Dispositivo de protección contra las sobretensiones con sistema de visualización simplificado y procedimiento de fabricación correspondiente.

Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, que consta de al menos un componente de protección

(2) destinado a ser conectado a dicha instalación eléctrica, un medio de desconexión (3) capaz de pasar de una configuración de cierre en la cual el componente de protección (2) se conecta a la instalación eléctrica en una configuración de apertura en la cual dicho componente de protección (2) es desconectado de dicha instalación eléctrica, así como un medio de señalización (5) capaz de indicar la configuración en la cual se encuentra dicho medio de desconexión (3), el medio de desconexión (3) y el medio de señalización (5) incluyen respectivamente un elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) y un elemento móvil de señalización (12), el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) es capaz de desplazarse, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, según un movimiento de rotación siguiendo una primera trayectoria, caracterizado por el hecho de que, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, dicho elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) coopera con el elemento móvil de señalización (12) para arrastrar este último en rotación según una segunda trayectoria diferenciada de la primera trayectoria y por el hecho de que el dispositivo incluye una lámina muelle (14) un extremo libre de la cual forma el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07356026.

Solicitante: ABB FRANCE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

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

Inventor/es: LAGNOUX,ALAIN RENEÉ ROBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Detalles de los interruptores o relés de protección... > H01H71/04 (Medios para indicar el estado del dispositivo de conmutación)

PDF original: ES-2458495_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de protección contra las sobretensiones con sistema de visualización simplificado y procedimiento de fabricación correspondiente [0001] La presente invención se refiere al campo técnico general de los dispositivos de protección de instalaciones y de equipos eléctricos contra las sobretensiones eléctricas, en particular transitorias, y particularmente debidas al rayo.

La presente invención se refiere de una forma más particular a un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, que incluye al menos un componente de protección destinado a ser conectado a dicha instalación eléctrica, un medio de desconexión capaz de pasar de una configuración de cierre en la cual el componente de protección se conecta a la instalación eléctrica a una configuración de apertura en la cual dicho componente de protección es desconectado de dicha instalación eléctrica, así como un medio de señalización capaz de indicar la configuración en la cual se encuentra dicho medio de desconexión, el medio de desconexión y el medio de señalización incluyen respectivamente un elemento móvil de desconexión y un elemento móvil de señalización, el elemento móvil de desconexión es capaz de desplazarse, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, según un movimiento de rotación siguiendo una primera trayectoria.

La presente invención se refiere igualmente a un proceso de fabricación de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, dicho dispositivo incluye al menos un componente de protección destinado a ser conectado a dicha instalación eléctrica, un medio de desconexión capaz de pasar de una configuración de cierre en la cual el componente de protección se conecta a la instalación eléctrica a una configuración de apertura en la cual dicho componente de protección es desconectado de dicha instalación eléctrica, así como un medio de señalización capaz de indicar la configuración en la cual se encuentra dicho medio de desconexión, el medio de desconexión y el medio de señalización incluyen respectivamente un elemento móvil de desconexión y un elemento móvil de señalización, el elemento móvil de desconexión es capaz de desplazarse, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, según un movimiento de rotación siguiendo una primera trayectoria.

Es bien conocido recurrir a dispositivos de protección aptos para proteger los aparatos eléctricos o electrónicos contra las sobretensiones que pueden resultar por ejemplo de fenómenos de rayo.

Estos dispositivos de protección tienen usualmente uno o varios componentes de protección contra las sobretensiones, tales como por ejemplo un varistor o un explosor. De una manera general, tales componentes de protección presentan dos terminales que permiten su conexión a la instalación que se debe proteger. Cuando el o los componentes de protección están expuestos a las tensiones superiores a un valor umbral predeterminado, ellos son susceptibles de conducir la corriente de defecto a la tierra mientras recortan la sobretensión a un valor compatible con la estabilidad de la instalación y de los equipos que están enlazados a ella. Tales componentes y dispositivos son habitualmente designados por el término de «parasobretensores » o de nuevo por el de « pararrayos ».

En caso de deficiencia, particularmente al final de su vida, los componentes de protección son susceptibles de estar sujetos a los calentamientos importantes que pueden conllevar serios daños a la instalación y presentar los riesgos para el usuario, por ejemplo iniciando un incendio.

Es la razón por la cual los dispositivos de protección contra las sobretensiones están habitualmente provistos de medios de desconexión térmicos destinados a aislar el componente de protección de la instalación eléctrica que se debe proteger en caso de calentamiento excesivo de este. El hecho de separar el componente de protección defectuoso de la instalación a la cual fue conectado tiene como efecto suprimir la alimentación eléctrica al principio del calentamiento y de este modo prevenir la aparición o de limitar las consecuencias nefastas de una elevación importante de temperatura.

Habitualmente, los medios de desconexión térmica comprenden un elemento que es sensible al calor liberado por el componente de protección, tal como una soldadura fusible, y que, en funcionamiento normal, mantiene en con contacto uno de los terminales de dicho componente de protección un elemento de desconexión conductor, tal como una lámina muelle metálica. Dicho elemento de desconexión es en cuanto a él refiere pretensado hacia una posición de apertura en la cual es separado de dicho terminal, de tal manera que, cuando el elemento sensible al calor libera el elemento de desconexión bajo el efecto de un calentamiento importante del componente de protección, dicho elemento de desconexión se desplaza y abre el circuito.

Cuando el medio de desconexión térmico se activa, este aisla el componente de protección de la instalación eléctrica que se debe proteger, aunque dicho componente de protección se encuentra en la incapacidad de conducir las corrientes de defecto y no cumple más su función de protección frente a dicha instalación eléctrica.

Por esta razón es necesario señalar al usuario toda puesta en marcha del medio de desconexión térmico, de tal manera que este pueda proceder al reemplazo del dispositivo defectuoso y asegurar la continuidad de la protección de la instalación.

Con este fin, es conocido integrar en los dispositivos de protección contra las sobretensiones medios de señalización que indican el estado en el cual se encuentra el medio de desconexión asociado a los componentes de protección.

En particular, es conocido emplear un medio de señalización visual que hace aparecer, cuando el medio de desconexión térmico es iniciado, un testigo, tal como una superficie coloreada en rojo, enfrente de una ventana situada sobre la cara aparente de un alojamiento en el que se instala el componente de protección. De este modo, cuando este examina el cuadro eléctrico que reagrupa el o los dispositivos de protección, el usuario puede conocer en una ojeada el estado del o de los dispositivos y proceder si es necesario a las operaciones de reemplazo.

En particular, es conocido añadir a un medio de desconexión que utiliza una lámina muelle flexible un cursor de señalización instalado en translación con respecto a una de las caras del alojamiento que contiene el componente de protección, dicho cursor está situado al menos parcialmente sobre el trayecto que toma el extremo libre de la lámina muelle cuando este último se dobla. De este modo, en el momento de la desconexión del componente de protección, el extremo libre de la lámina muelle puede interferir con el cursor de manera que ejerce un esfuerzo en este último y lo propulsa en translación según una trayectoria considerablemente tangente a la de ella.

Aunque ellos ofrecen habitualmente satisfacción, tales dispositivos del estado de la técnica anterior pueden sin embargo padecer inconvenientes no despreciables.

De hecho, la puesta en marcha de tales cursores necesita la fabricación de piezas de forma compleja, de pequeñas dimensiones y de tolerancias severas, particularmente para asegurar el guiado de los elementos en movimiento. Tales piezas son por naturaleza delicadas de fabricar y difíciles de ensamblar, lo que tiende a incrementar el precio de coste de los dispositivos equipados de este modo.

Además, los dispositivos del estado de la técnica anterior encuentran a veces problemas de fiabilidad de desconexión... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, que consta de al menos un componente de protección (2) destinado a ser conectado a dicha instalación eléctrica, un medio de desconexión (3) capaz de pasar de una configuración de cierre en la cual el componente de protección (2) se conecta a la instalación eléctrica en una configuración de apertura en la cual dicho componente de protección (2) es desconectado de dicha instalación eléctrica, así como un medio de señalización (5) capaz de indicar la configuración en la cual se encuentra dicho medio de desconexión (3) , el medio de desconexión (3) y el medio de señalización (5) incluyen respectivamente un elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) y un elemento móvil de señalización (12) , el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) es capaz de desplazarse, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, según un movimiento de rotación siguiendo una primera trayectoria, caracterizado por el hecho de que, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, dicho elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) coopera con el elemento móvil de señalización (12) para arrastrar este último en rotación según una segunda trayectoria diferenciada de la primera trayectoria y por el hecho de que el dispositivo incluye una lámina muelle (14) un extremo libre de la cual forma el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que el elemento móvil de señalización (12) incluye una leva (21) contra la cual el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) es susceptible de disponerse en apoyo deslizante para arrastrar dicha leva (21) en rotación en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura.

3. Dispositivo según la reivindicación 2 caracterizado por el hecho de que dicha leva (21) se forma por una rampa (22) instalada a nivel del elemento móvil de señalización (12) .

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que comprende un medio de retención (26) que obstaculiza el desplazamiento del elemento móvil de señalización (12) cuando el medio de desconexión (3) está en configuración de cierre.

5. Dispositivo según la reivindicación 4 caracterizado por el hecho de que el elemento móvil de señalización (12) incluye una parte sobresaliente (28) susceptible, cuando el medio de desconexión (3) está en configuración de cierre, de disponerse en tope de retención contra una parte del elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección

(2) para formar el medio de retención (26) .

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que el elemento móvil de señalización (12) se instala en pivote libre en relación al componente de protección (2) .

7. Dispositivo según la reivindicación 6 caracterizado por el hecho de que comprende un alojamiento (6) en el que se instala el componente de protección (2) y por el hecho de que el eje (24) del pivote libre forma parte del alojamiento (6) .

8. Dispositivo según la reivindicación 4 caracterizado por el hecho de que el medio de retención (26) se forma por un medio de tensión elástico (27) que actúa a nivel del elemento móvil de señalización (12) de manera considerablemente antagonista al elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) .

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que comprende un primer medio antiretroceso (30) capaz de limitar, cuando el medio de desconexión (3) se encuentra en configuración de apertura, un eventual movimiento de retroceso del elemento móvil de señalización (12) hacia la posición que ocupaba cuando el medio de desconexión (3) estaba en configuración de cierre.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que comprende un segundo medio antiretroceso capaz de limitar, cuando el medio de desconexión (3) se encuentra en configuración de apertura, un eventual movimiento de retroceso del elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) hacia la posición que ocupaba en configuración de cierre.

11. Dispositivo según las reivindicaciones 9 y 10 caracterizado por el hecho de que, cuando el medio de desconexión

(3) se encuentra en configuración de apertura, el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) y el elemento móvil de señalización (12) están colocados de tal forma que ellos obstaculizan mutuamente sus desplazamientos respectivos de tal manera que ni dicho elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) ni dicho elemento móvil de señalización (12) puedan volver considerablemente hacia las posiciones que ellos ocupaban respectivamente cuando el medio de desconexión (3) se hallaba en configuración de cierre.

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que el elemento móvil de señalización (12) está formado por una pieza única llamada «basculador» (29) que comprende una zona cóncava destinada a cooperar con el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) así como una prolongación saliente (28) destinada a apoyarse contra el elemento móvil de desconexión (4) del componente de

protección (2) para obstaculizar el desplazamiento de dicha pieza única (29) cuando el medio de desconexión (3) se encuentra en configuración de cierre.

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que dicho extremo libre de la lámina muelle (14) es susceptible de doblarse en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura.

14. Dispositivo según la reivindicación 13 caracterizado por el hecho de que, cuando el medio de desconexión (3) se encuentra en configuración de cierre, el extremo libre de la lámina muelle (14) se mantiene pretensado por una soldadura fusible (20) .

15. Dispositivo según las reivindicaciones 12 y 13 caracterizado por el hecho de que, el basculador (29) y la lámina muelle (14) están instalados de tal manera que cuando el extremo libre de la lámina muelle (14) se dobla en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, una porción de este empuja el basculador (29) a nivel de su zona cóncava de manera que lo hace volcar.

16. Dispositivo según las reivindicaciones 12 y 13 caracterizado por el hecho de que, cuando la lámina muelle (14) se encuentra en configuración de cierre, una porción de su extremo libre obstaculiza el desplazamiento de la prolongación saliente (28) del basculador (29) .

17. Dispositivo según la reivindicación 16 caracterizado por el hecho de que, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, el extremo libre de la lámina muelle (14) tiende a apartarse de la trayectoria que toma la prolongación saliente (28) del basculador (29) .

18. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que el componente de protección (2) está formado por un varistor.

19. Proceso de fabricación de un dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones, dicho dispositivo (1) incluye al menos un componente de protección (2) destinado a ser conectado a dicha instalación eléctrica, un medio de desconexión (3) capaz de pasar de una configuración de cierre en la cual el componente de protección (2) se conecta a la instalación eléctrica en una configuración de apertura en la cual dicho componente de protección (2) es desconectado de dicha instalación eléctrica, así como un medio de señalización (5) capaz de indicar la configuración en la cual se encuentra dicho medio de desconexión (3) , el medio de desconexión (3) y el medio de señalización (5) incluyen respectivamente un elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) y un elemento móvil de señalización (12) , el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) es capaz de desplazarse, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, según un movimiento de rotación en según una primera trayectoria, caracterizado por el hecho que incluye una etapa de acondicionamiento (a) durante la cual se coloca el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) en relación al elemento móvil de señalización (12) de tal manera que, en el momento del paso de la configuración de cierre a la configuración de apertura, dicho elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) coopera con el elemento móvil de señalización (12) para arrastrar este último en rotación según una segunda trayectoria diferenciada de la primera trayectoria, la etapa de acondicionamiento (a) que incluye una subetapa (c) durante la cual se posiciona dentro del dispositivo de protección (1) una lámina muelle (14) un extremo libre de la cual forma el elemento móvil de desconexión (4) .

20. Procedimiento según la reivindicación 19 caracterizado por el hecho de que incluye, previamente a la etapa de acondicionamiento (a) , una etapa (b) de realización de un basculador (29) monolítico destinado a formar el elemento móvil de señalización (12) , dicho basculador (29) presenta un primer tramo de rampa (22A) cóncavo destinado a cooperar con el elemento móvil de desconexión (4) del componente de protección (2) .

21. Procedimiento según la reivindicación 19 o 20 caracterizado por el hecho de que la etapa de acondicionamiento

(a) incluye una subetapa (d) durante la cual se monta el elemento móvil de señalización (12) en pivote libre respecto al componente de protección (2) .

22. Procedimiento según la reivindicación 20 caracterizado por el hecho de que la etapa de acondicionamiento (a) incluye una subetapa (e) durante la cual se coloca el primer tramo de rampa (22A) cóncavo enfrente del extremo libre de la lámina muelle (14) de tal manera que esta última pueda disponerse en apoyo deslizante sobre dicho tramo.