ES2314441T3 - Interruptor diferencial con circuito de prueba. - Google Patents
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Abstract
Interruptor diferencial que comprende: - un contacto fijo de potencia (1) y un contacto pivotante de potencia (2) que admite una posición de cierre en la cual está dispuesto contra el contacto fijo (1), y una posición de apertura en la cual está separado del contacto fijo (1); - un contactor de prueba (15, 16, 17); - un ramal conductor de autocorte (10) unido a un borne del contactor de prueba (15, 16, 17) y que se extiende según una dirección transversal al eje de rotación (8) del contacto pivotante (2), y - una pieza de separación (14) saliente llevada por el contacto pivotante (2); caracterizado porque comprende, además, una lámina conductora de autocorte (7) unida al citado contacto pivotante (2) y dispuesta enfrente del ramal de autocorte (1) de modo que, cuando el contacto pivotante (2) está en posición de cierre, la lámina de autocorte (7) está dispuesta contra el ramal de autocorte (10) y, cuando el contacto pivotante (2) está en posición de apertura, la lámina de autocorte (7) está separada del ramal de autocorte (10); estando adaptada la pieza de separación (14) para levantar el ramal de autocorte (10) cuando el contacto pivotante (2) está en posición abierta, estando dispuestas la pieza de separación y la lámina de autocorte (7) una enfrente de la otra a una y otra parte del eje de rotación (8) del contacto pivotante (2).
Description
Interruptor diferencial con circuito de
prueba.
La invención se refiere al ámbito de la
protección de las instalaciones eléctricas y de las personas.
Ésta se refiere de modo más particular a un
interruptor diferencial provisto de un circuito de prueba destinado
a asegurar el funcionamiento correcto del interruptor
diferencial.
Los interruptores diferenciales son dispositivos
corta-circuito aptos para dispararse automáticamente
para abrir un circuito eléctrico cuando éste presenta una corriente
de fuga.
En efecto, en el caso en que, en el seno de un
circuito eléctrico que hay que proteger, un aparato presente un
defecto que provoque la puesta a tierra de la fase del circuito, se
origina una corriente de fuga en el sentido de que una parte de la
corriente eléctrica que circula normalmente por el circuito es
desviada a tierra.
Por razones evidentes de seguridad, es
necesario, y con frecuencia legalmente obligatorio, detectar la
presencia de una corriente de fuga este tipo y en consecuencia
cortar el circuito eléctrico. Esta tarea la realiza ventajosamente
un interruptor diferencial.
Generalmente, en un interruptor diferencial de
este tipo, los conductores unidos al circuito eléctrico que hay que
proteger están rodeados por una bobina de inducción y, cuando la
intensidad de la corriente que circula en un sentido es diferente
de la intensidad de la corriente que circula en el otro sentido (lo
que pone de manifiesto la presencia de una corriente de fuga en el
circuito eléctrico que hay que proteger), se origina en la bobina
una corriente inducida que permite alimentar un accionador que
dispara el mecanismo, teniendo como consecuencia la apertura de un
par de contactos de potencia que seccionan al menos un polo del
circuito.
Por otra parte, los interruptores diferenciales
comprenden, generalmente, un circuito de prueba que permite simular
la presencia de una corriente de fuga y, así, verificar el correcto
disparo del interruptor diferencial.
El principio habitualmente empleado para simular
una corriente de fuga de este tipo consiste en crear en el seno del
interruptor diferencial un circuito de derivación que comprende una
resistencia en la cual uno de los bornes está unida a un polo del
circuito eléctrico que hay que proteger, en un lado de la bobina de
inducción, y el otro borne está unido a otro polo del circuito
eléctrico que hay que proteger, en el otro lado de la bobina de
inducción. Se origina, así, una corriente de fuga simulada, que
depende del valor de la resistencia.
Este circuito de derivación se mantiene abierto
por un contactor de prueba, por ejemplo del tipo de interruptor de
pulsador, que es accesible desde la caja del interruptor diferencial
para que un usuario pueda poner en práctica la función de
prueba.
Además, para más seguridad, es ventajoso prever
un mecanismo con miras a inhibir la acción del contactor de prueba
cuando el interruptor diferencial ha sido disparado.
En efecto, una presión sobre el contactor de
prueba mientras que el interruptor diferencial está disparado
conduce a unir los bornes de los aparatos del circuito eléctrico que
hay que proteger a los bornes de la resistencia de prueba, lo que
presenta un peligro especialmente si estos aparatos pueden almacenar
energía como es el caso, por ejemplo, de un televisor.
Esta inhibición de la acción del circuito de
prueba se denomina habitualmente "autocorte".
Por el documento EP 0 165 008, se conoce un
dispositivo de prueba de este tipo en el cual la inhibición del
interruptor pulsador de prueba se efectúa mediante un bloqueo
mecánico de este pulsador, interviniendo este bloqueo cuando el
interruptor diferencial ha sido disparado.
Por otra parte, el documento EP 0 456 586
describe un circuito de prueba destinado a un disparador diferencial
y que comprende diferentes muelles, cooperando uno de estos muelles
con una pieza de transmisión del mecanismo de mando del disparador
de modo que abre el circuito de prueba cuando el disparador
diferencial ha sido accionado.
Asimismo, el documento EP 0 295 167 describe un
conjunto de prueba para aparato eléctrico diferencial de protección.
El conjunto de prueba comprende una lámina conductora con dos
ramales, asegurando uno de los ramales la función del interruptor
pulsador de prueba y asegurando el otro ramal el autocorte al ser
separado de su posición de contacto por un elemento de mecanismo de
apertura de contactos que está destinado a abrir el circuito
eléctrico que hay que proteger.
Finalmente, el documento GB 2026244 A describe
un interruptor diferencial de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
La invención pretende mejorar un interruptor
diferencial de este tipo provisto de un circuito de prueba
especialmente en lo que concierne a la función de autocorte.
A tal efecto, ésta propone un interruptor
diferencial de acuerdo con la reivindicación 1.
Los elementos que permiten realizar la función
de autocorte de un interruptor diferencial de este tipo están
unidos directamente a los elementos que permiten realizar la función
de apertura de un circuito eléctrico que hay que
proteger.
proteger.
En efecto, estando la lámina de autocorte unida
directamente al contacto pivotante y estando dispuesto el ramal de
autocorte enfrente de la lámina de autocorte, estos elementos pueden
estar montados directamente en el mecanismo del interruptor
diferencial. No es necesario, por ejemplo, recurrir a la caja del
interruptor diferencial para sostener estos elementos, lo que
permite no depender de las tolerancias dimensionales o de las
variaciones de forma de un elemento añadido al mecanismo, tal como
la caja.
Por otra parte, la disposición del ramal
conductor que se extiende según la dirección transversal al eje de
rotación del contacto pivotante, permite no solamente beneficiarse
de este pivotamiento del contacto para realizar la función de
autocorte, sino que permite también beneficiarse de este
pivotamiento de una manera casi independiente de la variación de
posición del eje de rotación.
Cuando los elementos que constituyen el
mecanismo del interruptor diferencial tengan tendencia a deformarse,
por ejemplo bajo el efecto de la fluencia o bajo el efecto de la
humedad, el eje de rotación del contacto pivotante tenderá a
desplazarse a lo largo de una dirección sensiblemente paralela al
ramal de autocorte, lo que influirá poco sobre el contacto entre la
lámina de autocorte y el ramal de autocorte puesto que este
contacto depende esencialmente de la posición de la lámina de
autocorte con respecto al citado eje de rotación al cual ésta está
unida.
El contacto pivotante comprende, además, una
pieza de separación saliente y adaptada para levantar el ramal de
autocorte cuando el contacto pivotante está en posición abierta. La
pieza de separación puede ser una lengüeta de material aislante
dispuesta transversalmente al ramal de autocorte.
Esta pieza de separación permite aumentar la
distancia entre el ramal de autocorte y la lámina de autocorte
cuando el contacto pivotante está en posición de apertura, lo que
asegura un mejor aislamiento entre estas dos piezas y permite ser
todavía menos dependiente de las tolerancias de fabricación y de las
deformaciones del interruptor diferencial.
Para asegurar un buen posicionamiento del ramal
de autocorte, la pieza de separación puede comprender una
entalladura adaptada para guiar el ramal de autocorte.
La pieza de separación y la lámina de autocorte
están dispuestas una enfrente de la otra y a una y otra parte del
eje de rotación del contacto pivotante.
Esta disposición permite a la lámina de
autocorte y al ramal de autocorte cooperar mutuamente de tal modo
que, cuando la lámina de autocorte se aleja del ramal de autocorte,
la pieza de separación levanta éste y, cuando la lámina de
autocorte se aproxima al ramal de autocorte, la pieza de separación
le libera. Los efectos de estos dos elementos se acumulan, así,
ventajosamente.
Por otra parte, el interruptor diferencial puede
comprender, además, un primer dedo de tope dispuesto sobre la
trayectoria del ramal de autocorte y adaptado para limitar el
levantamiento de éste. Asimismo, éste puede comprender igualmente
un segundo dedo de tope dispuesto enfrente del primer dedo de tope,
y el ramal de autocorte puede ser mantenido entre el primer dedo de
tope y el segundo dedo de tope.
Estos dedos permiten un mantenimiento eficaz del
ramal de autocorte para asegurar un buen contacto eléctrico cuando
la lámina de autocorte se coloca contra el ramal de autocorte.
De acuerdo con una característica preferida, el
contactor de prueba comprende:
- un botón de prueba que admite una posición de
reposo y una posición de accionamiento;
- un muelle de pulsador unido al ramal de
autocorte y dispuesto enfrente de una tecla conductora.
siendo mandado el muelle de pulsador por el
botón de prueba de modo que, cuando el botón de prueba está en
posición de reposo, el muelle está separado de la tecla y, cuando el
botón de prueba está en posición de accionamiento, el muelle está en
contacto con la tecla.
El contactor de prueba se realiza, así, de
manera económica y fiable.
El muelle de pulsador y el ramal de autocorte
pueden ser fabricados en una sola pieza, reduciéndose de manera
considerable el número de elementos que participan en el circuito de
prueba.
Por razones de comodidad de realización, el
contacto pivotante puede estar montado en un soporte pivotante,
siendo el citado soporte de material aislante y comprendiendo una
lengüeta en saliente que forma la pieza de separación. Asimismo, el
contacto móvil puede estar unido a una lámina-muelle
de contacto conductora que comprende una porción en saliente que
forma la lámina de autocorte.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto a la luz de la descripción que sigue de un
modo de realización preferido dado a título de ejemplo no
limitativo, descripción hecha refiriéndose a los dibujos anejos, en
los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de un
conjunto que comprende una manivela, un contacto fijo y un contacto
móvil que lleva una lámina de autocorte, así, como una pieza que
forma muelle de pulsador y ramal de autocorte, estando el contacto
móvil en posición de cierre;
- la figura 2 es una vista lateral
correspondiente a la figura 1;
- la figura 3 es una vista similar a la figura
1, estando el contacto móvil en posición de apertura;
- la figura 4 es una vista lateral
correspondiente a la figura 3;
- la figura 5 es una vista correspondiente a una
vista desde la izquierda de la figura 4, comprendiendo esta vista
elementos suplementarios del interruptor diferencial: un segundo par
de contactos y un botón de prueba que manda el muelle de
contacto.
En las figuras 1 a 4 están representados algunos
de los elementos que constituyen el circuito de prueba de un
interruptor diferencial, estando vistos estos elementos en la
posición que ocupan normalmente en el seno del interruptor
diferencial, aunque el resto del mecanismo no haya sido representado
por razones de claridad.
En estas figuras son visibles un contacto fijo 1
y un contacto móvil 2, estando destinadas estas piezas a abrir o a
cerrar el circuito eléctrico que hay que proteger de acuerdo con el
mando del interruptor diferencial.
Siendo bien conocido el funcionamiento de un
interruptor diferencial por el especialista en la materia, éste no
será descrito aquí en detalle, asimismo los elementos
correspondientes no han sido representados. Obsérvese que, en caso
de defecto eléctrico, se manda simplemente el contacto móvil 2 para
que éste se separe del contacto fijo 1 (posición de apertura).
Los contactos 1, 2 son solicitados por un muelle
de apertura 3 para que su posición sea la posición de apertura.
El contacto móvil 2 comprende un órgano de tecla
4 destinado a situarse contra un órgano de tecla 5 similar que
pertenece al contacto fijo 1, cuando el contacto móvil 2 está en su
posición de cierre.
El órgano de tecla 4 del contacto móvil 2 está
montado en un soporte aislante 6 y calado por una
lámina-muelle de contacto 7, asegurando esta última
igualmente la función de lámina de autocorte, como se expondrá más
adelante.
El soporte aislante 6 está montado pivotante
alrededor de un eje 8 para dar al contacto móvil el grado de
libertad necesario para ocupar sus posiciones de cierre (véanse las
figuras 1 y 2) y de apertura (véanse las figuras 3 y 4).
El soporte aislante 6 comprende, además, una
lengüeta 14 que sobresale con respecto a la
lámina-muelle de contacto 7, extendiéndose estos
dos elementos 7, 14 según una dirección transversal al eje 8 y
estando dispuestos a una y otra parte del eje 8. La lengüeta 14
comprende, en su parte superior, una entalladura 19 prevista para
la cooperación con un ramal de autocorte 10.
En las figuras 1 a 5 está representada
igualmente una manivela 9 destinada a ser accesible desde el
exterior para que el usuario pueda manipularla. Ésta manda el
mecanismo del interruptor diferencial y comprende dos posiciones
correspondientes a las dos posiciones del contacto móvil 2 de las
figuras 1 y 3.
Una pieza única que comprende un ramal de
autocorte 10 y un muelle de pulsador 11 está dispuesta en el
mecanismo de modo que el ramal de autocorte se extiende hasta por
encima del soporte aislante 6, transversalmente al eje 8.
El ramal de autocorte 10 está, además, mantenido
en posición entre dos dedos de tope 12, 13 unidos a una parte fija
del interruptor diferencial (no representado).
Por otra parte, a este ramal 10 está unido un
muelle de pulsador 11 formado por un arrollamiento helicoidal y un
ramal saliente 15 dispuesto enfrente de una tecla conductora 16.
Esta tecla conductora 16 está destinada a ser
unida a un borne de la resistencia de prueba (no representado) cuyo
otro borne está unido a un polo del interruptor diferencial.
Refiriéndose a la figura 5, está previsto,
además, un botón de prueba 17 para cooperar con el ramal saliente
15. El botón de prueba está destinado a ser mantenido deslizante por
la caja (no representado) del interruptor diferencial para poder
ocupar una posición de reposo en la cual no solicita el ramal
saliente 15 y una posición de accionamiento en la cual empuja (bajo
la acción del usuario) el ramal saliente contra la tecla 16.
Esta figura 5 toma de nuevo los elementos de las
figuras 1 a 4 con, además, un segundo par de contactos 18 mandados
simultáneamente a los contactos 1, 2 descritos anteriormente, lo que
es habitual en un interruptor diferencial.
En la posición de las figuras 1 y 2, el
interruptor diferencial está en posición enclavada, estando el
contacto móvil 2 en posición de cierre.
Así, por la disposición de la lengüeta 14 y de
la lámina de autocorte 7, la lengüeta 14 está separada del ramal de
autocorte 10 mientras que la lámina de autocorte 7 está colocada
contra el ramal de autocorte 10. El mantenimiento de este último
por los dedos de tope 12, 13 permite aprovecharse de su elasticidad
para garantizar un buen contacto eléctrico con la lámina de
autocorte 7.
En las figuras 1 y 2, el ramal saliente 15 está
mantenido contra la tecla conductora 16, lo que corresponde a una
acción del usuario sobre el botón de prueba 17, aunque este último
no haya sido representado en estas figuras por razones de
claridad.
En esta configuración, se asegura una
continuidad eléctrica entre el contacto fijo 1 (y, por tanto, uno de
los polos del interruptor diferencial) y la tecla conductora 16 (y,
por tanto, otro polo del interruptor diferencial) por intermedio de
la resistencia de prueba.
Así pues, la función de autocorte no está
activada y la acción sobre el botón de prueba 17 pone efectivamente
en práctica la función de prueba.
Por el contrario, en el caso de las figuras 3 y
4, el interruptor diferencial está en posición disparada, estado,
por consiguiente, el contacto móvil 2 en posición de apertura.
La lengüeta 14 es mantenida entonces contra el
ramal de autocorte 10 y le levanta, mientras que la lámina de
autocorte 7 está separada de éste.
La distancia que separa la lámina de autocorte 7
del ramal de autocorte 10 depende de la distancia entre la lengüeta
14 (y por consiguiente, entre el eje 8) y los dedos de tope 12,
13.
La función de autocorte está, así, activada,
indicando que, incluso en el caso de presión sobre el botón de
prueba 17 para establecer el contacto entre el ramal 15 y la tecla
16, no se activará la conductividad eléctrica del circuito de
prueba.
De modo más general, la invención no se limita a
los ejemplos descritos y representados, especialmente en lo que
concierne a la disposición de la tecla conductora 16 y del muelle de
pulsador 11.
Claims (9)
1. Interruptor diferencial que comprende:
- un contacto fijo de potencia (1) y un contacto
pivotante de potencia (2) que admite una posición de cierre en la
cual está dispuesto contra el contacto fijo (1), y una posición de
apertura en la cual está separado del contacto fijo (1);
- un contactor de prueba (15, 16, 17);
- un ramal conductor de autocorte (10) unido a
un borne del contactor de prueba (15, 16, 17) y que se extiende
según una dirección transversal al eje de rotación (8) del contacto
pivotante (2), y
- una pieza de separación (14) saliente llevada
por el contacto pivotante (2);
caracterizado porque comprende, además,
una lámina conductora de autocorte (7) unida al citado contacto
pivotante (2) y dispuesta enfrente del ramal de autocorte (1) de
modo que, cuando el contacto pivotante (2) está en posición de
cierre, la lámina de autocorte (7) está dispuesta contra el ramal de
autocorte (10) y, cuando el contacto pivotante (2) está en posición
de apertura, la lámina de autocorte (7) está separada del ramal de
autocorte (10);
estando adaptada la pieza de separación (14)
para levantar el ramal de autocorte (10) cuando el contacto
pivotante (2) está en posición abierta, estando dispuestas la pieza
de separación y la lámina de autocorte (7) una enfrente de la otra
a una y otra parte del eje de rotación (8) del contacto pivotante
(2).
2. Interruptor diferencial de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la pieza de separación
(14) es una lengüeta de material aislante dispuesta
transversalmente al ramal de autocorte (10).
3. Interruptor diferencial de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque la pieza de separación
(14) comprende una entalladura (19) adaptada para guiar el ramal de
autocorte (10).
4. Interruptor diferencial de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende,
además, un primer dedo de tope (12) dispuesto sobre la trayectoria
del ramal de autocorte (10) y adaptado para limitar el levantamiento
de éste.
5. Interruptor diferencial de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque comprende, además, un
segundo dedo de tope (13) dispuesto enfrente del primer dedo de tope
(12) y porque el ramal de autocorte (10) está mantenido entre el
primer dedo de tope (12) y el segundo dedo de tope (13).
6. Interruptor diferencial de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el contactor
de prueba comprende:
- un botón de prueba (17) que admite una
posición de reposo y una posición de accionamiento;
- un muelle de pulsador (11, 15) unido al ramal
de autocorte (10) y dispuesto enfrente de una tecla conductora
(16).
siendo mandado el muelle de pulsador (11, 15)
por el botón de prueba (17) de modo que, cuando el botón de prueba
(17) está en posición de reposo, el muelle (11, 15) está separado de
la tecla (16) y, cuando el botón de prueba (17) está en posición de
accionamiento, el muelle (11, 15) está en contacto con la tecla
(16).
7. Interruptor diferencial de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizado porque el muelle de pulsador
(11, 15) y el ramal de autocorte (10) están fabricados en una sola
pieza.
8. Interruptor diferencial de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el contacto
pivotante (2) está montado en un soporte pivotante (6), siendo el
citado soporte (6) de material aislante y comprendiendo una
lengüeta (14) en saliente que forma la pieza de separación.
9. Interruptor diferencial de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el contacto
móvil (2) está unido a una lámina-muelle (7) de
contacto conductora que comprende una porción en saliente que forma
la lámina de autocorte.
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