ES2827702T3 - Dispositivo de protección contra sobretensiones que incluye múltiples obleas de varistor - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de protección contra sobretensiones (100) que comprende: un conjunto de varistores (150) que comprende: una pluralidad de obleas de varistor (152, 154, 156) cada una hecha de un material de varistor; al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor (160, 162) que conecta las obleas de varistor en paralelo eléctrico; y un agente adherente (164, 164') que une al menos dos de las obleas de varistor en el conjunto de varistores, entre sí; en el que las obleas de varistor y el al menos un miembro de interconexión están apilados axialmente; un primer miembro de electrodo (122); y un segundo miembro de electrodo (124); en el que el al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor une o conecta las obleas de varistor en paralelo eléctrico entre el primero y segundo miembros de electrodo; y en el que las obleas de varistor están apiladas axialmente entre el primero y segundo electrodos.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de protección contra sobretensiones que incluye múltiples obleas de varistor
Campo de la invención
La presente descripción se refiere a dispositivos de protección de circuitos y, más particularmente, a dispositivos y métodos de protección contra sobretensiones.
Antecedentes
Con frecuencia, se aplica tensión o corriente excesiva a través de las líneas de servicio que suministran energía a residencias e instalaciones comerciales e institucionales. Dichos picos de tensión o corriente excesivos (sobretensiones transitorias y sobre intensidades) pueden resultar de la caída de rayos, por ejemplo. Los eventos anteriores pueden ser de especial preocupación en los centros de distribución de telecomunicaciones, hospitales y otras instalaciones donde los daños al equipo causados por sobretensiones y/o sobre intensidades y el tiempo de inactividad resultante pueden ser muy costosos.
Por lo general, los equipos electrónicos sensibles pueden protegerse contra sobretensiones transitorias y sobre intensidades mediante dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD). Por ejemplo, se hace una breve referencia a la Figura 1, que es un sistema que incluye protección convencional contra sobretensiones y sobre intensidades. Puede instalarse un dispositivo de protección contra sobretensiones 12 en una entrada de potencia del equipo a proteger 50, que normalmente está protegido contra sobre intensidades cuando falla. El modo de fallo típico de un SPD es un cortocircuito. La protección contra sobre intensidades que se emplea típicamente es una combinación de un disyuntor térmico interno para proteger el dispositivo del sobrecalentamiento debido al aumento de las corrientes de fuga y un fusible externo para proteger el dispositivo de las corrientes de fallo más altas. Diferentes tecnologías SPD pueden evitar el uso del seccionador térmico interno porque, en caso de fallo, cambian su modo de funcionamiento a una resistencia óhmica baja. De esta manera, el dispositivo puede soportar importantes corrientes de cortocircuito. En este sentido, puede que no haya necesidad operativa de un seccionador térmico interno. Además de lo anterior, algunas realizaciones que exhiben capacidades de resistencia a cortocircuitos aún mayores también pueden estar protegidas solo por el disyuntor principal de la instalación sin la necesidad de un fusible de derivación específico.
Se hace ahora una breve referencia a la Figura 2, que es un diagrama de bloques de un sistema que incluye protección contra sobretensiones convencional. Como se ilustra, una línea trifásica puede estar conectada y suministrar energía eléctrica a uno o más transformadores 66, que a su vez pueden suministrar energía eléctrica trifásica a un disyuntor principal 68. La energía eléctrica trifásica puede proporcionarse a uno o más paneles de distribución 62. Como se ilustra, las tres líneas de tensión de la energía eléctrica trifásica pueden designarse como LI, L2 y L3 y una línea neutra puede designarse como N. En algunas realizaciones, la línea neutra N puede estar acoplada de manera conductiva a tierra.
Algunas realizaciones incluyen dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) 15. Como se ilustra, cada uno de los SPD 15 puede conectarse entre los respectivos de LI, L2 y L3, y neutro (N). El SPD 15 puede proteger otros equipos de la instalación como el cuadro de distribución entre otros. Además, los SPD pueden usarse para proteger todos los equipos en caso de sobretensiones prolongadas. Sin embargo, tal condición puede obligar al SPD a conducir una corriente limitada durante un período de tiempo prolongado, lo que puede resultar en el sobrecalentamiento del SPD y posiblemente su fallo (dependiendo de las capacidades de resistencia de energía que el SPD puede absorber y el nivel y la duración de la condición de sobretensión). Una tensión operativa típica de un SPD 15 en el presente ejemplo puede ser de aproximadamente 400V (para sistemas L-L de 690V). En este sentido, cada uno de los SPD 15 funcionará como un aislante y, por lo tanto, no conducirá corriente durante las condiciones normales de funcionamiento. En algunas realizaciones, la tensión de funcionamiento de los SPD 15 es suficientemente más alta que la tensión normal de línea a neutro para asegurar que el SPD 15 continuará funcionando como un aislante incluso en los casos en los que la tensión del sistema aumente debido a condiciones de sobretensión que podrían surgir como resultado de una pérdida de neutro u otros problemas del sistema de energía.
En el caso de una sobre intensidad en, por ejemplo, LI, la protección de los dispositivos de carga del sistema de potencia puede necesitar proporcionar una ruta de corriente a tierra para el exceso de corriente de la sobre intensidad. La sobretensión puede generar una sobretensión transitoria entre L1 y N. Dado que la sobretensión transitoria excede significativamente la tensión de funcionamiento del SPD 15, el SPD 15 se volverá conductor, permitiendo que el exceso de corriente fluya desde L1 a través del SPD 15 al neutro N. Una vez que la sobre intensidad se ha conducido a N, la condición de sobretensión finaliza y el SPD 15 puede volver a ser no conductor. Sin embargo, en algunos casos, uno o más SPD 15 pueden comenzar a permitir que se conduzca una corriente de fuga incluso a tensiones más bajas que la tensión de funcionamiento de los SPD 15. Tales condiciones pueden ocurrir en el caso de que un SPD se deteriore.
Como se indicó anteriormente, los dispositivos para proteger el equipo de un exceso de tensión o picos de corriente (sobretensiones transitorias y sobre intensidades) pueden incluir varistores (por ejemplo, varistores de óxido metálico (MOV) y/o varistores de carburo de silicio).
El documento CA 2,098.365 A1 describe un supresor de transitorios para proteger los transformadores de distribución de los daños que pueden surgir de las sobre intensidades inducidas por rayos que penetran en los devanados secundarios desde el lado de baja tensión del transformador. El supresor de transitorios tiene varistores dependientes de la tensión que se mantienen en su posición mediante un clip elástico.
El documento US 5,130.884 describe varistores de protección contra sobretensiones conectados para derivar sobretensiones transitorias en líneas eléctricas a tierra antes de que se produzcan daños en los vatímetros o en las cargas aguas abajo. Los miembros laminares conductores proporcionan una interconexión compacta de circuitos en paralelo de varistores para aumentar la capacidad de transporte de corriente del aparato protector que los alberga. El documento EP 1798742 A1 describe un dispositivo de protección contra sobretensiones que incluye un primero y un segundo miembros de electrodo conductores de electricidad y un miembro de varistor.
El documento US 3,863.111 describe un dispositivo de protección contra sobretensiones con una pluralidad de elementos de varistor policristalinos en una configuración de pila.
Compendio
Se proporciona un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con la reivindicación 1. De acuerdo con realizaciones de la descripción, un dispositivo de protección contra sobretensiones incluye un primer miembro de electrodo, un segundo miembro de electrodo y un conjunto de varistores. El conjunto de varistores puede incluir una pluralidad de obleas de varistor cada una formada de un material de varistor; y al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor que conecta las obleas de varistor en paralelo eléctrico entre el primer y segundo miembros de electrodo. Las obleas de varistor pueden apilarse axialmente entre el primer y segundo electrodos.
De acuerdo con algunas realizaciones, la pluralidad de obleas de varistor incluye una primera, segunda y tercera obleas de varistor, y el al menos un miembro de interconexión incluye al menos un primero y un segundo miembros de interconexión que conectan las obleas de varistor en paralelo eléctrico entre el primero y segundo miembros de electrodo.
En algunas realizaciones, el primer miembro de interconexión hace contacto y conecta eléctricamente cada uno del primer miembro de electrodo y la primera, segunda y tercera obleas de varistor, y el segundo miembro de interconexión hace contacto y conecta eléctricamente cada uno de los segundos miembros de electrodo y la primera, segunda y tercera obleas de varistor.
En algunas realizaciones, cada una de las primera, segunda y tercera obleas de varistor incluye caras de contacto planas opuestas, cada uno de los miembros de interconexión primero y segundo incluye dos porciones de contacto planas separadas entre sí y una porción de puente que se extiende entre las porciones de contacto y las conecta eléctricamente, y las porciones de contacto se acoplan a las caras de contacto planas.
En algunas realizaciones, cada porción de contacto se ajusta al menos al 40 por ciento de cada cara de contacto acoplada a ella.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada oblea de varistor tiene un grosor en el margen de aproximadamente 0,5 mm a 15 mm.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada oblea de varistor incluye capas metalizadas que forman caras de contacto planas opuestas de la oblea de varistor.
De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones incluye un agente adherente que une al menos dos de las obleas de varistor en el conjunto de varistores entre sí. En algunas realizaciones, el agente adherente es al menos uno de los adhesivos basados en cianoacrilato y los adhesivos basados en epoxi. En algunas realizaciones, el agente adherente se une a los bordes periféricos de las obleas de varistores. En algunas realizaciones, el agente adherente incluye una pluralidad de masas de agente adherente espaciadas circunferencialmente unidas a los bordes periféricos de las obleas de varistor.
De acuerdo con algunas realizaciones, el primer electrodo incluye un electrodo de la carcasa que incluye una pared final y una pared lateral integral que definen colectivamente una cavidad, el segundo electrodo se extiende dentro de la cavidad y el conjunto de varistores está dispuesto en la cavidad. En algunas realizaciones, el electrodo de la carcasa está hecho unitariamente de metal. En algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones incluye un dispositivo de empuje que aplica una carga de compresión axial al conjunto de varistores. De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones incluye un dispositivo de empuje que aplica una carga de compresión axial al conjunto de varistores.
De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones incluye un miembro fundible eléctricamente conductor, en el que el miembro fundible responde al calor en el dispositivo de protección contra sobretensiones para fundirse y formar una trayectoria de cortocircuito eléctrico a través del primer y segundo miembros de electrodo.
En algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones incluye un miembro de relleno de huecos que rodea al menos una parte del conjunto de varistores, en el que el miembro de relleno de huecos está hecho de un material eléctricamente aislante.
En algunas realizaciones, el miembro de relleno de huecos incluye un rebajo receptor y una parte del miembro de interconexión se extiende hacia fuera más allá de la pluralidad de varistores y está dispuesta en el rebajo receptor. De acuerdo con algunas realizaciones, el primer electrodo incluye un electrodo de la carcasa que incluye una pared final y una pared lateral integral que define colectivamente una cámara, la cámara incluye una primera sub cámara y una segunda sub cámara en comunicación fluida con la primera sub cámara, el miembro fundible está dispuesto en la primera sub cámara, el conjunto de varistores está dispuesto en la segunda sub cámara y se define un espacio entre el conjunto de varistores y la pared lateral; y el miembro de relleno de huecos está dispuesto en el espacio para limitar el flujo del miembro fundible en el espacio.
En algunas realizaciones, el miembro de relleno de huecos ocupa al menos el 50 por ciento del espacio.
De acuerdo con algunas realizaciones, el conjunto de varistores incluye una oblea aislante interpuesta axialmente y apilada entre al menos dos de la pluralidad de obleas de varistor.
De acuerdo con algunas realizaciones, el primer electrodo es un electrodo de carcasa unitario, que incluye cavidades primera y segunda, el conjunto de varistores está dispuesto en la primera cavidad y el dispositivo de protección contra sobretensiones incluye además un segundo conjunto de varistores y un tercer miembro de electrodo. El segundo conjunto de varistores está dispuesto en la segunda cavidad. El segundo conjunto de varistores incluye: una pluralidad de obleas de varistor cada una formada por un material de varistor; y al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor. Las obleas de varistor del segundo conjunto de varistores se apilan axialmente entre el electrodo de carcasa y el tercer electrodo. El al menos un miembro de interconexión del segundo conjunto de varistores conecta las obleas de varistor del segundo conjunto de varistores en paralelo eléctrico entre el electrodo de carcasa y el tercer electrodo.
De acuerdo con realizaciones adicionales, un conjunto de varistores incluye: una pluralidad de obleas de varistor cada una formada por un material de varistor; al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor que conecta las obleas de varistor en paralelo eléctrico; y un agente adherente que une al menos dos de las obleas de varistor en el conjunto de varistores entre sí. Las obleas de varistor y el al menos un miembro de interconexión están apilados axialmente.
En algunas realizaciones, el agente adherente es al menos uno de adhesivos basados en cianoacrilato y de adhesivos basados en epoxi.
En algunas realizaciones, el agente adherente se une a los bordes periféricos de las obleas de varistor.
En algunas realizaciones, el agente adherente incluye una pluralidad de masas de agente adherente espaciadas circunferencialmente unidas a los bordes periféricos de las obleas de varistor.
De acuerdo con las realizaciones del método de la invención, un método para formar un conjunto de varistores incluye: proporcionar una pluralidad de obleas de varistor, cada una formada por un material de varistor; proporcionar al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor; apilar axialmente las obleas de varistor y el al menos un miembro de interconexión de modo que el al menos un miembro de interconexión conecte las obleas de varistor en paralelo eléctrico; a continuación, aplicar una carga axial a las obleas de varistor y al al menos un miembro de interconexión; y luego unir al menos dos de las obleas de varistor en el conjunto de varistores entre sí usando un agente adherente.
De acuerdo con realizaciones adicionales, un dispositivo de protección contra sobretensiones incluye un primer miembro de electrodo, un segundo miembro de electrodo, un varistor, un miembro fundible eléctricamente conductor y un miembro de relleno de huecos. El varistor está interpuesto y conectado eléctricamente a cada uno de los electrodos primero y segundo. El miembro fundible responde al calor en el dispositivo de protección contra sobretensiones para fundirse y formar una trayectoria de cortocircuito eléctrico a través del primero y segundo miembros de electrodo. El miembro de relleno de huecos rodea al menos una parte del varistor. El miembro de relleno de huecos está hecho de un material eléctricamente aislante. El dispositivo de protección contra sobretensiones incluye una pared lateral que define una cámara, incluyendo la cámara una primera sub cámara y una segunda sub cámara en comunicación fluida con la primera sub cámara. El miembro fundible está dispuesto en la primera sub cámara. El conjunto de varistores está dispuesto en la segunda sub cámara y se define un espacio entre el conjunto de varistores y la pared lateral. El miembro de relleno de huecos está dispuesto en el espacio para limitar el flujo del miembro fundible en el espacio.
En algunas realizaciones, el miembro de relleno de huecos ocupa al menos el 50 por ciento del espacio.
Estos y otros objetos y/o aspectos de la presente invención se explican con detalle en la especificación que se expone a continuación.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras adjuntas se incluyen para proporcionar una mayor comprensión de las realizaciones de la presente invención, y se incorporan y constituyen una parte de esta especificación. Los dibujos ilustran algunas realizaciones de la presente invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la presente invención. La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema que incluye protección contra transitorios convencional. La Figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema que incluye protección contra transitorios convencional. La Figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con algunas realizaciones de la invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva despiezada del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 3.
La Figura 5 es una vista en sección transversal del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 3 tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 3.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de un conjunto de varistores que forma parte del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 3.
La Figura 7 es una vista en perspectiva despiezada del conjunto de varistores de la Figura 6.
La Figura 8 es una vista en sección transversal del conjunto de varistores de la Figura 6 tomada a lo largo de la línea 8-8 de la Figura 6.
La Figura 9 es un diagrama esquemático que representa un circuito eléctrico del conjunto de varistores de la Figura 6.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con otras realizaciones de la invención.
La Figura 11 es una vista en perspectiva despiezada del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 10.
La Figura 12 es una vista en sección transversal del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 10 tomada a lo largo de la línea 12-12 de la Figura 10.
La Figura 13 es una vista en sección transversal de un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con otras realizaciones de la invención.
La Figura 14 es una vista en sección transversal de un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con otras realizaciones adicionales de la invención.
La Figura 15 es una vista en perspectiva de un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con otras realizaciones de la invención.
La Figura 16 es una vista en sección transversal del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 15 tomada a lo largo de la línea 16-16 de la Figura 15.
La Figura 17 es una vista en sección transversal de un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con otras realizaciones de la invención.
La Figura 18 es una vista en perspectiva despiezada del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 17.
La Figura 19 es una vista en sección transversal del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 17 tomada a lo largo de la línea 19-19 de la Figura 17.
La Figura 20 es una vista superior de un miembro de relleno de huecos que forma parte del dispositivo de protección contra sobretensiones de la Figura 17.
La Figura 21 es una vista en sección transversal de un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con otras realizaciones de la invención.
Descripción detallada de las realizaciones de la invención
La presente invención se describirá ahora con más detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones ilustrativas de la invención. En los dibujos, los tamaños relativos de regiones o características pueden estar exagerados para mayor claridad. Sin embargo, esta invención puede realizarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en este documento; más bien, estas realizaciones se proporcionan para que esta descripción sea minuciosa y completa, y transmita completamente el alcance de la invención a los expertos en la técnica, como se describe en las reivindicaciones adjuntas.
Se entenderá que cuando se hace referencia a un elemento como "acoplado" o "unido" a otro elemento, puede estar acoplado o unido directamente al otro elemento o también pueden estar presentes elementos intermedios. Por el contrario, cuando se hace referencia a un elemento como "acoplado directamente" o "unido directamente" a otro elemento, no hay elementos intermedios presentes. Los números iguales se refieren a elementos iguales en todas porciones.
Además, los términos espacialmente relativos, como "bajo", "debajo", "inferior", "encima", "superior" y similares, se pueden utilizar en este documento para facilitar la descripción y describir la relación de un elemento o característica con otro elemento(s) o característica(s) como se ilustra en las figuras. Se entenderá que los términos espacialmente relativos pretenden abarcar diferentes orientaciones del dispositivo en uso o funcionamiento además de la orientación representada en las figuras. Por ejemplo, si el dispositivo de las figuras se voltea, los elementos descritos como "bajo" o "debajo" de otros elementos o características se orientarían "sobre" los otros elementos o características. Por tanto, el término de ejemplo "debajo" puede abarcar tanto una orientación de encima como de debajo. El dispositivo puede estar orientado de otra manera (girado 90 grados u otras orientaciones) y los elementos descriptivos espacialmente relativos usados aquí se interpretan en consecuencia.
Es posible que las funciones o construcciones conocidas no se describan con detalle por razones de brevedad y/o claridad.
Tal como se usa en este documento, la expresión "y/o" incluye todas y cada una de las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados.
La terminología utilizada en este documento tiene el propósito de describir realizaciones en particular solamente y no pretende ser una limitación de la invención. Tal como se usa en este documento, las formas singulares "un" y "el" pretenden incluir las formas plurales también, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se usan en esta especificación, especifican la presencia de características, números enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes declarados, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, números enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.
A menos que se defina lo contrario, todos los términos (incluidos los términos técnicos y científicos) usados en este documento tienen el mismo significado que el que entiende comúnmente un experto en la técnica a la que pertenece esta invención. Se entenderá además que los términos, como los definidos en los diccionarios de uso común, deben interpretarse como si tuvieran un significado que sea consistente con su significado en el contexto de la técnica relevante y no se interpretarán en un sentido idealizado o demasiado formal a menos que expresamente así se defina en este documento.
Tal como se usa en este documento, "monolítico" significa un objeto que es una sola pieza unitaria formada o compuesta de un material sin juntas ni uniones.
Tal como se usa en este documento, el término "oblea" significa un sustrato que tiene un espesor que es relativamente pequeño en comparación con sus dimensiones de diámetro, longitud o anchura.
Con referencia a las Figuras 1-9, un dispositivo modular de protección contra transitorios (SPD) o un dispositivo de protección contra sobretensiones de acuerdo con las realizaciones de la presente invención se muestra y se designa con el número 100. De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 se usa como un SPD en un circuito eléctrico como se describió anteriormente. Por ejemplo, se pueden usar dispositivos de protección contra sobretensiones 100 en lugar del SPD 12 en el sistema de la Figura 1 o en lugar de los SPD 15 en el sistema de la Figura 2.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 100 está configurado como una unidad o módulo que tiene un eje longitudinal A-A (figura 5). El dispositivo de protección contra sobretensiones 100 incluye un primer electrodo o carcasa 122, un segundo electrodo 124 en forma de pistón, cuatro arandelas elásticas 128E, una arandela plana 128D, un miembro de anillo aislante 128C, dos juntas tóricas 130A, 130B, una tapa final 128A, un clip de retención 128B, un miembro fundible 132 y un manguito aislante 134.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 100 incluye además un conjunto de varistores 150 de acuerdo con realizaciones de la presente invención. El conjunto de varistores 150 incluye un primer miembro de varistor 152, un segundo miembro de varistor 154, una tercera oblea de varistor 156, un primer miembro de interconexión interna 160, un segundo miembro de interconexión interna 162 y un agente de unión 164.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 100 puede incluir además un mecanismo, disposición, característica o sistema 102 a prueba de fallos integral. El sistema 102 a prueba de fallos está adaptado para prevenir o inhibir el sobrecalentamiento o el descontrol térmico del dispositivo de protección contra sobretensiones, como se describe con más detalle a continuación. .
Los componentes 122, 124, 128A-C forman colectivamente un conjunto de carcasa 121 que define una cámara 126 cerrada sellada. Los componentes 122, 124, 128A-E, 132 y 150 están dispuestos axialmente entre la carcasa 122 y el electrodo 124 a lo largo del eje AA, en la cámara cerrada 126.
La carcasa 122 tiene una pared del electrodo final 122A y una pared lateral cilíndrica integral 122B que se extiende desde la pared del electrodo 122A. La pared lateral 122B y la pared de electrodo 122A forman una cámara o cavidad 122C que se comunica con una abertura 122D. Un vástago roscado 122E se proyecta axialmente hacia fuera desde la pared del electrodo 122A.
La pared del electrodo 122A tiene una superficie 122G de contacto sustancialmente plana que mira hacia dentro. Se forma una ranura 122H de clip anular en la superficie interior de la pared lateral 122B. De acuerdo con algunas realizaciones, la carcasa 122 está hecha de aluminio. Sin embargo, se puede utilizar cualquier metal conductor de electricidad adecuado. De acuerdo con algunas realizaciones, la carcasa 122 es unitaria y, en algunas realizaciones, monolítica. La carcasa 122, como se ilustra, tiene forma cilíndrica, pero puede tener una forma diferente.
El electrodo interior 124 tiene un cabezal 124A dispuesto en la cavidad 122C y un eje integral 122B que se proyecta hacia fuera a través de la abertura 122D.
La cabeza 124A tiene una superficie de contacto 124C sustancialmente plana que mira hacia la superficie de contacto 122G de la pared del electrodo 122A. Un par de rebordes 124D integrales, anulares, separados axialmente entre sí se extienden radialmente hacia fuera desde el eje 124B y definen una ranura anular 124E que se abre lateralmente entre ellos. Existe un orificio roscado 124F en el extremo del eje 124B para recibir un vástago para fijar, por ejemplo, el electrodo 124 a una barra de conexión. Una ranura anular 124G que se abre lateralmente está definida en el eje 124B.
De acuerdo con algunas realizaciones, el electrodo 124 está hecho de aluminio. Sin embargo, se puede utilizar cualquier metal conductor de electricidad adecuado. De acuerdo con algunas realizaciones, el electrodo 124 es unitario y, en algunas realizaciones, monolítico.
Los electrodos 122, 124, el anillo aislante 128C y la tapa final 128A definen colectivamente una cámara cerrada 126 que contiene el miembro fundible 132 y el conjunto de varistores 150.
Un espacio anular se define radialmente entre la cabeza 124A y la superficie contigua más cercana de la pared lateral 122B. De acuerdo con algunas realizaciones, el espacio tiene una anchura radial en el margen de aproximadamente 1 a 15 mm.
El miembro fundible 132 es anular y está montado sobre el electrodo 124 en la ranura 124E. El miembro fundible 132 está separado de la pared lateral 122B una distancia suficiente para aislar eléctricamente el miembro fundible 132 de la pared lateral 122b .
El miembro fundible 132 está hecho de un material conductor de la electricidad, termo-fundible. De acuerdo con algunas realizaciones, el miembro fundible 132 es metálico. De acuerdo con algunas realizaciones, el miembro fundible 132 está hecho de una aleación de metal eléctricamente conductora. De acuerdo con algunas realizaciones, el miembro fundible 132 está hecho de una aleación de metal del grupo que consiste en aleación de aluminio, aleación de zinc y/o aleación de estaño. Sin embargo, se puede utilizar cualquier metal conductor de electricidad adecuado.
De acuerdo con algunas realizaciones, el miembro fundible 132 se selecciona de modo que su punto de fusión sea mayor que una temperatura de funcionamiento normalizada máxima prescrita. La temperatura de funcionamiento normalizada máxima puede ser la temperatura máxima esperada en el miembro fundible 132 durante el funcionamiento normal (incluido el manejo de sobretensiones transitorias dentro del margen diseñado para el sistema) pero no durante el funcionamiento que, si no se controla, daría como resultado un descontrol térmico. De acuerdo con algunas realizaciones, el elemento fundible 132 está hecho de un material que tiene un punto de fusión en el margen de aproximadamente 80 a 160°C y, de acuerdo con algunas realizaciones, en el margen de aproximadamente 130 a 150°C. De acuerdo con algunas realizaciones, el punto de fusión del miembro fundible 132 es al menos 20°C menor que los puntos de fusión de la carcasa 122 y del electrodo 124 y, de acuerdo con algunas realizaciones, al menos 40°C menos que los puntos de fusión de esos componentes.
De acuerdo con algunas realizaciones, el miembro fundible 132 tiene una conductividad eléctrica en el margen de aproximadamente 0,5 x 106 Siemens/metro (S/m) a 4 x 107 S/m y, de acuerdo con algunas realizaciones, en el margen de aproximadamente 1 x 106 S/m hasta 3 x 106 S/m.
Las tres obleas de varistor 152, 154, 156 y los dos miembros de interconexión 160, 162 están apilados axialmente en la cámara 126 entre la cabeza del electrodo 124 y la pared del electrodo 122 y forman el conjunto de varistores 150. Los miembros de interconexión 160, 162 interconectan eléctricamente las obleas 152, 154, 156 y los electrodos 122,124 de la manera representada en el diagrama eléctrico esquemático de la Figura 9.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada oblea de varistor 152, 154, 156 es una oblea de varistor (es decir, tiene forma de disco o de oblea). En algunas realizaciones, cada oblea de varistor 152, 154, 156 es de forma circular y tiene un espesor sustancialmente uniforme. Sin embargo, las obleas de varistor 152, 154, 156 puede tener otras formas. El espesor y el diámetro de las obleas de varistor 152, 154, 156 dependerán de las características del varistor deseadas para la aplicación en particular.
En algunas realizaciones, cada oblea de varistor 152, 154, 156 tiene una relación de diámetro D1 a espesor T1 de al menos 3. En algunas realizaciones, el espesor T1 (figura 8) de cada oblea de varistor 152, 154, 156 está en el margen de aproximadamente 0,5 a 15 mm. En algunas realizaciones, el diámetro D1 (figura 8) de cada oblea de varistor 152, 154, 156 está en el margen de aproximadamente 20 a 100 mm.
La oblea de varistor 152 tiene una primera y una segunda superficies de contacto sustancialmente planas opuestas 152U, 152L y un borde periférico 152E. La oblea de varistor 154 tiene una primera y una segunda superficies de contacto sustancialmente planas opuestas 154U, 154L y un borde periférico 154E. La oblea de varistor 156 tiene una primera y una segunda superficies de contacto sustancialmente planas opuestas 156U, 156L y un borde periférico 156E.
El material del varistor puede ser cualquier material adecuado usado convencionalmente para varistores, a saber, un material que presente una característica de resistencia no lineal con la tensión aplicada. Preferiblemente, la resistencia se vuelve muy baja cuando se excede una tensión prescrita. El material del varistor puede ser, por ejemplo, un óxido metálico dopado o carburo de silicio. Los óxidos metálicos adecuados incluyen compuestos de óxido de zinc.
Cada oblea de varistor 152, 154, 156 puede incluir una oblea de material de varistor recubierto en ambos lados con un recubrimiento conductor 157 de modo que las superficies expuestas de los revestimientos sirvan como superficies de contacto 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L. Los recubrimientos pueden ser metalizados hechos de aluminio, cobre o plata, por ejemplo. Alternativamente, las superficies desnudas del material del varistor pueden servir como superficies de contacto 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L.
Los miembros de interconexión 160, 162 son eléctricamente conductores. El miembro de interconexión 160 incluye un par de porciones de contacto en forma de disco separadas axialmente 160U, 160L unidas por una porción de puente 160B. El miembro de interconexión 162 incluye un par de porciones de contacto en forma de disco separadas axialmente 162U, 162L unidas por una porción de puente 162B.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada porción de contacto 160U, 160L, 162U, 162L es sustancialmente plana, relativamente delgada y tiene forma de disco o de oblea. En algunas realizaciones, cada porción de contacto 160U, 160L, 162U, 162L tiene una relación de diámetro D2 (figura 8) a espesor T2 (figura 8) de al menos 15. En algunas realizaciones, el espesor T2 de cada porción de contacto 160U, 160L, 162U, 162L se encuentra en el margen de aproximadamente 0,1 a 3 mm. En algunas realizaciones, el diámetro D2 de cada porción de contacto 160U, 160L, 162U, 162L se encuentra en el margen de aproximadamente 20 a 100 mm.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada porción de contacto 160U, 160L, 162U, 162L no tiene orificios pasantes que se extiendan a través del espesor de la porción de contacto.
En algunas realizaciones, la anchura W3 (figura 6) de cada porción de puente 160B, 162B se encuentra en el margen de aproximadamente 2 mm a 10 mm. El área de la sección transversal de cada porción de puente 160B, 162B debe ser lo suficientemente grande para soportar la corriente de cortocircuito que puede fluir a través del SPD después de un posible fallo de una o más de las obleas de varistor 152, 154, 156.
De acuerdo con algunas realizaciones, los miembros de interconexión 160, 162 están hechos de cobre. Sin embargo, se puede utilizar cualquier metal conductor de electricidad adecuado. De acuerdo con algunas realizaciones, los miembros de interconexión 160, 162 son unitarios y, en algunas realizaciones, monolíticos.
En el conjunto de varistores 150, la oblea de varistor 154 está interpuesta o intercalada entre las obleas de varistor 152, 156, las obleas de varistor 152, 154, 156 están interpuestas o intercaladas entre los miembros de interconexión 160, 162, y los miembros de interconexión 160, 162 están intercalados entre sí como se muestra en Figuras. 6 y 8.
La porción de contacto 160U encaja con la superficie de contacto 152U. La porción de contacto 160L encaja con las superficies de contacto 154L y 156U. La porción de contacto 162U encaja con las superficies de contacto 152L y 154U. La porción de contacto 162L encaja con la superficie de contacto 156L. Cada uno de dichos encajes forma un contacto físico o mecánico íntimo entre las porciones de contacto del miembro de interconexión identificadas y las superficies de contacto del varistor. Cada uno de dichos encajes forma una conexión o acoplamiento eléctrico directo entre las porciones de contacto del miembro de interconexión identificadas y las superficies de contacto del varistor. Las porciones de contacto 160U y 162L forman o sirven como las superficies de contacto del electrodo exterior del conjunto de varistores 150.
Cada porción de puente 160B, 162B incluye un par de secciones de pestañas 163 (que se extienden radialmente hacia afuera desde las porciones de contacto 160U, 160L o 162, 162L) y una sección de conexión que se extiende axialmente 165 conectando las secciones de pestañas 163 y separadas radialmente de los bordes periféricos contiguos de las obleas de varistor 152, 154, 156. En algunas realizaciones, cada sección de conexión 165 se encuentra a una distancia D3 (figura 8) desde los bordes periféricos contiguos de las obleas de varistor 152, 154, 156. En algunas realizaciones, la distancia D3 se encuentra en el margen de aproximadamente 0,5 a 15 mm.
De acuerdo con algunas realizaciones y como se muestra, no existen aislantes eléctricos interpuestos entre los componentes 152, 154, 156, 160, 162.
En algunas realizaciones, las obleas de varistor 152, 154, 156 están fijadas entre sí por el agente adherente 164.
De acuerdo con algunas realizaciones, el agente adherente 164 se encuentra en y fija las obleas de varistor contiguas 152, 154, 156 en sus bordes periféricos. En algunas realizaciones, el agente adherente 164 se proporciona como una pluralidad de parches o puntos discretos y separados del agente adherente 164. El adhesivo se utiliza para mantener los componentes del conjunto de varistores 150 en su lugar durante el transporte y montaje del dispositivo de protección contra sobretensiones 100.
En algunas realizaciones y como se muestra en Figuras 5, 6 y 7, el agente adherente 164 incluye una porción o porciones de agente adherente 164' situado dentro de las porciones del puente 160, 162B entre cada porción de puente 160B, 162B y los bordes contiguos de las obleas de varistor 152, 154, 156. De esta manera, estas porciones de agente adherente 164' pueden servir como aislantes eléctricos que aíslan eléctricamente las porciones del puente 160B, 162B desde los bordes de las obleas de varistor 152, 154, 156.
De acuerdo con algunas realizaciones, el agente adherente 164 es un adhesivo. Como se usa en este documento, adherente se refiere a adhesivos y pegamentos derivados de fuentes naturales y/o sintéticas. El adherente es un polímero que se adhiere a las superficies a unir. (por ejemplo, las superficies de los bordes de las obleas de varistor 152, 154, 156). El adherente puede ser cualquier adhesivo adecuado. En algunas realizaciones, el adherente 164 fija las obleas de varistor 152, 154, 156 en sus bordes periféricos y son parches o puntos discretos, espaciados, situados alrededor de los bordes periféricos.
En algunas realizaciones, el adherente 164 es un adhesivo a base de cianoacrilato o un adhesivo a base de epoxi. Los adhesivos de cianoacrilato adecuados pueden incluir Permabond 737 adhesivo disponible de Permabond Engineering Adhesives, Inc. de los Estados Unidos de América.
En algunas realizaciones, el adherente tiene una temperatura de funcionamiento alta, por encima de 40°C, no contiene ningún disolvente y tiene una alta rigidez dieléctrica (por ejemplo, por encima de 5 kV/mm).
En algunas realizaciones, la periferia exterior de cada revestimiento 157 está insertado radialmente desde la periferia exterior de la oblea de varistor 152, 154, 156, y la periferia exterior de cada porción de contacto 160U, 160L, 162U, 162L está insertada radialmente desde la periferia exterior del revestimiento 157.
En otras realizaciones, las obleas de varistor 152, 154, 156 están fijadas mecánicamente y conectadas eléctricamente directamente a las respectivas porciones de contacto 160U, 160L, 162U, 162L por una soldadura eléctricamente conductora.
El conjunto de varistores 150 se puede ensamblar de la siguiente manera de acuerdo con realizaciones de la invención.
Los miembros de interconexión 160, 162 se puede doblar previamente en las formas que se muestran en la Figura 7.
En algunas realizaciones, cada porción de contacto 160U, 160L, 162U, 162L cubre y se acopla al menos al 40% del área de la superficie de la oblea de varistor de acoplamiento correspondiente 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L.
Las obleas de varistor 152, 154, 156 y los miembros de interconexión 160, 162 se apilan e intercalan en el orden y la relación que se muestran en las Figuras 6 y 8. Este conjunto se puede montar o colocar, después del montaje, en un accesorio para alinear lateralmente las obleas de varistor 152, 154, 156 y los miembros de interconexión 160, 162 entre sí. En algunas realizaciones, las obleas de varistor 152, 154, 156 y los miembros de interconexión 160, 162 están sustancialmente alineados coaxialmente.
Los componentes alineados 152, 154, 156, 160, 162 se aprietan axialmente por compresión, se presionan o se sujetan juntos (por ejemplo, utilizando el accesorio o un dispositivo de sujeción o apriete externo adicional) y en contacto íntimo. El agente adherente 164 luego se aplica a los bordes periféricos 152E, 154E, 156E de las obleas de varistor 152, 154, 156 en los lugares descritos anteriormente, y cura. El conjunto de varistores 150 queda así formado. Una vez que el agente adherente 164 se ha curado, el dispositivo de apriete externo se retira del conjunto de varistores 150.
El manguito aislante 134 es tubular y generalmente cilíndrico. De acuerdo con algunas realizaciones, el manguito aislante 134 está hecho de un polímero de alta temperatura y, en algunas realizaciones, un termoplástico de alta temperatura. En algunas realizaciones, el manguito aislante 134 está hecho de polieterimida (PEI), como el termoplástico ULTEM™ disponible en SABIC de Arabia Saudita. En algunas realizaciones, el miembro aislante 134 está hecho de polieterimida no reforzada.
De acuerdo con algunas realizaciones, el manguito aislante 134 está hecho de un material que tiene un punto de fusión mayor que el punto de fusión del miembro fundible 132. De acuerdo con algunas realizaciones, el manguito aislante 134 está hecho de un material que tiene un punto de fusión en el margen de aproximadamente 120 a 200°C.
De acuerdo con algunas realizaciones, el material del manguito aislante 134 puede soportar una tensión de 25 kV por mm de espesor.
De acuerdo con algunas realizaciones, el manguito aislante 134 tiene un espesor en el margen de aproximadamente 0,1 a 2 mm.
Las arandelas elásticas 128E rodean el eje 124B. Cada arandela elástica 128E incluye un agujero que recibe el eje 124B. La arandela elástica inferior 128E topa con la cara superior de la cabeza 124A. De acuerdo con algunas realizaciones, la holgura entre el orificio de la arandela elástica y el eje 124B está en el margen de aproximadamente 0,38 a 0,89 mm (0,015 a 0,035 pulgadas). Las arandelas elásticas 128E pueden estar formadas por un material elástico. De acuerdo con algunas realizaciones y como se ilustra, las arandelas elásticas 128E son arandelas onduladas (como se muestra) o arandelas Belleville de acero para muelles. Aunque se muestran dos arandelas elásticas 128E, se pueden usar más o menos. Los elementos elásticos se pueden montar en una disposición de pila diferente tal como en serie, en paralelo, o en serie y paralelo.
La arandela de metal plana 128D se interpone entre la arandela elástica superior 128E y el anillo aislante 128C con el eje 124B que se extiende a través de un orificio formado en la arandela 128D. La arandela 128D sirve para distribuir la carga mecánica de la arandela elástica superior 128E para evitar que la arandela elástica 128E corte el anillo aislante 128C.
El anillo aislante 128C se superpone y topa con la arandela 128D. El anillo aislante 128C tiene un anillo del cuerpo principal y una brida o collar superior cilíndrico que se extiende hacia arriba desde el anillo del cuerpo principal. Un orificio recibe el eje 124B. De acuerdo con algunas realizaciones, la holgura entre el orificio y el eje 124B está en el margen de aproximadamente 0,635 a 1,65 mm (0,025 a 0,065 pulgadas). Se forma una ranura periférica que se abre hacia arriba y hacia afuera en la esquina superior del anillo del cuerpo principal.
El anillo aislante 128C se hace preferiblemente de un material dieléctrico o eléctricamente aislante que tiene altas temperaturas de fusión y combustión. El anillo aislante 128C puede estar hecho, por ejemplo, de policarbonato, cerámica o un polímero de alta temperatura.
La tapa final 128A se superpone y topa con el anillo aislante 128C. La tapa final 128A tiene un agujero que recibe el eje 124B. De acuerdo con algunas realizaciones, la holgura entre el orificio y el eje 124B está en el margen de aproximadamente 2,54 a 5,08 mm (0,1 a 0,2 pulgadas). La tapa final 128A puede, por ejemplo, estar hecha de aluminio.
El clip 128B es elástico y tiene forma de anillo truncado. El clip 128B se recibe parcialmente en la ranura 122H y se extiende parcialmente radialmente hacia dentro desde la pared interior de la carcasa 122 para limitar el desplazamiento axial hacia afuera de la tapa final 128A. El clip 128B puede estar hecho de acero para muelles. La junta tórica 130B se coloca en la ranura 124G de modo que quede atrapada entre el eje 124B y el anillo aislante 128c . La junta tórica 130A se coloca en la ranura del anillo aislante 128C de modo que quede atrapada entre el miembro aislante 128C y la pared lateral 122B. Cuando se instalan, las juntas tóricas 130A, 130B se comprimen de modo que se presionen contra y formen un sello entre las superficies encaradas contiguas. En caso de sobretensión o fallo, subproductos como gases calientes y fragmentos de las obleas de varistor 152, 154, 156 puede llenar o esparcirse en la cámara de la cavidad 126. Estos subproductos pueden verse limitados o evitados por las juntas tóricas 130A, 130B de escapar del dispositivo de protección contra sobretensiones 100 a través de la abertura de la carcasa 122D.
Las juntas tóricas 130A, 130B pueden estar hechas de los mismos o diferentes materiales. De acuerdo con algunas realizaciones, las juntas tóricas 130A, 130B están hechas de un material elástico, como un elastómero. De acuerdo con algunas realizaciones, las juntas tóricas 130A, 130B están hechas de caucho. Las juntas tóricas 130A, 130B pueden estar hechas de un caucho fluorocarbonado como VITON™ disponible en DuPont. También se pueden usar otros cauchos como el caucho butílico. De acuerdo con algunas realizaciones, el caucho tiene una dureza de entre aproximadamente 60 y 100 Shore A.
La cabeza del electrodo 124A y la pared final de la carcasa 122A están persistentemente cargados contra el conjunto de varistores 150 a lo largo de un eje de carga o sujeción C-C (figura 5) en sentidos F para asegurar un acoplamiento firme y uniforme entre las superficies de contacto encaradas identificadas anteriormente. Este aspecto de la unidad 100 puede apreciarse considerando un método de acuerdo con la presente invención para ensamblar la unidad 100, como se describe más adelante. En algunas realizaciones, el eje de sujeción C-C es sustancialmente coincidente con el eje A-A (figura 5).
Los componentes 152, 154, 156, 160, 162, 164 se ensamblan como se ha descrito anteriormente para formar el conjunto de varistores 150. El conjunto de varistores 150 se coloca en la cavidad 122C de manera que la superficie de contacto inferior o la porción 162L del miembro de interconexión 162 encaje con la superficie de contacto 122G de la pared final 122A.
Las juntas tóricas 130A, 130B están instalados en sus respectivas ranuras.
La cabeza 124A se inserta en la cavidad 122C de tal modo que la superficie de contacto 124C encaja con la superficie o porción de contacto superior 160U del miembro de interconexión 160.
Las arandelas elásticas 128E se deslizan por el eje 124B. La arandela 128D, el anillo aislante 128C, y la tapa final 128A se deslizan por el eje 124B y sobre las arandelas elásticas 128E. Se utiliza una plantilla (no se muestra) u otro dispositivo adecuado para forzar la tapa final 128A hacia abajo, a su vez desviando las arandelas elásticas 128E.
Mientras la tapa final 128A todavía está bajo la carga de la plantilla, el clip 128B se comprime y se inserta en la ranura 122H. El clip 128B se suelta después y se le permite volver a su diámetro original, después de lo cual llena parcialmente la ranura y se extiende parcialmente radialmente hacia adentro en la cavidad desde la ranura 122H. El clip 128B y la ranura 122H por lo tanto sirven para mantener la carga en la tapa final 128A para desviar parcialmente las arandelas elásticas 128E. La carga de la tapa final 128A en el anillo aislante 128C y desde el anillo aislante a las arandelas elásticas se transfiere a su vez a la cabeza 124A. De esta forma, el conjunto de varistores 150 está intercalado (sujeto) entre la cabeza 124A y la pared del electrodo 122A.
Cuando el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 está montado, la carcasa 122, el electrodo 124, el miembro aislante 128C, la tapa final 128A, el clip 128B, y las juntas tóricas 130A, 130B forman colectivamente una unidad de carcasa o conjunto de carcasa 121 que contiene los componentes en la cámara 126.
En el dispositivo de protección contra sobretensiones ensamblado 100, las grandes superficies de contacto planas de los componentes 122A, 124A, 152, 154, 156, 160, 162 pueden garantizar un contacto eléctrico y una conexión fiables y consistentes entre los componentes durante un caso de sobretensión o sobre intensidad. La cabeza 124A y la pared final 122A se cargan mecánicamente contra estos componentes para asegurar un acoplamiento firme y uniforme entre las superficies que hacen contacto.
Ventajosamente, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 integra tres obleas de varistor 152, 154, 156 en paralelo eléctrico en el mismo dispositivo modular, de modo que la energía se pueda compartir entre las obleas de varistor 152, 154, 156 durante la conducción eléctrica.
El diseño del dispositivo de protección contra sobretensiones 100 proporciona carga de compresión de las obleas de varistor 152, 154, 156 en una sola unidad modular. El dispositivo de protección contra sobretensiones 100 proporciona interconexiones eléctricas adecuadas entre los electrodos 122, 124 y las obleas de varistor 152, 154, 156, mientras conserva un factor de forma compacto y proporciona una disipación térmica adecuada de la energía de las obleas de varistor 152, 154,156.
La construcción del dispositivo de protección contra sobretensiones 100 proporciona un modo de fallo seguro para el dispositivo. Durante el uso, una o más de las obleas de varistor 152, 154, 156 puede dañarse por sobrecalentamiento y puede generar un arco dentro del conjunto de la carcasa 121. El conjunto de la carcasa 121 puede contener los elementos dañinos (por ejemplo, residuos, gases y calor inmediato) dentro del dispositivo de protección contra sobretensiones 100, de modo que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 falle de forma segura. De esta forma, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 puede prevenir o reducir cualquier daño a los equipos contiguos (por ejemplo, equipos de conmutación en el armario) y daños al personal. De esta manera, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 puede mejorar la seguridad del equipo y del personal.
Además, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 proporciona un mecanismo a prueba de fallos en respuesta al modo de fin de vida en una o más de las obleas de varistor 152, 154, 156. En caso de fallo de una oblea de varistor 152, 154, 156 se creará una corriente de fallo entre la línea correspondiente y la línea neutra. Como es bien sabido, un varistor tiene una tensión de avalancha nominal innata VNOM (a veces denominada "tensión de ruptura" o simplemente "tensión del varistor") a la que el varistor comienza a conducir corriente. Por debajo de la VNOM, el varistor no dejará pasar la corriente. Por encima de la VNOM, el varistor conducirá una corriente (es decir., una corriente de fuga o una sobre intensidad). La VNOM de un varistor se especifica típicamente como la tensión medida a través del varistor con una corriente continua de 1 mA.
Como se sabe, un varistor tiene tres modos de funcionamiento. En un primer modo normal (descrito anteriormente), hasta una tensión nominal, el varistor es prácticamente un aislante eléctrico. En un segundo modo normal (también descrito anteriormente), cuando el varistor es sometido a una sobretensión, el varistor se convierte temporal y reversiblemente en un conductor eléctrico durante la condición de sobretensión y vuelve al primer modo después de ella. En un tercer modo (el llamado modo de fin de vida), el varistor se agota efectivamente y se convierte en un conductor eléctrico permanente e irreversible.
El varistor también tiene una tensión de avalancha innata VC (a veces denominado simplemente "tensión de avalancha"). La tensión de avalancha VC se define como la tensión máxima medida a través del varistor cuando se aplica una corriente específica al varistor a lo largo del tiempo de acuerdo con un protocolo normalizado.
En ausencia de una condición de sobretensión, la oblea de varistor 152, 154, 156 proporciona una alta resistencia de modo que no fluye corriente a través del dispositivo de protección contra sobretensiones 100 que aparece eléctricamente como un circuito abierto. Es decir, normalmente el varistor no permite el paso de la corriente. En el caso de un evento de sobre intensidad (generalmente transitorio; por ejemplo, un rayo) o una condición o evento de sobretensión (generalmente de duración más larga que un evento de sobre intensidad) que exceda VNOM, la resistencia de la oblea de varistor disminuye rápidamente, lo que permite que fluya la corriente. a través del dispositivo de protección contra sobretensiones 100 y crea una ruta de derivación para que el flujo de corriente proteja otros componentes de un sistema eléctrico asociado. Normalmente, el varistor se recupera de estos eventos sin un sobrecalentamiento significativo del dispositivo de protección contra sobretensiones. 100.
Los varistores tienen múltiples modos de fallo. Los modos de fallo incluyen: 1) el varistor falla como un cortocircuito; y 2) el varistor falla como resistencia lineal. El fallo del varistor a un cortocircuito o a una resistencia lineal puede ser causado por la conducción de una o varias corrientes de sobretensión de suficiente magnitud y duración o por un evento de sobretensión continua único o múltiple que conducirá una corriente suficiente a través del varistor. . Un fallo de cortocircuito se manifiesta típicamente como un orificio localizado o un sitio de punción (en este documento, "el punto de fallo") que se extiende a través del grosor del varistor. Este punto de fallo crea una ruta para el flujo de corriente entre los dos electrodos de baja resistencia, pero lo suficientemente alta como para generar pérdidas óhmicas y causar sobrecalentamiento del dispositivo incluso con bajas corrientes de fallo. Una corriente de fallo suficientemente grande a través del varistor puede fundir el varistor en la región del punto de fallo y generar un arco eléctrico.
Un fallo del varistor como resistencia lineal provocará la conducción de una corriente limitada a través del varistor que dará lugar a una acumulación de calor. Esta acumulación de calor puede provocar una fuga térmica adversa y la temperatura del dispositivo puede exceder la temperatura máxima prescrita. Por ejemplo, la temperatura máxima permitida para las superficies exteriores del dispositivo puede establecerse por códigos o normas para evitar la combustión de componentes contiguos. Si la corriente de fuga no se interrumpe en un cierto período de tiempo, el sobrecalentamiento eventualmente dará lugar al fallo del varistor a un cortocircuito como se definió anteriormente. En algunos casos, la corriente a través del varistor fallido también podría estar limitada por el propio sistema de alimentación (por ejemplo, resistencia a tierra en el sistema o en aplicaciones de fuente de alimentación fotovoltaica (PV) en las que la corriente de fallo depende de la capacidad de generación de energía del sistema en el momento del fallo) lo que da lugar a una acumulación progresiva de temperatura, incluso si fallo el varistor es un cortocircuito. Hay casos en los que existe un flujo de corriente de fuga limitado a través del varistor debido a condiciones de sobretensión prolongadas en el tiempo debido a fallos del sistema de energía, por ejemplo. Estas condiciones pueden provocar un aumento de temperatura en el dispositivo, como cuando el varistor falla como resistencia lineal y posiblemente podría provocar el fallo del varistor, ya sea como una resistencia lineal o como un cortocircuito como se describió anteriormente.
Como se describió anteriormente, en algunos casos el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 puede asumir un modo de "fin de vida" en el que una oblea de varistor 152, 154, 156 se agota total o parcialmente (es decir, en un estado de "fin de vida"), lo que lleva a un fallo al final de la vida. Cuando el varistor llega al final de su vida, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 se convertirá sustancialmente en un cortocircuito con una resistencia óhmica muy baja pero distinta de cero. Como resultado, en una condición de fin de vida, una corriente de fallo fluirá continuamente a través del varistor incluso en ausencia de una condición de sobretensión. En este caso, el miembro fundible 132 puede funcionar como un mecanismo a prueba de fallos que sortea el varistor fallido y crea un cortocircuito permanente de baja resistencia entre los terminales del dispositivo de protección contra sobretensiones. 100 de la manera descrita en la Patente USA N° 7.433.169, cuya descripción se incorpora aquí como referencia.
El miembro fundible 132 está adaptado y configurado para funcionar como una desconexión térmica para cortocircuitar eléctricamente la corriente aplicada al dispositivo de protección contra sobretensiones 100 asociado alrededor de las obleas de varistor 152, 154, 156 para prevenir o reducir la generación de calor en los varistores. De esta forma, el miembro fundible 132 puede funcionar como interruptor para sortear las obleas de varistor 152, 154, 156 y prevenir el sobrecalentamiento y fallos adversos como se describió anteriormente. Como se usa en este documento, un sistema a prueba de fallos se "dispara" al darse las condiciones necesarias para hacer que el sistema a prueba de fallos funcione como se describe para cortocircuitar los electrodos 122A, 124A.
Cuando se calienta a una temperatura umbral, el miembro fundible 132 fluirá para puentear y conectar eléctricamente los electrodos 122A, 124A. El miembro fundible 132 redirige así la corriente aplicada al dispositivo de protección contra sobretensiones 100 para sortear los varistores 152, 154, 156 de modo que cesa el calentamiento inducido por la corriente del varistor. El miembro fundible 132 por lo tanto, puede servir para prevenir o inhibir la fuga térmica (causada o generada en un varistor 152, 154, 156) sin requerir que la corriente a través del dispositivo de protección contra sobretensiones 100 se interrumpa.
Más particularmente, el miembro fundible 132 inicialmente tiene una primera configuración como se muestra en la Figura 5 de manera que no están acoplados eléctricamente el electrodo 124 y la carcasa 122 excepto a través de la cabeza 124A. Cuando ocurre un evento de acumulación de calor, el electrodo 124 por lo tanto se calienta. El miembro fundible 132 también se calienta directamente y/o por el electrodo 124. Durante el funcionamiento normal, la temperatura en el miembro fundible 132 permanece por debajo de su punto de fusión de modo que el miembro fundible 132 permanece en estado sólido. Sin embargo, cuando la temperatura del miembro fundible 132 excede su punto de fusión, el miembro fundible 132 se funde (total o parcialmente) y fluye por la fuerza de la gravedad a una segunda configuración diferente de la primera. El miembro fundible 132 puentea o cortocircuita el electrodo 124 a la carcasa 122 para sortear las obleas de varistor 152, 154, 156. Es decir, se proporciona una nueva ruta o rutas de flujo directo desde la superficie del electrodo 124 a la superficie de la pared lateral de la carcasa 122B a través del miembro fundible 132. De acuerdo con algunas realizaciones, al menos algunas de estas rutas de flujo no incluyen las obleas de varistor 152, 154, 156.
De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 está adaptado de modo que cuando el miembro fundible 132 se dispara para cortocircuitar el dispositivo de protección contra sobretensiones 100, la conductividad del dispositivo de protección contra sobretensiones 100 es al menos tan grande como la conductividad de los cables de alimentación y salida conectados al dispositivo.
Los dispositivos de protección eléctrica de acuerdo con las realizaciones de la presente invención pueden proporcionar una serie de ventajas además de las mencionadas anteriormente. Los dispositivos pueden conformarse para que tengan un factor de forma relativamente compacto. Los dispositivos se pueden adaptar para su instalación en lugar de dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo similar que no tengan los circuitos descritos en este documento. En particular, los presentes dispositivos pueden tener la misma dimensión en longitud que tales dispositivos anteriores.
Hay aplicaciones en las que se requiere que un SPD tenga una tensión residual menor que la misma tensión de funcionamiento nominal. Por ejemplo, este es un requisito para algunas aplicaciones de telecomunicaciones clasificadas para sistemas de -48 Vcc. Si se utiliza un SPD que incluye un varistor (por ejemplo, un MOV), una tensión de funcionamiento continuo típico Vc para dicho varistor es 100 Vcc. Sin embargo, este SPD tendrá una tensión residual Vres de alrededor de 300 V o más. Sería beneficioso para la mejor protección del equipo utilizar SPDs con un tensión residual Vres mucho más baja que estos niveles (es decir, cerca de 100V).
Normalmente, para reducir la tensión residual de un SPD, los fabricantes han utilizado una tecnología distinta a los varistores, como los diodos SAD o TVS. Estos componentes tienen una tensión residual mucho más baja que los MOV para la misma tensión operativa continua Vc. Por ejemplo, un diodo TVS para esta aplicación puede tener un tensión residual de 100 V. Pero los diodos SAD y TVS generalmente no pueden conducir las sobre intensidades de energías significativas que se esperan en tales aplicaciones. Por esa razón, muchos fabricantes han utilizado varios SAD y/o diodos TVS en paralelo para lograr mayores capacidades de aguante de energía durante la conducción de la sobre intensidad.
En el dispositivo de protección contra sobretensiones 100, las obleas de varistor 152, 154, 156 están conectadas en paralelo eléctrico para reducir la tensión residual Vres del dispositivo de protección contra sobretensiones 100. En algunas realizaciones, cada oblea de varistor 152, 154, 156 está tasada para 60 Vcc (tensión de funcionamiento continuo; Vc) en lugar de 100 Vcc que es típico para esta aplicación. Además, el uso de tres varistores en paralelo reduce aún más la tensión de avalancha del SPD a una intensidad transitoria determinada (en comparación con el uso de un solo varistor), ya que cada varistor conducirá solo una fracción de la sobre intensidad total (la tensión de avalancha depende de la sobre intensidad conducida, cuanto mayor sea la intensidad transitoria conducida, mayor será la tensión de avalancha del varistor). Para las aplicaciones de telecomunicaciones (tensión nominal de -48 Vcc), la tensión residual resultante es de aproximadamente 140 V a una intensidad transitoria de 5 kA.
En algunas realizaciones, el dispositivo de protección contra sobretensiones 100 se utiliza en un sistema de alimentación de CC y, en algunas realizaciones, en un circuito de protección de un equipo de telecomunicaciones de -48 Vcc. El dispositivo 100 también se puede utilizar en CA u otras aplicaciones de CC.
La reducción de la tensión nominal de las obleas de varistor 152, 154, 156 hace que las obleas de varistor 152, 154, 156 sean más delgadas y sensibles a variaciones importantes de temperatura. Por lo tanto, es importante la manera de cómo la pila de obleas de varistor se sujeta en su lugar y se ensambla dentro del dispositivo de protección contra sobretensiones 100.
Como se mencionó anteriormente, en algunas realizaciones las obleas de varistor 152, 154, 156 se pueden unir a los miembros de interconexión 160, 162 y/o entre sí utilizando soldadura. Sin embargo, el uso de soldadura puede dañar las obleas de varistor. La alta temperatura requerida para fundir el material de soldadura y los diferentes coeficientes de elasticidad entre el material del varistor y la soldadura pueden crear micro grietas en el varistor. La carga en la oblea de varistor mediante electrodos también puede causar grietas en la oblea de varistor. Estas grietas, así como el fundente o las impurezas que se introducen en las grietas, pueden dañar progresivamente y, por lo tanto, reducir la vida del varistor. La entrada del fundente puede crear una ruta conductora en el borde de una grieta que aumente la corriente de fuga, lo que puede provocar el fallo de la oblea de varistor. Estos riesgos son particularmente preocupantes en el caso de obleas de varistor cerámicas relativamente delgadas (por ejemplo, menos de aproximadamente 2 mm).
Además, para evitar daños mecánicos en el varistor debido a la diferente expansión térmica entre el varistor y los miembros de interconexión 160, 162, la forma de las porciones de contacto del miembro de interconexión debe ser redonda con un orificio en el medio. El orificio puede reducir la distribución uniforme de la corriente sobre la superficie del varistor. El orificio también puede reducir la capacidad de aguante de energía del varistor durante las intensidades transitorias, ya que disminuirá significativamente las capacidades de contracción térmica del varistor y aumentará la resistencia de contacto y la fuerza general de la pila que forma el conjunto de varistores 150.
Como se describió anteriormente, en algunas realizaciones, las obleas de varistor 152, 154, 156 se apilan en paralelo y se unen o adhieren entre sí mediante adhesivo 164 en sus bordes 152E, 154E, 156E. El adhesivo 164 en los bordes 152E, 154E, 156E proporciona un conjunto compacto para el transporte y la manipulación en la producción del conjunto de varistores 150 y del dispositivo 100.
Además, el adhesivo 164 rectifica los problemas mencionados anteriormente. El adhesivo sostiene las obleas de varistor 152, 154, 156 y los miembros de interconexión 160, 162 juntos para manipular sin introducir calor, soldadura y fundente que pueden causar micro grietas e introducir trayectorias conductoras como se describió anteriormente. El adhesivo permite el uso de las porciones de contacto 160U, 160L, 162U, 162L de los miembros de interconexión que no incluyen orificios dentro de sus periferias (es decir, son electrodos de cara llena). Como resultado, la capacidad de aguante energética del conjunto de varistores 150 durante los casos de sobretensión, aumenta. Las resistencias de contacto entre las obleas de varistor 152, 154, 156 y los miembros de interconexión 160, 162 se reducen. De este modo se reduce la tensión residual esperada durante los transitorios.
De acuerdo con algunas realizaciones, las áreas de acoplamiento entre cada una de las superficies de contacto del electrodo y las superficies de contacto del varistor son cada una de al menos 650 mm2 (una pulgada cuadrada). De acuerdo con algunas realizaciones, los electrodos cargados (por ejemplo, los electrodos 122 y 124) aplican una carga a los varistores a lo largo del eje C-C en el margen de aproximadamente 8896N y 115654N (2000 libras y 26000 libras) dependiendo de su área superficial.
De acuerdo con algunas realizaciones, la masa térmica combinada de la carcasa (porejemplo, la carcasa 122) y el electrodo (por ejemplo, el electrodo 124) es sustancialmente mayor que la masa térmica de cada uno de los varistores acogidos entre ellos. Cuanto mayor sea la relación entre la masa térmica de la carcasa y los electrodos y la masa térmica de los varistores, mejor se preservarán los varistores durante la exposición a intensidades transitorias y eventos TOV y, por lo tanto, mayor será la vida útil del SPD. Tal como se usa en este documento, el término "masa térmica" significa el producto del calor específico del material o materiales del objeto multiplicado por la masa o masas del material o materiales del objeto. Es decir, la masa térmica es la cantidad de energía requerida para elevar un gramo del material o materiales del objeto en un grado centígrado por la masa o masas del material o materiales en el objeto. De acuerdo con algunas realizaciones, la masa térmica de al menos uno de la cabeza del electrodo y de la pared del electrodo es sustancialmente mayor que la masa térmica del varistor. De acuerdo con algunas realizaciones, la masa térmica de al menos uno de la cabeza del electrodo y de la pared del electrodo es al menos dos veces la masa térmica del varistor y, de acuerdo con algunas realizaciones, al menos diez veces mayor. De acuerdo con algunas realizaciones, las masas térmicas combinadas de la cabeza y de la pared del electrodo son sustancialmente mayores que la masa térmica del varistor, de acuerdo con algunas realizaciones al menos dos veces la masa térmica del varistor y, de acuerdo con algunas realizaciones, al menos diez veces mayor.
Como se describió anteriormente, las arandelas elásticas 128E son Belleville o arandelas onduladas. Se pueden usar arandelas Belleville u onduladas para aplicar cargas relativamente altas sin requerir un espacio axial sustancial. Sin embargo, se pueden usar otros tipos de medios de carga además de o en lugar de Belleville o arandelas onduladas. Los medios de carga alternativos adecuados incluyen uno o más resortes helicoidales o arandelas en espiral.
El conjunto de varistores 150 incluye tres varistores y dos miembros de interconexión. Sin embargo, los conjuntos de varistores de acuerdo con realizaciones adicionales pueden incluir más de tres varistores apilados y conectados en paralelo eléctrico como se describe. Por ejemplo, un conjunto de varistores puede incluir cinco varistores apilados y conectados en paralelo eléctrico mediante tres miembros de interconexión.
Con referencia a las Figuras 10-12, se muestra una unidad modular de protección contra sobretensiones 200 de acuerdo con otras realizaciones de la invención. La unidad de protección contra sobretensiones 200 se puede utilizar de la misma manera y con el mismo propósito que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100, excepto que la unidad 200 es generalmente equivalente operativamente a dos si los dispositivos de protección contra sobretensiones 100.
La unidad de protección contra sobretensiones 200 incluye un conjunto de carcasa 221 y dos conjuntos o sub módulos de componentes internos de SPD 211,212.
El conjunto de la carcasa 221 incluye un primer electrodo o carcasa 223 y una tapa 226. La carcasa 223 es unitaria y, en algunas realizaciones, monolítica. La carcasa 223 está hecha de un metal conductor de electricidad como el aluminio. La carcasa 223 incluye dos porciones de pared del electrodo de la carcasa integrales 222. Cada parte del electrodo de la carcasa 222 incluye una pared del electrodos 222A, una pared lateral 222B, una cavidad 222C, y una abertura superior 222D correspondiente a las características 122A, 122B, 122C y 122D, respectivamente, del dispositivo 100.
La cubierta 226 tiene forma sustancialmente de placa y tiene un perfil que coincide con el de la carcasa 223. La cubierta 226 tiene dos aberturas para electrodos 226A y seis taladros de fijación 226B definidos en la misma. De acuerdo con algunas realizaciones, la cubierta 226 está hecha de un material conductor de electricidad. En algunas realizaciones, la cubierta 226 está hecha de metal y, en algunas realizaciones, está hecha de aluminio.
Los sub módulos SPD 211, 212 cada uno incluye un electrodo 224, un miembro fundible 232, un manguito aislante 234, y un conjunto de varistores 250 correspondiente a los componentes 124, 132, 134, y 150, respectivamente, del dispositivo 100. Cada sub módulo SPD 211,212 además incluye un elemento aislante elastómero 239.
Los miembros aislantes 239 están formados por un material elastómero eléctricamente aislante y elástico. De acuerdo con algunas realizaciones, los miembros aislantes 239 están hechos de un material que tiene una dureza en el margen de aproximadamente 60 Shore A a 85 Shore A. De acuerdo con algunas realizaciones, los elementos aislantes 239 están hechos de caucho. De acuerdo con algunas realizaciones, los miembros aislantes 239 están hechos de caucho de silicona. Materiales adecuados para los elementos aislantes 239 puede incluir caucho de silicona KE-5612G o KE-5606 disponible de Shin-Etsu Chemical Co. Ltd.
Cada sub módulo SPD 211, 212 está dispuesto en una de las respectivas cavidades de la carcasa 222C. La cubierta 226 está fijada a la carcasa 223 por tornillos 5. La cubierta 226 sujeta los sub módulos SPD 211, 212 y comprime axialmente los aislantes elastómeros 239 de los mismos. El sub módulo SPD 211 y su pared del electrodos 222A forman un primer dispositivo de protección contra sobretensiones correspondiente al dispositivo 100. El sub módulo SPD 212 y su pared del electrodos 222A forman un segundo dispositivo de protección contra sobretensiones correspondiente al dispositivo 100.
Cuando la unidad 200 está ensamblada, el elemento aislante 239 de cada sub módulo SPD 211,212 se sujeta entre la cubierta 226 y el reborde superior del electrodo 224D y se comprime axialmente (es decir, cargado axialmente y deformado elásticamente desde su estado relajado) de modo que el elemento aislante 239 sirve como un miembro de carga y aplica una presión o carga axial persistente al electrodo 224 y a la cubierta 226. El miembro aislante 239 también sirve para aislar eléctricamente la carcasa 223 del electrodo 224. El miembro aislante comprimido 239 También puede formar un sello para restringir o prevenir subproductos de eventos de sobretensión, tales como gases calientes y fragmentos de las obleas de varistor 250 de escapar de la unidad 200 a través de la correspondiente abertura de la carcasa 222D.
Los conjuntos de varistores 250 pueden proporcionar las mismas ventajas en la unidad 200 como se describió anteriormente para el conjunto de varistores 150. Cada conjunto de varistores 250 incluye el adhesivo 264 correspondiente al adhesivo 164,164'.
En otras realizaciones, los sub módulos SPD 211, 212 puede emplear resortes y anillos aislantes separados como se describe con respecto al dispositivo 100.
En otras realizaciones, cada sub módulo SPD 211,212 puede incluir una sola oblea de varistor en lugar del conjunto de varistores multi varistor 250.
Con referencia a la Figura 13, se muestra un dispositivo modular de protección contra sobretensiones 300 de acuerdo con otras realizaciones de la invención. La unidad de protección contra sobretensiones 300 se puede utilizar de la misma manera y con el mismo propósito que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100. El dispositivo de protección contra sobretensiones 300 está construido de la misma manera que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100, excepto lo siguiente.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 300 incluye un conjunto de varistores 350 correspondiente al conjunto de varistores 150, excepto lo siguiente. El conjunto de varistores 350 incluye cinco obleas de varistor 352, 353, 354, 355, 356, cuatro miembros de interconexión 360, 362, 366, 368, y agentes adherentes 364. Las obleas de varistor 352, 353, 354, 355, 356 corresponden y se forman de la misma manera que las obleas de varistor 152, 154, 156. Los miembros de interconexión 360, 362, 366, 368 corresponden y se forman de la misma manera que los miembros de interconexión 160, 162. Los agentes adherentes 364 corresponden a los agentes adherentes 164, 164'. Las cinco obleas de varistor 352, 353, 354, 355, 356 están apiladas axialmente, unidas y conectadas en paralelo eléctrico por los cuatro miembros de interconexión 360, 362, 366, 368.
Con referencia a la Figura 14, se muestra una unidad modular de protección contra sobretensiones 400 de acuerdo con otras realizaciones de la invención. El dispositivo de protección contra sobretensiones 400 se puede utilizar de la misma manera y con el mismo propósito que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100. El dispositivo de protección contra sobretensiones 300 está construido de la misma manera que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100, excepto lo siguiente.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 400 incluye un conjunto de varistores 450 correspondiente al conjunto de varistores 150, excepto lo siguiente. El conjunto de varistores 450 incluye dos obleas de varistor 452, 454, dos miembros de interconexión 460, 462, agentes adherentes 464 y una oblea de aislante eléctrico 457. Las obleas de varistor 452, 454 corresponden a y se forman de la misma manera que las obleas de varistor 152, 154, 156. Los miembros de interconexión 460, 462 corresponden a y están formados de la misma manera que los miembros de interconexión 160, 162. Los agentes adherentes 464 corresponden a los agentes adherentes 164, 164'. La oblea aislante 457 está hecha de un material eléctricamente aislante. Los materiales aislantes eléctricos adecuados pueden incluir termoplástico ULTEM™ 1000 disponible de SABIC, película de mica o poliéster tal como película de poliéster DYFILM™ disponible de Coveme de Italia, por ejemplo. Las dos obleas de varistor 452, 454 están apiladas axialmente y conectadas en paralelo eléctrico por los dos miembros de interconexión 460, 462. La oblea aislante 457 está interpuesta axialmente o apilada entre las obleas de varistor 452, 454 para evitar cortocircuitos entre las caras opuestas de las obleas de varistor 452, 454.
Con referencia a las Figuras 15 y 16, se muestra un dispositivo modular de protección contra sobretensiones 500 de acuerdo con otras realizaciones de la invención. El dispositivo de protección contra sobretensiones 500 se puede utilizar de la misma manera y con el mismo propósito que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100. El dispositivo de protección contra sobretensiones 500 está construido como la mitad de la unidad 200 (figura 12).
El dispositivo 500 incluye un conjunto de carcasa 521 que es la mitad del conjunto de la carcasa 221 y un conjunto de componentes internos SPD 512 correspondiente al sub módulo 212.
Con referencia a las Figuras 17-20, se muestra un dispositivo modular de protección contra sobretensiones 600 de acuerdo con otras realizaciones de la invención. El dispositivo de protección contra sobretensiones 600 se puede utilizar de la misma manera y con el mismo propósito que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100. El dispositivo de protección contra sobretensiones 600 está construido de la misma manera que el dispositivo de protección contra sobretensiones 100, excepto lo siguiente.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 600 incluye un conjunto de varistores 650 correspondiente al conjunto de varistores 150, excepto lo siguiente. El conjunto de varistores 650 incluye tres obleas de varistor 652, 654, 656 y dos miembros de interconexión 660, 662. Las obleas de varistor 652, 654, 656 corresponden y se forman de la misma manera que las obleas de varistor 152, 154, 156. Los miembros de interconexión 660, 662 corresponden y se forman de la misma manera que los miembros de interconexión 160, 162. Las obleas de varistor 652, 654, 656 están apiladas axialmente y conectadas en paralelo eléctrico por los miembros de interconexión 660, 662 como se describió anteriormente para el dispositivo 100.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 600 incluye además un miembro o manguito de relleno de huecos eléctricamente aislante 636. El manguito 636 incluye una pared lateral 636A definiendo un pasaje 636B. El pasaje 636 se extiende desde una abertura superior 636C a una abertura inferior 636D. Un par de canales receptores que se extienden axialmente y opuestos lateralmente 636E están definidos en la superficie interior 636F de la pared lateral 636A.
El manguito 636 es tubular y tiene una superficie exterior 636G que es generalmente cilíndrica. De acuerdo con algunas realizaciones, el manguito 636 está hecho de un polímero de alta temperatura y, en algunas realizaciones, un termoplástico de alta temperatura. En algunas realizaciones, el manguito 636 está hecho de polieterimida (PEI), como el termoplástico ULTEM™ disponible en SABIC de Arabia Saudita. En algunas realizaciones, el manguito 636 está hecho de polieterimida no reforzada. En algunas realizaciones, el manguito 636 está hecho de una cerámica eléctricamente aislante.
De acuerdo con algunas realizaciones, el manguito 636 está hecho de un material que tiene un punto de fusión mayor que el punto de fusión del miembro fundible 632. De acuerdo con algunas realizaciones, el manguito 636 está hecho de un material que tiene un punto de fusión en el margen de aproximadamente 120 a 200°C.
De acuerdo con algunas realizaciones, el material del manguito 636 puede soportar una tensión de 25 kV por mm de espesor.
De acuerdo con algunas realizaciones, la pared lateral del manguito 636A tiene un espesor nominal T5 (figura 20) de al menos 2 mm, en algunas realizaciones al menos 4 mm, y en algunas realizaciones en el margen de aproximadamente 2 a 15 mm. De acuerdo con algunas realizaciones, la profundidad D5 de cada canal receptor 636E es de al menos 1 mm y, en algunas realizaciones, en el margen de aproximadamente 1 a 12 mm.
La cámara interna 627 del conjunto de la carcasa 621 del dispositivo de protección contra sobretensiones 600 incluye una primera sub cámara 627A y una segunda sub cámara 627B en comunicación fluida con la primera sub cámara 627A. Antes de la fusión del miembro fundible 632, el electrodo 624 y el miembro fundible 632 ocupan la primera sub cámara 627A. El conjunto de varistores 650 ocupa un volumen central de la segunda sub cámara 627B de manera que un hueco tubular restante o volumen del espacio 627C de la segunda sub cámara 627B permanece desocupado por el conjunto de varistores 650. El volumen del espacio 627C es el espacio o volumen que se extiende radialmente entre el conjunto de varistores 650 y la superficie interior 622H de la pared lateral 622b del electrodo de la carcasa 622. El manguito de llenado del vacío 636 ocupa el volumen del espacio 627C y rodea el conjunto de varistores 650.
Los rebajos o canales del receptor 636E y las porciones del puente 660B, 662B de los miembros de interconexión 660, 662 son relativamente dimensionadas y ensambladas de manera que cada una de las porciones del puente 660B, 662B es recibida y asentada en uno respectivo de los canales del receptor 636E. El resto de la superficie interior del manguito 636F generalmente se ajusta a los perfiles periféricos de las obleas de varistor 652, 654, 654.
De modo que, como se puede apreciar en las Figuras 17 y 19, la superficie interior 636F generalmente se ajusta a la forma exterior del conjunto de varistores 650. La superficie exterior cilíndrica 636G generalmente se ajusta a la forma interior de la superficie de la pared interior 622H del electrodo de la carcasa 622. En algunas realizaciones, el espacio entre la superficie interior 636F y las obleas de varistor 652, 654, 654 es inferior a 2 mm. En algunas realizaciones, el espacio entre la superficie exterior 636G y la superficie de la pared interior 622H es inferior a 0,5 mm.
Las obleas de varistor 652, 654, 656 son, por ejemplo, relativamente gruesas de modo que la altura total del conjunto de varistores 650 aumenta en comparación con el del conjunto de varistores 150. Como resultado, el espacio vacío o volumen 627C que rodea el conjunto de varistores 650 es relativamente grande. Además, las porciones de puente 660B, 662B se proyectan radialmente hacia fuera más allá de los bordes periféricos de los varistores. 652, 654, 656. Dado que la superficie interior 622H del electrodo de la carcasa 622 es cilíndrica, el espacio requerido entre las porciones de puente 660B, 662B y la superficie interior 622B crea espacios relativamente grandes alrededor del resto del conjunto de varistores 650.
En ausencia del manguito de relleno de huecos 636, este gran volumen de espacio 627C podría comprometer el funcionamiento previsto del miembro fundible 632 y el mecanismo a prueba de fallos 602. En particular, el volumen del miembro fundible fundido 632 puede no ser suficiente para unir los electrodos 622 y 624 para cortocircuitar los electrodos 622, 624, dependiendo de la orientación del dispositivo 600 cuando el miembro fundible 632 se funda. El manguito espaciador 636 ocupa el volumen del espacio 627C y por lo tanto reduce o limita la cantidad o volumen del miembro fundible 632 que puede fluir hacia el volumen del espacio 627C cuando el miembro fundible 632 se funde. De esta manera, el miembro de relleno de huecos 636 asegura que se retenga una cantidad mayor y suficientemente fiable del miembro fundible fundido en la primera sub cámara 627A para hacer contacto simultáneo con los dos electrodos 622, 624.
En algunas realizaciones, el manguito de relleno de huecos 636 ocupa al menos el 50 por ciento del volumen del espacio 627C y, en algunas realizaciones, al menos el 80 por ciento. En algunas realizaciones, el manguito de relleno de huecos 636 tiene un volumen en el margen de aproximadamente 100 mm3 hasta 100.000 mm3 y, en algunas realizaciones, el volumen es de aproximadamente 21.000 mm3.
Mientras que el miembro de relleno de huecos ilustrado 636 está configurado como un manguito tubular unitario que tiene canales receptores 636E que se extienden axialmente definidos en el mismo, se pueden emplear otras configuraciones y construcciones. Por ejemplo, los canales 636E se pueden reemplazar con orificios que se extienden radialmente y que no llegan hasta los extremos del manguito. El miembro de relleno de huecos 636 se puede reemplazar con dos o más miembros de relleno de huecos configurados y dispuestos para ocupar el volumen del espacio 627C en la medida y con las dimensiones comentadas anteriormente. Los dos o más miembros de relleno de huecos pueden apilarse axialmente o pueden rodear el conjunto de varistores 650 menos de 360 grados. Con referencia a la Figura 21, se muestra un dispositivo modular de protección contra sobretensiones 700 de acuerdo con otras realizaciones de la invención. El dispositivo de protección contra sobretensiones 700 se puede utilizar de la misma manera y con el mismo propósito que el dispositivo de protección contra sobretensiones 600. El dispositivo de protección contra sobretensiones 700 está construido de la misma manera que el dispositivo de protección contra sobretensiones 600, excepto lo siguiente. El dispositivo 700 incluye un conjunto de varistores 750 correspondiente al conjunto de varistores 650, y un miembro de relleno de huecos 736 correspondiente al miembro de relleno de huecos 636.
El dispositivo de protección contra sobretensiones 700 incluye un elemento aislante elastómero 739 correspondiente al elemento aislante elastómero 239 (figura 12). El miembro aislante 739 queda entre la cubierta 726 y el reborde superior del electrodo 724D y comprimido axialmente (es decir, cargado axialmente y deformado elásticamente desde su estado relajado) de modo que el elemento aislante 739 sirve como un miembro de carga y aplica una presión o carga axial persistente al electrodo 724 y a la cubierta 726, como se describe con respecto a la unidad 200.
Se apreciará que se pueden utilizar diversos aspectos, como se describe en el presente documento, en diferentes combinaciones. Por ejemplo, un elemento aislante elastómero correspondiente al elemento aislante elastómero 239 se puede utilizar en lugar de los resortes y los elementos aislantes finales (por ejemplo, el elemento aislante 128C) de los dispositivos de protección contra sobretensiones 100, 300, 400, 600. Los conjuntos de varistores de cada dispositivo 100-700 se puede reemplazar con un conjunto de varistores de otro de los dispositivos 100-700 (por ejemplo, el conjunto de varistores de cinco obleas 350 o el conjunto de varistores de dos obleas 450 se puede utilizar en lugar del conjunto de varistores 650 en el dispositivo 600).
Los expertos en la técnica pueden realizar muchas alteraciones y modificaciones, dado el beneficio de la presente descripción, sin apartarse del alcance de la invención. Por lo tanto, debe entenderse que las realizaciones ilustradas se han expuesto solo con fines de ejemplo, y que no debe considerarse como limitante de la invención tal como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de protección contra sobretensiones (100) que comprende:
un conjunto de varistores (150) que comprende:
una pluralidad de obleas de varistor (152, 154, 156) cada una hecha de un material de varistor;
al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor (160, 162) que conecta las obleas de varistor en paralelo eléctrico; y
un agente adherente (164, 164') que une al menos dos de las obleas de varistor en el conjunto de varistores, entre sí;
en el que las obleas de varistor y el al menos un miembro de interconexión están apilados axialmente;
un primer miembro de electrodo (122); y
un segundo miembro de electrodo (124);
en el que el al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor une o conecta las obleas de varistor en paralelo eléctrico entre el primero y segundo miembros de electrodo; y
en el que las obleas de varistor están apiladas axialmente entre el primero y segundo electrodos.
2. El dispositivo de protección contra sobretensiones de la reivindicación 1, en el que el agente adherente (164, 164') es al menos uno de un adhesivo a base de cianoacrilato y de un adhesivo a base de epoxi.
3. El dispositivo de protección contra sobretensiones de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el agente adherente (164, 164') está adherido a los bordes periféricos (152E, 154E, 156E) de las obleas de varistor y/o en el que el agente adherente (164, 164') incluye una pluralidad de masas de agente adherente espaciadas circunferencialmente unidas a los bordes periféricos de las obleas de varistor.
4. El dispositivo de protección contra sobretensiones de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el agente adherente (164, 164') incluye una pluralidad de masas de agente adherente espaciadas circunferencialmente adheridas a los bordes periféricos de las obleas de varistor.
5. El dispositivo de protección contra sobretensiones de cualquier reivindicación anterior en el que:
cada una de las obleas de varistor (152, 154, 156) incluye caras de contacto planas opuestas (152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L);
cada uno de los miembros de interconexión (160, 162) incluye dos porciones de contacto planas separadas (160U, 160L, 162U, 162L) y una porción de puente (160B, 162B) que se extiende entre las porciones de contacto y las conecta eléctricamente; y
las porciones de contacto se acoplan a las respectivas caras de contacto planas de las obleas de varistor;
en el que opcionalmente cada porción de contacto se acopla al menos al 40 por ciento de cada cara de contacto acoplada a ella.
6. El dispositivo de protección contra sobretensiones de cualquier reivindicación precedente, en el que cada oblea de varistor incluye capas metalizadas (157) que forman caras de contacto planas opuestas de la oblea de varistor.
7. El dispositivo de protección contra sobretensiones de cualquier reivindicación precedente, en el que el conjunto de varistores (450) incluye una oblea aislante (457) interpuesta axialmente y apilada entre al menos dos de la pluralidad de obleas de varistor (452, 454).
8. El dispositivo de protección contra sobretensiones de cualquier reivindicación anterior en el que:
la pluralidad de obleas de varistor incluye una primera, segunda y tercera obleas de varistor (152, 154, 156); y el al menos un miembro de interconexión incluye al menos un primero y segundo miembros de interconexión (160, 162) que conectan las obleas de varistor en paralelo eléctrico entre el primero y segundo miembros de electrodo.
9. El dispositivo de protección contra sobretensiones de la reivindicación 8, en el que:
el primer miembro de interconexión (160) contacta y conecta eléctricamente cada uno del primer miembro de electrodo (122) y las obleas de varistor primera, segunda y tercera (152, 154, 156); y
el segundo miembro de interconexión (162) contacta y conecta eléctricamente cada uno del segundo miembro de electrodo (124) y las obleas de varistor primera, segunda y tercera (152, 154, 156).
10. El dispositivo de protección contra sobretensiones de cualquier reivindicación anterior en el que:
el primer electrodo (122) incluye un electrodo de la carcasa que incluye una pared final (122A) y una pared lateral integral (122B) que definen colectivamente una cavidad (122C);
el segundo electrodo (124) se extiende dentro de la cavidad;
el conjunto de varistores está dispuesto en la cavidad; y
el electrodo de la carcasa está hecho unitariamente de metal.
11. El dispositivo de protección contra sobretensiones de cualquier reivindicación anterior, que incluye:
un dispositivo de empuje (128E) que aplica una carga de compresión axial al conjunto de varistores; y/o
un miembro fundible eléctricamente conductor (632), en el que el miembro fundible responde al calor en el dispositivo de protección contra sobretensiones para fundirse y formar una trayectoria de cortocircuito eléctrico a través del primero y segundo miembros de electrodo.
12. El dispositivo de protección contra sobretensiones de la reivindicación 11 que incluye un miembro de relleno de huecos (636) que rodea al menos una porción del conjunto de varistores, en el que el miembro de relleno de huecos está hecho de un material eléctricamente aislante;
en el que el miembro de relleno de huecos (636) incluye un rebajo receptor (636E) y una porción (660B) de la interconexión (660) se extiende hacia fuera más allá de la pluralidad de varistores (652, 654, 656) y está dispuesta en el rebajo receptor.
13. El dispositivo de protección contra sobretensiones de la reivindicación 12, en el que:
el primer electrodo (622) incluye un electrodo de la carcasa que incluye una pared final y una pared lateral integral (622B) que definen colectivamente una cámara (627);
la cámara incluye una primera sub cámara (627A) y una segunda sub cámara (627B) en comunicación fluida con la primera sub cámara;
el miembro fundible (632) está dispuesto en la primera sub cámara;
el conjunto de varistores (650) está dispuesto en la segunda sub cámara y se define un volumen de espacio (627C) entre el conjunto de varistores y la pared lateral; y
el miembro de relleno de huecos (636) está dispuesto en el volumen del espacio para limitar el flujo del miembro fundible en el volumen del espacio;
opcionalmente en el que el miembro de relleno de huecos (636) ocupa al menos el 50 por ciento del volumen del espacio.
14. El dispositivo de protección contra sobretensiones de la reivindicación 8 o cualquier reivindicación dependiente de la reivindicación 8, en el que:
el primer electrodo (223) es un electrodo de la carcasa unitario, que incluye una primera y una segunda cavidades (222C);
el conjunto de varistores (250) está dispuesto en la primera cavidad; y
el dispositivo de protección contra sobretensiones incluye además:
un segundo conjunto de varistores (250) dispuesto en la segunda cavidad, en el que el segundo conjunto de varistores incluye:
una pluralidad de obleas de varistor cada una hecha de un material de varistor; y
al menos un miembro de interconexión eléctricamente conductor; y
un tercer miembro de electrodo,
en el que las obleas de varistor del segundo conjunto de varistores están apiladas axialmente entre el electrodo de la carcasa y el tercer electrodo; y
en el que el al menos un miembro de interconexión del segundo conjunto de varistores conecta las obleas de varistor del segundo conjunto de varistores en paralelo eléctrico entre el electrodo de la carcasa y el tercer electrodo.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117081023B (zh) * 2023-08-21 2024-02-06 济南雷盾电子技术有限公司 一种免维护充电桩电源防雷器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3863111A (en) * 1973-06-29 1975-01-28 Gen Electric Polycrystalline varistor surge protective device for high frequency applications
US5130884A (en) * 1986-10-28 1992-07-14 Allina Edward F Parallel electrical surge-protective varistors
US4937551A (en) * 1989-02-02 1990-06-26 Therm-O-Disc, Incorporated PTC thermal protector device
US5608596A (en) * 1990-10-16 1997-03-04 Cooper Power Systems, Inc. Surge arrester with spring clip assembly
CA2098365A1 (en) * 1992-06-30 1993-12-31 Robert William Smith Surge arrester with spring clip assembly
US7433169B2 (en) * 2005-12-15 2008-10-07 Raycap Corporation Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
DE102009004704B4 (de) * 2008-09-17 2015-03-12 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Überspannungsableiter mit einer Schalteinrichtung zum Auslösen einer Abtrenneinrichtung
JP5493065B2 (ja) * 2011-03-24 2014-05-14 音羽電機工業株式会社 バリスタ装置およびその製造方法
DE102012004678A1 (de) * 2012-03-12 2013-09-12 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Überspannungsschutzgerät
US8743525B2 (en) * 2012-06-19 2014-06-03 Raycap Intellectual Property, Ltd Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
US10447023B2 (en) * 2015-03-19 2019-10-15 Ripd Ip Development Ltd Devices for overvoltage, overcurrent and arc flash protection

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