WO2015001140A1 - Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos y utilizaciones de dicho dispositivo en un eslabón fusible y en un fusible limitador asociado así como en fusibles para protección de semiconductores - Google Patents

Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos y utilizaciones de dicho dispositivo en un eslabón fusible y en un fusible limitador asociado así como en fusibles para protección de semiconductores Download PDF

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Félix Manuel PÉREZ GÓMEZ-HIDALGO
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Definitions

  • the present invention relates generally to a device for protection against overcurrents in electrical circuits, as well as to the use of said device in elements for protection of electrical circuits, such as fuse links, associated limiting fuses and fuses for semiconductor protection .
  • the current impulses that circulate through the power lines are cataloged in international standards and are fundamentally of three types, lightning type, steep and maneuvering.
  • the most important in terms of the sudden melting of the fuses are lightning current impulses that are caused by the discharge of a lightning rod after an atmospheric impulse. These pulses have a waveform of 8 / 20 ⁇ 5, that is, 8 ⁇ of rise and 20 ⁇ of descent to the semi-tail value.
  • current amplitudes are concerned, they usually involve peak values of 5kA to 10kA in high voltage and 1 kA to 5kA in secondary low voltage installations.
  • the varistors or the lightning rods are used, which derive the electrically induced energy to ground, so that a dangerous overvoltage level for the equipment is not reached.
  • grounding occurs, a transient current is established that will pass through the entire circuit, so that if there is a fuse in the path of said transient current, it may melt.
  • the first is to install the lightning rod upstream of the fuse, so that the current that can derive it does not pass through said fuse. This solution is in disuse and is not really used, because the protection range of the lightning rod decreases with distance. In other words, for an overvoltage protector to be effective, it must be located just at the terminals of the object to be protected, as close to it physically and electrically.
  • fuses are also being installed inside the tank of a transformer, which normally presents the problem that if the fuse blows, the complete transformer must be replaced, based on the idea that if the fuse blows, it is that the Transformer is permanently damaged, which is not always correct.
  • a widely used solution consists in using sufficiently high current fuses, so that they do not blow before current impulses.
  • 50A fuses are used to protect transformers with a nominal current of 1.44A (50kVA to 20kV). Obviously, these fuses are not protecting the transformer at all and if they have to act by default of it, when they do it may already be totally and absolutely destroyed.
  • the invention proposes as an objective the development of a protection device of the type indicated in a principle that is easy to manufacture and electrically robust.
  • the invention starts from the idea that the reduced intrinsic self-induction of a conductive element connected between a current input and a current output, produces a high inductive voltage drop between said terminals when current inputs are present on current pulses This is due to the high value of the variation of the current over time, and to take advantage of the high voltage drop due to the presence of current impulses to produce, with the aid of the film effect, an arc of discharge through a third terminal, hereinafter central terminal, provided for that purpose between the input terminal and the output terminal, and whose central terminal is externally set to a potential similar to the potential of the output terminal, thus preventing the flow of current impulses to through the conductive element, said ones being derived on current pulses through said central terminal.
  • the overcurrent protection device in electrical circuits is characterized according to the invention because it comprises:
  • an insulating material tube is connected between the current input terminal and the non-impulsive current output terminal, inside which the conductive element connected between the input terminal and non-impulsive current output terminal.
  • the electrode of the input terminal is provided with a neck portion and the electrode of the central terminal is also configured with a neck portion.
  • the electrode of the central terminal is also configured with a neck portion. with a central hole in which an insulating sleeve is housed through which the conductive element passes and extending the respective neck portions within a space, delimited by the walls of a gas-tight coupled cylindrical piece between both electrodes that defines a controlled atmosphere discharge chamber for electric arc formation between the respective neck portions of the respective electrodes and the insulating tube extending between the lower end of the central terminal electrode and the non-impulsive current output terminal bushing.
  • the insulating tube has a higher dielectric strength than the surrounding environment.
  • the dielectric strength of the insulating tube can be adjusted by providing it with perforations, for example by removing wall portions of said tube in the part between the inlet and center terminals.
  • the electrodes of the input and central terminals, or the neck-shaped portions of said electrodes are connected by a varistor or a capacitor. Additionally, it is possible to advantageously arrange a varistor or a capacitor connected to the central and input terminals with an orifice through which the conductive element runs.
  • the conductive element is advantageously provided either as a rectilinear or coiled conductor wire, whose diameter, length and number of turns are chosen respectively depending on the nominal current of the fuse and the desired self-induction value for said conductive element, or providing said conductive element as a reactance itself.
  • the generation of the discharge arc is facilitated by a magnetic repulsion effect when the insulating tube is constituted on the basis of flexible material, so that it can be arranged with a rolled-up configuration in the form of a section Toroidal
  • Another additional object of the invention is the use of the protection device by connecting it to a fuse link in a circuit.
  • This objective is achieved through the characteristics indicated in claims 10 and 1 1. Accordingly, it starts from a fuse link that has a plug cap; a link head connected to the plug cap; a first connection connected to the link head; a second connection connected through a fuse element with a third connection of a connection braid; a tensioning wire coupled between the second and third connection; and an auxiliary protection tube in which the link head, the first and second connections, the fuse element, the tension wire and a portion of the connection braid are encapsulated, and in which the overcurrent protection device is connected in said fusible link with its input terminal to the first connection of the fusible link, with its output terminal to the second connection of the fusible link and with its central terminal to the third connection of the fusible link through a conductive wire resistant to on intensities.
  • Another use of the invention is also the use of the protection device connected to an associated limiting fuse of a circuit.
  • This objective is achieved through the characteristics indicated in claims 12 and 13. Accordingly, it starts from an associated limiting fuse having respective first and second connection capsules; a fusible element arranged spirally around an insulating core that extends between the connecting capsules; a first contact portion connected to the first connection capsule and a second contact portion, separated from the first portion, connected to the fuse element; a third contact portion adjacent to the second contact portion and electrically isolated therefrom by means of an insulating portion and a fourth metal contact piece connected to the second connection capsule, where the overcurrent protection device is connected to said fuse link with its input terminal to the first contact portion, with its output terminal to the second contact portion and with its central terminal connected to the third contact portion through a conductor not intended to melt.
  • a semiconductor protection fuse that includes first and second connection capsules; and a main fuse element extending between said first and second connection capsules, where the overcurrent protection device is connected to said protection fuse with its input terminal connected to the first connection capsule and with its output terminal connected to the main fuse element of the protection fuse and with its central terminal connected through a connecting wire, not intended to blow, with the main fuse element; and where appropriate a protective element such as a capacitor or a varistor is connected between its input terminal and its central terminal.
  • Figure 1 shows a schematic view of a protection device according to the invention.
  • Figure 2 also schematically illustrates a view of a variant embodiment of a device according to the invention.
  • Figures 3 and 4 show respective schematic views of two respective embodiments of the device according to the invention.
  • Figure 5 illustrates a longitudinal sectional view of a fusible link in which the protective device of the invention is used.
  • Figure 6 shows a longitudinal sectional view of an associated limiting fuse in which a protective device according to the invention is used.
  • Figures 7A and 7B illustrate respective longitudinal section views of a protection fuse for semiconductors in which a protection device according to the invention is used.
  • the overcurrent protection device consists of a current input terminal (2); a central terminal (3) intended to output current over-pulses (Is) that may occur during operation; an output terminal (4) for output of non-impulsive current (le); as well as a conductive element (5) that connects said input and output terminals (2 and 4).
  • the central terminal (3) is fixed in the vicinity of the input terminal (2) at a distance (D) that can be adjusted. Accordingly, prior to the presence of current in the input terminal (2), the central terminal (3) and the output terminal (4) are equipotential when connected externally.
  • the conductive element (5) intrinsically has a reduced self-induction value (L).
  • L self-induction value
  • the central terminal (3) is fixedly arranged at a distance (D) in the vicinity of the current input terminal (2), when, due to an over-current impulse, the inductive voltage drop (AU ⁇ ) between the input terminal (2) and the non-impulsive current output terminal (4) exceeds the dielectric strength of the dielectric material present between the input and central terminals (2 and 3), a film is produced, with the help of the film effect, electric arc between said input terminal (2) and said central terminal (3), eliminating the flow of current over-pulses (ls) through the conductive element (5) that will then circulate through said central terminal (3) .
  • a tube (6) of insulating material is extended, inside which the conductive element (5) connected between said input and output terminals (2 and 4).
  • the input terminal (2) is connected to a disk-shaped electrode (20) that is coupled to one end of the insulating tube (6), the terminal being attached outlet (4) to a socket (40) disposed at the other end of said insulating tube, while the central terminal (3) is connected to or forms part of a ring-shaped electrode (30) fixed around the insulating tube (6).
  • the operation of the device according to the invention through which the overcurrent impulses (Is) circulate between the input terminal (2) and the central terminal (3) while the non-impulsive current does so through the input and input terminals output (2 and 4), is based on the one part on the film effect or Kelvin effect by which the electric current tends to circulate on the surface of the conductor rather than the center, especially with high amplitude and frequency currents, as well as due to the high inductive voltage drop that occurs between the input terminal (2) and the output terminal
  • the central terminal (3) is externally placed at the same point of electrical potential as the output terminal (4), so that when current appears and before the current impulses the voltage between the input and output terminals (2 and 4) is practically the same as the voltage between the input and central terminals (2 and 3).
  • the electrode (20) of the input terminal (2) is provided with a neck portion (200) and the electrode (30) of the central terminal (3) also with a neck portion (300) provided with a central hole (3000) in which an insulating sleeve (7) is housed through which the conductive element (5) passes and the respective neck portions (200, 300) extending within a space (8) delimited by the walls of an insulating cylindrical piece (9), gas tightly coupled between both electrodes (20, 30), so that said space ( 8) defines a discharge chamber for control of the arc formation between the respective neck portions (200, 300) of the respective input and center terminals (2 and 3).
  • the insulating tube (6) extends between the lower end of the electrode (30) of the central terminal (3) and the socket (40) of the non-impulsive current output terminal (4).
  • the current input terminals (2 and 4) are provided protruding from the ends of the insulating tube (6).
  • all terminals (2 and 3, 4) are finished in the form of a shovel or tube to which other conductors can be connected, by welding or crimp.
  • the discharge arc between the input and central terminals (2 and 3) is formed externally to the tube (6), that is, through the external means surrounding said terminals
  • the material of the insulating tube (6) has a higher dielectric strength than the surrounding environment.
  • a varistor (VR1) with a central hole (O) is arranged through from which the conductive element (5) passes.
  • This varistor has a markedly non-linear characteristic Vt (time voltage), which acts as an insulator up to a certain voltage value called “clamping voltage” that begins to conduct, in this way the varistor accurately derives the current of the input and output terminals (2 and 4) to the input and central terminals (2 and 3) since the "clamping voltage" is a very stable value in a whole range of varistors. Even if it is not represented, the varistor can be replaced if necessary by a capacitor that will have an impedance inversely proportional to the frequency, so that at high frequencies its impedance is small and this favors that the impulses can be established between the input terminals and central (2 and 3) in the presence of over pulses in the input terminal (2).
  • Vt time voltage
  • the conductive element (5) is provided as a wire through whose diameter and length can be influenced in its self-inductance value (L), as well as the adjustment to the intensities supported in normal operating regime.
  • said conductive element (5) can be arranged as a wound wire forming turns (not shown), so that the longitudinal dimension of the protection device can be shortened and its self-inductance value can be selected, but also said conductive element (5) can be arranged as a reactance itself.
  • the insulating tube (6) can be provided based on a flexible material, for example based on hard silicone, so that it can be arranged with a rolled configuration in the form of a toroidal section (not shown). In this way, it is possible to generate in the protection device (1) a magnetic repulsion effect that facilitates the formation of the discharge arc between the input and central terminals (2 and 3).
  • a protection device according to the above described and represented is easy to encapsulate so that it can be used as a single element in any type of electrical or electronic circuit.
  • a protection device according to the above described can be advantageously used in a fuse link resistant to current impulses.
  • a so-called fuse link is a device commonly used for protection against overcurrents of electrical and electronic circuits.
  • a typical fuse link (10) has: a plug cap (100); a link head (101) connected to the plug cap; a first connection (102) connected to the link head; a second connection (103) connected through a fuse element (104) with a third connection (105) of a connection braid (106); a tensioning wire (107) coupled between the second connection and the third connection; and an auxiliary protection tube (108) in which the link head, the first and second connections, the fuse element, the tension wire and a portion of the connection braid are encapsulated.
  • the overcurrent protection device (1) will be coupled in said fuse link (10) connecting with its input terminal (2) to the first connection (102) of the link fuse, with its output terminal (4) to the second connection (103) of the fusible link and with its central terminal (3) to the third connection (105) of the fusible link through a conductive wire (1 1) not intended to melt.
  • an associated limiting fuse (12) includes: respective first (120) and second (121) connecting capsules; a first contact portion (122) connected to the first connection capsule (120) and a second contact portion (123), separated from the first portion, connected to a main fusible element (124) spirally arranged around a core central (125); a third contact portion (126) adjacent to the second contact portion and electrically isolated therefrom by means of an insulating portion (127), and to which third contact portion a secondary fuse element (1240) is connected, resistant to over current impulses, and also arranged spirally wound around the central core (125) parallel to the main fuse element (124); and a fourth metal contact piece (128) connected to the second connection capsule (121).
  • an overcurrent protection device (1) is connected to said fuse link (12) with its input terminal (2) to the first portion of contact (122), with its output terminal (4) to the second contact portion (125) and with its central terminal (3) connected to the third contact portion (126) through a connecting wire (13) destined not to merge with the current impulses.
  • a protection device according to the above described can also be advantageously used in a semiconductor protection fuse.
  • a semiconductor protection fuse (14) includes: first (140) and second (141) connection capsules; and a main fuse element (142) extending between said first and second connection capsules.
  • an overcurrent protection device (1) is connected to said protection fuse (14) with its input terminal (2) connected to the first connection capsule (140) and with its output terminal (4) connected to the main fuse element (142) of the protection fuse (14) and with its central terminal (3) connected through a connection wire ( 143), not intended to blow, with the main fuse element (143).
  • a protection element (E) such as a capacitor or a varistor is provided, connected between its input terminal (2) and its central terminal (3)
  • the over current impulse protection device can be used in advantageous way for the protection, among others, of power semiconductor circuits.
  • technical modifications of all kinds are possible and the invention will only be limited by the scope of the following claims.

Abstract

Se proporciona un dispositivo de protección (1) contra sobre intensidades que comprende un terminal de entrada de corriente (2); un terminal central (3) para salida de sobre-impulsos de corriente (Is); y un terminal (4) para salida de corriente no impulsiva (Ic) exteriormente conectado al potencial del terminal central (3) con anterioridad a la presencia del sobre- impulso de corriente (Is) en el terminal de entrada (2); y un elemento conductor eléctrico (5) conectando entre los terminales de entrada y salida de corriente (2 y 4); presentando dicho elemento conductor una autoinducción (L) reducida para un funcionamiento sin sobre intensidades, pero que cuando los sobre-impulsos de corriente están presentes en el terminal de entrada (2), establece una elevada caída de tensión inductiva entres dichos terminales de entrada y de salida (2 y 4); estando el terminal central (3) fijado próximo al terminal de entrada de corriente (2) a una distancia (D) ajustable, de manera que cuando, debido a un sobre-impulso de corriente, la caída de tensión inductiva entre los terminales de entrada y de salida no impulsiva (2 y 4) supera la rigidez dieléctrica del material dieléctrico entre dichos terminales de entrada y central (2 y 3) se produce, con la ayuda del efecto pelicular, un arco eléctrico entre dichos terminales de entrada y central (2 y 3) eliminándose la circulación de sobre-impulsos de corriente (Is) a través del elemento conductor (5).

Description

Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos y utilizaciones de dicho dispositivo en un eslabón fusible y en un fusible limitador asociado así como en fusibles para protección de semiconductores. DESCRIPCION
Ámbito y técnica anterior
La presente invención se refiere de manera general a un dispositivo para protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos, así como a la utilización de dicho dispositivo en elementos para protección de circuitos eléctricos, tales como eslabones fusibles, fusibles limitadores asociados y fusibles para protección de semiconductores.
La protección de aparatos eléctricos que requieran fusibles de pequeñas corrientes nominales, de hasta alguna decena de amperios, presenta el problema de la fusión intempestiva debido a la presencia en los circuitos de corrientes transitorias que tienen su origen en singularidades tales como descargas atmosféricas, apertura y cierre de circuitos, o descargas electrostáticas. Estas singularidades pueden inducir eléctricamente sobretensiones en los circuitos que pueden dañarlos seriamente si no están protegidos de manera conveniente.
Los impulsos de corriente que circulan por las líneas eléctricas están catalogados en normas internacionales y fundamentalmente son de tres tipos, de tipo rayo, de frente escarpado y de maniobra. Los más importantes en cuanto se refiere a fusión intempestiva de los fusibles son los impulsos de corriente tipo rayo que se originan por la descarga de un pararrayos después de un impulso atmosférico. Dichos impulsos tienen una forma de onda de 8/20μ5, es decir, 8 με de subida y 20με de bajada hasta el semi-valor de cola. En cuanto a amplitudes de intensidad se refiere suelen tratarse normalmente de valores de cresta de 5kA a 10kA en alta tensión y de 1 kA a 5kA en instalaciones secundarias de baja tensión.
Para proteger los circuitos contra sobretensiones se utilizan, fundamentalmente, los varistores o los pararrayos, que derivan a tierra la energía inducida eléctricamente, de manera que no se llegue a un nivel de sobretensión peligrosa para el equipo. Cuando se produce esta derivación a tierra se establece una corriente transitoria que pasará por todo el circuito, de manera que si en la trayectoria de dicha corriente transitoria existe un fusible, este puede llegar a fundirse. Para solucionar este problema se han establecido históricamente diversas soluciones. La primera consiste en instalar el pararrayos aguas arriba del fusible, de forma que la corriente que pueda derivar éste, no pase por dicho fusible. Esta solución se encuentra en desuso y no se emplea realmente, debido a que el margen de protección del pararrayos disminuye con la distancia. Es decir para que un protector de sobretensión sea efectivo debe estar situado justo en bornes del objeto a proteger, lo más cercano a él física y eléctricamente.
Por ello, también se están instalando fusibles dentro de la cuba de un transformador, lo cual presenta normalmente el problema de que si el fusible se funde hay que cambiar el transformador completo, partiendo de la idea de que si el fusible se funde es que el transformador está dañado permanentemente, lo cual no siempre es correcto.
Una solución ampliamente empleada consiste en utilizar fusibles de corriente suficientemente elevada, de forma que no se fundan ante los impulsos de corriente. De esta forma, en algunas instalaciones se utilizan fusibles de 50A, para proteger transformadores de corriente nominal de 1 ,44A (50kVA a 20kV). Evidentemente, estos fusibles no están protegiendo en absoluto el transformador y si han actuar por defecto de él, cuando lo hagan podrá estar ya total y absolutamente destruido.
Otra solución consiste en actuar sobre los fusibles, ralentizándolos de forma que tarden más en actuar en los tiempos cortos, es decir con corrientes altas como los impulsos, y acelerándolos en los tiempos largos. De esta forma surgen los llamados fusibles "dual link", tales como, por ejemplo, los citados en los documentos de patente US 4121 187, US 5300914, US 51 19060 y US 5852396.
Aparte de todo lo anterior, existe el problema de la protección de semiconductores de potencia, tales como diodos, SCR, IGBT, etc. Estos dispositivos, que se caracterizan por su gran capacidad de conmutación y la enorme cantidad de maniobras que pueden realizar son, en cambio, muy sensibles a los impulsos de corriente, de forma tal que pueden trabajar durante millones de operaciones con sus parámetros nominales, pero basta un solo impulso de corriente de pocos milisegundos para que se destruyan. La solución ante este problema consiste en emplear los llamados fusibles para semiconductores, que son básicamente fusibles rápidos con una I2t de operación baja. De esta forma se consigue que sea el fusible el que soporte el impulso y que no deje pasarle, a costa de fundirse. El problema de estos fusibles que son tan rápidos es que también pueden llegar a fundirse muy fácilmente ante determinadas circunstancias como calentamientos previos, trenes de impulsos, etc.
Objeto de la invención
Partiendo del estado de la técnica precedentemente descrito, la invención se plantea como un objetivo el desarrollo de un dispositivo de protección del tipo indicado en un principio que sea de fácil fabricación y eléctricamente robusto. La invención parte de la idea de que la reducida autoinducción intrínseca de un elemento conductor conectado entre una entrada de corriente y una salida de corriente, produce una elevada caída de tensión inductiva entre dichos terminales cuando en la entrada de corriente están presentes sobre impulsos de corriente, ello debido al elevado valor de la variación de la corriente en el tiempo, y aprovechar la elevada caída de tensión debida a la presencia de sobre impulsos de corriente para producir, con ayuda del efecto pelicular, un arco de descarga a través de un tercer terminal, en adelante terminal central, previsto al efecto entre el terminal de entrada y el terminal de salida, y cuyo terminal central se pone externamente a un potencial similar al potencial del terminal de salida, evitando así la circulación de los sobre impulsos de corriente a través del elemento conductor, derivándose dichos sobre impulsos de corriente a través de dicho terminal central.
Este primer objetivo se alcanza a través de las características indicadas en la reivindicación 1 . Otras características y ventajas se indican a través de las características de las reivindicaciones dependientes 2 a 9. El dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos, se caracteriza conforme a la invención porque comprende:
- un terminal de entrada de corriente;
- un terminal central para salida de sobre-impulsos de corriente; y
- un terminal de salida, para salida de corriente no impulsiva que se encuentra exteriormente conectado al potencial del terminal central con anterioridad al sobre-impulso de corriente en el terminal de entrada; y
- un elemento conductor eléctrico conectando entre el terminal de entrada de corriente y el terminal de salida y presentando dicho elemento conductor una autoinducción de cuantía reducida para un funcionamiento sin sobre intensidades de corriente, pero que cuando los sobre-impulsos de corriente están presentes en el terminal de entrada, establece una elevada caída de tensión inductiva entre dicho terminal de entrada y el terminal de salida; donde el terminal central está fijamente dispuesto en la proximidad del terminal de entrada de corriente a una distancia susceptible de ajustarse, de manera que cuando, debido a un sobre-impulso de corriente, la caída de tensión inductiva entre el terminal de entrada y el terminal de salida de corriente no impulsiva supera la rigidez dieléctrica del material dieléctrico presente entre los terminales de entrada y central, se produce, con ayuda del efecto pelicular, un arco eléctrico entre dichos terminales de entrada y central, eliminándose la circulación de sobre-impulsos de corriente a través del elemento conductor.
De acuerdo con una característica adicional de la invención resulta una ventaja cuando entre el terminal de entrada de corriente y el terminal de salida de corriente no impulsiva está acoplado un tubo de material aislante, en el interior del cual está alojado el elemento conductor conectado entre el terminal de entrada y el terminal de salida de corriente no impulsiva. Conforme a otra característica adicional de la invención resulta ventajoso desde el punto de vista de sencillez de fabricación cuando el terminal de entrada se encuentra unido a un electrodo en forma de disco acoplado a un extremo del tubo aislante, y estando unido el terminal de salida a un casquillo dispuesto en el otro extremo de dicho tubo aislante, y estando el terminal central conectado a o formando parte de un electrodo en forma de anillo fijado alrededor del tubo aislante.
También de acuerdo con una característica adicional de la invención con la finalidad de control del arco de descarga resulta una ventaja cuando el electrodo del terminal de entrada está previsto con una porción de cuello y estando configurado el electrodo del terminal central también con una porción de cuello con un orificio central en el que se aloja un manguito aislante a través del cual pasa el elemento conductor y extendiéndose las respectivas porciones de cuello dentro de un espacio, delimitado por las paredes de una pieza cilindrica acoplada estanca a gases entre ambos electrodos que define una cámara de descarga de atmósfera controlada para la formación de arco eléctrico entre las respectivas porciones de cuello de los respectivos electrodos y extendiéndose el tubo aislante entre el extremo inferior del electrodo del terminal central y el casquillo del terminal de salida de corriente no impulsiva.
Además conforme a otra característica de la invención resulta una facilidad de conexión del dispositivo de protección mediante soldadura o crimpado, cuando tanto el terminal de entrada de corriente como el terminal de salida de corriente no impulsiva sobresalen desde los extremos del tubo aislante y estando acabados todos los terminales en forma de pala o tubo.
También de acuerdo con una característica adicional de la invención, resulta ventajoso cuando el tubo aislante presenta una mayor rigidez dieléctrica que el medio que le rodea.
Según otra característica adicional de la invención, la rigidez dieléctrica del tubo aislante puede ajustarse proporcionándolo con perforaciones, por ejemplo mediante eliminación de porciones de pared de dicho tubo en la parte comprendida entre los terminales de entrada y central.
Además puede resultar ventajoso de conformidad con otra característica de la invención que los electrodos de los terminales de entrada y central, o bien las porciones en forma de cuello de dichos electrodos se encuentren conectados mediante un varistor o un condensador. Adicionalmente resulta posible disponer, de manera ventajosa, conectado entre los terminales de entrada y central un varistor o un condensador con un orificio a través del cual discurra el elemento conductor.
Según otra característica adicional de la invención el elemento conductor está ventajosamente previsto bien como un hilo conductor rectilíneo o arrollado en espiras, cuyos diámetro, longitud y número de espiras se eligen respectivamente en función de la intensidad nominal del fusible y del valor de autoinducción deseado para dicho elemento conductor, o bien proporcionando dicho elemento conductor como una reactancia propiamente dicha.
Aún de acuerdo con otra característica adicional de la invención se facilita la generación del arco de descarga merced a un efecto de repulsión magnética cuando el tubo aislante está constituido a base de material flexible, de manera que puede disponerse con una configuración enrollada en forma de sección de toroidal.
Otro objetivo adicional de la invención es la utilización del dispositivo de protección conectándolo en un eslabón fusible de un circuito. Este objetivo se alcanza a través de las características indicadas en las reivindicaciones 10 y 1 1 . De acuerdo con ello se parte de un eslabón fusible que tiene un capuchón de enchufe; una cabeza de eslabón conectada al capuchón de enchufe; una primera conexión conectada a la cabeza de eslabón; una segunda conexión conectada a través de un elemento fusible con una tercera conexión de una trenza de conexión; un hilo tensor acoplado entre la segunda y la tercera conexión; y un tubo auxiliar de protección en el que están encapsulados la cabeza de eslabón, las conexiones primera y segunda, el elemento fusible, el hilo tensor y una porción de la trenza de conexión, y en la que el dispositivo de protección contra sobre intensidades está conectado en dicho eslabón fusible con su terminal de entrada a la primera conexión del eslabón fusible, con su terminal de salida a la segunda conexión del eslabón fusible y con su terminal central a la tercera conexión del eslabón fusible a través de un hilo conductor resistente a sobre intensidades.
También constituye otro objetivo adicional de la invención, la utilización del dispositivo de protección conectado a un fusible limitador asociado de un circuito. Este objetivo se alcanza a través de las características indicadas en las reivindicaciones 12 y 13. De acuerdo con ello se parte de un fusible limitador asociado que tiene respectivas cápsulas de conexión primera y segunda; un elemento fusible dispuesto en espiral alrededor de un núcleo aislante que se extiende entre las cápsulas de conexión; una primera porción de contacto conectada a la primera cápsula de conexión y una segunda porción de contacto, separada de la primera porción, conectada al elemento fusible; una tercera porción de contacto adyacente a la segunda porción de contacto y eléctricamente aislada de la misma por medio de una porción aislante y una cuarta pieza metálica de contacto conectada a la segunda cápsula de conexión, donde el dispositivo de protección contra sobre intensidades está conectado a dicho eslabón fusible con su terminal de entrada a la primera porción de contacto, con su terminal de salida a la segunda porción de contacto y con su terminal central conectado con la tercera porción de contacto a través de un conductor no destinado a fundirse.
Aún constituye objetivo adicional de la invención, la utilización del dispositivo de protección conectado a un fusible de protección para semiconductores. Este objetivo se alcanza a través de las características indicadas en las reivindicaciones 14 y 15.
De acuerdo con ello se parte de un fusible de protección para semiconductores que incluye cápsulas de conexión primera y segunda; y un elemento fusible principal que se extiende entre dichas cápsulas de conexión primera y segunda, donde el dispositivo de protección contra sobre intensidades está conectado a dicho fusible de protección con su terminal de entrada conectado a la primera cápsula de conexión y con su terminal de salida conectado al elemento fusible principal del fusible de protección y con su terminal central conectado a través de un hilo de conexión, no destinado a fundirse, con el elemento fusible principal; y en su caso estando conectado un elemento de protección tal como un condensador o un varistor entre su terminal de entrada y su terminal central.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la invención resultarán más claramente de la descripción que sigue realizada con la ayuda de los dibujos anexos, referidos a ejemplos de ejecución no limitativos y en los que:
La figura 1 muestra una vista esquemática de un dispositivo de protección de acuerdo con la invención. La figura 2 ilustra también de manera esquemática una vista de una variante de realización de un dispositivo conforme a la invención.
Las figuras 3 y 4, muestran respectivas vistas esquemáticas de dos respectivas variantes de realización del dispositivo conforme a la invención.
La figura 5 ilustra una vista en sección longitudinal de un eslabón fusible en el que se utiliza el dispositivo de protección de la invención.
La figura 6 muestra una vista en sección longitudinal de un fusible limitador asociado en el que se utiliza un dispositivo de protección conforme a la invención.
Las figuras 7A y 7B ilustran respectivas vistas en sección longitudinal de un fusible de protección para semiconductores en los que se utiliza un dispositivo de protección conforme a la invención.
Descripción detallada de una realización preferida
Conforme se muestra en las figuras, el dispositivo de protección contra sobre intensidades, designado en general mediante la referencia (1 ), consta de un terminal de entrada de corriente (2); un terminal central (3) destinado a dar salida a sobre-impulsos de corriente (Is) que puedan presentarse durante el funcionamiento; un terminal de salida (4) para salida de corriente no impulsiva (le); así como un elemento conductor (5) que conecta dichos terminales de entrada y salida (2 y 4). Puede verse que el terminal central (3) se encuentra fijado en la proximidad del terminal de entrada (2) a una distancia (D) que puede ajustarse. De conformidad con ello, con anterioridad a la presencia de corriente en el terminal de entrada (2), el terminal central (3) y el terminal de salida (4) son equipotenciales al conectarse externamente.
El elemento conductor (5) presenta intrínsecamente un valor de autoinducción (L) reducido. De esta manera durante un funcionamiento sin sobre intensidades entre los terminales de entrada y salida (2 y 4) no se produce caída de tensión apreciable, sin embargo cuando en el terminal de entrada (2) están presentes sobre-impulsos de corriente (ls) entre dicho terminal de entrada (2) y el terminal de salida (4) se establece una elevada caída de tensión inductiva (AU¡) debido al elevado aumento de la variación con respecto al tiempo de la intensidad causado por el sobre impulso de corriente (ls).
Como el terminal central (3) está fijamente dispuesto a una distancia (D) en la proximidad del terminal de entrada de corriente (2), cuando, debido a un sobre-impulso de corriente, la caída de tensión inductiva (AU¡) entre el terminal de entrada (2) y el terminal de salida de corriente no impulsiva (4) supera la rigidez dieléctrica del material dieléctrico presente entre los terminales de entrada y central (2 y 3), se produce, con ayuda del efecto pelicular, un arco eléctrico entre dicho terminal de entrada (2) y dicho terminal central (3), eliminándose la circulación de sobre-impulsos de corriente (ls) a través del elemento conductor (5) que entonces circularán a través de dicho terminal central (3). De acuerdo con una realización de la invención entre los terminales de entrada de corriente (2) y de salida (4) se extiende un tubo (6) de material aislante, en el interior del cual está alojado el elemento conductor (5) conectado entre dichos terminales de entrada y de salida (2 y 4). De manera adicional y de conformidad con otra realización de la invención, el terminal de entrada (2) está unido a un electrodo en forma de disco (20) que se encuentra acoplado a un extremo del tubo aislante (6), estando unido el terminal de salida (4) a un casquillo (40) dispuesto en el otro extremo de dicho tubo aislante, mientras que el terminal central (3) está conectado a o forma de parte de un electrodo (30) en forma de anillo fijado alrededor del tubo aislante (6). El funcionamiento del dispositivo según la invención merced al cual los sobre impulsos de corriente (Is) circulan entre el terminal de entrada (2) y el terminal central (3) mientras que la corriente no impulsiva lo hace a través de los terminales de entra y salida (2 y 4), está basado por una parte en el efecto pelicular o efecto Kelvin mediante el cual la corriente eléctrica tiende a circular por la superficie del conductor antes que por el centro, especialmente con corrientes de amplitud y frecuencia altas, así como debido a la alta caída de tensión inductiva que se produce entre el terminal de entrada (2) y el terminal de salida
(4) favorecida por la configuración aportada de hilo fino y largo que produce una autoinducción de valor reducido pero que es bastante significativa cuando están presentes los sobre-impulsos de corriente.
De manera simplificada la caída tensión inductiva se expresa como AU¡ = L dls/dt, siendo ls la corriente debida al sobre impulso y L el valor de la autoinducción del elemento conductor
(5) , de manera que aún cuando el valor de la autoinducción sea reducido, la caída de tensión entre los terminales de entrada y salida (2 y 4) será elevada merced al elevado valor de dls/dt en los sobre impulsos; además con anterioridad a presencia de corriente el terminal central (3) se encuentra exteriormente puesto al mismo punto de potencial eléctrico que el terminal de salida (4), con lo que cuando aparece corriente y con anterioridad a los impulsos de corriente la tensión entre los terminales de entrada y de salida (2 y 4) es prácticamente la misma que la tensión entre los terminales de entrada y central (2 y 3). Merced a esta igualdad de tensiones al aparecer los sobre impulsos de corriente y el consiguiente aumento de la caída de tensión inductiva y con la ayuda del mencionado efecto pelicular se producirá un arco eléctrico entre los respectivos caequillos (20, 30) de los terminales de entrada y central (2 y 3) en aquel instante que la tensión entre los terminales de entrada y central (2 y 3) sea superior a la rigidez dieléctrica del medio aislante que exista entre esos casquillos.
De esta manera, en el momento de establecerse dicho arco eléctrico toda la corriente de los sobre impulsos circulará entre los terminales de entrada y central (2 y 3) a través del medio aislante presente entre ambos terminales, es decir sin pasar por el elemento conductor (5). Una vez que el sobre impulso de corriente se haya extinguido y se restablezca la corriente normal a frecuencia industrial, la dl/dt bajará enormemente así como la caída de tensión inductiva también debido la reducida autoinductancia del elemento conductor (5), como de nuevo el potencial en el terminal central (3) es muy parecido al del terminal de salida (4), en el momento que la caída de tensión del arco que hay entre los terminales de entrada y central (2 y 3) sea superior a la que se puede establecer entre los terminales de entrada y salida (2 y 4) si pasara corriente a través del elemento conductor (5), la corriente no impulsiva volverá a circular otra vez por el elemento conductor, es decir entre los terminales de entrada y de salida (2 y 4) y desapareciendo el arco.
Por tanto, mediante la oportuna elección de la longitud, diámetro y material del elemento conductor (5), así como la distancia (D) entre los caequillos de los terminales de entrada y central (2 y 3) y la forma de los mismos puede ajustarse el funcionamiento del dispositivo de protección (1 ), es decir que las corrientes de amplitud y frecuencia relativamente bajas circulen a través del elemento conductor (5) conectado entre los terminales de entrada y de salida (2 y 4), mientras que las corrientes y frecuencias altas circulen entre los terminales de entrada y central (2 y 3) a través del medio aislante por fuera del tubo.
Con la finalidad que la descarga del arco se produzca en una atmósfera controlada, de acuerdo con otra realización de la invención, el electrodo (20) del terminal de entrada (2) está previsto con una porción de cuello (200) y estando configurado el electrodo (30) del terminal central (3) también con una porción de cuello (300) dotada de un orificio central (3000) en el que se aloja un manguito aislante (7) a través del cual pasa el elemento conductor (5) y extendiéndose las respectivas porciones de cuello (200, 300) dentro de un espacio (8) delimitado por las paredes de una pieza cilindrica aislante (9), acoplada estanca a gases entre ambos electrodos (20, 30), de manera que dicho espacio (8) define una cámara de descarga para control de la formación de arco eléctrico entre las respectivas porciones de cuello (200, 300) de los respectivos terminales de entrada y central (2 y 3). Aquí, el tubo aislante (6) se extiende entre el extremo inferior del electrodo (30) del terminal central (3) y el casquillo (40) del terminal de salida de corriente no impulsiva (4). Para facilitar la conexión de los terminales a otros conductores (no representados), los terminales de entrada de corriente (2 y 4) están previstos sobresaliendo desde los extremos del tubo aislante (6). Además, todos los terminales (2 y 3, 4) están acabados en forma de pala o tubo a los que se les pueden conectar otros conductores, por soldadura o por crimpado.
Conforme a una realización ventajosa de la invención, con vistas a que el arco de descarga entre los terminales de entrada y central (2 y 3) se forme exteriormente al tubo (6), es decir a través del medio exterior que rodea dichos terminales, el material del tubo aislante (6) presenta una mayor rigidez dieléctrica que el medio que le rodea. Como se muestra en la figura 3 en una realización alternativa de la invención entre los caequillos (20, 30) de los terminales de entrada y central (2 y 3) está dispuesto un varistor (VR1 ) con un orificio central (O) a través del cual pasa el elemento conductor (5). Este varistor presenta una característica V-t (tensión tiempo) acusadamente no lineal, con lo que se comporta como un aislante hasta un cierto valor de tensión llamado "clamping voltage" que empieza a conducir, de esta forma el varistor deriva de manera precisa la corriente de los terminales de entrada y salidas (2 y 4) a los terminales de entrada y central (2 y 3) puesto que el "clamping voltage" es un valor muy estable en toda una gama de varistores. Aun cuando no se representa, el varistor puede substituirse en su caso por un condensador que presentará una impedancia inversamente proporcional a la frecuencia, con lo que a frecuencias altas su impedancia es pequeña y ello favorece que los impulsos se puedan establecer entre los terminales de entrada y central (2 y 3) ante la presencia de sobre impulsos en el terminal de entrada (2).
También es posible como se muestra en la figura 4, disponer directamente conectado entre conexiones de los caequillos (20, 30) de los terminales de entrada y central (2 y 3) un varistor (VR2) sin orificio central tiene menos costes que el varistor perforado. Aún cuando tampoco se representa, dicho varistor puede ser igualmente sustituido por un condensador también sin perforar.
Haciendo de nuevo referencia a las figuras 1 y 2 puede verse que el elemento conductor (5) está previsto como un hilo a través cuyo diámetro y longitud puede influirse en su valor de autoinductancia (L), así como el ajuste a las intensidades soportadas en régimen de funcionamiento normal. Además, dicho elemento conductor (5) puede disponerse como un hilo arrollado formando espiras (no representado), de manera que se puede acortar la dimensión longitudinal del dispositivo de protección y seleccionar su valor de autoinductancia, pero también dicho elemento conductor (5) puede disponerse como una reactancia propiamente dicha. En dichos casos deberá tenerse en cuenta que el correspondiente aumento del valor de autoinductancia, favorece la formación del arco entre los terminales de entrada y central (2 y 3), pero limita la cuantía de la corriente no impulsiva que puede circular en circunstancia normales (intensidad nominal), es decir sin presencia de sobre impulsos, entra los terminales de entrada y de salida (2 y 4). Por otra parte, es posible actuar sobre los parámetros de funcionamiento del dispositivo de protección (1 ), proporcionando un tubo aislante (6) con perforaciones (no mostradas), por ejemplo, mediante eliminación de porciones de pared de dicho tubo, de manera que se facilita la formación del arco entre los terminales de entrada y central (2 y 3) merced a la repulsión por efecto pelicular del elemento conductor (5). Además, por otra parte, el tubo aislante (6) puede proporcionarse a base de un de material flexible, por ejemplo a base de silicona dura, de manera que puede disponerse con una configuración enrollada en forma de sección de toroidal (no mostrada). De esta manera, es posible generar en el dispositivo de protección (1 ) un efecto de repulsión magnética que facilita la formación del arco de descarga entre los terminales de entrada y central (2 y 3).
Como será fácilmente apreciado por las personas versadas en el arte, un dispositivo de protección conforme a lo anteriormente descrito y representado resulta fácil de encapsular de manera que puede ser utilizado como un solo elemento en cualquier tipo de circuito eléctrico o electrónico.
Utilización del dispositivo de protección en un eslabón fusible
Un dispositivo de protección conforme a lo anteriormente descrito puede ser ventajosamente utilizado en un eslabón fusible resistente a sobre impulsos de corriente.
Un llamado eslabón fusible es un dispositivo comúnmente utilizado para la protección contra sobre intensidades de circuitos eléctricos y electrónicos. Como se ilustra en la figura 5, un típico eslabón fusible (10) tiene: un capuchón de enchufe (100); una cabeza de eslabón (101 ) conectada al capuchón de enchufe; una primera conexión (102) conectada a la cabeza de eslabón; una segunda conexión (103) conectada a través de un elemento fusible (104) con una tercera conexión (105) de una trenza de conexión (106); un hilo tensor (107) acoplado entre la segunda conexión y la tercera conexión; y un tubo auxiliar (108) de protección en el que están encapsulados la cabeza de eslabón, las conexiones primera y segunda, el elemento fusible, el hilo tensor y una porción de la trenza de conexión.
El funcionamiento de un eslabón fusible de este tipo no forma parte de la invención y se describe, por ejemplo, en el documento de patente US 6583708 que se incorpora aquí como referencia.
Conforme a la invención y como se muestra en la figura 5, el dispositivo de protección contra sobre intensidades (1 ) se acoplará en dicho eslabón fusible (10) conectando con su terminal de entrada (2) a la primera conexión (102) del eslabón fusible, con su terminal de salida (4) a la segunda conexión (103) del eslabón fusible y con su terminal central (3) a la tercera conexión (105) del eslabón fusible a través de un hilo conductor (1 1 ) no destinado fundirse.
Utilización de un dispositivo de protección en un fusible limitador asociado
Un dispositivo de protección conforme a lo anteriormente descrito puede ser también ventajosamente utilizado en un eslabón fusible resistente a sobre impulsos de corriente de los del tipo utilizados en la protección de circuitos eléctricos y electrónicos. Típicamente como se muestra en la figura 6, un fusible limitador asociado (12) incluye: respectivas cápsulas de conexión primera (120) y segunda (121 ); una primera porción de contacto (122) conectada a la primera cápsula de conexión (120) y una segunda porción de contacto (123), separada de la primera porción, conectada a un elemento fusible principal (124) dispuesto en espiral alrededor de un núcleo central (125); una tercera porción de contacto (126) adyacente a la segunda porción de contacto y eléctricamente aislada de la misma por medio de una porción aislante (127), y a cuya tercera porción de contacto se conecta un elemento fusible secundario (1240), resistente a sobre impulsos de corriente, y también dispuesto enrollado en espiral alrededor del núcleo central (125) paralelamente al elemento fusible principal (124); y una cuarta pieza metálica de contacto (128) conectada a la segunda cápsula de conexión (121 ).
Conforme a la invención y se representa en la figura 6, un dispositivo de protección contra sobre intensidades (1 ) conforme a lo anteriormente descrito se encuentra conectado a dicho eslabón fusible (12) con su terminal de entrada (2) a la primera porción de contacto (122), con su terminal de salida (4) a la segunda porción de contacto (125) y con su terminal central (3) conectado con la tercera porción de contacto (126) a través de un hilo de conexión (13) destinado a no fundirse con los sobre impulsos de corriente.
Utilización de un dispositivo de protección en un fusible de protección de semiconductores
Un dispositivo de protección conforme a lo anteriormente descrito puede ser también ventajosamente utilizado en un fusible de protección para semiconductores.
Típicamente como se muestra, por ejemplo, en la figura 7A, un fusible de protección para semiconductores (14) incluye: capsulas de conexión primera (140) y segunda (141 ); y un elemento fusible principal (142) que se extiende entre dichas cápsulas de conexión primera y segunda.
Conforme a la invención y se representa en la mencionada figura 7A, un dispositivo de protección contra sobre intensidades (1 ) conforme a lo anteriormente descrito se encuentra conectado a dicho a dicho fusible de protección (14) con su terminal de entrada (2) conectado a la primera cápsula de conexión (140) y con su terminal de salida (4) conectado al elemento fusible principal (142) del fusible de protección (14) y con su terminal central (3) conectado a través de un hilo de conexión (143), no destinado a fundirse, con el elemento fusible principal (143).
De manera alternativa y como se muestra en la figura 7B, está previsto un elemento de protección (E) tal como un condensador o un varistor, conectado entre su terminal de entrada (2) y su terminal central (3)
Como resultará fácilmente comprendido por las personas versadas en el arte, lo anteriormente descrito es meramente ilustrativo de modos de realización preferidos de la invención, así por ejemplo además de las referidas utilizaciones, el dispositivo de protección contra sobre impulso de corriente, puede ser utilizado de manera ventajosa para la protección, entre otros, de circuitos de semiconductores de potencia. De esta manera son posibles modificaciones técnicas de toda índole y la invención tan solo estará limitada por el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos caracterizado dicho dispositivo (1 ) porque comprende:
- un terminal de entrada de corriente (2);
- un terminal central (3) para salida de sobre-impulsos de corriente (ls); y
- un terminal de salida (4) para salida de corriente no impulsiva (lc) que se encuentra exteriormente conectado al potencial del terminal central (3) con anterioridad a la presencia del sobre-impulso de corriente (ls) en el terminal de entrada (2); y
- un elemento conductor eléctrico (5) conectando entre el terminal de entrada de corriente (2) y el terminal de salida (4) y presentando dicho elemento conductor una autoinducción (L) de cuantía reducida para un funcionamiento sin sobre intensidades de corriente, pero que cuando los sobre-impulsos de corriente están presentes en el terminal de entrada de corriente (2), establece una elevada caída de tensión inductiva (AU¡ = L. dls/dt) entre dicho terminal de entrada (2) y el terminal de salida (4);
donde el terminal central (3) está fijamente dispuesto en la proximidad del terminal de entrada de corriente (2) a una distancia (D) susceptible de ajuste, de manera que cuando, debido a un sobre-impulso de corriente, la caída de tensión inductiva (AU¡) entre el terminal de entrada (2) y el terminal de salida de corriente no impulsiva (4) supera la rigidez dieléctrica del material dieléctrico presente entre dichos terminales de entrada y central (2 y 3) se produce, con la ayuda del efecto pelicular, un arco eléctrico entre dicho terminal de entrada (2) y dicho terminal central (3), eliminándose la circulación de sobre-impulsos de corriente (ls) a través del elemento conductor (5).
2. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque acoplado entre el terminal de entrada de corriente (2) y el terminal de salida (4) de la corriente no impulsiva se extiende un tubo (6) de material aislante, en el interior del cual está alojado el elemento conductor (5) conectado entre el terminal de entrada (2) y el terminal de salida (4) de corriente no impulsiva, y teniendo de preferencia dicho tubo aislante (6) una mayor rigidez dieléctrica que el medio que le rodea.
3. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque el terminal de entrada (2) está unido a un electrodo en forma de disco (20) acoplado a un extremo del tubo aislante (6), y estando unido el terminal de salida (4) de corriente no impulsiva a un casquillo (40) dispuesto en el otro extremo de dicho tubo aislante, mientras que el terminal central (3) está conectado a o forma parte de un electrodo (30) en forma de anillo fijado alrededor del tubo aislante (6), y donde de preferencia, el terminal de entrada de corriente (2) y el terminal de salida de corriente no impulsiva (4) sobresalen desde los extremos del tubo aislante (6) y estando acabados todos los terminales (2 y 3, 4) en forma de pala o tubo a los que se les pueden conectar otros conductores, por soldadura o por crimpado.
4. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado porque el electrodo (20) del terminal de entrada (2) está previsto con una porción de cuello (200) y estando configurado el electrodo (30) del terminal central (3) también con una porción de cuello (300) con un orificio central (3000) en el que se aloja un manguito aislante (7) a través del cual pasa el elemento conductor (5) y extendiéndose las respectivas porciones de cuello (200, 300) dentro de un espacio (8) delimitado por las paredes de una pieza cilindrica (9) acoplada estanca a gases entre ambos electrodos (20, 30), y cuyo espacio define una cámara de descarga de atmósfera controlada para la formación de arco eléctrico entre las respectivas porciones de cuello (200, 300) de los respectivos terminales (2 y 3) y extendiéndose el tubo aislante (6) entre el extremo inferior del electrodo (30) del terminal central (3) y el casquillo (40) del terminal de salida de corriente no impulsiva (4).
5. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 2 a 4 caracterizado porque el tubo aislante (6) está perforado, por ejemplo, mediante eliminación de porciones de pared de dicho tubo.
6. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con al menos una de las reivindicación precedentes caracterizado porque bien los electrodos (20, 30) de los terminales de entrada e intermedio (2 y 3), bien las porciones en forma de cuello (200, 300) de dichos electrodos se conectan mediante un varistor (VR) o un condensador (C).
7. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque entre los electrodos (20, 30) de los terminales de entrada e intermedio (2 y 3) está conectado bien un varistor (VR), bien un condensador (C) con un orificio central a través del cual pasa el elemento conductor (6).
8. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con al menos una de las reivindicación precedentes caracterizado porque el elemento conductor (6) está previsto bien como un hilo conductor rectilíneo o arrollado en espiras, cuyos diámetro, longitud y número de espiras se eligen respectivamente en función de la intensidad nominal del fusible y del valor de autoinducción deseado para dicho elemento conductor, o bien se proporciona como una reactancia propiamente dicha.
9. Dispositivo de protección contra sobre intensidades en circuitos eléctricos de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 2 a 8 caracterizado porque el tubo aislante (6) está constituido a base de material flexible, de manera que puede disponerse con una configuración enrollada en forma de sección de toroidal.
10. Utilización de un dispositivo de protección contra sobre intensidades de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 9 en un eslabón fusible resistente a impulsos de corriente (10).
1 1 . Utilización de acuerdo con la reivindicación 10 en la que el dicho eslabón fusible (10) tiene:
-un capuchón de enchufe (100);
- una cabeza de eslabón (101 ) conectada al capuchón de enchufe;
- una primera conexión (102) conectada a la cabeza de eslabón;
- una segunda conexión (103) conectada a través de un elemento fusible (104) con una tercera conexión (105) de una trenza de conexión (106);
- un hilo tensor (107) acoplado entre la segunda conexión y la tercera conexión; y
- un tubo auxiliar (108) de protección en el que están encapsulados la cabeza de eslabón, las conexiones primera y segunda, el elemento fusible, el hilo tensor y una porción de la trenza de conexión,
y en la que el dispositivo de protección contra sobre intensidades (1 ) está conectado en dicho eslabón fusible (10) con su terminal de entrada (2) a la primera conexión (102) del eslabón fusible, con su terminal de salida (4) a la segunda conexión (103) del eslabón fusible y con su terminal central (3) a la tercera conexión (105) del eslabón fusible a través de un hilo conductor (1 1 ) resistente a sobre intensidades.
12. Utilización de un dispositivo de protección contra sobre intensidades de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 9 en un fusible limitador asociado (12) resistente a sobre impulsos de corriente.
13. Utilización de acuerdo con la reivindicación 12 en la que el fusible limitador asociado (12) tiene:
- respectivas cápsulas de conexión primera (120) y segunda (121 );
- una primera porción de contacto (122) conectada a la primera cápsula de conexión (120) y una segunda porción de contacto (123), separada de la primera porción, conectada a un elemento fusible principal (124) dispuesto en espiral alrededor de un núcleo central (125)
- una tercera porción de contacto (126) adyacente a la segunda porción de contacto y eléctricamente aislada de la misma por medio de una porción aislante (127), y a cuya tercera porción de contacto se conecta un elemento fusible secundario (1240) resistente a sobre impulsos de corriente y también dispuesto enrollado en espiral alrededor del núcleo central (125) paralelo al elemento fusible principal (124)
- una cuarta pieza metálica de contacto (128) conectada a la segunda cápsula de conexión (121 ),
y en la que dispositivo de protección contra sobre intensidades (1 ) está conectado a dicho eslabón fusible (12) con su terminal de entrada (2) a la primera porción de contacto (122), con su terminal de salida (4) a la segunda porción de contacto (123) y con su terminal central (3) conectado con la tercera porción de contacto (126) a través de un hilo de conexión (13) destinado a no fundirse.
14. Utilización de un dispositivo de protección contra sobre intensidades de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 9 en un fusible para protección de semiconductores (14).
15. Utilización según la reivindicación 14 en la que el fusible para protección de semiconductores (14) tiene:
- capsulas de conexión primera (140) y segunda (141 ); y
- un elemento fusible principal (142) que se extiende entre dichas cápsulas de conexión primera y segunda,
caracterizada porque el dispositivo de protección contra sobre intensidades (1 ) está conectado a dicho fusible de protección (14) con su terminal de entrada (2) conectado a la primera cápsula de conexión (140) y con su terminal de salida (4) conectado al elemento fusible principal (142) del fusible de protección (14) y con su terminal central (3) conectado a través de un hilo de conexión (143), no destinado a fundirse, con el elemento fusible principal (142); y en su caso estando conectado un elemento de protección (E) tal como un condensador o un varistor entre su terminal de entrada (2) y su terminal central (3).
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