ES1058733U - Dispositivo para transformadores. - Google Patents

Dispositivo para transformadores.

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Abstract

1. Dispositivo para transformadores, del tipo de los que están compuestos por un casquillo unido a la cuba del transformador que determina el orificio de comunicación con el interior de la misma y por unos elementos de cierre del citado orificio, caracterizado porque comprende una pieza sellante (1) que se dispone obturando el orificio de comunicación con el interior de la cuba del transformador, realizándose la toma de muestras de líquido dieléctrico, a través de la pieza sellante (1), manteniendo el interior de la cuba aislado del exterior en todo momento, incluso durante la toma de muestras del líquido dieléctrico o durante la reposición del mismo.

Description

Dispositivo para transformadores.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo que permite tanto el vaciado y la toma de muestras del líquido dieléctrico de un transformador, como la reposición de la cantidad de líquido dieléctrico extraída.
La toma de muestras se puede realizar independientemente de las condiciones de temperatura y presión en las que se encuentre el transformador, sin pérdida de hermeticidad ni estanqueidad del mismo.
El dispositivo se puede completar con un tapón de seguridad, con su respectiva junta, que garantiza la estanqueidad del conjunto incluso tras una mala manipulación del dispositivo o tras muchas extracciones de muestras.
Antecedentes de la invención
En la actualidad, los usuarios de la red de distribución de energía eléctrica reciben, en la mayoría de los casos, alimentación de energía de baja tensión, a partir de un transformador de alta tensión / baja tensión.
Los transformadores actualmente en funcionamiento en la red de distribución comprenden, de forma clásica, una cuba metálica que debe ser capaz de soportar sin deformaciones permanentes la sobrepresión y el vacío que pueden producirse en las condiciones extremas de servicio del transformador, conteniendo en su interior los arrollamientos primario y secundario de transformación. Estos arrollamientos, acoplados electromagnéticamente, habitualmente son aislados eléctricamente por medio de un aislante a base de papel y se sumergen en un líquido dieléctrico como puede ser, por ejemplo, un aceite mineral, contenido en la cuba que hace de aislante dieléctrico y refrigerante.
En las revisiones periódicas que se realizan a los transformadores, se puede extraer una muestra del líquido aislante para poder analizar el estado en el que se encuentra dicho líquido, resultando conveniente, tras esta extracción, reponer la misma cantidad de líquido aislante que la extraída, para dejar el transformador en condiciones exactas a las iniciales.
Para llevar a cabo dichas extracciones, se utilizan unos dispositivos de vaciado y toma de muestras del líquido aislante que están dispuestos en el fondo del transformador y que están constituidos generalmente por un casquillo roscado o soldado en el fondo del transformador, provisto de un orificio lateral a través del cual se extrae, a chorro, la muestra de líquido correspondiente. En el interior de este casquillo se encuentra roscado un cuerpo cilíndrico que, en posición de cerrado, obtura el orificio lateral impidiendo la salida del líquido dieléctrico, mientras que cuando se encuentra parcialmente desenroscado libera el citado orificio permitiendo la salida del líquido dieléctrico. El conjunto se completa con una junta de estanqueidad exterior y un capuchón que se rosca sobre la brida de acoplamiento del casquillo protegiendo el conjunto. Este dispositivo está normalizado con el siguiente n° UNE 21428 -1.
También son conocidos dispositivos de extracción de muestras que están compuestos por un anillo que cuenta con un orificio central y un rebaje axial para la salida de líquido dieléctrico. Este anillo se cierra mediante un tapón cuya posición permite un mayor o menor flujo de salida de líquido a través del rebaje, completándose el sistema con una junta de hermeticidad que queda dispuesta entre ambos elementos en la posición de cierre del tapón. Este dispositivo está sujeto a la norma UNE- EN 50216-4.
El llenado de la cuba del transformador o líquido dieléctrico se realiza a través del mismo dispositivo, utilizando para ello una bomba adecuada al efecto.
El empleo de estos dispositivos de vaciado y de toma de muestras de líquidos dieléctricos presenta el inconveniente de que establece una comunicación directa entre el interior de la cuba, donde se encuentra el líquido dieléctrico, y el exterior, lo que conlleva la pérdida de estanqueidad del transformador durante la realización de estas operaciones. En concreto se genera la entrada de aire durante la extracción de muestras cuando el transformador esta sometido a presiones negativas, generalmente debidas a que la toma de muestras se realiza a temperaturas ambiente inferiores a la que se encuentra el líquido dieléctrico, creándose una cámara de aire en la parte superior del transformador que podría dar lugar a averías posteriores.
De la misma manera, cuando en el interior del transformador existe una sobrepresión debido a la toma de muestras a temperaturas del líquido dieléctrico superiores a la del llenado en fábrica, el empleo de este dispositivo de vaciado y toma de muestras del líquido dieléctrico puede suponer el riesgo de proyección del líquido caliente sobre personas o enseres.
Además, la extracción como se ha indicado, se realiza a chorro, a través de unos orificios previstos en el dispositivo de extracción, por lo que no es posible controlar de manera precisa la cantidad de líquido dieléctrico que se extrae.
Por otra parte, si se quisiera utilizar tanto el dispositivo de llenado de la tapa del transformador como el dispositivo de vaciado y toma de muestras del líquido dieléctrico para rellenar el transformador con la cantidad extraída en la toma de la muestra, se rompería también la hermeticidad y estanqueidad del transformador generándose salidas descontroladas de aceite en el caso de que este esté sometido a sobrepresión interior o entradas de aire en el caso en el que el transformador esté en depresión interior. Además, en cualquiera de los casos se perdería nivel de aceite en el interior de los aisladores siendo imposible recuperarlo de nuevo sin desmontar los aisladores.
Descripción de la invención
El dispositivo objeto de la invención posibilita tanto la toma de muestras de líquido dieléctrico del transformador como la posterior reposición de la misma cantidad de líquido dieléctrico extraído, manteniendo la estanqueidad del transformador y, por tanto, resultando independiente de las condiciones de temperatura y presión en las que se encuentre el interior del transformador y por tanto el líquido dieléctrico.
Para ello, el dispositivo de la invención se basa en la incorporación de una pieza sellante, de material elastomérico, que se dispone cerrando el orificio de comunicación con el interior de la cuba del transformador y que se mantiene en esa posición en todo momento, incluso durante las operaciones de tomas de muestras y reposición del líquido dieléctrico. Estas operaciones se realizan a través de la pieza sellante, utilizando para ello una jeringa o similar que se introduce atravesando el material elastomérico de forma que una vez extraída la jeringa, el material elastomérico recupera su posición. De esta manera, en ningún momento durante las operaciones de extracción o reposición el líquido dieléctrico contenido en la cuba del transformador está en contacto con el aire, manteniéndose así las condiciones de estanqueidad y hermeticidad del conjunto.
El dispositivo de la invención está compuesto por un cuerpo cilíndrico hueco, en cuyo interior se aloja la pieza elastomérica, cuerpo que se acopla sobre el casquillo unido al transformador, quedando la pieza sellante apretada entre el casquillo y el cuerpo cilíndrico, obturando el orificio central del casquillo.
La base del cuerpo cilíndrico presenta un orificio que permite acceder a la pieza sellante mediante la jeringa u otro útil de extracción.
El dispositivo de la invención se puede completar con un tapón de seguridad, con su junta correspondiente, que aporta una mayor seguridad en lo que se refiere a la estanqueidad del conjunto incluso tras una mala manipulación del dispositivo o tras muchas extracciones de muestras y que se acopla, mediante la correspondiente rosca, en el orificio de la base del cuerpo cilíndrico. También puede incorporar un capuchón exterior que cubre y protege el dispositivo completo.
El cuerpo cilíndrico puede montarse también interiormente al casquillo, de acuerdo con la Norma UNE21428-1, en cuyo caso la pieza sellante se mantiene apretada en su posición mediante un elemento de apriete adicional que se aloja también en el interior del cuerpo cilíndrico.
En ambos casos, se garantiza la estanqueidad y la hermeticidad de la cuba del transformador tras una extracción o una reposición de la misma cantidad del líquido dieléctrico, evitando los riesgos de proyección del líquido dieléctrico al operario o enseres, así como averías debidas a introducciones no deseadas de aire dentro del transformador que generarían cámaras de aire en la parte superior del mismo, permitiendo a su vez la extracción medida de la cantidad deseada del líquido dieléctrico a analizar y el posterior rellenado sin perdida de hermeticidad ni estanqueidad del transformador.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1. - Representa el despiece de una realización del dispositivo objeto de la invención compuesto por un cuerpo principal cilíndrico (3), una pieza sellante (1) que se aloja entre dicho cuerpo (3) y el casquillo roscado (4) y un tapón de seguridad (5) con su correspondiente junta (6).
Figura 2. - Representa una perspectiva de la realización del dispositivo para transformadores de la figura 1 una vez montado.
Figura 3. - Representa el despiece del dispositivo de vaciado y toma de muestras a que hace referencia la norma UNE 21428-1.
Figura 4. - Representa una perspectiva del dispositivo de vaciado y toma de muestras de la figura 3 una vez montado.
Figura 5. - Representa el despiece de uno de los dispositivos de vaciado y toma de muestras que hace referencia la norma UNE-EN 50216-4.
Figura 6. - Representa una perspectiva del dispositivo de vaciado y toma de muestras de la figura 5 una vez montado.
Figura 7. - Representa el despiece del dispositivo para transformadores de la invención modificado para cumplir la norma UNE 21428-1.
Figura 8. - Representa una perspectiva de la realización del dispositivo para transformadores de la figura 7 una vez montado.
Figura 9. - Representa el despiece de una realización del dispositivo de la invención, similar al de la figura 1, incorporando un capuchón exterior de protección (9).
Figura 10. - Representa una perspectiva de la realización del dispositivo para transformadores de la figura 9 una vez montado.
Realización preferente de la invención
El dispositivo (7) objeto de la presente invención, esta formado por un cuerpo principal (3), con forma sensiblemente cilíndrica y hueco, en cuyo interior se aloja una pieza sellante (1) de un material elastomérico compatible con el líquido dieléctrico.
Una vez introducida la pieza sellante (1) en el cuerpo principal (3), este último se rosca exteriormente a un casquillo (4) que se encuentra unido a la cuba (2) del transformador, bien por soldadura, roscado, etc. de manera que la pieza sellante (1) queda fijada entre el casquillo (4) y el cuerpo (3), cerrando el orificio de comunicación con el interior de la cuba del transformador, garantizando la estanqueidad y la hermeticidad de la cuba (2) del transformador. El cuerpo (3) presenta un orificio que deja acceso a la pieza sellante (1), para permitir la toma de muestras como se describirá más adelante.
Con este dispositivo el vaciado del transformador se realiza simplemente desenroscando el cuerpo principal (3) del casquillo (4).
Para la extracción de la muestra del líquido dieléctrico del transformador se atraviesa la pieza sellante (1) mediante una jeringuilla provista de aguja de tal modo que ésta pasa hasta el otro lado de la pieza (1), quedando así en contacto con el líquido dieléctrico interior del transformador, pero sin que el citado líquido quede en comunicación con el exterior. Tirando del émbolo de la jeringuilla se extrae la cantidad deseada de líquido dieléctrico.
Una vez sacada la aguja de la jeringuilla, la pieza sellante (1), debido sus propiedades elásticas, recupera su forma garantizando la estanqueidad del transformador, independientemente de las condiciones internas de presión y temperatura.
Para mayor seguridad se dispone de un tapón de seguridad (5) con su correspondiente junta (6) roscado en el orificio de la base del cuerpo principal (3), que asegura la estanqueidad del conjunto incluso tras una mala manipulación del dispositivo (7) o tras muchas extracciones de muestras que puedan degenerar en el consiguiente deterioro de la pieza sellante (1), reduciendo la probabilidad de riesgos para el operario debido a la proyección del líquido dieléctrico o para el propio equipo debido a la introducción de aire que cree cámaras de aire en el interior del transformador que pueden generar averías posteriores. También puede completarse el dispositivo (7) con un capuchón de seguridad (9) que cubre el cuerpo principal (3), o incluso el cuerpo principal (3) y el tapón de seguridad (5), tal y como se observa en las figuras 7 a 10.
De igual modo, dicho dispositivo (7) permite el rellenado del transformador con un volumen de líquido aislante igual al extraído en la muestra tomada, sin que dicha maniobra genere inclusiones de aire o vertidos de aceite en función de que el transformador este en depresión o en sobrepresión respectivamente. La maniobra a realizar es la inversa a la anteriormente descrita, esto es, partiendo de una jeringuilla provista de aguja y llena de la cantidad de líquido aislante que se quiera inyectar, se desenrosca el tapón de seguridad (5) y se traspasa con la aguja de la jeringuilla la pieza sellante (1), una vez la jeringuilla llegue al otro lado de la pieza sellante (1) y por tanto esté en contacto con el líquido aislante interior al transformador (2),empujando el émbolo de la jeringuilla se introduce el líquido aislante que la misma contiene, dejando el transformador (2) en la condición de volumen de aceite inicial previa a la extracción de la muestra.
En las figuras 7 y 8, se representa una variante del dispositivo de la invención, para adaptarse a la norma UNE-21428-1 en la cual se utiliza un casquillo roscado interiormente, con un orificio de salida lateral y por un cuerpo cilíndrico (3) que se rosca interiormente al citado casquillo. En este caso, la pieza sellante (1) queda alojada en el interior del cuerpo cilíndrico (3) y apretada mediante un elemento adicional (8) que se aloja también en el interior del cuerpo cilíndrico (3). En esta versión se ha incluido también un capuchón (9) que se acopla sobre el conjunto asegurando la estanqueidad y hermeticidad del conjunto.

Claims (11)

1. Dispositivo para transformadores, del tipo de los que están compuestos por un casquillo unido a la cuba del transformador que determina el orificio de comunicación con el interior de la misma y por unos elementos de cierre del citado orificio, caracterizado porque comprende una pieza sellante (1) que se dispone obturando el orificio de comunicación con el interior de la cuba del transformador, realizándose la toma de muestras de líquido dieléctrico, a través de la pieza sellante (1), manteniendo el interior de la cuba aislado del exterior en todo momento, incluso durante la toma de muestras del líquido dieléctrico o durante la reposición del mismo.
2. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la pieza sellante (1) es de material elastomérico.
3. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el casquillo (4) presenta una configuración cilíndrica que es obturado por la pieza sellante (1).
4. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 1ª, caracterizado porque sobre el casquillo (4) se acopla un cuerpo (3) cilíndrico y hueco, en cuyo interior se aloja la pieza sellante (1), presentando dicho cuerpo (3) un orificio a través del cual queda accesible la pieza sellante (1).
5. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 4ª, caracterizado porque la extracción de líquido dieléctrico y su reposición se realiza mediante una jeringa que introduciéndose por el orificio superior del cuerpo cilíndrico (3), atraviesa la pieza sellante (1).
6. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 1ª, caracterizado porque incorpora un elemento de apriete hueco adicional (8) que se monta sobre la pieza sellante (1).
7. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el conjunto formado por el casquillo (4), cuerpo cilíndrico (3) y pieza sellante (1) está cubierto por un capuchón de seguridad (9) que proporciona un mayor grado de protección mecánica, estanqueidad y hermeticidad del conjunto.
8. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el cuerpo principal (3) se cierra mediante un tapón de seguridad (5) que asegura la estanqueidad y la hermeticidad del conjunto.
9. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 7ª, caracterizado porque el tapón de seguridad (5) va roscado en el orificio superior del cuerpo principal (3).
10. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 8ª, caracterizado porque entre el tapón de seguridad (5) y el cuerpo principal (3) se incorpora una junta plana (6).
11. Dispositivo para transformadores, según reivindicación 9ª, caracterizado porque la junta (6) es una arandela cuyo perímetro interior esta cubierto con un material elastomérico que aumenta el grado de estanqueidad del dispositivo (7).
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