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

- al menos un componente de protección (10), provisto de medios de conexión (20) a la instalación eléctrica,

- un medio de desconexión (30) del componente de protección (10) con respecto a la instalación eléctrica, adaptado para asegurar la desconexión de este último al nivel de los medios de conexión (20), y susceptible de desplazarse a partir de una posición de cierre hacia una posición de apertura creando un espacio intersticial (11) entre el medio de desconexión (30) y los medios de conexión (20), en el cual, en la posición de apertura, el medio de desconexión se aisla de los medios de conexión (20) por la lámina de aire que se extiende desde el medio de desconexión hasta a los medios de conexión, y en el cual el medio de desconexión es pretensado, el medio de desconexión (30) estando formado por una lámina de desconexión elástica (31) sometida, en su posición de cierre, a una fuerza de retorno elástico intrínseca (F') tendiendo a llevarlo hacia su posición de apertura, caracterizado por el hecho que incluye medios antirretroceso (50) adaptados para impedir que el medio de desconexión (30) vuelva hacia su posición de cierre cuando este último se aleja de los medios de conexión (20) de una distancia de aislamiento superior a una distancia umbral predeterminada (d), los medios antirretroceso (50) estando concebidos para oponerse al movimiento de la lámina de desconexión elástica (31) según una dirección (F") sensiblemente opuesta a la fuerza de retorno elástico intrínseca (F'), cuando la distancia umbral predeterminada (d) es alcanzada.

Dispositivo de protección contra las sobretensiones con capacidad de desconexión mejorada

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo técnico general de los dispositivos de protección de instalaciones y de equipos eléctricos contra las sobretensiones eléctricas transitorias; 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, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Técnica anterior [0003] Los dispositivos de protección de instalaciones eléctricas son desde entonces normalmente utilizados para proteger los aparatos eléctricos o electrónicos contra las sobretensiones que pueden por ejemplo ser generadas a través de descargas debidas al 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. Cuando el o los componentes son expuestos a tensiones superiores a un valor umbral predeterminado, ellos son susceptibles de pasar la corriente por defecto a la tierra, mientras que disminuye la sobretensión a un valor compatible con la estabilidad de la instalación y de los equipos que están enlazados a la misma. Al final de su vida, los componentes de protección son susceptibles de presentar calentamientos importantes (normalmente superiores a 150°C) pudiendo acarrear serios daños a la instalación, incluso riesgos para el usuario (incendio por ejemplo) . Es la razón por la cual los dispositivos de protección contra las sobretensiones son habitualmente provistos de medios de desconexión térmica. Estos medios de desconexión térmica se destinan a aislar el componente de protección de la instalación eléctrica que se debe proteger en caso de calentamiento excesivo de este último superando un valor predeterminado a fin de limitar los riesgos de incendio.

Los medios de desconexión térmica pueden de este modo ser formados por una lámina de desconexión metálica, soldada a uno de los electrodos del componente de protección con ayuda por ejemplo de una soldadura térmica. La lámina de desconexión es habitualmente sometida a una tensión mecánica tendiendo a apartarla del electrodo correspondiente de tal manera que cuando tal sobretensión excesiva o una utilización prolongada provoca la rotura o la fusión de la soldadura, la lámina de desconexión se aleja del electrodo, aislando de este modo el componente de protección de la instalación que se debe proteger.

Aunque estos sean normalmente utilizados, tales dispositivos padecen sin embargo de inconvenientes no despreciables.

De este modo, después de la fusión o la rotura de la soldadura, la distancia de aislamiento creada entre la lámina de desconexión y el electrodo del componente de protección es habitualmente bastante débil. De aquí en adelante, si la desconexión se acciona bajo condiciones de tensión y de corriente desfavorables, puede ocurrir que la apertura mecánica de los medios de desconexión no sea suficiente para aislar completamente el varistor de la instalación eléctrica, el arco eléctrico creado en el momento de la apertura de la lámina de desconexión siendo susceptible de mantenerse entre la lámina de desconexión y el electrodo correspondiente. Puede igualmente ocurrir, en algunos casos, que un arco eléctrico se vuelva a formar entre el electrodo del componente de protección y la lámina de desconexión algunos instantes después de la apertura de esta última.

Este fenómeno tiene como efecto de retrasar la desconexión efectiva del componente de protección, y de limitar de manera significativa la capacidad de corte del dispositivo.

Para evitar este inconveniente, es conocido utilizar un órgano de corte complementario, del tipo disyuntor o fusible, que asegura la interrupción definitiva de la corriente circulante en el dispositivo de protección.

Sin embargo, el calibre del órgano de corte complementario debe de preferencia ser adaptado a la capacidad del componente de protección, lo que genera restricciones técnicas y un aumento de los costes de puesta en marcha del equipo global de protección. Además, el órgano de corte complementario asegura habitualmente el aislamiento simultáneo y sin distinción de todos los componentes de protección del dispositivo, mientras que es deseable por el contrario aislar únicamente el o los componentes de protección que presentan un calentamiento excesivo y mantener los otros componentes de protección en funcionamiento.

Además, se conoce de US-B-6, 430, 019 B1 un dispositivo de supresión de sobretensión transitorio que incluye un varistor. Una lámina de conexión elástica se mantiene en contacto con un terminal del varistor a través de una soldadura a baja temperatura de fusión. Cuando la soldadura se funde, la lámina de desconexión se separa del terminal del varistor y una pantalla aislante se interpone entre la lámina de conexión y el terminal del varistor.

Descripción de la invención [0012] Los objetos asignados a la invención pretenden en consecuencia remediar los diferentes inconvenientes enumerados previamente y proponer un nuevo dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones que, mientras que son de concepción sencilla, presentan una capacidad de desconexión mejorada respecto a los dispositivos conocidos.

Otro objeto de la invención pretende proponer un nuevo dispositivo de protección de instalaciones eléctricas contra las sobretensiones que permiten garantizar la desconexión individual de cada componente de protección del dispositivo.

Otro objeto de la invención pretende proponer un nuevo dispositivo de protección de instalaciones eléctricas contra las sobretensiones que sea particularmente robusto y resistente.

Otro objeto de la invención pretende proponer un nuevo dispositivo de protección de instalaciones eléctricas contra las sobretensiones que no necesitan más que un número limitado de piezas mecánicas en movimiento para obtener las funciones de conexión y de desconexión.

Otro objeto de la invención pretende proponer un nuevo dispositivo de protección contra las sobretensiones que permite acelerar el corte efectivo de la corriente en el momento de la desconexión.

Los objetos asignados a la invención se alcanzan con ayuda de un dispositivo de protección de una instalación eléctrica contra las sobretensiones como se define en la reivindicación 1. Las otras reivindicaciones definen modos de realización preferidos.

Sumario descriptivo de la invención [0018] Otras particularidades y ventajas de la invención aparecerán con más detalles en la lectura de la descripción que sigue, así como con la ayuda de los dibujos anexos dados a título meramente ilustrativo y no limitativo, entre los cuales:

- la figura 1 ilustra, según una vista frontal, un dispositivo de protección contra las sobretensiones conforme a la invención en su posición desconectada.

- la figura 2 ilustra, según una vista frontal detallada, la mitad derecha del dispositivo de protección conforme a la invención en su posición de servicio.

- la figura 3 ilustra, según una vista frontal detallada, la mitad derecha del dispositivo de protección conforme a la invención en una posición intermediaria entre la posición de servicio y la posición desconectada.

- la figura 4 ilustra, según una vista frontal detallada, la mitad derecha del dispositivo de protección conforme a la invención en su posición desconectada.

Mejor manera de realizar la invención [0019] El dispositivo de protección 1 contra las sobretensiones conforme a la invención se destina a ser enchufado en derivación (o en paralelo) sobre el equipo o la instalación eléctrica que debe proteger. La expresión "instalación eléctrica" hace referencia a todo tipo de aparato o red alimentada eléctricamente y susceptible de sufrir las perturbaciones de tensión, particularmente sobretensiones transitorias debidas al rayo.

El dispositivo de protección 1 contra las sobretensiones conforme a la invención es ventajosamente destinado a ser dispuesto entre una fase de la instalación que se debe proteger y la tierra. Es además factible, sin salirse del campo de la invención, que el dispositivo, en vez de ser enchufado en derivación entre una fase y la tierra, sea enchufado entre el neutro y la tierra, entre la fase y el neutro o de nuevo... [Seguir leyendo]

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

- al menos un componente de protección (10) , provisto de medios de conexión (20) a la instalación eléctrica,

- un medio de desconexión (30) del componente de protección (10) con respecto a la instalación eléctrica, adaptado para asegurar la desconexión de este último al nivel de los medios de conexión (20) , y susceptible de desplazarse a partir de una posición de cierre hacia una posición de apertura creando un espacio intersticial

(11) entre el medio de desconexión (30) y los medios de conexión (20) , en el cual, en la posición de apertura, el medio de desconexión se aisla de los medios de conexión (20) por la lámina de aire que se extiende desde el medio de desconexión hasta a los medios de conexión, y en el cual el medio de desconexión es pretensado, el medio de desconexión (30) estando formado por una lámina de desconexión elástica (31) sometida, en su posición de cierre, a una fuerza de retorno elástico intrínseca (F') tendiendo a llevarlo hacia su posición de apertura, caracterizado por el hecho que incluye medios antirretroceso (50) adaptados para impedir que el medio de desconexión

(30) vuelva hacia su posición de cierre cuando este último se aleja de los medios de conexión (20) de una distancia de aislamiento superior a una distancia umbral predeterminada (d) , los medios antirretroceso (50) estando concebidos para oponerse al movimiento de la lámina de desconexión elástica (31) según una dirección (F") sensiblemente opuesta a la fuerza de retorno elástico intrínseca (F') , cuando la distancia umbral predeterminada (d) es alcanzada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que los medios antirretroceso (50) se conforman y se disponen para venir en apoyo contra el medio de desconexión (30) cuando la distancia de aislamiento es superior a la distancia umbral predeterminada (d) , formando de este modo un tope de retención en contra del desplazamiento del medio de desconexión (30) desde su posición de apertura hacia su posición de cierre.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2 caracterizado por el hecho que incluye un medio de bloqueo (56) suplementario adaptado para cooperar con los medios antirretroceso (50) de manera que inmovilice el medio de desconexión (30) en su posición de apertura.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la lámina de desconexión elástica (31) se extiende entre una extremidad fija (31 B) y una extremidad libre (31A) , y por el hecho de que los medios antiretroceso

(50) y el medio de bloqueo (56) se instalan de manera que cooperan juntos para impedir las oscilaciones de dicha extremidad libre (31A) cuando la distancia umbral predeterminada (d) es alcanzada.

5. Dispositivo según la reivindicación 3 caracterizado por el hecho de que el medio de bloqueo (56) está situado después de los medios antirretroceso (50) en consideración de la dirección de desplazamiento (S) del medio de desconexión (30) y dispuesto a una distancia suficientemente débil de los medios antirretroceso (50) para limitar la amplitud de las oscilaciones del medio de desconexión (30) alrededor de su posición de apertura.

6. Dispositivo según la reivindicación 5 caracterizado por el hecho de que en la posición de apertura, el medio de desconexión (30) es mantenido entre los medios antirretroceso (50) y el medio de bloqueo (56) .

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por el hecho de que los medios antirretroceso (50) tienen un elemento móvil (51) capaz de desplazarse bajo la control del movimiento de apertura del medio de desconexión (30) , dicho elemento móvil (51) estando concebido, en su posición funcional, para venir en apoyo activo contra el medio de desconexión (30) cuando la distancia umbral predeterminada (d) es alcanzada.

8. Dispositivo según la reivindicación 7 caracterizado por el hecho de que en su posición funcional, el elemento móvil

(51) se posiciona, al menos en parte, en el trayecto del medio de desconexión (30) formando de este modo un obstáculo en contra de este último.

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8 caracterizado por el hecho de que el elemento móvil (51) se somete a una fuerza de retorno elástico (F) tendiendo a llevarlo hacia su posición funcional.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9 caracterizado por el hecho de que el elemento móvil (51) incluye una rampa de guiado (54) , dispuesta de tal manera que el medio de desconexión (30) venga en apoyo activo contra y a lo largo de este último en el momento de su apertura.

11. Dispositivo según la reivindicación 10 caracterizado por el hecho de que la longitud de la rampa de guiado (54) corresponde sensiblemente a la distancia umbral predeterminada (d) .

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 11 caracterizado por el hecho de que una de las extremidades (51A, 51 B) del elemento móvil (51) forma un medio de detención (55) en oposición al medio de desconexión (30) en su posición de apertura.