ES2879280T3 - Dispositivo de conmutación - Google Patents
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Abstract
Disposición de un primer dispositivo diferencial residual (22), un segundo dispositivo diferencial residual (23), así como un dispositivo de conmutación (1), - comprendiendo el dispositivo de conmutación (1) al menos una primera entrada de dispositivo de conmutación eléctrica (2), así como al menos una primera salida de dispositivo de conmutación eléctrica (3) y al menos una segunda salida de dispositivo de conmutación eléctrica (4), estando conectada en un primer estado de funcionamiento del dispositivo de conmutación (1), la primera entrada de dispositivo de conmutación (2)en términos de circuitos con la primera salida de dispositivo de conmutación (3), estando conectada en un segundo estado de funcionamiento del dispositivo de conmutación (1), la primera entrada de dispositivo de conmutación (2) en términos de circuitos con la segunda salida de dispositivo de conmutación (4), estando configurado el dispositivo de conmutación (1) para el paso sin interrupción del primer estado de funcionamiento al segundo estado de funcionamiento y/o del segundo estado de funcionamiento al primer estado de funcionamiento, presentando el dispositivo de conmutación (1) al menos una primera salida de control y una segunda salida de control 10 para la influencia predefinida del comportamiento de activación de los dispositivos diferenciales residuales (22, 23) durante la conmutación sin interrupción, - estando configurado el primer dispositivo diferencial residual (22) y el segundo dispositivo diferencial residual (23) cada uno como dispositivo diferencial residual (22, 23) con un circuito de corriente de activación (19), así como con contactos de aislamiento (20), estando el circuito de corriente de activación (19) para el aislamiento de los contactos de aislamiento (20) al menos de manera indirecta en conexión operativa con ellos, presentando el circuito de corriente de activación (19) una primera disposición de circuito (21), para la extensión predefinida de un tiempo de activación del circuito de corriente de activación (19) a razón de un periodo de tiempo predefinido, y que el dispositivo diferencial residual (22, 23) presenta al menos una primera entrada de control (24), para el control de la primera disposición de circuito (21), - estando acoplados el primer dispositivo diferencial residual (22) y el segundo dispositivo diferencial residual (23) con el dispositivo de conmutación (1)por medio de una unidad de acoplamiento (12) en términos de circuitos en paralelo, y estando conectada la primera salida de control (10) en términos de circuitos con la primera entrada de control (24) del primer dispositivo diferencial residual (22), y estando conectada la segunda salida de control con la primera entrada de control (24) del segundo dispositivo diferencial residual (23).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de conmutación
La invención se refiere a una disposición de un primer dispositivo diferencial residual y un segundo dispositivo diferencial residual, así como un dispositivo de conmutación de acuerdo con la reivindicación 1.
Los dispositivos diferenciales residuales están provistos de un dispositivo de prueba para verificar el funcionamiento del dispositivo diferencial residual en cuestión, por lo tanto, la activación al aparecer una corriente de falla. Dado que a este respecto se activa el dispositivo diferencial residual en cuestión, se desconectan las subredes aguas abajo y, en consecuencia, también todos los dispositivos eléctricos conectados. La mayoría de los usuarios de instalaciones eléctricas encuentran esto incómodo, ya que los ajustes individuales se eliminan en muchos dispositivos. Además, existen numerosas instalaciones eléctricas en las que una desconexión daría lugar a problemas graves, ya que, por ejemplo, las instalaciones eléctricas en cuestión realizan tareas de seguridad o controlan procesos técnicos, y por lo tanto una desconexión de las instalaciones en cuestión puede provocar problemas.
Durante los procesos de conmutación, en los cuales se conmuta una corriente de carga de un dispositivo diferencial residual a otro dispositivo diferencial residual, no se puede excluir la aparición temporal de potenciales asimétricos en al menos uno de los dos dispositivos diferenciales residuales. Sin embargo, tales diferencias de potencial pueden actuar como una corriente de falla que hace su aparición en un dispositivo diferencial residual y, en consecuencia, activar el dispositivo diferencial residual sin intención y sin que se produzca una corriente de falla. De este modo se evita, no obstante, posiblemente una conmutación sin interrupción de un dispositivo diferencial residual a otro dispositivo diferencial residual.
El documento EP2107662A2 describe una disposición de protección de corriente de falla con dos circuitos de activación completos con transformadores de corriente de suma dispuestos en serie, los cuales controlan contactos de conmutación dispuestos en paralelo. Cada uno de los dos circuitos de activación presenta una disposición de prueba propia. Por medio del diseño paralelo de los contactos de conmutación, es posible la comprobación de cada uno de los dos circuitos de activación sin interrupción del flujo de corriente a través del dispositivo de protección de corriente de falla.
El documento DE1965425A1 describe un activador de sobre intensidad retardado en el tiempo, sirviendo el transcurso temporal de una corriente como criterio de activación.
El documentoUS2008/013227A1 describe un dispositivo de conmutación controlado por CPU con la capacidad de realizar una autocomprobación sin interrupción. A este respecto está prevista una comprobación independiente de los componentes electrónicos, así como de los mecánicos, del conmutador de protección en cuestión. Durante la autocomprobación, primero se induce una señal de error, así como se supervisa su detección por el pC. Dado que el pC monitorea y controla los contactos de aislamiento del conmutador de protección, que se denominan en el documento US2008/013227A1 únicamente como relés, no es necesario un bloqueo adicional de los relés durante la autocomprobación. A continuación, se comprueban los componentes mecánicos, puenteándose el llamado relé principal y a continuación abriéndose.
El documento US2005/0162788A1 y el documento EP0936716A1 muestran conmutadores de protección, en los cuales el tiempo de retardo para la activación se puede ver influenciado desde el exterior.
Por lo tanto, el objetivo de la invención es proporcionar una disposición del tipo mencionado al principio, con la cual se puedan evitar las desventajas mencionadas y con la cual se soporte la comprobación de funcionamiento del dispositivo diferencial residual sin desconexión de red obligatoria.
De acuerdo con la invención, esto se consigue mediante las características de la reivindicación 1.
De este modo, durante un proceso de conmutación de una corriente de carga, desde un primer dispositivo diferencial residual a un segundo dispositivo diferencial residual, previsto para ser sin interrupción, se puede evitar que uno de los dos dispositivos diferenciales residuales se active a pesar de todo accidentalmente. De este modo se puede evitar una activación errónea del proceso de conmutación. De este modo se pueden evitar desconexiones de red involuntarias en el transcurso de una comprobación de funcionamiento de un dispositivo diferencial residual.
Por medio de un dispositivo de conmutación de este tipo existe la posibilidad de conectar dos dispositivos diferenciales residuales en paralelo, y conmutar una corriente de carga de uno de los dos dispositivos diferenciales residuales al otro dispositivo diferencial residual, sin que se produzca a este respecto una activación de uno de los dos dispositivos diferenciales residuales, y, en consecuencia, una desconexión de red. De este modo se puede realizar la comprobación de funcionamiento en dispositivos diferenciales residuales, sin que se pierdan de este modo configuraciones en dispositivos eléctricos, o sin causar riesgos de seguridad debido a la desconexión de dispositivos importantes. De este modo, se puede sustituir un dispositivo diferencial residual identificado como defectuoso, sin que se tenga que desconectar para este fin la subred eléctrica conectada aguas abajo del dispositivo diferencial residual.
Las reivindicaciones subordinadas 2 a 8 se refieren a otras configuraciones ventajosas de la invención.
La invención se refiere además a un procedimiento para la comprobación de funcionamiento sin interrupción de un primer dispositivo diferencial residual de acuerdo con la reivindicación 9.
Como se explicó al principio, existen problemas en la comprobación de funcionamiento en un dispositivo diferencial residual debido a desconexiones de red como consecuencia, al menos indirecta, de la comprobación de funcionamiento.
Por lo tanto, el objetivo de la invención es indicar un procedimiento del tipo mencionado anteriormente, con el cual se pueden evitar las desventajas mencionadas, y con el cual se hace posible la comprobación de funcionamiento en un dispositivo diferencial residual sin desconexión de red obligatoria.
De acuerdo con la invención esto se consigue mediante las características de la reivindicación 9.
De este modo se puede realizar una comprobación de funcionamiento en un dispositivo diferencial residual sin que se produzca una desconexión de red. De este modo se puede realizar la comprobación de funcionamiento en dispositivos diferenciales residuales sin que se pierdan de este modo configuraciones en dispositivos eléctricos o sin causar riesgos de seguridad debido a dispositivos importantes desconectados.
Las reivindicaciones subordinadas 10 a 12 se refieren a configuraciones ventajosas adicionales de la invención.
La invención se describe con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales solo se representan formas de realización preferentes a modo de ejemplo.
A este respecto muestra:
Fig. 1 un diagrama de bloques de una primera forma de realización de una disposición de un dispositivo de conmutación y dos dispositivos diferenciales residuales, que no se corresponde con la invención;
Fig. 2 un diagrama de bloques de una segunda forma de realización preferente de una disposición de un dispositivo de conmutación y dos dispositivos diferenciales residuales de acuerdo con la invención;
Fig. 3 un diagrama de bloques de una tercera forma de realización de una disposición de un dispositivo de conmutación y dos dispositivos diferenciales residuales, que no se corresponde con la invención;
Fig. 4 una vista axonométrica de una primera configuración estructural de una disposición de un dispositivo de conmutación, dos dispositivos diferenciales residuales y un dispositivo de acoplamiento;
Fig. 5 una primera vista axonométrica de una segunda configuración estructural de una disposición de un dispositivo de conmutación, dos dispositivos diferenciales residuales y un dispositivo de acoplamiento; y
Fig. 6 una segunda vista axonométrica de una segunda configuración estructural de una disposición de un dispositivo de conmutación, dos dispositivos diferenciales residuales y un dispositivo de acoplamiento.
Las Fig. 1 a 6 muestran respectivamente una disposición de un primer dispositivo diferencial residual 22, un segundo dispositivo diferencial residual 23, así como un dispositivo de conmutación 1, estando acoplados el primer dispositivo diferencial residual 22 y el segundo dispositivo diferencial residual 23 con el dispositivo de conmutación 1 por medio de una unidad de acoplamiento en términos de circuitos en paralelo entre sí.
La invención en cuestión se refiere a un procedimiento para la comprobación de funcionamiento sin interrupción, de al menos un primer dispositivo diferencial residual 22, así como a dispositivos para la puesta en práctica ventajosa del procedimiento. A continuación, se describen realizaciones preferentes de los dispositivos en cuestión, no teniendo que estar vinculado el procedimiento de acuerdo con la invención que se describe a continuación preferentemente con la utilización de los dispositivos descritos.
Dichos dispositivos comprenden realizaciones preferentes de un dispositivo diferencial residual 22, 23, un dispositivo de conmutación 1 especial, así como un dispositivo de acoplamiento 12,para la conexión al menos en términos de circuitos y además en particular mecánica, de dos dispositivos diferenciales residuales con el dispositivo de conmutación.
Las Fig. 1 a 3 muestran cada una, entre otras cosas, un diagrama de bloques de una forma de realización cada una diferente de un dispositivo de conmutación 1 con al menos una primera entrada de dispositivo de conmutación eléctrica 2, así como al menos una primera salida de dispositivo de conmutación eléctrica 3 y al menos una segunda salida de dispositivo de conmutación eléctrica 4, estando conectada en un primer estado de funcionamiento del dispositivo de conmutación 1, la primera entrada de dispositivo de conmutación 2 en términos de circuitos con la primera salida de dispositivo de conmutación 3, estando conectada en un segundo estado de funcionamiento del dispositivo de conmutación 1, la primera entrada de dispositivo de conmutación 2 en términos de circuitos con la segunda salida de dispositivo de conmutación 4, estando configurado el dispositivo de conmutación 1 para el paso sin interrupción del primer estado de funcionamiento, al segundo estado de funcionamiento y/o del segundo estado de funcionamiento, al primer estado de funcionamiento.
Por medio de un dispositivo de conmutación 1 de este tipo, existe la posibilidad de conectar dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 en paralelo y conmutar una corriente de carga de uno de los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 al otro dispositivo diferencial residual 22, 23, sin que a este respecto se produzca una activación de uno de los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 y, en consecuencia, una desconexión de red. De este modo se puede realizar la comprobación de funcionamiento de los dispositivos diferenciales residuales 22, 23 sin que, de este modo, se lleguen a perder configuraciones en dispositivos eléctricos o sin causar riesgos de seguridad debido a desconexiones no planificadas de dispositivos eléctricos importantes. De este modo se puede sustituir también un dispositivo diferencial residual 22 identificado como defectuoso, sin que se tenga que desconectar para este fin la subred eléctrica conectada aguas abajo del dispositivo diferencial residual 22, 23, dado que el respectivamente otro dispositivo diferencial residual 23 protege la red eléctrica conectada aguas abajo, así como los consumidores conectados, durante la duración del proceso de intercambio.
El término “sin interrupción” significa preferentemente una conmutación de una corriente de carga desde un dispositivo de conmutación, en el presente caso, por ejemplo, desde el primer dispositivo diferencial residual 22, a otro dispositivo de conmutación, en el presente caso, por ejemplo, al segundo dispositivo diferencial residual 23, sin que por esta razón se produzcan interrupciones en el suministro de energía a componentes conectados aguas abajo, ya sea debido a breves interrupciones de red durante el propio proceso de conmutación o debido a activaciones no intencionadas de al menos uno de los dispositivos diferenciales residuales 22, 23.
Está previsto que el dispositivo de conmutación 1 pueda adoptar un primer y un segundo estado de funcionamiento. Preferiblemente está previsto que el dispositivo de conmutación 1 solo presente estos dos estados de funcionamiento estables y que el paso de uno de estos estados de funcionamiento al respectivamente otro, esté diseñado como proceso de conmutación temporalmente breve, el cual en sí mismo no está previsto como estado de funcionamiento estable.
A modo de perfeccionamiento puede estar previsto que el dispositivo de conmutación 1 presente además un tercer estado de funcionamiento, en el que la primera entrada de dispositivo de conmutación 2 está conectada con la primera salida de dispositivo de conmutación 3 y con la segunda salida de dispositivo de conmutación 4 en términos de circuitos, así como que los pasos del primer o segundo estado de funcionamiento al tercer estado de funcionamiento, así como del tercer estado de funcionamiento al primer o segundo estado de funcionamiento, también estén configurados sin interrupción. De este modo no solo es posible una conmutación sin interrupción de una corriente de carga desde un primer dispositivo diferencial residual 22 a un segundo dispositivo diferencial residual 23 o a la inversa, sino además un funcionamiento en paralelo estable de los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23.
El dispositivo de conmutación 1 presenta - como ya se pensaba -al menos una primera entrada de dispositivo de conmutación eléctrica 2, así como al menos una primera salida de dispositivo de conmutación eléctrica 3 y al menos una segunda salida de dispositivo de conmutación eléctrica 4. Los términos entrada, así como salida se deben interpretar a este respecto preferentemente de tal manera, que los términos usados respectivamente en singular comprenden preferentemente todas las conexiones requeridas de manera funcional de una entrada o salida 2, 3, 4. En las realizaciones preferentes representadas, la primera entrada de dispositivo de conmutación 2 comprende dos conexiones, de igual modo respectivamente la primera y la segunda salida de dispositivo de conmutación 3, 4. Preferentemente una entrada de dispositivo de conmutación 2 presenta el mismo número de conexiones que cada una de las salidas de dispositivo de conmutación 3, 4, presentando también, como la red eléctrica a proteger o a conmutar en conductores, por lo tanto, fases y conductores neutros.
El dispositivo de conmutación 1 presenta preferentemente al menos un conmutador 5, 7, el cual está conectado en un término de circuitos con la primera entrada de dispositivo de control 2, la primera salida de dispositivo de control 3 y la segunda salida de dispositivo de control 4, estando conectada en una primera posición de conmutación del conmutador 5, 7, la primera entrada de dispositivo de control 2 con la primera salida de dispositivo de control 3 en términos de circuitos, y estando conectada en una segunda posición de conmutación del conmutador 5, 7, la primera entrada de dispositivo de control 3 con la segunda salida de dispositivo de control 4 en términos de circuitos. El correspondiente conmutador 5, 7 está configurado a este respecto de tal manera, que el paso desde la primera posición de conmutación a la segunda posición de conmutación, se produce sin interrupción. A este respecto puede estar previsto, que el conmutador 5, 7 presente solo los dos estados de conmutación estables descritos. Además - si el dispositivo de conmutación 1 está diseñado con un tercer estado de funcionamiento descrito anteriormente-también está prevista una correspondiente tercera posición de conmutación, por ejemplo, realizada como posición media del conmutador 5, 7.
De acuerdo con las formas de realización, tal como se representan en las Fig. 1 y 2, preferentemente está previsto que el dispositivo de conmutación 1 presente al menos un conmutador mecánico 5 con contactos de conmutación 6, que se solapan al menos por zonas. Esto se ilustra en las respectivas figuras mediante la representación simbólica del conmutador mecánico 5. Por medio de un conmutador mecánico 5 de este tipo, se puede formar un dispositivo de conmutación 1 que es insensible a interferencias eléctricas, que se puede mantener de manera fácil también en condiciones difíciles.
Preferentemente está previsto que los contactos del conmutador mecánico 5 estén conectados y guiados por medio de un eje de conmutación. Además, está previsto preferentemente que el conmutador mecánico 5 esté conectado con
un interruptor de bloqueo. De este modo, el proceso de conmutación del conmutador mecánico 5 en cuestión se puede predeterminar y controlar de manera positiva.
De acuerdo con la forma de realización, como se representa en la Fig. 3, está previsto que el dispositivo de conmutación 1 presente al menos un conmutador electrónico 7. De este modo puede formarse un dispositivo de conmutación 1, el cual es altamente insensible a las vibraciones mecánicas y permite procesos de conmutación rápidos.
El correspondiente conmutador electrónico 7 está diseñado preferentemente como disposición de circuito que comprende una pluralidad predefinida de triacs 8, como se representa en la Fig. 3. Triac 8 significa a este respecto “interruptor de corriente alterna de tríodo” (“triode alternating current switch”). Sin embargo, puede estar previsto un diseño que comprenda cualquier tipo de disposición de circuito que actúe como conmutador que comprenda semiconductores, estando previsto en particular que el elemento de conmutación esté diseñado como o comprendiendo un transistor.
Preferentemente está previsto que el dispositivo de conmutación 1 presente al menos una unidad de control 9, para el control de los pasos de un estado de funcionamiento a otro estado de funcionamiento. Por medio de una unidad de control 9 de este tipo puede llevarse a cabo y supervisarse activamente el proceso de conmutación. De este modo se puede supervisar, por ejemplo, que en el segundo dispositivo diferencial residual 23 ya se aplica la tensión de red completa, antes de que el primer dispositivo diferencial residual 22 se desconecte, por lo tanto, se separe de la red por el lado de entrada.
La unidad de control 9 está diseñada preferentemente como circuito lógico programable y/o como microprocesador o los comprende. Además, preferentemente está previsto que el dispositivo de conmutación 1 presente una fuente de alimentación para el suministro de energía a la unidad de control 9 que, sin embargo, no se representa en las figuras.
De acuerdo con las formas de realización representadas de un dispositivo de conmutación 1, las cuales presentan todas una unidad de control 9, está previsto que el conmutador mecánico o electrónico 5, 7 esté controlado por la unidad de control 9 y en conexión operativa con ella. De este modo está previsto, por ejemplo, que la unidad de control 9 actúe al menos de manera indirecta, preferentemente a través de un actuador electromecánico, sobre el interruptor de bloqueo; o que en caso de configuración del conmutador 5, 7 como un conmutador electrónico 7, por ejemplo, controle la conexión de puerta de los triacs representados. También puede estar previsto que el conmutador mecánico 5 sea parte de un relé que está dispuesto en el dispositivo de conmutación 1, el cual está controlado por la unidad de control.
De acuerdo con otra forma de realización preferente representada, está previsto que el dispositivo de conmutación 1 comprenda al menos un dispositivo de medición de tensión para medir una tensión en la primera salida de dispositivo de conmutación 3 y/o la segunda salida de dispositivo de conmutación 4. De este modo se puede asegurar que se aplique la tensión de red completa al segundo dispositivo diferencial residual 23 antes de una desconexión del primer dispositivo diferencial residual 22. En este contexto está previsto preferentemente que el dispositivo de medición de tensión esté diseñado como parte de la unidad de control 9 y que la unidad de control 9 esté conectada en términos de circuitos con la primera salida de dispositivo de conmutación 3 y/o la segunda salida de dispositivo de conmutación 4.
El dispositivo de conmutación 1 presenta preferentemente además al menos un elemento de accionamiento 25, el cual preferentemente está conectado de manera operativa - y siempre y cuando esté prevista una de este tipo -con la unidad de control 9, pudiendo estar previsto- por ejemplo, en el caso de dispositivos de conmutación 1 de configuración sencilla -que el elemento de accionamiento 25 esté diseñado, por ejemplo, como elemento de manejo manual del conmutador 5, diseñado como conmutador mecánico 5. Preferentemente y tal como se representa, está previsto que el elemento de accionamiento 25 esté conectado con la unidad de control 9 y actúe sobre ella.
Además, de acuerdo con una forma de realización preferente de un dispositivo de conmutación 1, está previsto que el dispositivo de conmutación 1 presente al menos un medio de señalización 11, en particular óptico, el cual es controlado en particular por la unidad de control 9. De este modo se pueden indicar estados de funcionamiento del dispositivo de conmutación 1 y/o de los dispositivos diferenciales residuales 22, 23 conectados con él. De este modo puede concederse a un usuario una autorización o una orden para el accionamiento del dispositivo de prueba para uno de los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23. En las formas de realización representadas el dispositivo de conmutación 1 presenta dos medios de señalización 11 diseñados como LED. Cabe señalar que conexiones en términos de circuitos entre la unidad de control 9 y los medios de señalización 11 no se muestran en las Fig. 1 a 3.
La Fig. 1 muestra una primera forma de realización de un dispositivo de conmutación 1 en cuestión, un primer y un segundo dispositivos diferenciales residuales 22, 23. Una - no representada - red de suministro de energía está conectada a la primera entrada de dispositivo de conmutación eléctrica 2. Una entrada del primer dispositivo diferencial residual 22 está conectada en términos de circuitos con la primera salida de dispositivo de conmutación 3, y una entrada del segundo dispositivo diferencial residual 23 está conectada con la segunda salida de dispositivo de conmutación 4.
El dispositivo de conmutación 1 presenta un conmutador mecánico 5, el cual está controlado por la unidad de control 9.
De acuerdo con la Fig. 1 el primer y el segundo dispositivo diferencial residual 22, 23 están diseñados como dispositivos diferenciales residuales independientes de la tensión de red, los cuales presentan respectivamente un transformador de corriente de suma 32, un activador de imán permanente 31, así como un circuito de activación o un circuito de corriente de activación 19 y un interruptor de bloqueo 26, el cual controla un eje de conmutación, en el cual están dispuestos contactos de aislamiento 20. En las Fig. 1 a 3 no se representan los detalles del circuito de corriente de activación 19, por lo tanto, todos los componentes o conjuntos constructivos de este circuito de corriente de activación 19. Además, los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 presentan respectivamente un circuito de prueba 30 con un botón de prueba 27 y una resistencia de prueba 28. Cuando los contactos del botón de prueba 27 están cerrados, el circuito de prueba conecta los dos conductores de la red a proteger y guiada por el dispositivo diferencial residual 22, 23, pasando por el exterior del transformador de corriente de suma 32, y simula una corriente de falla de esta manera. Sin embargo, también pueden estar previstos a este respecto diseños distintos a los mostrados.
Los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 representados en la Fig. 1 están equipados preferentemente con una activación de corriente de falla retardada. En el caso de una aparición de una corriente de falla, dichos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 no se activan de manera inmediata, sino solo cuando la corriente de falla todavía está aplicada después de un cierto tiempo. Dichos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 también se denominan como de tipo G o tipo S.
Con una disposición de este tipo de acuerdo con la Fig. 1, es posible una conmutación sin interrupción de la corriente de carga del primer al segundo dispositivo diferencial residual 22, 23, sin que se produzca una activación, siempre que el proceso de conmutación se produzca en un periodo de tiempo más corto que el periodo de tiempo del retardo de activación de los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23.Posiblemente los potenciales asimétricos que hacen su aparición durante el proceso de conmutación no se malinterpretan como corrientes de falla, ya que éstos hacen su aparición solo durante un periodo de tiempo muy corto, dentro del cual no se produce ninguna activación de corriente de falla.
Las Fig. 2 y 3 muestran otras formas de realización de las disposiciones en cuestión.
La estructura básica de una disposición de acuerdo con la Fig. 2 es en gran medida idéntica a una estructura de acuerdo con la Fig. 1, presentando la disposición de acuerdo con la Fig. 2 conjuntos constructivos adicionales y correspondiéndose con la invención.
Los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 de acuerdo con la Fig. 2 están configurados - como no se puede deducir de manera inmediata de la propia Fig. 2 -sin retardo de activación o sin retardo o libres de retardo, y por lo tanto se activan lo más rápido posible cuando se detecta corriente de falla. Para hacer posible una conmutación sin interrupción también con tales dispositivos diferenciales residuales 22, 23, está previsto preferentemente que el dispositivo de conmutación 1 presente al menos una primera salida de control 10 para la influencia predefinida del comportamiento de activación de un dispositivo diferencial residual 22, 23.
El circuito de corriente de activación 19 del primer y del segundo dispositivo diferencial residual 22, 23 de acuerdo con la Fig. 2 presentan además cada uno una primera disposición de circuito 21, para la extensión predefinida de un tiempo de activación del circuito de corriente de activación 19 a razón de un periodo de tiempo predefinido. Dependiendo del diseño del circuito de activación, dicha primera disposición de circuito 21 se puede diseñar de manera diferente. En el ejemplo en cuestión está previsto, por ejemplo, que la primera disposición de circuito 21 esté diseñada para cortocircuitar la conexión entre un devanado secundario del transformador de corriente de suma 32 y el activador de imán permanente 31. Sin embargo, también pueden estar previstos otros mecanismos operativos y disposiciones de circuitos.
De acuerdo con la forma de realización representada de un dispositivo diferencial residual 22, 23, está previsto preferentemente además que el dispositivo diferencial residual 22, 23 presente al menos una primera entrada de control 24 para el control de la primera disposición de circuito 21.
Dependiendo del tipo de control de la primera disposición de circuito 21, puede estar previsto, por ejemplo, un control ejecutado por separado del dispositivo de conmutación 1, estando previsto preferentemente que el dispositivo de conmutación 1 presente al menos una primera salida de control 10, para la influencia predefinida del comportamiento de activación de un dispositivo diferencial residual 22, 23, el cual está conectado preferentemente con la unidad de control 9 en términos de circuitos.
Como se representa en la Fig. 2, el dispositivo de conmutación 1 presenta una primera salida de control 10 y una segunda salida de control, estando conectada la primera salida de control 10 en términos de circuitos con la primera entrada de control 24 del primer dispositivo diferencial residual 22, y estando conectada la segunda salida de control con la primera entrada de control 24 del segundo dispositivo diferencial residual 23. La Fig. 6 muestra un diseño físico de tal disposición en representación despiezada.
También puede estar previsto que uno de los dispositivos diferenciales residuales 22, 23 esté diseñado como dispositivo diferencial residual con activación de corriente de falla retardada, y que el otro dispositivo diferencial residual 23, 22 esté diseñado como dispositivo diferencial residual 22, 23 sin retardo.
La Fig. 3 muestra una tercera forma de realización de una disposición de un dispositivo de conmutación 1 y dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23, estando configurados los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 como dispositivos diferenciales residuales con activación de corriente de falla retardada, y estando configurado el conmutador del dispositivo de conmutación 1 como conmutador electrónico 7, y comprendiendo cuatro triacs, los cuales están controlados cada uno por la unidad de control 9.
Preferentemente está previsto que el dispositivo de conmutación 1, al igual que los dispositivos diferenciales residuales 22, 23, presente una carcasa de material aislante.
Puede estar previsto conectar los dos dispositivos diferenciales residuales 22, 23 y el dispositivo de conmutación 1 en términos de circuitos, por ejemplo, mediante puentes de alambre. Dado que esto es complejo y propenso a errores, está previsto de manera particularmente preferente que los correspondientes componentes estén conectados por medio de un dispositivo de acoplamiento 12 para dispositivos de conmutación eléctricos. Tales dispositivos de acoplamiento 12 para dispositivos de conmutación eléctricos 1 se representan, por ejemplo, en las Fig. 4 a 6, en las que se representan configuraciones preferentes de las disposiciones en cuestión.
Un dispositivo de acoplamiento 12 preferente para dispositivos de conmutación eléctricos presenta al menos una primera entrada 13 y al menos una primera salida 14, estando conectada la primera entrada 13 en términos de circuitos con la primera salida 14, presentando el dispositivo de acoplamiento 12 al menos una segunda entrada 15 y al menos una segunda salida 16, estando conectada la segunda entrada 15 en términos de circuitos con la segunda salida 16, presentando el dispositivo de acoplamiento 12 al menos una tercera entrada 17 y al menos una tercera salida 18, estando conectada la tercera entrada 17 en términos de circuitos con la tercera salida 18.
Preferentemente está previsto, además, quela al menos una primera entrada 13 esté diseñada comprendiendo al menos un terminal de tornillo, y/o que la al menos una segunda y/o tercera entrada 15, 17 y/o la al menos una primera y/o segunda y/o tercera salida 14, 16, 18 estén diseñadas como contacto de enchufe.
La forma de realización de un dispositivo de acoplamiento 12 de acuerdo con las Fig. 5 y 6 está diseñada de la manera preferente descrita anteriormente, presentando la forma de realización en cuestión además los correspondientes contactos y líneas de conexión, para conectar las primeras salidas de control del dispositivo de conmutación 1 con las correspondientes 24 del primer y del segundo dispositivo diferencial residual 22, 23.
La disposición de acuerdo con la Fig. 4 presenta un diseño que difiere de los diseños estructurales descritos además en la invención en cuestión. Esta disposición no presenta ningún dispositivo de conmutación 1, sino solo un dispositivo de control 40. Un dispositivo de control 40 de este tipo está diseñado preferentemente de acuerdo con las formas de realización preferentes de un dispositivo de conmutación 1 en cuestión, no presentando el dispositivo de control 40 mismo ningún conmutador, sino solo las interfaces eléctricas necesarias para el control de un conmutador externo.
La disposición de acuerdo con la Fig. 4 presenta además un dispositivo de acoplamiento/conmutación 41 especialmente diseñado, que comprende un conmutador. Este dispositivo de acoplamiento/conmutación 41 presenta las líneas de suministro correspondientes para las líneas de la red de suministro de energía eléctrica, así como correspondientes salidas para el control del primer o segundo dispositivo diferencial residual 22, 23. El dispositivo de acoplamiento/conmutación 41 comprende además un conmutador, el cual está diseñado de acuerdo con las realizaciones anteriores relativas a conmutadores en un dispositivo de conmutación 1 y, por lo tanto, permite una conmutación sin interrupción de la corriente de carga de uno de los dos dispositivos diferenciales residuales al otro. Además, el dispositivo de acoplamiento/conmutación 41 presenta una interfaz para la recepción de órdenes de conmutación a través del dispositivo de control 40.
La invención en cuestión además se refiere a un procedimiento para la comprobación de funcionamiento sin interrupción de un primer dispositivo diferencial residual 22, guiándose una corriente de carga a través del primer dispositivo diferencial residual 22, conectándose un segundo dispositivo diferencial residual 23 a la corriente de carga por el lado de entrada en paralelo con el primer dispositivo diferencial residual 22, conmutándose la corriente de carga sin interrupción desde el primer dispositivo diferencial residual 22 al segundo dispositivo diferencial residual 23, llevándose a cabo una comprobación de funcionamiento del primer dispositivo diferencial residual 22, conectándose después de la realización con éxito de la comprobación de funcionamiento del primer dispositivo diferencial residual 22, el primer dispositivo diferencial residual 22, conmutándose el primer dispositivo diferencial residual 22 por el lado de entrada a la corriente de carga en paralelo con el segundo dispositivo diferencial residual 23, conmutándose la corriente de carga sin interrupción desde el segundo dispositivo diferencial residual 23 al primer dispositivo diferencial residual 22, y en el cual la corriente de carga que se conmuta sin interrupción desde el segundo dispositivo diferencial residual 23 al primer dispositivo diferencial residual 22, y desconectándose el segundo dispositivo diferencial residual 23.
Con un procedimiento tal, un dispositivo diferencial residual 22, 23 se puede probar en lo que a su funcionamiento se refiere sin interrupción.
A continuación, se describe el desarrollo de una forma de realización particularmente preferente de un procedimiento de acuerdo con la invención, en particular preferida de un procedimiento, no teniendo que llevarse a cabo todos los pasos del procedimiento preferentes descritos.
La corriente de carga fluye a través del dispositivo de conmutación 1, y preferentemente con anterioridad a través del dispositivo de acoplamiento 12, así como a través del primer dispositivo diferencial residual 22 hasta un consumidor. En términos de circuitos, el segundo dispositivo diferencial residual 23 está dispuesto en paralelo al primer dispositivo diferencial residual 22, estando conectado el segundo dispositivo diferencial residual 23 en ese momento, en el sentido de contactos de aislamiento 20 cerrados, sin embargo, no estando unido con la red de suministro de energía por el lado de entrada. Por lo tanto, en este momento, no fluye ninguna corriente de carga a través del segundo dispositivo diferencial residual 23 hacía un consumidor.
Sin embargo, el segundo dispositivo diferencial residual 23 está conectado por el lado de salida o del consumidor con las conexiones correspondientes del primer dispositivo diferencial residual 22, por lo que también su dispositivo de prueba se encuentra esencialmente en el mismo potencial eléctrico que las correspondientes instalaciones del primer dispositivo diferencial residual 22. De acuerdo con una forma de realización preferente del procedimiento de acuerdo con la invención está previsto llevar a cabo antes de la comprobación de funcionamiento adicional de la activación de la corriente de falla del primer dispositivo diferencial residual 22, una comprobación de funcionamiento correspondiente del segundo dispositivo diferencial residual 23, preferentemente mediante la activación correspondiente del botón de prueba 27 del segundo dispositivo diferencial residual 23.
Para la comprobación sin interrupción, el segundo dispositivo diferencial residual 23 se conmuta a la red del suministro de energía por medio del dispositivo de conmutación 1 por el lado de entrada en paralelo al primer dispositivo diferencial residual 22. En este estado, la corriente de carga fluye hacia un consumidor tanto a través del primero, así como también del segundo dispositivo diferencial residual 22, 23, siempre y cuando un consumidor de este tipo sea operado en ese momento.
Preferentemente está previsto que antes de la conmutación sin interrupción del primer dispositivo diferencial residual 22 al segundo dispositivo diferencial residual 23 se compruebe, si el segundo dispositivo diferencial residual 23 está conectado. De este modo se puede evitar una desconexión del primer dispositivo diferencial residual 22, mientras el segundo dispositivo diferencial residual 23 aún no está listo para guiar la corriente de carga.
Si es necesario, puede estar previsto que los circuitos eléctricos de activación 19 del primer y del segundo dispositivo diferencial residual 22, 23 estén inhibidos, o durante la conmutación sin interrupción del primer dispositivo diferencial residual 22 al segundo dispositivo diferencial residual 23, un primer tiempo de activación del primer dispositivo diferencial residual 22 y un segundo tiempo de activación del segundo dispositivo diferencial residual 23 se extiendan de modo pre determinable durante un periodo de tiempo pre determinable. A este respecto, una supresión completa de una activación también puede representar una extensión del tiempo de activación.
A continuación, la corriente de carga se conmuta del primer al segundo dispositivo diferencial residual sin interrupción y, en consecuencia, el primer dispositivo diferencial residual 22 se separa de la corriente de carga, llevándose a cabo este proceso de conmutación preferentemente con un dispositivo de conmutación representado. El primer dispositivo diferencial residual 22 todavía está conectado con el segundo dispositivo diferencial residual 23 por el lado del consumidor.
Siempre y cuando se produzca una inhibición de los circuitos de corriente de activación del primer y del segundo dispositivo diferencial residual 22, 23, esta inhibición se suprime.
Preferentemente está previsto que a continuación de la conmutación sin interrupción del primer dispositivo diferencial residual 22 al segundo dispositivo diferencial residual 23 se emita una primera señal, en particular óptica. De este modo se informa al usuario que se puede realizar una comprobación de funcionamiento de la activación de corriente de falla del primer dispositivo diferencial residual 22. Preferentemente está previsto que de esta manera se informe al usuario de otros estados de funcionamiento o instrucciones, por ejemplo, con respecto a un accionamiento del dispositivo de prueba de un dispositivo diferencial residual específico.
A continuación, se puede comprobar la función de la activación de corriente de falla del primer dispositivo diferencial residual 22. Para este propósito está prevista la activación del botón de prueba 27 del primer dispositivo diferencial residual 22, que se puede realizar de manera manual o - si está previsto en términos de circuitos-por medio de un control de telecomunicaciones del botón de prueba 27, por ejemplo, mediante el dispositivo de conmutación 1. Dado que el primer dispositivo diferencial residual 22 está conectado con el segundo dispositivo diferencial residual 23 por el lado de carga, un circuito de prueba 30 convencional continúa funcionado.
Después de una comprobación exitosa de la función de la activación de corriente de falla del primer dispositivo diferencial residual 22, por lo tanto, siempre que se haya activado con éxito, se produce una conmutación del segundo dispositivo diferencial residual 23 al primer dispositivo diferencial residual 22. A este respecto está previsto que en un primer paso el primer dispositivo diferencial residual 22 se vuelva a conectar. A continuación, el primer dispositivo diferencial residual 22 se conmuta de nuevo a la corriente de carga por el lado de entrada en paralelo al segundo
dispositivo diferencial residual 23 por medio del dispositivo de conmutación 1, y, a continuación, se separa el segundo dispositivo diferencial residual 23 de la corriente de carga por el lado de entrada.
En este estado - siempre y cuando aún no se haya llevado a cabo ya una - está prevista una comprobación de la activación de corriente de falla del segundo dispositivo diferencial residual 23, por ejemplo, accionando el circuito de prueba 30 correspondiente del segundo dispositivo diferencial residual 23.
Durante la comprobación o utilización de dispositivos diferenciales residuales 22, 23, los cuales presentan un retardo de la activación de corriente de falla, solo están previstos preferentemente los pasos de procedimiento descritos anteriormente.
Durante la comprobación o utilización de dispositivos diferenciales residuales 22, 23,los cuales no presentan ningún correspondiente retardo de la activación de corriente de falla, está previsto preferentemente antes o durante un proceso de conmutación de un dispositivo diferencial residual 22, 23 al otro dispositivo diferencial residual 23, 22 -como ya se ha explicado anteriormente -extender el tiempo de activación de los correspondientes dispositivos diferenciales residuales 22, 23 y/o inhibir de manera completa la activación.
Claims (12)
1. Disposición de un primer dispositivo diferencial residual (22), un segundo dispositivo diferencial residual (23), así como un dispositivo de conmutación (1),
• comprendiendo el dispositivo de conmutación (1) al menos una primera entrada de dispositivo de conmutación eléctrica (2), así como al menos una primera salida de dispositivo de conmutación eléctrica (3) y al menos una segunda salida de dispositivo de conmutación eléctrica (4), estando conectada en un primer estado de funcionamiento del dispositivo de conmutación (1), la primera entrada de dispositivo de conmutación (2)en términos de circuitos con la primera salida de dispositivo de conmutación (3), estando conectada en un segundo estado de funcionamiento del dispositivo de conmutación (1), la primera entrada de dispositivo de conmutación (2) en términos de circuitos con la segunda salida de dispositivo de conmutación (4), estando configurado el dispositivo de conmutación (1) para el paso sin interrupción del primer estado de funcionamiento al segundo estado de funcionamiento y/o del segundo estado de funcionamiento al primer estado de funcionamiento, presentando el dispositivo de conmutación (1) al menos una primera salida de control y una segunda salida de control 10 para la influencia predefinida del comportamiento de activación de los dispositivos diferenciales residuales (22, 23) durante la conmutación sin interrupción,
• estando configurado el primer dispositivo diferencial residual (22) y el segundo dispositivo diferencial residual (23) cada uno como dispositivo diferencial residual (22, 23) con un circuito de corriente de activación (19), así como con contactos de aislamiento (20), estando el circuito de corriente de activación (19) para el aislamiento de los contactos de aislamiento (20) al menos de manera indirecta en conexión operativa con ellos, presentando el circuito de corriente de activación (19) una primera disposición de circuito (21), para la extensión predefinida de un tiempo de activación del circuito de corriente de activación (19) a razón de un periodo de tiempo predefinido, y que el dispositivo diferencial residual (22, 23) presenta al menos una primera entrada de control (24), para el control de la primera disposición de circuito (21),
• estando acoplados el primer dispositivo diferencial residual (22) y el segundo dispositivo diferencial residual (23) con el dispositivo de conmutación (1)por medio de una unidad de acoplamiento (12) en términos de circuitos en paralelo, y estando conectada la primera salida de control (10) en términos de circuitos con la primera entrada de control (24) del primer dispositivo diferencial residual (22), y estando conectada la segunda salida de control con la primera entrada de control (24) del segundo dispositivo diferencial residual (23).
2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada por que el dispositivo de conmutación (1) presenta al menos un conmutador mecánico (5) con contactos de conmutación (6) que se solapan al menos por secciones.
3. Disposición según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el dispositivo de conmutación (1 )presenta al menos un conmutador electrónico (7), que comprende en particular al menos un triac (8).
4. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el dispositivo de conmutación (1) presenta al menos una unidad de control (9), para el control de los pasos de un estado de funcionamiento a otro estado de funcionamiento.
5. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el dispositivo de conmutación (1) comprende al menos un dispositivo medidor de tensión, para la medición de una tensión en la primera salida de dispositivo de conmutación (3) y/o en la segunda salida de dispositivo de conmutación (4).
6. Disposición según una de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada por que las salidas de control (10) están conectadas con la unidad de control (9) en términos de circuitos.
7. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que el dispositivo de conmutación (1) presenta al menos un medio de señalización (11), en particular óptico, el cual está controlado en particular por la unidad de control (9).
8. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que el dispositivo de conmutación (1) y la unidad de acoplamiento (12) están diseñados como dispositivo de acoplamiento/conmutación (41).
9. Procedimiento para la comprobación de funcionamiento sin interrupción de un primer dispositivo diferencial residual (22), guiándose una corriente de carga a través del primer dispositivo diferencial residual (22), conmutándose un segundo dispositivo diferencial residual (23) a la corriente de carga por el lado de entrada en paralelo al primer dispositivo diferencial residual (22), que la corriente de carga se conmuta desde el primer dispositivo diferencial residual (22) al segundo dispositivo diferencial residual (23) sin interrupción, que a continuación se lleva a cabo una comprobación de funcionamiento del primer dispositivo diferencial residual (22), que una vez realizada con éxito la comprobación de funcionamiento del primer dispositivo diferencial residual (22) se conecta el primer dispositivo diferencial residual (22), que el primer dispositivo diferencial residual (22) se conmuta a la corriente de carga por el lado de entrada en paralelo al segundo dispositivo diferencial residual (23), que la corriente de carga se conmuta del segundo dispositivo diferencial residual (23) al primer dispositivo diferencial residual (22) sin interrupción, caracterizado por que durante la conmutación sin interrupción del primer dispositivo diferencial residual (22) al segundo dispositivo
diferencial residual (23) y/o del segundo dispositivo diferencial residual (23) al primer dispositivo diferencial residual (22), un primer tiempo de activación del primer dispositivo diferencial residual (22) y un segundo tiempo de activación del segundo dispositivo diferencial residual (23) se extienden de manera pre definible durante un periodo de tiempo pre definible.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por que a continuación se desconecta el segundo dispositivo diferencial residual (23).
11. Procedimiento según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que antes de la conmutación sin interrupción del primer dispositivo diferencial residual (22) al segundo dispositivo diferencial residual (23) se comprueba si el segundo dispositivo diferencial residual (23) está conectado.
12. Procedimiento según la reivindicación 9, 10 u 11, caracterizado por que a continuación de la conmutación sin interrupción del primer dispositivo diferencial residual (2) al segundo dispositivo diferencial residual (23) se emite una primera señal, en particular óptica.
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