MXPA02001765A

MXPA02001765A - Cortador de circuito con disparo y seguro contra el restablecimiento independientes.

Info

Publication number: MXPA02001765A
Application number: MXPA02001765A
Authority: MX
Inventors: Herzfeld David
Original assignee: Leviton Manufacturing Co
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-10-23
Also published as: US20040184207A1; DE60028583D1; US20020006022A1; US6717782B2; CA2382407A1; EP1212766A4; HK1043659A1; BR0013381A; ATE329359T1; JP2003507871A; AU775072B2; WO2001015183A2; EP1679728A2; US7545244B2; US7378927B2; AU6794500A; US20080186116A1; US6288882B1; WO2001015183A3; EP1679728A3

Abstract

Se proporcionan cortadores de circuito restablecibles que tienen un mecanismo de disparo y un seguro contra el restablecimiento independientes. El mecanismo de disparo opera independientemente de las operaciones de proteccion de fallas, y el seguro contra el restablecimiento impide el restablecimiento del cortador de circuito si no esta operando la proteccion de fallas, o si existe una condicion neutra abierta.

Description

CORTADOR DE CIRCUITO CON DISPARO Y SEGURO CONTRA EL RESTABLECIMIENTO INDEPENDIENTES ANTECEDENTES 1. Campo La presente solicitud se refiere a una familia de interruptores de circuito restablecibles que incluyen una operación de seguro de restablecimiento, y opcionalmente una operación de disparo independiente, y a sistemas de distribución de energía en donde se utilizan estos interruptores de circuito. De una manera más particular, la presente solicitud se refiere a interruptores de circuito que incluyen un seguro de restablecimiento capaz de impedir que se restablezca el interruptor de circuito si una porción de interrupción de circuito utilizada para la protección de fallas no está funcionando apropiadamente, y/o si existe una condición neutra abierta. En adición, se puede agregar una porción de disparo al interruptor de circuito para permitir que el interruptor se dispare de una manera independiente de la operación de la porción de interrupción de circuito. 2. Descripción de la Técnica Relacionada La industria de dispositivos de cableajes eléctricos ha atestiguado una creciente demanda de dispositivos o sistemas de interrupción de circuitos que estén diseñados para -TtrtÉN.T-rt-r- ?? ?iH Jnff" - ^Üfc^M^^ttiaM ^fc^ faÁ ^Ü^ interrumpir la energía hacia diferentes cargas, tales como aparatos del hogar, productos eléctricos del consumidor, y circuitos ramales. En particular, los códigos eléctricos requieren que los circuitos eléctricos de los baños y cocinas de hogares estén equipados con protección de circuito de falla a tierra. Los dispositivos de interrupción de circuito de falla a tierra actualmente disponibles, tales como el receptáculo de interruptor de circuito de falla a tierra descrito en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica en propiedad común Número 4,595,894, utilizan un mecanismo de disparo eléctricamente activado para interrumpir mecánicamente una conexión eléctrica entre uno o más conductores de entrada y salida. Estos dispositivos se pueden restablecer después de que se disparan, por ejemplo, por la detección de una falla a tierra. En el dispositivo descrito en la Patente '894, el mecanismo de disparo utilizado para ocasionar la interrupción mecánica del circuito (es decir, la conexión entre los conductores de entrada y salida) incluye un solenoide (o una bobina de disparo) . Se utiliza un botón de prueba para probar el mecanismo de disparo y el circuito utilizado para detectar fallas, y se utiliza un botón de restablecimiento para restablecer la conexión eléctrica entre los conductores de entrada y salida. Sin embargo, se pueden presentar casos en donde ocurra una condición anormal, ocasionada, por ejemplo, por un relámpago, que puede dar como resultado no solamente una oleada de electricidad en el dispositivo y un disparo del dispositivo, sino también una deshabilitación del mecanismo de disparo utilizado para ocasionar la interrupción del circuito. Esto puede ocurrir sin el conocimiento del usuario. Bajo estas circunstancias, un usuario con desconocimiento enfrentado con un interruptor de circuito de falla a tierra que se haya disparado, puede oprimir el botón de restablecimiento, lo cual a su vez hará que el dispositivo con un mecanismo de disparo inoperativo se restablezca sin la protección de falla a tierra disponible. Además, puede existir una condición neutra abierta, que se define en el Estándar PAG 943A de Under riters Laboratories (UL) , suministrando los alambres eléctricos la energía eléctrica a estos dispositivos de interrupción de circuito de falla a tierra. Si existe una condición neutra abierta con el alambre neutro sobre el lado de la línea (contra la carga) del dispositivo de interrupción de circuito de falla a tierra, se puede presentar el caso en que se cree una trayectoria de corriente desde el alambre de fase (o caliente) que suministra energía al dispositivo de interrupción de circuito de falla a tierra a través del lado de carga del dispositivo, y hasta una persona a tierra. En el caso de que exista una condición neutra abierta, los ¿ dispositivos de interrupción de circuito de falla a tierra actuales que se han disparado, se pueden restablecer inclusive cuando pueda permanecer la condición neutra abierta . 5 La patente en propiedad común número 6,040,967, expedida el 21 de marzo de 2,000, que se incorpora a la presente en su totalidad como referencia, describe una familia de dispositivos de interrupción de circuito restablecibles capaces de asegurar la porción de 10 restablecimiento del dispositivo si la porción de interrupción de circuito no es operativa, o si existe una condición neutra abierta. La solicitud en propiedad común con número de serie 09/175,228, presentada el 20 de octubre de 1998, la cual se incorpora a la presente en su totalidad 15 como referencia, describe una familia de dispositivos de interrupción de circuito restablecibles capaces de asegurar la porción de restablecimiento del dispositivo, si no está operando la porción de interrupción de circuito, o si existe una condición neutra abierta, y capaces de interrumpir las 20 trayectorias conductoras eléctricas independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito. Los interruptores de circuito restablecibles actuales con capacidades de protección de fallas, tales como la serie HOM-GFI de interruptores de circuito de falla a 25 tierra fabricados por Square-D Company, Palatine, Illinois, tienen conexiones de energía de línea y carga y neutras, y un conmutador para controlar la distribución de energía hacia una carga. Para proporcionar la protección de fallas, estos interruptores de circuito tienen circuitos de detección y enlaces con el conmutador, que son capaces de detectar fallas (por ejemplo, fallas a tierra) entre la energía de carga y los conductores neutros de línea, y la abertura del conmutador. Se utiliza un botón de prueba accesible desde el exterior del interruptor para probar la operación de la porción de protección de fallas del interruptor cuando se oprime. Sin embargo, como los receptáculos restablecibles convencionales los interruptores de circuito restablecibles convencionales no incluyen un seguro de restablecimiento ni una porción de disparo independiente.

COMPENDIO La presente solicitud se refiere a una familia de interruptores de circuito restablecibles que tienen capacidades de protección de fallas. Los interruptores de circuito de acuerdo con la presente solicitud incluyen una porción de interrupción de circuito, una porción de restablecimiento, y una porción de seguro contra el restablecimiento. Los interruptores de circuito también pueden incluir una porción de disparo independiente. La porción de seguro contra el restablecimiento inhibe el restablecimiento del interruptor de circuito si no está operando la porción de interrupción de circuito, o si existe una condición neutra abierta. La porción de disparo opera independientemente de la porción de interrupción de circuito, 5 y facilita el disparo del interruptor de circuito, ya sea que la porción de interrupción de circuito esté operando apropiadamente o no. En una modalidad, se proporciona un interruptor de circuito de falla a tierra que tiene un alojamiento, una 10 porción de interrupción de circuito, una porción de restablecimiento, y una porción de seguro contra el restablecimiento. De preferencia, el alojamiento tiene conexiones de fase de línea y fase de carga que son accesibles desde el exterior del alojamiento, y una 15 trayectoria conductora adentro del alojamiento entre las conexiones de fase de línea y de carga. La porción de interrupción de circuito se dispone adentro del alojamiento, y se configura para abrir la trayectoria conductora después de la presentación de una falla a tierra. Los ejemplos de 20 las fallas contempladas incluyen fallas a tierra, fallas de arco, fallas de detección de inmersión, fallas de fugas de aparatos, y fallas de fugas de equipos. La porción de restablecimiento incluye un accionador que también es accesible desde el exterior del alojamiento, y se configura 25 para cerrar la trayectoria conductora después de su accionamiento. De preferencia, la porción de seguro contra el restablecimiento inhibe el cierre de la trayectoria conductora si no está operando la porción de interrupción de circuito, o si existe una condición neutra abierta. La porción de seguro contra el restablecimiento puede ser un seguro de tipo activo que impida el restablecimiento de la trayectoria conductora, o un seguro de tipo pasivo cuyas características inhiban inherentemente el restablecimiento de la trayectoria conductora. El interruptor de circuito puede incluir opcionalmente una porción de disparo dispuesta cuando menos parcialmente adentro del alojamiento. La porción de disparo se configura para abrir la trayectoria conductora independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito. Por consiguiente, en esta configuración, si la porción de interrupción de circuito no está operando apropiadamente, todavía se puede disparar el interruptor de circuito, pero no se puede restablecer, debido a que la operación de restablecimiento utiliza la porción de interrupción de circuito cuando se restablece el interruptor. La presente solicitud también proporciona un método para probar la operación de un cortador de circuito que tiene un alojamiento con conexiones de fase de línea y carga accesibles desde la superficie externa del alojamiento, y una trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea 1 *** í. * ***!***. y de carga. El método incluye los pasos de: 1) activar manualmente una porción de disparo del cortador de circuito para abrir la trayectoria conductora y para hacer posible que la porción de seguro contra el restablecimiento inhiba el cierre de la trayectoria conductora; y 2) activar una porción de restablecimiento para realizar una operación de restablecimiento. Durante la operación de restablecimiento, se activa una porción de interrupción de circuito, y si está operando la porción de interrupción de circuito, la porción de interrupción de circuito deshabilita la porción de seguro contra el restablecimiento, y facilita el cierre de la trayectoria conductora. Sin embargo, si no está operando apropiadamente la porción de interrupción de circuito, la porción de seguro contra el restablecimiento permanece habilitada, de tal manea que se inhibe el cierre de la trayectoria conductora. La presente solicitud también proporciona un sistema de interrupción de circuito que incluye una fuente de energía, un cortador de circuito que tiene, por ejemplo, las porciones de disparo y de seguro contra el restablecimiento independientes anteriormente descritas, conectadas a la fuente de energía, y cuando menos una carga conectada al cortador de circuito. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las modalidades preferidas de la presente solicitud se describen en la presente con referencia a los dibujos, en los cuales a los elementos similares se les dan caracteres de referencia similares, en donde: La Figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo interruptor de circuito de falla a tierra de ejemplo de conformidad con la presente solicitud. La Figura 2 es una vista elevada lateral, parcialmente en sección, de los componentes de un mecanismo de disparo independiente y un mecanismo de restablecimiento para el dispositivo de interrupción de circuito de falla a tierra mostrado en la Figura 1, que ilustra los componentes cuando el dispositivo de interrupción de circuito está en una posición establecida o formando el circuito. La Figura 3 es una vista elevada lateral similar a la Figura 2, que ilustra los componentes del mecanismo de disparo independiente cuando el dispositivo de interrupción de circuito está en una posición de interrupción de circuito. La Figura 4 es una vista elevada lateral similar a la Figura 2, que ilustra los componentes del mecanismo de restablecimiento durante la operación de restablecimiento del dispositivo de interrupción de circuito. Las Figuras 5 a 7 son representaciones esquemáticas de una modalidad del mecanismo de restablecimiento de la presente solicitud, que ilustran un miembro de traba utilizado para hacer una conexión eléctrica entre los conductores de entrada y salida, y para relacionar el mecanismo de restablecimiento con la operación del interruptor de circuito. La Figura 8 es un diagrama esquemático de un circuito para detectar fallas a tierra, y para restablecer el dispositivo de interrupción de circuito de la Figura 1. La Figura 9 es una vista elevada lateral, parcialmente en sección, de los componentes de una modalidad alternativa del mecanismo de disparo independiente, que ilustra los componentes cuando el dispositivo de interrupción de circuito está en una posición establecida o formando el circuito . La Figura 10 es una vista elevada lateral similar a la Figura 9, que ilustra los componentes del mecanismo de disparo independiente alternativo, cuando el dispositivo de interrupción de circuito está en una posición de interrupción de circuito. La Figura 11 es un diagrama de bloques de un sistema de interrupción de circuito de conformidad con la presente solicitud, que incorpora un receptáculo de interruptor de circuito de falla a tierra. La Figura 12 es una vista en perspectiva de un interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra de ejemplo de conformidad con la presente solicitud. La Figura 13 es una vista en sección transversal del interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra de la Figura 12, tomada a lo largo de la línea A-A, que ilustra el interruptor en un estado "activado". La Figura 14 es una vista en sección transversal del interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra de la Figura 12, similar a la Figura 13, y que ilustra el interruptor en un estado "disparado". La Figura 15 es una vista en sección transversal del interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra de la Figura 12, similar a la Figura 13, y que ilustra el interruptor con el seguro contra el restablecimiento en una posición asegurada. La Figura 16 es una vista en sección transversal del interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra de la Figura 12, similar a la Figura 15, y que ilustra el seguro contra el restablecimiento removido de la posición asegurada. La Figura 17 es una vista en sección transversal del interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra de la Figura 12, similar a la Figura 13, y que ilustra el interruptor en un estado "desactivado". La Figura 18 es una vista en sección transversal del interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra de la Figura 12, similar a la Figura 13, y que ilustra la activación parcial de la porción de disparo independiente del interruptor. Las Figuras 19 y 20 son diagramas de circuito para diferentes modalidades del circuito de detección utilizado para detectar las fallas a tierra, y configuraciones de conmutación para un ensamble de conmutación de habilitación de restablecimiento utilizado cuando se restablece el interruptor de circuito. La Figura 21 es otra configuración alternativa de conmutación para el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento utilizado cuando se restablece el interruptor de circuito. La Figura 22 es un diagrama de bloques para el circuito de detección de fallas, para detectar fallas de arco. La Figura 23 es un diagrama esquemático del circuito de monitoreo/interrupción para el circuito de detección de fallas de la Figura 22. La Figura 24 es un diagrama esquemático del circuito de procesamiento para el circuito de detección de fallas de la Figura 22. La Figura 25 es un diagrama esquemático del circuito de monitoreo/interrupción para un interruptor de circuito con capacidades combinadas de detección de fallas, que ilustra el circuito capaz de monitorear las fallas a tierra, y el circuito capaz de monitorear las fallas de arco.

La Figura 26 es un diagrama de bloques para el circuito de detección de fallas, para detectar múltiples tipos de fallas. La Figura 27 es un diagrama esquemático del circuito de monitoreo/interrupción para un interruptor de circuito con capacidades combinadas de detección de fallas, que ilustra el circuito capaz de monitorear las fallas a tierra, y el circuito capaz de monitorear las fallas de arco, tanto en el lado de línea como en el lado de carga. La Figura 28 es un diagrama esquemático del circuito de procesamiento para detectar fallas de arco sobre el lado de línea del circuito de detección de fallas de la Figura 26. La Figura 29 es un diagrama esquemático del circuito de procesamiento para detectar fallas de arco sobre el lado de carga del circuito de detección de fallas de la Figura 26. La Figura 30 es un diagrama esquemático para el generador del disparador de fallas de arco, para el circuito de detección de fallas de la Figura 26. La Figura 31 es un diagrama esquemático de una modalidad alternativa del circuito disparador de SCR; y La Figura 32 es un diagrama de bloques de un sistema de interrupción de circuito de ejemplo para un sistema de distribución de energía del hogar, que incorpora un interruptor de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra, que tiene una operación de seguro contra el restablecimiento de conformidad con la presente solicitud.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Dispositivos de Interrupción de Circuito Restablecibles La presente solicitud se refiere a una familia de dispositivos de interrupción de circuito restablecibles para interrumpir y hacer conexiones eléctricas entre las trayectorias conductoras de entrada y salida asociadas con los dispositivos, y a sistemas que incorporan estos dispositivos. La familia de dispositivos incluye: interruptores de circuito de falla a tierra (GFCI), interruptores de circuito de falla de arco (AFCI), interruptores de circuito de detección de inmersión (IDCI), interruptores de circuito de fugas de aparatos (ALCI), e interruptores de circuito de fugas de equipos (ELCI). En general, cada dispositivo de interrupción de circuito de conformidad con la presente solicitud, tiene una porción de interrupción de circuito, una porción de restablecimiento, y una porción de seguro contra el restablecimiento, y una porción de disparo opcional, que se describirá con mayor detalle más adelante. Las porciones de interrupción de circuito y de restablecimiento de preferencia utilizan componentes electromecánicos para interrumpir y hacer la trayectoria conductora entre los conductores de entrada y salida. De una manera más particular, la porción de interrupción de circuito se utiliza para interrumpir la continuidad eléctrica entre las trayectorias conductoras de entrada y salida (o conductores) al detectar una falla. La operación de las porciones de restablecimiento y de seguro contra el restablecimiento es en conjunto con la operación de la porción de interrupción de circuito, de tal manera que no se puede restablecer la conexión eléctrica entre las trayectorias conductoras si no está operando la porción de interrupción de circuito y/o si existe una condición neutra a abierta . La porción de disparo de preferencia opera independientemente de la porción de interrupción de circuito, de tal manera que, en el caso de que la porción de interrupción de circuito llegue a no ser operativa, el dispositivo todavía se pueda disparar. De preferencia, la porción de disparo se activa manualmente, y utiliza componentes mecánicos para interrumpir las conexiones eléctricas. Sin embargo, la porción de disparo puede utilizar un circuito eléctrico y/o componentes electromecánicos para interrumpir las conexiones eléctricas. Para el propósito de la presente solicitud, la estructura o mecanismos utilizados en los dispositivos de — ** ** *í ?s *i * .i .d interrupción de circuito, mostrados en los dibujos y descritos más adelante en la presente, se incorporan en receptáculos de interruptor de circuito de falla a tierra adecuados para instalarse en una caja de empalmes de un solo conjunto en un hogar, y los interruptores de circuito con interrupción de circuito de falla a tierra adecuados para instalarse en un tablero de interruptores de circuitos. Sin embargo, los mecanismos de acuerdo con la presente solicitud se pueden incluir en cualquiera de los diferentes dispositivos de la familia de dispositivos de interrupción de circuito restablecibles. Pasando ahora a la Figura 1, se muestra un receptáculo de interruptor de circuito de falla a tierra de ejemplo. El receptáculo de interruptor de circuito de falla a tierra 10 tiene un alojamiento 12 que consiste en un cuerpo relativamente central 14, al que se aseguran removiblemente una cara o porción de cubierta 16, y una porción posterior 18. La porción de cara 16 tiene compuertas de entrada 20 para recibir dientes normales o polarizados de una clavija macho del tipo normalmente encontrado en el extremo de un cable de lámpara o aparato (no mostrado) , así como aberturas receptores de dientes de tierra 22, para acomodar una clavija de tres alambres. El receptáculo también incluye un fleje de montaje 24 utilizado para sujetar el receptáculo a una caja de empalmes.

Un accionador de disparo 26, de preferencia un botón, que es parte de la porción de disparo que se va a describir con mayor detalla más adelante, se extiende a través de la abertura 28 en la porción de cara 16 del alojamiento 12. El accionador de disparo se utiliza, en esta modalidad de ejemplo, para disparar mecánicamente el receptáculo de interruptor de circuito de falla a tierra, es decir, para interrumpir la conexión eléctrica entre las trayectorias conductoras de entrada y salida, independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito. Un accionador de restablecimiento 30, de preferencia un botón, que es parte de la porción de restablecimiento, se extiende a través de la abertura 32 en la porción de cara 16 del alojamiento 12. El botón de restablecimiento se utiliza para activar la operación de restablecimiento, la cual restablece la continuidad eléctrica entre las trayectorias conductoras de entrada y salida, es decir, restablece el dispositivo, si está operando la porción de interrupción de circuito. Las conexiones eléctricas hacia el cableaje eléctrico del hogar existente, se hacen por medio de tornillos de fijación 34 y 36, en donde el tornillo 34 es un punto de conexión de entrada (o de línea) , y el tornillo 36 es un punto de conexión de salida (o de carga) . Se debe observa que se localizan dos tornillos de fijación adicionales (no mostrados) sobre el lado opuesto del receptáculo 10. De una manera similar a los tornillos de fijación 34 y 36, estos tornillos de fijación adicionales proporcionan puntos de conexión de entrada y salida. Además, las conexiones de entrada son para los conductores de fase del lado de línea (caliente) y neutro del cableaje del hogar, y la conexiones de salida son para los conductores de fase del lado de carga (caliente) y neutro del cableaje del hogar. Las conexiones de clavija también se consideran conductores de salida. Se proporciona una descripción más detallada de un receptáculo de interruptor de circuito de falla a tierra en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,595,894 la cual se incorpora a la presente en su totalidad como referencia. También se debe observar que los tornillos de fijación 34 y 36 son un ejemplo de los tipos de terminales de cableaje que se pueden utilizar para proporcionar las conexiones eléctricas. Los ejemplos de otros tipos de terminales de cableaje incluyen tornillos de ajuste, sujetadores de presión, placas de presión, conexiones de tipo de empuje, acoplamientos flexibles, y lengüetas de conexión rápida. Haciendo referencia a la Figura 2, la trayectoria conductora entre el punto de conexión de entrada 34 y el punto de conexión de salida 36 (o las compuertas de entrada 20) incluye el brazo de contacto 70, que se puede mover entre las posiciones tensada y no tensada, el contacto movible 72, el contacto fijo 74, y el brazo de contacto 76. Se utilizan un miembro de traba movible 60 y los contactos 72 y 74 para hacer e interrumpir la trayectoria conductora. En la Figura 2 también se muestran los componentes mecánicos utilizados durante la interrupción del circuito y la operaciones de restablecimiento del dispositivo de conformidad con una modalidad de la presente solicitud. Aunque estos componentes mostrados en los dibujos son de una naturaleza electromecánica, la presente solicitud también contempla la utilización de componentes de interrupción de circuito y de restablecimiento de tipo semiconductor, así como otros mecanismos capaces de hacer e interrumpir la continuidad eléctrica. La porción de interrupción de circuito tiene un interruptor de circuito y un circuito electrónico capaz de detectar fallas, por ejemplo desequilibrios de corriente, sobre los conductores caliente y/o neutro. En una modalidad preferida para el receptáculo del interruptor de circuito de falla a tierra, el interruptor de circuito incluye un ensamble de bobina 50, un émbolo 52 que responde a la energización y desenergización del ensamble de bobina, y un golpeador 54 conectado con el émbolo 52. El golpeador 54 tiene un par de golpeadores 56 y 58 que interactúan con el miembro de traba movible 60 utilizado para establecer y restablecer la conexión entre los conductores de entrada y salida. El ensamble de bobina 50 se activa en respuesta a la detección de una falla a tierra, por ejemplo, mediante el circuito de detección mostrado en la Figura 8. La Figura muestra el circuito convencional para detectar fallas a tierra, que incluye un transformador diferencial que detecta los desequilibrios de corriente. La porción de restablecimiento incluye el botón de restablecimiento 30, el miembro de traba movible 60 conectado con el botón de restablecimiento 30, el dedo de traba 64, y los contactos de restablecimiento 62 y 63 que activan temporalmente la porción de interrupción de circuito cuando se oprime el botón de restablecimiento. De preferencia, los contactos de restablecimiento 62 y 63 son contactos momentáneos normalmente abiertos. El dedo de traba 64 se utiliza para acoplarse con el lado R del brazo de contacto 70, y mover el brazo 70 de regreso hasta su posición tensada, en donde el contacto 72 toca al contacto 74. El miembro de traba movible 60, en esta modalidad, es común para cada porción (es decir, las porciones de disparo, de interrupción de circuito, de restablecimiento, y de seguro contra el restablecimiento) , y se utiliza para facilitar la realización, la interrupción, o el seguro de las conexiones eléctricas entre las trayectorias conductoras de entrada y salida. Sin embargo, los dispositivos de interrupción de circuito de acuerdo con la presente solicitud también contemplan modalidades en donde no hay un mecanismo o miembro común entre cada porción o entre ciertas porciones . En la modalidad mostrada en las Figuras 2 y 3, la porción de seguro contra el restablecimiento incluye el dedo de traba 64 que, después de que se dispara el dispositivo, se acopla con el lado L del brazo movible 70, y bloquea el brazo movible 70 del movimiento, de tal manera que se impide que los contactos 72 y 74 se toquen. En esta modalidad, el dedo de traba 64 actúa como un inhibidor activo que impide que se toquen los contactos. De una manera alternativa, se puede utilizar la fuerza natural del brazo movible 70 como un inhibidor pasivo que impida que se toquen los contactos 72 y 74. Haciendo ahora referencia a las Figuras 2 a 4, se muestran los componentes mecánicos de los mecanismos de interruptor de circuito y de restablecimiento en diferentes etapas de operación. En la Figura 2, se muestra el receptáculo del interruptor de circuito de falla a tierra en una posición establecida, en donde el brazo de contacto movible 70 está en una condición tensada, de tal manera que el contacto movible 72 está en acoplamiento eléctrico con el contacto fijo 74 del brazo de contacto 76. Si el circuito de detección del receptáculo del interruptor de circuito de falla a tierra detecta una falla a tierra, se energiza el ensamble de bobina 50 para dirigir el émbolo 52 hacia adentro del ensamble de bobina 50, de tal manera que el golpeador 54 se mueve hacia arriba. Cuando el golpeador se mueve hacia arriba, la pata frontal del golpeador 58 impacta al miembro de traba 60, haciendo que pivotee en una dirección contraria a la de las manecillas del reloj C alrededor de la unión creada por la orilla superior 82 y la superficie interna 84 del dedo 80. En movimiento del miembro de traba 60 remueve el dedo de traba 64 del acoplamiento con el lado R del extremo remoto 73 del brazo de contacto movible 70, y permite que el brazo de contacto 70 regrese a su condición previamente tensada, abriendo los contactos 72 y 74, como se ve en la Figura 3. Se debe observa que la descripción se ha hecho hasta ahora en términos de un solo miembro de traba 60 y un solo brazo de contacto 70. Sin embargo, de preferencia hay dos conjuntos de miembros de traba 60 y brazos de contacto 70: un conjunto para los conductores de fase (o calientes) (del lado de línea y de carga); y el otro conjunto para los conductores neutros (del lado de línea y de carga) .

Además, el golpeador 54 de preferencia tiene dos conjuntos de patas golpeaduras: un conjunto para los conductores de fase (del lado de línea y de carga); y el otro conjunto para los conductores neutros (del lado de línea y de carga) . Después del disparo, se desenergiza el ensamble de bobina 50, de tal manera que el resorte 53 regresa el émbolo 52 hasta su posición extendida original, y el golpeador 54 se mueve hasta su posición original, liberando al miembro de traba 60. En este momento, el miembro de traba 60 está en una posición asegurada, en donde el dedo de traba 64 inhibe el acoplamiento del contacto movible 72 con el contacto fijo 74, como se ve en la Figura 6. Como se observa, el dedo de traba 64 actúa como un inhibidor activo que impide que se toquen los contactos. De una manera alternativa, se puede utilizar la fuerza natural del brazo movible 70 como un inhibidor pasivo que impida que se toquen los contactos 72 y 74. Para restablecer el receptáculo del interruptor de circuito de falla a tierra, de tal manera que se cierren los contactos 72 y 74, y se restablezca la continuidad entre los conductores de entrada y salida, se oprime el botón de restablecimiento 30 lo suficiente para superar la fuerza de retorno del resorte 90, y mover el miembro de traba 60 en la dirección de la flecha A, como se ve en la Figura 4. Mientras se está oprimiendo el botón de restablecimiento 30, el dedo de traba 64 hace contacto con el lado L del brazo de contacto movible 70, y al oprimir continuamente el botón de restablecimiento 30, se fuerza al miembro de traba para superar la fuerzas de tensión ejercida por el brazo 70, haciendo que se cierre el contacto de restablecimiento 62 sobre el brazo 70 al restablecer el contacto 63. El cierre de los contactos de restablecimiento activa la operación del interruptor de circuito, por ejemplo, mediante el estímulo de una falla, de tal manera que el émbolo 52 mueve al golpeador 54 hacia arriba, de tal modo que la pata del golpeador 58 impacta al miembro de traba 60, pivoteando al miembro de traba en la dirección de la flecha C, mientras que el miembro de traba 60 continúa moviéndose en la dirección de la flecha A. Como un resultado, se levanta el dedo de traba 64 sobre el lado L del extremo remoto 73 del brazo de contacto movible 70, sobre el lado R del extremo remoto del brazo de contacto movible, como se ve en la Figura 7. El brazo de contacto 70 regresa a su posición no tensada, abriendo los contactos 62 y 63, para terminar la activación de la porción de interrupción de circuito, desenergizando de esta manera el ensamble de bobina 50. Después de que se activa la operación del interruptor de circuito, se desenergiza el ensamble de bobina 50, de tal manera que el émbolo 52 regresa a su posición extendida original, y el golpeador 54 libera al miembro de traba 60, de tal modo que el dedo de traba 62 está en una posición de restablecimiento, como se ve en la Figura 5. La liberación del botón de restablecimiento hace que el miembro de traba 60 y el brazo de contacto movible 70 se muevan en la dirección de la flecha B, hasta que el contacto 72 se acopla eléctricamente con el contacto 74. Haciendo nuevamente referencia a las Figuras 2 y 3, la porción de disparo de acuerdo con esta modalidad de la presente solicitud, incluye un accionador de disparo 26, de preferencia un botón, que se puede mover entre una posición establecida, en donde se permite que los contactos 72 y 74 se cierren o hagan contacto, como se ve en la Figura 2, y una posición de disparo en donde se hace que se abran los contactos 72 y 74, como se ve en la Figura 3. El resorte 100 normalmente fuerza al botón de disparo 26 hacia la posición establecida. La porción de disparo también incluye un brazo de disparo 102 que se extiende desde el botón de disparo 26, de tal manera que una superficie 104 del brazo de disparo 102 se mueve hasta hacer contacto con el miembro de traba movible 60, cuando se mueve el botón de disparo hacia la posición de disparo. Cuando el botón de disparo 26 está en la posición establecida, la superficie 104 del brazo de disparo 102 puede estar en contacto con, o en estrecha proximidad a, el miembro de traba movible 60, como se ve en la Figura 2. En la operación, al oprimir el botón de disparo 26, el botón de disparo pivotea alrededor del punto T del brazo de pivote 106 que se extiende desde el fleje 24, de tal manera que la superficie 104 del brazo de disparo 102 puede hacer contacto con el miembro de traba movible 60. Cuando se mueve el botón de disparo hacia la posición de disparo, el brazo de disparo 102 también entra a la trayectoria de movimiento del dedo 80 asociado con el botón de restablecimiento 30, bloqueando de esta manera el dedo 80 de un movimiento adicional en la dirección de la flecha A. Mediante el bloqueo del movimiento del dedo 80, el brazo de disparo 102 inhibe la activación de la operación de restablecimiento, y por consiguiente, inhibe la activación simultánea de las operaciones de disparo y restablecimiento. Al oprimir adicionalmente el botón de disparo 26, se hace que el miembro de traba movible 60 pivotee alrededor del punto P (Figura 3) en la dirección de la flecha C. El movimiento pivotal del miembro de traba 60 hace que el dedo de traba 64 se mueva para salirse del contacto con el brazo de contacto movible 70, de tal manera que el brazo 70 regresa a su condición no tensada, y se interrumpe la trayectoria conductora. El restablecimiento del dispositivo se logra como describió anteriormente. Se describirá una modalidad alternativa de la porción de disparo con referencia a las Figuras 9 y 10. En esta modalidad, la porción de disparo incluye un botón de disparo 26 que se puede mover entre una posición establecida, en donde se permite que los contactos 72 y 74 se cierren o hagan contacto, como se ve en la Figura 9, y una posición de disparo, en donde se hace que se abra los contactos 72 y 74, como se ve en la Figura 10. El resorte 110 normalmente fuerza al botón de disparo 26 hacia la posición establecida. La porción de disparo también incluye un brazo de disparo 112 que se extiende desde el botón de disparo 26, de tal manera que un extremo distal 114 del brazo de disparo está en contacto movible con el miembro de traba movible 60. Como se observó anteriormente, el miembro de traba movible 60, en esta modalidad, es común a las porciones de disparo, de interrupción de circuito, de restablecimiento, y de seguro contra el restablecimiento, y se utiliza para hacer, interrumpir, o asegurar las conexiones eléctricas entre las trayectorias conductoras de entrada y salida. En esta modalidad, el miembro de traba movible 60 incluye una porción inclinada 60a que facilita la abertura y el cierre de los contactos eléctricos 72 y 74 cuando se mueve el botón de disparo 26 entre las posiciones establecida y de disparo, respectivamente. Para ilustrar, cuando el botón de disparo 26 está en la posición establecida, el extremo distal 114 del brazo de disparo 112 hace contacto con el lado superior de la porción de rampa 60a, como se ve en la Figura 9. Cuando se oprime el botón de disparo 26, el extremo distal 114 del brazo de disparo 112 se mueve a lo largo de la rampa, y pivotea al miembro de traba 60 alrededor del punto P en la dirección de la flecha C, haciendo que los dedos de traba 64 del miembro de traba 60 se muevan para salirse del contacto con el brazo de contacto movible 70, de tal modo que el brazo 70 regresa a su condición no tensada, y se interrumpe la trayectoria conductora. El restablecimiento del dispositivo se logra como se describió anteriormente. Utilizando la característica de seguro contra el restablecimiento descrita anteriormente, se permite el restablecimiento del dispositivo de interruptor de circuito de falla a tierra, o de cualquiera de los otros dispositivos de la familia de dispositivos interruptores de circuito, solamente si está operando la porción de interrupción de circuito. Por consiguiente, la prueba de la porción de interrupción de circuito ocurre durante la operación de restablecimiento. Además, si la porción de interrupción de circuito llega a no ser operativa después de que se establezca el dispositivo, el mecanismo de disparo independiente todavía puede disparar el dispositivo. En otras palabras, el dispositivo de interrupción de circuito de conformidad con la presente solicitud, se puede disparar, ya sea que la porción de interrupción de circuito esté operando apropiadamente o no. El dispositivo de interrupción de circuito de conformidad con la presente solicitud, se puede utilizar en sistemas eléctricos, mostrados en el diagrama de bloques de ejemplo de la Figura 11. El sistema incluye una fuente de energía 120, tal como energía de corriente alterna en un hogar, cuando menos un dispositivo de interrupción de circuito 10 eléctricamente conectado a la fuente de energía, y una o más cargas 122 conectadas al dispositivo de interrupción de circuito. Como un ejemplo de este sistema, la energía de corriente alterna suministrada a la caja de empalmes de un solo conjunto en un hogar, se puede conectar a un receptáculo de interruptor de circuito de falla a tierra que tenga las características de disparo y de seguro contra el restablecimiento independientes descritas anteriormente, y se instala en la caja de empalme. Entonces, los aparatos del hogar que se conectan en el receptáculo, llegan a ser la carga o cargas del sistema.

Interruptores de Circuito Como se observó anteriormente, la presente solicitud contempla diferentes tipos de dispositivos de interrupción de circuito. El receptáculo restablecible con protección de fallas descrito anteriormente es un ejemplo.

Otro ejemplo es un interruptor de circuito restablecible con protección de fallas. En general, estos interruptores de circuito se utilizan como dispositivos de protección de circuito ramal restablecibles, que son capaces de abrir una trayectoria conductora que suministre energía eléctrica hacia diferentes cargas en un sistema de distribución de energía (o en un subsistema) , si ocurre una falla, o si se excede el valor nominal de la corriente del interruptor de circuito.

Estos interruptores de circuito también se pueden restablecer para cerrar la trayectoria conductora. La trayectoria conductora normalmente se divide entre un lado de línea y un lado de carga. Por consiguiente, el interruptor de circuito tiene las conexiones de fase de línea y de carga (o de energía) . El lado de línea tiene una conexión de fase de línea, y el lado de carga tiene una conexión de fase carga. La conexión de fase de línea se conecta a la energía suministrada, y la conexión de fase de carga se conecta a una o más cargas. Las conexiones son puntos de conexión en donde se pueden conectar conductores externos al interruptor de circuito. Estas conexiones pueden ser, por ejemplo, dispositivos de sujeción eléctricos, tales como tornillos de fijación, orejas o placas de fijación, que aseguran el conductor externo al interruptor de circuito, así como conducen electricidad. Como se observó anteriormente, los interruptores de circuito de conformidad con la presente solicitud, pueden proporcionar protección de fallas para diferentes tipos de fallas o combinaciones de fallas. Los ejemplos de las diferentes fallas contempladas incluyen fallas a tierra, fallas de arco, fallas de detección de inmersión, fallas de fugas de aparatos, y fallas de fugas de equipos. Aunque se contemplan muchos tipos diferentes de interruptores de circuito de protección de fallas, las siguientes descripciones son para los interruptores de circuito GFCI y para los interruptores de circuito AFCI.

Cortadores de Circuito con Interruptor de Circuito de Falla a Tierra. Ahora se describirá una modalidad de ejemplo de un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra que incorpora un seguro contra el restablecimiento. En general, cada cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra de acuerdo con la presente solicitud, tiene una porción de interrupción de circuito, una porción de restablecimiento, y un seguro contra el restablecimiento. El cortador de circuito con interruptor de circuito de falla a tierra también puede incluir una porción de disparo que opera independientemente de la porción de interrupción de circuito. Las porciones de interrupción de circuito y de restablecimiento, de preferencia utilizan componentes electromecánicos para cortar (abrir) y hacer (cerrar) la trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga. Sin embargo, se pueden utilizar componentes eléctricos, tales como interruptores de estado sólido y circuitos de soporte, para abrir y cerrar la trayectoria conductora. De una manera similar a las modalidades descritas anteriormente, la porción de interrupción de circuito se utiliza para cortar automáticamente la continuidad eléctrica en la trayectoria conductora (es decir, abrir la trayectoria conductora) entre las conexiones de fase de línea y de carga, al detectar una falla a tierra. La porción de restablecimiento se utiliza para deshabilitar el seguro contra el restablecimiento, y para permitir el cierre de la trayectoria conductora. Es decir, la porción de restablecimiento permite restablecer la continuidad eléctrica en la trayectoria conductora desde la conexión de línea hasta la conexión de carga. La operación de las porciones de restablecimiento y de seguro contra el restablecimiento es en conjunto con la operación de la porción de interrupción de circuito, de tal manera que la trayectoria eléctricamente conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga no se puede restablecer si la porción de interrupción de circuito no está operando, y/o si existe una condición neutra abierta . Los interruptores de circuito con una porción de disparo independiente todavía se pueden disparar, es decir, todavía se puede abrir la trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga, inclusive cuando la porción de interrupción de circuito no esté operando. De preferencia, la porción de disparo se activa manualmente, y utiliza componentes mecánicos para abrir la trayectoria conductora. Sin embargo, la porción de disparo puede utilizar i h? í*** componentes eléctricos, tales como interruptores de estado sólido y circuitos de soporte, y/o componentes electromecánicos, tales como interruptores de relé, para abrir la trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga. Haciendo ahora referencia a la Figura 12, el cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra 200 tiene un alojamiento 210 configurado para instalarse en tableros de interruptores de circuitos convencionales (no mostrados) . Las conexiones de energía de línea y de carga (fase) 212 y 214, y las conexiones neutras de línea y de carga 216 y 218, son accesibles desde el exterior del alojamiento 210, y se proporcionan para conectar el interruptor de circuito al cableaje externo. Un accionador 220 se extiende a través de la superficie externa del alojamiento 210, y se utiliza para establecer manualmente la condición o el estado operativo del cortador de circuito. Un accionador de disparo 222, que se describirá con mayor detalle más adelante, se extiende a través de la superficie externa del alojamiento 210. El accionador de disparo 222 se utiliza, en esta modalidad de ejemplo, para disparar mecánicamente el cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra, independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito. Haciendo referencia a la Figura 13, se utiliza un ensamble de control de energía 224, que forma una porción de la trayectoria conductora, para hacer y cortar la trayectoria conductora. En general, el ensamble de control de energía 224 opera de una manera similar a la operación de un interruptor de palanca. En la modalidad de ejemplo mostrada en las Figuras 13 a 18, el ensamble de control de energía 224 incluye el accionador 220, que se puede mover entre las posiciones "activada", "desactivada", y "de disparo", y un par de contactos eléctricos 226 y 228 que se abren y se cierran dependiendo del estado en que esté el cortador de circuito. De preferencia, uno de los contactos es fijo en relación con el otro. Por ejemplo, en la modalidad mostrada en la Figura 13, el contacto fijo 226 se conecta a, o se forma monolíticamente en, la conexión de energía de línea 212, y el contacto movible 228 se conecta a, o se forma monolíticamente en, el brazo de contacto movible 230. Sin embargo, la presente solicitud también contempla configuraciones de cortadores de circuito en donde cada contacto es movible en relación con el otro. El brazo de contacto movible 230 se conecta pivotalmente al accionador 220, de tal manera que el movimiento del accionador se traduce a un movimiento del brazo de contacto 230, o el movimiento del brazo de contacto 230 se traduce a un movimiento del accionador 220. De preferencia, el brazo de contacto 230 se puede mover entre una posición cerrada, en donde los contactos 226 y 228 están cerrados, y se completa la trayectoria conductora (Figura 13) , y una posición abierta en donde los contactos 226 y 228 están abiertos, y se corta la trayectoria conductora (Figura 14). Cuando los contactos están cerrados, el cortador de circuito 200 está en un estado "activado", de tal manera que puede fluir la electricidad desde la conexión de línea hasta la conexión de carga, y se arma la protección de falla a tierra. Cuando los contactos están abiertos, el cortador de circuito 200 puede estar en un estado "disparado" o en un estado "desactivado". En el estado "disparado", no puede fluir la corriente desde la conexión de línea hasta la conexión de carga, y se habilita el seguro contra el restablecimiento. En el estado "desactivado", no puede fluir la corriente desde la conexión de línea hasta la conexión de carga, pero no se habilita el seguro contra el restablecimiento . Un ensamble de disparo/restablecimiento 240 se acopla operativamente con el ensamble de control de energía 224, y se utiliza para la protección de falla a tierra y el restablecimiento del cortador de circuito 200. En esta modalidad, el ensamble de disparo/restablecimiento opera como la porción de interrupción de circuito y la porción de restablecimiento descritas anteriormente. Cuando el ensamble de disparo/restablecimiento opera para proporcionar protección de fallas, el ensamble opera como la porción de interrupción de circuito. Cuando el ensamble de disparo/restablecimiento 240 opera para restablecer el cortador de circuito, el ensamble opera como la porción de restablecimiento. El ensamble de disparo/restablecimiento también proporciona la protección de corriente para el cortador de circuito 200. Es decir, si la corriente que fluye desde la conexión de línea hasta la conexión de carga excede a un valor nominal de corriente previamente determinado para el cortador de circuito (por ejemplo, 15 amperes), entonces el ensamble de disparo/restablecimiento responderá a haciendo que el ensamble de control de energía 224 abra la trayectoria conductora, por ejemplo, se abrirán los contactos 226 y 228. El ensamble de disparo/restablecimiento 240 de acuerdo con esta modalidad de ejemplo, incluye el enlace mecánico 242 al ensamble de control de energía y al circuito de detección incluido en el tablero de cableaje 244. El circuito de detección, cuyos ejemplos se muestran en las Figuras 19 a 21, se utiliza para detectar las fallas a tierra, y es similar al circuito de detección mostrado en la Figura 8. Sin embargo, también se pueden utilizar otros circuitos conocidos capaces de detectar las fallas a tierra. El enlace mecánico 242 del ensamble de prueba/restablecimiento incluye un brazo de control 246, un brazo de traba 248 que se acopla moviblemente al soporte del brazo de traba 250, - ,*.i t **. *.,*.* y un controlador de brazo de traba 252. El brazo de control 246 se acopla operativamente con el brazo de contacto movible 230 mediante el resorte 254, de tal manera que, si el accionador 220 está en la posición "activada" (Figura 13) , el atrape de brazo de control 256 se traba liberablemente al brazo de traba 248 para armar la protección de falla a tierra, como se ve en la Figura 13. De una manera similar, cuando el accionador 220 está en la posición "desactivada" (Figura 17), el atrape de brazo de control 256 se traba liberablemente al brazo de traba 248, como se ve en la Figura 17. Cuando el accionador 220 está en la posición "disparada" (Figura 14), el atrape de brazo de control 256 se desacopla del brazo de traba 248, y se habilita el seguro contra el restablecimiento. Se debe observar que, en esta modalidad, el atrape de brazo de control 256 también opera como el seguro contra el restablecimiento, el cual se describirá con mayor detalla más adelante. El controlador de brazo de traba 252 incluye un solenoide 258 y un enlace de brazo de traba 260 que acopla del brazo de traba 248 al pistón del solenoide 262, de tal manera que el movimiento del pistón de solenoide se traduce a un movimiento pivotal del brazo de traba 248. El ensamble de disparo/restablecimiento 240 también incluye un ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270, que se activa mediante el activador de conmutador 264 asegurado al « * ..* _, .. ,. * . ... *, ' * brazo de traba 248. El ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento se proporciona para inducir o simular una condición de falla a tierra en el circuido detección, de tal manera que se active la porción de 5 interrupción de circuito para deshabilitar el seguro contra el restablecimiento, como se describirá con mayor detalle más adelante. Como se observa, el brazo de traba 248 se puede mover pivotalmente en relación con el soporte de brazo de traba 250. En adición, el brazo de traba también se puede 10 mover en una dirección paralela al soporte de brazo de traba 250, de tal manera que el movimiento hacia arriba del brazo de traba 248 hace que el accionador del conmutador 264 se mueva de una manera que active el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270, el cual a su vez activa 15 a la porción de interrupción de circuito, si está operando. Si la porción de interrupción de circuito no está operando, no se puede restablecer el cortador de circuito. En las Figuras 19 a 21 se muestran diferentes configuraciones de conmutación para el ensamble de conmutador de habilitación de 20 restablecimiento 270. Por ejemplo, en la Figura 19, el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270 incluye un contacto fijo 272, que puede ser un fleje de alambre rígido, que induzca y/o simule una falla a tierra cuando entren en contacto el contacto fijo 272 y el 25 accionador de conmutador 264 del brazo de traba 248. La simulación de la falla a tierra hace que se energice el solenoide 258. La energía para el circuito de la Figura 19 se suministra mediante la conexión del lado de línea. En la Figura 20, el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270 incluye un par de conmutadores momentáneos 274 y 276. En algunos diseños de cortador de circuito, la energía hacia el circuito de detección es desde el lado de carga, de tal manera que, cuando el cortador de circuito dispara energía hacia el circuito de detección, se desactiva. En esta modalidad, el conmutador 276 es un conmutador momentáneo normalmente cerrado. Cuando está en la posición cerrada, el conmutador 276 energiza el circuito de detección desde el lado de carga de los contactos del cortador, y cuando se activa durante una operación de restablecimiento, energiza momentáneamente al circuito de detección desde la conexión del lado de línea 212 y luego regresa a la posición normalmente cerrada si se restablece el cortador de circuito. El conmutador 274 de preferencia se configura de tal manera que se abre cuando se cierran los contactos 226, 228, y de tal manera que se cierra cuando se abren los contactos del cortador 226, 228. Para evitar condiciones de falla a tierra simuladas no intencionales, el conmutador 274 se abre antes de que se cierren los contactos del cortador de circuito 226, 228, y el conmutador 274 se cierra después de que se abran los i *k ?, ****.&* t*** **?. *. **. tS££**,ií.* contactos del cortador de circuito 226, 228. Esto funciona para introducir una condición de falla simulada al circuito de detección. Cuando se está energizando el circuito de detección a partir del lado de carga, y los contactos del cortador están abiertos, no se activa el solenoide 258. Cuando se está realizando una operación de restablecimiento, de tal manera que la energía se conmuta temporalmente hacia el lado de línea mediante el conmutador 276, el solenoide se puede energizar para permitir el restablecimiento del cortador de circuito. En la Figura 21, el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270 incluye una serie de contactos de conmutador 280, 282, 284, 286, y 288, que se activan o se desactivan en secuencia (dependiendo de su estado normal) por la presión desde el accionador del conmutador 264 cuando el brazo de traba 248 se mueve en la dirección U (Figura 15), cuando se está moviendo el accionador 220 hasta la posición "desactivada". Por ejemplo, el movimiento inicial del accionador del conmutador 264 corta el contacto 280 del contacto 282. La presión continua hace que el contacto 282 se cierre con el contacto 284. Una presión adicional hace que el contacto 286 se cierre con el contacto 288, lo cual introduce un voltaje de fase al circuito de detección, simulando de esta manera una falla a tierra. Se debe observar que ambas modalidades, la energía se conecta al circuito de detección desde el lado de conexión de carga cuando el cortador de circuito 200 está en los estados "activado", "desactivado", o "disparado", y se suministra energía al circuito de detección desde el lado de conexión de línea mientras se restablece el cortador de circuito. Para prevenir múltiples disparos del solenoide, el ensamble del conmutador de habilitación de restablecimiento de preferencia se configura para inducir y/o simular la condición de falla a tierra mientras está en la condición asegurada, hasta que el solenoide 258 dispara el brazo de traba 248 y libera el atrape del brazo de control 256, o se libera el accionador 220. Por consiguiente, en la modalidad de la Figura 19, el accionador del conmutador 264 se coloca sobre el brazo de traba 248, de tal manera que, cuando se deshabilita el seguro contra el restablecimiento, el brazo de traba 248, y por consiguiente el accionador del conmutador 264, se mueve alejándose del ensamble del conmutador de habilitación de restablecimiento, en respuesta a la fuerza del resorte 265, de tal manera que se desactiva el conmutador. La porción del ensamble de disparo/restablecimiento utilizada para realizar la operación de disparo también se diseña como la porción de interrupción de circuito, y la porción del ensamble de disparo/restablecimiento utilizada fc¿j*¿«a a.-<&«-. ^A para realizar la operación de restablecimiento también se diseña como la porción de restablecimiento. Además, la porción del ensamble de disparo/restablecimiento utilizada para realizar la protección de corriente, también se diseña 5 como la porción de protección de corriente. Haciendo ahora referencia a las Figuras 14 y 15, el seguro contra el restablecimiento inhibe el movimiento del accionador 220 del ensamble de control de energía 220 desde la posición "disparada" hasta la posición "desactivada", de 10 tal manera que no se puede restablecer el cortador de circuito. En la modalidad mostrada en las Figuras 14 y 15, el seguro contra el restablecimiento opera como un seguro activo en donde el seguro inhibe activamente (o impide) el movimiento del accionador 220 desde la posición "disparada" 15 hasta la posición "desactivada". Sin embargo, el seguro contra el restablecimiento también se puede configurar para inhibir pasivamente el movimiento del accionador 220, por ejemplo, mediante la operación inherente de un resorte. El seguro contra el restablecimiento incluye el atrape del brazo 20 de control 256 conectado a, o formado en, el brazo de control 246, de tal manera que, cuando se mueve manualmente el accionador 220 en la dirección de la flecha F, hacia la posición "desactivada", el atrape 256 se acopla con la superficie 248a del brazo de traba 248, la cual inhibe el 25 movimiento del accionador 220. * **** -rt'. rtí*¡tír?Htí<r-*i?<*?** ..*í .í-~-** *i i ...* . * .*. * .?~.,**.. . ., **. *. * * > *** *., á* * *** *********** ** * * . ********************** En esta modalidad, la trayectoria conductora se extiende desde la conexión de energía de línea 212 hasta la conexión de energía de carga 214 por medio del ensamble de control de energía 224, el ensamble de disparo/restableci-miento, y el ensamble del transformador 290. El ensamble del transformador incluye un transformador diferencial y una bobina de tierra/neutra mostrada en las Figuras 19 y 20. Normalmente, los cortadores de circuito se restablecen moviendo primero el accionador 220 hasta la posición "desactivada", y moviendo luego el accionador hasta la posición "activada". Mientras se está llevando a cabo esta secuencia de movimientos del accionador, el brazo de control 246 y el brazo de traba 248 se mueven, de tal manera que se traba liberablemente el atrape del brazo de control 256 al brazo de traba 248. El cortador de circuito está en el estado "activado", de tal manera que se cierra la trayectoria conductora, y se arma la protección de falla a tierra . Ahora se describirá la operación de la modalidad del cortador de circuito 200 de conformidad con la presente solicitud, con referencia a las Figuras 13 a 18. Como se observa, el accionador 220 se puede mover entre las posiciones "activada", "desactivada", y "disparada", en donde la posición "disparada" está normalmente entre las posiciones "activada" y "desactivada". Para poner el cortador de circuito en la posición "activada" (desde la posición "desactivada", Figura 17), el accionador 220 del ensamble de control de energía 224 se mueve en la dirección de la flecha O. Cuando está en la posición "activada" (Figura 13) , se cierra la trayectoria conductora entre las conexiones de línea y de carga, se traba liberablemente el atrape del brazo de control 256 al brazo de traba 248, como se ve en la Figura 13, y el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270 está en su estado normal. En este punto, el cortador de circuito está en el estado "activado", en donde está armada la protección de falla a tierra, y el cortador es capaz de disparase. Si el circuito de detección detecta una falla, se energiza el solenoide 258, de tal manera que se retrae el pistón del solenoide 262, haciendo que el enlace del brazo de traba 260 jale el brazo de traba 248 alejándose del brazo de control 246. Una vez que el brazo de traba 248 se mueve suficientemente lejos del brazo de control 246, se libera el atrape del brazo de control 256 del brazo de traba 248. Después de que se libera el atrape 256, la tensión del resorte 254 hace que el brazo de control 246 pivotee en la dirección de la flecha P' permitiendo que el brazo 230 pivotee en la dirección P, haciendo que se abran los contactos 226, 228, y que se mueva automáticamente el accionador 220 hasta la posición "disparada", como se ve en la Figura 14. En este momento, el cortador de circuito está en el estado "disparado". Cuando el cortador de circuito está en el estado "disparado", se habilita la porción de seguro contra el restablecimiento del cortador, como se ve en la Figura 14, de tal manera que no se puede restablecer el cortador de circuito, a menos que esté operando la porción de interrupción de circuito para deshabilitar el seguro contra el restablecimiento. La Figura 15 muestra el atrape del brazo de control 256 (es decir, el seguro contra el restablecimiento) en una posición de seguro, en donde el atrape 256 está acoplado con la superficie 248a del brazo de traba 248, impidiendo de esta manera un movimiento adicional del accionador 220 hacia la posición "desactivada". Para restablecer el cortador de circuito, el movimiento adicional del accionador 220 en la dirección de la flecha F activa el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270 (de tal manera que, si está operando la porción de interrupción de circuito, se energizará el solenoide 258, haciendo que el enlace del brazo de traba 260, y por lo tanto, el brazo de traba 248, se retraigan. Cuando se retrae el brazo de traba 248, se desacopla el atrape del brazo de control 256 del brazo de traba 248, de tal manera que ya no se inhibe el movimiento del accionador 220 hasta la posición "desactivada", como se ve en la Figura 17.

Haciendo nuevamente referencia a las Figuras 13 y 14, la porción de disparo de acuerdo con esta modalidad de la presente solicitud incluye el accionador de disparo 222 y el brazo de disparo 292. De preferencia, el accionador de disparo 222 es un botón que se puede mover entre una posición establecida, en donde se permite que se cierren los contactos 226 y 228 (como se ve en la Figura 13) , y una posición de disparo, en donde se hace que se abran los contactos 226 y 228 (como se ve en la Figura 14) . El resorte 294 normalmente fuerza al botón de disparo 222 hacia la posición establecida. El brazo de disparo 292 se extiende desde el botón de disparo 222, de tal manera que una superficie 296 del brazo de disparo 292 puede moverse en contacto con el brazo de control 246 cuando se mueve el botón de disparo 222 hacia la posición de disparo (es decir, cuando se oprime el botón de disparo) . Para disparar el cortador de circuito 200 independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito, se oprime el accionador de disparo 222, de tal manera que la superficie 296 del brazo de disparo 292 empuja contra el brazo de control 246, y la superficie 309 del brazo de disparo 292 empuja contra el brazo de traba 248, haciendo que se libere el atrape del brazo de control 256 del brazo de traba 248. La tensión del resorte 254 hace que el brazo de contacto 246, y por lo tanto el contacto 228, pivotee alejándose del contacto fijo 226, abriendo de esta manera la trayectoria conductora.

Cortadores de Circuito de Interruptor de Circuito de Falla de Arco. Ahora se describirá una modalidad de ejemplo de un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco que incorpora un seguro contra el restablecimiento. En general, cada cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco de acuerdo con la presente solicitud, tiene una porción de interrupción de circuito, una porción de restablecimiento, y un seguro contra el restablecimiento. De una manera similar al cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra, las porciones de interrupción de circuito y de restablecimiento de preferencia utilizan componentes electromecánicos para cortar (abrir) y hacer (cerrar) la trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga. Sin embargo, se pueden utilizar componentes eléctricos, tales como conmutadores de estado sólido y circuitos de soporte, para abrir y cerrar la trayectoria conductora. De una manera similar a las modalidades descritas anteriormente, la porción de interrupción de circuito se utiliza para acortar automáticamente la continuidad eléctrica en la trayectoria conductora (es decir, abrir la trayectoria conductora) entre las conexiones de fase de línea y de carga después de detectar una falla de arco. La porción de restablecimiento se utiliza para deshabilitar el seguro contra el restablecimiento, y para permitir el cierre de la trayectoria conductora. Es decir, la poción de restablecimiento permite restablecer la continuidad eléctrica en la trayectoria conductora desde la conexión del lado de línea hasta la conexión del lado de carga. La operación de las porciones de restablecimiento y de seguro contra el restablecimiento, es en conjunto con la operación de la porción de interrupción de circuito, de tal manera que no se puede restablecer la trayectoria eléctricamente conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga si no está operando la porción de interrupción de circuito, y/o si existe una condición neutra abierta . De una manera similar al cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra, un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco también puede incluir una porción de disparo que opere independientemente de la porción de interrupción de circuito. Los cortadores de circuito de interruptor de circuito de falla de arco con esta porción de disparo todavía se pueden disparar, es decir, todavía se puede abrir la trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga, inclusive cuando llegue a dejar de operar la porción de interrupción de circuito. De preferencia, la porción de disparo se activa manualmente, y utiliza componentes mecánicos para abrir la trayectoria conductora. Sin embargo, la porción de disparo puede utilizar componentes eléctricos, tales como conmutadores de estado sólido y circuitos de soporte, y/o componentes electromecánicos, tales como conmutadores de relé y circuitos de soporte, para abrir la trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga. Las porciones de interrupción de circuito, de restablecimiento, de seguro contra el restablecimiento, y de disparo opcional de acuerdo con esta modalidad, son sustancialmente iguales a aquéllas para la modalidad del cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra anteriormente descrita. Estas porciones se muestran en las Figuras 12 a 18, y para mayor simplicidad, no se repiten las descripciones de estas porciones. Una diferencia entre los cortadores de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra y de interruptor de circuito de falla de arco, es el circuito de detección utilizado para detectar fallas. Las Figuras 22 a 24 muestran una modalidad de ejemplo del circuito de detección que se puede utilizar para detectar fallas de arco. Sin embargo, se puede encontrar una descripción más detallada del circuito de detección de falla de arco en la Solicitud Pendiente en Propiedad Común con Número de Serie 08/994,772, presentada el 19 de diciembre de l. l **?.****l i. ,*:*l* **. . 1997, la cual se incorpora a la presente en su totalidad como referencia. En adición, se proporcionan técnicas alternativas para detectar fallas de arco en las Solicitudes Pendientes en Propiedad Común con Números de Serie 08/993,745 y 08/995,130, ambas de las cuales se incorporan a la presente como referencia. En general, el circuito de detección se puede configurar para monitorear la trayectoria conductora de fase 410 (Figura 22) ya sea en el lado de línea de la trayectoria conductora, en el lado de carga de la trayectoria conductora, o tanto en el lado de línea como de carga de la trayectoria conductora. El circuito de detección también se puede configurar para implementar muchas de las diferentes técnicas capaces de monitorear una o más trayectorias conductoras, y determinar si las señales sobre una trayectoria conductora comprenden una falla de arco. De una manera similar a la modalidad del cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra anteriormente descrita, el circuito de detección también opera para interrumpir la energía de corriente alterna sobre cuando menos la trayectoria conductora de fase, abriendo los contactos 226 y 228 (que se ven en la Figura 13) por medio del accionamiento del solenoide 258. En la modalidad de la Figura 22, la trayectoria conductora 410 se extiende desde la conexión de energía de línea 212 hasta la conexión de energía de carga 214 por medio del ensamble de control de energía 224, el ensamble de disparo/restablecimiento 240, y el ensamble de transformador 430. La siguiente es una descripción de una modalidad de ejemplo del circuito de detección contemplado por la presente solicitud. Haciendo referencia a la Figura 22, el circuito de detección incluye una porción de control de trayectoria 411, una porción de recogimiento 412, y una porción de procesamiento 414. La porción de control de trayectoria 411 proporciona energía al circuito utilizado para detectar fallas de arco y a los componentes utilizados para abrir la trayectoria conductora, si se detecta una falla de arco. La porción de recogimiento 412 monitorea la trayectoria conductora 410, y recoge las señales ruidosas desde la trayectoria conductora, que pueden incluir fallas de arco. La porción de procesamiento 414 recibe las señales de arco y 1) determina si las señales de arco incluyen una falla de arco, y 2) proporciona una señal de disparo para abrir la trayectoria conductora si se detecta una falla de arco. Haciendo referencia a la Figura 23, se muestra un diagrama esquemático de ejemplo para las porciones de control de trayectoria y de recogimiento 411 y 412. En esta modalidad, la porción de control de trayectoria 411 incluye un circuito de suministro de energía 418 conectado a las conexiones de fase de línea y neutra 212 y 216, respectivamente, y un SCR 422 que energiza selectivamente el solenoide 258. El suministro de energía también proporciona energía, normalmente 26 voltios, al circuito de procesamiento, a través del resistor de caída de voltaje 417 y el capacitor 419, mostrados en la Figura 23. El capacitor 423 impide que los picos de voltaje sobre la línea hagan que el SCR 422 se dispare inadvertidamente, y el resistor 425 impide que flote la compuerta SCR 422, y se asegura de que el SCR se desactive cuando se vaya la señal TRIG_AFCI (descrita más adelante) . El resistor 427 se utiliza para bajar el voltaje desde la señal TRIG_AFCI hasta un nivel adecuado para el SCR 422. La porción de recogimiento 412 incluye el ensamble de transformador 430 que recoge las señales ruidosas, que puede incluir fallas de arco, sobre la trayectoria conductora 410. Sin embargo, las señales ruidosas también se pueden detectar utilizando un acoplamiento capacitivo por medio de capacitores acoplados a la trayectoria conductora 410. Las técnicas para utilizar el acoplamiento capacitivo sobre la línea de corriente alterna con el fin de detectar señales de voltaje ruidosas son conocidas, y se pueden utilizar en lugar del ensamble de transformador 430. El ensamble de transformador 430 incluye un núcleo magnético 431 y una bobina 432 construida utilizando, por ejemplo, técnicas de diseño de ferrita toroidal conocidas. De preferencia, el material de ferrita y la proporción de vueltas de núcleo magnético 431 y de la bobina 432 se seleccionan para alcanzar una resonancia natural de aproximadamente 1.5 MHz. Un resistor 434 en combinación con el capacitor 436, forman una red amortiguadora de resonancia para recoger la frecuencia de banda amplia. Esta configuración hace posible que el circuito de detección reaccione a un rango más amplio de señales ruidosas a partir de diferentes fuentes, en lugar de limitar al circuito de detección a detectar señales dentro de un espectro de frecuencia limitado. La señal generada por el ensamble de transformador 430 se transfiere al capacitor 438, el cual realiza una función de desacoplamiento de corriente directa, y los diodos 440, 442 impiden que entren señales de bajo nivel menores de 0.06 V de pico a pico, al circuito de procesamiento. La salida de señales por la porción de recogimiento 412 se identifica como una señal de arco, marcada como DETECTAR_BAJO ARCO, y se transfiere a la porción de procesamiento 414. Como se observa, la porción de procesamiento determina si la señal ruidosa, DETECTAR_ARCO, incluye características que se califiquen como una falla de arco. En la Figura 24 se muestra un diagrama esquemático que ilustra el circuito de procesamiento 414. El circuito de procesamiento 414 incluye un amplificador 450, un filtro 452, un rectificador 454, y un detector de picos 456. El amplificador 450 incluye una red divisora de resistores que incluye los resistores 458 y 460, que determinan el máximo rango dinámico del amplificador 450. El 5 amplificador 450 también incluye un amplificador operativo (amp op) 462, que tiene una ganancia fija proporcionada por los resistores 464 y 466. La entrada positiva del amplificador operativo 462 se enlaza al potencial de tierra mediante el resistor 468, y la entrada negativa del 10 amplificador operativo 462 se conecta a la unión de los resistores 464 y 466, como se muestra en la Figura 24. La salida del amplificador operativo 462 se introduce al circuito de selección de frecuencia, tal como el filtro 452. De preferencia, el filtro 452 es un filtro 15 activo de paso alto Butterworth de segundo orden, que proporciona una mejor respuesta de corte que los filtros pasivos. Sin embargo, también se pueden utilizar diseños de filtro de tipo pasivo, tales como filtros LC. El filtro 452 incluye un amplificador operativo 470 conectado a una red RC 20 que incluye los capacitores 472, 474, y los resistores 476, 478, 480, que realizan la función de filtración. La utilización de los capacitores y resistores en conjunto con el amplificador operativo 470 proporciona un rodamiento más escarpado en la ganancia de frecuencia menor de 500 KHz de lo 25 que se lograría con los componentes pasivos solamente. De preferencia, las características operativas internas del amplificador operativo 470 proporcionan el límite superior a las frecuencias altas pasadas por el filtro 452. Para permitir la máxima utilización de las características de alta 5 frecuencia del amplificador operativo 470, la ganancia del amplificador operativo de preferencia se establece en la unidad. El filtro 452 permite la detección de fallas de arco, inclusive cuando se estén utilizando las líneas de energía de corriente alterna (incluyendo la trayectoria 10 conductora) para comunicaciones de datos, que normalmente se presentan a frecuencias menores de 500 KHz. La salida del filtro 452 se introduce en el rectificador 454, que de preferencia es un rectificador de onda completa. El rectificador 454 incluye un amplificador 15 operativo 482 que tiene su entrada positiva conectada a tierra, y su entrada negativa conectada a su línea de retroalimentación. El rectificador 454 proporciona un nivel de ganancia variable, dependiendo de si la señal de entrada desde el filtro 452 es positiva o negativa. Para ilustrar, 20 para las señales de entrada positivas la ganancia es cero, y para las señales negativas la ganancia se determina mediante la proporción de los resistores 484 y 486. Si la señal de entrada es positiva en relación con la tierra, la salida del amplificador operativo 482 es negativa, lo cual polariza la 25 entrada negativa del amplificador operativo bajando a través del diodo 488, hasta que quede igual a la entrada positiva. Por consiguiente, el amplificador tiene una ganancia de cero. Por otra parte, si la entrada de la señal a la entrada negativa es negativa en relación con la tierra, la salida del amplificador operativo 482 es positiva, y la corriente de retroalimentación fluye a través del diodo 490 y del resistor 486. La salida de señales desde el rectificador 454 es en la forma de un voltaje de corriente directa en impulsos, que se alimenta al detector de picos 456. El detector de picos 456 tiene una fuente de corriente constante que incluye al amplificador operativo 492, al diodo 494, y a los resistores 496, 498, y 499. La fuente de corriente constante responde al voltaje de corriente directa en impulsos desde el rectificador 454, y proporciona una curva de carga lineal a través del capacitor 500. La velocidad de carga del capacitor 500 es proporcional al número de señales positivas que se introducen al detector de picos desde el rectificador 454. Como se muestra en la Figura 24, el capacitor 500 se está descargando continuamente a través del resistor 502. En adición, el detector de picos 456 funciona como un integrador, y como un circuito de demora de tiempo que ayuda a impedir que el circuito reaccione a espigas de arco de vida corta aceptables creadas cuando, por ejemplo, se dispara un t¿LAAÍ -^.t conmutador, o se conecta un aparato. Las señales de arco que son detectadas por el circuito de procesamiento 414 se pueden categorizar en tres tipos principales: señales de arco altas, bajas, y muy bajas. En la presencia de una señal de arco alta, la salida del rectificador 454 incluye un número sustancial de impulsos de corriente directa, de tal manera que la salida de corriente por la fuente de corriente constante carga rápidamente el capacitor 500, haciendo que el voltaje a través del capacitor alcance a un voltaje de rompimiento de diodo zener del transistor de salida 504 relativamente rápido. Cuando la señal detectada es una señal de arco baja, el detector de picos 456 genera impulsos que son más dispersos, haciendo que el voltaje a través del capacitor 500 se eleve más lentamente, demorando de esta manera el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 504. En este caso, aunque el resistor 502 descarga continuamente el capacitor 500, si los impulsos desde el rectificador 554 continúan durante un tiempo suficiente para cargar completamente el capacitor 500, puede ocurrir el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 504. Cuando la señal detectada es una señal de arco muy baja, la velocidad de descarga del capacitor 500 por medio del resistor 502 es mayor o igual a la velocidad de carga del -*. *A. ai jaikt.1. capacitor 500. Por consiguiente, el voltaje a través del capacitor 500 no alcanza un nivel suficientemente alto para ocasionar el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 504. La salida del transistor 504, marcada como TRIG_AFCI, es la señal de disparo para el SCR 422 (como se ve en la Figura 23) . Por consiguiente, la señal TRIG_AFCI se introduce a la compuerta del SCR 422 a través del resistor 427, el cual activa el SCR, y por lo tanto, energiza el solenoide 258. Como se describió anteriormente, la energización del solenoide 258 hace que se abran los contactos 226 y 228, o permite restablecer el cortador de circuito. El solenoide 258 se desenergiza después de que se remueve la señal de compuerta, y la corriente alterna rectificada se reduce hasta un nivel cercano a cero. Como se observa, el resistor 425 se asegura de que la compuerta del SCR 422 se desactive cuando no haya ninguna señal TRIG_AFCI. Se debe observar que, si un arco está corriente arriba desde el cortador de circuito, la abertura de los contactos impide que la porción de recogimiento recoja las señales ruidosas (incluyendo el arco) . Si el arco es corriente abajo desde el cortador de circuito, la abertura de los contactos extingue el arco, y por consiguiente, remueve la señal TRIG_AFCI . La operación del cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco es similar a la operación del cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra descrita anteriormente con referencia a las Figuras 13 a 18. En la operación, el accionador 220 se puede mover entre las posiciones "activada", "desactivada", y "disparada", en donde la posición "disparada" normalmente está entre las posiciones "activada" y "desactivada". Para poner el cortador de circuito en la posición "activada" (desde la posición "desactivada", Figura 17), el accionador 220 del ensamble de control de energía 224 se mueve en la dirección de la flecha 0. Cuando está en la posición "activada" (Figura 13) , se cierra la trayectoria conductora entre las conexiones de línea y de carga, se traba liberablemente el atrape del brazo de control 256 al brazo de traba 248, como se ve en la Figura 13, y el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270 está en su estado normal. En este punto, el cortador de circuito está en el estado "activado", en donde se arma la protección de falla de arco, y el cortador es capaz de disparar. Si el circuito de detección descrito anteriormente para las Figuras 22 a 24, detecta una falla de arco, se energiza el solenoide 258, de tal manera que se retrae el pistón del solenoide 262, haciendo que el enlace del brazo de traba 260 jale el brazo de traba 248 alejándolo del brazo de control 246. Una vez que el brazo de traba 248 se mueve suficientemente lejos del brazo de control 246, se libera el atrape del brazo de control 256 del brazo de traba 248. Después de que se libera el atrape 256, la tensión en el resorte 254 hace que el brazo de control 246 pivotee en la dirección de la flecha P, permitiendo que el brazo 230 pivotee en una dirección P', haciendo que se abra los contactos 226, 228, y que se mueva automáticamente el accionador 220 hasta la posición "disparada", como se ve en la Figura 14. En este momento, el cortador de circuito está en el estado "disparado". Cuando el cortador de circuito está en el estado "disparado", se habilita la porción de seguro contra el restablecimiento del cortador, como se ve en la Figura 14, de tal manera que no se puede restablecer el cortador de circuito, a menos que esté operando la porción de interrupción de circuito para deshabilitar el seguro contra el restablecimiento. La Figura 15 muestra el atrape del brazo de control 256 (es decir, el seguro contra el restablecimiento) en una posición de seguro, en donde el atrape 256 está acoplado con la superficie 248a del brazo de traba 248, impidiendo de esta manera un movimiento adicional del accionador 220 hacia la posición "desactivada". Para restablecer el cortador de circuito, el movimiento adicional del accionador 220 en la dirección de la flecha F activa el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270, al cerrar el conmutador 271, que de preferencia es un conmutador momentáneo. El cierre del conmutador 271 dispara el generador de impulsos 273, el cual produce un impulso que activa el oscilador 275 durante un período de tiempo finito a una frecuencia resonante de 5 aproximadamente 1.5 MHz. Un ejemplo de un impulso adecuado es un impulso de 10 milisegundos con baja corriente, por ejemplo del orden de aproximadamente 1-10 mA. Si está operando la porción de interrupción de circuito, la activación del ensamble del conmutador de habilitación de 10 restablecimiento 270, que simula una falla, energiza al solenoide 258, haciendo que el enlace del brazo de traba 260, y por lo tanto, el brazo de traba 248, se retraigan. Cuando se retrae el brazo de traba 248, se desacopla el atrape del brazo de control 256 del brazo de traba 248, de tal manera 15 que ya no se inhibe el movimiento del accionador 220 hasta la posición "desactivada", como se ve en la Figura 17.

Cortadores de Circuito con Capacidades Combinadas de Detección de Fallas . 20 La presente solicitud también contempla cortadores de circuito que incorporan capacidades de protección de fallas para más de un tipo de falla. Por ejemplo, el cortador de circuito se puede configurar con protección de falla a tierra y falla de arco, o el cortador de circuito se puede 25 configurar con protección de falla a tierra y de falla por detección de inmersión. La construcción de estos cortadores de circuito puede ser similar a la mostrada en las Figuras 12 a 18, y para mayor simplicidad, no se repite. Es decir, estos cortadores de circuito incluirían una porción de interrupción de circuito, una porción de restablecimiento, una porción de seguro contra el restablecimiento, y opcionalmente una porción de disparo independiente. Una diferencia en estos cortadores de circuito con protección de fallas combinadas estaría en el circuito de detección utilizado para detectar fallas. El diagrama de bloques de la Figura 22, en combinación con el diagrama esquemático de la Figura 25, muestran el circuito de detección para una modalidad de un cortador de circuito que tiene capacidades de protección de falla a tierra y de falla de arco. Las Figuras 26 a 30 muestran el circuito de detección para otra modalidad de un cortador de circuito que tiene capacidades de protección de falla a tierra y de falla de arco. Estas modalidades son de ejemplo. La presente solicitud contempla cortadores de circuito con cualquier número de capacidades de protección de fallas en cualquier combinación. La siguiente descripción de la Figura 25 es una modalidad de ejemplo del circuito de detección adecuado para utilizarse en un cortador de circuito con capacidades combinadas de protección de fallas, en esta modalidad, la trayectoria conductora 410 se extiende desde la conexión de energía de línea 212 hasta la conexión de energía de carga 214 por medio del ensamble de control de energía 224 (como se ve en la Figura 13) , el ensamble de disparo/restablecimiento 240 (como se ve en la Figura 13) , el ensamble de transformador 550, y el ensamble de transformador 552. En general, el circuito de detección incluye una porción de control de trayectoria 411, una porción de recogimiento 412, y una porción de procesamiento 414 (como se ve en la Figura 24) similar a la modalidad de la Figura 22. La porción de control de trayectoria 411 proporciona energía al circuito utilizado para detectar fallas de tierra y fallas de arco, y a los componentes utilizados para abrir la trayectoria conductora si se detecta una falla a tierra o una falla de arco. La porción de recogimiento 412 monitorea la trayectoria conductora 410, y recoge 1) las fallas a tierra y las fallas neutras a tierra, y 2) las señales ruidosas desde la trayectoria conductora, que puede incluir fallas de arco. La porción de procesamiento 414 (como se ve en la Figura 24) recibe las señales de arco desde la porción de recogimiento, y 1) determina si las señales ruidosas incluyen una falla de arco, y 2) proporciona una señal de disparo para abrir la trayectoria conductora si se detecta una falla de arco. En esta modalidad, la porción de procesamiento 414 es igual que la porción de procesamiento 414 descrita anteriormente con referencia a la Figura 24, y no se repite.

Haciendo nuevamente referencia a la Figura 25, la porción de control de trayectoria 411 incluye un circuito de suministro de energía 560 conectado a las conexiones de fase de línea y neutra 212 y 216, respectivamente, el SCR 562, y el circuito disparador de SCR 564. El suministro de energía proporciona energía, normalmente corriente alterna rectificada, al SCR 562, y proporciona energía, normalmente 26 voltios, a los componentes de las porciones de recogimiento y procesamiento 412 y 414, y la porción del interruptor de circuito de falla a tierra. El solenoide 258 se energiza selectivamente en respuesta a la salida del circuito disparador de SCR 564, lo cual da como resultado la abertura y/o cierre de los contactos 226 y 228. De preferencia, el circuito disparador de SCR 564 realiza una función OR (ó) , de tal manera que ya sea una señal disparadora de falla a tierra o de falla de arco, dispare el SCR 562. La porción de recogimiento 412 incluye un recogimiento de falla a tierra y un recogimiento de falla de arco. El recogimiento de falla a tierra incluye un ensamble de transformador 550 que tiene un transformador diferencial 470, y un transformador neutro a tierra 572, ambos acoplados a un circuito integrado 580. El circuito integrado 580 se utiliza para detectar las fallas a tierra, y para producir una señal de disparo, marcada como TRIG GFCI, al circuito disparador de SCR 564. Los ejemplos de los circuitos integrados adecuados incluyen el National Semiconductor LM1851, y el Raytheon RA9031. Como se observó anteriormente, este circuito de detección de falla a tierra es conocido. El recogimiento de falla de arco incluye un ensamble de transformador 552 que recoge las señales de corriente ruidosas, las cuales pueden incluir fallas de arco, sobre la trayectoria conductora. Sin embargo, también se pueden detectar señales de voltaje ruidosas utilizando un acoplamiento capacitivo por medio de capacitores acoplados a la trayectoria conductora de fase. Las técnicas para utilizar el acoplamiento capacitivo sobre la línea de corriente alterna son conocidas . El ensamble de transformador 552 tiene un núcleo magnético 590 y una bobina 592 construidos utilizando, por ejemplo, técnicas de diseño de ferrita toroidal conocidas. De preferencia, el material de ferrita y la proporción de vueltas del núcleo magnético 590 y de la bobina 592 se seleccionan para lograr una resonancia natural de aproximadamente 1.5 MHz. Un resistor 594, en combinación con el capacitor 596, forma una red amortiguadora de resonancia para el recogimiento de la frecuencia de banda amplia. Esta configuración de recogimiento de falla de arco hace posible que el circuito de detección reaccione a un rango más amplio de señales ruidosas desde diferentes fuentes, en lugar de ' li h?*********.** * ******, «*. *** * * * **~**.4 * ** mt .***, * - t * .^* **, **, **.„ ,?******s***^. **** **** *. * * *. *. , limitar al circuito de detección a detectar señales dentro de un espectro de frecuencia limitado. La señal generada por el ensamble de transformador 552 se transfiere al capacitor 598, el cual realiza una función de desacoplamiento de corriente directa, y los diodos 600, 602 impiden que entren señales de bajo nivel menores de aproximadamente 0.06 V de pico a pico al circuito de procesamiento 414. La salida de señal por la porción de recogimiento se identifica como una señal de arco, marcada como DETECTAR ARCO, y se transfiere a la porción de procesamiento 414. Como se observa, la porción de procesamiento determina si la señal ruidosa incluye características que la califiquen como una falla de arco. En la operación del cortador de circuito con las capacidades combinadas de protección de fallas de acuerdo con la modalidad de las Figuras 22 y 25, es similar a la operación de los cortadores de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra y de interruptor de circuito de falla de arco descritos anteriormente con referencia a las Figuras 13 a 24, excepto que responde a la detección de uno o más tipos de fallas. En la operación, el accionador 220 (como se ve en la Figura 17, se puede mover entre las posiciones "activada", "desactivada", y "disparada", en donde la posición "disparada" normalmente está entre las posiciones "activada" y "desactivada". Para poner el cortador de circuito en la posición "activada" (desde la posición "desactivada", Figura 17), el accionador 220 del ensamble de control de energía 224 se mueve en la dirección de la flecha 0. Cuando está en la posición "activada" (Figura 13), se cierra la trayectoria conductora entre las conexiones de línea y de carga, se traba liberablemente el atrape del brazo de control 256 al brazo de traba 248, como se ve en la Figura 13, y el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270 está en su estado normal. En este punto, el cortador de circuito está en el estado "activado", en donde se arma la protección de falla de arco, y el cortador es capaz de disparar. Si el circuito de detección descrito anteriormente para las Figuras 22 y 25 detecta una falla (por ejemplo, una falla de arco o una falla a tierra) , se energiza el solenoide 258, de tal manera que se retrae el pistón del solenoide 262, haciendo que el enlace del brazo de traba 260 jale el brazo de traba 248 alejándolo del brazo de control 246. Una vez que el brazo de traba 248 se mueve suficientemente lejos del brazo de control 246, se libera el atrape del brazo de control 256 del brazo de traba 248. Después de que se libera el atrape 256, la tensión en el resorte 254 hace que el brazo de control 246 pivotee en la dirección de la flecha P', permitiendo que el brazo 230 pivotee en una dirección P, haciendo que se abra los contactos 226, 228, y que se mueva automáticamente el accionador 220 hasta la posición "disparada", como se ve en la Figura 14. En este momento, el cortador de circuito está en el estado "disparado" . Cuando el cortador de circuito está en el estado "disparado", se habilita la porción de seguro contra el restablecimiento del cortador, como se ve en la Figura 14, de tal manera que no se puede restablecer el cortador de circuito, a menos que esté operando la porción de interrupción de circuito para deshabilitar el seguro contra el restablecimiento. La Figura 15 muestra el atrape del brazo de control 256 (es decir, el seguro contra el restablecimiento) en una posición de seguro, en donde el atrape 256 está acoplado con la superficie 248a del brazo de traba 248, impidiendo de esta manera un movimiento adicional del accionador 220 hacia la posición "desactivada". Para restablecer el cortador de circuito, el movimiento adicional del accionador 220 (como se ve en la Figura 16) en la dirección de la flecha F activa el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270, (como se en la Figura 5) , al cerrar el conmutador 271, que de preferencia es un conmutador momentáneo. El cierre del conmutador 271 dispara el generador de impulsos 273, el cual produce un impulso que activa el oscilador 275 durante un período de tiempo finito a una frecuencia resonante de aproximadamente 1.5 MHz. Un ejemplo de un impulso adecuado es un impulso de 10 milisegundos con baja corriente, por ejemplo del orden de aproximadamente 1-10 mA. Si está operando la porción de interrupción de circuito, la activación del ensamble del conmutador de habilitación de restablecimiento 270, que simula una falla, energiza al solenoide 258, haciendo que el enlace del brazo de traba 260, y por lo tanto, el brazo de traba 248, se retraigan. Cuando se retrae el brazo de traba 248, se desacopla el atrape del brazo de control 256 del brazo de traba 248, de tal manera que ya no se inhibe el movimiento del accionador 220 hasta la posición "desactivada", como se ve en la Figura 17. Se debe observar que, en la modalidad de la Figura 25, la porción del interruptor de circuito de falla a tierra no se activa para el restablecimiento. Sin embargo, puede ser deseable activar los circuitos de prueba tanto para la porción del interruptor de circuito de falla a tierra como para la porción del interruptor de circuito de falla de arco del dispositivo, de tal manera que, cuando se restablezca el dispositivo, se prueben ambas porciones antes de que se restablezca el dispositivo. Una descripción de esta modalidad se describe dentro de la siguiente modalidad. Puede ser deseable que el circuito de detección señale en general la localización de una falla de arco dentro de un circuito ramal. Para realizar esto, se agrega un segundo recogimiento de falla de arco a la porción de recogimiento 412, mostrada en la Figura 25, de tal manera que la porción de recogimiento 412 produzca dos señales de arco separadas que representen señales de arco recogidas sobre los lados de línea y de carga. Esta modalidad del circuito de detección se muestra en las Figuras 26 a 30. En esta modalidad, la línea de corriente alterna (es decir, las trayectorias conductoras de fase de línea y neutra) se divide en dos segmentos diferentes separados por el recogimiento de falla a tierra de la porción de recogimiento 412. La línea de corriente alterna se divide para las señales de alta frecuencia, mientras que no es afectada la transmisión de energía normal de 50 ó 60 Hz. Haciendo referencia a la Figura 27, los recogimientos de falla de arco de línea y de tierra de preferencia se separan mediante los ensambles de transformador 570 y 572 y los transformadores de ferrita o salientes 604 y 606 localizados sobre cada lado de los ensambles de transformador. Los transformadores de ferrita funcionan para mejorar la impedancia de la línea de corriente alterna a las señales de alta frecuencia. El recogimiento de falla de arco del lado de línea incluye el ensamble de transformador 610, que tiene un núcleo magnético 612 y una bobina 614. El núcleo magnético 612 y la bobina 614 se construyen utilizando, por ejemplo, técnicas de diseño de ferrita toroidal conocidas. De preferencia, el .* ** ***** * * material de ferrita y la proporción de vueltas del núcleo magnético 612 y de la bobina 614, se seleccionan para alcanzar una resonancia natural de aproximadamente 1.5 MHz. Un resistor 610, en combinación con el capacitor 618, forman una red amortiguadora de resonancia para el recogimiento de la frecuencia de banda amplia. Esta configuración hace posible que el circuito de detección reaccione a un rango más amplio de señales ruidosas desde diferentes fuentes, en lugar de limitar al circuito de detección a detectar señales dentro de un espectro de frecuencia limitado. El recogimiento del lado de carga es igual que el recogimiento de falla de arco descrito anteriormente con referencia a la Figura 25, y para mayor simplicidad, no se repite. De una manera similar a las modalidades anteriormente descritas, la señal de arco también se puede detectar utilizando un acoplamiento capacitivo por medio de los capacitores tanto sobre el recogimiento del lado de línea como sobre el recogimiento del lado de carga. Las técnicas para utilizar el acoplamiento capacitivo sobre la línea de corriente alterna son conocidas. En las Figuras 28 y 29, respectivamente, se muestran diagramas esquemáticos que ilustran el circuito de procesamiento de línea 414a, y el circuito de procesamiento de carga 414b. En esta modalidad, cada circuito de procesamiento incluye cuatro etapas de procesamiento: un i. i ¡i ,*-.-*- *. *-»* ? *. , . ¿*a* <tí i. amplificador AGC, un filtro, un rectificador, y un detector de picos. Haciendo referencia a la Figura 28, en el circuito de procesamiento de línea 414a, se alimenta la señal 5 DETECTAR_ARC0 DE_LINEA al amplificador de control automático de ganancia 620, el cual incluye una primer red divisora de resistores, que tiene los resistores 630, 632, y 634, que determinan el máximo rango dinámico del amplificador de control automático de ganancia 620. El control de 10 retroalimentación se proporciona a través del transistor de efecto de campo (FET) 636, que actúa como una resistencia variable en paralelo con el resistor 632. Una segunda red divisora de resistores, que incluye los resistores 638 y 640, proporciona un nivel de voltaje para la compuerta del FET 15 636. De preferencia, una señal de retroalimentación, marcada como LINEA_AGC, introducida al FET 636, es proporcional a un nivel de señal desarrollado sobre el lado de carga. De una manera similar, una señal de retroalimentación, marcada como CARGA_AGC, retroalimentada al amplificador de control 20 automático de ganancia en el circuito de carga (descrito más adelante en la presente, en relación con la Figura 29) de preferencia es proporcional al nivel de señal desarrollado sobre el lado de línea. Esta configuración proporciona una diferenciación adicional entre las señales de arco del lado 25 de línea y del lado de carga detectadas por el recogimiento ??ltiW pt? f^»rWiÍlet»^A.ja.«.»»^ t+t i .m*ít*t***i* - .>* t * ? . ? *. * * . .. ***..** * * ... -, ** **** „ .. «¡ta************> .*****?ki. * ¡¡. *-* de falla de arco. El amplificador de control automático de ganancia 420 también incluye un amplificador operativo (amp op) 642, que tiene una ganancia fija proporcionada por los resistores 644 y 646. El resistor 644 de preferencia es un resistor variable que permite acoplar la ganancia base del amplificador de control automático de ganancia tanto en el circuito de procesamiento de línea 414a como el circuito de procesamiento de carga 414b. La entrada positiva del amplificador operativo 642 se conecta a tierra mediante el resistor 648, y la entrada negativa del amplificador operativo se conecta a los resistores 644 y 646, como se muestra. Para ilustrar el efecto de la retroalimentación del FET 636, asuma que los resistores 630, 632, y 634 son iguales. Si no hay retroalimentación sobre la señal LINEA_AGC, el FET 636 es un circuito abierto, y el 67 por ciento de la señal de DETECTAR_ARCO_LINEA entra al amplificador operativo 642. Con una retroalimentación completa sobre la LINEA_AGC, el FET 636 se satura, de tal manera que solamente el 50 por ciento de la señal de DETECTAR_ARCO_LINEA entra al amplificador operativo 642. Mediante la alteración de los valores de los resistores 630, 632, y 634, y de los resistores 638 y 640, se puede variar el peso y la responsibidad del amplificador con control automático de ganancia.

**** La salida del amplificador operativo 642 se introduce al circuito de selección de frecuencia, tal como el filtro 622. De preferencia, el filtro 622 es un filtro activo de paso alto Butterworth de segundo orden, que proporciona una mejor respuesta de corte que los filtros pasivos. Sin embargo, también se pueden utilizar diseños de filtro de tipo pasivo, tales como filtros LC. De preferencia, el filtro 622 incluye un amplificador operativo 650 conectado a una red RC, que incluye los capacitores 652, 654, y los resistores 656, 658, 660, que realizan la función de filtración. La utilización de los capacitores y resistores en conjunto con el amplificador operativo 650, proporciona un rodamiento más escarpado en la ganancia de frecuencia menor de 500 KHz, que normalmente se alcanzaría con los componentes pasivos solamente. De preferencia, las características operativas internas del amplificador operativo 650 proporcionan el límite superior a las altas frecuencias pasadas por el filtro 622. Para permitir la máxima utilización de las características de alta frecuencia del amplificador operativo 650, la ganancia del amplificador operativo de preferencia se establece en la unidad. El filtro 622 permite la detección de fallas de arco, inclusive cuando se estén utilizando las líneas de energía de corriente alterna (incluyendo la trayectoria conductora) para comunicaciones de datos, que normalmente ocurren a frecuencias menores de 500 KHz. La salida de filtro 622 se introduce al rectificador 624, que de preferencia es un rectificador de onda completa. De preferencia, el rectificador 624 se configura para rectificar los voltajes de entrada en el rango de milivoltios, y para proporcionar un voltaje de corriente directa para los detectores de picos 626. El rectificador 624 incluye un amplificador operativo 670 que tiene su entrada positiva conectada a tierra, y su entrada negativa conectada a su trayectoria de retroalimentación. El rectificador 624 proporciona un nivel de ganancia variable, dependiendo de si la señal de entrada desde el filtro 622 es positiva o negativa. Para ilustrar, para las señales de entrada positiva la ganancia es cero, y para las señales negativas la ganancia de preferencia es determinada por la proporción de los resistores 672 y 674. Si la señal de entrada es positiva en relación con la tierra, la salida del amplificador operativo 670 es negativa, lo cual jala la entrada negativa del amplificador operativo bajando a través del diodo 676, hasta que sea igual a la entrada positiva. Por consiguiente, el amplificador operativo 670 tiene una ganancia de cero. Por otra parte, si la entrada de señal hacia la entrada negativa es negativa en relación con la tierra, la salida del amplificador operativo 674 es positiva, y la corriente de retroalimentación fluye a través del diodo 678 y el resistor 674, y la ganancia es establecida por los resistores 672 y 674. La salida de señal desde el rectificador 624 es en la forma de un voltaje de corriente directa en impulsos, que se alimenta al detector de picos 626. El detector de picos 626 tiene una fuente de corriente constante que incluye el amplificador operativo 680, el diodo 682, y los resistores 684, 686, y 688. La fuente de corriente constante responde al voltaje de corriente directa en impulsos desde el rectificador 624, y proporciona una curva de carga lineal a través del capacitor 690. La velocidad de carga del capacitor 690 es proporcional al número de señales positivas introducidas al detector de picos 626 desde el rectificador 624. Como se muestra en la Figura 28, el capacitor 690 se está descargando continuamente a través del resistor 692. En adición, el detector de picos 626 funciona como un integrador, y como un circuito de demora de tiempo que ayuda a impedir que el circuito reaccione a espigas de arco de vida corta aceptables creadas cuando, por ejemplo, se dispara un conmutador, o se conecta un aparato. Las señales de arco que son detectadas por el circuito de procesamiento 414a se pueden categorizar en tres tipos principales: señales de arco altas, bajas, y muy bajas. En la presencia de una señal de arco alta, la salida del rectificador 624 incluye un número sustancial de impulsos de corriente directa, de tal manera que la salida de corriente por la fuente de corriente constante carga rápidamente el capacitor 690, haciendo que el voltaje a través del capacitor 5 690 alcance a un voltaje de rompimiento de diodo zener del transistor de salida 694 relativamente rápido. Cuando la señal detectada es una señal de arco baja, el detector de picos 626 genera impulsos que son más dispersos, haciendo que el voltaje a través del capacitor 690 10 se eleve más lentamente, demorando de esta manera el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 694. En este caso, aunque el resistor 692 descarga continuamente el capacitor 690, si los impulsos desde el rectificador 624 continúan durante un tiempo suficiente para 15 cargar completamente el capacitor 690, puede ocurrir el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 694. Cuando la señal detectada es una señal de arco muy baja, la velocidad de descarga del capacitor 690 por medio 20 del resistor 692 es mayor o igual a la velocidad de carga del capacitor 690. Por consiguiente, el voltaje a través del capacitor 690 no alcanza un nivel suficientemente alto para ocasionar el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 694. 25 La salida del transistor 694, marcada como LINEA_SALIDA, se introduce al generador de disparo de falla de arco 700 (como se ve en la Figura 30) , que, como se describe más adelante, proporciona la señal disparadora para el SCR 562, haciendo que se energice el solenoide 258, y que se abran los contactos 226 y 228, o permite el restablecimiento del cortador de circuito. Además, el voltaje de salida del detector de picos 626, designado como CARGA_AGC, se utiliza como la señal de retroalimentación para el amplificador con control automático de ganancia, en el circuito de procesamiento de carga 414b. Haciendo ahora referencia a la Figura 29, se muestra el circuito de procesamiento de carga 414b. En el circuito de procesamiento de carga, se alimenta la señal DETECTAR_ARCO_CARGA hacia un amplificador con control automático de ganancia 710, que tiene una primer red divisora de resistores que incluye los resistores 712, 714, y 716, y determina el máximo rango dinámico del amplificador con control automático de ganancia 710. El control de retroalimentación se proporciona a través del transistor de efecto de campo (FET) 718, el cual actúa como una resistencia variable en paralelo con el resistor 714. Una segunda red divisora de resistores, que incluye los resistores 720 y 722, proporciona un nivel de voltaje para la compuerta del FET 718. Como se observa, de preferencia, una señal de retroalimentación, marcada como CARGA AGC, introducida al FET ,4 í ** ** .*. ?. ***** ..* .**.. * *** 718, de preferencia es proporcional al nivel de la señal de retroalimentación LINEA_AGC desarrollada sobre el lado de carga . El amplificador con control automático de ganancia 710 también incluye un amplificador operativo 724 que tiene una ganancia fija proporcionada por resistores 726 y 728. La entrada positiva del amplificador operativo 724 se conecta a tierra por medio del resistor 730, y la entrada negativa del amplificador operativo 724 se conecta a los resistores 726 y 728, como se muestra. La salida del amplificador operativo 724 se introduce al circuito de selección de frecuencia, tal como el filtro 732. De una manera similar al circuito de procesamiento de línea, el filtro 732 de preferencia es un filtro activo de paso alto Butter orth de segundo orden, que proporciona una mejor respuesta de corte que los filtros pasivos. Sin embargo, también se pueden utilizar diseños de filtro de tipo pasivo, tales como filtros LC. De preferencia, el filtro 732 incluye un amplificador operativo 734 conectado a una red RC, que incluye los capacitores 736, 738, y los resistores 740, 742, 744, que realizan la función de filtración. La utilización de los capacitores y resistores en conjunto con el amplificador operativo 734, proporciona un rodamiento más escarpado en la ganancia de frecuencia menor de 500 KHz, que t ****** i:.l.- -l , í,-, se alcanzaría con los componentes pasivos solamente. De preferencia, las características operativas internas del amplificador operativo 734 proporcionan el límite superior a las altas frecuencias pasadas por el filtro 732. Para permitir la máxima utilización de las características de alta frecuencia del amplificador operativo 734, la ganancia del amplificador operativo de preferencia se establece en la unidad. El filtro 732 permite la detección de fallas de arco, inclusive cuando se estén utilizando las líneas de energía de corriente alterna (incluyendo la trayectoria conductora) para comunicaciones de datos, que normalmente ocurren a frecuencias menores de 500 KHz. La salida de filtro 732 se introduce al rectificador 750, que de preferencia es un rectificador de onda completa. De preferencia, el rectificador 750 se configura para rectificar los voltajes de entrada en el rango de milivoltios, y para proporcionar un voltaje de corriente directa para los detectores de picos 762. El rectificador 750 incluye un amplificador operativo 752 que tiene su entrada positiva conectada a tierra, y su entrada negativa conectada a su trayectoria de retroalimentación. El rectificador 624 proporciona un nivel de ganancia variable, dependiendo de si la señal de entrada desde la porción del filtro es positiva o negativa. Para ilustrar, para las señales de entrada positiva la ganancia es cero, y para las i .?**í*i ? *?,Í . *L .Í..** .: * **AÁ*.^* señales negativas la ganancia es determinada por la proporción de los resistores 754 y 756. Si la señal de entrada es positiva en relación con la tierra, la salida del amplificador operativo 752 es negativa, lo cual jala la entrada negativa del amplificador operativo bajando a través del diodo 760, hasta que sea igual a la entrada positiva. Por consiguiente, el amplificador tiene una ganancia de cero. Por otra parte, si la entrada de señal hacia la entrada negativa es negativa en relación con la tierra, la salida del amplificador operativo 752 es positiva, y la corriente de retroalimentación fluye a través del diodo 758 y el resistor 756, y la ganancia es establecida por los resistores 754 y 756. La salida de señal desde el rectificador 750 es en la forma de un voltaje de corriente directa en impulsos, que se alimenta al detector de picos 762. El detector de picos 762 tiene una fuente de corriente constante que incluye el amplificador operativo 764, el diodo 766, y los resistores 768, 770, y 772. La fuente de corriente constante responde al voltaje de corriente directa en impulsos desde el rectificador 750, cuya salida proporciona una curva de carga lineal a través del capacitor 774. De una manera similar al circuito de procesamiento de línea 414a, la velocidad de carga del capacitor 774 es proporcional al número de señales positivas introducidas a la porción del detector de picos desde el rectificador 750. Como se muestra en la Figura 29, el capacitor 774 se está descargando continuamente a través del resistor 776. En adición, el detector de picos 762 funciona como un integrador, y como un circuito de demora de tiempo que ayuda a impedir que el circuito reaccione a espigas de arco de vida corta aceptables creadas cuando, por ejemplo, se dispara un conmutador, o se conecta un aparato. Las señales de arco que son detectadas por el circuito de procesamiento 414b se pueden categorizar en tres tipos principales: señales de arco altas, bajas, y muy bajas. En la presencia de una señal de arco alta, la salida del rectificador 750 incluye un número sustancial de impulsos de corriente directa, de tal manera que la salida de corriente por la fuente de corriente constante carga rápidamente el capacitor 774, haciendo que el voltaje a través del capacitor alcance a un voltaje de rompimiento de diodo zener del transistor de salida 778 relativamente rápido. Cuando la señal detectada es una señal de arco baja, el detector de picos 762 genera impulsos que son más dispersos, haciendo que el voltaje a través del capacitor 774 se eleve más lentamente, demorando de esta manera el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 778. En este caso, aunque el resistor 776 descarga continuamente el capacitor 774, si los impulsos desde el tj-. i*?.***t*í*?* ********** ' rectificador 750 continúan durante un tiempo suficiente para cargar completamente el capacitor 774, puede ocurrir el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 778. Cuando la señal detectada es una señal de arco muy baja, la velocidad de descarga del capacitor 774 por medio del resistor 776 es mayor o igual a la velocidad de carga del capacitor 774. Por consiguiente, el voltaje a través del capacitor 774 no alcanza un nivel suficientemente alto para ocasionar el rompimiento del voltaje de rompimiento del diodo zener del transistor 778. La salida del transistor 778, marcada como CARGA_SALIDA, se introduce al generador de disparo de falla de arco 700, que, como se describió anteriormente, disparará el SCR 562, haciendo que se energice el solenoide 258, y que se abran los contactos 226 y 228, o permite el restablecimiento del cortador de circuito. Como se observa, el voltaje de salida del detector de picos 762 designado como LINEA_AGC, se utiliza como la señal de retroalimentación para el amplificador con control automático de ganancia 620 en el circuito de procesamiento de línea 414a. Haciendo referencia a la Figura 30, ahora se describirá el generador de disparo de falla de arco 700 de la presente solicitud. Una vez que las señales de salida desde el circuito de procesamiento de línea (LINEA_SALIDA) y desde el circuito de procesamiento de carga (CARGA_SALIDA) exceden a sus voltajes de rompimiento de diodo zener relativos, se alimentan simultáneamente a los comparadores 780 y 782. Los dos circuitos comparadores son de una construcción similar, y los componentes iguales se designarán con los mismos numerales de referencia. Los resistores 784 y 786 proporcionan la resistencia de entrada al comparador respectivo 780 ó 782, mientras que el resistor 788 proporciona retroalimentación, y los resistores 790 y 792 proporcionan una histeresis ajustable para cada comparador respectivo. La salida de cada comparador 780 y 782 se rectifica mediante un diodo 794. En una configuración mostrada en la Figura 30, la salida rectificada de cada comparador se puede convertir a un "1" ó "0" lógico mediante los resistores 798 y 800 y los diodos zener 802 y 804, y se introduce a una función OR (ó) 796. La salida de la función OR (ó) 796, sería la señal disparadora de falla de arco, marcada como TRIG_AFCI, introducida al circuito disparador de SCR 564. En adición, la salida rectificada del comparador 780 se puede utilizar para proporcionar, por ejemplo, una indicación visual o audible por medio de la traba 806 y el indicador 808, de que ocurrió una falla de arco detectada sobre el lado de línea. En otra configuración, la salida rectificada del comparador 780 se puede utilizar para proporcionar, por ejemplo, una indicación visual o audible por medio del indicador 808, de que ocurrió una falla de arco detectada sobre el lado de línea. Aunque se puede utilizar la salida rectificada de comparador 782 como la señal disparadora de falla de arco, para disparar o restablecer el cortador de circuito. En esta configuración alternativa, las falla de arco detectadas sobre el lado de línea no dispararían el cortador de circuito ni permitirían el restablecimiento del cortador de circuito, pero las fallas de arco detectadas sobre el lado de carga si lo harían. Se debe observar que las señales (LINEA_SALIDA y CARGA_SALIDA) se introducen a ambos comparadores 780 y 782. La señal de LINEA_SALIDA se introduce a la entrada positiva del comparador 780 y a la entrada negativa del comparador 782. La señal de CARGA_SALIDA se introduce a la entrada positiva del comparador 782 y a la entrada negativa del comparador 780. En esta configuración de ejemplo, los comparadores se polarizan previamente para establecer inicialmente las salidas de los comparadores 780 y 782 bajas. Por consiguiente, si la señal de LINEA_SALIDA_ es mayor que la señal CARGA_SALIDA, la salida de comparador 780 se hace alta, asumiendo que la señal de LINEA_SALIDA es mayor que el voltaje de rompimiento del transistor 694, como se ve en la Figura 28. Si la señal de CARGA_SALIDA es mayor que la señal de LINEA_SALIDA, la salida del comparador 782 se hace alta, asumiendo que la señal de CARGA_SALIDA es mayor que el voltaje de rompimiento del transistor 778, como se ve en la Figura 29. 5 Por consiguiente, si ocurre una arco sobre el lado de carga del AFCI/GFCI, la señal generada en el recogimiento del lado de carga será mayor que la señal generada en el recogimiento del lado de línea, debido a la atenuación de las altas frecuencias ocasionadas por la impedancia de 10 separación. Por otra parte, el arco que ocurra sobre el lado de línea generará una señal más grande en el recogimiento del lado de línea que en el recogimiento del lado de carga. En las modalidades descritas anteriormente, tanto la capacidad de protección de fallas del interruptor de circuito 15 de falla de arco como del interruptor de circuito de falla a tierra operan para interrumpir la energía de corriente alterna abriendo los contactos 226 y 228 por medio del accionamiento del solenoide 258. El solenoide 258 se acciona mediante el disparo del SCR 562 por medio del circuito 20 disparador de SCR 564. Como se describió anteriormente, en una modalidad, el circuito disparador de SCR 564 puede funcionar para proporcionar una función OR (ó) , para disparar el SCR 562, utilizando técnicas de disparo de tiristor conocidas, cuando cualquiera de sus dos señales disparadoras 25 de entrada TRIG GFCI y TRIG AFCI sea activa. j^^¡ Cuando se restablece el cortador de circuito, se puede configurar la operación de restablecimiento de tal manera que se pueda lograr el restablecimiento del cortador de circuito cuando una de las dos señales disparadoras, 5 TRIG_GFCI ó TRIG_AFCI sea activa. En este caso, el circuito disparador de SCR 564 continuaría proporcionando la función OR (ó) . Sin embargo, si el circuito disparador de SCR 564 se configura como una función OR (ó) , entonces una de las 10 operaciones de protección de fallas del cortador de circuito necesita ser operativa con el objeto de restablecer el cortador de circuito. Para verificar que cada operación de protección de fallas del cortador de circuito sea operativa cuando se restablezca el cortador de circuito, se debe 15 proporcionar una operación de prueba para cada tipo de protección de fallas. La Figura 31 proporciona un diagrama esquemático para un circuito disparador de SCR 564, que requiere que cada señal disparadora se activa antes de que se dispare el SCR 20 562 y de que se energice el solenoide 258 cuando se restablezca el cortador de circuito. En esta modalidad, se introducen las señales disparadoras TRIG_GFCI y TRIG_AFCI a las compuertas AND (y) 820, 822, y 824, como se muestra, y la salida de cada función AND (y) se introduce a una compuerta 25 OR (ó) 826. En adición, también se introduce una señal de ¿LA***** *.».****. habilitación de restablecimiento, marcada como HAB_REST, generada por un conmutador adicional en el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento 270, a las compuertas AND (y) 820 y 822, como se muestra. La salida de 5 la compuerta OR (ó) 826 se utiliza como la señal disparadora para la compuerta del SCR 562. En esta configuración de ejemplo, cuando el cortador de circuito está en el estado "activado", y está armada la protección de fallas, la detección de una falla a tierra o de una falla de arco 10 disparará el SCR 562 por medio de la compuerta AND (y) 822 u 824 y la compuerta OR (ó) 826. Sin embargo, cuando se restablece el cortador de circuito, la señal HAB_REST deshabilita las compuertas AND (y) 822 y 824, y habilita las compuertas AND (y) 820. Por consiguiente, solamente la 15 detección de tanto una falla a tierra como una falla de arco disparará el SCR 562 por medio de la compuerta AND (y) 820 y de la compuerta OR (ó) 826 cuando se restablezca el cortador de circuito. De una manera similar a la operación de 20 restablecimiento para las modalidades anteriormente descritas, el cortador de circuito se restablece moviendo el accionador 220 en la dirección de la flecha F (como se ve en la Figura 16) , para activar el ensamble del conmutador de habilitación de restablecimiento 270 (como se ve en la Figura 25 31), mediante el cierre de los conmutadores 271a, 271b, y ¡ *?*****t^* **É*****i**bt**W**k'? ?.**,*»**i*,?. k*¿Áa* i*s*.. *»****i'-** . 271c, que de preferencia son conmutadores momentáneos. El conmutador de cierre 271a se traba a reloj 830, lo cual habilita la compuerta AND (y) 820, y deshabilita las compuertas AND (y) 822 y 824. El cierre del conmutador 271b dispara el generador de impulsos 273, el cual produce un impulso que activa el oscilador 275 durante un período de tiempo finito a una frecuencia resonante de aproximadamente 1.5 MHz. Un ejemplo de un impulso adecuado es un impulso de 10 milisegundos a baja corriente, en el orden de aproximadamente 1 a 10 A. Como se debe observar que el nuevo de vueltas sobre la bobina 592 en el ensamble de transformador 552 se puede utilizar para controlar la corriente desde el ensamble de transformador. Si la porción de interrupción de circuito de falla de arco está operando, la activación del conmutador 271b simula una falla de arco, de tal manera que está activa la señal disparadora de falla de arco TRIG_AFCI . El cierre del conmutador 271c simula una falla a tierra, de tal manera que está activa la señal disparadora de falla a tierra, TRIG_GFCI. Cuando TRIG_GFCI se hace activa, el SCR 832 se activa, activando de esta manera el transistor 834, de tal manera que se ve un 1 lógico mediante la compuerta AND 820. En esta configuración, cuando la traba 830 está a reloj, y las líneas TRIG_AFCI y TRIG_GFCI están activas, la compuerta AND (y) 820 produce un 1 lógico que dispara el SCR 562 para energizar el solenoide 258. La salida de la compuerta AND (y) 820 también se conecta a la entrada de restablecimiento de la traba 830 por medio del inversor 836. Como resultado, cuando la compuerta AND (y) 820 produce un 1 lógico, se restablece la traba 830, de tal modo que se deshabilita la compuerta 820, y se habilitan las compuertas 822 y 824 para una operación estándar del cortador. Puede ser deseable incluir una línea de demora 838 (mostrada en fantasma en la Figura 31) , la cual proporcione una demora de tiempo que sea suficiente para permitir que se restablezcan los componentes mecánicos del cortador de circuito antes de habilitar las compuertas AND (y) 822 y 824, para evitar un disparo falso del cortador de circuito .

Sistemas que Tienen Cortadores de Circuito con Seguro Contra el Restablecimiento Los cortadores de circuitos descritos anteriormente se pueden utilizar en sistemas de distribución eléctrica, por ejemplo, en un hogar, mostrado en el diagrama de bloques de ejemplo de la Figura 32. El sistema incluye un tablero de cortador de circuito 300 utilizado para suministrar energía eléctrica a diferentes circuitos en el hogar, teniendo cuando menos un cortador de circuido de interruptor de circuito de falla a tierra un seguro contra el restablecimiento y/o porción de disparo independiente instalados en el tablero, y diferentes puntos de conexión, tales como receptáculos, para conectar una o más cargas a los mismos. Como es bien sabido, la conexión de fase de línea 212 del cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra se conecta a una barra colectora de distribución de energía 302 en el tablero, y la conexión de fase de carga 214 se conecta al conductor de fase 304 que alimenta una o más cargas. Un conductor neutro 306 hacia una o más cargas se conecta a una conexión neutra de carga 218 asociada con el cortador de circuito 200, y un conductor neutro de línea 216, que normalmente se extiende desde el alojamiento del cortador de circuito, se conecta a una barra colectora neutra 308 en el tablero.

Aunque se han mostrado y descrito y señalado las características fundamentales de la invención, se entenderá que los expertos en la materia pueden hacer diferentes omisiones y sustituciones y cambios de la forma y detalles del dispositivo descrito e ilustrado, y en su operación, sin apartarse del espíritu de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un cortador de circuito, el cual comprende: un alojamiento que tiene una conexión de fase de línea y una conexión de fase de carga accesibles desde el exterior del alojamiento; una trayectoria conductora adentro del alojamiento entre las conexiones de fase de línea y de carga; una porción de interrupción de circuito dispuesta dentro del alojamiento, y configurada para abrir la trayectoria conductora al presentarse una condición previamente definida; una porción de restablecimiento que tiene un accionador que se extiende a través del exterior del alojamiento, y configurada para cerrar la trayectoria conductora al accionarse el accionador; y una porción de seguro contra el restablecimiento que impide el cierre de la trayectoria conductora si existe una segunda condición previamente definida.

2. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera condición previamente definida incluye una condición de falla o de sobrecorriente.

3. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 2, en donde esta falla incluye una falla a .t¡** tt i *- it&JL *- - a-AtA-JÜafc tierra, una falla de arco, una falla por detección de inmersión, una falla de fuga de aparato, o una falla de fuga de equipo.

4. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segundo condición previamente definida incluye que la porción de interrupción de circuito no es operativa, o una condición neutra abierta.

5. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, el cual comprende además una porción de disparo dispuesta cuando menos parcialmente adentro del alojamiento, y configurada para abrir la trayectoria conductora independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito.

6. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la porción de disparo comprende un accionador de disparo accesible desde el exterior del alojamiento, y un brazo de disparo acoplado con el accionador de disparo, configurándose el brazo de disparo para facilitar el corte mecánico de la trayectoria conductora si se acciona el accionador de disparo.

7. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el accionador de disparo comprende un botón de presión.

8. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la trayectoria conductora incluye ttf til4&Ía*J>*fatu?.^fl>^f ^¡?».u»^j«».¿>?,.. **. * !*** . j .** , .A ****,,** *^ ****** ,*,****!, ****? ?*,?**t ****** * * ** un par de contactos, en donde cuando menos uno del par de contactos se puede mover en relación con el otro, de tal manera que estos contactos se pueden mover entre posiciones abierta y cerrada. 5

9. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la porción de interrupción de circuito incluye un circuito de detección utilizado para detectar la presentación de la falla a tierra, y un enlace electromecánico que responde al circuito de detección, y 10 utilizado para hacer que se abran el par de contactos.

10. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el alojamiento se configura y se dimensiona para instalarse en un tablero de cortador de circuito. 15

11. Un cortador de circuito, el cual comprende: un alojamiento que tiene conexiones de fase de línea y de carga, y conexiones neutras de línea y de carga accesibles desde el exterior del alojamiento; una trayectoria conductora adentro del 20 alojamiento, y conectada entre las conexiones de fase de línea y de carga; una porción de interrupción de circuito dispuesta adentro del alojamiento, y configurada para ocasionar la discontinuidad eléctrica en un punto a lo largo 25 de la trayectoria conductora, al presentarse una primera j*i***r?*Mt** Í?á*** ?**** l *? , condición previamente definida; una porción de restablecimiento configurada para restablecer la continuidad eléctrica en la trayectoria conductora; y una porción de seguro contra el restablecimiento que impide el restablecimiento de la continuidad eléctrica de la trayectoria conductora, si existe una segunda condición previamente definida.

12. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la primera condición previamente definida incluye una condición de falla o de sobrecorriente.

13. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 12, en donde esta falla incluye una falla a tierra, una falla de arco, una falla por detección de inmersión, una falla de fuga de aparato, o una falla de fuga de equipo.

14. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la segundo condición previamente definida incluye que la porción de interrupción de circuito no es operativa, o una condición neutra abierta.

15. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 11, el cual comprende además una porción de disparo que tiene un accionador de disparo que se extiende a través del alojamiento, y configurado para activar una operación de disparo que ocasiona la discontinuidad eléctrica ?*¿¿ en la trayectoria conductora, en respuesta a que se acciona manualmente el accionador de disparo, siendo esta operación de disparo independiente de la operación de la porción de interrupción de circuito.

16. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el accionador de disparo comprende un botón de presión.

17. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la operación de disparo ocasiona mecánicamente la discontinuidad eléctrica a lo largo de la trayectoria conductora.

18. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 17, en donde la porción de disparo comprende además un brazo de disparo acoplado con el accionador de disparo, que ocasiona mecánicamente la discontinuidad eléctrica a lo largo de la trayectoria conductora.

19. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la porción de interrupción de circuito incluye un circuito de detección utilizado para detectar la presentación de una falla a tierra, y un enlace electromecánico que responde al circuito de detección, y utilizado para ocasionar la discontinuidad eléctrica.

20. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 19, en donde la porción de restablecimiento comprende : t t íkÉ.A ai**- -l -.f. .-i..,* 0*0***.-********, un accionador manualmente operado operativamente acoplado con el seguro contra el restablecimiento; y un ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento eléctricamente conectado con el circuito de detección, que es capaz de activarse mediante la operación del accionador, de tal manera que el accionamiento del ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento simula una falla a tierra en el circuito de detección, para activar la porción de interrupción de circuito.

21. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento comprende un contacto fijo que se energiza mediante la operación del accionador para simular la falla a tierra.

22. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento comprende un par de conmutadores momentáneos que, cuando se accionan, conmutan la energía suministrada hacia el circuito de detección desde la conexión de fase de carga hasta la conexión de fase de línea, y simulan la falla a tierra.

23. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el ensamble de conmutador de habilitación de restablecimiento comprende una pluralidad de contactos de conmutador que se activan en secuencia para conmutar primero la energía suministrada al circuito de detección desde la conexión de fase de carga hasta la conexión de fase de línea, y en segundo lugar para simular la falla a tierra.

24. Un cortador de circuito, el cual comprende: un elemento de alojamiento; elementos de conexión de línea y carga accesibles desde el exterior del elemento de alojamiento, para conectarse al cableaje extérneelementos para conducir electricidad entre los elementos de conexión de línea y carga, incluyendo los elementos para conducir electricidad, elementos para abrir y cerrar los elementos para conducir electricidad; elementos de interrupción de circuito dispuestos adentro del elemento de alojamiento, para hacer que el elemento de conmutador se abra en respuesta a la presentación de una condición previamente definida; elementos de seguro contra el restablecimiento que responden a la activación de los elementos de interrupción de circuito para inhibir el cierre del elemento de conmutador después de que el elemento de interrupción de circuito hace que el elemento de conmutador se abra; y elementos de restablecimiento para activar el elemento de interrupción de circuito, de tal manera que el elemento de seguro contra el restablecimiento no inhibe el cierre del elemento de conmutador, y para cerrar el elemento de conmutador.

25. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 24, en donde la primera condición previamente definida incluye una condición de falla o de sobrecorriente .

26. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 25, en donde esta falla incluye una falla a tierra, una falla de arco, una falla por detección de inmersión, una falla de fuga de aparato, o una falla de fuga de equipo.

27. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 24, el cual comprende además un elemento de disparo para hacer que el elemento de conmutador se abra independientemente de la operación del elemento de interrupción de circuito.

28. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 27, en donde el elemento de interrupción de circuito comprende un elemento de detección para detectar las fallas a tierra asociadas con la electricidad conducida, y elementos para hacer que el elemento de conmutador abra el elemento para conducir electricidad.

29. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 28, en donde el elemento de restablecimiento comprende : un accionador manualmente operador operati- vamente acoplado con el elemento de seguro contra el restablecimiento; y un elemento de conmutador de habilitación de restablecimiento capaz de activarse mediante la operación del accionador para simular una falla a tierra en el elemento de detección, con el fin de activar el elemento de interrupción de circuito.

30. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 29, en donde el elemento de conmutador de habilitación de restablecimiento comprende un contacto fijo que se energiza mediante la operación del accionador para simular la falla a tierra.

31. El contador de circuito de acuerdo con la reivindicación 29, en donde el elemento de conmutador de habilitación de restablecimiento comprende un par de conmutadores momentáneos que, cuando se accionan, conmutan la energía suministrada al elemento de detección desde el elemento de conexión de carga hasta el elemento de conexión de línea, y simulan la falla a tierra.

32. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 29, en donde el elemento de conmutador de habilitación de restablecimiento comprende una pluralidad de contactos de conmutador que se activan en secuencia para conmutar primero la energía suministrada al elemento de detección desde el elemento de conexión de carga hasta el elemento de conexión de línea, y en segundo lugar, para simular la falla a tierra.

33. Un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra, el cual comprende: un alojamiento; un par de conductores de entrada, siendo uno del par un conductor de fase, y siendo el otro un conductor neutro, disponiéndose estos conductores adentro del alojamiento, y terminando a través de una superficie externa del alojamiento; un par de conductores de salida, siendo uno del par un conductor de fase, y siendo el otro un conductor neutro, disponiéndose estos conductores adentro del alojamiento, y terminando a través de una superficie externa del alojamiento, en donde el conductor de fase de entrada se puede conectar al conductor de fase de salida, de tal modo que existe continuidad eléctrica entre los conductores de fase de entrada y salida; una porción de interrupción de circuito dispuesta adentro del alojamiento, y configurada para cortar la continuidad entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida al presentarse una falla a tierra; una porción de restablecimiento configurada para hacer la continuidad eléctrica entre el conductor de ***!*** **** *í ******_* **?*^ fase de entrada y el conductor de fase de salida, después de que ocurre una falla a tierra; y un seguro contra el restablecimiento que impide que se haga la continuidad eléctrica entre el 5 conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida, si existe una condición previamente determinada.

34. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra de acuerdo con la reivindicación 33, el cual comprende además un mecanismo de disparo 10 dispuesto cuando menos parcialmente adentro del alojamiento, y configurado para cortar la continuidad entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida, independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito. 15

35. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra de acuerdo con la reivindicación 33, en donde la condición previamente definida incluye que la porción de interrupción de circuito no es operativa, o una condición neutra abierta. 20

36. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra de acuerdo con la reivindicación 33, en donde el mecanismo de disparo comprende un accionador de disparo accesible desde la superficie externa del alojamiento, y un brazo de disparo que se extiende desde el 25 accionador de disparo, configurándose el brazo de disparo *?. irf*m* -*w É-W---V-$-W--W --iÍ-^^ ** •**!***** ** , * * *** * *, .*. ** *** . *-*, *********** *_ * ****£_. *. i**** **** ******* * * *, -***-* * ¿ ? *** ** „ i * Si ^a ^aaa para facilitar el corte mecánico de la continuidad eléctrica entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida, al accionarse el accionador de disparo.

37. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra de acuerdo con la reivindicación 36, en donde el accionador de disparo comprende un botón de presión.

38. Un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco, el cual comprende: un alojamiento; un par de conductores de entrada, siendo uno del par un conductor de fase, y siendo el otro un conductor neutro, disponiéndose estos conductores adentro del alojamiento, y terminando a través de una superficie externa del alojamiento; un par de conductores de salida, siendo uno del par un conductor de fase, y siendo el otro un conductor neutro, disponiéndose estos conductores adentro del alojamiento, y terminando a través de una superficie externa del alojamiento, en donde el conductor de fase de entrada se puede conectar al conductor de fase de salida, de tal modo que existe continuidad eléctrica entre los conductores de fase de entrada y salida; una porción de interrupción de circuito dispuesta adentro del alojamiento, y configurada para cortar la continuidad entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida al presentarse una falla de arce- una porción de restablecimiento configurada para hacer la continuidad eléctrica entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida, después de que ocurre una falla de arco; y un seguro contra el restablecimiento que impide que se haga la continuidad eléctrica entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida, si existe una condición previamente determinada.

39. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco de acuerdo con la reivindicación 38, el cual comprende además un mecanismo de disparo dispuesto cuando menos parcialmente adentro del alojamiento, y configurado para cortar la continuidad entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida, independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito.

40. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco de acuerdo con la reivindicación 38, en donde la condición previamente definida incluye que la porción de interrupción de circuito no es operativa, o una condición neutra abierta.

41. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco de acuerdo con la reivindicación 38, en donde el mecanismo de disparo comprende un accionador de disparo accesible desde la superficie externa del alojamiento, y un brazo de disparo que se extiende desde el accionador de disparo, configurándose el brazo de disparo para facilitar el corte mecánico de la continuidad eléctrica entre el conductor de fase de entrada y el conductor de fase de salida, al accionarse el accionador de disparo.

42. El cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco de acuerdo con la reivindicación 38, en donde el accionador de disparo comprende un botón de presión.

43. Un método para probar la operación de un cortador de circuito que tiene un alojamiento con conexiones de fase de línea y de carga accesibles desde la superficie externa del alojamiento, y una trayectoria conductora entre las conexiones de fase de línea y de carga, comprendiendo este método: activar manualmente una porción de disparo del cortador de circuito para abrir la trayectoria conductora, y para habilitar una porción de seguro contra el restablecimiento que inhibe el cierre de esta trayectoria conductora; y activar la porción de restablecimiento para realizar una operación de restablecimiento, en donde, durante esta operación de restablecimiento, se activa una porción de interrupción de circuito, y en donde, si la porción de interrupción de circuito es operativa, la porción de interrupción de circuito deshabilita la porción de seguro contra el restablecimiento, y facilita el cierre de la trayectoria conductora, y en donde, si la porción de 5 interrupción de circuito no es operativa, la porción de seguro contra el restablecimiento permanece habilitada, de tal manera que se inhibe el cierre de la trayectoria conductora .

44. El método de acuerdo con la reivindicación 43, 10 en donde el cortador de circuito es un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra.

45. El método de acuerdo con la reivindicación 43, en donde el cortador de circuito es un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco. 15

46. Un sistema de interrupción de circuito con operaciones de disparo y seguro contra el restablecimiento independientes, el cual comprende: una fuente de energía; un cortador de circuito que tiene operaciones 20 de disparo y de seguro contra el restablecimiento independientes, conectados a la fuente de energía; y cuando menos una carga conectada al cortador de circuito.

47. El sistema de acuerdo con la reivindicación 25 46, en donde el cortador de circuito es un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla a tierra.

48. El sistema de acuerdo con la reivindicación 46, en donde el cortador de circuito es un cortador de circuito de interruptor de circuito de falla de arco.

49. El sistema de acuerdo con la reivindicación 46, en donde el cortador de circuito comprende: un alojamiento que tiene una conexión de fase de línea para conectar el cortador de circuito a la fuente de energía, y una conexión de fase de carga para conectar el cortador de circuito a cuando menos una carga; una trayectoria conductora adentro del alojamiento entre las conexiones de fase de línea y de carga; una porción de interrupción de circuito dispuesta adentro del alojamiento, y configurada para abrir la trayectoria conductora al presentarse una falla; una porción de restablecimiento que tiene un accionador que se extiende a través del exterior del alojamiento, y configurada para cerrar la trayectoria conductora al accionarse este accionador; y una porción de seguro contra el restablecimiento que impide el cierre de la trayectoria conductora si existe una condición previamente definida.

50. El sistema de acuerdo con la reivindicación 49, en donde esta falla es una falla a tierra.

51. El sistema de acuerdo con la reivindicación ***& 49, en donde esta falla es una falla de arco.

52. El sistema de acuerdo con la reivindicación 49, en donde la condición previamente definida incluye que la porción de interrupción de circuito no es operativa, o una condición neutra abierta.

53. El sistema de circuito de acuerdo con la reivindicación 49, el cual comprende además una porción de disparo dispuesta cuando menos parcialmente adentro del alojamiento, y configurada para abrir la trayectoria conductora independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito.

54. El sistema de circuito de acuerdo con la reivindicación 53, en donde la porción de disparo comprende un accionador de disparo accesible desde el exterior del alojamiento, y un brazo de disparo acoplado con el accionador de disparo, configurándose el brazo de disparo para facilitar el corte mecánico de la trayectoria conductora si se acciona el accionador de disparo.

55. El sistema de circuito de acuerdo con la reivindicación 54, en donde el accionador de disparo comprende un botón de presión.

56. El sistema de circuito de acuerdo con la reivindicación 54, en donde la trayectoria conductora incluye un par de contactos, en donde cuando menos uno del par de contactos se puede mover en relación con el otro, de tal manera que estos contactos se pueden mover entre posiciones abierta y cerrada.

57. El sistema de circuito de acuerdo con la reivindicación 56, en donde la porción de interrupción de circuito incluye un circuito de detección utilizado para detectar la presentación de la falla a tierra, y un enlace electromecánico que responde al circuito de detección, y utilizado para hacer que se abran el par de contactos .

58. Un sistema de distribución de energía, el cual comprende : una fuente de electricidad; cuando menos una carga; un cortador de circuito que regula la energía desde la fuente de electricidad hasta cuando menos una carga, incluyendo este cortador de circuito: un elemento de alojamiento; elementos de conexión de línea de carga accesibles desde el exterior del elemento de alojamiento para conectarse al cableaje externo; elementos para conducir electricidad entre los elementos de conexión de línea y de carga, incluyendo estos elementos para conducir electricidad, un elemento de conmutador para abrir y cerrar los elementos para conducir electricidad; un elemento de interrupción de circuito dispuesto adentro del elemento de alojamiento, para hacer que el elemento de conmutador se abra en respuesta a la presentación de una falla; un elemento de seguro contra el restablecimiento que responde a la activación del elemento de interrupción de circuito, para inhibir el cierre del elemento de conmutador después de que el elemento de interrupción de circuito hace que se abre el elemento de conmutador; y un elemento de restablecimiento para activar el elemento de interrupción de circuito, de tal manera que el elemento de seguro contra el restablecimiento no inhibe el cierre del elemento de conmutador, y para cerrar el elemento de conmutador.

59. El sistema de distribución de energía de acuerdo con la reivindicación 58, en donde el cortador de circuito comprende además un elemento de disparo para hacer que el elemento de conmutador se abra independientemente de la operación del elemento de interrupción de circuito.

60. El sistema de distribución de energía de acuerdo con la reivindicación 58, en donde esta falla es una falla a tierra.

61. El sistema de distribución de energía de acuerdo con la reivindicación 58, en donde esta falla es una falla de arco.

62. Un cortador de circuito, el cual comprende: ¿^j¡fc*mí*£í*^^^^^^¡^^*^ í^i ^^^^ i¿¿& *.** **.* ** *** , un alojamiento que tiene una conexión de fase de línea y una conexión de fase de carga accesibles desde el exterior del alojamiento; una trayectoria conductora adentro del alojamiento, entre las conexiones de fase de línea y de carga; una porción de interrupción de circuito dispuesta adentro del alojamiento, y configurada para abrir la trayectoria conductora al presentarse cuando menos una de una pluralidad de condiciones previamente definidas; una porción de restablecimiento que tiene un accionador que se extiende a través del exterior del alojamiento, y configurada para cerrar la trayectoria conductora al accionarse el accionador; y una porción de seguro contra el restablecimiento que impide el cierre de la trayectoria conductora si existe una segunda condición previamente definida.

63. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 62, en donde la pluralidad de condiciones previamente definidas incluyen fallas a tierra, fallas de arco, fallas por detección de inmersión, fallas de fugas de aparatos, y fallas de fugas de equipos.

64. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 62, en donde la segundo condición previamente definida incluye que la porción de interrupción de circuito ? ?. *&*-* ] Á**£*k-t no es operativa, o una condición neutra abierta.

65. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 62, el cual comprende además una porción de disparo dispuesta cuando menos parcialmente adentro del alojamiento, y configurada para abrir la trayectoria conductora independientemente de la operación de la porción de interrupción de circuito.

66. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 65, en donde la porción de disparo comprende un accionador de disparo accesible desde el exterior del alojamiento, y un brazo de disparo acoplado con el accionador de disparo, configurándose el brazo de disparo para facilitar el corte mecánico de la trayectoria conductora si se acciona el accionador de disparo.

67. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 66, en donde el accionador de disparo comprende un botón de presión.

68. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 62, en donde la trayectoria conductora incluye un par de contactos, en donde cuando menos uno del par de contactos se puede mover en relación con el otro, de tal manera que estos contactos se pueden mover entre posiciones abierta y cerrada.

69. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 68, en donde la porción de interrupción de * tAAÁA i***** ** .******* ***^ ** * ** * circuito incluye un circuito de detección utilizado para detectar la presentación de la pluralidad de condiciones previamente definidas, y un enlace electromecánico que responde al circuito de detección y utilizado para hacer que se abran el par de contactos.

70. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 62, en donde la porción de interrupción de circuito comprende un circuito de detección utilizado para detectar la presentación de la pluralidad de condiciones previamente definidas; y en donde la porción de restablecimiento comprende un simulador de fallas eléctricamente conectado con el circuito de detección, y capaz de activarse mediante el accionador, de tal manera que la activación del simulador de fallas simula una o más de la pluralidad de condiciones previamente definidas que hacen que el circuito de detección detecte la presentación de una o más de la pluralidad de condiciones previamente definidas.

71. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 70, en donde la pluralidad de condiciones previamente definidas incluyen fallas a tierra, fallas de arco, fallas por detección de inmersión, fallas de fugas de aparatos, y fallas de fugas de equipos.

72. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 71, en donde la una o más de la pluralidad de condiciones previamente definidas comprenden una falla a tierra y una falla de arco.

73. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 71, en donde la una o más de la pluralidad de condiciones previamente definidas comprenden una falla a tierra.

74. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 71, en donde la una o más de la pluralidad de condiciones previamente definidas comprenden una falla de arco .

75. El cortador de circuito de acuerdo con la reivindicación 62, en donde el alojamiento se configura y se dimensiona para instalarse en un tablero de interruptor de circuito.