Dispositivo de protección contra sobretensiones con seguridad mejorada y procedimiento de fabricación correspondiente.

Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones,

incluyendo por una parte una caja(2) dentro de la cual hay un componente de protección contra las sobretensiones que comprende al menos doselectrodos (3, 4) entre los cuales un arco eléctrico es susceptible de capacitarse en caso de sobretensión, y por otraparte dos terminales de conexión (6, 7) destinados a conectar eléctricamente los electrodos (3, 4) a dicha instalación,dicho dispositivo (1) incluyendo dos zonas conductoras (12, 13) para conectar eléctricamente respectivamente cadaterminal (6, 7) al electrodo correspondiente (3, 4), caracterizado por el hecho de que al menos una de dichas zonas (12,13) incluye una zona fusible (12A, 13A) formando el cortacircuitos (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2006/002652.

Solicitante: ABB FRANCE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 3 avenue du Canada, Immeuble Athos - Les Ulis 91978 Courtaboeuf Cedex FRANCIA.

Inventor/es: DUCOURNEAU,JEAN-BERNARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01H83/10 ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01H INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE EMERGENCIA (cables de contacto H01B 7/10; interruptores automáticos de tipo electrolítico H01G 9/18; circuitos de protección, de seguridad H02H; conmutación por medios electrónicos sin cierre de contactos H03K 17/00). › H01H 83/00 Interruptores de protección, p. ej. disyuntores o relés de protección accionados por otras condiciones eléctricas anormales que no sean solamente las corrientes excesivas. › accionados por una tensión excesiva, p. ej. para protección contra los rayos.
  • H01T1/14 H01 […] › H01T ESPINTEROMETROS; LIMITADORES DE SOBRETENSION QUE UTILIZAN ESPINTEROMETROS; BUJIAS DE ENCENDIDO; DISPOSITIVOS DE EFECTO CORONA; PRODUCCION DE IONES PARA SER INTRODUCIDOS EN GASES EN ESTADO LIBRE (circuitos contra la sobretensión H02H). › H01T 1/00 Detalles de los espinterómetros. › Medios estructuralmente asociados con un espinterómetro para protegerle contra la sobrecarga o para desconectarlo en caso de fallo (H01T 1/15, H01T 1/16, H01T 1/18 tienen prioridad; disposiciones del circuito protector de emergencia para espinterómetros de chispa H02H 7/24).

PDF original: ES-2396726_T3.pdf

 

Dispositivo de protección contra sobretensiones con seguridad mejorada y procedimiento de fabricación correspondiente.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de protección contra sobretensiones con seguridad mejorada y procedimiento de fabricación correspondiente

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo técnico general de los dispositivos de protección de equipos o de instalaciones eléctricas contra las sobretensiones y particularmente contra las sobretensiones transitorias tales como aquellas causadas por rayos. La presente invención se refiere en particular al ámbito de los pararrayos, y particularmente de los pararrayos de baja tensión.

La presente invención se refiere, de una forma más particular, a un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, en particular transitorias, incluyendo por una parte una caja en la que está dispuesto un componente de protección contra las sobretensiones que comprende al menos dos electrodos entre los cuales un arco eléctrico es susceptible de capacitarse en caso de sobretensión, y por otra parte dos terminales de conexión destinados a conectar eléctricamente los electrodos a dicha instalación.

La invención se refiere igualmente a un proceso de fabricación de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, en particular transitorias, en el cual por una parte se dispone, dentro de una caja, de un componente de protección contra las sobretensiones que comprende al menos dos electrodos entre los cuales un arco eléctrico es susceptible de capacitarse en caso de sobretensión, y en el cual por otra parte se dota a la caja de dos terminales de conexión destinados a conectar eléctricamente los electrodos a dicha instalación.

Técnica anterior

Es conocida la utilización, para proteger una instalación eléctrica contra las sobretensiones, de un dispositivo de protección de baja tensión, del tipo pararrayos de explosor, utilizando la formación de un arco eléctrico entre dos electrodos para hacer circular la corriente de sobretensión. Un dispositivo tal se presenta habitualmente bajo la forma de una caja conteniendo los electrodos que forman el explosor, dicha caja estando destinada a ser conectada a la instalación que se va a proteger por medio de terminales de conexión.

Esta caja suele estar asociada en serie a un elemento de desconexión complementario, capaz de aislar el dispositivo de protección contra las sobretensiones de la instalación eléctrica cuando dicho dispositivo es atravesado por una corriente de intensidad demasiado elevada. Entre los elementos de desconexión conocidos se utilizan la mayoría de las veces dispositivos de protección contra las sobretensiones, tales como fusibles o disyuntores comerciales, que se montan en serie con el pararrayos.

Tales montajes, aunque habitualmente permiten mejorar la seguridad de funcionamiento, tienen, sin embargo, inconvenientes no despreciables, ligados en primer lugar a la complejidad de la elección del dispositivo de desconexión adicional.

De hecho, los desconectadores tradicionales tipo fusibles o disyuntores no se conciben para hacer circular las corrientes de rayo. Puede iniciarse una puesta en marcha intempestiva del desconectador para amplitudes de corriente que en realidad no son peligrosas para el pararrayos. Esto lleva a reducir incorrectamente el margen de funcionamiento del pararrayos, disminuyendo correlativamente el nivel de protección de la instalación.

Además, deben seguirse reglas particulares, habitualmente mal o poco conocidas por los electricistas instaladores generalistas, para la instalación de un desconectador destinado a proteger un pararrayos. En particular, en el caso, que no es raro, en el que el pararrayos y el disyuntor se sitúan a distancia el uno del otro, la impedancia de los conductores debe tenerse en cuenta para elegir el desconectador, mientras que esta impedancia es a menudo difícil, incluso imposible de calcular de forma precisa. Este defecto de consideración de impedancia puede conducir a errores y a una mala estimación del nivel de protección real de la instalación eléctrica. El alejamiento del desconectador y del pararrayos no permite, además, asegurar una vigilancia precisa de las condiciones de ejecución dentro del pararrayos.

Otro inconveniente de los montajes conocidos proviene del carácter restaurable de los disyuntores que normalmente se utilizan, lo que puede ser confuso para el usuario. De este modo, cuando después de una sobretensión, el disyuntor se activa, el usuario conserva la posibilidad de rearmar, por ejemplo manualmente, el disyuntor, sin tener en cuenta la posibilidad de que el dispositivo de protección contra las sobretensiones esté defectuoso debido particularmente a la cantidad de sobretensión sufrida. La instalación parece entonces protegida a ojos del usuario, a pesar de que el dispositivo de protección contra las sobretensiones está en realidad fuertemente dañado y ya no puede llevar a cabo su función de protección. De este modo, el usuario corre el riesgo de que una nueva sobretensión deteriore el equipo eléctrico que ya no está protegido.

La complejidad técnica, el coste, la congestión y los riesgos asociados al montaje de un disyuntor (o de fusibles) para proteger un pararrayos de explosor constituyen de este modo, muy a menudo, un aliciente fuerte para no instalar pararrayos de explosor, dejando la instalación eléctrica desprovista de protección frente a las sobretensiones, en particular transitorias.

Sin embargo, ya se conoce del documento WO-A-2004 042762 un dispositivo de protección contra las sobretensiones enchufado entre una línea eléctrica y la tierra, incluye un primer electrodo de conexión, un segundo electrodo de conexión y un electrodo de conmutación móvil entre una posición de servicio, en contacto con el primer electrodo de conexión, y una posición de conmutación, cerca del segundo electrodo de conexión. Un dipolo eléctrico, incluyendo un varistor y/o un explosor, conecta el electrodo móvil al segundo electrodo de conexión. El electrodo móvil puede ser dirigido por un mecanismo, un relé electromecánico y/o un circuito magnético asegurando una repulsión cuando la intensidad de la corriente es muy elevada. La separación de los electrodos produce un arco que limita la corriente que atraviesa el dipolo, después, conmutando sobre el segundo electrodo de conexión, pone fuera de servicio el dipolo y asegura de este modo su protección.

Descripción de la invención [0012] El objeto de la invención es, por lo tanto, proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones sin presentar los inconvenientes enumerados previamente y procurando un excelente nivel de protección contra las sobretensiones manteniéndose susceptible, en caso de fallo, de ser desconectado de la instalación eléctrica.

Otro objeto de la invención es proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones susceptible de ser desconectado de la instalación eléctrica únicamente cuando efectivamente se dan las condiciones de final de vida útil del dispositivo.

Otro objeto de la invención es proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones con una concepción particularmente sencilla y barata.

Otro objeto de la invención es proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones de construcción compacta y poco onerosa.

Otro objeto de la invención es proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones con una buena fiabilidad de desconexión.

Otro objeto de la invención es proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones con un excelente nivel de seguridad manteniendo una estructura muy sencilla.

Otro objeto de la invención es proponer un nuevo proceso de fabricación de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones particularmente fácil, rápido y poco costoso de poner en práctica.

Los objetos de la invención se alcanzan gracias a un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, en particular transitorias, incluyendo por una parte una caja en la que está dispuesto un componente de protección contra las sobretensiones comprendiendo al menos dos electrodos entre los cuales un arco eléctrico es susceptible de capacitarse en caso de sobretensión, y por otra parte dos terminales de conexión destinados a conectar eléctricamente los electrodos a dicha instalación, dicho dispositivo incluye dos zonas conductoras para conectar eléctricamente respectivamente cada terminal al electrodo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, incluyendo por una parte una caja (2) dentro de la cual hay un componente de protección contra las sobretensiones que comprende al menos dos electrodos (3, 4) entre los cuales un arco eléctrico es susceptible de capacitarse en caso de sobretensión, y por otra parte dos terminales de conexión (6, 7) destinados a conectar eléctricamente los electrodos (3, 4) a dicha instalación, dicho dispositivo (1) incluyendo dos zonas conductoras (12, 13) para conectar eléctricamente respectivamente cada terminal (6, 7) al electrodo correspondiente (3, 4) , caracterizado por el hecho de que al menos una de dichas zonas (12, 13) incluye una zona fusible (12A, 13A) formando el cortacircuitos (10) .

2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el cortacircuitos (10) se instala eléctricamente en serie con dicho componente de protección entre los terminales (6, 7) .

3. Dispositivo (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el cortacircuitos (10) está situado dentro de la caja (2) .

4. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que está previsto para proteger contra las sobretensiones transitorias.

5. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que dicha zona o una de dichas zonas (12, 13) está formada por una pieza monobloque teniendo al menos un tramo de sección reducida que forma una zona fusible (12A, 13A) .

6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que el cortacircuitos (10) está diseñado para formar al menos un espacio vacío aislante (11) de dimensión predeterminada (e, f) .

7. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que éste comprende un compartimento de corte (14) del arco eléctrico susceptible de formarse entre los electrodos (3, 4) .

8. Dispositivo (1) según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que éste comprende al menos un explosor de aislamiento (15, 16) instalado eléctricamente en serie entre al menos uno de los electrodos (3, 4) y el compartimento de corte (14) .

9. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por el hecho de que éste constituye un pararrayos.

10. Proceso de fabricación de un dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, en el cual por una parte se dispone, dentro de una caja (2) , de un componente de protección contra las sobretensiones incluyendo al menos dos electrodos (3, 4) entre los cuales un arco eléctrico es susceptible de capacitarse en caso de sobretensión, y en el cual por otra parte se dota a la caja (2) de dos terminales de conexión (6, 7) para conectar eléctricamente los electrodos (3, 4) a dicha instalación, dicho procedimiento incluyendo una etapa de montaje de dos zonas conductoras (12, 13) para conectar eléctricamente respectivamente cada terminal (6, 7) al electrodo correspondiente (3, 4) , caracterizado por el hecho de que al menos una de dichas zonas (12, 13) incluye una zona fusible (12A; 13A) formando el cortacircuitos (10) .

11. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 10, en el cual el dispositivo de protección (1) está previsto para proteger una instalación eléctrica contra las sobretensiones transitorias.


 

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