ES2607608T3 - Carcasa para dispositivo de protección contra las sobretensiones y dispositivo de protección contra las sobretensiones asociadas - Google Patents
Carcasa para dispositivo de protección contra las sobretensiones y dispositivo de protección contra las sobretensiones asociadas Download PDFInfo
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Abstract
Carcasa (1) para dispositivo de protección contra las sobretensiones que comprende: - dos elementos de conexión eléctrica (11) y (12); - un componente de protección contra las sobretensiones (13), unido eléctricamente a los dos elementos de conexión eléctrica (11) y (12), cuya temperatura aumenta en presencia de una sobretensión; - un elemento de enclavamiento (15), en contacto con el componente de protección contra las sobretensiones (13); - un interruptor mecánico (17), unido al elemento de enclavamiento (15), instalado en serie entre uno de los dos elementos (11) de conexión eléctrica y el componente de protección contra las sobretensiones (13), manteniendo el elemento de enclavamiento (15) el interruptor (17) en posición cerrada; y tal que cuando la temperatura del componente de protección contra las sobretensiones (13) rebasa un umbral crítico, el elemento de enclavamiento (15) libera el interruptor (17) que se pone en posición abierta, siendo el elemento de enclavamiento (15) eléctricamente independiente del interruptor mecánico (17), caracterizada por que el interruptor comprende dos láminas conductoras (171, 172) conectadas respectivamente al primer elemento (11) de conexión eléctrica y al componente de protección contra las sobretensiones (13), comprendiendo el interruptor mecánico (17) una pieza aislante (173), estando dicha pieza aislante (173): - mantenida separada de las láminas conductoras (171, 172) mediante el elemento de enclavamiento (15) cuando el interruptor (17) está en posición cerrada, en el caso de una temperatura del componente de protección contra las sobretensiones (13) inferior al umbral crítico; y - desplazada entre las láminas conductoras (171, 172) para separarlas cuando el elemento de enclavamiento (15) libera el interruptor (17) en posición abierta, en el caso en el que la temperatura del componente de protección contra las sobretensiones (13) rebasa el umbral crítico.
Description
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DESCRIPCION
Carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones y dispositivo de proteccion contra las sobretensiones asociadas
Campo tecnico
La presente invencion esta relacionada con el campo tecnico general de los dispositivos de proteccion de equipos o de instalaciones electricas contra las perturbaciones electricas, en particular, contra las sobretensiones transitorias.
Tecnica anterior e inconvenientes
La utilizacion de dispositivos de proteccion contra las sobretensiones se conoce y es corriente. Unos dispositivos de este tipo utilizan por lo general una varistancia, como componente de proteccion contra las sobretensiones. De hecho, la varistancia nivela la sobretension a partir de un valor predeterminado y permite limitar la propagacion de la sobretension en la red electrica.
Unos componentes de este tipo se deterioran a lo largo de su utilizacion, disminuyendo su impedancia de forma gradual, lo que aumenta la intensidad de su corriente de fuga y, por lo tanto, crea un calentamiento importante de la varistancia por efecto Joule. Este calentamiento se transmite a los equipos proximos, pudiendo provocar incendios o cortocircuitos.
Con el fin de evitar cualquier deterioro eventual del equipo o instalacion electrica conectado al dispositivo, es necesario poder desconectar este dispositivo al final de la vida util de la varistancia.
Un dispositivo de desconexion de este tipo, denominado de desconexion termica, consiste en desconectar el dispositivo de proteccion contra las sobretensiones que comprende la varistancia defectuosa, mas alla de una temperatura critica predeterminada.
De esta manera, el documento europeo FR2848353 describe un dispositivo de proteccion de equipo electrico contra las sobretensiones que comprende:
- una unidad de proteccion conectada al equipo electrico por medio de un circuito de conexion que comprende un medio de interrupcion de corriente electrica, movil entre una posicion de retirada que corresponde a la apertura del circuito y una posicion de cierre del circuito, estando dicho medio de interrupcion mantenido en posicion de cierre por un medio de bloqueo;
- un medio de apertura del circuito de conexion cuando la temperatura de la unidad de proteccion alcanza un valor predeterminado, que comprende un medio sensible al calor. Este medio sensible al calor esta unido a un medio de accionamiento, para que cuando se alcance la temperatura predeterminada, el medio de accionamiento produzca una fuerza de desactivacion del medio de bloqueo. Los medios sensibles al calor y de accionamiento son coincidentes y estan formados por un bimetal.
Un dispositivo de este tipo presenta inconvenientes. De hecho, el bimetal, cuya naturaleza cambia durante la elevacion de temperatura, esta sometido a unas fuertes tensiones mecanicas, dado que se trata tambien del elemento de accionamiento que permite la apertura del circuito. Por lo tanto, un dispositivo de este tipo ve su fiabilidad reducida como continuacion a vibraciones o choques sufridos por el dispositivo. Por otra parte, el bimetal puede ver su deteccion de temperatura influenciada por la corriente que pasa a traves de la desconexion termica. Por lo tanto, es necesario dimensionar el medio de deteccion de manera que el paso de la corriente no tenga influencia sobre el desconectador.
El documento europeo FR2925216 describe un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones que comprende un componente de proteccion contra las sobretensiones en union termica con un organo termosensible susceptible de deformarse dependiendo de su temperatura y un organo mecanico destinado a cooperar con el organo termosensible y adecuado para cooperar con un dispositivo de disparo de un aparato de corte electrico. Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones rebasa un umbral predeterminado, la deformacion del organo termosensible arrastra un desplazamiento del organo mecanico que sobresale fuera de la carcasa, que incluye el organo termosensible y el componente de proteccion contra las sobretensiones, y acciona el dispositivo de disparo del aparato de corte electrico.
Este dispositivo de proteccion contra las sobretensiones esta en union mecanica con un aparato de corte electrico, por lo tanto, hay dos carcasas que tienen cada una unas funciones especificas: por un lado, deteccion de la temperatura critica de mal funcionamiento del componente de proteccion contra las sobretensiones y, por otro lado, corte de la conexion del dispositivo de proteccion defectuoso del resto de la instalacion electrica.
Un dispositivo de este tipo presenta el inconveniente de necesitar la utilizacion de dos carcasas, lo que genera unos costes de fabricacion y una perdida de espacio en la instalacion electrica. Por otra parte, el dispositivo de proteccion
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y el de corte estan en serie en el trayecto de corriente.
De esta manera, en estas dos patentes, las soluciones necesitan que el elemento de enclavamiento sea un conductor electrico, por ejemplo metalico, con unas propiedades de deformacion mecanica conocidas y que sea capaz de transformar un efecto termico en un efecto mecanico.
El documento europeo DE202009013505U1 divulga una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones segun el preambulo de la reivindicacion 1.
Por otra parte, se conocen unos dispositivos de proteccion contra las sobretensiones que tienen un tiempo de desconexion termica demasiado largo, debido al hecho de que la funcion de deteccion del calentamiento de la varistancia esta demasiado alejada de la varistancia, por lo tanto, el tiempo de reaccion del elemento de deteccion del calentamiento no es bastante escaso para asegurar una desconexion rapida.
Finalidad de la invencion
Por lo tanto, seria ventajoso obtener un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones cuya desconexion termica sea rapida, cuya fiabilidad este mejorada disminuyendo las tensiones mecanicas sufridas por los elementos del dispositivo y que permita obtener una ganancia de espacio en el equipo o instalacion electrica que hay que proteger.
Para resolver estos inconvenientes, se propone una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones segun la reivindicacion 1 y un dispositivo con una carcasa de este tipo segun la reivindicacion 13.
Unos modos de realizacion suplementarios se definen en las reivindicaciones dependientes.
De esta manera, ventajosamente, al no formar parte el elemento de enclavamiento del trayecto de corriente en el que participa el interruptor, es posible posicionar el elemento de enclavamiento para que reaccione rapidamente a la liberacion de calor, utilizar un material especificamente adaptado para esta funcion de enclavamiento y no obligatoriamente conductor.
Ademas, cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones rebasa un umbral critico, el elemento de enclavamiento libera el interruptor que se pone en posicion abierta.
Una carcasa de este tipo para dispositivo de proteccion para las sobretensiones tiene como ventaja ofrecer un dispositivo que tiene una desconexion termica rapida. De hecho, el elemento de enclavamiento esta en contacto con el componente de proteccion contra las sobretensiones y, por lo tanto, lo mas cerca del calentamiento.
Ademas, ventajosamente, este carcasa cuyo interruptor mecanico, que tiene como funcion la desconexion de la carcasa que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones defectuoso, es diferente del elemento de enclavamiento, que tiene como funcion la apertura del circuito. Por lo tanto, las tensiones mecanicas sufridas por el elemento de enclavamiento se reducen y su fiabilidad se mejora.
Ventajosamente, el hecho de que todos los elementos, que permiten la proteccion contra las sobretensiones y la desconexion del circuito que comprende el elemento de proteccion contra las sobretensiones, esten agrupados en el interior de una misma carcasa, permite obtener una ganancia de espacio en el equipo o instalacion electrica que hay que proteger.
Unas caracteristicas o unos modos de realizacion particulares, utilizables solos o en combinacion, son:
- el componente de proteccion contra las sobretensiones es una varistancia;
- el elemento de enclavamiento esta en union termica mediante conduccion con una parte metalica desnuda de un electrodo del componente de proteccion contra las sobretensiones;
- el elemento de enclavamiento es una soldadura de baja temperatura que se funde cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones rebasa el umbral critico;
- el elemento de enclavamiento es una pieza plastica que se funde cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones rebasa el umbral critico;
- el umbral critico esta comprendido entre 100 y 240 °C. De forma particularmente preferente, esta comprendido entre 120 °C y 190 °C;
- el interruptor mecanico comprende:
o dos laminas conductoras conectadas respectivamente al primer elemento de conexion electrica y al elemento de proteccion contra las sobretensiones, o una pieza aislante, solidaria con un elemento de arrastre, o el elemento de arrastre unido mediante una muesca a una pieza movil, o la pieza movil, unida al elemento de enclavamiento,
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o un primer resorte apoyado, o en traccion, sobre la pieza aislante,
tal que, en posicion cerrada del interruptor, las dos laminas conductoras estan en contacto y el elemento de arrastre, asi como el primer resorte fuera de su posicion de equilibrio, mantienen la pieza aislante separada de las dos laminas conductoras y, durante el desenclavamiento, la pieza movil se desplaza y libera el elemento de arrastre, siendo la pieza aislante arrastrada por el primer resorte en un movimiento de traslacion para separar y colocarse entre las dos laminas conductoras;
- las dos laminas conductoras son unas laminas de resortes y la pieza movil se desplaza en traslacion por el efecto de un segundo resorte;
- las dos laminas conductoras son unas laminas de resortes y la pieza movil es una lamina de resorte, mantenida mediante un saliente, dicha pieza movil, durante el desenclavamiento, efectua un movimiento de rotacion que la libera del saliente;
- una de las dos laminas conductoras es una lamina de resorte y la pieza movil es una palanca con brazo curvado, mantenida mediante un saliente, dicha pieza movil, durante el desenclavamiento, efectua un movimiento de rotacion que la libera del saliente.
En un segundo aspecto de la invencion, un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones comprende una carcasa de proteccion contra las sobretensiones y una base fijada sobre un rail tal que los dos elementos de conexion electrica de la carcasa estan unidos electricamente a la base durante el enchufe de la carcasa.
Segun un modo de realizacion particular, el dispositivo de proteccion contra las sobretensiones comprende una pluralidad de carcasas de proteccion contra las sobretensiones y una pluralidad de bases fijadas sobre un rail tal que los dos elementos de conexion electrica de cada una de dichas carcasas estan unidos a una base respectiva durante el enchufe de la carcasa respectiva.
Figuras
Otras caracteristicas y ventajas de la invencion se mostraran de manera clara tras la descripcion que se hace de ella a continuacion, a titulo indicativo y de ninguna manera limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista en corte de una primera variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico;
- la figura 2 es una vista en corte de una primera variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico;
- la figura 3 es una vista en 3D de la primera variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico;
- la figura 4 es una vista en 3D de la primera variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico;
- la figura 5 es una vista en corte de una segunda variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico;
- la figura 6 es una vista en corte de la segunda variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico;
- la figura 7 es una vista en corte de una tercera variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico,
- la figura 8 es una vista en corte de la tercera variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico;
- la figura 9 es una vista en corte de una cuarta variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico;
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- la figura 10 es una vista en corte de la cuarta variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico;
- la figura 11 es una vista en corte de una quinta variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico;
- la figura 12 es una vista en corte de la quinta variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico;
- la figura 13 es una vista en corte de una sexta variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico;
- la figura 14 es una vista en corte de la sexta variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico;
- la figura 15 es una vista en corte de una septima variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico; y
- la figura 16 es una vista en corte de la septima variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico.
- la figura 17 es una vista en corte de una octava variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico; y
- la figura 18 es una vista en corte de la octava variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico.
- la figura 19 es una vista en corte de una novena variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico; y
- la figura 20 es una vista en corte de la novena variante de realizacion de una carcasa para dispositivo de
proteccion contra las sobretensiones, en una configuracion en la que la temperatura del componente de
proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico.
- la figura 21 representa una primera variante de realizacion de un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
- La figura 22 representa una segunda variante de realizacion de un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
Modos de realizacion
Las figuras 1 a 20 representan nueve variantes de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra
las sobretensiones.
En estas nueve variantes, la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones comprende:
- dos elementos de conexion electrica 11 y 12;
- un componente de proteccion contra las sobretensiones 13, tipicamente una varistancia, unido electricamente a los dos elementos de conexion electrica 11 y 12, cuya temperatura aumenta en presencia de una sobretension;
- un elemento de enclavamiento 15, en contacto con el componente de proteccion contra las sobretensiones 13;
- un interruptor mecanico 17, unido al elemento de enclavamiento 15, instalado en serie entre uno de los dos elementos 11 de conexion electrica y el componente de proteccion contra las sobretensiones 13, manteniendo el elemento de enclavamiento 15 el interruptor 17 en posicion cerrada.
- El elemento de enclavamiento 15 y el interruptor 17 son electricamente independientes y, de esta manera, el elemento de enclavamiento puede no ser conductor electrico. Por electricamente independiente, se entiende que
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el elemento de enclavamiento no forma parte del trayecto de corriente cuyo interruptor 17 es un componente.
La temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 aumenta en presencia de sobretensiones. La acumulacion, con el tiempo, de sobretensiones induce un aumento de temperatura tal que la temperatura va a rebasar un umbral critico. Este umbral critico esta comprendido entre 100 °C y 240 °C, y de forma particularmente preferente entre 120 °C y 190 °C. Este umbral corresponde a la temperatura a partir de la que la fiabilidad del componente de proteccion contra las sobretensiones ya no esta asegurada. Esta temperatura se determina de acuerdo con las exigencias de seguridad impuestas por las normas de seguridad aplicables.
Cuando se alcanza este umbral critico, el elemento de enclavamiento 15, en contacto mediante conduccion termica con una parte metalica desnuda de un electrodo 131 del componente de proteccion contra las sobretensiones 13, va a fundirse unicamente por el efecto del calor transmitido por el componente de proteccion contra las sobretensiones 13.
El elemento de enclavamiento 15 puede ser una soldadura de baja temperatura o una pieza plastica. Este elemento de enclavamiento 15 detecta el calentamiento del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 y se funde cuando se alcanza el umbral critico de temperatura.
La fusion del elemento de enclavamiento 15 desenclava el interruptor mecanico 17. Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico, el interruptor mecanico esta en posicion cerrada. De esta manera, la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones esta unida electricamente al dispositivo que hay que proteger.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es superior al umbral critico, que corresponde a un posible dano del equipo electrico debido al calentamiento del componente de proteccion contra las sobretensiones 13, la fusion del elemento de enclavamiento libera el interruptor mecanico, cuyo movimiento lo coloca en posicion de apertura. De esta manera, la carcasa 1 ya no esta unida electricamente al dispositivo que hay que proteger.
Las figuras 1, 2, 3 y 4 ilustran un primer modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico 17 comprende:
- dos laminas de resorte conductoras 171 y 172 conectadas respectivamente al primer elemento 11 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones 13,
- una pieza aislante 173, solidaria con un elemento de arrastre 175,
- el elemento de arrastre 175 unido mediante una muesca 177 a una pieza movil 179,
- la pieza movil 179, unida al elemento de enclavamiento 15,
- un primer resorte 181 apoyado sobre la pieza aislante 173.
Las figuras 1 y 3 ilustran la carcasa 1 que comprende un interruptor mecanico 17 de este tipo, en el caso en el que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es inferior al umbral critico y el interruptor mecanico esta en posicion cerrada. El elemento de arrastre 175 y el primer resorte 181 mantienen en compresion la pieza aislante 173 separada de las dos laminas conductoras 171 y 172 que estan en contacto.
La pieza movil se mantiene en una posicion denominada de funcionamiento normal mediante el elemento de enclavamiento 15 y en compresion mediante un segundo resorte 183.
Las figuras 2 y 4 ilustran la carcasa 1 que comprende un interruptor mecanico 17 de este tipo, en el caso en el que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es superior al umbral critico.
El elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, por el efecto de la subida de temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13, y la pieza movil, por el efecto del segundo resorte 183 se desplaza en traslacion y libera la muesca 177 que la une al elemento de arrastre 175.
El elemento de arrastre 175, liberado de la muesca 177, y solidario con la pieza aislante 173 mantenida mediante un primer resorte 181 en compresion, se desplaza entonces en traslacion en una direccion opuesta a las dos laminas conductoras 171 y 172.
Este desplazamiento del elemento de arrastre 175, arrastra un desplazamiento en traslacion de la pieza aislante 173, solidaria con el elemento de arrastre 175, que llega a colocarse entre las dos laminas conductoras 171 y 172.
De esta manera, el contacto electrico entre las dos laminas conductoras 171 y 172 se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones 13 defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
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Las figuras 5 y 6 ilustran un segundo modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico 17 comprende:
- dos laminas de resorte conductoras 171 y 172 conectadas respectivamente al primer elemento 11 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones 13,
- una pieza aislante 173, solidaria con un elemento de arrastre 175,
- el elemento de arrastre 175 unido mediante una muesca 177 a una pieza movil,
- la pieza movil, unida al elemento de enclavamiento 15,
- un primer resorte 181 apoyado sobre la pieza aislante 173.
En este segundo modo de realizacion, la pieza movil es una lamina de resorte 1791.
El elemento de enclavamiento 15 y el interruptor 17 son electricamente independientes y, de esta manera, el elemento de enclavamiento puede no ser conductor electrico.
La figura 5 ilustra la carcasa 1 que comprende un interruptor mecanico 17 de este tipo, en el caso en el que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es inferior al umbral critico y el interruptor mecanico esta en posicion cerrada.
La lamina de resorte 1791 se mantiene en su posicion horizontal, denominada de funcionamiento normal, mediante el elemento de enclavamiento 15 y mediante un saliente 180, debajo del que uno de los extremos de la lamina de resorte 1791 esta bloqueado.
El elemento de arrastre, unido a la pieza movil 1791, mantiene la pieza aislante 173 separada de las dos laminas conductoras 171 y 172, que estan en contacto.
La figura 6 ilustra la carcasa 1 que comprende un interruptor mecanico 17 de este tipo, en el caso en el que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es superior al umbral critico.
El elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, por el efecto de la subida de temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13, y la pieza de resorte 1791 ya no se mantiene en posicion horizontal debajo del saliente 180 mediante el elemento de enclavamiento 15. Efectua un movimiento de rotacion y se coloca en posicion vertical.
El elemento de arrastre 175, unido a esta lamina de resorte 1791 mediante la muesca 177 y solidario con la pieza aislante 173 se desplaza entonces en traslacion en una direccion opuesta a las dos laminas conductoras 171 y 172.
Este desplazamiento del elemento de arrastre 175 arrastra un desplazamiento en traslacion de la pieza aislante 173, solidaria con el elemento de arrastre 175, que llega a colocarse entre las dos laminas conductoras 171 y 172.
De esta manera, el contacto electrico entre las dos laminas conductoras 171 y 172 se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones 13 defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
Las figuras 7 y 8 ilustran un tercer modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico comprende:
- dos laminas conductoras 171 y 172 conectadas respectivamente al primer elemento 11 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones 13,
- una pieza aislante 173, solidaria con un elemento de arrastre 175,
- el elemento de arrastre 175 unido mediante una muesca 177 a una pieza movil,
- la pieza movil, unida al elemento de enclavamiento 15,
- un primer resorte 181 apoyado sobre la pieza aislante 173.
En este tercer modo de realizacion, una de las dos laminas conductoras 172 es una lamina de resorte y la pieza movil es una palanca con brazo curvado 1792.
El elemento de enclavamiento 15 y el interruptor 17 son electricamente independientes y, de esta manera, el elemento de enclavamiento puede no ser conductor electrico.
La figura 7 ilustra la carcasa 1 que comprende un interruptor mecanico de este tipo, en el caso en el que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es inferior al umbral critico y el interruptor
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mecanico esta en posicion cerrada.
La palanca con brazo curvado 1792 se mantiene en una posicion, denominada de funcionamiento normal, mediante el elemento de enclavamiento 15 y mediante un saliente 180, debajo del que uno de los extremos de la palanca con brazo curvado esta bloqueado.
El elemento de arrastre 175, unido a la palanca con brazo curvado 1792 mediante la muesca 177, mantiene la pieza aislante 173 separada de las dos laminas conductoras 171 y 172, que estan en contacto.
La figura 8 ilustra la carcasa 1 que comprende un interruptor mecanico de este tipo, en el caso en el que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es superior al umbral critico.
El elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, por el efecto de la subida de temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13, y la palanca con brazo curvado 1792 ya no se mantiene debajo del saliente 180 mediante el elemento de enclavamiento 15. Efectua un movimiento de rotacion hacia arriba.
El elemento de arrastre 175, unido a esta palanca con brazo curvado 1792 mediante la muesca 177 y solidario con la pieza aislante 173 se desplaza entonces en traslacion en una direccion opuesta a las dos laminas conductoras
171 y 172, por la accion de un resorte 181.
Este desplazamiento del elemento de arrastre 175 arrastra un desplazamiento en traslacion de la pieza aislante 173, solidaria con el elemento de arrastre 175, que llega a colocarse entre las dos laminas conductoras 171 y 172.
De esta manera, el contacto electrico entre las dos laminas conductoras 171 y 172 se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones 13 defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
En las figuras 9 y10 se ilustra un cuarto modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico comprende:
- dos laminas conductoras 171 y 172 conectadas respectivamente al segundo elemento 12 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones (no visible en las figuras 9 y 10),
- una pieza aislante 173, solidaria con un elemento de arrastre 175,
- el elemento de arrastre 175 unido a un elemento de enclavamiento 15.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico, es decir, en el caso ilustrado mediante la figura 9, el elemento de enclavamiento 15 mantiene la pieza aislante 173, por medio del elemento de arrastre 175, separada de las dos laminas conductoras 171 y 172. Una de las dos laminas conductoras 172 es una lamina de resorte.
Como lo ilustra la figura 10, cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico, el elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, arrastrando una traslacion del elemento de arrastre 175 hacia arriba, por el efecto del desenclavamiento y de la compresion de un segundo resorte 183. Esta traslacion del elemento de arrastre 175 arrastra una traslacion de la pieza aislante 173, solidaria con el elemento de arrastre 175, que llega a colocarse entre las dos laminas conductoras; separandose la lamina de resorte conductora
172 de la otra lamina conductora 171 por el efecto de la pieza aislante.
De esta manera, el contacto electrico entre las dos laminas conductoras 171 y 172 se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
En las figuras11 y12 se ilustra un quinto modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico comprende:
- dos laminas conductoras 171 y 172; estando la primera lamina conductora 171 conectada entre el primer elemento 11 de conexion electrica y el componente de proteccion contra las sobretensiones (no visible en las figuras 11 y 12); estando la segunda lamina conductora 172 conectada entre el segundo elemento 12 de conexion electrica y el componente de proteccion contras las sobretensiones,
- una pieza aislante 173, solidaria con un elemento de arrastre 175,
- el elemento de arrastre 175 unido a un elemento de enclavamiento 15.
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Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico, es decir, en el caso ilustrado mediante la figura 11, el elemento de enclavamiento 15 mantiene la pieza aislante 173, por medio del elemento de arrastre 175, separada de las dos laminas conductoras 171 y 172.
Como lo ilustra la figura 12, cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico, el elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, arrastrando una traslacion del elemento de arrastre 175 hacia arriba, por el efecto del desenclavamiento y de la extension de un primer resorte 181. Esta traslacion del elemento de arrastre 175 arrastra una traslacion de la pieza aislante 173, solidaria con el elemento de arrastre 175, que llega a colocarse entre los dos contactos electricos entre la primera lamina conductora 171 y el primer elemento 11 de conexion electrica y entre la segunda lamina conductora 172 y el segundo elemento 12 de conexion electrica.
De esta manera, el contacto electrico se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
En las figuras13 y14 se ilustra un sexto modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico comprende:
- dos laminas conductoras 172 y 171 conectadas respectivamente al segundo elemento 12 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones (no visible en las figuras 13 y 14),
- una pieza aislante 173, unida a una pieza movil 179 mediante una muesca 177,
- la pieza movil 179 unida a un elemento de enclavamiento 15.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico, es decir, en el caso ilustrado mediante la figura 13, el elemento de enclavamiento 15 mantiene la pieza movil 179 provista de una muesca 177. Por medio de esta muesca 177, la pieza aislante 173 se mantiene separada de las dos laminas conductoras 171 y 172. Una de las dos laminas conductoras 172 es una lamina de resorte.
Como lo ilustra la figura 14, cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es superior al umbral critico, el elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, arrastrando una traslacion de la pieza movil 179 con el fin de liberar la pieza aislante 173 de la muesca 177. La pieza aislante 173, liberada de esta manera
de la muesca, se desplaza en traslacion hacia arriba, por el efecto de la extension de un primer resorte 181. La pieza
aislante 173, por este movimiento de traslacion, llega a colocarse entre las dos laminas conductoras 171 y 172; separandose la lamina de resorte conductora 172 de la otra lamina conductora 171 por el efecto de la pieza aislante.
De esta manera, el contacto electrico se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
En las figuras15 y16 se ilustra un septimo modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico comprende:
- dos laminas conductoras 172 y 171 conectadas respectivamente al segundo elemento 12 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones 13,
- una pieza aislante 173, unida a una pieza movil 179 mediante una muesca 177,
- la pieza movil 179 unida a un elemento de enclavamiento 15.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico, es decir, en el caso ilustrado mediante la figura 15, el elemento de enclavamiento 15 mantiene la pieza movil 179 provista de una muesca 177. Por medio de esta muesca 177, la pieza aislante 173 se mantiene separada de las dos laminas conductoras 171 y 172. Las dos laminas 171 y 172 conductoras son unas laminas de resorte.
Como lo ilustra la figura 16, cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es superior al umbral critico, el elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, arrastrando una traslacion hacia arriba de la pieza movil 179 con el fin de liberar la pieza aislante 173 de la muesca 177. La pieza aislante 173, liberada de esta manera de la muesca, se desplaza en traslacion horizontal, por el efecto de la extension del primer resorte 181. La pieza aislante 173, por este movimiento de traslacion, llega a colocarse entre las dos laminas conductoras 171 y 172, que por su naturaleza de lamina de resorte se separan por la accion de la pieza aislante 173.
De esta manera, el contacto electrico se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones defectuoso se aisla del
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resto del equipo electrico.
En las figuras17 y18 se ilustra un octavo modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico comprende:
- dos laminas conductoras 172 y 171 conectadas respectivamente al primer elemento 11 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones 13,
- una pieza aislante 173, unida a una pieza movil 179 mediante una muesca 177,
- la pieza movil 179 unida a un elemento de enclavamiento 15.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico, es decir, en el caso ilustrado mediante la figura 17, el elemento de enclavamiento 15 mantiene la pieza movil 179 provista de una muesca 177. Por medio de esta muesca 177, la pieza aislante 173 se mantiene separada de las dos laminas conductoras 171 y 172. La lamina 172 conductora es una lamina de resorte.
Como lo ilustra la figura 18, cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es superior al umbral critico, el elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, arrastrando una rotacion hacia abajo de la pieza movil 179 con el fin de liberar la pieza aislante 173 de la muesca 177. La pieza aislante 173, liberada de esta manera de la muesca, se desplaza en traslacion horizontal, por el efecto de la extension del primer resorte 181. La pieza aislante 173, por este movimiento de traslacion, llega a colocarse entre las dos laminas conductoras 171 y
172, que se separan por la accion de la pieza aislante 173.
De esta manera, el contacto electrico se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
En las figuras19 y20 se ilustra un noveno modo de realizacion de una carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
En este modo de realizacion, el interruptor mecanico comprende:
- dos laminas conductoras 172 y 171 conectadas respectivamente al primer elemento 11 de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones 13,
- una pieza aislante movil 173, unida a la varistancia 13 mediante un trayecto termico 131 y el elemento de enclavamiento 15.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones es inferior al umbral critico, es decir, en el caso ilustrado mediante la figura 19, el elemento de enclavamiento 15 mantiene la pieza movil. La pieza aislante 173 se mantiene separada de las dos laminas conductoras 171 y 172. La lamina 171 conductora es una lamina de resorte.
Como lo ilustra la figura 20, cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones 13 es superior al umbral critico, el elemento de enclavamiento 15 se ha fundido, arrastrando una traslacion horizontal, por el efecto de la extension del primer resorte 181 de la pieza aislante 173. Esta, por este movimiento de traslacion, llega a colocarse entre las dos laminas conductoras 171 y 172, que se separan por la accion de la pieza aislante
173.
De esta manera, el contacto electrico se abre y la carcasa 1 para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones, que comprende el componente de proteccion contra las sobretensiones defectuoso se aisla del resto del equipo electrico.
La invencion se refiere igualmente a un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones. Las figuras 21 y 22 representan dos variantes de realizacion de un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones.
La figura 21 ilustra una primera variante de realizacion de un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones que comprende:
- una carcasa 1 de proteccion contra las sobretensiones segun uno de los modos de realizaciones anteriormente descritos,
- una base fijada sobre un rail 23.
La conexion del dispositivo de proteccion contra las sobretensiones se hace durante el enchufe de la carcasa 1 de proteccion contra las sobretensiones a la base. Esta conexion se hace uniendo electricamente los dos elementos de conexion electrica y de la carcasa 1 a la base. De esta manera, el dispositivo 2 de proteccion contra las sobretensiones se une electricamente al equipo o instalacion electrica que hay que proteger.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones alcanza el umbral critico predefinido, la rotura del contacto electrico entre las laminas conductoras aisla el dispositivo de proteccion contra las sobretensiones del equipo o instalacion electrica que hay que proteger.
5 La figura 22 ilustra una segunda variante de realizacion de un dispositivo de proteccion contra las sobretensiones que comprende:
- una pluralidad de carcasas para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones segun uno de los modos de realizacion anteriormente descritos,
10 - una pluralidad de base fijada sobre un rail 23.
Haciendose la conexion del dispositivo de proteccion contra las sobretensiones durante el enchufe de cada una de dichas carcasas de proteccion contra las sobretensiones a cada una de dichas bases respectivas.
15 Esta conexion se hace uniendo electricamente los dos elementos de conexion electrica y de cada carcasa a la base respectivamente asociada. De esta manera, el dispositivo de proteccion contra las sobretensiones se une electricamente al equipo o instalacion electrica que hay que proteger.
Cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones alcanza el umbral critico 20 predefinido, la rotura del contacto electrico entre las laminas conductoras de cada una de dichas carcasas aisla el dispositivo de proteccion contra las sobretensiones del equipo o instalacion electrica que hay que proteger.
La invencion se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y la descripcion anterior. Esta debe considerarse como ilustrativa y dada a titulo de ejemplo y no como que limita la invencion a esta sola descripcion. Son posibles 25 numerosas variantes de realizacion.
En las reivindicaciones, la expresion “que comprende” no excluye otros elementos y el articulo indefinido “un/una” no excluye una pluralidad.
Claims (12)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Carcasa (1) para dispositivo de proteccion contra las sobretensiones que comprende:• dos elementos de conexion electrica (11) y (12);• un componente de proteccion contra las sobretensiones (13), unido electricamente a los dos elementos de conexion electrica (11) y (12), cuya temperatura aumenta en presencia de una sobretension;• un elemento de enclavamiento (15), en contacto con el componente de proteccion contra las sobretensiones (13);• un interruptor mecanico (17), unido al elemento de enclavamiento (15), instalado en serie entre uno de los dos elementos (11) de conexion electrica y el componente de proteccion contra las sobretensiones (13), manteniendo el elemento de enclavamiento (15) el interruptor (17) en posicion cerrada; y tal que cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones (13) rebasa un umbral critico, el elemento de enclavamiento (15) libera el interruptor (17) que se pone en posicion abierta, siendo el elemento de enclavamiento (15) electricamente independiente del interruptor mecanico (17),caracterizada por que el interruptor comprende dos laminas conductoras (171, 172) conectadas respectivamente al primer elemento (11) de conexion electrica y al componente de proteccion contra las sobretensiones (13), comprendiendo el interruptor mecanico (17) una pieza aislante (173), estando dicha pieza aislante (173):- mantenida separada de las laminas conductoras (171, 172) mediante el elemento de enclavamiento (15) cuando el interruptor (17) esta en posicion cerrada, en el caso de una temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones (13) inferior al umbral critico; y- desplazada entre las laminas conductoras (171, 172) para separarlas cuando el elemento de enclavamiento (15) libera el interruptor (17) en posicion abierta, en el caso en el que la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones (13) rebasa el umbral critico.
- 2. Carcasa (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el elemento de enclavamiento (15) es un elemento que se funde cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones (13) rebasa el umbral critico.
- 3. Carcasa (1) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que el componente de proteccion contra las sobretensiones (13) es una varistancia.
- 4. Carcasa (1) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que el elemento de enclavamiento (15) esta en union termica por conduccion con una parte metalica desnuda de un electrodo (131) del componente de proteccion contra las sobretensiones (13).
- 5. Carcasa (1) segun la reivindicacion 4, caracterizada por que el elemento de enclavamiento (15) es una soldadura de baja temperatura que se funde cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones (13) rebasa el umbral critico.
- 6. Carcasa (1) segun la reivindicacion 4, caracterizada por que el elemento de enclavamiento (15) es una pieza plastica que se funde cuando la temperatura del componente de proteccion contra las sobretensiones (13) rebasa el umbral critico.
- 7. Carcasa (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el umbral critico esta comprendido ente 100 y 240 °C.
- 8. Carcasa (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el interruptor mecanico (17) comprende:• un elemento de arrastre (175) solidario con la pieza aislante (173) y unido mediante una muesca (177) a una pieza movil (179),• la pieza movil (179), unida al elemento de enclavamiento (15),• un primer resorte (181) apoyado, o en traccion, sobre la pieza aislante (173),tal que, en posicion cerrada del interruptor (17), las dos laminas conductoras (171) y (172) estan en contacto y el elemento de arrastre (175), asi como el primer resorte (181) fuera de su posicion de equilibrio, mantienen la pieza aislante (173) separada de las dos laminas conductoras (171) y (172) y, durante el desenclavamiento, la pieza movil (179) se desplaza y libera el elemento de arrastre (175), siendo la pieza aislante (173) arrastrada por el primer resorte (181) en un movimiento de traslacion para separar y colocarse entre las dos laminas conductoras (171) y (172).
- 9. Carcasa (1) segun la reivindicacion 8, caracterizada por que las dos laminas conductoras son unas laminas de resortes y la pieza movil (179) se desplaza en traslacion por el efecto de un segundo resorte (183).
- 10. Carcasa (1) segun la reivindicacion 8, caracterizada por que las dos laminas conductoras son unas laminas de resortes y la pieza movil (179) es una lamina de resorte (1791), mantenida por un saliente (180), dicha pieza movil(179) , durante el desenclavamiento, efectua un movimiento de rotacion que la libera del saliente (180).5 11. Carcasa (1) segun la reivindicacion 8, caracterizada por que una de las dos laminas conductoras (172) es unalamina de resorte y la pieza movil (179) es una palanca con brazo curvado (1792), mantenida mediante un saliente(180) , dicha pieza movil (179), durante el desenclavamiento, efectua un movimiento de rotacion que la libera del saliente (180).10 12. Carcasa (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el elemento de enclavamiento se encuentra fueradel trayecto de corriente formado por uno de los dos elementos (11) de conexion electrica, el interruptor mecanico (17) y el componente de proteccion contra las sobretensiones (13).
- 13. Dispositivo (2) de proteccion contra las sobretensiones que comprende una carcasa (1) segun una de las 15 reivindicaciones anteriores y una base (21) fijada sobre un rail (23) caracterizado por que los dos elementos deconexion electrica (11) y (12) de la carcasa (1) estan unidos electricamente a la base durante el enchufe de la carcasa (1).
- 14. Dispositivo (2) de proteccion contra las sobretensiones que comprende una pluralidad de carcasas segun una de 20 las reivindicaciones 1 a 12 y una pluralidad de bases fijadas sobre un rail (23) caracterizado por que los doselementos de conexion electrica de cada una de dichas carcasas estan unidos a una base respectiva durante el enchufe de la carcasa respectiva.
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