INTERRUPTOR AUTOMÁTICO DE PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS.

Interruptor automático de protección contra contactos directos (1) que consta de unos bornes de entrada (101),

para cablear el circuito a proteger, y de unos bornes de salida (116), para cablear el circuito protegido, y de un interruptor bipolar (103) que se desconecta automáticamente mediante un relé de disparo (104) y se rearma manualmente mediante una maneta (102); además dicho dispositivo dispone de un transformador de intensidad de tipo toroidal (105), cuyo primario es alimentado por el cable de fase del circuito a proteger, y cuyo secundario se conecta a una etapa rectificadora (106), y la salida de ésta se conecta a una etapa de filtrado LC (107), cuya salida alimenta el primario de otro transformador de intensidad (108), cuyo secundario se conecta a unas etapas comparadoras (110, 111, 112) con salida a relé temporizado, y que mediante unos contactos (113, 114, 115) actúan sobre un relé de disparo (104).

INTERRUPTOR AUTOMÁTICO DE PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS

DIRECTOS

Campo de la invención La presente invención se refiere a un aparato eléctrico de protección contra contactos directos, que comprende un dispositivo de detección de intensidades eléctricas asociado a un interruptor de disparo automático y rearme manual. En una realización del dispositivo se ha planteado para circuitos monofásicos (fase y neutro) , pero es igual

de válida para circuitos trifásicos.

Base de funcionamiento de la invención Cuando se produce un contacto directo, es decir que una persona se ve sometida a una diferencia de potencial, a niveles de 230V (el análisis sería análogo para 400V o tensiones de ese orden) el valor de intensidad que circula por el cuerpo depende de múltiples factores: resistencia de contacto, peso, sexo, edad, tipo de contacto (manomano, mano-pie, etc.) . Asignando una resistencia media de unos 2500 n tendremos que el valor de la intensidad de defecto será de unos 90 mA. Ese valor de intensidad de 2 O defecto normalmente será menor debido a la resistencia de contacto. Por otro lado, se puede considerar como valor de defecto a detectar por el dispositivo una intensidad mínima de una tercera parte, es decir de 30 mA (aunque lo importante es definir esa intensidad mínima, independientemente de su valor) . Por supuesto que en cualquier realización se pueden asignar valores diferentes, si bien se ejemplifica con esos valores una realización preferencial.

Por lo tanto el dispositivo objeto de la invención interpreta que un incremento de intensidad de entre unos 30 y unos 90 mA, procede de un contacto directo, provocando el disparo del interruptor. Si el consumo es mayor de 90 mA se entiende 3 O que es debido al consumo normal de un receptor y se inhibirá el disparo. Los incrementos de intensidad extremadamente pequeños «30mA) , para el buen funcionamiento de la invención, no se detectarán. Esta situación no es perjudicial para la protección de las personas pues intensidades tan bajas normalmente no son peligrosas.

A los receptores que tengan microvariaciones bruscas de intensidad, y que sean de más de 30mA (7 W) y menos de 90 mA (20 W) , se les dotará también de una bobina de ferrita (2) , compuesta por un núcleo toroidal de ferrita (402) , que se coloca en el cable de alimentación (401, 403) , Y que atenúa el pulso de intensidad (204) evitando que dispare el dispositivo objeto de la invención.

El término "circuito a proteger" es el comprendido entre los bornes de entrada (10 1) Y el circuito que se desea proteger con el dispositivo de la invención. Se ha denominado circuito a proteger porque es el tramo del circuito al que aún no le afecta el dispositivo objeto de la invención. El término "circuito protegido" es el comprendido entre los bornes de salida (116) y el resto del referido circuito. Se ha denominado circuito protegido porque es el tramo del cicuito al que le afecta el dispositivo de la invención.

Antecedentes de la invención No se conoce ningún dispositivo activo para proteger a las personas de los contactos directos. Sólo se conocen elementos de protección pasiva consistentes en obstaculizar con parapetos, aislamiento fijo o móvil de elementos activos, etc. La ventaja del

O dispositivo objeto de la invención es en éste caso evidente, ya que se garantiza la seguridad con un dispositivo de disparo automático.

En el documento ES-0220 119 _Use muestra un interruptor magnetotérmico diferencial perfeccionado, que difiere del dispositivo objeto de la invención en que sólo sirve para protección de contactos indirectos además de disponer de protección contra sobrecargas y cortocircuitos.

En el documento ES-0261562 _Use muestra un interruptor diferencial perfeccionado, que difiere del dispositivo objeto de la invención en que sólo sirve para protección de 3 O contactos indirectos.

En el documento ES-2010754_A6 se muestra un aparato eléctrico de protección magnetotérmica y diferencial, que difiere del dispositivo objeto de la invención en que sólo sirve para protección de contactos indirectos además de disponer de protección contra sobrecargas y cortocircuitos.

En el documento US_2009009181_ A 1 se muestra un relé de protección de corriente diferencial, de sensibilidad variable, que difiere del dispositivo objeto de la invención en que sólo sirve para protección de contactos indirectos BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 es una vista esquemática y de diagrama de bloques de una realización del dispositivo (1) .

La figura 2 es una vista esquemática y de diagrama de bloques de parte de una realización del dispositivo, en la que se aprecian los diagramas cartesianos de intensidades en diferentes salidas de etapas y elementos.

La figura 3, muestra dos diagramas cartesianos. El diagrama superior, de dicha figura, muestra la intensidad de salida de la etapa (107) que es el diagrama (203) , y representa a la intensidad consumida por el circuito a proteger. El diagrama inferior, de dicha figura, muestra la intensidad de salida del trafo de intensidad (108) que es el diagrama 204, y representa los pulsos que activarán o inhibirán el disparo.

La figura 4, muestra una bobina de ferrita (2) , formada a base de un núcleo de ferrita (402) que se colocará en el cable de alimentación (401, 403) de los aparatos conflictivos, según se ha detallado anteriormente, del circuito a proteger.

DECRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA

En la figura 1, puede verse una de las posibles realizaciones del dispositivo objeto de la invención (1) , y que es aquélla en que se dispone de una entrada del circuito a 3 O proteger (lO 1) Y de una salida del circuito protegido (116) . Además se dispone de un interruptor bipolar (103) de rearme manual (l02) Y de disparo automático mediante el relé de disparo (104) ; dicho interruptor bipolar (103) puede llevar asociada una protección magneto-térmica e incluso diferencial. Aguas abajo de dicho interruptor, se hace pasar la fase del circuito a proteger a través del primario de un transformador de 35 intensidad de tipo toroidal (l05) ; la salida amplificada del mismo se lleva hasta la etapa de rectificación (106) ; de ahí se lleva a la etapa de filtración LC (107) ; Y finalmente se lleva al primario de otro transformador de intensidad de tipo toroidal (108) . Por otra parte tenemos una etapa fuente de alimentación (109) , que se alimenta del circuito a proteger, aguas abajo del interruptor, y que alimenta las etapas (110, 111, 112) Y el relé de disparo (104) a través del contacto de disparo (115) . La etapa (110) controla los pulsos de intensidad que le llegan del trafo de intensidad (108) , Y activa su relé de salida si dicha intensidad (pulso) supera un valor prefijado (30 mA) . Dicho relé de salida dispone de un contacto normalmente abierto (114) . La etapa (111) también controla los pulsos de intensidad que le llegan del trafo de intensidad (108) , Y activa su relé de salida si dicha intensidad (pulso) supera un valor prefijado mayor que el anterior (90mA) . Dicho relé de salida dispone de un contacto normalmente cerrado (113) . Resumiendo, las etapas (110, 111) activan sus relés de salida si, respectivamente, les entra el pulso de nivel adecuado, y cuando transcurre un tiempo coordinado con el relé de salida de la etapa (112) dejan de actuar sobre sus respectivos relés de salida y se quedan preparadas para captar nuevos pulsos. La etapa (112) controla el estado de los contactos de los relés de salida (113, 114) , y si el contacto (114) está cerrado y el contacto (113) está cerrado se producirá la actuación de la etapa (112) , mientras que si el contacto (114) está cerrado y el contacto (113) está abierto no se producirá la actuación de la etapa (112) . La actuación de la etapa (112) ,

O hace que se active su relé de salida, que de forma convenientemente temporizada, actúa sobre el contacto normalmente abierto (115) . Cuando se cierre el contacto (115) se producirá la activación del relé de disparo (104) , provocándose la apertura del interruptor (103) , interrumpiéndose la alimentación del circuito a proteger.

En la figura 2, pueden verse los diagramas cartesianos de intensidades asociados a la salida de cada ítem que muestran el principio de funcionamiento de la presente invención. De la salida del trafo de intensidad (105) tendremos una intensidad alterna amplificada (201) de la intensidad que recorre el circuito a proteger. De la salida de la etapa (106) tendremos dicha intensidad pero rectificada (202) . De la salida de la etapa 3 O (107) tendremos dicha intensidad pero continua (203) . De la salida del trafo de intensidad (108) , en régimen estacionario no tendremos intensidad alguna....

1. Interruptor automático de protección contra contactos directos (1) que consta de unos bornes de entrada (101) , para cablear el circuito a proteger, y de unos bornes de salida (116) , para cablear el circuito protegido, y de un interruptor bipolar (103) que se desconecta automáticamente mediante un relé de disparo (104) Y se rearma manualmente mediante una maneta (102) , caracterizado porque dicho dispositivo dispone de un transformador de intensidad de tipo toroidal (105) , cuyo primario es alimentado por el cable de fase, del circuito a 10 proteger, y cuyo secundario se conecta a una etapa rectificadora (106) Y la salida de ésta se conecta a una etapa de filtrado Le (107) , Y la salida de ésta alimenta el primario de otro transformador de intensidad (108) , cuyo secundario se conecta a unas etapas comparadoras (110, 111, 112) con salida a relé temporizado, y que mediante unos contactos (113, 114, 115) actúan sobre un relé de disparo (104) y porque se coloca una bobina de ferrita (2) , compuesta por un núcleo toroidal de ferrita (402) , al cable de alimentación (401, 403) de los receptores conflictivos que se alimentan por el circuito a proteger.

2. Interruptor automático de protección contra contactos directos (1) , según la 2 O reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además, una etapa de alimentación (109) , que se alimenta del circuito a proteger aguas arriba del transformador de intensidad (105) , Y que alimenta las etapas comparadoras (110, 111, 112) Y a través del contacto de disparo (115) el relé de disparo (104) .

3. Interruptor automático de protección contra contactos directos (l) , según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se puede regular la intensidad de defecto de la falta, de contacto directo del circuito a proteger, y los tiempos de actuación y de disparo, mediante el cambio de consigna de las etapas comparadoras (110, 111, 112) .

4. Procedimiento de protección contra contactos directos que utiliza el interruptor automático de protección contra contactos directos (1) , según la reivindicación 1, consistente en:

Medida de los incrementos de intensidad eléctrica del circuito que se desea proteger.

Si el incremento de intensidad eléctrica es menor de 30 mA no se procederá a realizar ninguna actuación.

Si el incremento de intensidad es mayor de 30 mA y menor de 90 mA se procederá al disparo y apertura del circuito.

Si el incremento de intensidad es mayor de 90 mA, no se procederá a realizar ninguna actuación.

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