Aparato de protección eléctrica que comprende la función de protección diferencial.

Aparato de protección eléctrica (A) que comprende la función de protección diferencial,

comprendiendo dichoaparato eléctrico al menos un dispositivo de corte de una fase y/o del neutro (12) y un dispositivo de proteccióndiferencial (B), encontrándose dichos dispositivos lateralmente yuxtapuestos y montados sobre un mismo soporte demontaje como un carril, comprendiendo cada dispositivo de corte dos contactos principales, estando adaptadosdichos contactos principales (23, 24) para estar cerrados en un funcionamiento normal del aparato y adaptados paraabrirse de tal modo que se interrumpa la corriente en caso de incidente en un circuito eléctrico, y una cámara decorte (C) hacia la cual se desplaza el arco desde el momento en que se separan los contactos, comprendiendo dichodispositivo de protección diferencial un toroide (6) que se extiende en un plano que se extiende de formasustancialmente perpendicular a la dirección de alineación de los dispositivos, siendo el eje del orificio del toroideparalelo al eje de alineación de los dispositivos, estando dicho toroide destinado a recibir un determinado número debobinados denominados primarios (21) y un bobinado (25) denominado secundario de medición de la corriente dedefecto, correspondiendo el número de bobinados primarios al número de dispositivos de corte eléctrico,formándose los bobinados primarios mediante el enrollamiento alrededor del toroide de conductores primarios (18,19) que conectan cada uno un borne de salida de un dispositivo de corte con una zona de contacto del dispositivo deprotección diferencial, caracterizado porque si se considera una dirección de observación definida por los tresplanos sucesivos que se extienden de forma sustancialmente perpendicular al plano del toroide y al plano de fijaciónde los aparatos, comprendiendo dichos planos respectivamente de forma sucesiva el (los) contacto(s) móvil(es), el(los) contacto(s) fijo(s) y la cámara de corte, el (los) bobinado(s) sobre el toroide siguen la regla de bobinado queconsiste en que el conductor primario (12, 16, 18) proveniente del borne de salida (14) conectado eléctricamente alcontacto fijo del dispositivo de corte denominado primero (1), situado lo más cerca posible del dispositivo deprotección diferencial, se enrolla alrededor del toroide (6) en el sentido inverso a las agujas del reloj, mientras que elconductor primario (13, 17, 19) proveniente del borne de salida (15) conectado eléctricamente al contacto fijo deldispositivo de corte (2) denominado segundo, situado al lado del dispositivo de corte denominado primero, en el ladoopuesto al dispositivo de protección diferencial, se enrolla alrededor del toroide (6), en el sentido de las agujas delreloj, porque el orificio del toroide está situado frente a la lámina (3) que separa el dispositivo de corte denominadoprimero (1) del dispositivo de protección diferencial B, y frente a la precámara de corte C destinada a recibir el arcoeléctrico, estando invertidos dichos sentidos de enrollamiento alrededor del toroide si el (los) borne(s) de salidaestá(n) conectado(s) eléctricamente al (a los) conductor(es) móvil(es), y porque el toroide (6) está situado en elinterior del dispositivo de protección diferencial de tal modo que el centro (22) del primer bobinado (21) se encuentraentre un plano axial Q del toroide, siendo dicho primer plano sustancialmente paralelo a la dirección inicial dedesplazamiento del arco y pasando por el punto Y de separación de los contactos principales (23, 24) de uno almenos de los dispositivos de corte, y un plano axial R, denominado segundo, del toroide, situado a 45º con respectoa este primer plano Q en el lado de la cámara de corte.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11354057.

Solicitante: SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 35, rue Joseph Monier 92500 Rueil-Malmaison FRANCIA.

Inventor/es: RAMIREZ, JEAN-CLAUDE, HAGE,BENOÎT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01F5/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01F IMANES; INDUCTANCIAS; TRANSFORMADORES; EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES MAGNETICAS.Bobinas de inducción (bobinas superconductoras H01F 6/06; inductancias fijas del tipo por señal H01F 17/00).
  • H01H83/22 H01 […] › H01H INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE EMERGENCIA (cables de contacto H01B 7/10; pararrayos resistivos H01G 9/18; circuitos de protección, de seguridad H02H; conmutación por medios electrónicos sin cierre de contactos H03K 17/00). › H01H 83/00 Interruptores de protección, p. ej. disyuntores o relés de protección accionados por otras condiciones eléctricas anormales que no sean solamente las corrientes excesivas. › siendo la otra condición el desequilibrio entre dos o más corrientes o tensiones.

PDF original: ES-2428495_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Aparato de protección eléctrica que comprende la función de protección diferencial

La presente invención se refiere a un aparato de protección eléctrica que comprende la función de protección diferencial, comprendiendo dicho aparato eléctrico al menos un dispositivo de corte de una fase y/o del neutro y un 5 dispositivo de protección diferencial, encontrándose dichos dispositivos lateralmente yuxtapuestos y montados sobre un mismo soporte de montaje como un carril, comprendiendo cada dispositivo de corte dos contactos principales, encontrándose cerrados dichos contactos principales en un funcionamiento normal del aparato y estando adaptados para abrirse de tal modo que se interrumpa la corriente en caso de incidente en un circuito eléctrico, y una cámara de corte hacia la cual se desplaza el arco desde el momento en que se separan los contactos, comprendiendo dicho 10 dispositivo de protección diferencial un toroide que se extiende en un plano que se extiende de forma sustancialmente perpendicular a la dirección de alineación de los dispositivos, siendo el eje del orificio del toroide al eje de alineación de los dispositivos, estando dicho toroide destinado a recibir un determinado número de bobinados denominados primarios y un bobinado denominado secundario de medición de la corriente de defecto, correspondiendo el número de bobinados primarios al número de dispositivos de corte eléctrico, formándose los bobinados primarios mediante el enrollamiento alrededor del toroide de conductores primarios que conectan cada uno un borne de salida de un dispositivo de corte con una zona de contacto del dispositivo de protección diferencial.

Se conocen unos disyuntores diferenciales que comprenden, de manera conocida en sí misma, un disyuntor asociado a un módulo de protección diferencial. El disyuntor es un dispositivo electromagnético o electrónico de protección cuya función es interrumpir la corriente eléctrica en caso de incidente en un circuito eléctrico abriendo los contactos principales de dicho disyuntor. Puede interrumpir una corriente de sobrecarga gracias a unos medios de disparo térmico y una corriente de cortocircuito gracias a unos medios de disparo magnético.

El módulo de protección diferencial está adaptado para garantizar la protección de las personas, garantizando un disparo en caso de fuga anormal de corriente. Este módulo de protección diferencial comprende un circuito magnético en forma de toroide sobre el cual se bobinan uno o varios circuitos de fase y del neutro, denominados circuitos primarios, así como un circuito denominado secundario que constituye una bobina de detección de la corriente de defecto.

En ausencia de fuga o de corriente residual de defecto, los flujos producidos por las bobinas del circuito primario se anulan, no sucede nada. Si se produce un fallo, la corriente residual de defecto produce un desequilibrio de los flujos en las bobinas del circuito primario y aparece un flujo magnético en el toroide. La bobina de medición es el foco de una energía electro-magnética que alimenta a un electroimán provocando el desbloqueo del disyuntor y la apertura de sus contactos principales.

Desde el momento en que los contactos se separan, el arco se desplaza hacia la cámara de corte por efecto de la fuerza denominada de Laplace, inducida por la geometría de los contactos fijo y móvil. Durante el trayecto entre los contactos y la cámara, el arco se canaliza entre dos caras que permiten aumentar su velocidad de desplazamiento,

guiar su trayectoria y alargarse.

En determinados casos, el toroide se sitúa justo frente a la precámara de corte. El toroide está provisto de unas bobinas primarias que se enrollan sobre su circunferencia y la proximidad lateral de estas bobinas influye negativamente a la vez sobre el par de apertura del contacto móvil (dirección, sentido, punto de aplicación, influencia del entorno) y sobre la fuerza de propulsión del arco eléctrico desde que se genera y durante su puesta en bucle justo antes del desplazamiento del arco a la precámara.

De esto se deriva que el arco vacila y se estanca, y en consecuencia, se produce un aumento de la tensión térmica. Así pues, con el fin de obtener los rendimientos de corte deseados, resultaría útil sobredimensionar los polos.

Un artificio, para anular el efecto negativo producido por los bobinados del toroide, podría consistir en añadir una pantalla metálica entre el toroide y el disyuntor. Pero, teniendo en cuenta el espacio insuficiente para alojar una 45 pantalla metálica con un espesor importante (al menos 2 mm de espesor) , no es viable esta solución para anular los efectos negativos de las bobinas del primario. Por último, el coste de la fabricación y del manejo de una pieza adicional no resulta factible en un contexto industrial. Se conoce un aparato de protección eléctrica de este tipo por el documento EP 0 665 569 A1.

La presente invención tiene como objetivo mejorar el corte y evitar la destrucción del polo del disyuntor que se une al 50 bloque de protección diferencial durante los cortocircuitos.

Para ello, la presente invención tiene por objeto un aparato de protección eléctrica, caracterizándose este aparato porque si se considera una dirección de observación definida por los tres planos sucesivos que se extienden de forma sustancialmente perpendicular al plano de toroide y al plano de fijación de los aparatos, comprendiendo dichos planos respectivamente de forma sucesiva el (los) contacto (s) móvil (es) , el (los) contacto (s) fijo (s) y la cámara 55 de corte, el (los) bobinado (s) sobre el toroide sigue (n) la regla de bobinado que consiste en que el conductor primario proveniente del borne de salida conectado eléctricamente al contacto fijo del dispositivo de corte denominado primero, situado lo más cerca posible del dispositivo de protección diferencial, se enrolla alrededor del toroide en el sentido inverso a las agujas del reloj, mientras que el conductor primario proveniente del borne de salida conectado eléctricamente al contacto fijo del dispositivo de corte denominado segundo situado al lado del dispositivo de corte denominado primero, en el lado opuesto al dispositivo de protección diferencial, se enrolla alrededor del toroide, en el sentido de las agujas del reloj, y el orificio del toroide está situado frente a la lámina que 5 separa el dispositivo de corte denominado primero del dispositivo de protección diferencial, y frente a la precámara de corte destinada a recibir el arco eléctrico, estando invertidos dichos sentidos de enrollamiento alrededor del toroide si el (los) borne (s) de salida está (n) conectado (s) eléctricamente al (a los) conductor (es) móvil (es) , y el toroide está situado en el interior del dispositivo de protección diferencial de tal modo que el centro del primer bobinado se encuentra entre un plano axial del toroide, siendo dicho primer plano sustancialmente paralelo a la dirección inicial de desplazamiento del arco y pasando por el punto Y de separación de los contactos principales de uno al menos de los dispositivos de corte, y un plano axial, denominado segundo, del toroide, situado a 45º con respecto a este primer plano en el lado de la cámara de corte.

De este modo, si el borne de salida está conectado al contacto móvil en lugar de al contacto fijo, entonces se invierten los sentidos de bobinado correspondientes.

Según una realización particular, el aparato es un aparato modular, encontrándose cada dispositivo de corte y el dispositivo de protección diferencial dispuestos cada uno dentro de un módulo separable o no de los demás módulos.

Según una característica particular, el toroide está situado en el interior del dispositivo de protección diferencial, de tal modo que el eje del toroide se extiende sustancialmente en paralelo a la dirección de alineación de los módulos.

Según otra característica, los puntos de separación de los contactos principales, asociados respectivamente a los diferentes dispositivos de corte, están situados en dicho plano denominado primero.

Según otra característica, el número de dispositivos de corte eléctrico es dos y comprende un dispositivo de corte de fase y un dispositivo de corte de neutro.

Según otra característica, el número de módulos de corte eléctrico es dos y comprende un módulo de corte de fase y 25 un módulo de corte de neutro Según otra característica, el eje del toroide es sustancialmente perpendicular a las paredes laterales de los módulos.

Según otra característica, dicho aparato comprende al menos dos bobinados conectados respectivamente a dos dispositivos de corte, este aparato se caracteriza porque el centro del segundo bobinado está situado en el lado... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato de protección eléctrica (A) que comprende la función de protección diferencial, comprendiendo dicho aparato eléctrico al menos un dispositivo de corte de una fase y/o del neutro (12) y un dispositivo de protección diferencial (B) , encontrándose dichos dispositivos lateralmente yuxtapuestos y montados sobre un mismo soporte de montaje como un carril, comprendiendo cada dispositivo de corte dos contactos principales, estando adaptados dichos contactos principales (23, 24) para estar cerrados en un funcionamiento normal del aparato y adaptados para abrirse de tal modo que se interrumpa la corriente en caso de incidente en un circuito eléctrico, y una cámara de corte (C) hacia la cual se desplaza el arco desde el momento en que se separan los contactos, comprendiendo dicho dispositivo de protección diferencial un toroide (6) que se extiende en un plano que se extiende de forma sustancialmente perpendicular a la dirección de alineación de los dispositivos, siendo el eje del orificio del toroide paralelo al eje de alineación de los dispositivos, estando dicho toroide destinado a recibir un determinado número de bobinados denominados primarios (21) y un bobinado (25) denominado secundario de medición de la corriente de defecto, correspondiendo el número de bobinados primarios al número de dispositivos de corte eléctrico, formándose los bobinados primarios mediante el enrollamiento alrededor del toroide de conductores primarios (18, 19) que conectan cada uno un borne de salida de un dispositivo de corte con una zona de contacto del dispositivo de protección diferencial, caracterizado porque si se considera una dirección de observación definida por los tres planos sucesivos que se extienden de forma sustancialmente perpendicular al plano del toroide y al plano de fijación de los aparatos, comprendiendo dichos planos respectivamente de forma sucesiva el (los) contacto (s) móvil (es) , el (los) contacto (s) fijo (s) y la cámara de corte, el (los) bobinado (s) sobre el toroide siguen la regla de bobinado que consiste en que el conductor primario (12, 16, 18) proveniente del borne de salida (14) conectado eléctricamente al contacto fijo del dispositivo de corte denominado primero (1) , situado lo más cerca posible del dispositivo de protección diferencial, se enrolla alrededor del toroide (6) en el sentido inverso a las agujas del reloj, mientras que el conductor primario (13, 17, 19) proveniente del borne de salida (15) conectado eléctricamente al contacto fijo del dispositivo de corte (2) denominado segundo, situado al lado del dispositivo de corte denominado primero, en el lado opuesto al dispositivo de protección diferencial, se enrolla alrededor del toroide (6) , en el sentido de las agujas del reloj, porque el orificio del toroide está situado frente a la lámina (3) que separa el dispositivo de corte denominado primero (1) del dispositivo de protección diferencial B, y frente a la precámara de corte C destinada a recibir el arco eléctrico, estando invertidos dichos sentidos de enrollamiento alrededor del toroide si el (los) borne (s) de salida está (n) conectado (s) eléctricamente al (a los) conductor (es) móvil (es) , y porque el toroide (6) está situado en el interior del dispositivo de protección diferencial de tal modo que el centro (22) del primer bobinado (21) se encuentra entre un plano axial Q del toroide, siendo dicho primer plano sustancialmente paralelo a la dirección inicial de desplazamiento del arco y pasando por el punto Y de separación de los contactos principales (23, 24) de uno al menos de los dispositivos de corte, y un plano axial R, denominado segundo, del toroide, situado a 45º con respecto a este primer plano Q en el lado de la cámara de corte.

2. Aparato de protección eléctrica según la reivindicación 1, caracterizado porque es un aparato modular, encontrándose cada dispositivo de corte (1, 2) y el dispositivo de protección diferencial B dispuestos cada uno dentro de un módulo separable o no de los demás módulos.

3. Aparato de protección eléctrica según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el toroide (6) está situado en el interior del dispositivo de protección diferencial B, de tal modo que el eje X del toroide (6) se extiende sustancialmente en paralelo a la dirección de alineación de los módulos.

4. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los puntos de separación Y de los contactos principales (23, 24) , asociados respectivamente a los diferentes dispositivos de corte (1, 2) , están situados en dicho plano denominado primero Q.

5. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el número de dispositivos de corte eléctrico (1, 2) es dos y comprende un dispositivo de corte de fase y un dispositivo de corte de neutro.

6. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el número de módulos de corte eléctrico es dos y comprende un módulo de corte de fase y un módulo de corte de neutro.

7. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el eje X del toroide (6) es sustancialmente perpendicular a las paredes laterales (3, 4, 5) de los módulos.

8. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos dos bobinados (21, 25) conectados respectivamente a dos dispositivos de corte (1, 2) , caracterizado porque el centro (26) del segundo bobinado (25) está situado en el lado opuesto al (22) del primer bobinado (21) con respecto al eje X del toroide (6) , de tal modo que los dos bobinados estén desplazados angularmente en 180º uno respecto del otro, con respecto a este eje.

9. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el centro del bobinado de medición está situado en un plano axial del toroide situado a 45º aproximadamente con

respecto al plano axial denominado primero Q que contiene el centro (22) del primer bobinado (21) .

10. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de protección diferencial está situado a la derecha o bien a la izquierda del dispositivo de corte de una fase y/o del neutro, aplicándose la regla de bobinado mencionada con anterioridad de la misma manera en las dos

disposiciones ya mencionadas si los bornes de salida están conectados eléctricamente a los mismos contactos.

11. Aparato de protección eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es un disyuntor diferencial, que comprende al menos un dispositivo de corte y/o de neutro A y un dispositivo de protección diferencial B.

12. Aparato de protección eléctrica según la reivindicación 11, caracterizado porque es un disyuntor diferencial 10 bipolar modular.


 

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