ES2908414T3 - Protection device for an alternating current electrical installation - Google Patents
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Abstract
Aparato de protección de una instalación eléctrica de corriente alterna, que tiene un primer borne (22) de conexión de entrada para un primer polo eléctrico, un segundo borne (23) de conexión de entrada para un segundo polo eléctrico diferente del primer polo eléctrico y un borne (26) de conexión de salida para el primer polo eléctrico, estando cada uno de los denominados bornes (22, 23, 26) de conexión configurado para recibir una sección de extremo pelado de un cable eléctrico o un diente de un peine de distribución horizontal; cuyo aparato incluye: - un primer circuito de seguimiento de corriente entre el primer borne (22) de conexión de entrada y el borne (26) de conexión de salida, que comprende un contacto (31) fijo y un contacto (32) móvil; - un mecanismo (50) de control del contacto (32) móvil que tiene dos posiciones estables, respectivamente una posición de corte donde el contacto (32) móvil está separado del contacto (31) fijo y una posición de accionamiento donde el contacto (32) móvil está en apoyo sobre el contacto (31) fijo; - una palanca (19) para actuar manualmente sobre el mecanismo (50) de control con el fin de pasar de la posición de corte a la posición de accionamiento o de la posición de accionamiento a la posición de corte; - un órgano (44) compacto que comprende un órgano (30) de activación magnético y un relé (45) de activación, estando el dicho órgano (30) de activación magnético formado por una bobina de activación magnética dispuesta alrededor de un núcleo móvil que controla un percutor que actúa en caso de un cortocircuito en el mecanismo (50) de control y formando una porción del primer circuito de seguimiento de corriente, estando el dicho relé (45) de activación formado por una bobina de relé de activación dispuesta alrededor del dicho núcleo móvil, estando la bobina de activación magnética y la bobina de relé de activación dispuestas una alrededor de otra; - un circuito electrónico conectado a la bobina de relé de activación, estando el dicho circuito electrónico configurado para alimentar la dicha bobina de relé de activación cuando se produzcan las condiciones de seguimiento de corriente predeterminadas representativas de una sobrecorriente prolongada; caracterizado porque el dicho circuito (43a; 43d) electrónico incluye un detector (60) de sobrecorriente prolongada configurado para determinar la presencia de las dichas condiciones de seguimiento de corriente a partir de la señal presente en los extremos (110, 110a) de la dicha bobina (52) de relé de activación y para producir una señal de detección cuando las dichas condiciones de seguimiento de corriente predeterminadas están presentes; e incluye un circuito (61) de conmutación con el dicho detector (60) de sobrecorriente prolongada y el dicho circuito (61) de conmutación que están configurados para que en ausencia de la dicha señal de detección, el circuito de conmutación conecte la bobina (52) de relé de activación al detector (60) de sobrecorriente prolongada mientras que aísla la bobina (52) de relé de activación de cada uno de los dichos bornes (22, 23) de conexión de entrada, y para que en presencia de la dicha señal de detección el circuito (61) de conmutación aísle la bobina (52) de relé de activación del detector (60) de sobrecorriente prolongada y luego conecte la bobina (52) de relé de activación a cada uno de los dichos bornes (22, 23) de conexión de entrada.Protection device for an alternating current electrical installation, which has a first input connection terminal (22) for a first electrical pole, a second input connection terminal (23) for a second electrical pole different from the first electrical pole and an output connection terminal (26) for the first electrical pole, each of the so-called connection terminals (22, 23, 26) being configured to receive a stripped end section of an electrical cable or a tooth of a comb of horizontal distribution; which apparatus includes: - a first current tracking circuit between the first input connection terminal (22) and the output connection terminal (26), comprising a fixed contact (31) and a moving contact (32); - a control mechanism (50) of the mobile contact (32) having two stable positions, respectively a cutoff position where the mobile contact (32) is separated from the fixed contact (31) and an actuation position where the contact (32 ) mobile is in support on the fixed contact (31); - a lever (19) to manually act on the control mechanism (50) in order to move from the cutting position to the actuation position or from the actuation position to the cutting position; - a compact member (44) comprising a magnetic activation member (30) and an activation relay (45), said magnetic activation member (30) being formed by a magnetic activation coil arranged around a mobile core that controls a striker which acts in the event of a short circuit in the control mechanism (50) and forming a portion of the first current-following circuit, said activation relay (45) being formed by an activation relay coil arranged around the said moving core, the magnetic drive coil and the drive relay coil being arranged around each other; - an electronic circuit connected to the activation relay coil, said electronic circuit being configured to power said activation relay coil when predetermined current tracking conditions representative of prolonged overcurrent occur; characterized in that said electronic circuit (43a; 43d) includes a prolonged overcurrent detector (60) configured to determine the presence of said current tracking conditions from the signal present at the ends (110, 110a) of said energizing relay coil (52) and for producing a detection signal when said predetermined current tracking conditions are present; and includes a switching circuit (61) with said prolonged overcurrent detector (60) and said switching circuit (61) being configured so that in the absence of said detection signal, the switching circuit connects the coil ( 52) of the activation relay to the prolonged overcurrent detector (60) while insulating the activation relay coil (52) from each of the said input connection terminals (22, 23), and so that in the presence of the said detection signal the switching circuit (61) isolates the activation relay coil (52) from the prolonged overcurrent detector (60) and then connects the activation relay coil (52) to each of said terminals (22). , 23) input connection.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Aparato de protección de una instalación eléctrica de corriente alternaProtection device for an alternating current electrical installation
La invención se refiere a los aparatos de protección de una instalación eléctrica de corriente alterna.The invention relates to protection devices for an alternating current electrical installation.
Estado de la técnicaState of the art
Se conoce por el estado de la técnica, especialmente por la solicitud de patente francesa 3046289, los aparatos de protección de una instalación eléctrica de corriente alterna, tales como los representados en las Figuras 1 a 3 de los dibujos adjuntos, en los cuales:Protection devices for an alternating current electrical installation, such as those shown in Figures 1 to 3 of the attached drawings, in which:
la Figura 1 es una vista en perspectiva de un tal aparato de protección conocido, tomada desde la derecha, en la parte superior y delantera de este aparato;Figure 1 is a perspective view of such a known protection apparatus, taken from the right, at the top and front of this apparatus;
la Figura 2 muestra de manera muy esquemática el circuito eléctrico de un primer modo de realización del aparato conocido y el mecanismo de control de los contactos móviles que incluye este circuito eléctrico; yFigure 2 shows in a very schematic way the electrical circuit of a first embodiment of the known apparatus and the control mechanism of the moving contacts that this electrical circuit includes; Y
La Figura 3 muestra de manera muy esquemática el circuito eléctrico de un segundo modo de realización del aparato conocido y el mecanismo de control de los contactos móviles que incluye este circuito eléctrico.Figure 3 shows in a very schematic way the electrical circuit of a second embodiment of the known apparatus and the control mechanism of the moving contacts that this electrical circuit includes.
El aparato 10 eléctrico que se muestra en la Figura 1 tiene una forma en general paralelepipédica.The electrical apparatus 10 shown in Figure 1 has a generally parallelepiped shape.
Presenta dos caras principales, respectivamente, una cara 11 izquierda y una cara 12 derecha, y caras laterales que se extienden entre sí con las caras 11 y 12 principales, es decir, una cara 13 posterior, una cara 14 superior, una cara 15 delantera y una cara 16 inferior.It has two main faces, respectively, a left face 11 and a right face 12, and lateral faces that extend from each other with the main faces 11 and 12, that is, a back face 13, a top face 14, a front face 15 and a lower face 16.
La cara 13 posterior presenta una escotadura 17 para el montaje del aparato 10 en un riel de soporte normalizado con un perfil en O (no se representa).The rear face 13 has a cutout 17 for mounting the device 10 on a standard support rail with an O-profile (not shown).
La cara 15 delantera presenta, en la posición central, sobre aproximadamente la mitad de su longitud, un morro 18 que presenta una palanca 19.The front face 15 has, in the central position, over approximately half its length, a nose 18 which has a lever 19.
En este caso, el aparato 10 es del tipo modular, es decir que además de su forma en general paralelepipédica, su ancho (distancia entre las dos caras 11 y 12 principales) es un múltiplo de un valor normalizado, conocido bajo el nombre de «módulo», que es del orden de 18 mm.In this case, the apparatus 10 is of the modular type, that is to say that in addition to its generally parallelepiped shape, its width (distance between the two main faces 11 and 12) is a multiple of a normalized value, known under the name of " module”, which is of the order of 18 mm.
En este caso, el aparato 10 tiene un ancho de un módulo.In this case, the apparatus 10 is one module wide.
El aparato 10 está configurado, de acuerdo con el formato modular, para pertenecer a una fila de aparatos modulares dispuestos uno al lado del otro estando fijados por la parte posterior en el riel de soporte dispuesto horizontalmente. La cara 14 superior presenta dos orificios 20 y 21 de introducción que dan acceso respectivamente a un borne 22 de conexión y a un borne 23 de conexión. El orificio 20 y el borne 22 están situados a la izquierda. El orificio 21 y el borne 23 están situados a la derecha.The fixture 10 is configured, according to the modular format, to belong to a row of modular fixtures arranged side by side being fixed at the rear on the horizontally arranged support rail. The upper face 14 has two insertion holes 20 and 21 giving access respectively to a connection terminal 22 and to a connection terminal 23. Hole 20 and terminal 22 are located on the left. Hole 21 and terminal 23 are located on the right.
Asimismo, la cara 16 inferior presenta dos orificios de introducción, un primer orificio y un segundo orificio que dan acceso respectivamente a un borne 26 de conexión y a un borne 27 de conexión. El primer orificio y el borne 26 están situados a la izquierda. El segundo orificio y el borne 27 están situados a la derecha.Likewise, the lower face 16 has two insertion holes, a first hole and a second hole that give access respectively to a connection terminal 26 and to a connection terminal 27. The first hole and terminal 26 are located on the left. The second hole and terminal 27 are located on the right.
Cada uno de los bornes 22, 23, 26 y 27 de conexión está previsto para recibir una sección de extremo pelado de un cable eléctrico o un diente de un peine de distribución horizontal de electricidad cuyo paso (distancia central entre dos dientes sucesivos) es de un módulo.Each of the connection terminals 22, 23, 26 and 27 is intended to receive a section of the bare end of an electric cable or a tooth of a horizontal electricity distribution comb whose pitch (central distance between two successive teeth) is a module.
En este caso, los bornes 22 y 23 situados en la parte superior están previstos para ser conectados a los dos polos de una red de distribución de electricidad mientras que los dos bornes 26 y 27 situados en la parte inferior están previstos para ser conectados a un circuito de instalación eléctrica por proteger.In this case, the terminals 22 and 23 located at the top are designed to be connected to the two poles of an electricity distribution network, while the two terminals 26 and 27 located at the bottom are designed to be connected to a electrical installation circuit to be protected.
El aparato 10 es un disyuntor diferencial con un polo protegido, es decir que tiene un circuito eléctrico que opera una detección de cortocircuito y de sobrecorriente en el circuito de seguimiento del polo protegido (función de disyuntor) y que opera una detección de la diferencia de intensidades de la corriente que circula en el circuito de seguimiento del polo protegido y en el circuito de seguimiento del polo no protegido (función diferencial).The apparatus 10 is a differential circuit breaker with a protected pole, that is to say that it has an electrical circuit that operates a detection of short-circuit and overcurrent in the monitoring circuit of the protected pole (circuit breaker function) and that operates a detection of the difference in intensities of the current circulating in the protected pole tracking circuit and in the unprotected pole tracking circuit (differential function).
En este caso, el borne 22 y el borne 26 situados a la izquierda están previstos para el polo de la instalación eléctrica por proteger, que es una fase, mientras que el borne 23 y el borne 27 situados a la derecha están previstos para el polo de la instalación eléctrica no protegida, que es el neutro.In this case, terminal 22 and terminal 26 on the left are intended for the pole of the electrical installation to be protected, which is a phase, while terminal 23 and terminal 27 on the right are intended for the pole of the unprotected electrical installation, which is the neutral.
El circuito de seguimiento de corriente entre los bornes 22 y 26 situados a la izquierda incluye en serie un órgano 30 de activación magnético, un contacto 31 fijo, un contacto 32 móvil, un órgano 33 de activación térmico y un devanado 34 que forma parte de un transformador 35 de detección de fallo diferencial. The current tracking circuit between the terminals 22 and 26 located on the left includes in series a magnetic activation member 30, a fixed contact 31, a mobile contact 32, a thermal activation member 33 and a winding 34 that forms part of a differential fault detection transformer 35 .
El circuito de seguimiento entre los bornes 23 y 27 situados a la derecha incluye en serie un contacto 36 fijo, un contacto 37 móvil y un devanado 38 que forma parte del transformador 35 de detección de fallo diferencial.The monitoring circuit between the terminals 23 and 27 located on the right includes in series a fixed contact 36, a mobile contact 37 and a winding 38 that forms part of the differential fault detection transformer 35 .
El transformador 35 incluye, además del devanado 34 del circuito de seguimiento entre los bornes 22 y 26 situados a la izquierda y del devanado 38 del circuito de seguimiento entre los bornes 23 y 27 situados a la derecha, que forman los devanados primarios, un devanado 39 secundario, y una armadura 40 anular (circuito magnético) alrededor de la cual se efectúan el devanado 39 secundario y los devanados 34 y 38 primarios.The transformer 35 includes, in addition to the winding 34 of the follow-up circuit between the terminals 22 and 26 located on the left and the winding 38 of the follow-up circuit between the terminals 23 and 27 located on the right, which form the primary windings, a winding 39 secondary, and an annular armature 40 (magnetic circuit) around which the secondary winding 39 and the primary windings 34 and 38 are made.
El devanado 39 secundario del transformador 35 está conectado por dos conductores 41 y 42 eléctricos a una tarjeta 43 electrónica.The secondary winding 39 of the transformer 35 is connected by two electrical conductors 41 and 42 to an electronic card 43 .
En este caso, el órgano 30 de activación magnético es parte de un órgano 44 compacto que comprende además un relé 45 de activación. La tarjeta 43 electrónica está conectada, por un lado, por dos conductores 28 y 29 respectivamente al borne 22 y al borne 23 y, por otro lado, por dos conductores 46 y 47 al relé 45 de activación. In this case, the magnetic activation member 30 is part of a compact member 44 which also includes an activation relay 45 . The electronic card 43 is connected, on the one hand, by two conductors 28 and 29 respectively to terminal 22 and terminal 23 and, on the other hand, by two conductors 46 and 47 to the activation relay 45.
Para controlar los contactos 32 y 37 móviles, el aparato 10 incluye un mecanismo 50, en general denominado cerradura.To control moving contacts 32 and 37, apparatus 10 includes a mechanism 50, generally referred to as a lock.
La palanca 19 situada en el exterior del aparato 10 permite actuar de manera manual en la cerradura 50.The lever 19 located outside the device 10 allows manual action on the lock 50.
El órgano 30 de activación magnético, el órgano 33 de activación térmico y el conjunto formado por el relé 45 de activación conectado a la tarjeta 43 electrónica están configurados para actuar en la cerradura 50 en caso necesario. The magnetic activation member 30, the thermal activation member 33 and the assembly formed by the activation relay 45 connected to the electronic card 43 are configured to act on the lock 50 if necessary.
La cerradura 50 tiene dos posiciones estables, respectivamente una posición de corte donde los dos contactos 32 y 37 móviles están separados cada uno de los contactos 31 y 36 fijos correspondientes y una posición de accionamiento donde cada uno de los dos contactos 32 y 37 móviles está en apoyo sobre los contactos 31 y 36 fijos correspondientes. The lock 50 has two stable positions, respectively a cut position where the two mobile contacts 32 and 37 are separated from each of the corresponding fixed contacts 31 and 36 and an actuation position where each of the two mobile contacts 32 and 37 is separated. in support on the corresponding fixed contacts 31 and 36.
La palanca 19, que sobresale de la cara 15 delantera, permite actuar de manera manual en la cerradura 50 para pasar de la posición de corte a la posición de accionamiento o viceversa.The lever 19, which protrudes from the front face 15, allows manual action on the lock 50 to go from the cutting position to the operating position or vice versa.
El órgano 30 de activación magnético, el órgano 33 de activación térmico y el relé 45 de activación están configurados para actuar de manera automática en la cerradura 50 para pasar de la posición de accionamiento a la posición de corte cuando se producen condiciones de seguimiento de corriente predeterminadas.Magnetic trigger 30, thermal trigger 33, and trigger relay 45 are configured to automatically actuate lock 50 to move from the actuated position to the cut position when current following conditions occur. defaults.
El órgano 30 de activación magnético actúa en la cerradura 50 en caso de cortocircuito, el órgano 33 de activación térmico actúa en caso de sobrecorriente prolongada y el relé 45 de activación actúa en caso de fallo diferencial. The magnetic activation member 30 acts on the lock 50 in the event of a short circuit, the thermal activation member 33 acts in the event of prolonged overcurrent and the activation relay 45 acts in the event of a differential fault.
En la práctica, el órgano 30 de activación magnético está formado por una bobina dispuesta alrededor de un núcleo que controla un percutor que actúa en caso de cortocircuito en la cerradura 50. El órgano 33 de activación térmico está formado por un bimetal que se deforma en caso de sobrecorriente prolongada y que actúa debido a su deformación en la cerradura 50. El relé 45 de activación, que forma parte del mismo órgano 44 compacto que el órgano 30 de activación magnético, está formado por otra bobina dispuesta alrededor de un mismo núcleo móvil. Esta otra bobina es alimentada por la tarjeta 43 electrónica que reacciona a la tensión proporcionada por el devanado 39 secundario del transformador 35 en caso de diferencia entre la intensidad que circula en el devanado 34 y la intensidad que circula en el devanado 38, es decir en caso de fallo diferencial. Cuando el relé 45 de activación está así alimentado, impulsa el núcleo móvil que controla el percutor que actúa en la cerradura 50 para activar el paso de la posición de accionamiento a la posición de corte.In practice, the magnetic activation member 30 is made up of a coil arranged around a core that controls a striker that acts in the event of a short circuit in the lock 50. The thermal activation member 33 is made up of a bimetal that deforms in case of prolonged overcurrent and which acts due to its deformation in the lock 50. The activation relay 45, which forms part of the same compact member 44 as the magnetic activation member 30, is made up of another coil arranged around the same moving core . This other coil is powered by the electronic card 43 which reacts to the voltage supplied by the secondary winding 39 of the transformer 35 in the event of a difference between the current circulating in the winding 34 and the current circulating in the winding 38, that is to say in case of differential failure. When the activation relay 45 is thus energized, it drives the mobile core that controls the hammer that acts on the lock 50 to activate the passage from the actuation position to the cut position.
El modo de realización del aparato 10 ilustrado en la Figura 3 es similar al ilustrado en la Figura 2 excepto que no incluye el órgano 33 de activación térmico, la protección contra las sobrecorrientes prolongadas que hacen intervenir un transformador 202 de medición de intensidad.The embodiment of the apparatus 10 illustrated in Figure 3 is similar to that illustrated in Figure 2 except that it does not include the thermal activation member 33, the protection against prolonged overcurrents that cause an intensity measurement transformer 202 to intervene.
El transformador 202 incluye una armadura 203 anular que rodea un elemento conductor del circuito de seguimiento de corriente entre los bornes 22 y 26 e incluye un devanado 204 alrededor de la armadura 203 anular.Transformer 202 includes an annular armature 203 which surrounds a conductive element of the current tracking circuit between terminals 22 and 26 and includes a winding 204 around annular armature 203.
El devanado 204 está conectado a la tarjeta 43 electrónica por dos conductores 205 y 206 eléctricos. La tarjeta 43 reacciona no solo a la tensión proporcionada por el devanado 39 del transformador 35, sino también a la tensión proporcionada por el devanado 204 del transformador 202 de medición de intensidad.The winding 204 is connected to the electronic card 43 by two electrical conductors 205 and 206. The card 43 reacts not only to the voltage provided by the winding 39 of the transformer 35, but also to the voltage provided by the winding 204 of the current measurement transformer 202.
Al igual que el órgano 33 de activación térmico, el transformador 202 está dispuesto entre el contacto 32 móvil y el borne 26, pero mientras que el órgano 33 de activación térmico está dispuesto entre el contacto 32 móvil y el devanado 34, el transformador 202 está dispuesto entre el devanado 34 y el borne 26.Like the thermal activation member 33, the transformer 202 is arranged between the mobile contact 32 and the terminal 26, but while the thermal activation member 33 is arranged between the mobile contact 32 and the winding 34, the transformer 202 is arranged between winding 34 and terminal 26.
En este caso, la tarjeta 43 electrónica reacciona no solo a la tensión proporcionada por el devanado 39 secundario del transformador 35, sino también a la tensión proporcionada por el devanado 204 del transformador 202.In this case, the electronic card 43 reacts not only to the voltage provided by the secondary winding 39 of the transformer 35, but also to the voltage provided by the winding 204 of the transformer 202.
En caso de sobrecorriente prolongada, la tarjeta 43 electrónica alimenta el relé 45 de activación, lo que impulsa el núcleo móvil que controla el percutor que actúa en la cerradura 50 para activar el paso de la posición de accionamiento a la posición de corte. In the event of a prolonged overcurrent, the electronic card 43 supplies the activation relay 45, which drives the mobile core that controls the striker that acts on the lock 50 to activate the passage from the activation position to the cutoff position.
Exposición de la invenciónExhibition of the invention
La invención tiene por objeto proporcionar un aparato de protección de una instalación eléctrica de corriente alterna similar pero más cómodo y económico de fabricar.The object of the invention is to provide a protection device for an alternating current electrical installation that is similar but more convenient and economical to manufacture.
La invención propone para este efecto un aparato de protección de una instalación eléctrica de corriente alterna, que tiene un primer borne de conexión de entrada para un primer polo eléctrico, un segundo borne de conexión de entrada para un segundo polo eléctrico diferente del primer polo eléctrico y un borne de conexión de salida para el primer polo eléctrico, estando cada uno del denominado borne de conexión configurado para recibir una sección de extremo pelado de un cable eléctrico o un diente de un peine de distribución horizontal; cuyo aparato incluye:For this purpose, the invention proposes a protection device for an alternating current electrical installation, which has a first input connection terminal for a first electrical pole, a second input connection terminal for a second electrical pole different from the first electrical pole and an output connection terminal for the first electrical pole, each of the so-called connection terminals being configured to receive a bare end section of an electrical cable or a tooth of a horizontal distribution comb; whose apparatus includes:
- un primer circuito de seguimiento de corriente entre el primer borne de conexión de entrada y el borne de conexión de salida, que comprende un contacto fijo y un contacto móvil;- a first current tracking circuit between the first input connection terminal and the output connection terminal, comprising a fixed contact and a moving contact;
- un mecanismo de control del contacto móvil que tiene dos posiciones estables, respectivamente, una posición de corte donde el contacto móvil está separado del contacto fijo y una posición de accionamiento donde el contacto móvil está en apoyo en el contacto fijo;- a moving contact control mechanism having two stable positions, respectively, a cutoff position where the moving contact is separated from the fixed contact and an actuation position where the moving contact rests on the fixed contact;
- una palanca para actuar de manera manual sobre el mecanismo de control con el fin de pasar de la posición de corte a la posición de accionamiento o de la posición de accionamiento a la posición de corte;- a lever for manually acting on the control mechanism in order to move from the cutting position to the driving position or from the driving position to the cutting position;
- un órgano compacto que comprende un órgano de activación magnético y un relé de activación, estando el dicho órgano de activación magnético formado por una bobina de activación magnética dispuesta alrededor de un núcleo móvil que controla un percutor que actúa en caso de cortocircuito en el mecanismo de control y formando una porción del primer circuito de seguimiento de corriente, estando el dicho relé de activación formado por una bobina de relé de activación dispuesta alrededor del dicho núcleo móvil, estando la bobina de activación magnética y la bobina de relé de activación dispuestas una alrededor de la otra;- a compact member comprising a magnetic activation member and an activation relay, said magnetic activation member being formed by a magnetic activation coil arranged around a mobile core that controls a striker that acts in the event of a short circuit in the mechanism and forming a portion of the first current-following circuit, said activation relay being formed by a activation relay coil arranged around said moving core, the magnetic activation coil and the activation relay coil being arranged one around each other;
- un circuito electrónico conectado a la bobina del relé de activación, estando el dicho circuito electrónico configurado para alimentar la dicha bobina de relé de activación cuando se producen las condiciones de seguimiento de corriente predeterminadas representativas de una sobrecorriente prolongada;- an electronic circuit connected to the activation relay coil, said electronic circuit being configured to power said activation relay coil when predetermined current tracking conditions representative of prolonged overcurrent occur;
caracterizado porque el dicho circuito electrónico incluye un detector de sobrecorriente prolongada configurado para determinar la presencia de las dichas condiciones de seguimiento de corriente a partir de la señal presente en los extremos de la dicha bobina de relé de activación y para producir una señal de detección cuando las dichas condiciones de seguimiento de corriente predeterminadas están presentes; e incluye un circuito de conmutación con el dicho detector de sobrecorriente prolongada y el dicho circuito de conmutación configurados para que en ausencia de la dicha señal de detección, el circuito de conmutación conecte la bobina de relé de activación al detector de sobrecorriente prolongada mientras que aísla la bobina de relé de activación de cada uno de los dichos bornes de conexión de entrada, y para que en presencia de la dicha señal de detección el circuito de conmutación aísle la bobina de relé de activación del detector de sobrecorriente prolongada y luego conecte la bobina de relé de activación en cada uno de los dichos bornes de conexión de entrada.characterized in that said electronic circuit includes a prolonged overcurrent detector configured to determine the presence of said current tracking conditions from the signal present at the ends of said activation relay coil and to produce a detection signal when said predetermined current following conditions are present; and includes a switching circuit with said long overcurrent detector and said switching circuit configured so that in the absence of said detection signal, the switching circuit connects the activation relay coil to the long overcurrent detector while isolating the activation relay coil of each of said input connection terminals, and so that in the presence of said detection signal the switching circuit isolates the activation relay coil of the prolonged overcurrent detector and then connects the coil activation relay in each of said input connection terminals.
La invención está basada en la observación de que la bobina de relé de activación puede servir para captar la corriente que circula en la bobina de activación magnética y, por lo tanto, en el primer circuito de seguimiento, y que además esta función de sensor de corriente de la bobina de relé de activación no impide la utilización de la bobina de relé de activación para impulsar el percutor que incluye el órgano compacto, siempre que la alimentación de la bobina de relé de activación, con la tensión de la red, para impulsar el percutor, esté precedida por el aislamiento de la bobina de relé de activación del detector de sobrecorriente prolongada, con el fin de no dañarlo este último.The invention is based on the observation that the activation relay coil can serve to capture the current that circulates in the magnetic activation coil and, therefore, in the first monitoring circuit, and that in addition this function of sensor of current of the activation relay coil does not prevent the use of the activation relay coil to drive the striker including the compact member, as long as the power supply of the activation relay coil, with mains voltage, to drive the striker, is preceded by the insulation of the activation relay coil of the prolonged overcurrent detector, in order not to damage the latter.
La señal proporcionada por la bobina de relé de activación es representativa de la corriente que circula en la bobina de activación magnética debido a que la bobina de activación magnética y la bobina de relé de activación están dispuestas una alrededor de la otra, e interactúan en consecuencia, como los devanados de un transformador, incluso en ausencia de un elemento de acoplamiento específico tal como una armadura magnética, pudiendo el acoplamiento entre las dos bobinas efectuarse únicamente por el aire circundante.The signal provided by the pickup relay coil is representative of the current flowing in the magnetic pickup coil because the magnetic pickup coil and the pickup relay coil are arranged around each other, and interact accordingly. , such as the windings of a transformer, even in the absence of a specific coupling element such as a magnetic armature, the coupling between the two coils being able to be effected solely by the surrounding air.
A diferencia de los aparatos anteriores, incluido el descrito anteriormente, el aparato según la invención está en condiciones de operar una protección contra las sobrecorrientes prolongadas al no comprender un órgano de activación térmico tal como un bimetal, o un órgano de captura de corriente específico tal como un transformador de medición de intensidad de corriente.Unlike previous devices, including the one described above, the device according to the invention is capable of operating protection against prolonged overcurrents as it does not comprise a thermal activation member such as a bimetal, or a specific current capture member such as as a current measurement transformer.
La fabricación del aparato según la invención es, por tanto, particularmente simple, cómoda y económica.The manufacture of the apparatus according to the invention is therefore particularly simple, convenient and economical.
Según las características ventajosas:According to the advantageous characteristics:
- el detector de sobrecorriente está implementado por un convertidor de analógico a digital, por una unidad de cálculo y por una interfaz dispuesta entre el dicho circuito de conmutación y el convertidor, con el dicho circuito de conmutación que conecta la interfaz a los dos extremos de la bobina de relé de activación en ausencia de la dicha señal de detección y que aísla la interfaz de los dos extremos de la bobina de relé de activación en presencia de la dicha señal de detección, estando la dicha interfaz configurada para proporcionar a un puerto de entrada del convertidor una señal analógica puede ser utilizada por el dicho convertidor y correspondiente a la tensión presente entre los dos extremos de la dicha bobina de relé de activación;- the overcurrent detector is implemented by an analog to digital converter, by a calculation unit and by an interface arranged between said switching circuit and the converter, with said switching circuit connecting the interface to the two ends of the activation relay coil in the absence of said detection signal and that isolates the interface from the two ends of the activation relay coil in the presence of said detection signal, said interface being configured to provide an input port of the converter with an analog signal that can be used by said converter and corresponding to the voltage present between the two ends of said activation relay coil;
- el detector de sobrecorriente incluye en un microcontrolador: el convertidor de analógico a digital conectado al dicho puerto analógico y configurado para producir valores numéricos representativos de la señal analógica proporcionada por la dicha interfaz, una unidad de cálculo configurada para producir, a partir de los dichos valores numéricos representativos de la señal analógica proporcionada por la dicha interfaz, los valores numéricos representativos del valor efectivo de la intensidad de la corriente que circula en la dicha bobina de activación magnética; y una unidad de supervisión del valor efectivo de la corriente que circula en la dicha bobina de activación magnética, configurada para comparar los dichos valores numéricos representativos del valor efectivo de la intensidad de la corriente con un umbral de intensidad de corriente y para producir la dicha señal de detección si el dicho el umbral de intensidad de corriente supera es superado durante un periodo de tiempo predeterminado;- the overcurrent detector includes in a microcontroller: the analog to digital converter connected to said analog port and configured to produce numerical values representative of the analog signal provided by said interface, a calculation unit configured to produce, from the said numerical values representative of the analog signal provided by said interface, the numerical values representative of the effective value of the intensity of the current that circulates in said magnetic activation coil; and a monitoring unit for the effective value of the current circulating in said magnetic activation coil, configured to compare said numerical values representative of the effective value of the intensity of the current with a current intensity threshold and to produce said detection signal if said threshold current intensity is exceeded for a predetermined period of time;
- el dicho microcontrolador además está conectado a un órgano de comunicación y configurado para comunicar al dicho órgano de comunicación los dichos valores numéricos representativos del valor efectivo de la intensidad de la corriente producida por la dicha unidad de cálculo;- said microcontroller is furthermore connected to a communication member and configured to communicate to said communication member the said numerical values representative of the effective value of the intensity of the current produced by said calculation unit;
- el órgano de comunicación es un órgano de comunicación por radiofrecuencia;- the communication member is a radiofrequency communication member;
- el dicho circuito de conmutación incluye:- said switching circuit includes:
- un primer órgano de conmutación que comprende un punto de conexión de control y conectado, por un lado al primer borne de conexión de entrada y, por otro lado a un primer extremo de la bobina de relé de activación, admitiendo en ausencia de una señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control un configuración bloqueada donde aísla el primer extremo de la bobina de relé de activación del primer borne de conexión de entrada y admitiendo en presencia de la dicha señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control una configuración de paso donde conecta el primer extremo de la bobina de relé de activación al primer borne de conexión de entrada;- a first switching member comprising a control connection point and connected, on the one hand to the first input connection terminal and, on the other hand, to a first end of the activation relay coil, admitting in the absence of a signal predetermined at said control connection point a locked configuration where the first end of the activation relay coil is isolated from the first input connection terminal and admitting in the presence of said predetermined signal at said control connection point a configuration where it connects the first end of the activation relay coil to the first input connection terminal;
- un segundo órgano de conmutación que comprende un punto de conexión de control y conectado, por un lado al segundo borne de conexión de entrada y, por otro lado a un segundo extremo de la dicha bobina de relé de activación, admitiendo en ausencia de una señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control un configuración bloqueada donde aísla el segundo extremo de la bobina de relé de activación del segundo borne de conexión de entrada y admitiendo en presencia de la dicha señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control una configuración de paso donde conecta el segundo extremo de la bobina de relé de activación al segundo borne de conexión de entrada;- a second switching member comprising a control connection point and connected, on the one hand to the second input connection terminal and, on the other hand, to a second end of said activation relay coil, admitting in the absence of a predetermined signal at said control connection point a locked configuration where the second end of the activation relay coil is isolated from the second input connection terminal and admitting in the presence of said predetermined signal at said control connection point a step configuration where you connect the second end of the activation relay coil to the second input connection terminal;
- un tercer órgano de conmutación que comprende un punto de conexión de control y conectado, por un lado al primer extremo de la bobina de relé de activación y, por otro lado al detector de sobrecorriente prolongada, admitiendo en ausencia de una señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control una configuración de paso donde el primer extremo de la bobina de relé de activación está conectado al dicho detector de sobrecorriente prolongada y admitiendo en presencia de la dicha señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control una configuración bloqueada donde el primer extremo de la bobina de relé de activación está aislado del dicho detector de sobrecorriente prolongada;- a third switching organ comprising a control connection point and connected, on the one hand to the first end of the activation relay coil and, on the other hand, to the prolonged overcurrent detector, admitting in the absence of a predetermined signal in the said control connection point a through configuration where the first end of the activation relay coil is connected to said prolonged overcurrent detector and admitting in the presence of said predetermined signal at said control connection point a blocked configuration where the first end of the activation relay coil is isolated from said long overcurrent detector;
- un cuarto órgano de conmutación que comprende un punto de conexión de control y conectado, por un lado al segundo extremo de la bobina de relé de activación y, por otro lado al detector de sobrecorriente prolongada, admitiendo en ausencia de una señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control una configuración de paso donde el segundo extremo de la bobina de relé de activación está conectado al dicho detector de sobrecorriente prolongada y admitiendo en presencia de la dicha señal predeterminada en el dicho punto de conexión de control una configuración bloqueada donde el segundo extremo de la bobina de relé de activación está aislado del dicho detector de sobrecorriente prolongada;- a fourth switching organ comprising a control connection point and connected, on the one hand to the second end of the activation relay coil and, on the other hand, to the prolonged overcurrent detector, admitting in the absence of a predetermined signal in the said control connection point a through configuration where the second end of the activation relay coil is connected to said prolonged overcurrent detector and admitting in the presence of said predetermined signal at said control connection point a blocked configuration where the second end of the activation relay coil is isolated from said prolonged overcurrent detector;
- el dicho detector de sobrecorriente prolongada está configurado para producir, al final de un periodo de tiempo predeterminado a partir de la producción de la dicha señal de detección, una señal de actuación, estando el dicho circuito electrónico configurado para aplicar la dicha señal de detección al punto de conexión de control del tercer órgano de conmutación y al punto de conexión de control del cuarto órgano de conmutación, y para aplicar la dicha señal de actuación al punto de conexión de control del primer órgano de conmutación y al punto de conexión de control del segundo órgano de conmutación;- said prolonged overcurrent detector is configured to produce, at the end of a predetermined period of time from the production of said detection signal, an actuation signal, said electronic circuit being configured to apply said detection signal to the control connection point of the third switch member and to the control connection point of the fourth switch member, and to apply said actuation signal to the control connection point of the first switch member and to the control connection point of the second commutation organ;
- el primer órgano de conmutación y el segundo órgano de conmutación incluyen cada uno un transistor y un tiristor; - the first switching member and the second switching member each include a transistor and a thyristor;
- el tercer órgano de conmutación y el cuarto órgano de conmutación incluyen cada uno un transistor;- the third switching member and the fourth switching member each include a transistor;
- el aparato de protección está en un formato modular, en general en forma de paralelepípedo con dos caras principales, respectivamente una cara izquierda y una cara derecha, y caras laterales que se extienden entre sí con las caras principales, con un ancho, es decir, la separación entre la cara izquierda y la cara derecha es igual a un número entero de veces una distancia predeterminada, denominada módulo;- the protection apparatus is in a modular format, generally in the shape of a parallelepiped with two main faces, respectively a left face and a right face, and lateral faces that extend from each other with the main faces, with a width, that is, the separation between the left face and the right face is equal to an integer number of times a predetermined distance, called module;
- la relación entre el número de vueltas de la bobina de relé de activación y el número de vueltas de la bobina de activación magnética está comprendido entre 100 y 500; y/o- the ratio between the number of turns of the activation relay coil and the number of turns of the magnetic activation coil is between 100 and 500; I
- el dicho aparato tiene un segundo borne de conexión de salida para el segundo polo eléctrico, estando el dicho borne de conexión de salida configurado para recibir una sección de extremo pelado de un cable eléctrico o un diente de un peine de distribución horizontal; comprendiendo el dicho aparato un segundo circuito de seguimiento de corriente entre el segundo borne de conexión de entrada y el segundo borne de conexión de salida.- said apparatus has a second output connection terminal for the second electric pole, said output connection terminal being configured to receive a stripped end section of an electric cable or a tooth of a horizontal distribution comb; said apparatus comprising a second current tracking circuit between the second input connection terminal and the second output connection terminal.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
Se continuará ahora la exposición de la invención con la descripción de ejemplos de realización, que se dan a continuación a título ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos.The description of the invention will now be continued with the description of embodiments, which are given below for illustrative and non-limiting purposes, with reference to the attached drawings.
[Figura 1] la Figura 1, ya descrita, es una vista en perspectiva de un aparato de protección conocido, tomada desde la derecha, en la parte superior y delantera de este aparato;[Figure 1] Figure 1, already described, is a perspective view of a known protection apparatus, taken from the right, at the top and front of this apparatus;
[Figura 2] la Figura 2, ya descrita, muestra de manera muy esquemática el circuito eléctrico de un primer modo de realización del aparato conocido y el mecanismo de control de los contactos móviles que incluye este circuito eléctrico;[Figure 2] Figure 2, already described, shows in a very schematic way the electrical circuit of a first embodiment of the known apparatus and the control mechanism of the moving contacts that this electrical circuit includes;
[Figura 3] la Figura 3, ya descrita, muestra de manera muy esquemática el circuito eléctrico de un segundo modo de realización del aparato conocido y el mecanismo de control de los contactos móviles que incluye este circuito eléctrico;[Figure 3] Figure 3, already described, shows in a very schematic way the electrical circuit of a second embodiment of the known apparatus and the control mechanism of the moving contacts that this electrical circuit includes;
[Figura 4] la Figura 4 muestra de manera similar a las Figuras 2 y 3 el circuito eléctrico de un aparato según la invención y el mecanismo de control de los contactos móviles que incluye este circuito eléctrico;[Figure 4] Figure 4 shows in a similar way to Figures 2 and 3 the electrical circuit of an apparatus according to the invention and the control mechanism of the moving contacts that includes this electrical circuit;
[Figura 5] la Figura 5 es una representación esquemática del circuito electrónico que incluye el circuito eléctrico de la Figura 4;[Figure 5] Figure 5 is a schematic representation of the electronic circuit including the electrical circuit of Figure 4;
[Figura 6] la Figura 6 muestra de manera detallada el primer órgano de conmutación y el segundo órgano de conmutación del circuito electrónico representado en la Figura 5;[Figure 6] Figure 6 shows in detail the first switching member and the second switching member of the electronic circuit shown in Figure 5;
[Figura 7] la Figura 7 muestra de manera detallada el tercer órgano de conmutación y el cuarto órgano de conmutación del circuito electrónico representado en la Figura 5;[Figure 7] Figure 7 shows in detail the third switching member and the fourth switching member of the electronic circuit shown in Figure 5;
[Figura 8] la Figura 8 muestra de manera detallada la interfaz que incluye el circuito electrónico representado en la Figura 5;[Figure 8] Figure 8 shows in detail the interface that includes the electronic circuit shown in Figure 5;
[Figura 9] la Figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de la unidad de supervisión implementada en el microcontrolador que incluye el circuito electrónico representado en la Figura 5;[Figure 9] Figure 9 is a flow chart illustrating the operation of the supervision unit implemented in the microcontroller including the electronic circuit shown in Figure 5;
[Figura 10] la Figura 10 es una vista en despiece del órgano compacto y de una pieza de enlace mecánico y eléctrico que incluye este aparato;[Figure 10] Figure 10 is an exploded view of the compact member and of a mechanical and electrical connection piece included in this apparatus;
[Figura 11] la Figura 11 es una vista en perspectiva de este órgano compacto y de esta pieza de enlace;[Figure 11] Figure 11 is a perspective view of this compact member and this link piece;
[Figura 12] la Figura 12 es una vista de corte en elevación de este órgano compacto y de esta pieza de enlace; [Figura 13] la Figura 13 es una vista en elevación tomada desde la izquierda del aparato según la invención al cual se le ha quitado el juego izquierdo, de la caja;[Figure 12] Figure 12 is a sectional elevation view of this compact member and of this connecting piece; [Figure 13] Figure 13 is an elevation view taken from the left of the apparatus according to the invention with the left kit removed from the case;
[Figura14] la Figura 14 es una vista similar a la Figura 13 pero tomada desde la derecha;[Figure 14] Figure 14 is a view similar to Figure 13 but taken from the right;
[Figura 15] la Figura 15 muestra de manera similar a la Figura 4 una variante del circuito eléctrico del aparato según la invención y el mecanismo de control de los contactos móviles que incluye este circuito eléctrico; y[Figure 15] Figure 15 shows, similarly to Figure 4, a variant of the electrical circuit of the apparatus according to the invention and the control mechanism of the moving contacts that includes this electrical circuit; Y
[Figura 16] la Figura 16 es una representación esquemática del circuito electrónico que incluye el circuito eléctrico de la Figura 15.[Figure 16] Figure 16 is a schematic representation of the electronic circuit including the electrical circuit of Figure 15.
Descripción detalladaDetailed description
De una manera general, el aparato 100 de protección de una instalación eléctrica de corriente alterna es similar al aparato 10 descrito en base a las Figuras 1 y 2, excepto que no incluye un órgano 33 de activación térmico y no incluye un transformador 35 de detección de fallo diferencial, que la tarjeta 43 electrónica se sustituye por un circuito 43a electrónico y que el circuito 43a electrónico está conectado al primer circuito de seguimiento de corriente entre el contacto 32 móvil y el borne 26 de conexión por el conductor 48 y conectado al segundo circuito de seguimiento de corriente entre el contacto 37 móvil y el borne 27 de conexión por el conductor 49. In general, the device 100 for the protection of an alternating current electrical installation is similar to the device 10 described based on Figures 1 and 2, except that it does not include a thermal activation member 33 and does not include a detection transformer 35 of differential failure, that the electronic card 43 is replaced by an electronic circuit 43a and that the electronic circuit 43a is connected to the first current monitoring circuit between the mobile contact 32 and the connection terminal 26 by the conductor 48 and connected to the second current tracking circuit between moving contact 37 and terminal 27 connected by conductor 49.
Por simplicidad, se ha mantenido para el aparato 100 las mismas referencias numéricas para los elementos similares a los del aparato 10.For simplicity, the same numerical references for similar elements as those of apparatus 10 have been kept for apparatus 100.
El aparato 100 incluye un primer borne 22 de conexión de entrada para un primer polo eléctrico, un segundo borne 23 de conexión de entrada para un segundo polo eléctrico diferente del primer polo eléctrico, un primer borne 26 de conexión de salida para el primer polo eléctrico y un segundo borne 27 de conexión de salida para el segundo polo eléctrico.The apparatus 100 includes a first input connection terminal 22 for a first electrical pole, a second input connection terminal 23 for a second electrical pole different from the first electrical pole, a first output connection terminal 26 for the first electrical pole and a second output connection terminal 27 for the second electric pole.
Cada uno de los bornes 22, 23, 26, 27 de conexión está configurado para recibir una sección de extremo pelado de un cable eléctrico o un diente de un peine de distribución horizontal.Each of the connection terminals 22, 23, 26, 27 is configured to receive a bare end section of an electrical cable or a tooth of a horizontal distribution bus.
Tal como se representa en la Figura 4, el aparato 100 incluye un primer circuito de seguimiento de corriente entre el primer borne 22 de conexión de entrada y el primer borne 26 de conexión de salida.As shown in Figure 4, the apparatus 100 includes a first current tracking circuit between the first input connection terminal 22 and the first output connection terminal 26.
Este primer circuito de seguimiento de corriente incluye un contacto 31 fijo y un contacto 32 móvil.This first current tracking circuit includes a fixed contact 31 and a moving contact 32.
El aparato 100 incluye además un segundo circuito de seguimiento de corriente entre el segundo borne 23 de conexión de entrada y el segundo borne 27 de conexión de salida.The apparatus 100 further includes a second current tracking circuit between the second input connection terminal 23 and the second output connection terminal 27.
Este segundo circuito de seguimiento de corriente incluye un contacto 36 fijo y un contacto 37 móvil.This second current tracking circuit includes a fixed contact 36 and a moving contact 37.
Un mecanismo 50 de control del contacto 32 móvil y del contacto 37 móvil incluye dos posiciones estables, respectivamente una posición de corte y una posición de accionamiento.A control mechanism 50 of the movable contact 32 and the movable contact 37 includes two stable positions, respectively a cutting position and an actuating position.
En la posición de corte, el contacto 32 móvil está separado del contacto 31 fijo y el contacto 37 móvil está separado del contacto 36 fijo.In the cutoff position, moving contact 32 is spaced from fixed contact 31 and moving contact 37 is spaced from fixed contact 36.
En la posición de accionamiento, el contacto 32 móvil está en apoyo sobre el contacto 31 fijo y el contacto 37 móvil está en apoyo sobre el contacto 36 fijo.In the actuation position, the mobile contact 32 rests on the fixed contact 31 and the mobile contact 37 rests on the fixed contact 36.
El aparato 100 incluye una palanca 19 configurada para actuar de manera manual sobre el mecanismo 50 de control con el fin de pasar de la posición de corte a la posición de accionamiento o de la posición de accionamiento a la posición de corte.Apparatus 100 includes a lever 19 configured to manually actuate control mechanism 50 to move from the cutting position to the drive position or from the drive position to the cutting position.
El aparato 100 de protección incluye un órgano 44 compacto.The protection apparatus 100 includes a compact member 44.
El órgano 44 compacto incluye un órgano 30 de activación magnético y un relé 45 de activación.The compact member 44 includes a magnetic activation member 30 and an activation relay 45.
El órgano 44 compacto está configurado para actuar en la cerradura 50 con el fin de pasar de la posición de accionamiento a la posición de corte cuando se produce un cortocircuito o una sobrecorriente prolongada.The compact member 44 is configured to act on the lock 50 in order to go from the actuated position to the cut-off position when a short circuit or prolonged overcurrent occurs.
Como se ve en las Figuras 10 a 14, el órgano 30 de activación magnético está formado por una bobina 51 de activación magnética dispuesta alrededor de un núcleo 103 móvil que controla un percutor 102 que actúa en caso de cortocircuito en el mecanismo 50 de control.As seen in Figures 10 to 14, the magnetic activation member 30 is formed by a magnetic activation coil 51 arranged around a mobile core 103 that controls a striker 102 that acts in the event of a short circuit in the control mechanism 50 .
La bobina 51 de activación magnética forma una porción del primer circuito de seguimiento de la corriente. La bobina 51 de activación magnética está situada entre el borne 22 de conexión de entrada y el contacto 31 fijo.Magnetic drive coil 51 forms a portion of the first current tracking circuit. The magnetic activation coil 51 is located between the input connection terminal 22 and the fixed contact 31.
El relé 45 de activación está formado por una bobina 52 de relé de activación dispuesta alrededor del núcleo 103 móvil.Trigger relay 45 is formed by a trigger relay coil 52 arranged around movable core 103 .
La bobina 52 de relé de activación está proporcionada de un primer extremo 110 y un segundo extremo 110a.Trigger relay coil 52 is provided with a first end 110 and a second end 110a.
La bobina 51 de activación magnética y la bobina 52 de relé de activación están dispuestas una alrededor de la otra. En este caso, la bobina 51 de activación magnética está dispuesta alrededor de la bobina 52 de relé de activación. El hecho de que los dos devanados que constituyen la bobina 51 y la bobina 52 estén dispuestos uno alrededor del otro produce un efecto transformador, es decir que la corriente que circula en la bobina 51 induce una corriente en la bobina 52 debido al acoplamiento electromagnético de las dos bobinas por el aire.The magnetic drive coil 51 and the drive relay coil 52 are arranged around each other. In this case, the magnetic drive coil 51 is arranged around the drive relay coil 52. The fact that the two windings that constitute the coil 51 and the coil 52 are arranged one around the other produces a transformer effect, that is to say that the current that circulates in the coil 51 induces a current in the coil 52 due to the electromagnetic coupling of the two coils through the air.
La relación de transformación es la relación entre el número de vueltas de los dos devanados.The transformation ratio is the ratio between the number of turns of the two windings.
En este caso hay dos mil vueltas para el devanado de la bobina del relé 52 de activación y cinco vueltas para la bobina 51 de activación magnética, de modo que la relación de transformación es de 400.In this case there are two thousand turns for the coil winding of the activation relay 52 and five turns for the magnetic activation coil 51, so that the transformation ratio is 400.
De una manera general, es ventajoso que la relación entre el número de vueltas de la bobina 52 de relé de activación y el número de vueltas de la bobina 51 de activación magnética esté comprendida entre 100 y 500. In general, it is advantageous that the ratio between the number of turns of the activation relay coil 52 and the number of turns of the magnetic activation coil 51 is between 100 and 500.
En efecto, en este rango es fácil tener tanto el número de vueltas adecuado para que la bobina de relé de activación puede ejecutar tanto su función de sensor como su función de actuador, por ejemplo 1000 a 1500 vueltas, que el número de vueltas adecuado para que la bobina de activación magnética pueda ejecutar tanto su función de excitación de la bobina de relé de activación como su función de actuador, por ejemplo, de 3 a 10 vueltas.Indeed, in this range it is easy to have both the appropriate number of turns so that the activation relay coil can perform both its sensor function and its actuator function, for example 1000 to 1500 turns, than the appropriate number of turns to that the magnetic drive coil can perform both its drive relay coil drive function and its actuator function, for example, from 3 to 10 turns.
El circuito 43a electrónico del aparato 100 está conectado a la bobina 52 de relé de activación por un conductor 46 y por un conductor 47.The electronic circuit 43a of the apparatus 100 is connected to the activation relay coil 52 by a conductor 46 and by a conductor 47.
Más precisamente, como se ve en la Figura 6, el conductor 46 está conectado al extremo 110 y el conductor 47 está conectado al extremo 110a.More precisely, as seen in Figure 6, conductor 46 is connected to end 110 and conductor 47 is connected to end 110a.
El circuito 43a electrónico está configurado para alimentar la bobina 52 de relé de activación cuando se producen las condiciones de seguimiento de corriente predeterminadas representativas de una sobrecorriente prolongada.Electronic circuit 43a is configured to energize energizing relay coil 52 when predetermined current tracking conditions representative of a prolonged overcurrent occur.
Como se ve en la Figura 5, el circuito 43a electrónico incluye un detector 60 de sobrecorriente prolongada y un circuito 61 de conmutación.As seen in Figure 5, the electronic circuit 43a includes a long overcurrent detector 60 and a switching circuit 61.
El detector 60 de sobrecorriente prolongada está configurado para determinar la presencia de las condiciones de seguimiento de corriente representativas de una sobrecorriente prolongada a partir de la señal presente en los extremos 110 y 110a de la bobina 52 de relé de activación.Long overcurrent detector 60 is configured to determine the presence of current tracking conditions representative of a long overcurrent from the signal present at ends 110 and 110a of energizing relay coil 52 .
El detector 60 de sobrecorriente prolongada está configurado además para producir una señal de detección cuando están presentes las condiciones de seguimiento de corriente predeterminadas, es decir, en el caso de una sobrecorriente prolongada, luego al final de un período de tiempo predeterminado a partir de la producción de la señal de detección, para también producir una señal de actuación.The long overcurrent detector 60 is further configured to produce a detection signal when predetermined current tracking conditions are present, i.e., in the event of a long overcurrent, then at the end of a predetermined period of time from the production of the detection signal, to also produce an actuation signal.
El detector 60 de sobrecorriente prolongada y el circuito 61 de conmutación están configurados para que, en ausencia de la señal de detección, el circuito 61 de conmutación conecte la bobina 52 de relé de activación al detector 60 de sobrecorriente prolongada mientras que aísla la bobina 52 de relé de activación de cada uno de los bornes 22, 23 de conexión de entrada.The long overcurrent detector 60 and switching circuit 61 are configured so that, in the absence of the detection signal, the switching circuit 61 connects the activation relay coil 52 to the long overcurrent detector 60 while isolating the coil 52 activation relay for each of the input connection terminals 22, 23.
En presencia de la señal de detección, el circuito 61 de conmutación aísla la bobina 52 de relé de activación del detector 60 de sobrecorriente prolongada y luego, cuando la señal de actuación está presente, conecta la bobina 52 de relé de activación a cada uno de los bornes 22 y 23 de conexión de entrada.In the presence of the detection signal, the switching circuit 61 isolates the activation relay coil 52 from the long overcurrent detector 60 and then, when the actuation signal is present, connects the activation relay coil 52 to each of input connection terminals 22 and 23.
El detector 60 de sobrecorriente prolongada es implementado por un microcontrolador 95 y por una interfaz 70. The long overcurrent detector 60 is implemented by a microcontroller 95 and by an interface 70.
La interfaz 70 está dispuesta entre el circuito 61 de conmutación y un puerto 67 de entrada analógico del microcontrolador 95.The interface 70 is disposed between the switching circuit 61 and an analog input port 67 of the microcontroller 95.
El circuito 61 de conmutación conecta la interfaz 70 a los dos extremos 110 y 110a de la bobina 52 de relé de activación en ausencia de la señal de detección y aísla la interfaz 70 de los dos extremos 110 y 110a de la bobina 52 de relé de activación en presencia de la señal de detección.The switching circuit 61 connects the interface 70 to the two ends 110 and 110a of the activation relay coil 52 in the absence of the detection signal and isolates the interface 70 from the two ends 110 and 110a of the activation relay coil 52. activation in the presence of the detection signal.
La interfaz 70 incluye dos puntos 74 y 75 de conexión de entrada que el circuito 61 de conmutación conecta o no respectivamente al extremo 110 y al extremo 110a de la bobina 52 y un punto 76 de conexión de salida conectado al puerto 67 de entrada analógico del microcontrolador 95.The interface 70 includes two input connection points 74 and 75 that the switching circuit 61 connects or not respectively to the end 110 and to the end 110a of the coil 52 and an output connection point 76 connected to the analog input port 67 of the coil 52. microcontroller 95.
Como se ve en la Figura 5, el punto 75 de conexión de entrada está conectado al polo de referencia de la parte de corriente continua del circuito 43a electrónico. Por tanto, cuando el circuito 61 de conmutación conecta el punto 75 de conexión de entrada con el extremo 110a de la bobina 52, este extremo se lleva a este polo de referencia.As seen in Figure 5, the input connection point 75 is connected to the reference pole of the direct current part of the electronic circuit 43a. Therefore, when the switching circuit 61 connects the input connection point 75 with the end 110a of the coil 52, this end is brought to this reference pole.
La interfaz 70 está configurada para proporcionar al puerto 67 de entrada analógico una señal analógica que puede ser utilizada por el microcontrolador 95 y correspondiente a la tensión presente entre los dos extremos 110 y 110a de la bobina 52 de relé de activación.The interface 70 is configured to provide the analog input port 67 with an analog signal that can be used by the microcontroller 95 and corresponding to the voltage present between the two ends 110 and 110a of the activation relay coil 52.
Tal como se representa en la Figura 8, la interfaz 70 incluye un amplificador 114 cuya salida está conectada al punto 76 de conexión de salida. Entre el punto 74 de conexión de entrada y la entrada del amplificador 114 están dispuestas en serie dos resistencias 116 y 117. Entre el polo de referencia (al cual se lleva el punto 75 de conexión de entrada) y la entrada - del amplificador 114 está dispuesta una resistencia 118. Un condensador 115 está dispuesto entre el punto 75 de conexión de entrada y los lados de las resistencias 116 y 117 conectados entre sí. Una resistencia 119 está dispuesta entre la salida del amplificador 114 y su entrada -. Las resistencias 120 y 121 están conectadas entre sí. La entrada del amplificador 114 está conectada al lado de las resistencias 120 y 121 conectadas entre sí. Los otros lados de las resistencias 120 y 121 están conectados respectivamente al polo y al polo de referencia de la alimentación del circuito 43a electrónico.As shown in Figure 8, interface 70 includes an amplifier 114 whose output is connected to output connection point 76 . Between the input connection point 74 and the input of the amplifier 114 two resistors 116 and 117 are arranged in series. Between the reference pole (to which the input connection point 75 is brought) and the input - of the amplifier 114 is a resistor 118 is provided. A capacitor 115 is provided between the input connection point 75 and the sides of the resistors 116 and 117 connected to each other. A resistor 119 is disposed between the output of the amplifier 114 and its input -. Resistors 120 and 121 are connected to each other. The input of amplifier 114 is connected to the side of resistors 120 and 121 connected to each other. The other sides of the resistors 120 and 121 are respectively connected to the power supply pole and the reference pole of the electronic circuit 43a.
La resistencia 116 y el condensador 115 permiten transformar en tensión la corriente que circula en la bobina 52 y operar un filtro de paso bajo. The resistor 116 and the capacitor 115 make it possible to transform the current circulating in the coil 52 into voltage and to operate a low-pass filter.
Las resistencias 117, 120 y 121 permiten la polarización del amplificador 114.Resistors 117, 120 and 121 allow the biasing of amplifier 114.
Las resistencias 118 y 119 permiten fijar la ganancia del amplificador 114.Resistors 118 and 119 allow the gain of amplifier 114 to be set.
El detector 60 de sobrecorriente prolongada incluye en el microcontrolador 95 un convertidor 71, una unidad 72 de cálculo y una unidad 73 de supervisión.The long overcurrent detector 60 includes in the microcontroller 95 a converter 71, a calculation unit 72 and a supervision unit 73.
El convertidor 71 está conectado al puerto 67 analógico del microcontrolador 95 y está configurado para producir valores numéricos representativos de la señal analógica proporcionada por la interfaz 70.Converter 71 is connected to analog port 67 of microcontroller 95 and is configured to produce numerical values representative of the analog signal provided by interface 70.
La unidad 72 de cálculo está configurada para producir, a partir de los valores numéricos representativos de la señal analógica proporcionada por la interfaz 70, los valores numéricos representativos del valor efectivo de la intensidad de la corriente que circula en la bobina 51 de activación magnética.The calculation unit 72 is configured to produce, from the numerical values representative of the analog signal provided by the interface 70, the numerical values representative of the effective value of the intensity of the current circulating in the magnetic activation coil 51 .
En la práctica, la unidad 72 de cálculo se implementa mediante la técnica convencional de cálculo del valor efectivo de una señal sinusoidal y por calibración.In practice, the calculation unit 72 is implemented by the conventional technique of calculating the effective value of a sinusoidal signal and by calibration.
Como puede verse en la Figura 9, la unidad 73 de supervisión del valor efectivo de la corriente que circula en la bobina 51 de activación magnética está configurada para comparar los valores numéricos representativos del valor efectivo I de la intensidad de la corriente con un umbral de intensidad de corriente «umbral /» y si se supera este umbral durante un período de tiempo predeterminado «umbral t» para producir la señal de detección.As can be seen in Figure 9, the monitoring unit 73 of the effective value of the current flowing in the magnetic activation coil 51 is configured to compare the numerical values representative of the effective value I of the intensity of the current with a threshold of current intensity «threshold /» and if this threshold is exceeded for a predetermined period of time «threshold t» to produce the detection signal.
La unidad 73 de supervisión, en este caso, de acuerdo con la norma francesa NF C15-100, que está ampliamente armonizada con la norma europea HD 384, describe el tiempo de activación de los interruptores automáticos ya que incorpora la tecnología del bimetal.The supervision unit 73, in this case, in accordance with the French standard NF C15-100, which is widely harmonized with the European standard HD 384, describes the activation time of circuit breakers since it incorporates bimetal technology.
Cuando los valores numéricos representativos del valor efectivo I de la intensidad de la corriente son inferiores o iguales a 1,13 veces el umbral de intensidad de la corriente durante menos de una hora, la unidad 73 de supervisión no debe producir la señal de detección.When the numerical values representative of the effective current intensity value I are less than or equal to 1.13 times the current intensity threshold for less than one hour, the monitoring unit 73 should not output the detection signal.
Cuando los valores numéricos representativos del valor eficaz I de la intensidad de la corriente son superiores o iguales a 1,45 veces el umbral de intensidad de la corriente, la unidad 73 de supervisión deberá producir una señal de detección en menos de una hora.When the numerical values representative of the rms value I of the current intensity are greater than or equal to 1.45 times the current intensity threshold, the monitoring unit 73 shall produce a detection signal in less than one hour.
Como variante, la unidad 73 de supervisión responde a un único criterio, por ejemplo, cuando los valores numéricos representativos del valor efectivo I de la intensidad de la corriente son iguales a 1,2 veces el umbral de intensidad, la unidad 73 de supervisión produce una señal de detección en unos pocos milisegundos, permitiendo la activación del aparato.As a variant, the supervision unit 73 responds to a single criterion, for example, when the numerical values representative of the effective value I of the intensity of the current are equal to 1.2 times the intensity threshold, the supervision unit 73 produces a detection signal in a few milliseconds, allowing the device to be activated.
La señal de detección producida por la unidad 73 de supervisión está disponible en un puerto 68 del microcontrolador 95.The detection signal produced by the monitoring unit 73 is available at a port 68 of the microcontroller 95.
Al final de un tiempo predeterminado después del inicio de la producción de la señal de detección, la unidad 73 de supervisión también produce una señal de actuación, disponible en el puerto 69 del microcontrolador 95.At the end of a predetermined time after the start of the detection signal production, the monitoring unit 73 also produces an actuation signal, available at the port 69 of the microcontroller 95.
Este periodo de tiempo predeterminado depende de los componentes utilizados y su tiempo de reacción, está comprendido entre 1ms y 10ms.This predetermined period of time depends on the components used and their reaction time, it is between 1ms and 10ms.
El microcontrolador 95 también incluye un puerto 66 en el cual están disponibles los valores numéricos producidos por la unidad 72 de cálculo.The microcontroller 95 also includes a port 66 on which the numerical values produced by the calculation unit 72 are available.
El puerto 66 está conectado a un órgano 96 de comunicación, en este caso, por radiofrecuencia, al cual están así comunicados los valores numéricos producidos por la unidad 72 de cálculo, es decir, los valores numéricos representativos del valor efectivo de la intensidad de la corriente que circula en el bobina 51 de activación magnética, es decir, la corriente que circula en la instalación eléctrica o la porción de la instalación eléctrica situada entre los bornes 26 y 27 de salida del aparato 100.The port 66 is connected to a communication device 96, in this case by radio frequency, to which the numerical values produced by the calculation unit 72 are thus communicated, that is, the numerical values representative of the effective value of the intensity of the current that circulates in the magnetic activation coil 51, that is, the current that circulates in the electrical installation or the portion of the electrical installation located between the output terminals 26 and 27 of the device 100.
El órgano 96 de comunicación por radiofrecuencia permite la supervisión remota, a través de una aplicación móvil, por ejemplo, de esta corriente o de valores deducidos de la misma, especialmente el consumo de energía eléctrica de la instalación o la porción de la instalación situada entre los bornes 26 y 27 de salida del aparato 100. Por ejemplo, el aparato 100 se comunica con una pasarela que permite encontrar la información de consumo de corriente en una nube a la cual accede la aplicación móvil.The radiofrequency communication element 96 allows remote supervision, through a mobile application, for example, of this current or of values deduced from it, especially the electrical energy consumption of the installation or the portion of the installation located between the output terminals 26 and 27 of the device 100. For example, the device 100 communicates with a gateway that makes it possible to find current consumption information in a cloud accessed by the mobile application.
Como variante, el órgano 96 de comunicación por radiofrecuencia se sustituye por un órgano de comunicación diferente, por ejemplo, cableado o por infrarrojos, siendo entonces el aparato 100 proporcionado de un puerto correspondiente.As a variant, the radiofrequency communication element 96 is replaced by a different communication element, for example, wired or by infrared, the apparatus 100 then being provided with a corresponding port.
El circuito 61 de conmutación incluye un primer órgano 79 de conmutación, un segundo órgano 80 de conmutación, un tercer órgano 81 de conmutación y un cuarto órgano 82 de conmutación. The switching circuit 61 includes a first switching member 79, a second switching member 80, a third switching member 81, and a fourth switching member 82.
El primer órgano 79 de conmutación incluye un punto 87 de conexión de control, un primer punto 83 de conexión conectado por el conductor 48 y por las pistas del circuito 43a electrónico al borne 26 de conexión de salida, y un segundo punto 84 de conexión conectado por el conductor 46 y por las pistas del circuito 43a electrónico al primer extremo 110 de la bobina 52 de relé de activación (Figura 6).The first switching member 79 includes a control connection point 87, a first connection point 83 connected by the conductor 48 and by the tracks of the electronic circuit 43a to the output connection terminal 26, and a second connection point 84 connected by the conductor 46 and by the tracks of the electronic circuit 43a to the first end 110 of the activation relay coil 52 (FIG. 6).
En ausencia de una señal predeterminada en el punto 87 de conexión de control, el primer órgano 79 de conmutación admite una configuración bloqueada donde aísla el primer extremo 110 de la bobina 52 de relé de activación del borne 26 de conexión de salida.In the absence of a predetermined signal at the control connection point 87, the first switching member 79 admits a latched configuration where it isolates the first end 110 of the activation relay coil 52 from the output connection terminal 26.
El punto 87 de conexión de control está conectado por las pistas del circuito 43a electrónico al puerto 69 del microcontrolador 95, en el cual está presente o no la señal de actuación.The control connection point 87 is connected by the tracks of the electronic circuit 43a to the port 69 of the microcontroller 95, in which the actuation signal is present or not.
En presencia de la señal predeterminada en el punto 87 de conexión de control, en este caso la señal de actuación, el primer órgano 79 de conmutación admite una configuración de paso donde conecta el primer extremo 110 de la bobina 52 de relé de activación al borne 26 de conexión de salida.In the presence of the predetermined signal at the control connection point 87, in this case the actuation signal, the first switching member 79 admits a step configuration where it connects the first end 110 of the activation relay coil 52 to the terminal 26 outlet connection.
En la configuración bloqueada, el primer punto 83 de conexión está aislado del segundo punto 84 de conexión y en la configuración de paso, el primer punto 83 de conexión está conectado al segundo punto 84 de conexión.In the locked configuration, the first connection point 83 is isolated from the second connection point 84 and in the pass-through configuration, the first connection point 83 is connected to the second connection point 84.
Como se ve en la Figura 6, el primer órgano 79 de conmutación incluye un transistor 97 y un tiristor 98.As seen in Figure 6, the first switching member 79 includes a transistor 97 and a thyristor 98.
El punto 87 de conexión de control está conectado a la base del transistor 97 cuyo colector está conectado al polo de la alimentación del circuito 43a electrónico y cuyo emisor está conectado a un lado de una primera resistencia y una segunda resistencia, estando el otro lado de la primera resistencia conectado al polo de referencia de la alimentación y estando el otro lado de la segunda resistencia conectado a la gacheta del tiristor 98 cuyo ánodo está conectado al primer punto 83 de conexión y cuyo cátodo está conectado al segundo punto 84 de conexión.The control connection point 87 is connected to the base of the transistor 97 whose collector is connected to the power pole of the electronic circuit 43a and whose emitter is connected to one side of a first resistor and a second resistor, the other side being the first resistance connected to the reference pole of the power supply and the other side of the second resistance being connected to the tumbler of the thyristor 98 whose anode is connected to the first connection point 83 and whose cathode is connected to the second connection point 84.
En ausencia de la señal de actuación en el punto 87 de conexión, el transistor 97 se bloquea y del mismo modo para el tiristor 98.In the absence of the actuation signal at connection point 87, transistor 97 is blocked and likewise for thyristor 98.
En presencia de la señal de actuación en el punto 87 de conexión, el transistor 97 es de paso entre su colector y su emisor, lo que hace aparecer una señal en la gacheta del tiristor 98 que se vuelve de paso entre su ánodo y su cátodo. In the presence of the actuation signal at the connection point 87, the transistor 97 passes between its collector and its emitter, which causes a signal to appear in the tumbler of the thyristor 98 which passes between its anode and its cathode. .
El segundo órgano 80 de conmutación incluye un punto 88 de conexión de control, un primer punto 85 de conexión conectado por el conductor 49 y por las pistas del circuito 43a electrónico al segundo borne 27 de conexión de salida, y un segundo punto 86 de conexión conectado por el conductor 47 y por las pistas del circuito 43a electrónico al segundo extremo 110a de la bobina 52 de relé de activación (Figura 6).The second switching organ 80 includes a control connection point 88, a first connection point 85 connected by the conductor 49 and by the tracks of the electronic circuit 43a to the second output connection terminal 27, and a second connection point 86 connected by the conductor 47 and by the tracks of the electronic circuit 43a to the second end 110a of the activation relay coil 52 (FIG. 6).
En ausencia de una señal predeterminada en el punto 88 de conexión de control, el segundo órgano 80 de conmutación admite una configuración bloqueada donde aísla el segundo extremo 110a de la bobina 52 de relé de activación del borne 27 de conexión de salida.In the absence of a predetermined signal at the control connection point 88, the second switching member 80 admits a latched configuration where it isolates the second end 110a of the activation relay coil 52 from the output connection terminal 27.
El punto 88 de conexión de control está conectado por las pistas del circuito 43a electrónico al puerto 69 del microcontrolador 95, en el cual está presente o no la señal de actuación.The control connection point 88 is connected by the tracks of the electronic circuit 43a to the port 69 of the microcontroller 95, at which the actuation signal is present or not.
En presencia de la señal predeterminada en el punto 88 de conexión de control, en este caso la señal de actuación, el segundo órgano 80 de conmutación admite una configuración de paso donde conecta el segundo extremo 110a de la bobina 52 de relé de activación al borne 27 de conexión de salida.In the presence of the predetermined signal at the control connection point 88, in this case the actuation signal, the second switching member 80 admits a step configuration where it connects the second end 110a of the activation relay coil 52 to the terminal 27 outlet connection.
En la configuración bloqueada, el primer punto 85 de conexión está aislado del segundo punto 86 de conexión y en configuración de paso, el primer punto 85 de conexión está conectado al segundo punto 86 de conexión.In the locked configuration, the first connection point 85 is isolated from the second connection point 86 and in the through configuration, the first connection point 85 is connected to the second connection point 86.
Como se ve en la Figura 6, el segundo órgano 80 de conmutación de alimentación incluye un transistor 97 y un tiristor 98.As seen in Figure 6, the second power switching member 80 includes a transistor 97 and a thyristor 98.
El punto 88 de conexión de control está conectado a la base del transistor 97 cuyo colector está conectado al polo de la alimentación del circuito 43a electrónico y cuyo emisor está conectado a un lado de una primera resistencia y una segunda resistencia, estando el otro lado de la primera resistencia conectado al polo de referencia de la alimentación y estando el otro lado de la segunda resistencia conectado a la gacheta del tiristor 98 cuyo ánodo está conectado al primer punto 85 de conexión y cuyo cátodo está conectado al segundo punto 86 de conexión.Control connection point 88 is connected to the base of transistor 97 whose collector is connected to the pole of the power supply of electronic circuit 43a and whose emitter is connected to one side of a first resistor and a second resistor, the other side being the first resistance connected to the reference pole of the power supply and the other side of the second resistance being connected to the tumbler of the thyristor 98 whose anode is connected to the first connection point 85 and whose cathode is connected to the second connection point 86.
En ausencia de la señal de actuación en el punto 88 de conexión, el transistor 97 se bloquea y del mismo modo para el tiristor 98.In the absence of the actuation signal at connection point 88, transistor 97 is blocked and likewise for thyristor 98.
En presencia de la señal de actuación en el punto 88 de conexión, el transistor 97 es de paso entre su colector y su emisor, lo que hace aparecer una señal en la gacheta del tiristor 98 que se vuelve de paso entre su ánodo y su cátodo. In the presence of the actuation signal at the connection point 88, the transistor 97 passes between its collector and its emitter, which causes a signal to appear in the tumbler of the thyristor 98 which passes between its anode and its cathode. .
El hecho de hacer los tiristores 98 de paso, pone los extremos de la bobina 52 de relé de activación a la tensión de la red, se impulsa el percutor 102, la cerradura 50 pone a los contactos 32 y 37 móviles separados de los contactos 31 y 36 fijos, lo que al mismo tiempo aísla de la red la bobina 52 de relé de activación.The fact of making the thyristors 98 pass, puts the ends of the activation relay coil 52 at the mains voltage, the striker 102 is driven, the lock 50 puts the mobile contacts 32 and 37 separated from the contacts 31 and 36 fixed, which at the same time isolates the activation relay coil 52 from the mains.
El tercer órgano 81 de conmutación incluye un punto 93 de conexión de control, un primer punto 89 de conexión conectado por el conductor 46 y por las pistas del circuito 43a electrónico al primer extremo 110 de la bobina 52 de relé de activación, y un segundo punto 90 de conexión conectado por las pistas del circuito 43a electrónico al punto 74 de conexión de entrada de la interfaz 70.The third switching member 81 includes a control connection point 93, a first connection point 89 connected by the conductor 46 and by the tracks of the electronic circuit 43a to the first end 110 of the activation relay coil 52, and a second connection point 90 connected by the tracks of the electronic circuit 43a to the input connection point 74 of the interface 70.
En ausencia de una señal predeterminada en el punto 93 de conexión de control, el tercer órgano 81 de conmutación admite una configuración de paso donde el primer extremo 110 de la bobina 52 de relé de activación está conectado al detector 60 de sobrecorriente prolongada, en este caso, en el punto 74 de conexión de entrada.In the absence of a predetermined signal at the control connection point 93, the third switching member 81 admits a step configuration where the first end 110 of the activation relay coil 52 is connected to the prolonged overcurrent detector 60, in this case, at the input connection point 74.
El punto 93 de conexión de control está conectado por las pistas del circuito 43a electrónico al puerto 68 del microcontrolador 95, en el cual está presente o no la señal de detección.The control connection point 93 is connected by the tracks of the electronic circuit 43a to the port 68 of the microcontroller 95, in which the detection signal is present or not.
En presencia de la señal predeterminada en el punto 93 de conexión de control, en este caso la señal de detección, el tercer órgano 81 de conmutación admite una configuración bloqueada donde el primer extremo 110 de la bobina 52 de relé de activación está aislado del detector 60 de sobrecorriente prolongada.In the presence of the predetermined signal at the control connection point 93, in this case the detection signal, the third switching member 81 admits a latched configuration where the first end 110 of the activation relay coil 52 is isolated from the detector. 60 prolonged overcurrent.
En la configuración de paso, el primer punto 89 de conexión está conectado al segundo punto 90 de conexión y en la configuración bloqueada, el primer punto 89 de conexión está aislado del segundo punto 90 de conexión.In the pass-through configuration, the first connection point 89 is connected to the second connection point 90 and in the locked configuration, the first connection point 89 is isolated from the second connection point 90.
Como se ve en la Figura 7, el tercer órgano 81 de conmutación incluye un transistor 99.As seen in Figure 7, the third switching member 81 includes a transistor 99.
El punto 93 de conexión de control está conectado a un lado de una primera resistencia, así como a un lado de una segunda resistencia, estando el otro lado de la primera resistencia conectado al polo de referencia de alimentación y estando el otro lado de la segunda resistencia conectado a la base del transistor 99. El punto 89 de conexión está conectado al colector del transistor 99 y el punto 90 de conexión está conectado al emisor del transistor 99.Control connection point 93 is connected to one side of a first resistor as well as to one side of a second resistor, the other side of the first resistor being connected to the power reference pole and the other side of the second resistor being resistor connected to the base of transistor 99. Connection point 89 is connected to the collector of transistor 99 and connection point 90 is connected to the emitter of transistor 99.
En ausencia de la señal de detección en el punto 93 de conexión, el transistor 99 es de paso, siendo la ausencia de la señal de detección un nivel de alta tensión en el punto 93 de conexión.In the absence of the detection signal at connection point 93, transistor 99 is a pass, the absence of the detection signal being a high voltage level at connection point 93.
En presencia de la señal de detección en el punto 93 de conexión, el transistor 99 está bloqueado, siendo la presencia de la señal de detección un nivel de baja tensión en el punto 93 de conexión.In the presence of the detection signal at connection point 93, transistor 99 is blocked, the presence of the detection signal being a low voltage level at connection point 93.
El cuarto órgano 82 de conmutación incluye un punto 94 de conexión de control, un primer punto 91 de conexión conectado por el conductor 47 y por las pistas del circuito 43a electrónico al segundo extremo 110a de la bobina 52 de relé de activación, y un segundo punto 92 de conexión conectado por las pistas del circuito 43a electrónico al punto 75 de conexión de entrada de la interfaz 70.The fourth switching member 82 includes a control connection point 94, a first connection point 91 connected by the conductor 47 and by the tracks of the electronic circuit 43a to the second end 110a of the activation relay coil 52, and a second connection point 92 connected by the tracks of the electronic circuit 43a to the input connection point 75 of the interface 70.
En ausencia de una señal predeterminada en el punto 94 de conexión de control, el cuarto órgano 82 de conmutación admite una configuración de paso donde el segundo extremo 110a de la bobina 52 de relé de activación está conectado al detector 60 de sobrecorriente prolongada, en este caso, en el punto 75 de conexión de entrada.In the absence of a predetermined signal at the control connection point 94, the fourth switching member 82 admits a step configuration where the second end 110a of the activation relay coil 52 is connected to the prolonged overcurrent detector 60, in this case, at the input connection point 75.
El punto 94 de conexión de control está conectado por las pistas del circuito 43a electrónico al puerto 68 del microcontrolador 95, en el cual está presente o no la señal de detección.The control connection point 94 is connected by the tracks of the electronic circuit 43a to the port 68 of the microcontroller 95, in which the detection signal is present or not.
En presencia de la señal predeterminada en el punto 94 de conexión de control, en este caso la señal de detección, el cuarto órgano 82 de conmutación admite una configuración bloqueada donde el segundo extremo 110a de la bobina 52 de relé de activación está aislado del detector 60 de sobrecorriente prolongada.In the presence of the predetermined signal at the control connection point 94, in this case the detection signal, the fourth switching member 82 admits a latched configuration where the second end 110a of the activation relay coil 52 is isolated from the detector. 60 prolonged overcurrent.
En la configuración de paso, el primer punto 91 de conexión está conectado al segundo punto 92 de conexión y en la configuración bloqueada, el primer punto 91 de conexión está aislado del segundo punto 92 de conexión.In the pass-through configuration, the first connection point 91 is connected to the second connection point 92 and in the locked configuration, the first connection point 91 is isolated from the second connection point 92.
Como se ve en la Figura 7, el cuarto órgano 82 de conmutación incluye un transistor 99.As seen in Figure 7, the fourth switching member 82 includes a transistor 99.
El punto 94 de conexión de control está conectado a un lado de una primera resistencia, así como a un lado de una segunda resistencia, estando el otro lado de la primera resistencia conectado al polo de referencia de la alimentación y estando el otro lado de la segunda resistencia conectado a la base del transistor 99. El punto 91 de conexión está conectado al colector del transistor 99 y el punto 92 de conexión está conectado al emisor del transistor 99.The control connection point 94 is connected to one side of a first resistor, as well as to one side of a second resistor, the other side of the first resistor being connected to the reference pole of the supply and the other side of the second resistor connected to the base of transistor 99. Connection point 91 is connected to the collector of transistor 99 and connection point 92 is connected to the emitter of transistor 99.
En ausencia de la señal de detección en el punto 94 de conexión, el transistor 99 es de paso.In the absence of the sense signal at connection point 94, transistor 99 is a pass.
En presencia de la señal de detección en el punto 94 de conexión, el transistor 99 se bloquea.In the presence of the detection signal at connection point 94, transistor 99 is blocked.
Como se ve en las Figuras 10 a 12, además de la bobina 51 de activación magnética, la bobina 52 de relé de activación, el percutor 102 y el núcleo 103 móvil, el órgano 44 compacto incluye un carrete 101, una guía 107, un resorte 108, un funda 111 de aislamiento y barras 125 y 125a de conexión implementando, en este caso, los conductores 46 y 47. As seen in Figures 10 to 12, in addition to the magnetic activation coil 51, the activation relay coil 52, the striker 102 and the moving core 103, the compact member 44 includes a spool 101, a guide 107, a spring 108, an insulation sheath 111 and connection bars 125 and 125a implementing, in this case, conductors 46 and 47.
La bobina 52 de relé de activación está enrollada alrededor del carrete 101 de material plástico aislante, que en general es de forma tubular con una brida en el extremo que se ve en la parte inferior de los dibujos y, en el lado que se ve en la parte superior, una brida combinada con alojamientos cada uno previsto para uno de los extremos de la bobina 52 y una de las barras 125 y 125a.The activation relay coil 52 is wound around the spool 101 of insulating plastic material, which is generally tubular in shape with a flange at the end seen at the bottom of the drawings and at the side seen in the upper part, a combined flange with housings each provided for one of the ends of the coil 52 and one of the bars 125 and 125a.
La funda 111 de aislamiento está dispuesta entre la bobina 51 de activación magnética y la bobina 52 de relé de activación.The insulation sleeve 111 is disposed between the magnetic drive coil 51 and the drive relay coil 52.
El núcleo 103, el percutor 102, el resorte 108 y la guía 107 están alojados en el espacio interno del carrete 101. El núcleo 103 es en general de forma cilíndrica. Se proporciona un alojamiento 104 en una de sus porciones de extremos. El núcleo 103 está montado de manera deslizante en el carrete 101.Core 103, striker 102, spring 108 and guide 107 are housed in the internal space of spool 101. Core 103 is generally cylindrical in shape. A housing 104 is provided in one of its end portions. Core 103 is slidably mounted on spool 101.
La guía 107 está montada fija en el carrete 101, en uno de sus extremos. Se proporciona un mandrilado 113 que se abre en la guía 107.The guide 107 is fixedly mounted on the spool 101, at one of its ends. A bore 113 is provided which opens into the guide 107.
El percutor 102 está formado por un cuerpo 106 en forma de barra y por un cabezal 105 situado en un extremo de la barra y más allá de esta última.The striker 102 is formed by a body 106 in the form of a bar and by a head 105 located at one end of the bar and beyond it.
El alojamiento 104 está configurado para recibir el cabezal 105 del percutor 102. El mandrilado 113 de la guía 107 está configurado para recibir la barra 106.Housing 104 is configured to receive head 105 of striker 102. Bore 113 of guide 107 is configured to receive rod 106.
El resorte 108 está dispuesto alrededor de la barra 106 del percutor 102.Spring 108 is disposed around rod 106 of firing pin 102.
La barra 125 de conexión está dispuesta entre el extremo 110 de la bobina 52 de relé de activación y el circuito 43a electrónico (véase especialmente la Figura 13). Asimismo, la barra 125a de conexión está dispuesta entre el extremo 110a de la bobina 52 de relé de activación y el circuito 43a electrónico.The connecting bar 125 is arranged between the end 110 of the activation relay coil 52 and the electronic circuit 43a (see especially Figure 13). Also, the connection bar 125a is disposed between the end 110a of the activation relay coil 52 and the electronic circuit 43a.
La pieza 112 de enlace mecánico y eléctrico, que está hecha de material conductor relativamente rígido, sirve para el montaje del órgano 44 compacto en la caja del aparato 100 y para implementar el enlace eléctrico entre la bobina 51 de activación magnética y el contacto 31 fijo.The mechanical and electrical link part 112, which is made of relatively rigid conductive material, serves to mount the compact member 44 in the box of the apparatus 100 and to implement the electrical link between the magnetic activation coil 51 and the fixed contact 31 .
En el caso de que no se presente ningún fallo (sobrecorriente prolongada o cortocircuito), el núcleo 103 se mantiene a distancia de la guía 107 mediante el resorte 108.In the event that no fault occurs (prolonged overcurrent or short circuit), the core 103 is kept at a distance from the guide 107 by the spring 108.
Cuando se presenta un fallo, el flujo creado por la bobina 51 o la bobina 52 actúa sobre el núcleo 103 para impulsarlo en deslizamiento en el mandrilado 113, contra el resorte 108, hacia la guía 107, lo que impulsa el percutor 102 haciendo sobresalir su barra 106 que luego actúa sobre el mecanismo 50 de control.When a fault occurs, the flux created by coil 51 or coil 52 acts on core 103 to force it to slide in bore 113, against spring 108, towards guide 107, which drives striker 102 protruding its bar 106 which then acts on the control mechanism 50.
Cuando cesa el flujo, el resorte 108, el núcleo 103 y el percutor 102 regresan a su posición inicial que se muestra en la Figura 12.When the flow ceases, the spring 108, core 103, and striker 102 return to their initial position shown in Figure 12.
Tal como se representa en las Figuras 13 y 14, el órgano 44 compacto y la cerradura 50 están montados en una mampara 109 de aislamiento. Esta mampara 109 está prevista entre el circuito de seguimiento del polo protegido (entre los bornes 22 y 26) y el circuito del polo desprotegido (entre los bornes 23 y 27).As shown in Figures 13 and 14, the compact member 44 and the lock 50 are mounted in an isolation partition 109. This partition 109 is provided between the monitoring circuit of the protected pole (between terminals 22 and 26) and the circuit of the unprotected pole (between terminals 23 and 27).
En la variante mostrada en la Figura 15, el aparato 100 incluye además un transformador 35 de detección de fallo diferencial, el circuito 43a electrónico se sustituye por un circuito 43d electrónico y el conjunto formado por el relé 45 de activación conectado al circuito 43d electrónico se configura además para actuar en la cerradura 50 no sólo en caso de sobrecorriente prolongada sino también en caso de fallo diferencial.In the variant shown in Figure 15, the device 100 also includes a differential fault detection transformer 35, the electronic circuit 43a is replaced by an electronic circuit 43d and the assembly formed by the activation relay 45 connected to the electronic circuit 43d is replaced. it is also configured to act on the lock 50 not only in the event of a prolonged overcurrent but also in the event of a differential fault.
En esta variante, el circuito de seguimiento de corriente entre los bornes 22 y 26 incluye en serie el órgano 30 de activación magnético, el contacto 31 fijo, el contacto 32 móvil y un devanado 34 que forma parte del transformador 35, y el circuito de seguimiento entre los bornes 23 y 27 incluye en serie el contacto 36 fijo, el contacto 37 móvil y un devanado 38 que forma parte del transformador 35 de detección de fallo diferencial.In this variant, the current monitoring circuit between the terminals 22 and 26 includes in series the magnetic activation member 30, the fixed contact 31, the mobile contact 32 and a winding 34 that forms part of the transformer 35, and the circuit of follow-up between terminals 23 and 27 includes in series the fixed contact 36, the mobile contact 37 and a winding 38 that forms part of the differential fault detection transformer 35 .
El transformador 35 incluye, además del devanado 34 y del devanado 38, un devanado 39 secundario y una armadura 40 anular alrededor de la cual se efectúan el devanado 39 secundario y los devanados 34 y 38 primarios.The transformer 35 includes, in addition to the winding 34 and the winding 38, a secondary winding 39 and an annular armature 40 around which the secondary winding 39 and the primary windings 34 and 38 are made.
El devanado 39 secundario está conectado por dos conductores 41,42 al circuito 43d electrónico que procesa la señal de fallo diferencial proporcionada por el transformador 35 además de la señal representativa de la intensidad de la corriente proporcionada por la bobina 52.The secondary winding 39 is connected by two conductors 41,42 to the electronic circuit 43d which processes the differential fault signal provided by the transformer 35 in addition to the signal representative of the intensity of the current provided by the coil 52.
De una manera general, el circuito 43d electrónico es similar al circuito 43a electrónico excepto que el detector 60 de sobrecorriente prolongada se sustituye por un conjunto formado por la interfaz 70, por el convertidor 71, por la unidad 72 de cálculo, por la unidad 73 de supervisión, sirviendo este conjunto para la determinación del valor efectivo de la intensidad de la corriente que circula en la bobina 51 de activación magnética; y excepto porque incluye además una interfaz 63 de conmutación que produce las señales a las cuales responde el circuito 61 de conmutación. In a general way, the electronic circuit 43d is similar to the electronic circuit 43a except that the long overcurrent detector 60 is replaced by an assembly formed by the interface 70, by the converter 71, by the calculation unit 72, by the unit 73 of supervision, serving this assembly for the determination of the effective value of the intensity of the current that circulates in the coil 51 of magnetic activation; and except that it further includes a switching interface 63 which produces the signals to which the switching circuit 61 responds.
La interfaz 63 de conmutación incluye dos puntos 170 y 171 de conexión conectados respectivamente por los conductores 42 y 41 al devanado 39 secundario del transformador 35 y dos puntos 168 y 169 de conexión de salida cada uno conectado al circuito 61 de conmutación.The switching interface 63 includes two connection points 170 and 171 connected respectively by conductors 42 and 41 to the secondary winding 39 of the transformer 35 and two output connection points 168 and 169 each connected to the switching circuit 61.
Más precisamente, el punto 168 de conexión de salida está conectado a los puntos 93 y 94 de conexión de control, respectivamente, del tercer órgano 81 de conmutación y cuarto órgano 82 de conmutación; y el punto 169 de conexión de salida está conectado a los puntos 87 y 88 de conexión de control, respectivamente, del primer órgano 79 de conmutación y segundo órgano 80 de conmutación.More precisely, the output connection point 168 is connected to the control connection points 93 and 94, respectively, of the third switching member 81 and fourth switching member 82; and output connection point 169 is connected to control connection points 87 and 88, respectively, of the first switching member 79 and second switching member 80.
Cuando una señal de fallo diferencial es proporcionada por el transformador 35 en los conductores 41 y 42, la interfaz 63 produce en respuesta una señal de detección transmitida al tercer órgano 81 de conmutación y al cuarto órgano 82 de conmutación, luego produce una señal de actuación transmitida al primer órgano 79 de conmutación y al segundo órgano 80 de conmutación.When a differential fault signal is provided by transformer 35 on conductors 41 and 42, interface 63 produces in response a detection signal transmitted to third switch member 81 and fourth switch member 82, then produces an actuation signal. transmitted to the first switching organ 79 and to the second switching organ 80.
En las variantes no representadas:In the variants not shown:
- la bobina 52 de relé de activación está dispuesta alrededor de la bobina 51 de activación magnética y no al contrario; - the activation relay coil 52 is arranged around the magnetic activation coil 51 and not the other way around;
- el circuito de conmutación está implementado de manera diferente al modo de realización ilustrado en las Figuras 6 y 7, por ejemplo, con optoacopladores en lugar de transistores y tiristores;- the switching circuit is implemented differently from the embodiment illustrated in Figures 6 and 7, for example with optocouplers instead of transistors and thyristors;
- el detector de sobrecorriente prolongada está implementado de manera diferente al modo de realización ilustrado en las Figuras 5, 8 y 9, por ejemplo, de manera completamente analógica;- the long overcurrent detector is implemented in a different way than the embodiment illustrated in Figures 5, 8 and 9, for example, in a completely analog way;
- la señal de actuación producida al final de un periodo de tiempo predeterminado después de la producción de la dicha señal de detección es proporcionada de otra manera que no sea por el detector de sobrecorriente prolongada, por ejemplo, proporcionada por un circuito de conmutación similar al circuito 61 pero configurado para recibir la única señal de detección;- the actuation signal produced at the end of a predetermined period of time after the production of the said detection signal is provided in another way than by the long overcurrent detector, for example, provided by a switching circuit similar to circuit 61 but configured to receive the only detection signal;
- el circuito de seguimiento de corriente del polo protegido está a la derecha en lugar de a la izquierda, mientras que el circuito de seguimiento de corriente del polo no protegido está a la izquierda en lugar de a la derecha; y/o - the current-following circuit of the protected pole is on the right instead of the left, while the current-following circuit of the unprotected pole is on the left instead of the right; I
- el aparato de protección no incluye el segundo borne 27 de conexión de salida para el segundo polo eléctrico y, por lo tanto, no incluye un segundo circuito de seguimiento de corriente entre los bornes 23 y 27.- the protection device does not include the second output connection terminal 27 for the second electrical pole and, therefore, does not include a second current monitoring circuit between terminals 23 and 27.
En las variantes no representadas, el aparato de protección tiene un ancho diferente y/o un número diferente de polos, por ejemplo, un aparato tetrapolar con un ancho de cuatro módulos que comprende cuatro bornes en la parte superior y cuatro bornes en la parte inferior.In variants not shown, the protection device has a different width and/or a different number of poles, for example, a four-pole device with a width of four modules comprising four terminals at the top and four terminals at the bottom .
Más en general, la invención no se limita a los ejemplos descritos y representados. More generally, the invention is not limited to the examples described and shown.
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