DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES CON DESCONECTOR TÉRMICO DE DOBLE SUPERFICIE DE CONTACTO.

Dispositivo de protección contra sobretensiones con desconectador térmico de doble superficie de contacto [0001] La presente invención se refiere al campo técnico general de los dispositivos de protección de instalaciones y de equipos eléctricos contra sobretensiones eléctricas, en particular transitorias, particularmente producidas por rayos. [0002] La presente invención se refiere más particularmente a un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra sobretensiones, comprendiendo al menos un componente de protección destinado a ser conectado a la instalación eléctrica, así como un medio de desconexión capaz de asegurar la desconexión eléctrica de dicho componente de protección de la instalación, dicho medio de desconexión pudiendo presentar una configuración de cierre en la que el componente de protección se conecta a la instalación eléctrica en una configuración de apertura en la que el componente de protección se desconecta de la instalación eléctrica. [0003] La presente invención se refiere también a un proceso de fabricación de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra sobretensiones, comprendiendo al menos un componente destinado a ser conectado a la instalación eléctrica, así como un medio de desconexión capaz de asegurar la desconexión eléctrica de dicho componente de protección de la instalación, dicho medio de desconexión pudiendo presentar una configuración de cierre en la que el componente de protección se conecta a la instalación eléctrica en una configuración de apertura en la que el componente de protección se desconecta de la instalación eléctrica. [0004] Se conoce el hecho de recurrir a dispositivos de protección aptos para proteger los aparatos eléctricos o electrónicos contra las sobretensiones que pueden por ejemplo proceder de fenómenos como los rayos. [0005] Estos dispositivos de protección comprenden, en general, uno o varios componentes de protección contra sobretensiones, tales como por ejemplo un varistor o un explosor. Cuando el o los componentes de protección se exponen a tensiones superiores a un valor umbral predeterminado, éstos pueden dejar fluir la corriente de defecto a tierra mientras se limita la sobretensión a un valor compatible con la estabilidad de la instalación y de los equipos conectados a ésta. [0006] En caso de fallo, particularmente al final de su vida, los componentes de protección pueden estar expuestos a calentamientos importantes que pueden implicar daños importantes a la instalación y presentar riesgos para el usuario, por ejemplo provocando un incendio. Por esta razón, los dispositivos de protección contra sobretensiones se proveen habitualmente de medios de desconexión térmicos. Estos medios de desconexión térmicos se destinan a aislar el componente de protección de la instalación eléctrica que proteger en caso de calentamiento excesivo de dicho componente con el fin de suprimir la alimentación eléctrica fuente del calentamiento y prevenir así la aparición o limitar las consecuencias nefastas de una elevación importante de temperatura. [0007] Con el fin de conferir a los medios de desconexión térmicos su sensibilidad a la elevación de temperatura del componente de protección, se conoce el uso de un elemento fusible cuyo estado podrá ser modificado por el calor liberado por el componente de protección. En particular, se conoce el uso de una soldadura fusible para realizar la junción entre uno de los terminales de alimentación del componente de protección y un elemento conductor móvil, tal como un cursor o una lámina de desconexión, que se somete habitualmente a una tensión mecánica que tiende a apartarlo de dicho terminal de alimentación. De este modo, cuando el calentamiento excesivo del componente de protección implica la fusión de la soldadura, el elemento conductor móvil se aleja del terminal de alimentación del componente de protección, aislándolo así de la instalación que proteger. [0008] Con el fin de prevenir un calentamiento peligroso del componente, de manera adecuada, la desconexión interviene antes de que la temperatura de este último alcance un umbral crítico. Con este fin, los elementos fusibles se realizan habitualmente con la ayuda de aleaciones metálicas específicas cuyo punto de fusión es relativamente bajo. Habitualmente, las aleaciones utilizadas para este fin contienen plomo y a menudo otros materiales tóxicos como el cadmio. [0009] Sin embargo, las disposiciones reglamentarias de aptitud sanitaria prevén en un plazo breve la prohibición de uso de ciertos materiales tóxicos, en particular del plomo, como material constitutivo de los productos eléctricos y electrónicos. [0010] Por lo que se debe renunciar a las aleaciones de plomo utilizadas hasta ahora para realizar elementos fusibles de medios de desconexión térmicos en beneficio de aleaciones exentas de plomo y cuya temperatura de fusión es al menos tan baja. [0011] Si tales aleaciones son conocidas, como por ejemplo ciertas aleaciones de estaño-bismuto, resulta imposible realizar el reemplazo de los elementos fusibles de manera idéntica en los dispositivos de protección contra sobretensiones existentes, ya que las aleaciones sin plomo conocidas no poseen las mismas características mecánicas, y en particular la 2 misma estabilidad de tensión que las aleaciones de plomo. [0012] En particular, esta resistencia mecánica mínima expone la junta de soldadura a una rotura prematura susceptible de ocurrir bajo el efecto de los esfuerzos electrodinámicos que se ejercen sobre los elementos conductores del dispositivo de protección cuando éste es atravesado por una corriente de descarga correspondiente al recorte de una sobretensión en el marco de su funcionamiento normal. En otras palabras, el uso de una soldadura fusible sin plomo es de naturaleza tal que reduce el poder de descarga del dispositivo de protección, es decir que degrada sus capacidades por la reducción de la intensidad máxima de la corriente de defecto que dicho dispositivo puede dejar fluir varias veces seguidas sin sufrir daños. [0013] De este modo, el reemplazo de los elementos fusibles de plomo por elementos fusibles sin plomo se enfrenta a dos dificultades mayores: la primera que consiste en conservar un punto de fusión suficientemente bajo para garantizar la seguridad de funcionamiento, es decir la puesta en marcha suficientemente rápida del medio de desconexión térmico, la segunda consiste en asegurar un aspecto mecánico suficiente de la junción realizada por el elemento fusible, en particular para no perturbar el funcionamiento normal del dispositivo por una desconexión inesperada durante el flujo de una corriente de descarga. [0014] Además, EP-A-1 077 452 describe un dispositivo de protección de un circuito que permite suprimir las sobretensiones en el circuito eléctrico. Este dispositivo incluye un elemento cuya temperatura aumenta cuando la tensión excede un valor normal en sus terminales. Dos ruptores térmicos, térmicamente ligados al elemento, conectan el elemento al circuito. Cuando el elemento se calienta, los ruptores térmicos se deforman desde una posición de contacto con el elemento hasta en una posición en la que dejan de estar en contacto con el elemento. [0015] Los objetos asignados a la invención se destinan en consecuencia a remediar los distintos inconvenientes enumerados previamente y a proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra sobretensiones cuyos medios de desconexión térmicos presentan un estabilidad mecánica mejorada. [0016] Otro objeto de la invención consiste en proponer un dispositivo de protección contra sobretensiones particularmente respetuoso del medioambiente. [0017] Otro objeto de la invención consiste en proponer un nuevo dispositivo de protección contra sobretensiones cuya concepción sea particularmente sencilla, económica y fiable. [0018] Finalmente, otro objeto de la invención consiste en proponer un proceso de fabricación de un dispositivo de protección contra sobretensiones que permita mejorar la estabilidad mecánica de los medios de desconexión de dicho dispositivo. [0019] Los objetos asignados a la invención se alcanzan gracias a un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones comprendiendo al menos un componente de protección destinado a ser conectado a la instalación eléctrica, así como un medio de desconexión capaz de asegurar la desconexión eléctrica de dicho componente de protección de la instalación, dicho medio de desconexión pudiendo presentar una configuración de cierre en la que el componente de protección se conecta a la instalación eléctrica en una configuración de apertura en la que el componente de protección se desconecta de la instalación eléctrica, caracterizado por el hecho de que dicho... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica (2) contra sobretensiones comprendiendo al menos un componente de protección (3) destinado a ser conectado a la instalación eléctrica, así como un medio de desconexión (4) capaz de asegurar la desconexión eléctrica de dicho componente de protección de la instalación, dicho medio de desconexión pudiendo pasar de una configuración de cierre en la que el componente de protección (3) se conecta a la instalación eléctrica a una configuración de apertura en la que el componente de protección (3) se desconecta de la instalación eléctrica (2), caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo (1) incluye al menos un primer elemento fusible (7) y un segundo elemento fusible (8) capaces de retener el medio de desconexión (4) en configuración de cierre, y por el hecho de que el medio de desconexión (4) incluye al menos una primera superficie de contacto (4A) y una segunda superficie de contacto (4B) sensiblemente cortantes la una con respecto a la otra y a las que se adhieren respectivamente el primero y el segundo elemento fusible cuando dicho medio de desconexión (4) está en configuración de cierre, con el fin de repartir las tensiones ejercidas sobre dichos elementos fusibles y reforzar así la estabilidad mecánica de dicho medio de desconexión. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la primera superficie de contacto (4A) se extiende según un primer plano medio de extensión (P1) y por el hecho de que el medio de desconexión (4), cuando pasa de la configuración de cierre a la configuración de apertura, puede desplazarse de forma sensiblemente paralela a dicho primer plano medio de extensión (P1). 3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la segunda superficie de contacto (4B) se extiende según un segundo plano medio de extensión (P2), cuando el medio de desconexión está en configuración de cierre, y por el hecho de que el medio de desconexión (4), cuando pasa de la configuración de cierre a la configuración de apertura, puede alejarse de forma sensiblemente frontal de dicho segundo plano medio de extensión (P2). 4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la primera superficie de contacto (4A) y/o la segunda superficie de contacto (4B) es sensiblemente plana. 5. Dispositivo según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por el hecho de que el primer plano medio de extensión (P1) y el segundo plano medio de extensión (P2) forman un ángulo comprendido entre 70° y 110°, y de preferencia son sensiblemente ortogonales. 6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el medio de desconexión (4) incluye un primer elemento de junción (10) que posee dos ramas, dichas ramas siendo dispuestas de preferencia en L, y por el hecho de que las primera y segunda superficies de contacto se extienden respectivamente sobre estas dos ramas. 7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que incluye un segundo elemento de junción (11) que es fijo con respecto al componente de protección (3) y que presenta una forma sensiblemente combinada con el primer elemento de junción (10), y por el hecho de que, cuando el medio de desconexión (4) está en configuración de cierre, los primero y segundo elementos fusibles (7, 8) se encuentran entre el primer elemento de junción (10) y el segundo elemento de junción (11). 8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el primer elemento fusible (7) y el segundo elemento fusible (8) son contiguos y forman un conjunto monolítico (7, 8) cuando el medio de desconexión (4) está en configuración de cierre. 9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el primer elemento fusible (7) y/o el segundo elemento fusible (8) incluye una soldadura. 10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el metal de aportación utilizado para realizar dicha o dichas soldaduras contiene menos de 0,1% en masa de plomo. 11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el componente de protección (3) está formado por un varistor. 12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que éste constituye un pararrayo. 13. Proceso de fabricación de un dispositivo de protección (1) de una instalación eléctrica (2) contra sobretensiones, comprendiendo al menos un componente de protección (3) destinado a ser conectado a la instalación eléctrica, así como un medio de desconexión (4) capaz de asegurar la desconexión eléctrica de dicho componente de protección de la instalación, dicho medio de desconexión siendo susceptible de pasar de una configuración de cierre en la que el componente de protección (3) se conecta a la instalación eléctrica a una configuración de apertura en la que el componente de protección (3) se desconecta de la instalación eléctrica (2), caracterizado por el hecho de que incluye una etapa (a) de elaboración del medio de desconexión (4) durante la cual se confiere a dicho medio de desconexión al menos una primera superficie de contacto (4A) y una segunda superficie de contacto (48) sensiblemente cortantes la una con respecto a la otra, así como una etapa (b) de ensamblaje durante la cual al menos un primer elemento fusible (7) y un segundo elemento fusible (8) se disponen dentro de dicho dispositivo (1) para que éstos puedan retener el medio de desconexión (4) en configuración de cierre y que se adhieran respectivamente a dichas primera y segunda superficies de contacto (4A, 4B) cuando dicho medio de desconexión (4) está en configuración de cierre, de manera a repartir las tensiones ejercidas sobre dichos elementos fusibles y reforzar así la estabilidad mecánica de dicho medio de desconexión. 14. Proceso de fabricación según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que la etapa (a) de elaboración del medio de desconexión (4) incluye una subetapa (a') durante la cual se realiza, de preferencia mediante el pliegue de una lámina metálica, un primer elemento de junción (10) con dos ramas sobre las que se extienden respectivamente la primera y la segunda superficie de contacto (4A, 4B). 11 12 13