Unidad modular compuesta por un interruptor de protección por corriente de defecto y un aparato de protección frente a sobretensiones.

Unidad modular compuesta por un interruptor de protección por corriente de defecto (2) y un aparato de protección frente a sobretensiones (3),

en la que el interruptor de protección por corriente de defecto (2) presenta conexiones (5, 6) para los conductores de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) y el aparato de protección frente a sobretensiones (3) presentan al menos un elemento de protección frente a sobretensiones (7) con un descargador (9, 10), en particular un descargador de sobretensiones,

caracterizada porque visto desde la red de alimentación en la dirección del flujo de energía (E) el aparato de protección frente a sobretensiones (3) está situado delante del interruptor de protección por corriente de defecto (2) y porque se realiza la conexión eléctrica entre los conductores (L1, L2, L3, N) a conectar a las conexiones del lado de entrada (5, 6) del interruptor de protección por corriente de defecto (2) y los distintos elementos de protección frente a sobretensiones (7) mediante elementos conductores previamente doblados (15).

UNIDAD MODULAR COMPUESTA POR UN INTERRUPTOR DE PROTECCIÓN POR CORRIENTE DE

DEFECTO Y UN APARATO DE PROTECCIÓN FRENTE A SOBRETENSIONES

La invención se refiere a una unidad modular compuesta por un interruptor de protección por corriente de defecto y un aparato de protección frente a sobretensiones, en la que el interruptor de protección por corriente de defecto presenta conexiones para los conductores de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) y el aparato de protección frente a sobretensiones presenta al menos un elemento de protección frente a sobretensiones con un descargador, en particular un descargador de sobretensiones.

Los circuitos eléctricos funcionan con la tensión especificada para los mismos, la tensión nominal (por lo general idéntica a la tensión de red) , normalmente sin perturbaciones. Éste no es el caso cuando se presentan sobretensiones. Como sobretensiones se consideran todas las tensiones superiores al límite de tolerancia superior de la tensión nominal. Aquí se incluyen también sobre todo las sobretensiones transitorias que pueden presentarse debido a descargas atmosféricas, pero también debido a maniobras de conexión o cortocircuitos en redes de suministro de energía, que pueden acoplarse galvánica, inductiva o capacitivamente a circuitos eléctricos, en particular en instalaciones de edificios e industriales. Por lo tanto, para proteger circuitos eléctricos o electrónicos y los aparatos e instalaciones conectados a los circuitos eléctricos, allí dondequiera que se utilicen, frente a sobretensiones transitorias, se han desarrollado elementos de protección frente a sobretensiones, que se conocen desde hace décadas.

Las medidas necesarias para proteger la alimentación eléctrica de instalaciones y aparatos se estructuran en diversos niveles, en función del surtido de descargadores y de las influencias atmosféricas esperables. Los aparatos de protección frente a sobretensiones para los distintos niveles se diferencian entonces básicamente por la magnitud de la capacidad de descarga y el nivel de protección.

El primer nivel de protección (tipo 1) está formado entonces por lo general por un pararrayos, que se instala como el aparato de protección más potente en la alimentación eléctrica central de un edificio. Un componente esencial de un tal pararrayos es un tramo disruptivo con al menos dos electrodos, formándose un arco eléctrico al encenderse el tramo disruptivo entre ambos electrodos.

El segundo nivel de protección (tipo 2) lo forma por lo general un descargador de sobretensiones a base de varistores. Este nivel de protección limita de nuevo la tensión residual que queda mediante el pararrayos. En función del potencial de peligro de la instalación a proteger y/o del edificio a proteger, puede ser suficiente en un determinado caso comenzar con el segundo nivel de protección, es decir, el descargador de sobretensiones.

Además hay pararrayos activados por impulso, basados en el principio AEC (Active Energy Control, control activo de la energía) y que son una combinación de pararrayos y descargador de sobretensiones. En una tal combinación de descargadores pueden conectarse directamente en paralelo el pararrayos y el descargador de sobretensiones. Esto es especialmente ventajoso cuando pararrayos y descargador de sobretensiones no pueden instalarse separados espacialmente entre sí.

En el marco de la presente invención se denominarán en conjunto descargadores las variantes antes descritas, sin que deba considerarse limitada la invención a un tipo de descargador especial. Un tal descargador constituye entonces el componente esencial de un elemento de protección frente a sobretensiones, presentando el elemento de protección frente a sobretensiones al menos una carcasa que aloja el descargador. No obstante, preferiblemente se utiliza como descargador un descargador de sobretensiones del segundo nivel de protección (tipo 2) , es decir, un varistor y/o un descargador de sobretensiones relleno con gas.

Los aparatos de protección frente a sobretensiones conocidos presentan para la conexión a líneas eléctricas una base del aparato, que por ejemplo puede montarse sobre una regleta de montaje. Para instalar un tal aparato de protección frente a sobretensiones, que por ejemplo debe proteger los conductores que conducen una fase L1, L2, L3, así como el conductor neutro N y dado el caso también el conductor de tierra PE, están previstas en los aparatos de protección frente a sobretensiones conocidos, en la base del aparato, las correspondientes bornas de conexión para los conductores de fase y el conductor de tierra y/o neutro. Un tal aparato de protección frente a sobretensiones se conoce por ejemplo por el folleto "Protección frente a sobretensiones TRABTECH 2005", páginas 20 y 21 de la entidad solicitante, así como por el documento DE 2004 005 491 U1 y el documento DE 20 2004 006 227 U1.

Para una toma de contacto mecánica y eléctrica sencilla de la base del aparato con el correspondiente elemento de protección frente a sobretensiones, están constituidos en el aparato de protección frente a sobretensiones conocido los elementos de protección frente a sobretensiones como "conector de protección", es decir, la base del aparato presenta casquillos de conector unidos con las bornas de

conexión y el elemento de protección frente a sobretensiones las correspondientes clavijas de conector, con lo que el elemento de protección frente a sobretensiones puede enchufarse en la base del aparato. Adicionalmente presenta el aparato de protección frente a sobretensiones conocido un contacto de conmutación como emisor de señales para un aviso de defecto, estando previsto para ello en la base del aparato un elemento de contacto y en el elemento de protección frente a sobretensiones el correspondiente elemento de contracontacto. Así puede realizarse la instalación y montaje de los elementos de protección frente a sobretensiones muy fácilmente y en poco tiempo.

Además de los aparatos de protección frente a sobretensiones antes descritos, se utilizan en circuitos eléctricos también interruptores de protección por corriente de defecto, que en el lenguaje usual se denominan interruptores FI o, según la norma europea, RCD (Residual Current protective Device, aparato de protección por corriente residual) . Los interruptores de protección por corriente de defecto sirven básicamente para proteger personas, animales y cosas frente a los peligros de la corriente eléctrica. Si debido a un insuficiente aislamiento eléctrico fluye entre la red eléctrica y tierra una corriente por una vía "incorrecta", por ejemplo a través del cuerpo de una persona, se separa el circuito eléctrico vigilado mediante el interruptor de protección por corriente de defecto del resto de la red eléctrica en un tiempo muy corto. Los RCDs son interruptores de protección por corriente de defecto independientes de la red eléctrica que no tienen circuitos amplificadores a base de semiconductores, con lo que no existe el riesgo de que debido al fallo de un transistor el interruptor de protección por corriente de defecto deje de funcionar en el caso de una falta. En Europa se instalan interruptores de protección por corriente de defecto hoy en día normalmente en cajas de fusibles adicionalmente a equipos de protección de sobreintensidad (interruptores de protección de línea y elementos fusibles) .

Si debe garantizarse en un circuito eléctrico una solución de protección completa para personas y aparatos tanto frente a sobretensiones como también frente a una corriente de defecto, entonces en la práctica se instalan hasta ahora separados uno del otro el correspondiente interruptor de protección por corriente de defecto y un aparato de protección frente a sobretensiones adaptado a la correspondiente forma de red, con lo que también ambos aparatos tienen que conectarse eléctricamente de forma individual.

Por el documento DE 30 29 453 C2 se conoce una configuración de aparatos según el preámbulo de la reivindicación de protección 1, pero aquí está dispuesto, visto desde la red de alimentación, el interruptor de protección por corriente de defecto delante de los descargadores de sobretensión, con lo que una sobretensión que se acople desde la red carga sobre los contactos de conexión del interruptor de protección por corriente de defecto, con lo que los mismos pueden soldarse cuando las corrientes de choque son demasiado elevadas. El interruptor de protección por corriente de defecto ya no puede entonces cumplir con su función de protección en el caso de una corriente de defecto, existiendo adicionalmente el problema de que un tal fallo del interruptor de protección por corriente de defecto no se detecta.

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1. Unidad modular compuesta por un interruptor de protección por corriente de defecto (2) y un aparato de protección frente a sobretensiones (3) , en la que el interruptor de protección por corriente de defecto (2) presenta conexiones (5, 6) para los conductores de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) y el aparato de protección frente a sobretensiones (3) presentan al menos un elemento de protección frente a sobretensiones (7) con un descargador (9, 10) , en particular un descargador de sobretensiones, caracterizada porque visto desde la red de alimentación en la dirección del flujo de energía (E) el aparato de protección frente a sobretensiones (3) está situado delante del interruptor de protección por corriente de defecto (2) y porque se realiza la conexión eléctrica entre los conductores (L1, L2, L3, N) a conectar a las conexiones del lado de entrada (5, 6) del interruptor de protección por corriente de defecto (2) y los distintos elementos de protección frente a sobretensiones (7) mediante elementos conductores previamente doblados (15) .

2. Unidad constructiva según la reivindicación 1, caracterizada porque como elementos conductores (15) se utilizan hilos de cobre aislados, en particular hilos de cobre aislados con barniz.

3. Unidad constructiva según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque uno de los extremos (16) de los elementos conductores (15) en las conexiones (5, 6) para conductores de fase (L1, L2, L3) y conductor neutro (N) penetran en el interruptor de protección por corriente de defecto (2) tal que al conectar el conductor de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) al interruptor de protección por corriente de defecto (2) , se conectan los conductores de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) simultáneamente a través de los elementos conductores (15) a los distintos elementos de protección frente a sobretensiones (7) .

4. Unidad constructiva según la reivindicación 3, caracterizada porque los extremos (16) de los elementos conductores (15) que penetran en las conexiones (5, 6) para los conductores de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) en el interruptor de protección por corriente de defecto (2) están unidos eléctrica y mecánicamente con una placa metálica (17) , en particular soldados con o sin aportación, estando colocadas las placas metálicas (17) en los extremos (16) de los elementos conductores (15) tal que al conectar el conductor de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) al interruptor de protección por corriente de defecto (2) , los conductores de fase (L1, L2, L3) y el conductor neutro (N) están dispuestos en una de las caras de las placas metálicas (17) y los extremos (16) de los elementos conductores (15) en la cara opuesta de las placas metálicas (17) .

5. Unidad constructiva según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los elementos conductores (15) están dispuestos y sujetos en un soporte (19) , estando compuesto el soporte (19) preferiblemente por plástico.

6. Unidad constructiva según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el aparato de protección frente a sobretensiones (3) presenta una base del aparato (21) , presentando la base del aparato (3) contactos de enchufe (22) unidos con las conexiones (5, 6) y los aparatos de protección frente a sobretensiones (7) los correspondientes contactos de conexión insertables, con lo que los elementos de protección frente a sobretensiones (7) pueden enchufarse sobre la base del aparato (21) .

7. Unidad constructiva según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque los elementos conductores (15) en su extremo (23) asociado a los elementos de protección frente a sobretensiones (7) están unidos eléctrica y mecánicamente con los correspondientes contactos de enchufe (22) , en particular soldados con o sin aportación.

8. Unidad constructiva según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque la base (21) del aparato de protección frente a sobretensiones (3) presenta al menos un contacto de teleseñalización que dispone de un interruptor para señalizar a distancia el estado de al menos un elemento de protección frente a sobretensiones (7) y porque el elemento de protección frente a sobretensiones (7) presenta un indicador óptico del estado (24) , pudiendo accionarse el indicador óptico del estado (24) y el interruptor del contacto de teleseñalización mediante un sistema de accionamiento mecánico común.

9. Unidad constructiva según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque la base (21) del aparato de protección frente a sobretensiones (3) presenta al menos un elemento codificador y el elemento de protección frente a sobretensiones (7) al menos un elemento codificador contrapuesto correspondiente, pudiendo ajustarse preferiblemente los elementos codificadores y/o los elementos codificadores contrapuestos.

10. Unidad constructiva según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el interruptor de protección por corriente de defecto (2) y el aparato de protección frente a sobretensiones (3) y/o la base (3) del aparato de protección frente a sobretensiones (3) presentan respectivas carcasas (25, 26) separadas, estando la carcasa (25) del interruptor de protección por corriente de defecto (2) y la carcasa (26) del aparato de protección frente a sobretensiones (3) o bien de la base del aparato (3) unidas fijamente entre sí, en particular atornilladas o pegadas.

11. Unidad constructiva según una de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizada porque el soporte (19) con los elementos conductores (15) allí dispuestos y sujetos, así como con los contactos de enchufe (22) unidos eléctrica y mecánicamente con los elementos conductores (15) está fijado, en particular encajado, en la carcasa (26) de la base del aparato (21) .

12. Unidad constructiva según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el aparato de protección frente a sobretensiones (3) presenta dos conexiones de tierra (28) para la conexión al equilibrio de potencial y a la tierra de la instalación.