DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN FRENTE A SOBRETENSIONES.

La invención se refiere a un dispositivo de protección frente a sobretensiones, en particular para la protección de instalaciones eléctricas de baja tensión, que consta de una parte inferior de dispositivo y de al menos una parte superior de dispositivo enchufable sobre la parte inferior de dispositivo, en que la parte inferior de dispositivo tiene bornes de entrada y de salida para conductores eléctricos y elementos de contacto unidos a los bornes de entrada y de salida y conformados en particular como enchufes hembra, y en que la parte superior de dispositivo tiene elementos de contacto conjugados, correspondientes a los elementos de contacto y conformados en particular como clavijas de enchufe, y al menos un elemento de protección conectado entre dos elementos de contacto conjugados, en particular un varistor. Las líneas del sistema de medida, control y regulación forman las vías nerviosas de instalaciones industriales. Los circuitos electrónicos de medida, control, y regulación y conmutación son sensibles frente a sobretensiones transitorias, como las que pueden aparecer en particular por descargas atmosféricas, pero también por acciones de conmutación, influencia en la red de cargas inductivas o por cortocircuitos en redes de suministro de energía. Esta sensibilidad ha aumentado en la medida en la que se emplean componentes electrónicos, en particular transistores y tiristores; sobre todo circuitos integrados empleados crecientemente están en gran medida en riesgo por sobretensiones transitorias. Los circuitos eléctricos operan con la tensión especificada para ellos, la tensión nominal, normalmente sin perturbaciones. Esto no es el caso cuando aparecen sobretensiones. Por sobretensiones se entienden todas las tensiones que están situadas por encima del límite superior de tolerancia de la tensión nominal. Entre éstas se cuentan sobre todo también las sobretensiones transitorias, que pueden aparecer debido a descargas atmosféricas, pero también por acciones de conmutación o cortocircuitos en redes de suministro de energía y que pueden ser acopladas de forma galvánica, inductiva o capacitiva a circuitos eléctricos. Para proteger entonces circuitos eléctricos o electrónicos, en particular circuitos electrónicos de medida, control, regulación y conmutación, en cualquier sitio en el que estén aplicados, frente a sobretensiones transitorias, han sido desarrollados y son conocidos desde hace más de veinte años elementos de protección frente a sobretensiones, que absorben o limitan picos de sobretensión. Las medidas necesarias para la protección del suministro eléctrico de instalaciones y aparatos se clasifican en varias categorías según la selección del descargador y las influencias ambientales esperables. Los dispositivos de protección frente a sobretensiones para las distintas categorías se diferencian entonces fundamentalmente por la magnitud de la capacidad de descarga y el nivel de protección. La primera categoría de protección (tipo 1) está formada entonces por regla general por un descargador de corriente de rayo, que es instalado como el dispositivo de protección más potente en el suministro eléctrico central de un edificio. Un componente esencial de un descargador de corriente de rayo de este tipo es un espacio de chispa con al menos dos electrodos, en que al activar el espacio de chispa entre los dos electrodos se produce un arco voltaico. La segunda categoría de protección (tipo 2) forma por regla general un descargador de sobretensiones basado en varistores. Esta categoría de protección limita nuevamente a través del descargador de corriente de rayo la tensión residual que permanece. Según sea el potencial de peligro de la instalación a proteger, o respectivamente del edificio a proteger, puede ser suficiente en un caso particular empezar con la segunda categoría de protección, es decir el descargador de sobretensiones. La tercera categoría de protección (tipo 3) se denomina protección de dispositivo y es instalada por regla general inmediatamente delante del dispositivo a proteger. Con la protección de dispositivo se consigue una tensión residual que no plantea riesgo para el dispositivo conectado. Dispositivos de protección frente a sobretensiones de este tipo los hay en diferentes formas, por ejemplo como toma de corriente, módulo de montaje en caja o como módulo de armario de distribución. La presente invención se aplica en particular en dispositivos de protección frente a sobretensiones, que sirven para la protección de dispositivos y están conformados como módulo de armario de distribución. La invención no está limitada sin embargo a esto y puede ser llevada a la práctica fundamentalmente también en dispositivos de protección frente a sobretensiones de tipo 1 o de tipo 2, o en la técnica de control. Por motivos de modularidad, de flexibilidad así como para facilitar trabajos de reparación, los módulos de armario de distribución están conformados a menudo en varias piezas, constando entonces de un elemento de base instalado fijamente como parte inferior de dispositivo y de al menos un enchufe macho de protección intercambiable como parte superior de dispositivo. El elemento de base sirve aquí para la fijación del dispositivo de protección frente a sobretensiones sobre un carril de soporte así como para la conexión de los conductores eléctricos individuales, para lo que el elemento de base tiene bornes de entrada y de salida correspondientes, que pueden estar realizados según una técnica de conexión arbitraria por ejemplo bornes de tornillo, bornes de resorte de tracción, bornes de 2 E07818228 24-11-2011   conexión directa o bornes de conexión rápida -. Según sea la variante de realización, un dispositivo de protección frente a sobretensiones de este tipo puede estar conformado como protección de dos conductores, tres conductores o cuatro conductores. El enchufe macho de protección tiene el circuito de protección frente a sobretensiones propiamente dicho con el o los elementos de protección adaptados al respectivo caso de aplicación. Por principio, también dos o más enchufes macho de protección pueden estar enchufados sobre un elemento de base. Un dispositivo de protección frente a sobretensiones, del que parte la invención, está descrito fundamentalmente ya en el documento DE 33 46 753 C2. Además de ello, han sido distribuidos dispositivos de protección frente a sobretensiones desde hace muchos años por la compañía solicitante bajo el nombre de producto PLUGTRAB (véase el folleto de Phoenix Contact Überspannungschutz TRABTECH 2005, páginas 48 a 61). Una característica esencial de estos dispositivos de protección frente a sobretensiones consiste aquí en la posibilidad de poder enchufar y extraer los distintos enchufes macho de protección sin interrupciones y de forma neutral en cuanto a impedancia. Para ello, en la parte inferior de dispositivo están dispuestas impedancias de respuesta en las vías de conducción que discurren continuamente entre bornes de entrada y de salida asociados entre sí. Como el elemento de base también permanece instalado al intercambiar el enchufe macho de protección en el cableado de paso, con ello es posible una extracción sin interrupciones y neutral en cuanto a impedancia del enchufe macho de protección para fines de comprobación y sustitución. Para el establecimiento de contacto mecánico y eléctrico sencillo de la parte inferior de dispositivo con la respectiva parte superior de dispositivo, la parte inferior de dispositivo tiene enchufes hembra unidos a los bornes de conexión y la parte superior de dispositivo tiene clavijas de enchufe correspondientes, de forma que la parte superior de dispositivo puede ser enchufada sin herramientas sobre la parte inferior de dispositivo. Adicionalmente, el dispositivo de protección frente a sobretensiones tiene además un contacto inversor como emisor de señales para la telecomunicación del estado de al menos un elemento de protección, con lo que es posible una vigilancia confortable a distancia. Más allá de ello es conocido por ejemplo a partir del documento DE 20 2004 006 227 U1 que la parte superior de dispositivo tenga un dispositivo óptico de visualización de estado, que es accionable mecánicamente. A través de ello, el estado del dispositivo de protección frente a sobretensiones puede leerse también directamente en el dispositivo de forma sencilla. El documento DE 198 43 130 A1 da a conocer un dispositivo de protección frente a sobretensiones que consta de una parte inferior de dispositivo y de una parte superior de dispositivo, en que en una cámara en la parte inferior de dispositivo están dispuestos bornes de tornillo como bornes de conexión. En la parte superior de dispositivo está dispuesto un elemento de protección conformado como varistor. Además de ello, la parte inferior... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de protección frente a sobretensiones para la protección de instalaciones eléctricas de baja tensión, que consta de una parte inferior de dispositivo (2) y de al menos una parte superior de dispositivo (3) enchufable sobre la parte inferior de dispositivo (2), en que la parte inferior de dispositivo (2) tiene bornes de entrada y de salida (4, 5) para conductores eléctricos y elementos de contacto unidos a los bornes de entrada y de salida (4, 5) y conformados en particular como enchufes hembra, en que la parte superior de dispositivo (3) tiene elementos de contacto conjugados, correspondientes a los elementos de contacto y conformados en particular como clavijas de enchufe, y al menos un elemento de protección (6) conectado entre dos elementos de contacto conjugados, en particular un varistor, caracterizado porque al menos una vía de conducción (7) discurre a través de la parte superior de dispositivo (3) entre dos bornes de entrada y de salida (4, 5) asociados entre sí, de forma que cuando la parte superior de dispositivo (3) no está enchufada la vía de conducción (7) está interrumpida, a través de lo cual es posible una capacidad de corte manual del flujo de señales a través de la vía de conducción, y porque en al menos una vía de conducción (7) en la parte superior de dispositivo (3) está dispuesto al menos un elemento de corte (8), que vigila el estado de operación de un elemento de protección (6), de tal modo que al activar el elemento de corte (8) debido a un estado de operación inadmisible del elemento de protección (6), la vía de conducción (7) correspondiente está interrumpida también en caso de que la parte superior de dispositivo (3) esté enchufada. 2. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según la reivindicación 1, caracterizado porque todas las vías de conducción (7) entre dos bornes de entrada y de salida (5, 6) asociados entre sí discurren a través de la parte superior de dispositivo (3), y porque en cada vía de conducción (7) en la parte superior de dispositivo (3) está dispuesto respectivamente al menos un elemento de corte (8). 3. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en la parte superior de dispositivo (3) entre al menos dos elementos de contacto conjugados están dispuestos dos o más elementos de corte (8, 9) de tal modo en serie uno respecto a otro que respectivamente al menos un elemento de corte (8, 9) está dispuesto por un lado de la vía de descarga (10) que tiene el elemento de protección (6). 4. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque un elemento de corte (8, 9) está asociado a varias vías de conducción (7), de forma que al activar el elemento de corte (8, 9) debido a un estado de operación inadmisible de un elemento de protección (6) las varias vías de conducción (7) están interrumpidas. 5. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque los distintos elementos de corte (8, 9) están conformados como fusibles de temperatura térmicos acoplados a los elementos de protección (6) asociados. 6. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque en la parte inferior de dispositivo (2) y/o en la parte superior de dispositivo (3) está conformada al menos una toma de comprobación (11), en particular un enchufe hembra de comprobación. 7. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque en la parte inferior de dispositivo (2) está conformada al menos una zona de corte (12) manejable manualmente, en particular una zona de corte de cuchilla. 8. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque entre la parte inferior de dispositivo (2) y la parte superior de dispositivo (3) o respectivamente las partes superiores de dispositivo está configurada una codificación. 9. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado porque la parte inferior de dispositivo (2) o la parte superior de dispositivo (3) tiene una disposición de visualización, que señaliza el estado de montaje correcto de la parte superior de dispositivo (3) o respectivamente de las partes superiores de dispositivo en la parte inferior de dispositivo (2). 10. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado porque la parte superior de dispositivo (3) tiene al menos una disposición de visualización, que señaliza el estado de operación del elemento de protección (6) o respectivamente de los elementos de protección. 11. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 10, caracterizado porque la parte inferior de dispositivo (2) tiene al menos un borne de puesta a tierra, que está unido en particular a través de un pie de montaje (13) metálico directa o indirectamente al potencial de tierra, en particular a un carril de soporte (14). 7 E07818228 24-11-2011   12. Dispositivo de protección frente a sobretensiones según una de las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado porque la parte superior de dispositivo (3) tiene una posibilidad de lectura, en particular de captación sin contacto, del estado de al menos un elemento de protección (6) y/o de al menos un elemento de corte (8), en particular una etiqueta RFID (del inglés RadioFrequency IDentification, identificación por radiofrecuencia). 8 E07818228 24-11-2011   9 E07818228 24-11-2011   E07818228 24-11-2011   11 E07818228 24-11-2011   12 E07818228 24-11-2011   13 E07818228 24-11-2011