DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES CON CONTACTOS SIN SOLDADURA Y CORRESPONDIENTE PROCESO DE FABRICACIÓN.

Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones que incluye:

- al menos un componente de protección (2) que presenta al menos un primer y un segundo terminal de alimentación (3, 4), - al menos un primer y un segundo transmisor de conexión (5, 6) destinados a asegurar la conexión eléctrica del dispositivo (1) de la instalación eléctrica, - al menos un primer elemento conductor (10) conectado eléctricamente al primer terminal (3) del componente de protección y un segundo elemento conductor (11) conectado eléctricamente al primer transmisor de conexión (5), dicho primer y segundo elementos conductores (10, 11) estando conectados eléctricamente el uno al otro, - al menos un tercer elemento conductor (12) conectado eléctricamente al segundo terminal (4) del componente de protección y un cuarto elemento conductor (13) conectado eléctricamente al segundo transmisor de conexión (6), estando dicho tercer y cuarto elemento conductor (12, 13) conectados eléctricamente el uno al otro, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo incluye una primera montura (14) que delimita un primer espacio intersticial (14') de dimensión fijada por construcción en el que son alojados, al menos parcialmente, el primer elemento conductor (10) y el segundo elemento conductor (11), siendo la dimensión de dicho primer espacio intersticial (14') tal que dichos primeros y segundos elementos conductores se mantienen en contacto el uno con el otro con el fin de asegurar el enlace eléctrico entre ellos, y por el hecho de que dicho dispositivo incluye una segunda montura (15) que delimita un segundo espacio intersticial (15') de dimensión fijada por construcción en el que son alojados, al menos parcialmente, el tercer elemento conductor (12) y el cuarto elemento conductor (13), siendo la dimensión de dicho segundo espacio intersticial tal y como dichos tercer y cuarto elementos conductores, se mantienen en contacto el uno con el otro con el fin de asegurar el enlace eléctrico entre ellos

Dispositivo de protección contra sobretensiones con contactos sin soldadura y correspondiente proceso de fabricación.

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 rayos.

La presente invención se refiere más particularmente a un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones que incluye:

- al menos un componente de protección que presenta al menos un primer y un segundo borne o terminal de alimentación,

- al menos un primer y un segundo transmisor de conexión destinados a asegurar la conexión eléctrica del dispositivo a la instalación eléctrica,

- al menos un primer elemento conductor conectado eléctricamente al primer terminal del componente de protección y un segundo elemento conductor conectado eléctricamente al primer transmisor de conexión, estando dichos primer y segundo elementos conductores conectados eléctricamente entre sí,

- al menos un tercer elemento conductor conectado eléctricamente al segundo terminal del componente de protección y un cuarto elemento conductor conectado eléctricamente al segundo transmisor de conexión, estando dichos tercer y cuarto elementos conductores conectados eléctricamente entre sí.

Tal dispositivo se describe por ejemplo en FR-A-2 846 478. Un interruptor que se construye de manera similar se describe en DE 10120677 A1.

La presente invención se refiere igualmente a un proceso de fabricación de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones que incluye al menos un componente de protección que presenta al menos un primer y un segundo terminal de alimentación, al menos un primer y un segundo transmisor de conexión destinados a asegurar la conexión eléctrica del dispositivo a la instalación eléctrica, al menos un primer elemento conductor conectado eléctricamente al primer terminal del componente de protección y un segundo elemento conductor conectado eléctricamente al primer transmisor de conexión, al menos un tercer elemento conductor conectado eléctricamente al segundo terminal del componente de protección y un cuarto elemento conductor conectado eléctricamente al segundo transmisor de conexión.

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

Estos dispositivos de protección tienen, de una manera general, uno o varios componentes de protección contra las sobretensiones, tales como por ejemplo un varistor o un explosor, con terminales de alimentación permitiendo conectarlos eléctricamente a la instalación a proteger. Cuando el o los componentes de protección son expuestos a las tensiones superiores a un valor umbral predeterminado, son susceptibles de transcurrir una corriente de descarga a la tierra mientras que recorta la sobretensión a un valor compatible con la estabilidad de la instalación y de los equipos que son enlazados. Tales componentes y dispositivos son habitualmente designados por el término de "protectores contra sobretensiones" o de "pararrayos".

Por razones de seguridad evidentes, en particular con el fin de limitar los riesgos de electrocución o de corto circuito, es conocido dotar a los dispositivos de protección de una caja aislante capaz de separar eléctricamente y mecánicamente los órganos internos de dichos dispositivos, tales como el componente de protección, del ambiente en el cual estos dispositivos de protección son aplicados.

Habitualmente, estas cajas poseen los tamaños estandardizados adaptados a una utilización modular dentro de cuadros eléctricos normalizados.

Con el fin de poder empalmar eléctricamente el componente de protección a la instalación eléctrica a proteger, es entonces necesario prever una interfaz de conexión eléctrica entre el exterior y el interior de la caja.

Es conocido utilizar con este fin los transmisores eléctricos de conexión al nivel de los cuales es posible realizar una junción eléctrica con un elemento conductor exterior a la caja, como un cablegrafía o un carril. En particular, tales transmisores eléctricos de conexión se pueden alojar en la caja, ser accesibles desde el exterior de dicha caja a través de los orificios instalados en la dicha caja y contener un sistema de embridado mecánico utilizando las mordazas conductoras aptas para asegurar un bloqueo sólido de la junción eléctrica, por ejemplo por atornillamiento.

Además, es a continuación necesario de empalmar eléctricamente, dentro de la caja, el o los componentes de protección a dichos transmisores eléctricos de conexión. Con este fin, los dispositivos de protección disponen habitualmente de elementos de conexión que aseguran el enlace entre los terminales de alimentación del o de los componentes de protección y los transmisores eléctricos de conexión.

Habitualmente, estos elementos de conexión se presentan bajo la forma de un conjunto de láminas o de placas conductoras, preferentemente metálicas.

Con el fin de conectar eléctricamente dentro de un pararrayo una lámina metálica a un transmisor de conexión, o de nuevo varias láminas metálicas entre ellas, es conocido realizar junciones permanentes, de tipo encaje, con ayuda de diferentes procedimientos de ensamblaje.

Por supuesto, dichas junciones permanentes deben ser de dimensiones y de calidad suficiente para soportar las restricciones mecánicas y térmicos generadas por el paso de las corrientes de descarga susceptibles de circular a través del componente de protección en el marco del funcionamiento normal del dispositivo de protección.

En particular, es conocido recurrir a los procedimientos de ensamblaje térmicos, como la soldadura o la soldadura eléctrica, y particularmente la soldadura por puntos o la soldadura por inducción.

Aunque procuran resultados satisfactorios en cuanto al aspecto mecánico y eléctrico de las junciones frente de las corrientes de descarga, tales procedimientos de ensamblaje padecen sin embargo de inconvenientes no despreciables.

En particular, los procedimientos de soldadura y de soldeo requieren frecuentemente equipos y herramientas complejas, costosas y que necesitan un mantenimiento elevado, por ejemplo de los hornos de túnel o de las máquinas de soldadura por onda.

Además, la puesta en marcha de ciertos de estos procedimientos, como la soldadura de hierro, exigen la intervención de operadores altamente calificados. En tal caso, la calidad del ensamblaje depende mucho de la destreza del operador, y en consecuencia su reproductibilidad es incierta.

Finalmente, las operaciones de soldadura y de soldeo implican frecuentemente la utilización de sustancias contaminantes, tales como el plomo, o irritantes, tales como el flujo de desoxidación, las cuales son potencialmente nocivas tanto para al medio ambiente como para la salud de los operadores y convierten a los sistemas de protección complejos en algo obligatorio y costoso que permite la aspiración y el tratamiento de dichas sustancias.

Los objetos asignados a la invención apuntan en consecuencia a remediar los diferentes inconvenientes enumerados previamente y proponer un nuevo dispositivo de protección con una instalación eléctrica contra las sobretensiones que sea de concepción particularmente sencilla y fiable.

Otro objeto de la invención apunta a proponer un dispositivo de protección contra las sobretensiones cuya fabricación sean particularmente poco costosas.

Otro objeto de la invención apunta a proponer un dispositivo de protección contra las sobretensiones cuya fabricación sea particularmente poco contaminante.

Otro objeto de la invención apunta a proponer un nuevo proceso de fabricación de un dispositivo de protección contra sobretensiones que sea particularmente sencillo y poco costoso.

Los objetos asignados a la invención se alcanzan con ayuda de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones que incluye:

- al menos un componente de protección que presenta al menos un primer y un segundo terminal de alimentación,

- al menos un primer y un segundo transmisor de conexión destinados a asegurar... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica contra las sobretensiones que incluye:

- al menos un componente de protección (2) que presenta al menos un primer y un segundo terminal de alimentación (3, 4),

- al menos un primer y un segundo transmisor de conexión (5, 6) destinados a asegurar la conexión eléctrica del dispositivo (1) de la instalación eléctrica,

- al menos un primer elemento conductor (10) conectado eléctricamente al primer terminal (3) del componente de protección y un segundo elemento conductor (11) conectado eléctricamente al primer transmisor de conexión (5), dicho primer y segundo elementos conductores (10, 11) estando conectados eléctricamente el uno al otro,

- al menos un tercer elemento conductor (12) conectado eléctricamente al segundo terminal (4) del componente de protección y un cuarto elemento conductor (13) conectado eléctricamente al segundo transmisor de conexión (6), estando dicho tercer y cuarto elemento conductor (12, 13) conectados eléctricamente el uno al otro,

caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo incluye una primera montura (14) que delimita un primer espacio intersticial (14') de dimensión fijada por construcción en el que son alojados, al menos parcialmente, el primer elemento conductor (10) y el segundo elemento conductor (11), siendo la dimensión de dicho primer espacio intersticial (14') tal que dichos primeros y segundos elementos conductores se mantienen en contacto el uno con el otro con el fin de asegurar el enlace eléctrico entre ellos, y por el hecho de que dicho dispositivo incluye una segunda montura (15) que delimita un segundo espacio intersticial (15') de dimensión fijada por construcción en el que son alojados, al menos parcialmente, el tercer elemento conductor (12) y el cuarto elemento conductor (13), siendo la dimensión de dicho segundo espacio intersticial tal y como dichos tercer y cuarto elementos conductores, se mantienen en contacto el uno con el otro con el fin de asegurar el enlace eléctrico entre ellos.

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que el primer elemento conductor (10) y el segundo elemento conductor (11) se alojan a la fuerza en la primera montura (14) y/o por el hecho de que el tercer elemento conductor y el cuarto elemento conductor se alojan a la fuerza en la segunda montura (15).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que el primer elemento conductor (10) y el segundo elemento conductor (11) se ajustan sensiblemente sin tensión en la primera montura (14) y/o por el hecho de que el tercer elemento conductor y el cuarto elemento conductor se ajustan sensiblemente sin tensión en la segunda montura (15).

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que incluye una caja (7) en la que se instala el componente de protección (2) y por el hecho de que la primera montura (14) y/o la segunda montura (15) es parte integral con dicha caja.

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

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que la primera montura (14) incluye dos paredes (14A; 14B) que se extienden sensiblemente paralelamente una a la otra y delimitando el primer espacio intersticial (14'), la dimensión en reposo de dicho primer espacio intersticial (14') siendo entonces igual a la distancia d₁ que separa dichas paredes (14A, 14B).

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que la primera y/o la segunda montura (14, 15) incluye un conductor que presenta una sección sensiblemente en forma de U.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que el primer y el segundo elemento conductor (10, 11) se forman respectivamente por una primera y una segunda lámina conductora (16, 17), dichas láminas presentan respectivamente espesores en reposo notados e₁ y e₂.

9. Dispositivo según la reivindicación 6 y la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que la dimensión en reposo d₁ del primer espacio intersticial (14') es sensiblemente inferior a la suma e₁ + e₂ de los espesores en reposo de la primera y de la segunda lámina conductora (16, 17).

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que el enlace eléctrico entre el primer elemento conductor (10) y el segundo elemento conductor (11) está asegurado sin soldadura fuerte ni soldeo.

11. Procedimiento de fabricación de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones que incluye:

- al menos un componente de protección (2) que presenta al menos un primer y un segundo terminal de alimentación (3, 4),

- al menos un primer y un segundo transmisor de conexión (5, 6) destinados a asegurar la conexión eléctrica del dispositivo (1) a la instalación eléctrica,

- al menos un primer elemento conductor (10) conectado eléctricamente al primer terminal (3) del componente de protección y un segundo elemento conductor (11) conectado eléctricamente al primer transmisor de conexión (5),

- al menos un tercer elemento conductor (12) conectado eléctricamente al segundo terminal (4) del componente de protección y un cuarto elemento conductor (13) conectado eléctricamente al segundo transmisor de conexión (6)

caracterizado por el hecho de que comprende una etapa (a) durante la cual se inserta, al menos parcialmente, en un primer espacio intersticial (14') de dimensión fijada por construcción y delimitado por una primera montura (14), el primer elemento conductor (10) y el segundo elemento conductor (11) de tal manera que dichos primeros y segundos elementos conductores (10, 11) se mantengan en contacto el uno con el otro con el fin de asegurar un enlace eléctrico entre ellos y por el hecho de que comprende una etapa (b) durante la cual se inserta, al menos parcialmente, en un segundo espacio intersticial (15') de dimensión fijada por construcción y delimitado por una segunda montura (15), el tercer elemento conductor (12) y el cuarto elemento conductor (13) de tal manera que dichos tercer y cuarto elementos conductores (12, 13) se mantengan en contacto el uno con el otro con el fin de asegurar un enlace eléctrico entre ellos.

12. Procedimiento según la reivindicación 11 caracterizado por el hecho de que la etapa (a) incluye una subetapa (a₁) durante la cual se inserta a la fuerza el primer elemento conductor (10) y el segundo elemento conductor (11) en la primera montura (14).

13. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 12 caracterizado por el hecho de que la subetapa (a₁) incluye una fase (a₁') durante la cual se deforma elásticamente la primera montura (14) con el fin de aumentar la dimensión del primer espacio intersticial (14').

14. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 13 caracterizado por el hecho de que la subetapa (a₁) incluye una fase (a₁'') durante la cual se deforma elásticamente el primer y/o el segundo elemento conductor en el momento de la inserción de dichos elementos conductores (10, 11) en la primera montura (14).

15. Procedimiento de fabricación según una de las reivindicaciones 11 a 14 caracterizado por el hecho que incluye una etapa (c) durante la cual se realiza una caja (7) destinada a acoger el componente de protección (2) de tal manera que la primera montura (14) y/o la segunda montura (15) sea parte integral con dicha caja.