Equipo de protección frente a sobretensiones.
Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) que presenta
- una entrada (IN) y una salida (OUT),
- presentando el equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) entre la entrada (IN) y la salida (OUT) un circuito de corriente principal (CP1) resistente a cortocircuitos y un circuito de corriente secundaria (CP2),
- estando dispuesto en el circuito de corriente secundaria (CP2) un sistema auxiliar (H) para señalizar y/o alimentar equipos para mejorar el comportamiento en cuanto a la ignición y
- presentando el equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) además un fusible (3, 7) en un zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos,
- estando dispuesto el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos en el circuito de corriente secundaria (CP2) y estando conectado el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos por un lado del circuito de corriente secundaria (CP2, 4a) de manera resistente a cortocircuitos referido al circuito de corriente principal (CP1) con el circuito de corriente principal (CP1) y estando conectado el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos por el otro lado del circuito de corriente secundaria (CP2, 5) de manera esencialmente resistente a cortocircuitos referido al fusible (3, 7) y
- estando conectado el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos con un circuito de descarga (4b) resistente a cortocircuitos, pudiendo pasar por delante del circuito de corriente del sistema auxiliar (5) una corriente.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/001455.
Solicitante: PHOENIX CONTACT GMBH & CO. KG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: FLACHSMARKTSTRASSE 8 32825 BLOMBERG ALEMANIA.
Inventor/es: DURTH, RAINER, DEPPING,CHRISTIAN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01H85/44 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01H INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE EMERGENCIA (cables de contacto H01B 7/10; interruptores automáticos de tipo electrolítico H01G 9/18; circuitos de protección, de seguridad H02H; conmutación por medios electrónicos sin cierre de contactos H03K 17/00). › H01H 85/00 Dispositivos de protección en los cuales la corriente circula a través de un órgano de material fusible y es interrumpida por desplazamiento de este material fusible cuando se vuelve excesiva (interruptores accionados por la fusión de un material fusible H01H 37/76; disposición o instalación de cortacircuitos en los cuadros de conmutación H02B 1/18). › Asociación estructural con un pararrayos de espacio de aire.
- H01T1/14 H01 […] › H01T ESPINTEROMETROS; LIMITADORES DE SOBRETENSION QUE UTILIZAN ESPINTEROMETROS; BUJIAS DE ENCENDIDO; DISPOSITIVOS DE EFECTO CORONA; PRODUCCION DE IONES PARA SER INTRODUCIDOS EN GASES EN ESTADO LIBRE (circuitos contra la sobretensión H02H). › H01T 1/00 Detalles de los espinterómetros. › Medios estructuralmente asociados con un espinterómetro para protegerle contra la sobrecarga o para desconectarlo en caso de fallo (H01T 1/15, H01T 1/16, H01T 1/18 tienen prioridad; disposiciones del circuito protector de emergencia para espinterómetros de chispa H02H 7/24).
- H02H9/06 H […] › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02H CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación o señalización de condiciones de trabajo indeseables G01R, p. ej. G01R 31/00, G08B; localización de defectos a lo largo de las líneas G01R 31/08; dispositivos de protección H01H). › H02H 9/00 Circuitos de protección de seguridad para limitar el exceso de corriente o de tensión sin desconexión (asociación estructural de dispositivos de protección con máquinas o aparatos específicos ver las subclases relativas a estas máquinas o aparatos). › utilizando un espinterómetro de chispa.
PDF original: ES-2535524_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Equipo de protección frente a sobretensiones.
La invención se refiere a un equipo de protección frente a sobretensiones. 5
Los equipos de protección frente a sobretensiones (Surge Protective Device â?" SPD) , en particular para la zona de Clase I, operan típicamente en redes de suministro de potencia muy alta. Estos equipos para sobretensiones (SPD) derivan en caso de sobretensión la corriente de los equipos a proteger, es decir, se activa un descargador.
Los equipos de protección frente a sobretensiones llevan antepuestos fusibles previos, por ejemplo fusibles de baja tensión de alta potencia de la forma constructiva NH01 a NH03.
Los fusibles antepuestos están instalados bien en el ramal de derivación hacia el descargador, asegurando por lo tanto sólo el propio descargador o bien se trata de los fusibles antepuestos al sistema completo en el que opera el 15 equipo de protección frente a sobretensiones.
Estado de la técnica
Los equipos de protección frente a sobretensiones incluyen a menudo varios circuitos de corriente paralelos. 20
Al respecto se trata la mayoría de las veces de al menos un circuito de corriente de descarga principal y de uno o varios circuitos de corriente secundaria o de corriente auxiliar.
Los circuitos de corriente de descarga principal deben conducir las sobretensiones y los impulsos de corriente de 25 choque y son por lo tanto estables, es decir, están diseñados con una gran sección.
Los circuitos de corriente secundaria, que se utilizan por ejemplo para señalización o para alimentar equipos para mejorar el comportamiento en cuanto a ignición de SPDs (en particular tramos de descarga, activadores de tramos de descarga y similares) y/o para señalización y/o medida, están realizados casi siempre con secciones de 30 conductor bastante inferiores. Los equipos alimentados tampoco suelen ser resistentes a cortocircuitos.
Por lo tanto estas secciones no resisten a menudo cortocircuitos y/o sobrecargas en el sentido de los fusibles antepuestos. Por ello han de protegerse estos circuitos de corriente mediante fusibles separados.
Al ser por lo general limitado el espacio constructivo dentro de los equipos de protección frente a sobretensiones, se eligen fusibles de pequeño tamaño constructivo (por ejemplo fusibles sensibles) .
Desde luego estos fusibles del circuito de corriente secundaria no tienen la misma capacidad de extinción que los fusibles antepuestos al equipo de protección frente a sobretensiones. Por ello los fusibles emplazados en el circuito 40 de corriente secundaria están amenazados de destrucción. Si se destruyen estos fusibles del circuito de corriente secundaria, entonces ha de sustituirse el equipo de protección frente a sobretensiones completo o al menos los fusibles en el circuito de corriente secundaria. Esto es por un lado costoso y por otro lado precisa también de mucho material y tiempo.
Los equipos de protección frente a sobretensiones correspondientes al estado de la técnica se conocen por los siguientes documentos: DE102007015364A, WO2008/069870 ó US3755715.
La invención tiene como tarea básica proporcionar un equipo de protección frente a sobretensiones que ofrezca en el circuito de corriente secundaria una protección con suficiente capacidad de extinción y tal que la protección del 50 circuito de corriente secundaria presente además un pequeño tamaño constructivo.
La solución a la tarea se logra en el marco de la invención mediante las características de las reivindicaciones independientes. Ventajosas configuraciones de la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas.
A continuación se describirá la invención más en detalle con referencia al dibujo adjunto, en base a formas de ejecución preferentes.
Se muestra en 60
figura 1 una vista esquemática de conjunto de formas de ejecución según la invención, figura 2 otra vista esquemática de conjunto de formas de ejecución según la invención, figura 3 otra vista esquemática de conjunto de formas de ejecución según la invención, figura 4 una vista de detalle de una forma de ejecución según la invención, figura 5 otra vista de detalle de una forma de ejecución según la invención, 65
figura 6 otra vista de detalle de una forma de ejecución según la invención y figura 7 otra vista más de detalle de una forma de ejecución según la invención.
Las figuras 1, 2 y 3 muestran formas de ejecución esquemáticas correspondientes a la invención. Las mismas se describirán a continuación, teniendo los componentes que son iguales, del mismo tipo o que actúan de la misma manera por lo general las mismas referencias. 5
Estas formas de ejecución de un equipo de protección frente a sobretensiones SPD encuentran aplicación por ejemplo en una configuración de fusibles sensibles muy resistentes a cortocircuitos, en particular para proteger circuitos de ignición en tramos de descarga.
A continuación se describirá más en detalle la invención en base a esta posible aplicación. No obstante se entiende que esta descripción no ha de entenderse como limitativa.
El equipo de protección frente a sobretensiones SPD está situado entre las líneas de alimentación de una instalación o de un aparato eléctrico. En este sentido se definen un lado de entrada y un lado de salida, estando situado el lado 15 de entrada en el lado orientado hacia la red de suministro y el lado de salida en el lado orientado a la instalación y/o al aparato eléctrico.
Un fusible antepuesto F2 puede estar instalado entonces en la línea de derivación hacia el equipo de protección frente a sobretensiones SPD. 20
Este fusible antepuesto F2 protege al propio equipo de protección frente a sobretensiones SPD.
Alternativa o adicionalmente al fusible antepuesto F2 puede estar previsto también un fusible antepuesto F1, situado entre el lado de entrada y el ramal de derivación hacia el equipo de protección frente a sobretensiones SPD y con 25 ello también entre el lado de salida. En este sentido se protege mediante el fusible antepuesto F1 el sistema completo en el que opera el equipo de protección frente a sobretensiones.
Los fusibles antepuestos F1 y/o F2 pueden ser también parte integrante del equipo de protección frente a sobretensiones SPD y estar dispuestos allí de manera fija o tal que pueden sustituirse. 30
El equipo de protección frente a sobretensiones SPD presenta una entrada IN y una salida OUT.
Entre la entrada IN y la salida OUT pueden estar situados un circuito de corriente principal o varios circuitos de corriente principal CP1. A continuación se representa solamente un circuito de corriente principal CP1, sin que ello 35 signifique que nos limitamos al mismo.
Además pueden estar situados entre la entrada IN y la salida OUT un circuito de corriente secundaria o varios circuitos de corriente secundaria CP2. A continuación se representa solamente un circuito de corriente secundaria CP2, sin que ello signifique que nos limitamos al mismo. 40
En el circuito de corriente secundaria CP2 está situado un sistema auxiliar H.
Este sistema auxiliar está previsto por ejemplo para proporcionar una señalización y/o de teleacción y/o medición y/o está equipado adecuadamente para alimentar, por ejemplo para mejorar el comportamiento en ignición de un tramo 45 de descarga, activadores de tramos de descarga y similares.
Por ejemplo puede estar situado un tramo de descarga en el circuito de corriente principal CP1 y éste puede ser encendido, o bien activada una ignición, mediante un sistema auxiliar en el circuito de corriente secundaria.
Además presenta el equipo de protección frente a sobretensiones SPD un fusible 3, 7 en un zócalo de fusible B resistente a cortocircuitos.
El fusible presenta por lo general una capacidad de conexión relativamente pequeña.
El zócalo de fusible B proporciona un pequeño volumen constructivo resistente a cortocircuitos.
El zócalo del fusible B está situado en un circuito secundario CP2 junto a un circuito de corriente principal CP1 de un equipo de protección frente a sobretensiones SPD.
El zócalo del fusible B presenta dos potenciales aislados entre sí.
Al respecto está realizada la línea de alimentación 4a resistente a cortocircuitos hasta al menos uno de ambos potenciales del zócalo de fusible B, en el sentido de una resistencia a cortocircuitos de los fusibles antepuestos F1 y/o F2. 65
El fusible 3, 7 puede presentar esencialmente una capacidad de conexión relativamente pequeña.
Este fusible 3, 7 está conectado por un lado dentro del zócalo de fusible B a... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) que presenta
- una entrada (IN) y una salida (OUT) ,
- presentando el equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) entre la entrada (IN) y la salida (OUT) un circuito de corriente principal (CP1) resistente a cortocircuitos y un circuito de corriente 5 secundaria (CP2) ,
- estando dispuesto en el circuito de corriente secundaria (CP2) un sistema auxiliar (H) para señalizar y/o alimentar equipos para mejorar el comportamiento en cuanto a la ignición y
- presentando el equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) además un fusible (3, 7) en un zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos, 10
- estando dispuesto el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos en el circuito de corriente secundaria (CP2) y estando conectado el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos por un lado del circuito de corriente secundaria (CP2, 4a) de manera resistente a cortocircuitos referido al circuito de corriente principal (CP1) con el circuito de corriente principal (CP1) y estando conectado el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos por el otro lado del circuito de corriente secundaria (CP2, 5) de manera 15 esencialmente resistente a cortocircuitos referido al fusible (3, 7) y
- estando conectado el zócalo de fusible (B) resistente a cortocircuitos con un circuito de descarga (4b) resistente a cortocircuitos, pudiendo pasar por delante del circuito de corriente del sistema auxiliar (5) una corriente.
2. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según la reivindicación 1, caracterizado porque en caso de cortocircuito del fusible (3, 7) la corriente se conduce a través del circuito de corriente secundaria (CP2, 4a) al circuito de descarga (4b) resistente a cortocircuitos y con ello se conduce pasando por delante del sistema auxiliar (H) .
3. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el fusible (3, 7) presenta un conductor fusible (7) .
4. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el circuito de descarga (4b) se activa mediante un interruptor mecánico (8) a través del 30 fusible (3, 7) en el zócalo de fusible (B) .
5. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, caracterizado porque el cortocircuito hacia el circuito de descarga (4b) se activa mediante un arco voltáico por el disparo del fusible (3) en el zócalo de fusible (B) . 35
6. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el zócalo de fusible (B) está realizado metálico por segmentos.
7. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, 40
caracterizado porque el zócalo de fusible (B) presenta, al menos por segmentos, un material resistente al arco voltáico (9a, 9b) .
8. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el zócalo de fusible (B) presenta, al menos por segmentos, un material aislante (1a, 1b) . 45
9. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el fusible (3, 7) posee una capacidad de extinción propia.
10. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según la reivindicación 10, 50
caracterizado porque el fusible (3, 7) presenta un relleno de arena.
11. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el fusible (3) y el zócalo de fusible (B) están realizados como una unidad constructiva, colocada en el equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) tal que puede sustituirse. 55
12. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) dispone además de un dispositivo de señalización (6) , que señaliza el estado del fusible (3) eléctricamente y/u ópticamente y/o acústicamente.
13. Equipo de protección frente a sobretensiones (SPD) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la resistencia a cortocircuitos del equipo de protección frente a sobretensiones está diseñada para el servicio de clase I.
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