ES2683833T3 - Control device for an automatic reset device - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de control para un aparato de rearme automático, que comprende una pluralidad de unidades electromecánicas (5), estando conectada eléctricamente cada una de dichas unidades a una fase de un sistema eléctrico, estando conectadas cinéticamente dichas unidades (5) a un mecanismo (9, 10, 11, 12) de accionamiento de un micro conmutador común (8) que está adaptado para accionar un dispositivo de control electrónico de un aparato de rearme asociado a un dispositivo de protección del sistema; funcionando cada una de dichas unidades (5) independientemente con respecto a las otras unidades (5) y estando adaptada para usar un campo electromagnético generado por la corriente de defecto en la fase conectada a la misma para actuar sobre dicho mecanismo (9, 10, 11, 12) de accionamiento que actúa sobre dicho micro conmutador (8), que está conectado funcionalmente a dicho dispositivo de control electrónico de dicho aparato de rearme; discriminando unos medios (19) para el ajuste fino independiente del umbral de corriente de defecto de cada unidad (5) que provoca el accionamiento de dicho dispositivo de protección cualquier valor de corriente de sobrecarga de valores de corriente de cortocircuito.Control device for an automatic reset device, comprising a plurality of electromechanical units (5), each of said units being electrically connected to a phase of an electrical system, said units (5) being kinetically connected to a mechanism (9 , 10, 11, 12) of actuating a common micro switch (8) that is adapted to operate an electronic control device of a reset device associated with a system protection device; each of said units (5) operating independently with respect to the other units (5) and being adapted to use an electromagnetic field generated by the fault current in the phase connected to it to act on said mechanism (9, 10, 11, 12) of actuation acting on said micro switch (8), which is functionally connected to said electronic control device of said reset device; discriminating means (19) for the fine adjustment independent of the default current threshold of each unit (5) that causes the activation of said protection device any overload current value of short-circuit current values.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Dispositivo de control para un aparato de rearme automáticoControl device for an automatic reset device
La presente invención se refiere a un dispositivo de control para un aparato de rearme automático.The present invention relates to a control device for an automatic reset device.
Tal como resulta conocido, los sistemas eléctricos domésticos e industriales están dotados de dispositivos de protección adaptados para evitar una corriente de defecto peligrosa para los usuarios y para las cargas conectadas a la línea eléctrica.As is known, domestic and industrial electrical systems are equipped with protective devices adapted to avoid a dangerous fault current for users and for loads connected to the power line.
Al detectar la presencia de la corriente de defecto, el dispositivo de protección corta la línea, interrumpiendo por lo tanto el suministro de energía a la carga o cargas dispuestas corriente abajo.By detecting the presence of the fault current, the protection device cuts the line, thereby interrupting the supply of energy to the load or loads arranged downstream.
Después de la intervención, y una vez se han subsanado las condiciones de funcionamiento correctas del sistema, es necesario rearmar el dispositivo de protección.After the intervention, and once the correct operating conditions of the system have been remedied, it is necessary to reset the protection device.
Se han desarrollado aparatos que permiten rearmar automáticamente un dispositivo de protección después de realizar el corte, una vez se ha comprobado el correcto funcionamiento del sistema.Devices have been developed that allow the automatic resetting of a protection device after cutting, once the correct functioning of the system has been verified.
Dentro del ámbito del desarrollo de estos aparatos de rearme automáticos con control de defectos en el sistema antes de la reconexión del dispositivo de protección asociado, aparece la necesidad de usar soluciones de circuito que son fiables, sencillas y baratas para identificar defectos de aislamiento de tierra (corrientes de fuga a tierra) y defectos de sobreintensidad (corrientes de sobrecarga o cortocircuitos).Within the scope of the development of these automatic reset devices with defect control in the system before reconnection of the associated protection device, there is a need to use circuit solutions that are reliable, simple and inexpensive to identify ground insulation defects (earth leakage currents) and overcurrent defects (overload currents or short circuits).
EP-1569314 describe un método para detectar defectos de aislamiento de tierra.EP-1569314 describes a method to detect earth insulation defects.
Los dispositivos de rearme automáticos disponibles comercialmente en la actualidad, capaces de detectar defectos debidos a sobreintensidades, verifican la presencia de un cortocircuito en el sistema situado corriente abajo midiendo la corriente que circula por el mismo.Automatic rearmament devices available commercially today, capable of detecting defects due to overcurrents, verify the presence of a short circuit in the system located downstream by measuring the current flowing through it.
Esta medición se lleva a cabo solamente después del corte automático debido a un defecto del dispositivo de protección asociado.This measurement is carried out only after automatic cutting due to a defect in the associated protection device.
La corriente es generada por el dispositivo de rearme automático mediante un circuito de control electrónico, que suministra energía al circuito situado corriente abajo mediante un transformador de aislamiento de una única fase con una tensión de seguridad muy baja.The current is generated by the automatic reset device by means of an electronic control circuit, which supplies power to the circuit located downstream by a single-phase isolation transformer with a very low safety voltage.
El valor de la corriente circulante depende por supuesto del valor de la impedancia del circuito situado corriente abajo.The value of the circulating current depends of course on the value of the impedance of the circuit located downstream.
En este punto, el fabricante establece un umbral denominado “umbral de corriente de rearme”, por encima del cual el dispositivo de rearme automático reconecta el dispositivo de protección asociado y por debajo del cual no es posible la reconexión automática del dispositivo de protección asociado.At this point, the manufacturer establishes a threshold called "reset current threshold", above which the automatic reset device reconnects the associated protection device and below which automatic reconnection of the associated protection device is not possible.
Estos dispositivos de rearme automáticos solamente se utilizan en la práctica con conmutadores de dos polos.These automatic reset devices are only used in practice with two-pole switches.
De hecho, en sistemas de distribución de tres fases o de tres fases + neutro (L1, L2, L3, N), el sistema descrito anteriormente presenta dificultades considerables en su aplicación en dispositivos de rearme automáticos que se asociarán a dispositivos de protección de tres y cuatro polos (3P, 3P+N, 4P), debido a las dimensiones voluminosas y a los elevados costes que ello implica.In fact, in three-phase or three-phase + neutral distribution systems (L1, L2, L3, N), the system described above presents considerable difficulties in its application in automatic reset devices that will be associated with three-protection devices. and four poles (3P, 3P + N, 4P), due to the bulky dimensions and the high costs involved.
De hecho, es necesario usar un transformador de tres fases con tres circuitos de medición separados, uno para cada fase, o, de forma alternativa, un sistema que tiene un transformador de una única fase con conmutación alterna de relés para comprobar todas las posibles combinaciones de defectos (L1-L2, L1-L3, L2-L3, L1-N, L2-N, L3-N).In fact, it is necessary to use a three-phase transformer with three separate measuring circuits, one for each phase, or, alternatively, a system that has a single-phase transformer with alternating relay switching to check all possible combinations of defects (L1-L2, L1-L3, L2-L3, L1-N, L2-N, L3-N).
EP 1237172 describe un aparato de desconexión que tiene un disparador de cortocircuito electromagnético por trayectoria de corriente principal con una armadura de imán desviada por muelle en contacto con un elemento de ajuste común en reposo y que sufre la atracción de un yugo magnético para un cortocircuito, actuando de este modo en el dispositivo de cierre a través de un elemento de transferencia mecánico común para desconectar el mecanismo de accionamiento.EP 1237172 describes a disconnecting apparatus having an electromagnetic short circuit trigger by main current path with a magnet armature deflected by a spring in contact with a common adjustment element at rest and which suffers the attraction of a magnetic yoke for a short circuit, acting in this way on the closing device through a common mechanical transfer element to disconnect the drive mechanism.
GB 538109 describe un solenoide mejorado adaptado para el funcionamiento electromagnético de conmutadores de protección de motores, aunque también es aplicable para usar como relés y otros.GB 538109 describes an improved solenoid adapted for the electromagnetic operation of motor protection switches, although it is also applicable for use as relays and others.
El objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un dispositivo de control que, aplicado en un aparato de rearme automático, supera los inconvenientes de la técnica anterior descrita.The objective of the present invention is to provide a control device that, applied in an automatic reset device, overcomes the drawbacks of the prior art described.
Dentro del alcance de este objetivo, un objetivo de la invención consiste en dar a conocer un dispositivo queWithin the scope of this objective, an objective of the invention is to disclose a device that
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asociado a un dispositivo de protección de un sistema, es capaz de detectar defectos debidos a sobreintensidades sin incurrir en los problemas e inconvenientes de los sistemas de la técnica anterior.associated with a protection device of a system, it is able to detect defects due to overcurrents without incurring the problems and disadvantages of prior art systems.
Otro objetivo de la invención consiste en dar a conocer un dispositivo que es fiable, barato y fácil de fabricar.Another object of the invention is to provide a device that is reliable, cheap and easy to manufacture.
Otro objetivo consiste en dar a conocer un dispositivo que permite reducir considerablemente los tiempos de detección de un defecto de sobreintensidad, que se activa en la práctica simultáneamente con el corte del dispositivo de protección.Another objective is to make known a device that considerably reduces the detection times of an overcurrent defect, which is activated in practice simultaneously with the cutting of the protection device.
Otro objetivo de la invención consiste en dar a conocer un dispositivo que permite llevar a cabo un ajuste fino del umbral de corriente de defecto que provoca el accionamiento del dispositivo, discriminando cualquier valor de corriente de sobrecarga de valores de corriente de cortocircuito.Another object of the invention is to disclose a device that allows a fine adjustment of the default current threshold that causes the device to operate, discriminating any overload current value from short-circuit current values.
Otro objetivo de la invención consiste en dar a conocer un dispositivo que puede asociarse a cualquier tipo de dispositivo de protección y permite detectar cualquier combinación de defectos en el circuito.Another objective of the invention is to disclose a device that can be associated with any type of protection device and allows to detect any combination of defects in the circuit.
Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un dispositivo que, gracias a sus características estructurales específicas, permite obtener las máximas garantías de fiabilidad y seguridad durante su uso.Another objective of the present invention is to make known a device that, thanks to its specific structural characteristics, allows to obtain the maximum guarantees of reliability and safety during its use.
Este y otros objetivos, que resultarán más evidentes a continuación, se consiguen mediante un dispositivo de control para un aparato de rearme automático según la reivindicación 1. Otras realizaciones se definen en las reivindicaciones dependientes.This and other objectives, which will become more apparent below, are achieved by a control device for an automatic reset device according to claim 1. Other embodiments are defined in the dependent claims.
Otras características y ventajas resultarán más evidentes a partir de la descripción de realizaciones preferidas, aunque no exclusivas, de la invención, mostradas a título de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los que:Other features and advantages will become more apparent from the description of preferred, but not exclusive, embodiments of the invention, shown by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:
la Figura 1 es una vista en perspectiva del dispositivo de control según la presente invención; la Figura 2 es una vista en perspectiva posterior del dispositivo de control; la Figura 3 es una vista en perspectiva en explosión del dispositivo de control;Figure 1 is a perspective view of the control device according to the present invention; Figure 2 is a rear perspective view of the control device; Figure 3 is an exploded perspective view of the control device;
la Figura 4 es una vista frontal en sección del dispositivo de control con las unidades electromecánicas en estado inactivo;Figure 4 is a front sectional view of the control device with the electromechanical units in an inactive state;
la Figura 5 es una vista que es similar a la anterior, aunque muestra el dispositivo en estado de activación de una fase;Figure 5 is a view that is similar to the previous one, although it shows the device in a phase activation state;
la Figura 6 es una vista en perspectiva de una unidad electromecánica y del terminal correspondiente.Figure 6 is a perspective view of an electromechanical unit and the corresponding terminal.
Haciendo referencia a las figuras mencionadas, el dispositivo de control según la invención, indicado de forma general mediante el número de referencia 1, comprende una carcasa constituida por una base 2 que se cierra mediante una cubierta 3 con la interposición de una base intermedia 7.Referring to the aforementioned figures, the control device according to the invention, indicated generally by reference number 1, comprises a housing constituted by a base 2 that is closed by a cover 3 with the interposition of an intermediate base 7.
La base 2, la cubierta 3 y la base intermedia 7 forman una pluralidad de asientos 4 para unidades electromecánicas 5 respectivas asociadas a terminales 6 respectivos.The base 2, the cover 3 and the intermediate base 7 form a plurality of seats 4 for respective electromechanical units 5 associated with respective terminals 6.
Un micro conmutador 8 es accionado por una palanca 9 de accionamiento, que tiene una pluralidad de asientos 10 de unión para unas conexiones 11 de transmisión respectivas.A micro switch 8 is actuated by a drive lever 9, which has a plurality of connecting seats 10 for respective transmission connections 11.
Cada conexión 11 de transmisión está asociada a la unidad 5 electromecánica respectiva mediante un travesaño 12 que conecta el núcleo móvil 13 de la unidad electromecánica a la conexión.Each transmission connection 11 is associated with the respective electromechanical unit 5 by means of a crossbar 12 that connects the mobile core 13 of the electromechanical unit to the connection.
Cada unidad electromecánica 5 tiene una camisa 14, que está constituida por una placa metálica doblada y contiene el núcleo móvil 13, un núcleo fijo 15, una bobina 16 y un carrete 17.Each electromechanical unit 5 has a jacket 14, which is constituted by a folded metal plate and contains the movable core 13, a fixed core 15, a coil 16 and a reel 17.
El movimiento axial del núcleo móvil 13 se ve opuesto por un muelle 18. La precarga del muelle 18 es ajustable mediante un tornillo 19 de ajuste para ajustar el umbral magnético, tal como se describe a continuación.The axial movement of the movable core 13 is opposed by a spring 18. The spring preload 18 is adjustable by means of an adjustment screw 19 to adjust the magnetic threshold, as described below.
Es posible acceder a cada tornillo 19 de ajuste desde el exterior mediante una abertura 21 respectiva presente en la base 2 y equipada con un tapón 22.It is possible to access each adjustment screw 19 from the outside through a respective opening 21 present in the base 2 and equipped with a plug 22.
La unidad electromecánica está conectada al terminal 6 respectivo mediante un cuerpo 20 de terminal en forma de L doble.The electromechanical unit is connected to the respective terminal 6 by a double L-shaped terminal body 20.
El micro conmutador 8 está conectado a una tarjeta 23 que está conectada para su conexión al exterior.The micro switch 8 is connected to a card 23 that is connected for connection to the outside.
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Según la presente invención, cada unidad electromecánica utiliza el campo electromecánico generado por la corriente de defecto. Cada unidad comprende dos componentes principales: un primer componente, constituido por los dos elementos electromagnéticos, el núcleo fijo 15 y el núcleo móvil 13, que se ven afectados por el campo electromagnético generado por la corriente de defecto, y un mecanismo de accionamiento, que incluye la palanca 9, las conexiones 11 y los travesaños 12.According to the present invention, each electromechanical unit uses the electromechanical field generated by the fault current. Each unit comprises two main components: a first component, consisting of the two electromagnetic elements, the fixed core 15 and the mobile core 13, which are affected by the electromagnetic field generated by the fault current, and a drive mechanism, which includes lever 9, connections 11 and crossbars 12.
La fuerza generada por el campo electromagnético, mediante la interacción entre el elemento electromagnético fijo y el elemento electromagnético móvil, provoca el movimiento del elemento 13 electromagnético móvil, que actúa sobre el sistema de palanca que actúa directamente sobre el mico conmutador 8, conectado funcionalmente al dispositivo de control electrónico del aparato de rearme, no visible en las figuras.The force generated by the electromagnetic field, through the interaction between the fixed electromagnetic element and the mobile electromagnetic element, causes the movement of the mobile electromagnetic element 13, which acts on the lever system that acts directly on the switching mico 8, functionally connected to the electronic control device of the reset device, not visible in the figures.
De esta manera, el dispositivo de control electrónico detecta la señal originada a partir del micro conmutador 8 y hace imposible inmediatamente la reconexión automática del dispositivo de protección asociado al aparato de rearme.In this way, the electronic control device detects the signal originated from the micro switch 8 and immediately makes automatic reconnection of the protection device associated with the reset device impossible.
Un dispositivo de este tipo, además de ser fiable, barato y fácil de fabricar, permite reducir considerablemente los tiempos de detección de defecto de sobreintensidad, ya que se activa simultáneamente con el corte del dispositivo de protección.A device of this type, besides being reliable, cheap and easy to manufacture, allows to reduce considerably the times of detection of defect of overcurrent, since it is activated simultaneously with the cut of the protection device.
El tornillo 19 de ajuste magnético permite llevar a cabo un ajuste fino del umbral de corriente de defecto que provoca la activación del dispositivo, discriminando cualquier valor de corriente de sobrecarga de valores de corriente de cortocircuito.The magnetic adjustment screw 19 allows a fine adjustment of the fault current threshold that causes the activation of the device, discriminating any overload current value of short-circuit current values.
Las unidades 5 de detección de defectos electromecánicas también son independientes mutuamente y no interfieren y, por lo tanto, no provocan problemas entre sí, en el mecanismo de accionamiento interno.The electromechanical defect detection units 5 are also mutually independent and do not interfere and, therefore, do not cause problems with each other, in the internal drive mechanism.
De esta manera, es posible detectar todas las combinaciones de defectos descritas anteriormente mediante el dispositivo, que puede asociarse a cualquier tipo de dispositivo de protección (1P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P).In this way, it is possible to detect all the combinations of defects described above by means of the device, which can be associated with any type of protection device (1P, 1P + N, 2P, 3P, 3P + N, 4P).
En la práctica, se ha comprobado que la invención consigue los propósitos y objetivos previstos.In practice, it has been proven that the invention achieves the intended purposes and objectives.
Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente italiana MI2008A001092, presentada el 17 de junio de 2008.This application claims the priority of the Italian patent application MI2008A001092, filed on June 17, 2008.
Claims (8)
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