Disposición para desviar sobretensiones comprendiendo uno o varios elementos limitadores de sobretensión conectados en paralelo dispuestos dentro de una unidad constructiva.

Disposici6n para desviar sobretensiones comprendiendo uno o varios elementos limitadores de sobretensi6ntales como varistores,

diodos o similares conectados en paralelo y dispuestos en una unidad constructiva,comprendiendo al menos un dispositivo conmutador para desconectar electricamente dicho(s) elemento(s) limitador(es)de sobretension en caso de sobrecarga termica del/de los mismo(s), asi como nnedios para mostrar y/o indicar el estadode error dado en ese caso, proporcionandose un primer dispositivo conmutador (5) en contacto termico con loselementos limitadores de sobretensi6n el cual acciona o produce una indicaci6n visual al alcanzar una primeratemperatura limite Ti para sefializar que se ha alcanzado un limite de duraci6n de la vida Otil o de funcionamiento del ode los elementos limitadores de sobretension, caracterizado por el hecho de que

ademas se proporciona un segundo dispositivo conmutador (10) en contacto termico con los elementos limitadores desobretensiOn el cual realiza la desconexiOn electrica y la indicaciOn de estado de error al alcanzar una segundatemperatura limite T2, siendo la temperatura limite T2 mayor a la temperatura limite Ti y estando el primer y el segundodispositivo conmutador mecanicamente unidos con cada cursor (8, 8a), encontrandose los cursores (8, 8a) en una partefrontal de la unidad constructiva y liberandose en la parte frontal un campo visual coloreado o marcado con color debidoa su movimiento longitudinal causado por el dispositivo conmutador respectivamente activado, siendo posible unaadaptacion segOn especificaciones del cliente sobre la necesidad de seguridad respectiva mediante la selecciOn delintervalo entre las temperaturas limite Ti y 12.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2005/003335.

Solicitante: DEHN + SOHNE GMBH + CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANS-DEHN-STRASSE 1 92306 NEUMARKT ALEMANIA.

Inventor/es: HIERL, STEFAN, WITTMANN, GEORG, GAECK,FLORIAN, ZAUNER,EDMUND, EHRLER,JENS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01C7/12 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01C RESISTENCIAS.H01C 7/00 Resistencias fijas constituidas por una o varias capas o revestimientos; Resistencias fijas constituidas de un material conductor en polvo o de un material semiconductor en polvo con o sin material aislante (constituidas de material pulverulento o granular H01C 8/00; resistencias con barrera de potencial o barrera de superficie, p. ej. resistencias de efecto de campo, H01L 29/00; dispositivos semiconductores sensibles a las radiaciones electromagnéticas o corpusculares, p. ej. células fotorresistentes, H01L 31/00; dispositivos que presentan superconductividad o hiperconductividad H01L 39/00; resistencia controladas por campo magneticos H01L 43/08; dispositivos de resistencia negativa de volumen H01L 47/00). › Resistencias de protección contra sobretensiones; Pararrayos.
  • H02H3/04 H […] › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02H CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación o señalización de condiciones de trabajo indeseables G01R, p. ej. G01R 31/00, G08B; localización de defectos a lo largo de las líneas G01R 31/08; dispositivos de protección H01H). › H02H 3/00 Circuitos de protección de seguridad para desconexión automática respondiendo directamente a un cambio indeseado de las condiciones eléctricas normales de trabajo con o sin reconexión (especialmente adaptados para máquinas o aparatos de tipos especiales o para la protección seccional de sistemas de cables o líneas H02H 7/00; sistemas para conmutación de la alimentación de reserva H02J 9/00). › con señalización o supervisión adicional a la desconexión, p. ej. para indicar que el aparato de protección ha funcionado.

PDF original: ES-2389064_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Disposición para desviar sobretensiones comprendiendo uno o varios elementos limitadores de sobretensión conectados en paralelo dispuestos dentro de una unidad constructiva

La invención se refiere a una disposición para desviar sobretensiones comprendiendo uno o varios elementos limitadores de sobretensión tales como varistores, diodos o similares conectados en paralelo y dispuestos en una unidad constructiva, comprendiendo al menos un dispositivo conmutador para desconectar eléctricamente dicho (s) elemento (s) limitador (es) de sobretensión en caso de sobrecarga térmica del/de los mismo (s) , así como medios para mostrar y/o indicar el estado de error dado en ese caso, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conocen disposiciones de protección de sobretensión con un varistor dispuesto dentro de una carcasa, estando provista una soldadura de un interruptor térmico que se abre mediante un mecanismo de muelle en caso de un sobrecalentamiento del varistor en el recorrido de la corriente entre la conexión a la red y el varistor, encontrándose a tal efecto uno de los contactos de la soldadura en un arco de contacto tensado mediante un muelle en la dirección de abertura, por ejemplo del modelo de utilidad alemán 93 05 796 U. En las disposiciones de este tipo existe también la posibilidad de que una sobre corriente momentánea mayor que la corriente de descarga nominal produzca la desconexión del varistor previsto. Para ello, en la trayectoria del arco de contacto se encuentra provisto un punto de ruptura cuya sección transversal y por tanto momento de resistencia mecánica es más pequeña que la sección transversal del arco de contacto en su trayectoria común. Las fuerzas electrodinámicas producidas por una sobrecorriente momentánea correspondientemente alta actúan trasversalmente a la dirección del flujo de corriente y por tanto trasversalmente a la dirección longitudinal del arco de contacto. Estas provocan así una rotura del arco de contacto en el punto de ruptura.

En la disposición para desviar sobretensiones según DE 41 24 321 C2 se proporcionan varios elementos limitadores de sobretensión, p. ej., varistores o diodos y p. ej. dispositivos de desconexión accionables por sobrecalentamiento o mediante la constatación de corriente de fuga. Para mejorar la seguridad de tal disposición, en particular para desarrollarla de forma redundante, de modo que en caso de avería de uno de los elementos limitadores de sobretensión esta pueda seguir funcionando con otro elemento limitador de sobretensión, garantizándose a la vez una correcta desconexión de un elemento limitador de sobretensión defectuoso y sobrecalentado, se prevé que al menos estén presentes dos elementos limitadores de sobretensión, teniendo cada elemento unas dimensiones adecuadas para garantizar la protección contra sobretensiones en el punto de aplicación en cuestión. En esta solución se proporciona además un termofusible dispuesto en la trayectoria de la corriente del primer elemento limitador de sobretensión que lo desconecta al sobrecalentarse este y conecta el segundo elemento limitador de sobretensión.

Según EP O 716 493 A 1, un dispositivo incluye al menos dos varistores de la técnica anterior para la protección contra sobretensiones eléctricas transitorias, presentando dispositivos de desconexión sensibles al estado de los varistores anteriormente mencionados los cuales desconectan individualmente los varistores al final de su vida útil. Además se presentan instrumentos mecánicos para visualizar el estado de los varistores, los cuales están conectados de forma funcional. con los dispositivos de desconexión para ser accionados mediante los mismos y hacer posible la desconexión eléctrica y la indicación de estado de error en caso de alcanzar una primera temperatura límite. Con ayuda de los instrumentos mecánicos de visualización se puede distinguir si ambos varistores están funcionando, si uno de los varistores está desconectado o si ambos varistores se encuentran en estado de desconexión. Los instrumentos mecánicos de visualización presentan un rotor accionable mediante las lengüetas de separación de los varistores montados en paralelo.

Los dispositivos de desconexión térmica ya conocidos se basan en conexiones soldadas las cuales, al final de la vida útil de los descargadores de sobretensiones o en caso de sobrecarga de los componentes activos, desconectan eléctricamente los mismos y accionan directa o indirectamente una indicación óptica y/o eléctrica o un dispositivo de aviso.

Como se explica anteriormente, según el estado de la técnica existe la posibilidad de proveer a un dispositivo de desconexión térmica de un disco de varistor o bien de dos discos de varistor, cada uno teniendo un dispositivo de desconexión que desconecte el disco averiado en caso de sobrecarga y conecte adicionalmente un segundo disco de varistor. Representa una desventaja para las soluciones ya conocidas el hecho de que en caso de defecto/sobrecarga el respectivo aparato se desconecte de la red mediante la separación del dispositivo de desconexión térmica. Es cierto que con esto se evitan mayores daños, sin embargo la protección contra sobretensiones desaparece o su eficacia queda delimitada.

A partir de lo anteriormente citado es tarea de la invención aportar una disposición perfeccionada para desviar sobretensiones comprendiendo uno o varios elementos limitadores de sobretensión, tales como varistores, diodos o similares, conectados en paralelo y dispuestos en una unidad constructiva, comprendiendo la disposición al menos un dispositivo conmutador para desconectar eléctricamente dicho (s) elemento (s) limitador (es) de sobretensión en caso de sobrecarga térmica del/de los mismo (s) y de mostrar o indicar su respectivo estado. Con esto debería reconocerse a tiempo una sobrecarga inminente del respectivo aparato de protección contra sobretensiones producida, p. ej., por procesos de envejecimiento condicionados por la temperatura del disco de varistor activo o por repetidas cargas de sobrecorriente momentánea de ¡os componentes activos. Con este fin se aplica una configuración de la disposición de tal manera que prácticamente en un sentido de fase de prealarma se efectúa una indicación visual del tiempo de vida útil. Complementariamente debe existir la posibilidad de ajustar la fase de prealarma de manera que exista o se disponga de un intervalo de tiempo suficiente respecto a esta indicación visual en referencia a una vida útil restante delimitada o a un daño irreparable y con esto la desconexión definitiva necesaria del aparato de la red.

La tarea de la invención se resuelve mediante una disposición según la combinación de características de la reivindicación 1 , representando las reivindicaciones dependientes al menos configuraciones oportunas y perfeccionamientos. Durante los trabajos de mantenimiento rutinarios se puede cambiar un descargador previamente dañado reconocible sin que la instalación funcione entretanto sin o con una protección contra sobretensiones delimitada.

A diferencia de las soluciones según el estado de la técnica se conserva toda la capacidad de descarga, es decir, la resistencia a sobrecorrientes momentáneas, hasta el final de la vida útil. En otras palabras, aún en caso de haber varias trayectorias de varistor no se separa ninguna de ellas de la red con motivo de la alarma preventiva. Por tanto, en general aumenta el grado de protección de las instalaciones equipadas con la disposición según la invención.

Se proporciona un primer dispositivo conmutador en contacto térmico con los elementos limitadores de sobretensión el cual acciona o pone en marcha una indicación óptica al alcanzar una primera temperatura límite T1 para señalizar el alcance del límite de uso o de vida útil anteriormente mencionado del o de los elementos limitadores de sobretensión.

Según la invención se presenta un segundo dispositivo conmutador en contacto térmico con los elementos !imitadores de sobretensión el cual hace posible la desconexión eléctrica y la indicación visual de estado de error de una manera substancialmente conocida al alcanzar una segunda temperatura límite T2, siendo T2 > T1.

En una forma de realización de la invención, el primer dispositivo conmutador está conectado activamente con un contacto de señalización remoto, de modo que se pueda comunicar un resto de duración de servicio ya limitado o un estado anormal reconocido a una central de mantenimiento.

Según la invención, el primer y el segundo dispositivo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Disposición para desviar sobretensiones comprendiendo uno o varios elementos limitadores de sobretensión tales como varistores, diodos o similares conectados en paralelo y dispuestos en una unidad constructiva, comprendiendo al menos un dispositivo conmutador para desconectar eléctricamente dicho (s) elemento (s) limitador (es) de sobretensión en caso de sobrecarga térmica del/de los mismo (s) , así como medios para mostrar y/o indicar el estado de error dado en ese caso, proporcionándose un primer dispositivo conmutador (5) en contacto térmico con los elementos limitadores de sobretensión el cual acciona o produce una indicación visual al alcanzar una primera temperatura límite T1 para señalizar que se ha alcanzado un límite de duración de la vida útil o de funcionamiento del o de los elementos limitadores de sObretensión, caracterizado por el hecho de que además se proporciona un segundo dispositivo conmutador (10) en contacto térmico con los elementos limitadores de sobretensión el cual realiza la desconexión eléctrica y la indicación de estado de error al alcanzar una segunda temperatura límite T2, siendo la temperatura límite T2 mayor a la temperatura límite T1 y estando el primer y el segundo dispositivo conmutador mecánicamente unidos con cada cursor (8, 8a) , encontrándose los cursores (8, 8a) en una parte frontal de la unidad constructiva y liberándose en la parte frontal un campo visual coloreado o marcado con color debido a su movimiento longitudinal causado por el dispositivo conmutador respectivamente activado, siendo posible una adaptación según especificaciones del cliente sobre la necesidad de seguridad respectiva mediante la selección del intervalo entre las temperaturas límite T1 y T2.

2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el primer dispositivo conmutador está conectado activamente con un contacto de señalización remota.

3. Disposición según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho de que los dispositivos conmutadores comprenden elementos de palanca (7) los cuales se encuentran en una primera posición tensados por un muelle (6) , estando fijada la primera posición por medio de una soldadura fusible, cera, termoplástico o material similar y habiéndose seleccionado el punto de fusión de este material más bajo en el primer dispositivo conmutador (5) que en el segundo dispositivo conmutador (10) .

4. Disposición según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho de que los dispositivos conmutadores presentan elementos de palanca los cuales están al menos pretensados por un muelle, estando fijada una primera posición del primer dispositivo conmutador mediante un material de entubado contraíble (11) de tal manera que, dándose una carga térmica hasta la temperatura limite T1, tiene lugar mediante el proceso de contracción del material de entubado un cambio de posición del elemento de palanca respectivo asi como una señalización óptica simultánea.

5. Disposición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que dentro de la unidad constructiva se encuentran dos discos de varistor como elementos limitadores de sobretensión situados en paralelo y distanciados el uno al lado del otro, estando dispuestos los dispositivos conmutadores entre los discos de varistor en una pared divisoria y habiendo discos o chapas de contacto en contacto térmico con el dispositivo conmutador respectivo para conectar los varistores.


 

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