ES1078155U - Transformador de tensión/intensidad - Google Patents

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Abstract

1. Transformador de tensión/intensidad del tipo transformadores de medida y protección para alta, media o baja tensión y de los que comprenden un núcleo magnético junto con devanados primario y secundario y unas conexiones primaria y secundaria, caracterizado en que el ensamblaje del núcleo magnético junto con los devanados primario y secundario y las conexiones primaria y secundaria se moldean en resina, quedando totalmente embebidos dentro de una masa de resina que conforma todo el cuerpo exterior o carcasa mono-pieza del transformador, de tal manera que al menos una porción interior de los bornes de las respectivas conexiones primaria y secundaria del transformador o bien una porción del cable de las respectivas conexiones primaria y secundaria queda totalmente embebida dentro de dicha masa de resina, de modo que la superficie de contacto de la conexión primaria y la/s conexión/es secundaria/s con la carcasa quedan totalmente aisladas contra el agua.2. Transformador de tensión/intensidad según la primera reivindicación, caracterizado en que el tipo de resina utilizada para conformar por moldeo la carcasa exterior será resina tipo epoxi.3. Transformador de tensión/intensidad según la primera reivindicación, caracterizado en que dicho carcasa de resina se podrá recubrir exteriormente de una capa de metalizado, adaptada para prevenir la acción perjudicial de los agentes externos que actúan a lo largo de la vida del transformador, así como para ejercer de masa y por lo tanto servir de aislante eléctrico.4. Transformador de tensión/intensidad según la tercera reivindicación, caracterizado en que dicha capa de metalizado se podrá recubrir exteriormente de otra capa de silicona, para proporcionar aún más aislamiento contra el agua.5. Transformador de tensión/intensidad según la primera reivindicación, caracterizado en que la carcasa de resina se podrá recubrir exteriormente por una capa de silicona o material similar, para proporcionar un mayor grado de aislamiento contra el agua.

Description

"TRANSFORMADOR DE TENSIÓN/INTENSIDAD"
OBJETO DE LA INVENCIÓN:
La presente invención se refiere a un transformador de medida y protección para alta, media o baja tensión, de los que comprenden un núcleo magnético junto con devanados primario y secundario, todos estos elementos se moldean exteriormente con resina, conformando un cuerpo exterior mono-pieza de resina, siendo el principal objeto de la presente invención el obtener un diseño de transformador con todas las garantías de seguridad y de durabilidad especialmente bajo condiciones ambientales de gran o de extrema humedad.
CAMPO DE LA INVENCIÓN:
Tales transformadores de alta, media o baja tensión son equipos que se instalan convencionalmente en distintos puntos de las líneas de alta o media tensión de una red de distribución eléctrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN:
Los transformadores de medida sirven principalmente para instalar instrumentos, contadores y relés protectores en circuitos de media o alta tensión, y su misión es la de aislar los circuitos de medida o de relés, . permitiendo de ese modo una mayor normalización en la construcción de contadores, instrumentos o relés.
El proceso de fabricación de los transformadores al ta, media o baja convencionales consiste en la fabricación del núcleo y devanados, y la conformación por moldeo del cuerpo exterior del transformador de resina. De los bobinados salen respectivamente las conexiones primaria y secundaria. Son precisamente estas conexiones primaria y secundaria muy susceptibles a
poder
ser fácilmente dañadas por los agentes externos, y
por
consiguiente dañar todo el funcionamiento del
transformador.
Es decir que uno de los principales inconvenientes de este tipo de transformadores es su gran
vulnerabilidad en situaciones o ambientes húmedos o bien en ambientes sumergidos, puesto que no están suficientemente preparados para soportar estas circunstancias extremas, lo cual implica que tales transformadores se puedan dañar total o parcialmente debido a la exposición continua o esporádica en dichos ambientes húmedos.
Si tenemos en cuenta que estos transformadores se instalan sobre múltiples tipos de terrenos, habitualmente dentro de unos recintos de mayor tamaño para su protección (comúnmente llamado "casetas"), es fácil entender que las situaciones climatológicas de lluvia, inundaciones, o humedad pueden provocar una inundación en dichos casetas y por lo tanto afectar inevitablemente al funcionamiento correcto del o de los transformadores que se encuentran aloj ados en su interior, lo cual provoca la interrupción de las protecciones eléctricas de toda zona o área eléctrica, hasta que se logre reparar la avería y se reanude el servicio eléctrico.
La solución utilizada hasta la fecha para solventar esta problemática ha consistido en aislar contra el agua y la humedad toda el área exterior de la caseta de los transformadores, preferentemente fabricada de hormigón, donde se instalan los transformadores de tensión, mediante la aplicación y sellado de un material o elemento aislante al agua. Sin embargo, tal solución presenta unos costes asociados muy elevados de sellar todo el contorno exterior de la caseta de transformadores.
Es, por todo ello que, el obj eto de la presente
invención es superar las desventajas asociadas a la técnica anterior y proporcionar un nuevo diseño de ensamblaje de transformador de baja, media o alta tensión capaz de soportar condiciones ambientales de muy elevada humedad y potencialmente inundables, así como soportar de ser capaz de ser sumergido dentro del agua sin que se averíe o estropee.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN:
La presente invención propone un transformador de alta, media o baja tensión que comprende un núcleo magnético junto con devanados primario y secundario y unas conexiones primaria y secundaria del transformador, con la particularidad de que todos estos elementos se moldean quedando totalmente embebidos dentro de una masa de resina que conforma todo el cuerpo exterior o carcasa mono-pieza del transformador, de tal manera que al menos una porción interior de los bornes de las respectivas conexiones primaria y conexión/es secundaria/s del transformador quedan totalmente embebidas dentro de dicha masa de resina, de modo que la superficie de contacto de la conexión primaria y la/s conexión/es secundaria/s con la carcasa quedan totalmente aisladas contra el agua, estando adaptado dicho transformador para poderse sumergir dentro del agua y también soportar condiciones en ambientes húmedos con niveles hidrófilos extremadamente altos.
La conexión primaria del transformador se dispone en la parte superior del transformador, mientras que las conexiones secundarias del transformador se encuentran en la parte inferior. Dichas conexiones pueden ser conectores (es decir bornes metálicos) o simplemente cables, dependiendo del tipo de transformador. La/s ci tada/ s conexión/es secundaria/ s irá/n preferentemente
por parej as, es decir que podrán ser 2, 4, 6, etc.,
aunque también puede ser una de sola.
Tal y como se ha dicho previamente, en el caso de que las conexiones primaria y conexiónles secundarials sean conectores (es decir bornes metálicos), al menos una porción interior de los bornes de los respectivos conectores primario y secundarials del transformador quedan totalmente embebidos y prisioneros dentro de dicha masa de resina; pero según es una segunda opción de realización de la invención, dichas conexiones primaria y conexión les secundarials podrán ser simples cables, de manera que una porción de dichos cables queda totalmente embebida y prisionera dentro de dicha masa de resina, con el fin de que la superficie de contacto de los respectivos cables con la carcasa mono-pieza queden totalmente aisladas contra el agua.
Dicha capa de resina que conforma la carcasa exterior del transformador se fabrica a partir de la técnica de moldeo en resina. En el caso que las conexiones sean por conectores, dichos conectores antes de la operación de moldeo de la resina se colocan en la posición adecuada dentro del alojamiento del molde para que se vierta la resina sobre de dicho conector y quede parcialmente embebido dentro de la masas de resina por su porción más frontal. Justamente dicha porción más frontal sirve para el acople con un conector exterior.
El tipo de resina utilizada para conformar en una sola pieza por moldeo la carcasa exterior será
preferiblemente
resina tipo epoxi, la cual presenta una
excelentes
propiedades de aislante eléctrico, aunque
alternativamente
otras resinas con propiedades
equivalentes
se pueden emplear.
El grosor de la pared de masa de resina que habrá hasta el devanado irá en función de la tensión de aislamiento requerida en cada tipo de transformador, por ejemplo de unos pocos milímetros a unos centímetros.
Opcionalmente, dicha carcasa de resina se podrá recubrir exteriormente por una capa de metalizado, adaptada para prevenir la acción perjudicial de los agentes externos que actúan a lo largo de la vida del transformador, así como para ej ercer de masa y por lo tanto servir de aislante eléctrico.
Según es una segunda opción de la invención, dicha carcasa de resina se podrá recubrir exteriormente por
una
capa de silicona o material similar, para
proporcional
un mayor grado de aislamiento contra el
agua.
Según es una tercera opción de la invención, dicha carcasa de resina se podrá recubrir exteriormente de una capa de metalizado, y sobre de dicha capa se podrá recubrir exteriormente de una segunda capa de silicona, para con ello proporcional un doble aislamiento o protección contra los agentes externos y contra el agua.
Ambas capas (capa de metalizado i capa de silicona) se aplicarán mediante técnicas de proyección u otras técnicas de pintura equivalentes.
También se dispondrá de una conexión tierra, dispuesta cerca de la conexión secundaria.
Opcionalmente, el núcleo magnético j unto con devanados primario y secundario se podrán disponer inicialmente dentro de una carcasa de plástico ajustada alrededor de la totalidad o de parte del núcleo del transformador que sirve de soporte para ciertos elementos auxiliares, y a continuación se moldean dentro del alojamiento de resina que al fraguar conformará una carcasa exterior mono-pieza de resina.
Ventajosamente, se ha probado empíricamente que este transformador se puede sumergir dentro del agua, hasta alcanzar una profundidad hasta 20 metros sin dañarse, y también soporta las condiciones en ambientes húmedos con niveles hidrófilos extremadamente altos.
Se podrá comprender que la configuración exterior
del cuerpo del transformador podrá variar según las especificaciones de cada caso de transformador, teniendo preferentemente una configuración exterior sensiblemente prismática.
El procedimiento de ensamblaje del transformador objeto de la presente invención comprende principalmente las siguientes etapas:
Se conectan los cables de los distintos elementos auxiliares tales como el conector primario y el conector secundario en el devanado, y luego de monta todo este conjunto en el núcleo.
-
Se coloca después este conjunto ensamblado a posición dentro de un molde, se cierra el molde y se vierte en su interior la masa de resina.
Opcionalmente se recubre exteriormente la carcasa de resina con una capa de metalizado o silicona.
También opcionalmente dicha capa de metalizado se recubre exteriormente de otra capa de silicona.
Preferentemente, la operación de moldeo de la masa de resina se realizará al vacío.
Descripción de las figuras:
La figura nO 1 es una vista en perspectiva frontal de la parte exterior del transformador objeto de la presente invención.
La figura n° 2 es una vista frontal seccionada de la del transformador mostrado en la figura nO lo La figura nO 3 es una vista lateral seccionada de la del transformador mostrado en la figura n° lo
La figura nO 4 es una vista frontal seccionada de la del transformador, según es la segunda realización preferida de la presente invención.
Sigue a continuación una relación detallada de los
principales elementos de la invención y que se muestran acompañados de un número en las figuras adj untas; (10) transformador, (11) masa de resina, (12) recubrimiento exterior de metalizado o silicona, (13) núcleo magnético, (14) devanados, (15) tapa conector primario
(16), (16) conector primario, (16') cable primario, (18) conectores secundarios, (18') cables secundarios, (19) base de fijación, (20) orificios para los medios de anclaj e, (21) cable del primario, (22) cable del secundario. Descripción de una de las realizaciones de la invención:
En una de las realizaciones p r eferidas de la invención, y tal y como puede verse en la figura n° 1, el transformador (lO) ilustrado se refiere a un transformador de medida de media tensión monofásico de 1 polo aislado para 50-60Hz., que comprende un núcleo magnético (13) junto con devanados primario y secundario
(14) y una conexión primaria (16) y dos conexiones secundarias (18), todo ello ubicado dentro de una carcasa exterior formada por una masa de resina (11) que se moldea alrededor de dichos componentes (13, 14, 16, 18) dentro de un molde (no mostrado en las figuras), de tal manera que parte de los bornes metálicos (16a, lSa) de las conexiones primaria (16) Y secundarias (18) del transformador (10) quedan embebidos dentro de dicha masa de resina (11).
En el caso particular de la realización de las figuras nO 1-3, la conexión primaria del transformador
(10) formada por un conector (16) se dispone en la parte superior central del transformador (10), y se encuentra parcialmente cubierta por la masa de resina (11) que conforma una porción superior de configuración sensiblemente cilíndrica en la cual sobresale una parte del borne primario (16a). La configuración exterior de la conexión primaria (16 ) también podrá tener otras formas: por ejemplo tronco-cónica u otras.
En el caso particular de la realización de las figuras nO 1-3, las conexiones secundarias del transformador (10) formadas por una pareja de conectores
(18) se encuentran en la parte inferior de uno de los laterales del transformador (10). Dichas conexiones secundarias también se podrán disponer en otras partes de la zona inferior del transformador. De la misma manera que con el conector primario (16), las dos partes más interiores de los bornes metálicos (18a) de los dos conectores secundarios (18) se encuentran embebidas dentro de la masa de resina (11).
En el caso particular de la segunda realización correspondiente a la figura nO 4, la conexión primaria
(16) del transformador (10) está formada por un simple cable (16') que se dispone saliendo de la parte superior central del transformador (10) , Y se encuentra parcialmente cubierto por la masa de resina (11) que conforma una porción superior de configuración sensiblemente cilíndrica, de modo que la parte exterior del cable (16') sobresale para su conexión. Por su parte, las conexiones secundarias del transformador (10)
están
formadas por sendos cables (18'), los cuales se
encuentran
totalmente sujetos y embebidos en la masa de
resina
(11) que conforma la carcasa, de modo que no
existe
orificio alguno por donde se pueda escolar el
agua
hacia el interior del transformador (10).
Descri ta
suficientemente la presente invención en
correspondencia
con las figuras anexas, fácil es
comprender que podrán introducirse en la misma, cualesquiera modificaciones de detalle que se estimen convenientes, siempre y cuando no se altere la esencia de la presente invención que queda resumida en las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    la -"TRANSFORMADOR DE TENSIÓN/INTENSIDAD" del tipo transformadores de medida y protección para alta, media
    o baja tensión y de los que comprenden un núcleo magnético junto con devanados primario y secundario y unas conexiones primaria y secundaria, caracterizado en que el ensamblaje del núcleo magnético junto con los devanados primario y secundario y las conexiones primaria y secundaria se moldean en resina, quedando totalmente embebidos dentro de una masa de resina que conforma todo el cuerpo exterior o carcasa mono-pieza del transformador, de tal manera que al menos una porción interior de los bornes de las respectivas conexiones primaria y secundaria del transformador o bien una porción del cable de las respectivas conexiones primaria y secundaria queda totalmente embebida dentro de dicha masa de resina, de modo que la superficie de contacto de la conexión primaria y la/s conexión/es secundaria/s con la carcasa quedan totalmente aisladas contra el agua.
    2 a -"TRANSFORMADOR DE TENSIÓN/INTENSIDAD" según la primera reivindicación, caracterizado en que el tipo de resina utilizada para conformar por moldeo la carcasa exterior será resina tipo epoxi.
    3a
    -
    "TRANSFORMADOR DE TENSIÓN/INTENSIDAD" según la primera reivindicación, caracterizado en que dicho carcasa de resina se podrá recubrir exteriormente de una capa de metalizado, adaptada para prevenir la acción perjudicial de los agentes externos que actúan a lo largo de la vida del transformador, así como para ejercer de masa y por lo tanto servir de aislante eléctrico.
    4 a -"TRANSFORMADOR DE TENSIÓN/INTENSIDAD" según la tercera reivindicación, caracterizado en que dicha capa de metalizado se podrá recubrir exteriormente de otra
    capa de silicona, para proporcional aún más aislamiento contra el agua. 5 a -"TRANSFORMADOR DE TENSIÓN/INTENSIDAD" según la primera reivindicación, caracterizado en que la carcasa
    5 de resina se podrá recubrir exteriormente por una capa de silicona o material similar, para proporcional un mayor grado de aislamiento contra el agua.
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