ES2282511T3 - Dispositivo de proteccion contra sobretension. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de protección contra sobretensión, con un primer electrodo, con un segundo electrodo y con un recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa existente o bien efectivo entre ambos electrodos, siendo que durante el encendido del recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa se produce un arco voltaico entre los dos electrodos, caracterizado porque a los dos electrodos (1, 2) se conectó la conexión en serie de un interruptor de tensión (4) y de un elemento de encendido (5).
Description
Dispositivo de protección contra
sobretensión.
La invención se refiere a un dispositivo de
protección contra sobretensión, con un primer electrodo, con un
segundo electrodo y con un recorrido aéreo disruptivo de salto de
chispa que existe o bien es efectivo entre los dos electrodos,
siendo que durante el encendido de la recorrido aéreo disruptivo de
salto de chispa se produce un arco voltaico entre los dos
electrodos.
Los circuitos eléctricos, pero en especial los
circuitos electrónicos de medición, control, regulación y
conmutación y ante todo también los sistemas y dispositivos de
telecomunicación, son sensibles a las sobretensiones transitorias,
como pueden producirse en especial debido a descargas atmosféricas,
pero también debido a operaciones de conmutación o cortocircuitos
en las redes de suministro de energía. Esa sensibilidad ha aumentado
en la medida tal, en la que se utilicen componentes electrónicos,
en especial transistores y tiristores; ante todo se encuentran en
riesgo por las sobretensiones transitorias los circuitos integrados
de conmutación utilizados cada vez con mayor frecuencia.
Los circuitos de energía eléctrica generalmente
operan sin interferencia con la tensión especificada para los
mismo, la tensión nominal. Ello no se aplica entonces, cuando se
producen sobretensiones. Se consideran sobretensiones, todas las
tensiones que se ubican por encima del límite superior de tolerancia
de la tensión nominal. Se incluyen en las mismas ante todo también
las sobretensiones transitorias, que pueden producirse en las redes
de suministro eléctrico debido a descargas atmosféricas, pero
también debido a operación de conmutación o cortocircuitos,
pudiendo acoplarse en circuitos eléctricos de modo galvánico,
inductivo o capacitivo. Para entonces proteger los circuitos
eléctricos o electrónicos, en especial los circuitos electrónicos de
medición, control, regulación y conmutación y ante todo también los
sistemas y dispositivos de telecomunicación, sin desmedro del lugar
de aplicación, frente a sobretensiones transitorias, se
desarrollaron dispositivos de protección contra sobretensión, los
que ya se conocen desde hace más de veinte años.
Un componente esencial del dispositivo de
protección contra sobretensión del tipo en cuestión aquí, es como
mínimo recorrido de salto de chispa, que reacciona con una
determinada sobretensión, la tensión de reacción, e impide así que
se produzcan sobretensiones en el circuito eléctrico protegido
mediante un dispositivo de protección contra sobretensión, que sean
más elevadas que la tensión de reacción del recorrido de salto de
chispa.
Al comienzo se indicó que el dispositivo de
protección contra sobretensión de la invención presenta dos
electrodos y un recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa que
existe o bien es efectivo entre los dos electrodos. Se entiende en
general por recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa una
distancia disruptiva de salto de chispa; se pretende que ello por
lo tanto también incluya una distancia disruptiva de salto de
chispa, en la que no sólo haya aire, sino otro tipo de gas entre
los electrodos. Además de dispositivos de protección contra
sobretensión con un recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa,
existen dispositivos de protección contra sobretensión con una
distancia aérea de traspaso de chispa, en los que al reaccionar se
produce una descarga deslizante.
Los dispositivos de protección contra
sobretensión con un recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa
presentan la ventaja mayor capacidad de soportar golpes de tensión,
respecto de los dispositivos de protección contra sobretensión con
una distancia aérea de traspaso de chispa, pero la desventaja de una
tensión de reacción más elevada, y tampoco no muy constante. Por
esa razón ya se propusieron diferentes dispositivos de protección
contra sobretensión con un recorrido aéreo disruptivo de salto de
chispa, que fueron mejorados respecto de la tensión de reacción. En
esos casos, en el área de los electrodos o bien en el recorrido
aéreo disruptivo de salto de chispa efectivo entre los electrodos,
se concretaron de diferente modo asistencias de encendido, por
ejemplo de modo tal que entre los electrodos se previó como mínimo
una asistencia de encendido que genera la descarga deslizante, la
que asoma al menos parcialmente dentro del recorrido aéreo
disruptivo de salto de chispa, está conformada como nervio y está
compuesta de material plástico (compárese, por ejemplo, las
publicaciones de patentes alemanas 41 41 681 o 44 02 615).
Las asistencias de encendido citadas arriba
previstas en los conocidos dispositivos de protección contra
sobretensión, también puede denominarse "asistencias de encendido
pasivas", designándose "asistencias de encendido pasivas"
porque no reaccionan de forma "activa" por sí mismas, sino que
sólo reaccionan mediante una sobretensión que se produce en los
electrodos principales.
De la publicación de patente alemana 198 03 636
también se conoce un dispositivo de protección contra sobretensión
con dos electrodos, con un recorrido aéreo disruptivo de salto de
chispa efectivo entre los dos electrodos y con una asistencia de
encendido. En este dispositivo de protección contra sobretensión
conocido, la asistencia de encendido, en contraposición a las
asistencias de encendido que se describieron anteriormente, que
generan una descarga deslizante, se conformaron como "asistencia
de encendido activa", debido a que además de los dos electrodos
-denominados en ese caso como electrodos principales- se previeron
allí dos electrodos de encendido. Esos dos electrodos de encendido
forman un segundo recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa que
cumple la función de recorrido de chispa de encendido. En ese
dispositivo de protección contra sobretensión conocido, la
asistencia de encendido además del recorrido de chispa de encendido
también incluye un circuito de encendido con un interruptor de
encendido. Al producirse una sobretensión en el conocido dispositivo
de protección contra sobretensión, el circuito de encendido con el
interruptor de encendido produce la reacción del recorrido de
chispa de encendido. El recorrido de chispa de encendido o bien los
dos electrodos de encendido se dispusieron de modo tal respecto de
los electrodos principales, que debido a que se produjo la reacción
del recorrido de chispa de encendido, reacciona el recorrido aéreo
disruptivo de salto de chispa entre los dos electrodos principales,
denomina recorrido principal de salto de chispa. La reacción del
recorrido de la chispa de encendido produce una ionización del aire
en el recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa, de modo que
-repentinamente- después de reaccionar el recorrido de chispa de
encendido, luego también reacciona el recorrido aéreo disruptivo de
salto de chispa entre los dos electrodos principales, es decir el
recorrido principal de salto de chispa.
En las formas de realización conocidas que se
describieron previamente de los dispositivos de protección contra
sobretensión con asistencia de encendido, dichas asistencias de
encendido producen una mejorada tensión de reacción, es decir que
es inferior y más constante.
En los dispositivos de protección contra
sobretensión del tipo en discusión -con o sin utilización de una
asistencia de encendido- durante el encendido del recorrido aéreo
disruptivo de salto de chispa producido por el arco voltaico que se
forma, se produce una conexión de impedancia baja entre los dos
electrodos. A través de esa conexión de baja impedancia fluye en
primera instancia -intencionalmente- la corriente fulminante a ser
descargada. Pero con la tensión de red ingresante a través de esta
conexión de baja impedancia del dispositivo de protección contra
sobretensión, prosigue entonces una corriente siguiente de red que
no es deseada, de modo que se trata de extinguir el arco voltaico a
la mayor brevedad posible luego del proceso de descarga. Una
posibilidad para alcanzar este objetivo radica en prolongar la
longitud del arco voltaico y con ello aumentar la tensión del arco
voltaico.
Una posibilidad de extinguir el arco voltaico
después del proceso de descarga, es decir prolongar la longitud del
arco voltaico y con ello aumentar la tensión del arco voltaico, se
concretó en el dispositivo de protección contra sobretensión, como
se lo conoce de la publicación de patente alemana 44 02 615. El
dispositivo de protección contra sobretensión conocido de la
publicación de patente alemana 44 02 615 presenta dos electrodos
delgados, que se conformaron acodados en cada caso y presentan cada
uno un cuerno de chispas y una prolongación dispuesta en ángulo
respecto del anterior. Además los cuernos de chispas de los
electrodos se proveyeron de una perforación en sus áreas adyacentes
a las prolongaciones. Las perforaciones previstas en los cuernos de
chispas de los electrodos cumplen la función que en el momento de
reaccionar el dispositivo de protección contra sobretensión, es
decir al producirse el encendido, el arco voltaico producido es
"puesto en movimiento" a causa de un efecto de presión
térmica, es decir que se desplaza de su punto de formación. Dado que
los cuernos de chispas de los electrodos se dispusieron entre sí en
forma de V, por lo tanto se amplía el recorrido a superar por el
arco voltaico debido al movimiento del arco voltaico, por lo que
también aumento la tensión del arco voltaico.
Otra posibilidad de extinguir el arco voltaico
después del proceso de descarga, radica en la refrigeración del
arco voltaico mediante el efecto refrigerante de tabiques de
material aislante, así como al usar sustancias aislantes, de las
que se desprende gas. Para ello se requiere una intensa corriente
del gas extintor, lo que implica un elevado costo de
construcción.
Si en los dispositivos de protección contra
sobretensión de tipo en cuestión, el arco voltaico está extinguido,
en primera instancia está interrumpida la conexión de baja
impedancia entre los dos electrodos, pero el espacio entre los dos
electrodos, es decir, el área del recorrido aéreo disruptivo de
salto de chispa, aún está casi completamente lleno de plasma. Pero
debido al plasma, la tensión de reacción entre los dos electrodos
está reducida de modo tal, que ya una tensión operativa ingresante,
puede producirse un nuevo encendido del recorrido aéreo disruptivo
de salto de chispa. Esta dificultad se presenta especialmente
cuando, en el caso que el dispositivo de protección contra
sobretensión presenta una carcasa encapsulada o semiabierta, dado
que entonces mediante la carcasa esencialmente cerrada se impide un
enfriamiento o una volatilización del plasma.
A fin de impedir un nuevo encendido del
dispositivo de protección contra sobretensión, es decir, del
recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa, hasta el momento se
tomaron diferentes medidas para alejar o abreviar la nube de gas
ionizado de los electrodos de encendido. Para ello se utilizaron
laberintos y cuerpos refrigerantes de costoso construcción, por lo
que se encarece el dispositivo de protección contra
sobretensión.
De la publicación de patente alemana 10040632,
se conoce un dispositivo de protección contra sobretensión, en el
que se impide efectivamente una nueva reacción del recorrido aéreo
disruptivo de salto de chispa después del proceso de descarga, el
que además puede concretarse mediante una construcción sencilla. En
este dispositivo de protección contra sobretensión conocido se
trata de un dispositivo tal con un recorrido de chispa principal,
con un recorrido de chispa secundario que produce el encendido del
recorrido de chispa principal y con una carcasa que aloja el
recorrido de chispa principal y el recorrido de chispa secundario,
donde el recorrido de chispa principal presenta un primer electrodo
principal, un segundo electrodo principal y un recorrido aéreo
disruptivo de salto de chispa que existe o bien es efectivo entre
los dos electrodos principales y al producirse el encendido del
recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa se forma un arco
voltaico entre el primer electrodo principal y el segundo electrodo
principal, presentando el recorrido de chispa secundario un primer
electrodo secundario, un segundo electrodo secundario y un segundo
recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa que existe o bien es
efectivo entre los electrodos secundarios y un encendido del segundo
recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa produce un encendido
del primer recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa y donde el
segundo electrodo secundario está conectado a través de como mínimo
una impedancia, en forma directa o indirecta, con el segundo
electrodo principal.
De la patente estadounidense US 5.436.608, se
conoce un dispositivo de protección contra sobretensión de acuerdo
con el concepto general de la reivindicación 1, en el que la tensión
de reacción o bien la tensión de encendido se preajusta mediante la
medición geométrica de un chip de silicio. La tensión de encendido
se determina por la altura de una saliente en el chip de silicio,
estando la saliente dispuesta aislada entre un electrodo y el chip
de silicio. Es desventajoso en esta disposición que la tensión de
reacción se dispone mediante la conformación precisa de la altura
de la saliente. Esto implica una elevada precisión en la fabricación
y no es posible modificar posteriormente la tensión de reacción.
Además, la capa aislante necesaria para esta disposición, puede
dañarse o destruirse al descargar una sobretensión, por lo que el
dispositivo de protección contra sobretensión se modificaría de
modo en su tensión de reacción, que ya no podría funcionar.
De los resúmenes de patente de Japón JP 09266052
se conoce un dispositivo de protección contra sobretensión, que se
compone de dos electrodos enfrentados conformados de modo especial,
en el que entre los electrodos se conectó una impedancia
capacitiva, en especial un condensador y una resistencia. Pero esta
disposición sólo puede descargar sobretensiones menores, en las que
aún no se producen chispas entre los electrodos enfrentados. Para
el encendido del recorrido de salto de chispa entre los electrodos
enfrentados, debe alcanzarse o bien haberse excedido la tensión de
encendido del recorrido de salto de chispa.
De la Patente alemana DE 19510181 C1 se conoce
un dispositivo de protección contra sobretensión, en el que un
primer recorrido de chispa se utiliza para el encendido del salto en
el segundo recorrido, es decir, el recorrido de chispa principal.
Aquí, la tensión de reacción del primer recorrido de salto de chispa
se ajusta mediante la distancia del electrodo del primer recorrido
de salto de chispa y una impedancia conectada en serie a
continuación. También en esta disposición, es necesario precisar
bien las medidas de la distancia de electrodos del primer recorrido
de salto de chispa, a fin de poder ajustar la tensión de
encendido.
De la patente francesa FR 1105378 A se conoce un
dispositivo de protección contra sobretensión, que contiene un
recorrido de chispa principal y un recorrido de chispa secundario
con un capacitor, dispuesto paralelo al primero. Al recorrido de
chispa secundario se conectó un capacitor, en el que la disposición
geométrica se dispuso de modo tal, que un recorrido de chispa
secundario encendido, no produce el encendido del recorrido de
chispa principal. Aquí, el recorrido de chispa secundario está
destinado a descargar sobretensiones de menor envergadura, siendo
que el recorrido de chispa principal enciende de modo independiente
sin asistencia de encendido, recién cuando se presenta una
sobretensión de mayor importancia.
La invención se basa, por lo tanto, en el objeto
de proveer de modo especialmente sencillo un dispositivo de
protección contra sobretensión del tipo que se describió al
principio con una asistencia de encendido de acción especialmente
sencilla.
El dispositivo de protección contra sobretensión
conforme la invención, en el que se cumplió con el objetivo
indicado previamente, en primer y de modo esencial está
caracterizado porque entre los dos electrodos se previó la conexión
en serie de un interruptor de tensión y de un elemento de
encendido.
De ese modo se concretó un dispositivo de
protección contra sobretensión completamente nuevo con una
asistencia de encendido o bien una asistencia de encendido
completamente nueva en un dispositivo de protección contra
sobretensión, tal como resulta de las siguientes descripciones del
funcionamiento:
El interruptor de tensión se seleccionó o bien
dimensionó de modo tal que se torna conductor con la tensión de
reacción del dispositivo de protección contra sobretensión, es decir
que "conmuta". Como interruptor de tensión puede haberse
previsto un varistor, un diodo supresor o un descargador de tensión
lleno de gas. Pero también existe la posibilidad de prever como
interruptor de tensión una combinación de un varistor y un diodo
supresor, una combinación de un varistor y un descargador de
sobretensión lleno de gas, una combinación de un diodo supresor y
un descargador de sobretensión lleno de gas o una combinación de un
varistor, un diodo supresor y un descargador de sobretensión lleno
de gas. Para el elemento de encendido se aplica que debe estar
compuesto de un material con conductividad eléctrica y presentar
resistencia al arco voltaico; además debe estar asegurado que el
elemento de encendido no puede soldarse o fusionarse con el
electrodo asignado al mismo, es decir con el electrodo, con el cual
se encuentra en contacto con conductividad eléctrica.
Preferentemente, el elemento de encendido y/o el electrodo asignado
al elemento de encendido está compuesto de un material cerámico de
conductividad eléctrica, de un material metálico no fusionable y/o
de un material plástico de conductividad eléctrica. Por lo demás,
se aseguró de preferencia que entre el elemento de encendido y el
electrodo asignado al elemento de encendido, exista de modo
permanente una resistencia de paso.
En caso que en el dispositivo de protección
contra sobretensión conforme la invención se produzca una
sobretensión que es igual o mayor a la tensión de reacción
predeterminada por el interruptor de tensión, se produce la
reacción del interruptor de tensión, de modo que a través de la
conexión en serie: primer electrodo - interruptor de tensión -
elemento de encendido - segundo electrodo, comienza a fluir una
corriente de descarga; es decir que a través de la conexión en
serie que se describió previamente, son descargadas sobretensiones
con reducido valor de energía. Cuando el valor de la energía de la
sobretensión que ingresa en el dispositivo de protección contra
sobretensión, fluye una corriente correspondiente mayor. Esta
corriente, en el punto de contacto entre el elemento de encendido y
el electrodo asignado, produce descargas en dicho punto de contacto
debido a la elevada resistencia de paso, lo que genera la
preionización del área de contacto, de modo que se forma un arco
voltaico que puentea el punto de contacto. Debido a la resistencia
bastante considerable del elemento de encendido, el arco voltaico
se desplaza en el elemento de encendido, a fin de superar su
resistencia. Este mecanismo entonces produce el encendido del
recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa entre los dos
electrodos, es decir que se produce un arco voltaico entre los dos
electrodos.
Conforme la invención, por lo tanto se generó un
dispositivo de protección contra sobretensión con una asistencia de
encendido, en el que de modo sencillo puede ajustarse la tensión de
reacción en un amplio rango con tolerancia reducida, y ello debido
a la selección o bien las medidas del interruptor de tensión. Allí
es de especial importancia que la asistencia de encendido en el
dispositivo de protección contra sobretensión de la invención no
sea sensible a exigencias mecánicas y térmicas y puede colocarse
directamente dentro del recorrido de chispas formado por los dos
electrodos. Es de importancia además que en el dispositivo de
protección contra sobretensión conforme la invención se concretó
una "asistencia de encendido pasiva", no siendo por lo tanto
necesario un circuito adicional de encendido, con una generación
del impulso de encendido.
En detalle, existen entonces una gran cantidad
de posibilidades de conformar el dispositivo de protección contra
sobretensión de la invención y de un desarrollo ulterior del mismo.
Para ello se hace referencia por una parte a las reivindicaciones
subordinadas a la reivindicación 1, y por la otra a la siguiente
descripción de ejemplos de realización preferidos en relación con
el dibujo. En el dibujo se muestra
Fig. 1 un esquema básico de un primer ejemplo
de realización de un dispositivo de protección contra sobretensión
conforme la invención
Fig. 2 un esquema a básico de un segundo
ejemplo de realización de un dispositivo de protección contra
sobretensión conforme la invención.
En las Fig. 1 y 2 sólo se representó en cada
caso un dispositivo de protección contra sobretensión de la
invención respecto de su estructura básica. Forman parte de los
dispositivos de protección contra sobretensión representados en
cada caso un primer electrodo 1, un segundo electrodo 2 y un
recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa 3 que existe o bien
es efectivo entre los dos electrodos 1 y 2. Para los dispositivos de
protección contra sobretensión de la invención al igual que para
los dispositivos de protección contra sobretensión, en los que se
basa la invención, que al producirse el encendido del recorrido
aéreo disruptivo de salto de chispa 3 se forma un arco voltaico -no
representado aquí- entre los dos electrodos 1 y 2.
Según la invención, los dos electrodos 1 y 2
están conectados a la conexión en serie de un interruptor de
tensión 4 y a un elemento de encendido 5.
En las Fig. 1 y 2, el interruptor de tensión 4
sólo se representó de modo esquemático. Como interruptor de tensión
4, con el que se predetermina la tensión de reacción del dispositivo
de protección contra sobretensión conforme la invención, puede
haberse previsto un varistor, un diodo supresor o un descargador de
sobretensión lleno de gas. Pero también existe la posibilidad de
prever como interruptor de tensión 4 una combinación de un varistor
y un diodo supresor, una combinación de un varistor y un descargador
de sobretensión lleno de gas, una combinación de un diodo supresor
y un descargador de sobretensión lleno de gas o una combinación de
un varistor, un diodo supresor y un descargador de sobretensión
lleno de gas.
Al igual que el interruptor de tensión 4, en los
ejemplos de realización representados en las Fig. 1 y 2, de los
dispositivos de protección contra sobretensión conforme la
invención, también el elemento de encendido 5 sólo se representó de
modo esquemático. El elemento de encendido 5 está compuesto de un
material que tiene conductividad eléctrica y es resistente al arco
voltaico. Además, debe existir seguridad que el elemento de
encendido 5 en el punto de contacto 6 hacia el electrodo 2, no puede
fusionarse con dicho electrodo 2. De preferencia, el elemento de
encendido 5 y/o el electrodo 2 asignado al elemento de encendido 5
está compuesto de un material cerámico de conductividad eléctrica,
de un material metálico no fusionable y/o de un material plástico
de conductividad eléctrica.
Por lo demás, entre el elemento de encendido 5 y
el electrodo 2 asignado al elemento de encendido 5 se produce de
modo permanente una resistencia de paso; el punto de contacto 6
presenta, por lo tanto, de modo permanente una resistencia de paso.
Esta resistencia de paso puede haberse concretado mediante una
selección adecuada de los valores de conductividad eléctrica de los
materiales del elemento de encendido 5 y/o del electrodo 2 asignado
al elemento de encendido 5, de preferencia mediante una selección
adecuada del material del elemento de encendido 5. La resistencia
de paso dada de modo permanente en el punto de contacto 6 en lugar
de establecerse mediante una selección adecuada de los valores de
capacidad conductiva de electricidad de los materiales del elemento
de encendido 5 y/o del electrodo 2 asignado al elemento de encendido
5 puede concretarse además mediante una conformación geométrica
adecuada del elemento de encendido 5 en el punto de contacto 6 hacia
el electrodo asignado 2 y/o mediante una conformación geométrica
adecuada del electrodo 2 en el punto de contacto 6 hacia el
elemento de encendido 5, de preferencia a través de una superficie
de contacto reducida.
El punto de contacto 6 entre el elemento de
encendido 5 y el electrodo asignado 2 presenta una superficie de
contacto reducida especialmente cuando el elemento de encendido 5 en
su extremo orientado hacia el electrodo 2 se conformó a modo de
filo o puntiforme y el electrodo 2 del lado orientado hacia el
elemento de encendido 5 presenta una forma convexa. Pero al
conformar geométricamente el punto de contacto 6 entre el elemento
de encendido 5 y el electrodo 2, debe prestarse atención que la
ranura abierta siguiente al punto de contacto 6, entre el elemento
de encendido 5 y el electrodo 2, en el sentido de la invención debe
cumplir con dos criterios en el aspecto eléctrico. Por una parte la
ranura abierta debe ser suficientemente grande, que en caso de
sobretensión de baja energía, la corriente de descarga sólo fluye a
través del punto de contacto 6, por lo tanto en el área de contacto
que rodea el punto de contacto 6, aún no se produce una
preionización. Por otra parte, la ranura de aire debe ser
suficientemente pequeña, que cuando el valor de la energía de la
sobretensión es más elevado, el flujo de corriente produce una
preionización del área de contacto que rodea el punto de contacto
6. En los ejemplos de realización se concretó una solución que
cumple con ambos criterios. En ese caso el extremo del elemento de
encendido 5 orientado hacia el electrodo 2 se conformó de modo
cónico convexo y el lado del electrodo 2 orientado hacia el
elemento de encendido 5 presenta una conformación cónico
cóncavo.
En las Fig. 1 y 2 se muestran ejemplos de
realización preferidos de dispositivos de protección contra
sobretensión de la invención, en tanto que puede regularse la
presión de contacto entre el elemento de encendido 5 y el electrodo
asignado 2. En los ejemplos de realización se concretó esto mediante
un resorte de presión 7 que actúa sobre el elemento de encendido 5;
con resortes de presión 7 de diferente tipo, pueden concretarse
diferentes presiones de contacto. Pero también existe la
posibilidad no representada en las figuras, que pueda ajustarse la
presión de contacto entre el elemento de encendido 5 y el electrodo
asignado 2 utilizando un material que puede deformarse
mecánicamente de modo reversible, en el elemento de encendido 5 y/o
como mínimo un electrodo, de preferencia el electrodo 2 asignado al
elemento de encendido 5.
Se indicó previamente que en los dispositivos de
protección contra sobretensión de la invención, se previó entre los
dos electrodos 1 y 2 la conexión en serie de un interruptor de
tensión 4 y de un elemento de encendido 5. Ello debe considerarse
en el aspecto eléctrico, pero no necesariamente mecánico o bien
espacial o bien geométrico.
En el ejemplo de realización de un dispositivo
de protección contra sobretensión conforme a la invención, que se
representó esquemáticamente en la Fig. 1, se previó que tanto el
interruptor de tensión 4 como también el elemento de encendido 5
estén ubicados entre los dos electrodos 1 y 2. En contraposición, la
Fig. 2 muestra un ejemplo de realización, en el que el interruptor
de tensión 4 se previó en una ubicación fuera del área entre los
dos electrodos 1 y 2. En este ejemplo de realización, el interruptor
de tensión 4 ubicado fuera del área entre los dos electrodos 1 y 2,
por una parta está conectado con el electrodo 1 a través de un
elemento de conexión externo 8 y por la otra, a través de una
clavija de conexión 9 con el resorte de presión 7 -de conductividad
eléctrica- y de ese modo con el elemento de encendido 5.
Claims (9)
1. Dispositivo de protección contra
sobretensión, con un primer electrodo, con un segundo electrodo y
con un recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa existente o
bien efectivo entre ambos electrodos, siendo que durante el
encendido del recorrido aéreo disruptivo de salto de chispa se
produce un arco voltaico entre los dos electrodos,
caracterizado porque a los dos electrodos (1, 2) se conectó
la conexión en serie de un interruptor de tensión (4) y de un
elemento de encendido (5).
2. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque como interruptor de tensión (4) se
previó un varistor, un diodo supresor o un descargador de
sobretensión lleno de gas o una combinación de un varistor y un
diodo supresor, de un varistor y un descargador de sobretensión
lleno de gas, un diodo supresor y un descargador de sobretensión
lleno de gas o de un varistor, un diodo supresor y un descargador
de sobretensión lleno de gas.
3. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el elemento de encendido (5) y/o el
electrodo (2) asignado al elemento de encendido (5) se compone de un
material cerámico de conductividad eléctrica, de un material
metálico no fusionable y/o de un material plástico de conductividad
eléctrica.
4. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque entre el elemento de encendido (5) y el
electrodo (2) asignado al elemento de encendido (5) existe de modo
permanente una resistencia de paso.
5. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque la elevada resistencia de paso entre el
elemento de encendido (5) y el electrodo (2) asignado al elemento
de encendido (5) se concretó mediante una selección adecuada de los
valores de capacidad conductiva de electricidad de los materiales
del elemento de encendido (5) y/o del electrodo (2) asignado al
elemento de encendido (5), de preferencia mediante una selección
adecuada del material del elemento de encendido (5).
6. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque la elevada resistencia de paso entre el
elemento de encendido y el electrodo (2) asignado al elemento de
encendido (5) concretado mediante una conformación geométrica
adecuada del elemento de encendido (5) en el punto de contacto
hacia el electrodo asignado (2) y/o mediante una conformación
geométrica adecuada del electrodo (2) en el punto de contacto (6)
hacia el elemento de encendido (5), de preferencia a través de una
superficie de contacto reducida.
7. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque puede regularse la presión de contacto
entre el elemento de encendido (5) y el electrodo asignado (2), por
ejemplo, mediante un resorte de presión (7) que actúa sobre el
elemento de encendido (5) y/o a través de un material que puede
deformarse mecánicamente de modo reversible, del elemento de
encendido (5) y/o como mínimo un electrodo, de preferencia el
electrodo (2) asignado al elemento de encendido (5).
8. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque el interruptor de tensión (4) y el
elemento de encendido (5) se previeron ubicados entre los dos
electrodos (1, 2).
9. Dispositivo de protección contra
sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque el interruptor de tensión (4) se previó
en una ubicación fuera del área entre los dos electrodos (1,
2).
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