse a la red eléctrica a través de su conexión a los diferentes dispositivos de aparamenta, tales como un interruptor magnetotérmico o diferencial, conmutadores, interruptores, protectores contra sobretensiones o dispositivos similares; con el fin de recoger o inyectar señales que estén disponibles en la red eléctrica, tal como recoger señales de tensión o corriente de la red eléctrica, o bien recoger o inyectar otras señales o parámetros.
El sistema de conexión compacto se puede conectar tanto en los dispositivos de aparamenta que ya se encuentran instalados en un cuadro eléctrico, como también en nuevas instalaciones.
Estado de la Técnica:
Se conocen en el mercado desde hace varias décadas los dispositivos de aparamenta, tales como interruptores, conmutadores, interruptores magnetotérmicos o diferenciales, o protectores contra sobretensiones, los cuales se instalan en un cuadro eléctrico de una instalación, y generalmente se montan uno al lado del otro en un carril estándar tipo DIN.
Actualmente existen en el mercado múltiples sistemas o dispositivos de medida de los parámetros eléctricos a los que están sometidos los citados dispositivos de aparamenta, es decir la tensión presente en sus bornes y la corriente que circula a través de ellos cuando la red eléctrica se encuentra activa, con la finalidad de disponer de los datos de dichos parámetros en un determinado momento de tiempo (es decir una toma de medida puntual) o bien en un período
continuado
(es decir toma de medida permanente).
En
cualquier caso, sistemas o dispositivos de
medida
convencionales que se utilizan hoy en día son
principalmente
las pinzas amperimétricas, los
transformadores
o bien los quot;shuntsquot; para realizar la
medida
de corriente y voltímetros para la medida de
tensión.
También se conocen dispositivos permanentes voluminosos contiguos a los dispositivos de aparamenta, requiriendo además de un determinado tiempo de instalación del dispositivo de medida por el operario durante el cual la red permanece cortada.
Además, ,en la mayoría de los casos, el usuario o instalador de dicho dispositivo de medida debe modificar el cuadro eléctrico para poder instalar de modo permanente o temporal dichos dispositivos de medida, teniendo en cuenta que en muchos casos dichos cuadros eléctricos se encuentran totalmente llenos de dispositivos de aparamenta y el espacio libre disponible para albergar dichos dispositivos de medida es muy reducido o nulo, con lo cual se deben efectuar modificaciones y ampliaciones del cuadro eléctrico, lo cual conlleva un elevado tiempo por parte del instalador , un sobrecoste para el usuario y tiempo de corte de la red eléctrica para los usuarios de la instalación eléctrica a la cual abarca dicho dispositivo de aparamenta.
Objeto de la invención:
El objeto de la presente invención estriba en concebir un sistema de conexión a un dispositivo de aparamenta cualquiera, que sea compacto, fácilmente acoplable al mismo mediante una sujeción magnética y que sea compacto, cuya finalidad es conectarse a la red eléctrica a través de dicho dispositivo de aparamenta, y poder recoger y/o inyectar señales que estén disponibles en la red eléctrica, como mínimo la/s señal/es de tensión de la red eléctrica y adicionalmente otras señales como la/s señal/es de corriente u otros parámetros.
Otro objeto de la presente invención estriba en que el sistema de conexión se puede conectar tanto en los dispositivos de aparamenta que ya se encuentran instalados en un cuadro eléctrico, como también en nuevas instalaciones, es decir que sea de tipo universal.
Otro objeto de la presente invención estriba en que el sistema de conexión se pueda poner y quitar con gran facilidad por el usuario, y que sea instalable en un dispositivo de aparamenta de cualquier tipo con la red eléctrica activa, es decir sin necesidad de cortar la alimentación ni modificar la disposición de ninguno de los dispositivos de aparamenta del cuadro eléctrico.
Otro objeto de la presente invención, y una de sus ventajas principales, estriba en conseguir un ahorro de espacio en los cuadros eléctricos, siendo este parámetro muy crítico en las instalaciones eléctricas, de modo que el sistema de conexión compacto se pueda colocar en el
espacio existente justo sobre del dispositivo de aparamenta, y presente unas dimensiones exteriores que no sobresalgan, o no lo hagan significativamente, en anchura o largo de las dimensiones exteriores de un dispositivo de aparamenta.
Y, finalmente, aún otro objeto de la presente invención es concebir un sistema de conexión, que además de conectarse a la red eléctrica a través de dicho dispositivo de aparamenta, opcionalmente disponga de unos medios para el posterior tratamiento de los parámetros obtenidos, y opcionalmente para obtener otros parámetros que se puedan derivar del análisis de los parámetros de tensión, corriente y/o otos parámetros obtenidos por dicho sistema de conexión de la red eléctrica; así como de disponer de unos medios para transmitir dichos parámetros obtenidos de la red eléctrica o del entorno del lugar de emplazamiento de trabajo del dispositivo de aparamenta a un dispositivo externo para su posterior tratamiento o gestión.
Descripción de la Invención:
El objeto de la presente invención es el que se reivindica en la la reivindicación.
La presente invención se refiere a un sistema de conexión compacto a la red eléctrica a través de la conexión de dicho sistema de conexión a un dispositivo de aparamenta ya instalado o de los que se instalan convencionalmente a dicha red eléctrica montados sobre un carril tipo DIN o similar, estando caracterizado el citado sistema de conexión por ser un elemento compacto acoplable y desmontable y sin conexiones mecánicas (es decir sin la mediación de bornes o cableado alguno) a la
superficie de un dispositivo de aparamenta de cualquier
tipo
(por ejemplo: un interruptor magnetotérmico, o
interruptor
diferencial, o interruptor, o conmutador, o
transformador,
o protector contra sobretensiones), y
comprendiendo dicho sistema de conexión compacto como
mínimo: unos medios de sujeción y conexión magnética del tipo quot;plug&playquot; al dispositivo de aparamenta, que inmovilizan el elemento de conexión a dicha aparamenta, y a su vez conectan eléctricamente dichos medios sujeción magnética a los respectivos tornillos, bornes o mordazas de conexión que tiene el dispositivo de aparamenta, de modo que el sistema de conexión a través de dichos medios de sujeción y conexión magnética puede recoger la/s señal/es de tensión de la red eléctrica o bien inyectarla/s a la red eléctrica.
Opcionalmente, y de un modo preferente, se incluye en el sistema de conexión unos medios de sensado y/o inyectado de las señales de la corriente que circula por cada uno de los polos, sensando el campo magnético presente en cada línea de la red y/o los efectos de las señales inyectadas.
También opcionalmente, pueden incluirse en el sistema de conexión otros medios de sensado adicionales para medir otros parámetros o señales distintas a la tensión y a la corriente, tales como sensores de temperatura, humedad, vibración y/o aceleración, presencia/movimiento/proximidad, GPS (que incluye la fecha, hora y lugar de instalación), GPRS, y/o iluminación. De ese modo, con la provisión de unos
sensores de presencia/movimiento/proximidad se puede detectar que alguien se acerque a un cuadro eléctrico y pueda causar daños o maniobras indeseadas, o bien con la provisión de unos sensores de GPS el sistema de conexión
compacto
puede ser utilizado por ejemplo para detectar o
controlar
el mantenimiento en diferentes lugares o
situaciones geográficas.
En
algún caso, se podría llegar a sustituir o
complementar los medios de sensado de corriente por alguno o algunos de los citactos medios de sensado de otros parámetros, es decir por como mínimo un sensor de temperatura, humedad, vibración y/o aceleración, presencia/movimiento/proximidad, GPS, y/o iluminación.
En relación a los medios de sensado y1o inyectado de las señales de la corriente, se han realizado pruebas
de campo y se ha visto que se pueden emplear satisfactoriamente varios tipos de sensores o
transductores para tal fin. Como ejemplo ilustrativo pero no limitativo, en relación a los medios de sensado de las señales de corriente, se puede emplear adecuadamente al menos uno, más de uno o una combinación de distintos de los siguientes tipos de sensores o transductores (y todos los siguientes sensores o transductores en sus dos variantes: núcleo abierto y núcleo cerrado) :
•
núcleo de aire (bobina Rogowski),
•
núcleo de hierro,
•
ópticos,
•
magnetoresistivos,
•
de efecto Hall,
•
captadores de corriente de flujo nulo, o
•
híbridos .
Los dispositivos de aparamenta presentan en la mayoría de los casos unos puntos de conexión a la red eléctrica (uno por cada polo), que pueden disponerse en la parte superior y1o en la parte inferior del dispositivo de aparamenta y que se localizan generalmente en el interior de respectivos orificios o alojamientos. Existen distintas configuraciones o variantes de dichos puntos de conexión, tales como tornillos de conexión, bornes de conexión, mordazas de conexión, o cualquier punto metálico de fijación o conexión del cableado del dispositivo de aparamenta.
Según una realización preferida de la presente invención, los medios de sujeción y conexión magnética del tipo quot;plug&playquot; mencionados anteriormente comprenden un elemento de sujeción y conexión magnética tipo quot;plug&playquot; para cada uno de los polos del
dispositivo
de aparamenta, que se sujetan y conectan
respectivamente
a cada uno de los tornillos, bornes o
mordazas
de conexión del disposit ivo de aparamenta,
localizados
generalmente en el interior de unos
orificios.
Tras numerosas pruebas de campo efectuadas para lograr concebir dicho sistema de conexión de un modo lo más compacto posible y eficiente a la vez, finalmente se ha ideado un sistema de conexión muy eficiente que se integra dentro de un único cuerpo, en donde los elementos magnéticos de los medios de sujeción y conexión magnética, que son los responsables de recoger y/o inyectar la/s señal/es de tensión de la red eléctrica en donde se ha instalado, se disponen a una mínima distancia quot;Aquot; de los medios de sensado y/o
inyectado de la/s señal/es de corriente, para así conseguir minimizar la posible influencia o interferencia que pudiera efectuar el campo magnético de los elementos magnéticos sobre el correcto funcionamiento de dichos medios de sensado y/o inyectado. Además, opcionalmente se pueden incorporar unos medios de apantallamiento magnético interno para reducir e incluso eliminar cualquier influencia de campos magnéticos internos y/o externos no deseados. Numerosos estudios de campo efectuados por el solicitante, han concluido que dicho valor de la distancia mínima quot;Aquot; ha de ser de como mínimo 8 mm. para que la eficiencia del sistema de conexión de la presente
invención
sea óptima (es decir sin interferencias
significativas) .
Según
una de las realizaciones preferentes de la
invención, cada elemento de sujeción y conexión magnética presenta como mínimo un grado de libertad en la dirección del eje quot;Zquot; -dirección correspondiente a la profundidad del dispositivo de aparamenta-que permite poderse moverse cada elemento de sujeción y conexión magnética en la dirección quot;Z'' independientemente, con lo cual se puede adaptar a las pequeñas variaciones existentes en cuanto a la profundidad de cada tornillo y/o borne de conexión de cada tipo o modelo de dispositivo de aparamenta y así poderse conectar fácilmente a ellos, gracias a la provisión de unos medios elásticos que precisamente hacen posible dicho ajuste en la dirección quot;Z''. Dicho ajuste en la dirección quot;Zquot; facilita en gran medida el acople/conexión de los elementos de sujeción y conexión magnética y por lo tanto de todo el sistema de conexión compacto a la superficie frontal de un dispositivo de aparamenta en el momento de su instalación, de modo que el usuario al encarar los elementos de sujeción y conexión magnética en los respectivos alojamientos del dispositivo de aparamenta, se efectúa al momento de un modo casi automático el acople de ambas piezas debido a la fuerza de atracción magnética de dichos elementos de sujeción y conexión magnética contra los respectivos tornillos y/o bornes de conexión del dispositivo de aparamenta.
Según una realización posible de la presente invención, adicionalmente o alternativamente a la capacidad de moverse en la dirección del eje quot;Zquot;, los elementos de sujeción magnética del tipo quot;plug&playquot; presentan un grado de libertad en la dirección quot;Yquot; dirección correspondiente a la vertical del dispositivo de aparamenta para asi adaptarse perfectamente a las distintas geometrias y configuraciones en altura de los diversos dispositivos de aparamenta existentes e instalados en los cuadros eléctricos hoy en dia, cuyas configuraciones y geometrias exteriores pueden variar ligeramente. Estas graduaciones en los ejes quot;Zquot; e quot;Yquot; hacen que el sistema de conexión compacto preconizado sea totalmente universal, por cuanto se puede instalar automáticamente y con un encaje perfecto en cualquier tipo o modelo de dispositivo de aparamenta.
Preferentemente los citados elementos magnéticos se incorporan en la parte delantera de cada uno de los elementos de sujeción magnética, y su fuerza elástica está calculada para que un usuario al estirar manualmente hacia afuera pueda desenganchar con facilidad los elementos magnéticos de los tornillos y/o bornes metálicos del dispositivo de aparamenta,
liberando de ese modo el elemento compacto del dispositivo de aparamenta. Del mismo modo, dicha fuerza elástica es tal para que el citado elemento compacto pueda sujetarse y quedar sujetado temporal o permanentemente a los tornillos y/o bornes metálicos del dispositivo de aparamenta, sin que se desconecte el citado elemento compacto al cabo de un cierto tiempo de su instalación.
Preferentemente los elementos magnéticos son respectivos imanes dispuestos en la parte delantera de unos elementos alargados que configuran los elementos de sujeción y conexión magnética, y estando adaptados
dichos
elementos alargados para poderse insertar
perfectamente
en los alojamientos existentes en los
dispositivos
de aparamenta en cuyo interior hay los
respectivos
tornillos, o bornes metálicos o mordazas
(según el caso) .
El solicitante ha calculado a través de largas pruebas y experimentaciones el dimensionamiento correcto de la fuerza de atracción de los citactos imanes, para que el sistema de conexión de la invención funcione óptimamente, es decir que no se desmonte fácilmente durante su vida al estar montado en un dispositivo de aparamenta, que al mismo tiempo sea fácil de montar y desmontar manualmente (y sin herramientas) por parte de un usuario, y que permita obtener unas señales correctas de la red eléctrica (es decir sin imprecisiones ni distorsiones).
Más concretamente, se ha determinado mediante varias pruebas en diferentes dispositivos de aparamenta de 4 polos (caso más habitual), que el sistema de conexión debe tener una fuerza de extracción del orden
de unos 5 Newtons para que la desconexión del sistema de conexión sea fácil pero a la vez que la conexión del mismo al dispositivo de aparamenta sea suficientemente firme. Esta fuerza aproximadamente es equivalente a unos 10 Newtons en caso de separarlo de una superficie plana de material ferromagnético. Se ha determinado la fuerza de atracción de los imanes para conseguir estos valores, aunque podría modificarse si fuera necesario utilizando
diferentes
materiales. Normalmente la fuerza de
extracción
es proporcional al número de imanes
utilizado.
Adicionalmente,
el sistema de conexión objeto de la
presente invención comprende en su interior unos medios de procesamiento de dichos parámetros o señales captadas
o inyectadas de tensión y1o corriente y1o otros parámetros, incluyendo dichos medios de procesamiento su correspondiente hardware y software que realiza las mencionadas acciones y1o funciones de procesamiento de señales de los medios de procesamiento de dichos parámetros o señales.
Dichas acciones y/o funciones de procesamiento o medidas obtenidas mediante dichos medios de procesamiento de dichos parámetros o señales pueden ser, a modo de ejemplo no limitativo:
•
Tensión y parámetros de calidad de red relacionados con su variación, p.ej: fluctuaciones, parpadeo (quot;flickerquot;), huecos, interrupciones, sobretensiones transitorias y/o temporales, infratensiones, desequilibrio entre fases, tensiones armónicas e interarmónicas; y/o
•
Corriente a través del dispositivo de aparamenta y sus armónicos; y/o
•
Frecuencia; y/o
•
Potencia; y/o
•
Energía; y/o
•
Registro de la actuación de dispositivos de protección tales como interruptores magnetotérmicos y1o diferenciales. Con los dispositivos adecuados se podría determinar la fecha, hora y lugar (GPS) en los que ha sucedido la incidencia; y/o
•
Comprobación del funcionamiento correcto de interruptores magnetotérmicos y diferenciales sin necesidad de desmontarlos del cuadro de aparamenta; y/o
•
Envejecimiento de dispositivos de aparamenta, p.ej. protectores contra sobretensiones; y/o
•
Determinación de la impedancia de la red eléctrica; y/o
•
Temperatura y1o humedad en el emplazamiento donde sea instalado el dispositivo; y/o
•
Detección de presencia; y/o
•
Detección de iluminación; y/o
•
Transmisión y/o recepción de la información deseada vía cable, inalámbrica y/o mediante la propia red eléctrica.
Las citadas aplicaciones podrían ser realizadas por un único dispositivo o bien por varios sistemas de conexión interconectados entre sí, por ejemplo por estructuras tipo quot;master/slavequot; o similares.
También adicionalmente el sistema de conexión preconizado puede comprender unos medios de transmisión
o comunicación de dichos parámetros o señales medidas a
un dispositivo externo de gestión y/o almacenamiento de datos (p. ej. PCS o redes de datos), pudiendo ser dichos medios de transmisión del tipo inalámbricos, tal como quot;wifiquot; o quot;bluetoothquot;, o alternativamente medios no inalámbricos conectables a través de respectivas clavijas de conexión o similares provistas en dicho sistema para ello. Dicho dispositivo externo podrá realizar las acciones deseadas en cada caso, por ejemplo la gestión de alarmas al sobrepasar las señales sensadas
unos
parámetros límite pre-establecidos, tareas de
control
y/o de vigilancia de uno o varios procesos,
entre
otras posibles funciones, mediante los
correspondientes
software y hardware diseñado para tal
fin.
Opcionalmente el sistema de conexión preconizado comprende unos medios de visualización o indicación (p. ej. quot;displayquot;) de los parámetros sensados y/o procesados, tal como una pantalla, con el fin de que un usuario pueda visualizar en un lugar preferente del propio sistema de conexión las medidas tomadas por el sistema y/o otros parámetros obtenidos a partir de dichas medidas.
Según una opción de realización de la invención, el sistema de conexión incorpora en su parte frontal una placa común, que hace a la vez la función de placa soporte, y también facilita el manejo y posicionamiento y retirada por parte del usuario del sistema de conexión en el dispositivo de aparamenta. Además, en el caso de disponerse de una pantalla digital, la misma se puede disponer sobre dicha placa común.
Con la finalidad de poderse acoplar lateralmente entre sí dos sistemas de conexión contiguos sin hueco
alguno entre ambos sistemas, por ejemplo cuando existen
varios
dispositivos de aparamenta instalados en un
carril
DIN uno al lado del otro, dicho sistema de
conexión
presenta una ventajosa configuración y
geometría
perimetral exterior diseñada de tal modo que
se pueden acoplar lateralmente dos sistemas de conexión encajados perfectamente entre sí la superficie lateral de un primer sistema de conexión con la superficie lateral opuesta de un segundo sistema de conexión contiguo.
Por lo tanto, también es objeto de la presente invención el conjunto formado por como mínimo dos sistemas de conexión interconectados entre sí, preferentemente acoplados lateralmente entre sí.
La forma geométrica del sistema de conexión preconizado no es limitativa, en el sentido de que puede modificarse para que sea factible instalar varios dispositivos de medida contiguos, ya sea lateral o verticalmente, adaptarse a las dimensiones particulares de un dispositivo de aparamenta concreto o mejorar el sensado y/o inyectado de señales.
Ventajosamente, merced a su eficiente configuración, el sistema de conexión de la invención es interconectable con otros sistemas de conexión instalados en dispositivos de aparamenta relacionados o interconectados entre sí, es decir por ejemplo en estructuras tipo quot;master/slavequot; o similares. De esta manera, por ejemplo un sistema de conexión podría recibir señales de otros sistemas de conexión próximos o enviarlas, gestionando también dichas señales.
Por consiguiente, el sistema de conexión preconizado es capaz de captar las corrientes que
circulan por cada polo, sensando el campo electromagnético presente en cada línea de la red
eléctrica mediante los medios de sensado de la corriente para cada polo, y también es capaz de captar la señal de tensión en el dispositivo de aparamenta a través de los medios magnéticos, los cuales al ser conductores eléctricos con una resistencia despreciable, por un lado hacen contacto con los respectivos tornillos y/o bornes donde están conectados los conductores externos al dispositivo de aparamenta, el cual está sometido a la tensión presente en dichos conductores, y por el otro traspasa dicha tensión a la circuitería interna del dispositivo de conexión.
Además el sistema de conexión objeto de la invención merced a su innovadora configuración universal, no solo puede utilizarse en cualquier tipo de dispositivo de aparamenta, sino que se puede utilizar indistintamente en sistemas de alimentación monofásicos
o polifásicos, en sus diferentes configuraciones y variantes.
Además, dicho sistema de conexión se ha diseñado meticulosamente para que presente unas dimensiones exteriores muy reducidas y comparables a dichos dispositivos de aparamenta, lo cual permite que ventajosamente sea instalable en la parte superior y1o en la parte inferior de un dispositivo de aparamenta existente, de modo que no ocupa ningún espacio en anchura o largo (o no de forma significativa) , consiguiendo de esta forma un ahorro de espacio en los cuadros eléctricos, siendo este parámetro muy crítico en las instalaciones eléctricas.
Así, el sistema de conexión objeto de la invención se coloca preferentemente en el espacio existente justo sobre del dispositivo de aparamenta, y presenta unas dimensiones exteriores que no sobresalen significativamente en anchura o largo de las dimensiones exteriores de un dispositivo de aparamenta, que presentan por lo general unas dimensiones estándares, de modo que quedan totalmente libres los espacios laterales contiguos al dispositivo o dispositivos de aparamenta, que pueden ser muy útiles para alojar otros dispositivos de aparamenta contiguos en el cuadro eléctrico, siendo por lo tanto el espacio un punto muy crítico en los cuadros eléctricos. Como podrá apreciarse en las figuras posteriores tanto los dispositivos de aparamenta como los de conexión pueden estar instalados contiguamente, sin necesidad de ninguna separación entre
ellos
y sin aumentar las dimensiones del cuadro donde se
instalaran.
Esta
reducción de espacio tan innovadora y
ventajosa
permite que el usuario pueda colocar en un
tiempo
muy breve y sin herramientas dicho sistema de
conexión en un dispositivo de aparamenta, con un simple gesto de posicionamiento se conecta al instante mediante los medios magnéticos, sin necesidad de tener que manejar o modificar la instalación del dispositivo de aparamenta o bien de los dispositivo de aparamenta que se encuentran instalados al lado, por ejemplo añadiendo módulos en un carril DIN.
Por lo tanto, este sistema de conexión es no invasivo y permite su instalación sobre dispositivos de aparamenta, (p. ej. interruptores magnetotérmicos o diferenciales, interruptores, conmutadores,
transformadores o protectores contra sobretensiones) ya instalados en un cuadro eléctrico con la red activa, sin necesidad de cortar la alimentación o la modificación y1o ampliación de dicho cuadro, lo cual supone un gran ahorro de tiempo, espacio y costes, por otro lado elimina las molestias ocasionadas a los usuarios por el corte de la red eléctrica durante el proceso de instalación de sistemas de medida y control de los que se conocen en el mercado. Se obtendrían ventajas similares en nuevas instalaciones, ya que para un mismo espacio se pueden obtener más funciones, se reduce el cableado en el cuadro, el tiempo necesario para realizar la instalación y su coste.
En definitiva, el sistema de conexión preconizado presenta múltiples ventajas que lo hacen mucho más cómodo de utilizar para el usuario, rápido de instalar y desinstalar en relación a los sistemas de conexión y sensado existentes hoy en día, y totalmente versátil para ser instalado en cualquier tipo de dispositivo de aparamenta existente sin necesidad de cortar la alimentación o la modificación de dicho cuadro.
Estas y otras características se desprenderán mejor de la descripción detallada que sigue, la cual, para facilitar su comprensión, se acompaña de cuatro láminas
de
dibujos, en las que se ha representado un caso
práctico
de realización que se cita solamente a título
de
ejemplo no limitativo del alcance de la presente
invención.
Descripción de 1os dibujos: En los dibujos:
la figura n ° 1 muestra una vista en perspectiva frontal de una realización preferente del sistema de conexión reivindicado en la presente invención;
la figura n ° 2 muestra una vista en perspectiva trasera de la misma realización preferente del sistema de conexión de la figura n° 1;
la figura n° 3 muestra una vista en alzado posterior de la misma realización preferente del sistema de conexión de la figura n° 1, en la cual se ha indicado el movimiento en el eje quot;Yquot; de los elementos magnéticos respecto del sistema de conexión;
la figura n° 4a muestra una vista en alzado lateral de la misma realización preferente sistema de conexión que la figura n° 1, en la que se aprecia su posición de
instalación
en un dispositivo de aparamenta
convencional;
la
figura n° 4b muestra la misma vista en alzado
lateral de la figura no 3, en la que el sistema de conexión se encuentra debidamente instalado en el dispositivo de aparamenta convencional;
la figura n° 5 muestra una vista en alzado frontal de la misma realización preferente del sistema de conexión que la figura n° 1 montado en la parte superior de un dispositivo de aparamenta convencional;
la figura n° 6 muestra una vista en alzado lateral de la misma realización preferente del sistema de conexión montado en un dispositivo de aparamenta convencional que la figura n° 5;
la figura n° 7 muestra una vista en planta superior de la misma realización preferente del sistema de conexión montado en un dispositivo de aparamenta convencional que la figura n° 5;
la figura no 8a muestra una vista del detalle quot;1quot; de la figura n° 6, en el que se aprecia con mayor claridad la configuración de los medios de acople magnéticos instalado en un dispositivo de aparamenta con una profundidad de los tornillos quot;L1quot;, de modo que el muelle se encuentra a una distancia quot;M1quot;;
la figura no 8b muestra una vista del detalle quot;1quot; de la figura n° 6, en el que se aprecia con mayor claridad la configuración de los medios de acople magnéticos instalado en un dispositivo de aparamenta con una profundidad de los tornillos quot;L2quot;, de modo que el muelle se encuentra a una distancia quot;M2quot;;
la figura n° 9 muestra una vista en alzado frontal de una pluralidad de sistemas de conexión según la
realización
de la figura no 1 montados en respectivos
dispositivos
de aparamenta convencionales, encajados
lateralmente;
la
figura n° 10 muestra una vista en alzado frontal
de
una segunda realización preferente del sistema
de
conexión montado en la parte superior de un dispositivo de aparamenta convencional; y
la figura n° 11 muestra una vista en alzado frontal de una pluralidad de sistemas de conexión según la segunda realización de la figura n° 10 montados en respectivos dispositivos de aparamenta convencionales, encajados lateralmente.
Sigue a continuación una relación de las distintas partes de la invención que se identifican en las figuras siguientes con el auxilio números; (10) sistema de conexión con sujeción magnética, (11) cuerpo exterior del sistema de conexión (10), (13) dispositivo de
aparamenta, (14) base frontal del dispositivo de aparamenta, (15) alojamientos superiores para los tornillos y/o bornes de conexión eléctrica, (16) elementos de sujeción y conexión magnética, (17)
elementos magnéticos, (18) medios de sensado e inyectado de la/s señal/es de corriente, (19) placa frontal del cuerpo exterior (11), (20) pantalla, (21) superficie lateral del cuerpo exterior (11) ' (22) superficie lateral opuesta del cuerpo exterior (11) ' (23) alojamientos para clavijas de conexión para transmisión y recepción de señales, ( 2 4) muelles, ( 2 5) tornillos o bornes metálicos de conexión, (26) base superior del cuerpo exterior (11), (27) porción sobresaliente de la superficie lateral (21), (28) porción ahuecada de la superficie lateral opuesta (22) , ( 2 9) base superior del dispositivo de aparamenta (13), (30) porción cilíndrica posterior fija de los elementos de sujeción magnética
(16) '
(31) porción cilíndrica anterior móvil de los
elementos
de sujeción y conexión magnética (16) , (32)
orificios
colisos para el ajuste en el eje quot;Yquot;, (33)
prolongaciones
traseras del cuerpo exterior (11).
Ejemplo de un modo de realización de la invención:
Una de las realizaciones preferidas de la presente invención es la que se muestra en las figuras adjuntas.
Concretamente en las figuras n° 1 y 2 se puede apreciar una realización preferente del sistema de conexión (10) objeto de la presente invención, incluyendo el citado sistema de conexión (10) en su parte inferior unos elementos de sujeción y conexión magnética (16) de tipo quot;plug&playquot; de configuración sensiblemente cilíndrica y que se montan en el interior
de los respectivos alojamientos superiores (15) del dispositivo de aparamenta (13) hasta que al contactar con las respectivas cabezas de los tornillos (25) se produce la inmovilización del sistema de conexión (10) al dispositivo de aparamenta (13) , y por el otro la conexión eléctrica de dichos elementos de sujeción y conexión magnética (16) a las respectivas cabezas de los tornillos (25), bornes o mordazas de conexión (25) existentes en los respectivos alojamientos (15) del dispositivo de aparamenta (13), véase figuras n ° 4a y 4b.
Tal y como se puede ver en la figura no 2, los elementos de sujeción y conexión magnética (16) están formados por una porción cilíndrica posterior fija (30) y una porción cilíndrica anterior móvil (31), pudiendo desplazarse axialmente la porción cilíndrica anterior móvil (31) en el interior de la porción cilíndrica posterior fija (30), y disponiéndose en la parte más frontal de la porción cilíndrica anterior móvil (31) solidarizado un elemento magnético (17). Dicho elemento magnético (17) se dispone a una mínima distancia quot;Aquot; de los medios de sensado e inyectado de la/s señal/es de corriente (18) para evitar cualquier tipo de interferencia, véase figura n° 3.
De acuerdo con esta particular configuración de los elemento de sujeción y conexión magnética (16), se prevé un grado de libertad en el eje axial quot;Zquot; de los elementos magnéticos (17) gracias a la provisión de unos muelles (24) que hacen posible dicho ajuste en la dirección quot;Zquot;, tal y como se muestra claramente en las figuras n° 8a y Sb, en las que se muestra dos instalaciones de un mismo sistema de conexión (10) pero
en dos dispositivos de aparamenta distintos (13, 13') , con una profundidad de posicionamiento de la cabeza del tornillo (25) de distancia quot;L1quot; y quot;L2quot; respectivamente, donde quot;L2quot;lt;quot;L1quot;. Para poderse adaptar a estas distintas profundidades, el muelle (24) se contrae, de modo que la porción móvil anterior (31) se desplaza hacia en interior de la porción fija posterior (30).
En este caso particular, adicionalmente el conjunto de los elementos de sujeción magnética del tipo quot;plug&playquot; presentan un grado de libertad en la dirección quot;Yquot; -dirección correspondiente a la vertical del dispositivo de aparamenta-, véase la figura no 3, con la misión de adaptarse perfectamente a las distintas variaciones en altura que pueden tener los alojamientos
(15)
para las cabezas de los tornillos de conexión (25) de los diferentes modelos de dispositivos de aparamenta
(
10) existentes e instalados en los cuadros eléctricos hoy en día.
En esta realización concreta de las figuras adjuntas, se ha previsto la incorporación de unos medios de sensado e inyectado de la/s señal/es de corriente
(18), en este caso respectivos sensores de núcleo abierto, uno para cada uno de los cuatro polos, que quedan ocultos bajo de la superficie de las prolongaciones traseras (33) del cuerpo exterior (11).
Adicionalmente, el sistema de conexión (10) objeto de la presente invención puede comprender en su interior unos medios de procesamiento de dichos parámetros o señales captadas o inyectadas de tensión y1o corriente y/o otros parámetros de interés, así como unos medios de transmisión o comunicación de dichos parámetros o señales medidas a un dispositivo externo de gestión y/o
almacenamiento de datos; aunque en las figuras adjuntas no se han representado por hallarse en el interior del cuerpo o carcasa exterior (11) • Únicamente se han representado sendos alojamientos (23) que sirven para
conectar
respectivas clavijas de conexión o similares de
respectivos
cables de transmisión, que de modo no
inalámbricos
envían o reciben datos a o de un
dispositivo externo,
véase figura n° l.
En una realización preferente, y según se aprecia en las figuras adjuntas, el sistema de conexión (10) incorpora en su parte frontal una placa (19), que hace a la vez la función de placa soporte, y también facilita el manejo y posicionamiento y retirada por parte del usuario del sistema de conexión en el dispositivo de aparamenta. Además, en este caso particular, se ha incorporado en dicha placa soporte (19) una pantalla de visualización de datos ( 2 O) , para que un usuario pueda visualizar las medidas o valores recogidos por el sistema y 1o otros valores obtenidos a partir de dichas medidas sensadas, véase figura n° l.
Tal y como se puede observar en la figura n° 9, con la finalidad de poderse acoplar lateralmente entre sí dos sistemas de conexión (10) contiguos, por ejemplo cuando existen varios dispositivos de aparamenta instalados en un carril DIN uno al lado del otro, dicho sistema de conexión (10) presenta unas superficies laterales izquierda (21) y derecha (22) adaptadas para ser acopladas entre sí, mediante la provisión de una porción sobresaliente (27) en la superficie lateral izquierda (21) que encaja perfectamente con la respectiva porción ahuecada (28) de la superficie lateral opuesta derecha (22).
El sistema de conexión (10) presenta unas dimensiones exteriores muy reducidas que no sobresalen sustancialmente en anchura o largo de las dimensiones exteriores de un dispositivo de aparamenta (13), véase
5 figuras n ° 5, 6 y 7.
Descrita suficientemente la presente invención en correspondencia con las figuras anexas, fácil es comprender que podrán introducirse en la misma cualesquiera modificaciones que se estimen convenientes
10 siempre y cuando no se altere la esencia de la invención que queda resumida en las reivindicaciones siguientes.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1 a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, caracterizado en que es conectable a la red eléctrica a través de su conexión mediante sujeción magnética, es decir sin conexiones mecánicas tal como bornes y/o cableado y de modo desmontable a la superficie de un dispositivo de aparamenta (13) de cualquier tipo, tal como un interruptor magnetotérmico o
    diferencial,
    un interruptor, un conmutador, un
    transformador
    o un protector contra sobretensiones, de
    los
    que ya se encuentran conectados a dicha red
    eléctrica montados
    generalmente sobre un carril tipo DIN
    o similar
    o los que aún no se han instalado, de modo que
    al
    conectarse a la red eléctrica a través de un
    dispositivo de aparamenta (13) ya conectado, el sistema de conexión (10) recoge y/o inyecta señales en la red eléctrica, como mínimo la/s señal/es de tensión de la red eléctrica.
    2 a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la la reivindicación, caracterizado en que está formado por un elemento compacto (10) que comprende como mínimo:
    -
    unos medios de sujeción y conexión magnética del
    tipo quot;plug&playquot; al dispositivo de aparamenta (13), que inmovilizan el elemento compacto (10) a dicha aparamenta (13), y a su vez conectan eléctricamente dichos medios sujeción magnética a los respectivos tornillos, o bornes de conexión,
    o mordazas (25), o a cualquier punto metálico de fijación o conexión del cableado del dispositivo
    de aparamenta (13) , de modo que el sistema de conexión (10) a través de dichos medios de sujeción y conexión magnética puede recoger la/s señal/es de tensión de la red eléctrica o bien inyectarla/s a la red eléctrica.
    3 a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 1a o 2a reivindicaciones, caracterizado en que se incluye en el sistema de conexión (10) unos medios de sensado y/o inyectado de las señales de corriente (18) que circulan por los polos del dispositivo de aparamenta (13), sensando el campo magnético presente en cada línea de la red y/o los efectos de las señales inyectadas.
    4a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 1a o 2a reivindicaciones, caracterizado en que pueden incluirse en el sistema de conexión (10) compacto otros medios de sensado adicionales para medir otros parámetros o señales
    distintas
    a la tensión y a la corriente, tales como
    sensores
    de temperatura, humedad, vibración y/o
    aceleración,
    presencia/movimiento/proximidad, GPS (que
    incluye
    la fecha, hora y lugar de instalación), y/o
    iluminación.
    sa -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 3a reivindicación, caracterizado en que los medios de sensado y/o inyectado de las señales de corriente (18) que circulan por los polos del dispositivo de aparamenta (13) pueden ser al menos uno, más de uno o una combinación de distintos de
    los siguientes tipos de sensores o transductores (tanto
    de núcleo abierto como de núcleo cerrado) :
    •
    núcleo de aire (bobina Rogowski),
    •
    núcleo de hierro,
    •
    ópticos,
    •
    magnetoresistivos,
    •
    de efecto Hall,
    •
    captadores de corriente de flujo nulo, o
    •
    híbridos.
    6a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 2a reivindicación, caracterizado en que los medios de sujeción y conexión magnética del tipo quot;plug&playquot; comprenden un elemento de sujeción y conexión magnética (16) tipo quot;plug&playquot; para cada uno de los polo del dispositivo de aparamenta (13), dotados de un elemento magnético (17) que se sujeta y conecta respectivamente a cada uno de los tornillos o bornes de conexión (25) o mordazas o del dispositivo de aparamenta (13), que se localizan generalmente en el interior de unos alojamientos (15).
    7a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 3a reivindicación, caracterizado en que los medios de sujeción y conexión magnética (16) se disponen a una cierta distancia quot;Aquot; de los medios de sensado y1o inyectado de corriente (18) , para minimizar la posible influencia que pudiera tener el campo magnético de los elementos magnétioos (17) sobre el correcto funcionamiento de dichos medios de sensado de las corrientes.
    ga -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la la, 2a o 7a reivindicaciones, caracterizado en que se pueden incorporar unos medios de apantallamiento magnético interno para reducir cualquier influencia de campos magnéticos internos y/o externos no deseados.
    ga -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 1a, 2a o 6a reivindicaciones, caracterizado en que cada elemento de sujeción y conexión magnética (16) presenta como mínimo un grado de libertad en la dirección del eje axial quot;Zquot;, que permite poderse moverse axialmente cada elemento
    magnético
    (17) de los medios de sujeción y conexión
    magnética
    en la dirección quot;Zquot;, para adaptarse a las
    pequeñas
    variaciones existentes en cuanto a la
    profundidad del emplazamiento de cada tornillo, borne de conexión, mordaza (25) o cualquier punto metálico de fijación o conexión del cableado de cada modelo de dispositivo de aparamenta (13) , gracias a la provisión de unos medios elásticos (24) que permiten dicho ajuste en la dirección quot;Zquot;.
    lOa -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 1a, 2a o 6a reivindicaciones, caracterizado en que los elementos de sujeción y conexión magnética (16) del tipo quot;plug&playquot; presentan como mínimo un grado de libertad en la dirección quot;Yquot; -dirección correspondiente a la vertical del dispositivo de aparamenta (13)-para así adaptarse perfectamente a las distintas geometrías y
    configuraciones en altura de los diversos dispositivos
    de aparamenta (13).
    lla -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 1a, 2a o 6a reivindicaciones, caracterizado en que los elementos de sujeción y conexión magnética (16) del tipo quot;plug&playquot; presentan un grado de libertad en la dirección del eje quot;Zquot; -dirección correspondiente a la profundidad del dispositivo de aparamenta (13)-, y un grado de libertad en la dirección quot;Yquot; -dirección correspondiente a la vertical del dispositivo de aparamenta (13)-.
    12a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la la, 2a o 6a reivindicaciones, caracterizado en que cada elemento de sujeción y conexión magnética (16) presenta una porción fija posterior (30) y una porción anterior (31) móvil en la dirección axial quot;Zquot; y cuya configuración alargada es tal para que se pueda insertar perfectamente en los alojamientos (15) existentes en los dispositivos de aparamenta (13) en cuyo interior se disponen los respectivos tornillos, bornes metálicos o mordazas (25), y en dicha parte anterior móvil se incorporan en la parte delantera respectivos elementos magnéticos (17) , cuya fuerza elástica está definida para que un usuario al tirar hacia afuera pueda desenganchar con cierta facilidad los elementos magnéticos (17) de los tornillos
    o bornes de conexión (25) que presentan los dispositivo de aparamenta (13), y a su vez dicha fuerza elástica es tal para que el citado elemento compacto (10) pueda sujetarse y quedar sujetado temporal o permanentemente a
    los tornillos y/o bornes metálicos (25) del dispositivo de aparamenta (13).
    13a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según la 1 a, 2a, 6a o 12a
    reivindicaciones,
    caracterizado en que los elementos
    magnéticos
    (17) son respectivos imanes o medios
    equivalentes.
    14a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 1a o 2 a reivindicaciones, caracterizado en que adicionalmente puede comprender en el interior del sistema de conexión (10) unos medios de procesamiento de dichos parámetros o señales captadas y/o inyectadas de corriente y/o de tensión y1o otros parámetros.
    lSa -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la la, 2a o 14a reivindicaciones, caracterizado en que adicionalmente puede comprender unos medios de transmisión o comunicación de dichos parámetros o señales medidas o procesadas por los medios de procesamiento a un dispositivo externo de gestión y/o almacenamiento de datos, tal como un PC o redes de datos.
    16a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la anterior reivindicación, caracterizado en que los medios de transmisión son del tipo inalámbricos, tal como quot;wifiquot; o quot;bluetoothquot;.
    17a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 15a reivindicación, caracterizado en que los medios de transmisión son del tipo no inalámbricos conectables a través de respectivos alojamientos para clavijas de conexión o similares provistas en dicho sistema para ello.
    18a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot;, según la 1a o 2a reivindicaciones, caracterizado en que adicionalmente puede comprender unos medios de visualización o indicación de los parámetros sensados, inyectados y1o procesados tal como una pantalla digital ( 2 O) , para que el usuario pueda visualizar en un lugar preferente del propio sistema de conexión los valores de dichos parámetros.
    19a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según la 2a reivindicación, caracterizado en que al menos los medios de sujeción magnética del tipo quot;plug&playquot; se disponen montados en una misma placa común (19), que actúa como placa soporte, y también facilita el manejo y posicionamiento y retirada por parte del usuario del sistema de conexión
    (10) compacto en el dispositivo de aparamenta (13).
    20a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según la la reivindicación, caracterizado en que comprende unos medios de acople lateral (21, 22), adaptados para acoplar lateralmente la superficie lateral de un primer sistema de conexión (10) compacto con la superficie lateral opuesta de un segundo sistema de conexión (10) compacto contiguo.
    21a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según la 20a reivindicación, caracterizado en que los medios de acople lateral hacen un acople lateral entre la superficie lateral (21) de un primer sistema de conexión (10) compacto con la superficie lateral opuesta (22) de un segundo sistema de conexión (10) compacto contiguo, sin existir hueco alguno entre ambas superficie laterales de los dos sistemas compactos.
    22a -quot;SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según la la reivindicación, caracterizado en que es instalable sin ocupar ningún espacio en anchura o largo, o no de forma significativa, en la parte superior y1o inferior de un dispositivo de aparamenta (13), al presentar unas dimensiones exteriores muy reducidas y comparables a dichos dispositivos de aparamenta (13).
    23 a quot;CONJUNTO DE CONEXIÓN COMPACTO DE CONEXIÓN PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado en que está formado por como mínimo dos sistemas de conexión interconectados entre sí preferentemente lateralmente, pudiendo ser un sistema de conexión interconectable con otros sistemas de conexión instalados en dispositivos de aparamenta relacionados o interconectados con él, por ejemplo en estructuras tipo quot;master1slavequot; o similares, de modo que un sistema de conexión (10) podría recibir señales de otros sistemas de conexión próximos o enviarlas, gestionando también dichas señales.
    24a -quot;USO DEL SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según la la reivindicación, caracterizado en que puede utilizar indistintamente en
    5 sistemas de alimentación monofásicos o polifásicos.
    25a -quot;HARWARE Y/O SOFTWARE DEL SISTEMA DE CONEXIÓN COMPACTO PARA APARAMENTA DE RED ELÉCTRICAquot; según la la y 14a reivindicaciones, caracterizado en que realiza las
    10 acciones y1o funciones de procesamiento de señales de los medios de procesamiento de dichos parámetros o señales captadas y/o inyectadas de corriente y/o de tensión.
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