Cortocircuitador eléctrico que comprende un accionador pirotécnico autónomo y conjunto de protección contra los arcos internos que comprende un cortocircuitador de este tipo.

Cortocircuitador (1) eléctrico entre al menos dos bornes eléctricos,

cortocircuitador que comprende una envoltura(100) aislante en la que están situados:

- un accionador (200) pirotécnico que tiene por objeto desplazar una aguja (201) móvil para el cierre de unconjunto (300) de contactos eléctricos de apriete automático, dicha aguja (201) móvil 5 tiene por objetodesplazarse según un eje (Y) longitudinal entre una primera posición armada y una segunda posición dedisparo,

- un conjunto (300) de contactos eléctricos de apriete automático que comprende:

- un órgano (301) conductor móvil que tiene por objeto unirse al menos a un primer borne eléctrico y quese extiende según un eje (Y) longitudinal,

- una envoltura (302) hueca que tiene por objeto unirse a un segundo borne eléctrico,

- dicho órgano y dicha envoltura tienen por objeto volver a entrar en contacto eléctrico, desplazándose eluno con respecto al otro debido a la acción de la aguja (201) móvil,

caracterizado porque:

el accionador (200) pirotécnico comprende un cuerpo (202) del cilindro conductor con unos medios que tienenpor objeto estar unidos eléctricamente a un segundo borne eléctrico, unos medios (207) de conexión eléctricaque mantienen un contacto eléctrico permanente entre el cuerpo (202) del cilindro conductor y la aguja (201)móvil desplazándose en dicho cuerpo.

Cortocircuitador eléctrico que comprende un accionador pirotécnico autónomo y conjunto de protección contra los arcos internos que comprende un cortocircuitador de este tipo Campo técnico de la invención La invención se refiere a un cortocircuitador eléctrico entre al menos dos bornes eléctricos. El cortocircuitador comprende una envoltura aislante en la que se colocan un accionador pirotécnico que tiene por objeto desplazar una aguja móvil para el cierre de un conjunto de contactos eléctricos de apriete automático. Dicha aguja móvil tiene por objeto desplazarse según un eje longitudinal entre una primera posición armada y una segunda posición de disparo. El cortocircuitador comprende un conjunto de contactos eléctricos de apriete automático que comprende un órgano conductor móvil que tiene por objeto unirse al menos a un primer borne eléctrico, y que se extiende, según un eje longitudinal y un envoltura hueca que tiene por objeto unirse a un segundo borne eléctrico. Dicho órgano y dicha envoltura tienen por objeto volver a entrar en contacto eléctrico, desplazándose el uno con respecto al otro debido a la acción de la aguja móvil.

La invención también se refiere a un conjunto de protección contra los arcos internos que tiene por objeto conectar un juego de barras eléctricas a tierra y que comprende al menos un cortocircuitador de acuerdo con la invención.

Estado de la técnica anterior

Es conocido utilizar unos medios pirotécnicos para cortocircuitar contactos eléctricos. Las soluciones que utilizan medios pirotécnicos presentan la ventaja de obtener tiempos de cierre de los contactos eléctricos muy cortos.

Numerosas patentes tales como los documentos US 2003/231439, US4852494, US6952332, describen soluciones en las que los gases generados por un iniciador pirotécnico propulsan una aguja o un pistón móvil, según una dirección de desplazamiento. Este desplazamiento provoca directa o indirectamente el cierre de uno o varios contactos eléctricos. Otras aplicaciones, tales como la descrita en el documento W09921254, utilizan medios pirotécnicos para desplazar un medio de conexión y cortocircuitar varios conductores de fase, en particular, a tierra.

En el marco de un cortocircuitador de arco interno, se buscan unas prestaciones muy elevadas. Los tiempos de cortocircuitado de los conductores de fase a tierra deben ser muy cortos y debe mantenerse en la posición cerrada de los contactos durante un tiempo lo suficientemente largo como para que un disyuntor aguas arriba, detecte la falta de cortocircuito y corte la alimentación. Las corrientes eléctricas de cortocircuito son aproximadamente de 50 kA o más elevadas. Además, el cortocircuitador de arco interno también debe tener una estabilidad dieléctrica considerable que soporte en particular los impactos de rayos.

Los medios de accionamiento pirotécnico comprenden en particular un iniciador pirotécnico, la aguja móvil. La dificultad de utilización de los iniciadores pirotécnicos reside en particular, en la gestión de los gases de explosión en el momento del accionamiento. De hecho, la energía (calorífica) liberada puede ser considerable y presentar un riesgo potencial para un usuario situado al lado de la zona de accionamiento. Además, las piezas en movimiento se desplazan a unas velocidades muy elevadas y ellas también presentan, riesgos.

Dado que hay que responder a un cierto número de requisitos, en particular, térmicos, mecánicos y eléctricos, los cortocircuitadores conocidos que integran medios pirotécnicos son a menudo de realización compleja y onerosa.

Exposición de la invención La invención tiene por objeto remediar los inconvenientes del estado de la técnica, de manera que propone un cortocircuitador eléctrico que comprende un accionador pirotécnico fiable y compacto.

El accionador pirotécnico del cortocircuitador, de acuerdo con la invención, comprende un cuerpo del cilindro conductor con unos medios que tienen por objeto unirse eléctricamente a un segundo borne eléctrico, unos medios de conexión eléctrica que mantienen un contacto eléctrico permanente entre el cuerpo del cilindro conductor y la aguja móvil que se desplaza dentro de dicho cuerpo.

De acuerdo con un modo de desarrollo de la invención, la aguja móvil se une al órgano móvil conductor mediante un enlace mecánico y forma un conjunto funcional móvil; estando la aguja y dicho órgano en el mismo potencial eléctrico.

Ventajosamente, los medios de conexión eléctrica implican un contacto anular multipunto colocado entre el volumen interno del cuerpo del cilindro conductor y el conjunto funcional móvil.

Ventajosamente, la aguja móvil comprende un primer tope axial que tiene por objeto entrar en contacto con un segundo tope del cuerpo del cilindro para bloquear dicha aguja en posición de disparo.

Ventajosamente, el segundo tope del cuerpo del cilindro es deformable para absorber una parte de la energía de desplazamiento de la aguja.

Ventajosamente, el accionador pirotécnico comprende una envoltura de estanqueidad situada en el interior del cuerpo del cilindro y que envuelve al menos una parte de la aguja móvil.

De acuerdo con un modo de desarrollo de la invención, el órgano conductor móvil comprende una primera zona de contacto eléctrico unida al perímetro externo de dicho órgano por al menos un resalte. La envoltura hueca comprende unos primeros medios de conexión eléctrica deformables, dichos medios de conexión eléctrica deformables tienen por objeto entrar en contacto con al menos dicho resalte para desplazarse debido a la acción de un esfuerzo de empuje y deformarse contra un tope de desplazamiento. Dichos primeros medios de conexión eléctrica deformados desarrollan una fuerza de apriete con un componente principal dirigido según una dirección radial perpendicular al eje longitudinal, garantizando la fuerza de apriete un enlace electromecánico entre la primera zona de contacto eléctrico del órgano conductor móvil y los primeros medios de conexión eléctrica deformables.

Preferentemente, los primeros medios de conexión eléctrica deformables tienen una forma anular, dicha forma anular tiene un perímetro interno de sección sustancialmente idéntico a la del perímetro externo de la primera zona de contacto eléctrico del órgano conductor móvil. Dicha forma anular tiene un perímetro externo de sección sustancialmente idéntica a la del perímetro interno de la envoltura hueca.

Preferentemente, dicho órgano conductor móvil comprende una sección cilíndrica, a nivel de la primera zona de contacto eléctrico, sección que tiene un radio externo igual al radio interno de dicha forma anular de los primeros medios de conexión eléctrica deformables.

De acuerdo con un modo particular de realización, los primeros medios de conexión eléctrica deformables comprenden al menos una arandela metálica que comprende, según la dirección radial, una superficie desarrollada superior a la superficie prevista según esta dirección.

Preferentemente, al menos dicha arandela mecánica tiene una forma cónica.

Ventajosamente, los primeros medios de conexión eléctrica deformables comprenden al menos dos arandelas metálicas cónicas apiladas.

Ventajosamente, al menos dichas dos arandelas cónicas se apilan boca abajo.

Ventajosamente, las arandelas metálicas se unen mecánicamente de dos en dos para formar un solo elemento conductor.

Preferentemente, la envoltura hueca comprende unos medios de compresión intermedios, dichos medios de compresión tienen por objeto desplazarse al contacto del tope y transmitir uniformemente el esfuerzo del empuje a los primeros medios de conexión eléctrica deformables.

De acuerdo con un medio de desarrollo de la invención, el cortocircuitador comprende al menos unos segundos medios de conexión eléctrica deformables, unidos eléctricamente al menos a un tercer borne eléctrico y que tienen por objeto entrar en contacto eléctrico con una segunda zona de contacto eléctrico del conjunto funcional móvil que se desplaza.

De acuerdo con un modo particular de realización, los medios de conexión eléctrica deformables y el órgano móvil conductor se colocan en una ampolla de vacío, en posición abierta, realizándose el aislamiento eléctrico mediante el vacío.

De acuerdo con un modo particular de realización, el cortocircuitador comprende un dieléctrico semilíquido que tiene por objeto aislar los medios de conexión eléctrica deformables del órgano móvil conductor.

Ventajosamente, el dieléctrico semilíquido comprende un gel de silicona. Ventajosamente, el dieléctrico semilíquido se encuentra en una jaula de contención.... [Seguir leyendo]

1. Cortocircuitador (1) eléctrico entre al menos dos bornes eléctricos, cortocircuitador que comprende una envoltura (100) aislante en la que están situados:

-un accionador (200) pirotécnico que tiene por objeto desplazar una aguja (201) móvil para el cierre de un conjunto (300) de contactos eléctricos de apriete automático, dicha aguja (201) móvil tiene por objeto desplazarse según un eje (Y) longitudinal entre una primera posición armada y una segunda posición de disparo,

-un conjunto (300) de contactos eléctricos de apriete automático que comprende:

-un órgano (301) conductor móvil que tiene por objeto unirse al menos a un primer borne eléctrico y que se extiende según un eje (Y) longitudinal,

-una envoltura (302) hueca que tiene por objeto unirse a un segundo borne eléctrico,

-dicho órgano y dicha envoltura tienen por objeto volver a entrar en contacto eléctrico, desplazándose el uno con respecto al otro debido a la acción de la aguja (201) móvil,

caracterizado porque:

el accionador (200) pirotécnico comprende un cuerpo (202) del cilindro conductor con unos medios que tienen por objeto estar unidos eléctricamente a un segundo borne eléctrico, unos medios (207) de conexión eléctrica que mantienen un contacto eléctrico permanente entre el cuerpo (202) del cilindro conductor y la aguja (201) móvil desplazándose en dicho cuerpo.

2. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios (207) de conexión eléctrica comprenden al menos un contacto anular multipunto situado entre el volumen interno del cuerpo (202) del cilindro conductor y la aguja (201) móvil.

3. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la aguja (201) móvil se une mediante un enlace mecánico al órgano (301) móvil conductor y forma un conjunto (201-301) funcional móvil; estando la aguja y dicho órgano en el mismo potencial eléctrico.

4. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

- el órgano (301) conductor móvil comprende una primera zona de contacto eléctrico unida al perímetro externo de dicho órgano por al menos un resalte (314) ,

- la envoltura (302) hueca comprende unos primeros medios (323) de conexión eléctrica deformables que tienen por objeto entrar en contacto con el dicho al menos un resalte (314) para desplazarse debido a la acción de un esfuerzo (Fp) de empuje y deformarse contra un tope (322) de desplazamiento,

- desarrollando dichos primeros medios (323) de conexión eléctrica deformados una fuerza (Fs) de apriete que tiene un componente principal dirigido según una dirección (Z) radial perpendicular al eje (Y) longitudinal, garantizando la fuerza (Fs) de apriete un enlace electromecánico entre la primera zona de contacto eléctrico del órgano (301) conductor móvil y los primeros medios (323) de conexión eléctrica deformables.

5. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los primeros medios (323) de conexión eléctrica deformables tienen una forma anular,

-dicha forma anular tiene un perímetro interno de sección sustancialmente idéntico al del perímetro externo de la primera zona de contacto eléctrico del órgano (301) conductor móvil,

-dicha forma anular tiene un perímetro externo de sección sustancialmente idéntico al del perímetro interno de la envoltura (302) hueca.

6. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dicho órgano (301) conductor móvil comprende una sección cilíndrica a nivel de la primera zona de contacto eléctrico, teniendo dicha sección un radio externo igual al radio interno de dicha forma anular de los primeros medios (323) de conexión eléctrica deformables.

7. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque los primeros medios (323) de conexión eléctrica deformables comprenden al menos una arandela (324) metálica que comprende, según la dirección (Z) radial, una superficie desarrollada superior a la superficie proyectada.

8. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque al menos dicha arandela

(324) metálica tiene una forma cónica.

9. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque los primeros medios (323) de conexión eléctrica deformables comprenden al menos dos arandelas (324) cónicas apiladas.

10. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque al menos dichas arandelas

(324) metálicas cónicas se apilan boca abajo.

11. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la primera zona de contacto eléctrico se sitúa a nivel de un primer extremo (312) del órgano (301) conductor móvil, 5 comprendiendo dicho primer extremo (312) una zona de penetración puntiaguda y hueca.

12. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con una cualquiera de la reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios (323, 400) de conexión eléctrica deformables y el órgano (301) móvil conductor se colocan colocados en una ampolla de vacío, en posición abierta, realizándose el aislamiento eléctrico mediante el vacío.

13. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 12, caracterizado

porque comprende un dieléctrico (4) semilíquido que tiene por objeto aislar los medios (323, 400) de conexión eléctrica deformables del órgano (301) móvil conductor.

14. Cortocircuitador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el dieléctrico (4) semilíquido comprende un gel de silicona.

15. Conjunto de protección contra los arcos internos que tiene por objeto conectar un juego de barras (U, V, W)

eléctricas a tierra y que comprende al menos un cortocircuitador (1) , de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un sensor de detección del arco interno unido a una central (2) de decisión, teniendo por objeto dicha central (2) de decisión unida a uno o varios cortocircuitadores (1) , permitir el accionamiento de los accionadores pirotécnicos.