ES2850251T3 - Módulo de interconexión de un disyuntor y un contactor para un montaje eléctrico - Google Patents

Abstract

Módulo de interconexión (30) entre un disyuntor eléctrico (10) y un contactor eléctrico (20), comprendiendo dicho módulo de interconexión: - una carcasa (70), - una pluralidad de conductores de energía eléctrica (31, 32, 33) alojados dentro de la carcasa, estando cada uno de los conductores de energía eléctrica adaptado para conectar eléctricamente una salida eléctrica de un disyuntor a una entrada eléctrica de un contactor para asegurar el flujo de una corriente de suministro eléctrico desde el disyuntor al contactor, - un aparato de medición de corriente (60), adaptado para medir los valores de la corriente que fluye a través de los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33), y - una unidad electrónica de procesamiento (51), comprendiendo cada conductor de energía eléctrica (31, 32, 33) una parte central plana (311, 321, 331), una parte superior (312, 322, 332) y una parte inferior (313, 323, 333), proyectándose las partes superior e inferior perpendicularmente respecto de la parte central desde los extremos opuestos de la parte central, estando la unidad de procesamiento electrónico (51) dispuesta en una tarjeta electrónica (50), pasando los conductores eléctricos (31, 32, 33) a través de la tarjeta electrónica (50) por medio de los agujeros pasantes formados en la tarjeta electrónica (50), estando el aparato de medición de corriente (60) fijado en un lado de la tarjeta electrónica (50); caracterizado porque el módulo de interconexión comprende además un sensor de tensión eléctrica (80) para detectar una tensión eléctrica (Vp) entre al menos dos de los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33); porque la unidad electrónica de procesamiento (51) está provista de una interfaz para la conexión a un bus de datos (6) y está programada para transmitir los valores medidos por el aparato de medición al bus de datos (6), estando la unidad electrónica de procesamiento (51) también conectada eléctricamente al sensor de tensión (80) y programada para transmitir una señal al bus de datos cuando el sensor de tensión (80) detecta dicha tensión eléctrica (Vp), y porque el sensor de tensión (80) comprende al menos una placa conductora de electricidad (81, 83) dispuesta en una cara opuesta de la tarjeta electrónica, a una distancia y de cara a uno de los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33), frente a una placa (316, 336) formada en la parte central de uno de los conductores de energía eléctrica, detectándose la tensión eléctrica (Vp) en función del valor de la capacidad eléctrica (C1, C2) entre la placa conductora de electricidad y el conductor de energía eléctrica correspondiente.

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo de interconexión de un disyuntor y un contactor para un montaje eléctrico

La invención se refiere a un módulo de interconexión entre un disyuntor y un contactor para un montaje eléctrico. La invención también se refiere a un dispositivo eléctrico provisto de tal módulo de interconexión y un contactor. Por último, la invención se refiere a un conjunto eléctrico compuesto por un disyuntor y un contactor eléctrico conectados eléctricamente entre sí mediante dicho módulo de interconexión.

Se conocen montajes eléctricos para controlar el suministro de energía de una carga eléctrica y proporcionar protección para esa carga eléctrica. Por ejemplo, se conocen montajes de arranque de motores para controlar los motores eléctricos industriales, como los motores asíncronos.

Tal montaje eléctrico típicamente incluye, para cada carga eléctrica, un disyuntor y un contactor que controla el suministro de energía de esa carga eléctrica. El disyuntor, colocado aguas arriba, proporciona protección de la fuente de alimentación contra anomalías como cortocircuitos o sobrecargas. El contactor, situado aguas abajo, permite interrumpir selectivamente el suministro de energía a la carga eléctrica en respuesta a una señal de control. El módulo de interconexión conecta eléctricamente una salida de energía del disyuntor con una entrada de energía del contactor. Tal módulo de interconexión se describe, por ejemplo, en el documento FR 2806525 A1.

Cuando se utilizan varias cargas eléctricas, es una práctica común utilizar varios conjuntos de arrancadores de motor conectados en paralelo, cada uno suministrando eléctricamente una carga. Estos montajes eléctricos pueden ser interconectados por medio de un bus de datos, que permite el intercambio de información entre cada uno de los montajes eléctricos y una unidad de control central. Por ejemplo, este bus de datos puede utilizarse para transmitir una señal de control a un contactor, o para medir el estado de cada contactor en un momento dado para realizar diagnósticos a distancia. Un ejemplo de este tipo de bus de datos se describe en la solicitud US 2011/0119507 A1.

Ejemplos de dispositivos conocidos se describen en los documentos DE 10023966 C1, US 2004/246661 A1 y US 2013/229192 A1. El documento DE 10023966 C1 revela un módulo de interconexión según el preámbulo de la reivindicación 1.

Sin embargo, estos dispositivos conocidos no son del todo satisfactorios. No permiten obtener información sobre el valor de la corriente que fluye en un momento dado entre el disyuntor y el contactor de tal montaje eléctrico, porque el bus de datos está separado de la conexión de energía entre el disyuntor y el contactor.

Es a estos inconvenientes a los que la invención pretende remediar más particularmente, proponiendo un módulo de interconexión entre un disyuntor y un contactor para un montaje eléctrico, este módulo de interconexión permite medir y recoger de manera fiable la información sobre la corriente de energía entre el disyuntor y el contactor, en tiempo real durante el funcionamiento del montaje.

Para ello, la invención tiene como objeto un módulo de interconexión entre un disyuntor eléctrico y un contactor eléctrico conforme a la reivindicación 1.

La invención, al incorporar un dispositivo de medición de corriente dentro del módulo de interconexión, proporciona un medio fiable para medir la corriente que fluye a través de los conductores de energía entre el disyuntor y el contactor. La unidad electrónica de procesamiento permite recoger la información medida por el aparato de medición y transmitirla al bus de datos. Esto permite centralizar todo el intercambio de datos con el contactor en el módulo de interconexión y transmitirlo a una unidad de control en la línea de arranque del motor.

Por el contrario, en el estado actual de la técnica, el intercambio de datos sólo se lleva a cabo con una interfaz de intercambio de datos del contactor, ya sea para transmitir una señal de control o para recoger información sobre el estado del contactor. Tal interfaz está dispuesta lejos de la conexión de energía entre el disyuntor y el contactor, de modo que no es posible medir la información sobre la corriente que fluye entre el contactor y el disyuntor.

De acuerdo con los modos ventajosos pero no obligatorios de realización de la invención, el módulo de interconexión puede tener cualquiera de las siguientes características, tomadas en cualquier combinación técnicamente permisible, en las cuales:

• El aparato de medición de corriente está compuesto por sensores de corriente de tipo Rogowski, cada uno de ellos montado alrededor de uno de los conductores de energía eléctrica para medir la intensidad de la corriente eléctrica que fluye en ese conductor de energía eléctrica.

• El sensor de tensión comprende al menos una placa conductora de electricidad dispuesta a una distancia y frente a uno de los conductores de energía eléctrica, detectándose la tensión eléctrica en función del valor de la capacidad eléctrica entre la placa conductora de electricidad y el conductor de energía eléctrica correspondiente.

• El módulo tiene un enlace de datos que puede ser conectado a un circuito de control del contactor, programándose adicionalmente la unidad electrónica de procesamiento para entregar una señal de control al contactor a través de esta interfaz.

• El módulo tiene una placa divisoria alojada en el interior de la carcasa con un área al menos parcialmente sobremoldeada en los conductores de energía eléctrica.

• La tarjeta electrónica está unida a la placa de separación.

Según otro aspecto, la invención se refiere a un dispositivo eléctrico, que comprende:

• un contactor eléctrico que tiene contactos eléctricos separables adaptados para conectar o aislar eléctricamente de forma selectiva las entradas y salidas de corriente del contactor entre sí en respuesta a una señal de control,

• un módulo de interconexión, que comprende conductores de energía eléctrica conectados eléctricamente a las entradas de corriente del contactor eléctrico y que se adapta para conectar eléctricamente este contactor eléctrico a un disyuntor eléctrico.

De acuerdo con la invención, el módulo de interconexión es como se describió anteriormente, los conductores de energía eléctrica del módulo de interconexión están conectados eléctricamente a las entradas de corriente del contactor.

Según modos ventajosos pero no obligatorios de realización de la invención, el dispositivo eléctrico puede tener la siguiente característica:

• el módulo de interconexión es el descrito anteriormente y el enlace de datos está conectado a una interfaz correspondiente del contactor eléctrico para conmutar el movimiento de los contactos separables del contactor entre los estados abierto y cerrado.

Según otro aspecto, la invención se refiere a un montaje eléctrico, que comprende un disyuntor eléctrico y un dispositivo eléctrico, que comprende un contactor eléctrico y un módulo de interconexión conectado al contactor, en el que el módulo de interconexión está dispuesto entre el disyuntor y el contactor, y conectando eléctricamente el disyuntor al contactor. De acuerdo con la invención, el dispositivo eléctrico se ajusta a la descripción anterior.

La invención será mejor entendida y otras ventajas de la misma aparecerán más claramente a la luz de la siguiente descripción de un modo de realización de un módulo de interconexión, dada sólo como ejemplo y hecha con referencia a los dibujos anexos en los que:

• La figura 1 es una representación esquemática de una instalación eléctrica que comprende un montaje eléctrico provisto de un módulo de interconexión según la invención;

• La figura 2 representa esquemáticamente, desde una perspectiva despiezada, un montaje eléctrico de la figura 1 que comprende un disyuntor, un contactor y un módulo de interconexión según la invención ; • Las figuras 3 y 4 representan esquemáticamente el módulo de interconexión de las figuras 1 y 2, respectivamente en una configuración ensamblada y en una vista despiezada;

• Las figuras 5 y 6 representan esquemáticamente, en vista superior e inferior respectivamente, una tarjeta electrónica del módulo de interconexión de la figura 2;

• La figura 7 muestra una representación esquemática, en una vista ampliada, de los conductores de energía eléctrica del módulo de interconexión en la figura 2 ;

• La figura 8 es una vista esquemática en sección longitudinal de la tarjeta electrónica de las figuras 5 y 6 ;

• Las figuras 9 y 10 muestran esquemáticamente, en vistas en perspectiva, un dispositivo para medir la corriente que fluye a través de los conductores de energía eléctrica en la figura 7 ;

• La figura 11 muestra esquemáticamente un despiece del dispositivo de medición de corriente de las figuras 9 y 10;

• La figura 12 muestra una representación esquemática otro modo de realización del dispositivo de medición de corriente de las figuras 8 a 10 ;

• La figura 13 muestra esquemáticamente una vista en sección de un sensor de voltaje instalado en el módulo de interconexión de la figura 2;

• La figura 14 muestra esquemáticamente un esquema eléctrico del sensor de voltaje de la figura 10.

• Las figuras 15 y 16 representan esquemáticamente dos modos de realización de un enlace de datos entre el módulo de interconexión y el contactor de la figura 2.

La figura 1 muestra una instalación eléctrica 1 para controlar un conjunto de cargas eléctricas. Esta instalación eléctrica 1 consta de una unidad central de control 2, también conocida como cabecera, y de varios montajes eléctricos 3, cada uno de los cuales es capaz de controlar la alimentación de una carga eléctrica 4. La unidad central 2 y los montajes eléctricos 3 están fijados a lo largo de uno o varios rieles de fijación 5, por ejemplo del tipo conocido como "riel DIN". Estos montajes eléctricos 3 son aquí idénticos entre sí.

En este ejemplo, las cargas eléctricas 4 son motores eléctricos industriales, como los motores asíncronos.

Para simplificar la figura 1, sólo se ilustran dos montajes eléctricos 3. Alternativamente, el conjunto 1 puede tener un número diferente de tales montajes eléctricos 3. Del mismo modo, sólo se muestra un único motor 4.

Cada uno de los montajes eléctricos 3 está adaptado para controlar la alimentación de una carga eléctrica 4. Específicamente, cada uno de los montajes eléctricos 3 está intercalado entre una fuente de alimentación eléctrica, no mostrada, y una de las cargas eléctricas 4. Los montajes eléctricos 3 están así adaptados para regular la alimentación de esta carga eléctrica 4, por ejemplo para activar o desactivar selectivamente la alimentación de la carga eléctrica correspondiente 4. En este ejemplo, la fuente de energía eléctrica proporciona un suministro de energía eléctrica, aquí alterna y trifásica.

Como se muestra en la figura 2, cada uno de los montajes eléctricos 3 consiste en un disyuntor 10, un contactor 20 y un módulo de interconexión 30 entre el disyuntor 10 y el contactor 20.

El disyuntor 10 es adecuado para interrumpir, en caso de fallo o defecto de seguridad, el flujo de corriente eléctrica que procede de la fuente de alimentación. Este fallo es, por ejemplo, una sobrecarga o un cortocircuito.

El disyuntor 10 es aquí un disyuntor multipolar, provisto de una pluralidad de polos eléctricos, cada uno asociado a una fase eléctrica de la corriente de suministro eléctrico. Por ejemplo, el disyuntor 10 tiene, para cada polo, una entrada de corriente y una salida de corriente conectadas entre sí por contactos eléctricos separables internos del disyuntor 10. Estos contactos eléctricos son conmutables entre estados abiertos o cerrados para interrumpir o permitir, respectivamente, el flujo de corriente entre la entrada y la salida de corriente. Esta conmutación se realiza automáticamente, mediante un circuito de detección de fallos eléctricos, en caso de una anomalía como una sobrecarga o un cortocircuito.

Las entradas de corriente del disyuntor 10 están conectadas a la fuente de energía eléctrica.

El contactor 20 es adecuado para interrumpir o, alternativamente, permitir el flujo de corriente eléctrica desde la salida del disyuntor 10 hasta la correspondiente carga eléctrica 4, de acuerdo con una señal de control emitida por la unidad central 2.

El contactor 20 es un contactor multipolar con una pluralidad de polos eléctricos, cada uno asociado a una fase eléctrica de la corriente de suministro eléctrico. Por ejemplo, el disyuntor 20 tiene, para cada polo, una entrada y una salida de corriente conectadas entre sí por contactos eléctricos separables internos al contactor 20. Estos contactos eléctricos pueden moverse selectivamente entre las posiciones abierta y cerrada, en las que inhiben o, respectivamente, permiten el flujo de una corriente eléctrica entre la entrada de corriente y la salida de corriente del contactor 20. Este movimiento se logra mediante un actuador interno del contactor 20 en respuesta a la señal de control. Este actuador incluye, por ejemplo, un electroimán.

El contactor 20 también contiene sensores para medir el estado de los contactos eléctricos separables. En particular, estos sensores están configurados para proporcionar una primera señal de estado que indica que los contactos están en un estado normalmente cerrado, conocida como la señal de estado "NC", por “normally closed” en inglés. Estos sensores también están configurados para proporcionar una segunda señal de estado que indica que los contactos están en un estado abierto, llamada señal de estado "NO", por "normally open" en el idioma inglés. Estas señales de estado permiten establecer un diagnóstico del estado del contactor 20.

Las salidas de corriente del contactor 20 están conectadas eléctricamente a la correspondiente carga eléctrica 4 para suministrar a esta carga eléctrica 4 con la corriente eléctrica de suministro.

En particular, la unidad central 2 está configurada para controlar selectivamente cada uno de los contactores 20 y para recoger información sobre el estado de cada uno de los contactores 20 proporcionada por cada uno de estos contactores 20. Para ello, la instalación 1 dispone de un bus de datos que conecta los distintos montajes eléctricos 3 con la unidad central 2. Este bus de datos se realiza aquí conectando los montajes eléctricos 3 en serie, aquí de dos en dos, mediante arneses de cables 6, como se explica con más detalle a continuación.

El módulo de interconexión 30 conecta eléctricamente las salidas de corriente del disyuntor 10 a las correspondientes entradas de corriente del contactor 20. Además, el módulo de interconexión 30 es capaz de medir cantidades físicas representativas de la corriente eléctrica que fluye desde el disyuntor 10 hasta el contactor 20, como se explica con más detalle a continuación. El módulo 30 está aquí destinado a ser colocado por encima del contactor 20 y por debajo del disyuntor 10.

Las figuras 3 a 6 muestran un ejemplo del módulo de interconexión 30 con más detalle. El módulo de interconexión 30 está compuesto por los conductores de energía eléctrica 31, 32 y 33, una placa de soporte 40, una tarjeta electrónica 50 y una carcasa 70. Además, el módulo de interconexión 30 contiene un aparato de medición de corriente 60, un sensor de tensión 80 y un enlace de datos 90, cuyas funciones respectivas se describen con más detalle a continuación.

Los conductores de energía eléctrica 31, 32 y 33 son cada uno de ellos adecuados para transportar una corriente eléctrica asociada a una fase eléctrica de la corriente de suministro. Cada uno de los conductores de energía eléctrica 31, 32, 33 conecta eléctricamente una salida de corriente de un polo del disyuntor 10 a una entrada de corriente correspondiente del contactor 20 correspondiente al mismo polo.

"Conductor de energía eléctrica" significa un conductor eléctrico capaz de conducir corrientes eléctricas de intensidad superior o igual a 10 amperios, preferentemente de intensidad superior o igual a 100 amperios. En comparación, la intensidad de las corrientes eléctricas que fluyen a través de los arneses de cables 6 del bus de datos es al menos diez veces más pequeña o cien veces más pequeña que las intensidades de las corrientes de suministro eléctrico.

Los conductores eléctricos 31, 32 y 33 están hechos de un material conductor de la electricidad como el cobre.

Como se muestra en la figura 7, cada uno de los conductores eléctricos 31, 32, 33 tiene una parte central plana y partes superior e inferior. La parte central tiene la forma de placa plana. Las partes superior e inferior se proyectan perpendicularmente respecto a la placa plana desde los extremos opuestos de la parte central. Estas partes superior e inferior se extienden a ambos lados de la parte central paralelas entre sí.

Se denotan 311, 321 y 331 las partes centrales de los conductores eléctricos 31, 32, 33, respectivamente. Igualmente se denotan 312, 322 y 332 las partes superiores de los conductores eléctricos 31, 32, 33; y se denotan 313, 323 y 333 las partes inferiores de los conductores eléctricos 31, 32, 33.

En una configuración montada del módulo 30, las partes centrales 311, 321 y 331 se extienden paralelamente a un plano geométrico P.

Cada parte superior 312, 322 y 332 está terminada por un área de conexión 314, 324, 334 provista de un orificio para tornillo adecuado para recibir un tornillo de conexión, de manera que se forme un enlace eléctrico con otro conector eléctrico para conectar este conductor de energía a una salida de corriente del disyuntor 10.

De manera similar, cada parte inferior 313, 323, 333 está terminada por un área de conexión provista de un orificio para tornillo 315, 325, 335 adaptado para recibir un tornillo de conexión, de manera que se forme un enlace eléctrico con otro conector eléctrico para conectar este conductor de energía a una salida de corriente del contactor 20.

En una configuración montada del módulo 30, los conductores eléctricos 31, 32 y 33 están alineados entre sí de manera que sus partes superiores 312, 322 y 332 son paralelas entre sí y sus partes inferiores 313, 323, 333 son paralelas entre sí. El conductor eléctrico 32 está dispuesto entre los conductores eléctricos 31 y 33.

En este ejemplo, los conductores de energía 31, 32 y 33 tienen una forma similar, por lo que sólo sus diferencias se describen en detalle a continuación.

Ventajosamente, los conductores eléctricos 31, 32 y 33 difieren en la forma específica del área de conexión 314, 324, 334 y/o las áreas de conexión 315, 325, 335. Esto facilita la identificación visual de los diferentes polos y proporciona una función de codificación que evita que un operario cambie la posición de los conductores eléctricos 31, 32 y 33 al montar el módulo de interconexión 30.

Los conductores eléctricos 31, 32 y 33 también se diferencian entre sí por el tamaño de su parte central 311, 321, 331.

En particular, los conductores eléctricos 31 y 33 están provistos de una anchura adicional en su parte central, 311 y 331 respectivamente. Esta anchura adicional toma la forma de una placa, respectivamente anotada 316 y 336, integrada dentro de la parte central, respectivamente 311 y 331.

Las placas 316 y 336 son idénticas aquí y tienen una forma rectangular, ancho "L" y largo "I". Como ejemplo ilustrativo, el ancho L es aquí igual a 12mm y el largo I es aquí igual a 6mm. El ancho L y el largo I se miden paralelamente al plano geométrico P en la configuración montada del módulo 30.

La placa de soporte 40 tiene una forma esencialmente plana que se extiende en el plano P. Esta placa de soporte 40 está hecha de un material rígido y aislante de la electricidad, por ejemplo, plástico, como poliamida 6-6.

La placa de soporte 40 tiene un área sobremoldeada 41 en las partes centrales 311, 321 y 331 de los conductores eléctricos 31, 32 y 33 a cada lado de los lados opuestos de estas partes centrales 311, 321, 331. Estas zonas sobremoldeadas 41 permiten aislar eléctricamente los conductores eléctricos 31, 32 y 33 parcialmente respecto de la tarjeta electrónica 50. Las zonas sobremoldeadas 41 tienen dimensiones que corresponden al ancho de las partes centrales 311, 321, 331, en particular para tener en cuenta las placas 316 y 336 proporcionadas a nivel de las partes centrales 311 y 331.

Por lo tanto, los conductores eléctricos 31, 32 y 33 están parcialmente integrados en la placa de soporte 40. Las partes superiores 312, 322 y 332 y las inferiores 313, 323 y 333 se proyectan a ambos lados de la placa de soporte 40, como se muestra en la figura 8.

Así, gracias a la placa de soporte 40 y las áreas sobremoldeadas 41, se proporciona aislamiento eléctrico entre los conductores eléctricos 31, 32 y 33 y la tarjeta electrónica 50.

En este ejemplo, el módulo 30 está destinado a ser fijado mecánicamente al contactor 20. Por ejemplo, el módulo 30 tiene dispositivos de fijación, no mostrados, para fijarlo firmemente a la carcasa del contactor 20.

En una configuración montada, como se muestra en la Figura 2, el contactor 20 y el módulo de interconexión 30 forman así un dispositivo eléctrico. Para ello, la carcasa 70 del módulo 30 tiene una forma complementaria a la del contactor 20.

Más específicamente, como se muestra en la figura 3, la carcasa 70 tiene una forma que consiste en dos bloques principales unidos entre sí y que se extienden perpendicularmente en forma de "L". Por ejemplo, la carcasa de los 70 está hecha de plástico moldeado.

En una configuración montada del módulo 30 en el contactor 20, uno de los bloques, el llamado bloque frontal 71, está dispuesto en contacto con una cara frontal del contactor 20. El otro bloque, llamado bloque superior 72, está dispuesto en la cara superior del contactor 20. Los conductores eléctricos 31, 32 y 33, la placa 40 y la tarjeta electrónica 50 están alojados dentro del bloque superior 72.

La carcasa 70 consiste en un cuerpo con una cavidad hueca y una tapa que cubre y cierra el cuerpo. El montaje de este cuerpo y de esta cubierta permite obtener los dos bloques 71 y 72 de la carcasa 70.

Alternativamente, la forma de la carcasa 70 puede ser diferente.

En una configuración ensamblada del módulo 30, las áreas de conexión 315, 325 y 335 de las partes superiores 312, 322 y 332 se extienden fuera del bloque superior, aquí a través de la tapa.

Aquí, el Módulo 30 tiene una regleta de bornes 73 para facilitar la conexión de las áreas de conexión 315, 325 y 335 a las correspondientes salidas de corriente del disyuntor 10. Esta regleta 73 está dispuesta en la cara superior del bloque 72. Aquí la regleta 73 está integrada en la carcasa 70.

Cuando se utiliza la regleta de bornes 73, la conexión eléctrica entre el módulo de enlace 30 y el disyuntor 10 se realiza mediante cables eléctricos dedicados, cuyos respectivos extremos terminales se conectan a los conductores eléctricos, 31, 32 y 33 respectivamente, atornillándolos en la regleta de bornes 73. De esta manera, el disyuntor 10 puede ser fijado a una distancia alejada del módulo de enlace 30, sin tener que estar necesariamente en contacto con la carcasa 70. Esto permite adaptar el uso del módulo 30 a una gran variedad de situaciones, en particular en función del entorno de la instalación eléctrica 1.

Alternativamente, la regleta 73 puede ser montada de forma desmontable en la carcasa 70.

En otra variante, se puede omitir la regleta 73. Si se omite la regleta 73, las áreas de conexión 315, 325 y 335 de los conductores eléctricos 31, 32, 33 son directamente accesibles desde el exterior de la carcasa 70. De esta manera, el disyuntor 10 puede ser fijado al módulo de enlace 30 directamente, simplemente enchufándolo. El disyuntor 10 está entonces en contacto con el módulo 30. En este caso, el módulo 30 conecta mecánicamente el disyuntor 10 al contactor 20.

Ventajosamente, la parte frontal 71 está provista de agujeros pasantes 74. Estos agujeros 74 están dispuestos de tal manera que se abren en frente de los agujeros correspondientes dispuestos en el contactor 20 cuando el módulo 30 está montado en el contactor 20. Estos agujeros permiten al usuario pasar un destornillador a través del módulo 30 para acceder a los tornillos de sujeción del contactor 20. Estos tornillos de sujeción se utilizan para conectar los cables eléctricos a las salidas de corriente del contactor 20 para conectarlo a la carga eléctrica correspondiente 4. Como resultado, el módulo 30 puede ser usado en los contactores 20 existentes sin tener que modificar la geometría o la arquitectura de estos contactores 20.

Opcionalmente, la parte frontal 71 está equipada con una ventana pasante 75. La ventana 75 está dispuesta de manera que se abre delante de una ventana preexistente en el contactor 20 cuando el módulo 30 está montado en el contactor 20. Esto se debe a que el contactor 20 tiene una ventana, que no se muestra aquí, que indica la posición de los contactos eléctricos separables y que puede ser utilizada por un usuario para comprobar mecánicamente la posición de los contactos eléctricos separables. De nuevo, el módulo 30 puede ser montado en los contactores 20 existentes sin tener que modificar la geometría o la arquitectura de estos contactores 20.

Alternativamente, se omiten los agujeros 74 y/o la ventana 75.

Las figuras 5, 6 y 8 muestran la tarjeta electrónica 50 con más detalle. La tarjeta electrónica está equipada con un circuito electrónico que incluye una unidad electrónica 51, cuyo papel y función se describen a continuación. Por ejemplo, la unidad electrónica 51 es un microcontrolador programable.

La tarjeta electrónica 50 contiene aquí un circuito impreso, hecho sobre un soporte aislante rígido, por medio de pistas conductoras de electricidad. El soporte aislante es, por ejemplo, una placa de resina epoxi tipo PCB-A por "Printed Circuit Board" en inglés.

Se denota "501" es la cara superior la tarjeta electrónica 50 y "502" es la cara inferior tarjeta electrónica 50, opuesta a la cara 501.

En este ejemplo, los componentes electrónicos pertenecientes al circuito electrónico de la tarjeta electrónica 50 están dispuestos en la cara superior 501. Las pistas conductoras de electricidad que forman los circuitos impresos están dispuestas en la cara inferior opuesta 502.

En una configuración ensamblada del módulo 30, la tarjeta electrónica 50 está dispuesta paralelamente a la placa de soporte 40 y por lo tanto paralela al plano geométrico P. Aquí, la tarjeta electrónica 50 está al menos parcialmente en contacto con la placa 40.

La tarjeta electrónica 50 está provista de varios orificios pasantes, llamados orificios pasantes, que permiten el paso de las partes superiores 312, 322 y 332 de los conductores eléctricos 31, 32 y 33. De esta manera, cuando el módulo 30 está en una configuración ensamblada, cada uno de los conductores eléctricos 31, 32 y 33 pasa a través de la tarjeta electrónica 50. Las partes superiores 312, 322 y 332 se extienden entonces perpendicularmente a esta tarjeta electrónica 50.

Alternativamente, la tarjeta electrónica 50 está dispuesta bajo las partes centrales 311, 321, 331, de modo que las partes inferiores 313, 323 y 333 de los conductores eléctricos 31, 32 y 33 pasan a través de ella. En este caso, las caras 501 y 502 están intercambiadas.

La unidad electrónica 51 tiene una interfaz de conexión que puede ser conectada al bus de datos. Para ello, la tarjeta electrónica 50 tiene los conectores 52 y 53 fijados en la cara superior 501 y conectados a las pistas conductoras de electricidad del circuito integrado. Estos conectores 52 y 53 están configurados para ser conectados a los conectores correspondientes, anotados 52' y 53' respectivamente, del arnés 6. Por ejemplo, los conectores de 52' y 53' están dispuestos en los extremos opuestos de un arnés de cables eléctricos flexible. Los conectores 52 y 53 son aquí de diferentes tipos y, en particular, de diferentes tamaños, para evitar cualquier intercambio indeseado de los arneses de cables 6 que forman el bus de datos. En este ejemplo, el conector 53 es accesible desde el exterior de la carcasa 70 del módulo 30.

El bus de datos permite el intercambio de datos entre el módulo 30 y el exterior del montaje 3. Estos datos son, por ejemplo, señales de control para el accionador del contactor 20 o señales que indican el estado del contactor 20. El bus de datos también lleva una fuente de alimentación para la tarjeta electrónica 50, por ejemplo, mediante un voltaje inferior o igual a 24V de CC.

En este ejemplo, en una configuración montada del módulo 30, una copia del arnés de cables 6 está conectada a la tarjeta electrónica 50 a través del conector 52', estando este último recibido dentro del conector 52 correspondiente. Esta conexión se realiza, por ejemplo, durante las operaciones de fabricación del módulo 30, antes de cerrar la carcasa 70, de modo que el extremo del arnés de cables 6 que comprende el conector 53' se proyecta fuera de la carcasa 70. El conector 53' puede entonces ser conectado eléctricamente al correspondiente conector 53 del módulo 30 de otro conjunto 3 de la instalación 1 o a la unidad central 2.

El módulo 30 también incluye un aparato de medición de corriente de 60, que se muestra con más detalle en las figuras 9, 10 y 11.

El aparato de medición 60 está configurado para medir los valores de las corrientes eléctricas que fluyen en los conductores eléctricos 31, 32 y 33. Para ello, el dispositivo de medición 60 comprende varios sensores de corriente 61,62 y 63 de tipo Rogowski, cada uno de los cuales es adecuado para medir los valores de intensidad de la corriente eléctrica que fluye en uno de los conductores eléctricos 31,32 y 33 respectivamente. Estos sensores de tipo Rogowski permiten determinar el valor de la corriente que fluye dentro de un conductor eléctrico midiendo el flujo magnético inducido alrededor de este conductor eléctrico por el flujo de la corriente eléctrica en su interior.

Los sensores de corriente 61, 62 y 63 están aquí adyacentes entre sí en pares y alineados en línea recta. Cada uno de los sensores de corriente 61, 62 y 63 tiene bobinas 64 y 64', o solenoides, aquí idénticos, y un área central de recepción 61C, 62C, 63C del correspondiente conductor eléctrico 31, 32 y 33. El aparato de medición 60 está aquí fijado en la cara superior 501 de la tarjeta electrónica 50.

En una configuración ensamblada del módulo de enlace 30, cada uno de los conductores eléctricos 31, 32 y 33 se recibe dentro de la abertura central 61C, 62C y 63C, respectivamente, de los sensores de corriente 61, 62 y 63. De esta manera, el dispositivo de medición 60 permite medir, en tiempo real, el valor de la intensidad de las corrientes eléctricas que fluyen dentro de los conductores eléctricos 31, 32, 33 entre el disyuntor 10 y el contactor 20.

Las bobinas 64 y 64' pueden ser conectadas eléctricamente entre sí para formar un circuito de medición de corriente en el conductor correspondiente. Las bobinas 64 y 64' son rectas y se extienden a lo largo de los ejes longitudinales, respectivamente denotados X64 y X64'. Cada bobina 64, 64' aquí comprende un solenoide formado por el bobinado de un hilo conductor con un número de vueltas que comprende, a título ilustrativo, 520 vueltas distribuidas en cinco capas con un valor de inductancia de 0,7mH para cada una de las bobinas 64, 64'.

El aparato de medición 60 también comprende varias barras ferromagnéticas 65, aquí idénticas entre sí, y armaduras primera y segunda, o cubiertas, anotadas 66 y 66' respectivamente, sobre las que están dispuestas las bobinas 64 y 64'. En este ejemplo, las armaduras 66 y 66' están dispuestas en paralelo y son comunes a todos los sensores de corriente 61,62 y 63 del aparato de medición 60.

Las barras magnéticas 65 permiten canalizar el flujo magnético generado cuando una corriente eléctrica fluye a través del correspondiente conductor eléctrico 31, 32, 33, para facilitar su medición por las bobinas 64 y 64'. Por ejemplo, las barras ferromagnéticas 65 están hechas de una aleación de hierro, como hierro dulce o níquel hierro NiFe o una aleación FeSi. Hay cuatro barras ferromagnéticas 65 aquí.

Así, cuando una corriente eléctrica fluye a través de los conductores eléctricos 31,32 y 33, aparece un flujo magnético que genera una diferencia de potencial eléctrico en los bornes de las bobinas 64 y 64' de los correspondientes sensores de corriente 61, 62 y 63. Estas diferencias de potencial eléctrico se miden con la unidad electrónica 51, por ejemplo, mediante un convertidor analógico-digital, que no se muestra. Deduciendo la unidad electrónica 51 entonces automáticamente el valor de la intensidad de corriente eléctrica correspondiente para cada uno de los conductores eléctricos 31, 32 y 33, por ejemplo, a partir de una fórmula predeterminada.

Los sensores de corriente 61, 62 y 63 son aquí idénticos entre sí, de modo que sólo el sensor de corriente 61 se describe en detalle a continuación, en la medida en que la descripción que se hace de ellos sea transponible.

Específicamente, el sensor de corriente 61 tiene dos de las bobinas 64 y 64', dispuestas paralelamente y enfrentadas en bordes opuestos del área central 61C. Además, el sensor de corriente 61 tiene dos de las barras ferromagnéticas 65. Estas barras ferromagnéticas 65 están dispuestas en el mismo plano con las bobinas 64 y 64' y se extienden entre los extremos de las bobinas 64 y 64' perpendicularmente a los ejes X64 y X64'.

Cada uno de los sensores de corriente 61, 62, 63 tiene una barra ferromagnética 65 en común con el sensor de corriente inmediatamente adyacente. En este caso, el sensor de corriente 61 tiene una barra 65 en común con el sensor de corriente 62. El sensor de corriente 63 también tiene una barra 65 en común con el sensor de corriente 62.

Así, en este ejemplo, el aparato de medición 60 tiene tres bobinas 64 y tres bobinas 64'. El aparato de medición 60 también tiene cuatro barras ferromagnéticas 65 que se extienden entre las bobinas 64 y las bobinas 64'. Las bobinas 64, 64' y las barras ferromagnéticas 65 están dispuestas en un mismo plano paralelo al plano geométrico P, de modo que el sensor de corriente 61 tiene un contorno poligonal, en este caso cuadrado. Este contorno poligonal delimita la correspondiente abertura central 61C.

En un modo de realización preferente de la invención, las armaduras 66 y 66' tienen cada una una forma recta. Las bobinas 64 y 64' están enrolladas en estas armaduras 66 y 66'. Así, los ejes longitudinales de las bobinas X64 y X64' coinciden con un eje longitudinal de las armaduras 66 y 66' respectivamente. La bobina que está enrollada alrededor de la armadura 66 lleva el número de referencia 64, mientras que la bobina que está enrollada alrededor de la armadura 66' lleva el número de referencia 64'.

En este ejemplo, cada armadura 66 y 66' tiene alojamientos, o alveolos, configurados para recibir un extremo de una de las barras ferromagnéticas 65.

Hay cuatro de estos alojamientos aquí. Los alojamientos situados en los extremos de las armaduras 66 y 66' llevan la referencia 661. Los alojamientos situados entre los alojamientos 661 llevan las referencias 661, 662 y 663. Alternativamente, el número de tales alojamientos puede ser diferente, preferiblemente al menos dos.

En este ejemplo, las barras ferromagnéticas tienen la forma de una placa paralelepípedo rectangular. A modo de ilustración, cada barra ferromagnética 65 tiene 15 mm de largo, 5 mm de ancho y 2 mm de espesor. Los alojamientos 661 tienen una forma complementaria a la de los extremos de la barra 65. Los alojamientos 661,662 y 663 están aquí integradas en las armaduras 66 y 66'. De hecho, estos alojamientos 661, 662 y 663 permiten delimitar las zonas de bobinado de las bobinas 64 y 64'.

Las armaduras 66 y 66' están provistas ventajosamente de elementos de fijación 664 y 665, que están diseñados para conectar firmemente esta armadura con la armadura opuesta para formar el aparato de medición 60. Estos elementos de fijación 664 y 665 también permiten mantener las barras ferromagnéticas 65 en posición. En este ejemplo, los elementos de fijación 664 y 665 son portados por los alojamientos 662 y 663.

Los elementos de fijación 664 y 665 son aquí elementos que pueden enclavarse con formas complementarias, por ejemplo, tipo ranura y espiga, que permiten un enclavamiento a presión. Alternativamente, pueden diseñarse de diferentes maneras, por ejemplo, mediante ganchos.

A modo de ilustración, el alojamiento intermedio 662 de la armadura 66 lleva un elemento de fijación macho 664. El alojamiento 662 de la armadura 66', situado frente al alojamiento 662 en una configuración ensamblada del aparato de medición 60, lleva un elemento de fijación hembra 665.

Las armaduras 66 y 66' tienen los pernos de fijación 67 que sobresalen del aparato de medición 60 perpendicularmente al plano geométrico P cuando el aparato de medición 60 está en una configuración ensamblada en la tarjeta electrónica 50.

Como se muestra en la figura 9, los pernos de fijación 67 están situados en el mismo lado del aparato de medición 60, es decir, en el lado del aparato de medición 60 que está destinado a entrar en contacto con la tarjeta electrónica 50. Estos pernos de fijación 67 están destinados a ser recibidos en los agujeros correspondientes dispuestos a través de la tarjeta electrónica 50. Esto no sólo permite fijar el aparato de medición 60 a la tarjeta electrónica 50, sino que también facilita la alineación del aparato de medición 60 de modo que las aberturas centrales 61C, 62C y 63C estén situadas frente a las aberturas pasantes de la tarjeta electrónica 50 para el paso de los conductores eléctricos 31, 32 y 33.

El aparato de medición 60 también tiene los pernos 68 de conexión de las bobinas, aquí dispuestas en las armaduras 66 y 66', en los extremos distales de los alojamientos 661, 662 y 663. La función de estas clavijas de conexión 68 es conectar eléctricamente los extremos opuestos de cada una de las bobinas 64 y 64' a la unidad de control 51, a través de las pistas conductoras de electricidad de la tarjeta electrónica 50, con las que se pretende que estén en contacto eléctrico directo. Más precisamente, los extremos del hilo que forman el bobinado de cada una de las bobinas 64 y 64' se enrollan entonces alrededor de esta clavija 68 para asegurar una conexión eléctrica. Cada clavija de conexión 68 tiene la forma de una varilla recta hecha de un material conductor de la electricidad, uno de cuyos extremos se recibe en el interior de la tarjeta electrónica 50, para asegurar una conexión eléctrica con una pista eléctrica de la tarjeta electrónica 50.

El diseño modular del aparato de medición 60 permite simplificar su producción industrial y reduce su costo unitario. DE hecho, las armaduras de 66 y 66' son aquí idénticas y difieren entre sí sólo en su posición relativa dentro del aparato de medición 60. El aparato de medición 60 está formado por el montaje de las armaduras 66 y 66' de cabeza a cola entre sí. Así, el aparato de medición 60 puede ser fabricado con un número reducido de piezas.

Además, al utilizar barras ferromagnéticas 65, el costo del aparato de medición 60 se reduce en comparación con los actuales aparatos de medición de corriente tipo Rogowski en los que todo el perímetro de cada abertura central está provisto de un devanado o bobinado. En el presente caso, el número de bobinas 64, 64' necesarias para cada uno de los sensores de corriente 61, 62 y 63 es igual a dos, lo que es menor que en los sensores de corriente conocidos de tipo Rogowswki, donde se necesitan al menos cuatro de esas bobinas.

El aparato de medición 60 puede ser fabricado industrialmente de la siguiente manera.

En el primer paso, se adquiere una armadura 66 o 66'. Esta armadura 66 o 66' se proporciona previamente con clavijas de conexión 68.

Luego, en un segundo paso, las bobinas 64 se forman enrollando en áreas de bobinado de la armadura 66, por ejemplo, por medio de una máquina de bobinado automático. Primero, el hilo conductor se enrolla primero alrededor de una de las clavijas de conexión 68 con una vuelta y luego se enrolla repetidamente alrededor de una primera zona de bobinado de la armadura 66 para formar una primera bobina 64. Luego este hilo se enrolla alrededor de otra clavija de conexión de la armadura 66. A continuación se corta el hilo y se repite la operación, de manera similar, para cada una de las zonas de bobinado de la armadura 66. Así, las bobinas se forman de manera simplificada alrededor de la armadura 66.

Luego, en un tercer paso, se ensambla el aparato de medición 60. Para ello, las armaduras de 66 y 66' con las bobinas 64 y 64' se unen en forma opuesta. Las barras ferromagnéticas 65 se insertan en cada uno de los alojamientos 661, 662 y 663 de la armadura 66. La armadura 66 se fija entonces a la armadura 66' insertando el extremo opuesto de cada barra ferromagnética 65 en los correspondientes alojamientos 661,662 y 663 de la armadura 66. Los elementos de fijación 664 y 665 se insertan entre sí y se sujetan a presión para asegurar estas armaduras 66 y 66' juntas.

El aparato de medición 60 está ahora listo para ser montado en la tarjeta electrónica 50.

La figura 12 muestra otro modo de realización del aparato de medición 60. El aparato de medición de corriente está marcado "600" según este modo de realización. Este aparato de medición 600 es especialmente adecuado para una variante del módulo de enlace 30, en la que los conductores eléctricos 31, 32 y 33 son sustituidos por los conductores de energía eléctrica 310, 320 y 330 que se superponen entre sí.

Las partes de este aparato de medición 600 que son análogas al aparato de medición 60 tienen los mismos números de referencia más un símbolo cero. Por ejemplo, el aparato de medición 600 tiene barras ferromagnéticas que llevan el número de referencia 650 y que son similares a las barras ferromagnéticas 65 del aparato de medición 60. Por lo que estos elementos no se describen en detalle, ya que la descripción anterior puede transponerse a ellos. Aquí hay dos barras 650.

El aparato de medición 600 difiere del aparato de medición 60 en particular en que las armaduras 660 y 660' tienen cada una una parte principal recta y partes secundarias en forma de rama que sobresalen de la parte principal perpendicularmente a la parte principal.

En este ejemplo, las armaduras de 660 y 660' tienen cada una tres partes secundarias que se extienden a un mismo lado de la parte principal de modo que estas armaduras tienen forma de E. Así, las bobinas 84 están dispuestas en las partes secundarias salientes de la armadura 660. Las bobinas 640' están situadas en las partes secundarias salientes de la armadura 660'.

Cada parte principal de las armaduras 660 y 660' tiene un hueco que se extiende a lo largo de toda la longitud de la parte principal y dentro del cual se recibe una de las barras ferromagnéticas 650.

Con esta disposición, las armaduras 660 y 660' pueden ser ensambladas entre sí alrededor de los conductores eléctricos 310, 320 y 330.

Las figuras 13 y 14 muestran el sensor de voltaje 80 con más detalle.

El propósito del sensor de voltaje 80 es detectar la presencia de una diferencia de potencial eléctrico entre dos de los conductores eléctricos 31, 32 y 33, en este caso entre los conductores eléctricos 31 y 33. Esto permite conocer indirectamente el estado del disyuntor 10 y saber, en particular, si este disyuntor está en estado abierto o cerrado. Además, la unidad electrónica 51 está configurada para generar una señal representativa del estado del disyuntor 10 por medio de los datos suministrados por el sensor de voltaje 80.

El sensor de voltaje consiste en al menos una placa conductora de electricidad, o sensor de campo eléctrico, situado a una distancia y opuesto a una de las placas 316, 326 o 336 de los conductores eléctricos 31, 32 y 33, respectivamente. La presencia o, alternativamente, la ausencia de un voltaje eléctrico se determina indirectamente, dependiendo del valor de la capacidad eléctrica entre estas placas por medio de un circuito de medición dedicado 84.

Específicamente, el detector 80 tiene aquí dos de estas placas 81 y 83, hechas de material conductor y que se extienden paralelamente al plano geométrico P. En una configuración ensamblada del módulo 30, la placa 81 está frente a la placa 316 y alineada con esta placa 316. De manera similar, la placa 83 está frente a la placa 336 y está alineada con esta placa 336. Estas placas 81 y 83 están formadas en la cara 502 de la tarjeta electrónica 50, por ejemplo depositando una pista de metal de cobre. Las placas 81 y 83 son idénticas en tamaño a las placas 316 y 336, respectivamente, con un margen del 5% o preferiblemente del 1 %. Las placas 81 y 83 aquí tienen superficies idénticas, o áreas, entre ellas. Las placas 81 y 316 están separadas entre sí por la parte 41 sobremoldeada y están en contacto con esta parte 41 sobremoldeada. Lo mismo se aplica a las placas 83 y 336, respectivamente.

La notación "d" es la distancia entre las placas 81 y 316, medida en una dirección perpendicular al plano geométrico P. Esta distancia d es igual al grosor de la parte sobremoldeada 41 que cubre una cara superior de la placa 316. La distancia d se elige de manera que la placa 81 se acerque lo más posible a la placa 316 sin comprometer la función de aislamiento eléctrico del conductor de energía eléctrica 31 asegurada por la parte sobremoldeada 41. La distancia d es preferentemente menor o igual a 2mm, preferiblemente aún comprendida entre 0,5mm y 1mm y aún más preferiblemente comprendida entre 0,65mm y 0,85mm. A modo de ilustración, la distancia d es aquí igual a 0,8 mm. Las placas 83 y 336 también están espaciadas a una distancia d una de otra.

La notación C1 es el condensador formado por las placas 81 y 316 y C2 el condensador formado por las placas 83 y 336. Las capacidades eléctricas respectivas de los condensadores C1 y C2 son aquí iguales, teniendo en cuenta las dimensiones y disposiciones relativas de las placas 81, 83, 316 y 336.

El valor de la capacidad del condensador C1 es igual a (s x S)/d, donde S es el área de las placas 81 y 316 enfrentadas entre sí y "s" es la permitividad eléctrica del material que forma la parte sobremoldeada 41. El área S es aquí igual al producto de la longitud L por el ancho l, en la medida en que las placas 81 y 316 son idénticas y están enfrentadas entre sí. Teniendo en cuenta los valores numéricos dados arriba, el área S es de 74mm2. En el caso de la poliamida 6-6, el condensador C1 tiene un valor de capacidad comprendido entre 2,8pF y 4,4pF cuando la distancia d está comprendida entre 0,65mm y 0,85mm. El experto en la materia sabe que el valor de la capacidad del condensador C1 es inversamente proporcional a la distancia d.

El sensor 80 también tiene un circuito de medición 84, que incluye las placas 81 y 83, así como una resistencia de medición 801, cuyos extremos están conectados a la placa 81 por un lado y a la placa 83 por el otro. El circuito de medición 84 es adecuado para adquirir un voltaje de medición Vm en los bornes de la resistencia de medición 801.

El circuito de medición 84 está ventajosamente equipado con un diodo Zener 802 bidireccional, que protege el circuito de medición 84 contra las sobrecargas, que es particularmente probable que se produzcan cuando un rayo cae sobre el sistema eléctrico 1 o su fuente de alimentación.

El circuito de medición 83 está conectado a una entrada de la unidad electrónica 51 mediante un convertidor analógicodigital, no mostrado. Ventajosamente, el circuito de medición 83 también tiene un filtro de paso bajo 803 configurado para dejar pasar frecuencias pertenecientes al intervalo de 45Hz - 65Hz.

El filtro 803 evita la saturación de la entrada del convertidor A/D, lo que podría llevar a un mal funcionamiento del sensor 80. Tal filtro 803 permite, en particular, filtrar los armónicos de la corriente de alimentación eléctrica que podrían perturbar la medición del circuito 83. Aquí, la corriente de la fuente de alimentación del conjunto 3 tiene una frecuencia igual a 50Hz o 60Hz.

Finalmente, el sensor 80 tiene un plano de masa eléctrico 82 dispuesto en la cara 502, que está conectado a una masa eléctrica GND del circuito de medición 84, de modo que el dispositivo 80 está protegido contra las perturbaciones electromagnéticas. Este plano de masa 82 se produce al depositar una capa metálica en la cara 502, en una superficie situada frente a la superficie ocupada por el sensor de corriente 61.

En este ejemplo, la detección de la presencia de un voltaje es realizada por el sensor de voltaje 80 entre los conductores eléctricos 31 y 33. Cuando una diferencia de potencial Vp está presente entre estos conductores eléctricos 31 y 33, la diferencia de potencial de medición Vm en los bornes de la resistencia 501 es igual a un valor que depende de la diferencia de potencial Vp y del valor de capacidad de los condensadores C1 y C2. Por ejemplo, el voltaje Vm se calcula mediante la siguiente fórmula:

Vp ^x (Rm ⁺ Zm ⁾

Vm =

Zm C

donde "Rm" es el valor de la resistencia de medición 801, "Zm" es la impedancia de medición a la entrada de la unidad electrónica 51, y "C" es el valor de la capacidad de los condensadores C1 y C2.

A modo de ilustración, para un voltaje Vp igual a 380V con una frecuencia de 50Hz, el voltaje Vm es igual a 150mV.

Según otro ejemplo ilustrativo, para un voltaje Vp igual a 190V con una frecuencia de 60Hz, el voltaje Vm es igual a 62mV.

Por el contrario, si no hay diferencia de potencial entre los conductores eléctricos 31 y 33, la tensión de medición es cero.

La unidad 51 está programada para medir el voltaje de medición suministrado por el circuito de medición 84, por ejemplo, de forma continua o en puntos repetidos en el tiempo, y para generar una señal de estado correspondiente en función del voltaje de medición adquirido Vm. La unidad 51 envía entonces esta señal de estado al bus de datos, por ejemplo, en un momento predeterminado o en respuesta a una solicitud de la unidad central 2.

Por ejemplo, la unidad electrónica 51 determina automáticamente que no hay diferencia de potencial entre los conductores eléctricos 31 y 33 si la tensión medida Vm se mantiene permanentemente en cero, por ejemplo, durante más de diez veces la duración de la frecuencia de suministro de la corriente eléctrica, preferiblemente más de 100 veces. La unidad electrónica 51 determina que hay una diferencia de potencial entre los conductores eléctricos 31 y 33 en el caso contrario.

Tal sensor de voltaje 80 permite detectar la presencia o, alternativamente, la ausencia de una diferencia de potencial y, por lo tanto, extrapolar el estado del disyuntor 10 del conjunto 3 al que pertenece el módulo 30, sin necesidad de acceder físicamente al disyuntor 10. Esta detección se realiza sin contacto eléctrico directo con los conductores eléctricos 31, 32 y 33. Por lo que no es necesario equipar el sensor de voltaje 80 con aislamiento galvánico, que es más caro y más complejo de integrar. La precisión de la medición no es un obstáculo para el buen funcionamiento del sensor de voltaje 80, ya que la principal preocupación aquí es saber si existe o no una diferencia de potencial Vp entre los conductores de energía eléctrica 31 y 33, y no necesariamente obtener un valor exacto de esta diferencia de potencial.

Alternativamente, el sensor de voltaje 80 puede ser diseñado de una manera diferente, por ejemplo, reemplazando las placas 81 y 83 por un único sensor de campo eléctrico dispuesto frente a una de las partes centrales 311, 321 o 331.

Según otra variante, el sensor de voltaje 80 es reemplazado por un sensor de voltaje con un puente divisor conectado directamente a los conductores eléctricos 31, 32 y 33. En este caso, se requiere un aislamiento galvánico.

Las figuras 15 y 16 muestran el enlace de datos 90 entre el módulo 30 y el contactor 20. Este enlace de datos 90 es adecuado para transmitir una señal de comando para abrir o cerrar el contactor 20. Este enlace de datos 90 también es adecuado para recoger una o más señales de medición del estado del contactor 20. Este dispositivo 90 está adaptado para ser conectado a una interfaz de entrada/salida de señales correspondiente del contactor 20.

Específicamente, el enlace 90 tiene un conector 91 y pares de hilos 92, 93 y 94. El conector 91 está adaptado para ser conectado a la tarjeta electrónica 50. Por ejemplo, el conector 91 está aquí fijado a la tarjeta 50, en un extremo de esta tarjeta electrónica 50.

Ventajosamente, el enlace 90 comprende una armadura rígida en la que están montados los pares de hilos 92, 93 y 94. Por ejemplo, esta armadura está hecha de plástico sobremoldeado en los pares de hilos 92, 93 y 94. Esto facilita el montaje del módulo 30 en el contactor 20, en particular reduciendo el espacio ocupado por los hilos 92, 93 y 94. Esta armadura puede ser omitida.

El conector 91 tiene varias aberturas para recibir cada una uno de los hilos de los pares de hilos 92, 93 o 94, con el fin de conectarlos eléctricamente a las pistas eléctricas correspondientes del circuito impreso de la tarjeta electrónica 50.

Por ejemplo, los hilos del par de hilos 92 están destinados a suministrar electricidad al actuador del contactor 20. El par de hilos 93 está configurado para recoger la señal de estado NO de una interfaz de salida correspondiente del contactor 20. De manera similar, los hilos del par de hilos 94 están adaptados para recoger la señal de estado NC de la correspondiente interfaz de salida del contactor 20.

En este ejemplo, como se muestra en la figura 15, uno de los terminales asociados con el hilo 92 es común con uno de los terminales asociados con el hilo 93. Esto se debe, por ejemplo, a que las señales correspondientes se generan con respecto a una masa eléctrica común dentro del contacto eléctrico 20. Alternativamente, estos dos hilos pueden ser distintos entre sí.

La figura 16 muestra otro modo de realización del enlace 90. Este enlace de datos, denotado 90', es similar al enlace 90, pero difiere de él en que se omite el par de hilos 94. Esto es útil en aplicaciones en las que no es necesario conocer la señal de estado NC.

El módulo 30 permite, mediante el aparato de medición 60, al sensor de tensión 80 y a la unidad electrónica 51, recoger información en tiempo real sobre el estado de funcionamiento del disyuntor 10 y del contactor 20 y controlar este último, basándose en esta información y/o desde la unidad central 2, de forma mejorada.

Gracias a este módulo 30, el montaje eléctrico 3 tiene funciones avanzadas de comunicación y control, sin necesidad de modificar la arquitectura o el funcionamiento del disyuntor 10 o del contactor 20. El módulo 30 permite así añadir nuevas funcionalidades a las gamas de productos existentes, o incluso a los disyuntores 10 y/o contactores 20 ya instalados en una instalación eléctrica 1 existente.

Los modos de realización y las variantes consideradas anteriormente pueden combinarse entre sí para generar nuevos modos de realización.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Módulo de interconexión (30) entre un disyuntor eléctrico (10) y un contactor eléctrico (20), comprendiendo dicho módulo de interconexión:

- una carcasa (70),

- una pluralidad de conductores de energía eléctrica (31, 32, 33) alojados dentro de la carcasa, estando cada uno de los conductores de energía eléctrica adaptado para conectar eléctricamente una salida eléctrica de un disyuntor a una entrada eléctrica de un contactor para asegurar el flujo de una corriente de suministro eléctrico desde el disyuntor al contactor,

- un aparato de medición de corriente (60), adaptado para medir los valores de la corriente que fluye a través de los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33), y

- una unidad electrónica de procesamiento (51),

comprendiendo cada conductor de energía eléctrica (31, 32, 33) una parte central plana (311, 321, 331), una parte superior (312, 322, 332) y una parte inferior (313, 323, 333), proyectándose las partes superior e inferior perpendicularmente respecto de la parte central desde los extremos opuestos de la parte central,

estando la unidad de procesamiento electrónico (51) dispuesta en una tarjeta electrónica (50),

pasando los conductores eléctricos (31, 32, 33) a través de la tarjeta electrónica (50) por medio de los agujeros pasantes formados en la tarjeta electrónica (50),

estando el aparato de medición de corriente (60) fijado en un lado de la tarjeta electrónica (50);

caracterizado porque

el módulo de interconexión comprende además un sensor de tensión eléctrica (80) para detectar una tensión eléctrica (Vp) entre al menos dos de los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33);

porque la unidad electrónica de procesamiento (51) está provista de una interfaz para la conexión a un bus de datos (6) y está programada para transmitir los valores medidos por el aparato de medición al bus de datos (6), estando la unidad electrónica de procesamiento (51) también conectada eléctricamente al sensor de tensión (80) y programada para transmitir una señal al bus de datos cuando el sensor de tensión (80) detecta dicha tensión eléctrica (Vp), y porque el sensor de tensión (80) comprende al menos una placa conductora de electricidad (81, 83) dispuesta en una cara opuesta de la tarjeta electrónica, a una distancia y de cara a uno de los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33), frente a una placa (316, 336) formada en la parte central de uno de los conductores de energía eléctrica, detectándose la tensión eléctrica (Vp) en función del valor de la capacidad eléctrica (C1, C2) entre la placa conductora de electricidad y el conductor de energía eléctrica correspondiente.

2. Módulo de interconexión según la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato de medición de corriente (60) está compuesto por sensores de corriente (61, 62, 63) de tipo Rogowski montados cada uno alrededor de uno de los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33) para medir la intensidad de la corriente eléctrica que fluye en este conductor de energía eléctrica.

3. Módulo de interconexión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un enlace de datos (90) adaptado para ser conectado a un circuito de control del contactor (20), estando la unidad electrónica de procesamiento (51) programada además para entregar una señal de control al contactor a través de esta interfaz.

4. Módulo de interconexión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una placa de separación (40) alojada en el interior de la carcasa (70) y que comprende una zona (41) al menos parcialmente sobremoldeada en los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33).

5. Módulo de interconexión según la reivindicación 4, caracterizado porque la tarjeta electrónica (50) está fijada a la placa de separación (40).

6. Dispositivo eléctrico, que comprende:

- un contactor eléctrico (20), que tiene contactos eléctricos separables adaptados para conectar o aislar eléctricamente de manera selectiva las entradas y salidas de corriente del contactor entre sí en respuesta a una señal de control,

- un módulo de interconexión (30), compuesto por conductores de energía eléctrica (31, 32, 33) conectados eléctricamente a las entradas de corriente del contactor eléctrico (20) y adaptado para conectar eléctricamente este contactor eléctrico a un disyuntor eléctrico (10),

caracterizado porque el módulo de interconexión está de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando los conductores de energía eléctrica (31, 32, 33) del módulo de interconexión conectados eléctricamente a las entradas de corriente del contactor.

7. Dispositivo eléctrico según la reivindicación 6, caracterizado porque el módulo de interconexión (30) es según la reivindicación 3 y porque el enlace de datos (90) está conectado a una interfaz correspondiente del contactor eléctrico (20) para conmutar el movimiento de los contactos separables del contactor entre los estados abierto y cerrado.

8. Montaje eléctrico, que comprende:

- un disyuntor eléctrico (10),

- un dispositivo eléctrico, compuesto por un contactor eléctrico (20) y un módulo de interconexión (30) conectado al contactor,

en el que el módulo de interconexión (30) está dispuesto entre el disyuntor y el contactor, y conectando eléctricamente el disyuntor al contactor, caracterizado porque el dispositivo eléctrico está de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7.