ES2144880T5 - Conmutador de carga. - Google Patents
Conmutador de carga.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN INTERRUPTOR (1) DE CARGA PARA VOLTAJES EN EL CAMPO DE KV, CON UNA CAMARA (2) DE INTERRUPTOR DE VACIO QUE ESTA RODEADA DE MANERA LIBRE DE ESPACIO MEDIANTE UN MANGUITO (4) FORMADO A BASE DE MATERIAL ELASTOMERO, TENIENDO ALTA RESISTENCIA DIELECTRICA. EL MANGUITO (4) ESTA SUJETO EN CUANTO A GIRO MEDIANTE DOS MITADES (11 Y 12) DE LA CARCASA DE UN DISPOSITIVO (1) INTERRUPTOR DE CARGA. DE ESTA FORMA LA DESCARGA DISRUPTIVA DE ALTA TENSION ENTRE LAS PLACAS EXTREMAS (24 Y 25) DE LA CAMARA (2) DE INTERRUPTOR DE VACIO, SE PREVIENE EFECTIVAMENTE DURANTE LAS OPERACIONES DE CONEXION SIN NECESIDAD DE MEDIOS LIQUIDOS O GASEOSOS. DE ESTA FORMA, EN CONTRASTE CON DISPOSITIVOS INTERRUPTORES DE CARGA CONVENCIONALES, ES INNECESARIA LA MONITORIZACION COMPLICADA Y NO ES PELIGROSO PARA EL MEDIO AMBIENTE EL DISPOSITIVO INTERRUPTOR DE CARGA.
Description
Conmutador de carga.
La invención se refiere a un conmutador de carga
según el preámbulo de la reivindicación 1.
Semejantes conmutadores de carga -véase por
ejemplo el documento DE-U-93 14
754- se conocen, por ejemplo, como interruptores seccionadores para
ruptura de carga en la explotación ferroviaria. Aquí la cámara de
conmutación al vacío, en la posición conectada con el mecanismo de
maniobra alojado en una carcasa de material aislante, está
eléctricamente en derivación respecto a la vía principal de
circulación de la corriente, diseñada para la plena corriente
nominal del aparato. Al desconectar se abren primeramente los
contactos principales sin corriente y aquí conmutan la corriente a
la conexión en serie situada en la derivación, de la cámara de
conmutación al vacío, y al punto auxiliar de conexión que presenta
una horquilla de accionamiento. Tan pronto como los contactos
principales se han alejado suficientemente uno de otro, se acciona
rápidamente la cámara de conmutación al vacío mediante una mecánica
basculante, y el arco voltaico de desconexión que aparece en el
interior de la cámara de conmutación se extingue con seguridad al
pasar el primer cero de corriente, sin ningún fenómeno externo.
Pero en la práctica se ha visto que los tubos o
cámaras de conmutación al vacío, utilizadas, presentan dimensiones
relativamente grandes y están unidas a altos costes de fabricación.
Por consiguiente desde hace algún tiempo se emplean cámaras de
conmutación al vacío de una serie electromotriz menor que la que
está concebida para la del interruptor. Así pueden reducirse tanto
las dimensiones, como también los costes de fabricación, permitiendo
por lo regular la parte activa en la cámara de conmutación al
vacío, un empleo semejante.
Pero con la reducción del tamaño constructivo, se
reduce también la distancia de las placas frontales metálicas de
la carcasa de la cámara de conmutación al vacío. Por consiguiente
el aislamiento exterior que se exige durante y después de la
desconexión, no es suficiente, sin embargo, en el entorno al aire
libre.
Para resolver este problema se disponen las
cámaras de conmutación al vacío en un medio con mayor resistencia
dieléctrica. Aquí vienen a aplicarse, entre otros, aceite aislante,
por ejemplo, aceite mineral o aceite de silicona, distintos ésteres
o un gas aislante, como por ejemplo, hexafluoruro de azufre
(SF_{6}). Mediante estos medios se desplaza el aire en el entorno
de las cámaras de conmutación al vacío, y puesto que así estas
presentan una alta resistencia dieléctrica, se impide una descarga
eléctrica exterior.
Pero estos medios presentan el inconveniente de
que no son inofensivos desde el punto de vista de compatibilidad
medioambiental. Puesto que tales conmutadores de carga se emplean a
lo largo de muchos años, no pueden excluirse totalmente faltas de
estanqueidad por envejecimiento de componentes y a causa de las
influencias externas. Bajo ciertas circunstancias es posible pues
una salida del medio al entorno.
Otro inconveniente de tales medios es que exigen
un control continuo. Empleando aceite aislante, por ejemplo, ha de
comprobarse el nivel de aceite y, como tales conmutadores de carga
están instalados en la mayoría de los casos en postes altos, es
necesario aquí un gasto correspondiente. Algo parecido ocurre en
el caso de gas aislante, en el que hay que comprobar la
presión.
Además también se conoce mejorar el aislamiento
exterior de las cámaras de conmutación al vacío mediante colada
con, por ejemplo, resina epoxi. Sin embargo, debido a procesos de
envejecimiento puede llegarse a producir una holgura de aire y por
tanto, una descarga eléctrica exterior de la cámara de conmutación
al vacío en la zona entre la envuelta de resina epoxi y la carcasa
exterior. Tales procesos de envejecimiento dan lugar, por ejemplo, a
grietas por tensiones internas como consecuencia de contracciones
posteriores de la envuelta de la resina colada, a fragilidad por
los flexibilizadores que han quedado inactivos, los cuales se
emplearon al colar, o a la formación de holguras por
desprendimiento de la envuelta de resina, de la carcasa exterior de
la cámara de conmutación al vacío como consecuencia de la diferente
dilatación de los materiales durante la frecuente solicitación
alternativa calor-frío. Este peligro no puede
eliminarse completamente. Otro inconveniente consiste en que una
cámara de conmutación al vacío colada de tal manera, sólo es
accesible en caso de desmontaje, destruyendo la envuelta.
Por consiguiente las formas de realización
conocidas hasta ahora son costosas, sólo utilizables condicionadas
para un empleo universal, por ejemplo, en postes de líneas al aire
libre, o frecuentemente se rechazan a causa de una posible amenaza
del medio ambiente.
El documento FR-2 698 481 A1 hace
público un conmutador de carga con una cámara de conmutación al
vacío, estando dispuesto entre la carcasa de la cámara de
conmutación al vacío y una carcasa exterior, un cuerpo de silicona
aislante de la electricidad. Este cuerpo de silicona es de forma
tubular y presenta nervios deformables elásticamente, o bien en la
cara exterior o bien en la interior. Está creado de manera que
produzca al mismo tiempo un contacto íntimo con la superficie
exterior de la carcasa de la cámara de conmutación, y con la
superficie interior de la carcasa exterior. De este modo debe de
conseguirse una falta de juego para evitar una descarga eléctrica.
Adicionalmente, durante el montaje puede insertarse en la zona entre
la carcasa de la cámara de conmutación y la cara interior del
cuerpo de silicona, una grasa aislante, mientras que los nervios
son comprimidos, al menos en pequeña medida, en la cara exterior
para producir una obturación.
El modelo alemán de utilidad industrial G 93 14
754 U1, hace público un tubo de conmutación al vacío con un
encapsulamiento resistente contra la presión interior. El
encapsulamiento de este tubo de conmutación al vacío, se compone de
una capa interior de material celular de plástico duro y de una
envuelta exterior segura contra reventón. La capa interior compuesta
de preferencia de un material celular de poliuretano, es
uniformemente porosa, para según la teoría de este documento,
permitir el mejor aislamiento térmico posible, con lo que en caso de
avería, no pueda alcanzarse ninguna temperatura suficiente para el
encendido del gas del entorno. La envuelta segura contra reventón
está configurada como cuerpo arrollado de hilos o cintas que están
empapadas con un plástico endurecido. Está configurada apoyando
directamente en la capa de material celular y dimensionada de
manera que pueda absorber la fuerza de reventamiento, que aparece
en caso de avería dentro del tubo de conmutación al vacío.
La envoltura del tubo contiene también en este
estado de la técnica un material plástico rígidamente esponjado,
el cual puede ser menoscabado en sus características por
envejecimiento. En especial puede aparecer una fragilidad o un
desprendimiento de la capa de material celular, de la carcasa
exterior del tubo. Además, también un desmontaje de este tubo
encapsulado de conmutación al vacío es posible solamente
destruyendo la envuelta.
Por tanto la misión de la invención se basa en
crear un conmutador de carga que sin control sea de empleo seguro
durante largo tiempo, y además sea desmontable.
Esta misión se resuelve según la invención
mediante las notas características de la reivindicación 1.
Aquí es esencialmente ventajoso que a causa de
las características elásticas del manguito, no queda juego ninguno
en la periferia de la carcasa. Por consiguiente, no es posible una
descarga eléctrica exterior en la cámara de conmutación al vacío a
través de una holgura semejante de aire.
Además es ventajoso que los bordes de las dos
placas frontales de la cámara de conmutación al vacío, son
agarrados por detrás por el manguito, y de este modo se alarga el
recorrido para una posible descarga eléctrica exterior. Con lo que
este caso se impide todavía más fiablemente.
Puesto que la utilización del manguito hace
superfluo un empleo de medios líquidos o gaseosos, el conmutador
de carga según la invención, presenta numerosas ventajas.
Así, se suprimen las costosas actividades de
control para la comprobación de los niveles de líquido o del
estado de la presión. El conmutador de carga puede pues emplearse
durante muchos años en servicio permanente, sin que el manguito que
actúa como medio dieléctrico tenga que comprobarse.
Además, así se evita un menoscabo del medio
ambiente por los medios que escapan, por lo que el conmutador de
carga según la invención puede emplearse también sin escrúpulos en
zonas de reserva de agua potable. Así se ha preparado un conmutador
de carga de empleo permanente, que puede utilizarse
universalmente.
Otra ventaja consiste en que el montaje del
conmutador de carga según la invención se simplifica
esencialmente. Así la configuración con un manguito prefabricado
permite un montaje previo de la disposición, por lo que no es
necesario ningún gasto para un montaje final o un llenado, por
ejemplo, en lo alto de un poste. Puesto que no se maneja ningún
medio líquido o gaseoso, se simplifica esencialmente el gasto para
el transporte e instalación del conmutador de carga según la
invención.
El conmutador de carga según la invención es aquí
de fabricación sencilla y permite en caso necesario un desmontaje.
Además, la necesidad de espacio y los costes para la cámara de
conmutación al vacío, se mantienen pequeños.
Además, es ventajoso cuando en el lado exterior
del manguito está prevista una carcasa de presión configurada
complementariamente de material aislante, que crea una tensión
previa en la periferia exterior del manguito, en la zona elástica.
De este modo se consigue por una parte que el manguito se apriete
fuertemente a la cámara de conmutación al vacío y además, que
también en la periferia exterior del manguito no se origine ninguna
holgura de aire, que pudiera permitir una descarga eléctrica
exterior. El posible recorrido para una descarga eléctrica exterior
aumenta de este modo a una dimensión en la que aquella ya no es
posible prácticamente. La seguridad funcional y la fiabilidad del
conmutador de carga se eleva así todavía más. Además, la cámara de
conmutación al vacío se centra y fija así en la carcasa de
presión.
Perfeccionamientos ventajosos de la invención se
deducen de las notas características de las reivindicaciones
secundarias.
Haciendo que las dimensiones del manguito se
elijan de manera que el manguito introduzca un saliente en la
cámara de conmutación al vacío, se impide fiablemente que se
produzca una holgura de aire entre el manguito y la carcasa de la
cámara de conmutación al vacío. Con ello pueden compensarse
también las tolerancias dimensionales relativamente grandes de la
cámara de conmutación al vacío. Así se aumenta todavía más la
fiabilidad del conmutador de carga.
Cuando el manguito presenta al menos un refuerzo
de obturación que discurre en la dirección axial de la carcasa de
presión, cuyo refuerzo viene a situarse en la junta de montaje de
la carcasa de presión, se consigue, además, una obturación de la
carcasa de presión respecto a las influencias exteriores. Así se
impide fiablemente que, por ejemplo, suciedad y especialmente agua,
pueda penetrar en la carcasa de presión. Así puede evitarse
activamente una avería del conmutador de carga. Además, la
configuración de una sola pieza del manguito con el refuerzo de
obturación, facilita el montaje de la disposición.
Si el refuerzo de obturación presenta, además, un
engrosamiento que puede aplastarse en la junta de montaje de la
carcasa de presión, se aumenta la fiabilidad de esta obturación en
la carcasa de presión.
Haciendo que en la periferia exterior del
manguito estén dispuestas pantallas que sobresalen circulares y
paralelas a las placas frontales, se reduce aún más el peligro de
una descarga eléctrica exterior.
De ulterior ventaja es cuando el manguito
presenta al menos una escotadura para el alojamiento del material
del manguito, desplazado por la carga de compresión. Aquí se
consigue que el manguito se apoye limpiamente en la superficie
periférica de la cámara de conmutación al vacío, sin que aparezca
un deterioro del manguito por las fuerzas de compresión aplicadas.
Así se aumenta más la fiabilidad del conmutador de carga.
Con ventaja, la al menos una escotadura está
configurada como canal anular todo alrededor en la periferia
interior del manguito. Así se consigue una distribución uniforme de
la presión por toda la periferia de la cámara de conmutación al
vacío.
Cuando el manguito está provisto en al menos una
cara frontal en la zona de al menos una placa frontal, con al
menos un nicho, es posible, cuando está montado, un ajuste de la
longitud de la cámara de conmutación al vacío, sin que se dañe el
material del manguito, puesto que puede desviarse en el al menos
un nicho. Con ello se aumenta la fiabilidad del manguito y por
tanto, la seguridad funcional del conmutador de carga.
Si al menos un nicho está además configurado de
forma anular, se obtiene una distribución uniforme de la carga de
compresión sobre la cara frontal del manguito.
El manguito se fabrica según la invención, de
preferencia de EPDM (terpolímero de propileno etilénico) o de
caucho de silicona, que presentan buenas características elásticas
y aquí no son compresibles. Tales materiales permiten una
obturación segura de la superficie límite entre la cámara de
conmutación al vacío y el manguito, o entre el manguito y a carcasa
de presión del conmutador de carga. Así puede evitarse una
descarga eléctrica exterior.
Haciendo que el conmutador de carga esté
configurado como interruptor seccionador para ruptura de carga, en
el que en conexión en serie con la cámara de conmutación al vacío,
está dispuesto un tramo visible seccionador, puede efectuarse
también un control visual desde distancia mayor, para determinar
si el conmutador de carga está cerrado.
Cuando en paralelo a la cámara de conmutación al
vacío o en paralelo a la conexión en serie cámara de conmutación
al vacío/tramo visible seccionador, estando conectado el conmutador
de carga, está conectada una vía de circulación de la corriente
para alta capacidad de carga de corriente permanente, se descarga
el tubo de conmutación al vacío, cuando el conmutador de carga
(interruptor seccionador para ruptura de carga) se presenta en
posición cerrada. Esto tiene la ventaja de que a la cámara de
conmutación al vacío sólo se aplican las altas tensiones presentes
durante los procesos de maniobra. Aquí puede conducirse una
corriente permanente que sea superior a la corriente nominal de la
cámara de conmutación o de la conexión en serie de la cámara de
conmutación al vacío y del tramo visible. Así se aumenta
esencialmente la vida útil del conmutador de carga.
La invención se explica a continuación en
detalle, en un ejemplo de realización, de la mano de las figuras
del dibujo. Se muestran:
Figura 1 Una representación en corte de un
conmutador de carga según la invención, estando representado al
costado izquierdo del eje principal, un corte en el plano separador
de la carcasa de presión, y a la derecha del eje principal, un
corte en otro plano de una media carcasa de presión; y
Figura 2 Una representación simplificada en corte
por la línea A-A de la figura 1.
Según la representación en las figuras, un
interruptor 1 de potencia presenta una carcasa de presión con dos
medias carcasas 11 y 12, que están configuradas de material
aislante y esencialmente con simetría de espejo. En las medias
carcasas 11 y 12 están dispuestas entre otras cosas, una cámara 2
de conmutación al vacío y una mecánica 3 de maniobra. La
disposición y funcionamiento de la cámara 2 de conmutación al
vacío, y de la mecánica 3 de maniobra, corresponde a la de las
realizaciones conocidas, por lo que se prescinde aquí de una
explicación explícita. Lo esencial es que la cámara 2 de
conmutación al vacío presenta en el interior contactos de conexión
que se cierran o se abren mediante la mecánica 3 de maniobra. Para
ello la mecánica 3 de maniobra está configurada con un elemento 31
accionador excéntrico que actúa sobre un contacto 21 móvil de la
cámara 2 de conmutación al vacío.
La cámara 2 de conmutación al vacío presenta
junto al contacto 21 móvil, un contacto 22 fijo que está dispuesto
opuesto al contacto 21 móvil. La cámara 2 de conmutación al vacío
presenta, además, una carcasa 23 que está provista con placas 24 y
25 frontales metálicas que cierran una pieza 26 central de la
carcasa, de forma cilíndrica. La pieza 26 central de la carcasa
está fabricada de material eléctricamente aislante. Dentro de la
cámara 2 de conmutación al vacío reina un alto vacío que al
desconectar proporciona una interrupción segura del arco voltaico,
y en estado desconectado, un mantenimiento seguro de la
tensión.
Para asegurar que no aparece ninguna descarga
eléctrica exterior de la tensión entre las placas 24 y 25
frontales de la cámara 2 de conmutación al vacío, está dispuesto
alrededor de la cámara 2 de conmutación al vacío, un manguito 4 de
EPDM (terpolímero de propileno etilénico). El manguito 4 está
configurado aquí de tal manera que envuelve los bordes de las dos
placas 24 y 25 frontales de la cámara 2 de conmutación al vacío.
Además, las dimensiones del manguito 4 están elegidas de manera que
puedan compensarse las desviaciones de las tolerancias de la cámara
2 de conmutación al vacío, y que sin embargo el manguito 4 se
apoye bajo tensión previa en la superficie periférica de la cámara
2 de conmutación al vacío. De este modo no existe ninguna holgura
de aire pasante entre las placas 24 y 25 frontales.
El manguito 4 está envuelto a su vez y sujeto a
tensión previa, por las medias carcasas 11 y 12 del interruptor 1
de potencia. A causa de la tensión previa tampoco existe entre el
manguito 4 y las medias carcasas 11 y 12 montadas ninguna holgura
de aire, que permitiría una descarga eléctrica exterior de la
tensión entre las placas 24 y 25 frontales de la cámara 2 de
conmutación al vacío.
Según la representación en la figura 1, el
manguito 4 presenta pantallas 41 configuradas de forma anular, que
están alojadas en las correspondientes escotaduras en las medias
carcasas 11 y 12. Las pantallas 41 sirven en forma conocida para
alargar el recorrido (línea de fuga) a lo largo de la
superficie.
El manguito 4 presenta, además, cuatro
escotaduras 42 que están dispuestas en la superficie periférica
interior y presentan una estructura de forma anular. Al cerrar las
medias carcasas 11 y 12 se ejerce presión sobre el manguito 4, y
como este está fabricado de un material elastómero, que es
elástico pero en lo esencial no compresible, las escotaduras 42
permiten una desviación del material del manguito 4 en los
espacios libres formados por ellas. De esta manera se impide un
deterioro del manguito 4 y se consigue una buena obturación de la
superficie límite entre el manguito 4 y la cámara 2 de conmutación
al vacío.
En el extremo del manguito 4 que agarra por
encima la placa 25 frontal en la zona del contacto 22
estacionario, está configurado además un nicho 43 anular. Puesto que
las cámaras 2 de conmutación al vacío presentan tolerancias de
longitud relativamente grandes, en determinadas circunstanciases
necesario un ajuste longitudinal o posicionamiento de las cámaras 2
de conmutación al vacío en el interruptor 1 de potencia. Para
hacer posible la deformación necesaria para ello del manguito 4 en
esta zona del lado frontal, sirve el nicho 43 de forma anular,
como cámara para una compensación del volumen del material
desplazado.
Según la representación en la figura 2, el
manguito 4 presenta además un refuerzo 44 de obturación con un
engrosamiento 45. Estos están dispuestos respectivamente en las dos
juntas de montaje de las medias carcasas 11 y 12 del interruptor 1
de potencia, para la obturación contra influencias exteriores. El
engrosamiento 45 se aloja aquí en los correspondientes rebajos o
canales configurados correspondientemente en las juntas de ajuste
de las medias carcasas 11 y 12, y se aplasta al cerrar las medias
carcasas 11 y 12. El refuerzo 44 de obturación con el engrosamiento
45, presenta aquí una longitud que corresponde en lo esencial a la
longitud total del manguito 4. Pero también puede estar configurado
en toda la zona de las juntas de montaje, de una sola pieza con el
manguito 4 como empaquetadura tórica para la obturación de la
carcasa de presión.
Cuando en el servicio se abre el interruptor 1 de
potencia, se liberan mediante la mecánica 3 de maniobra los
contactos 21 y 22 que están bajo tensión previa mediante muelles,
de manera que aquella abre los contactos de conexión en la cámara 2
de conmutación al vacío. A causa de la alta tensión aplicada, que
según el caso de aplicación puede ascender, por ejemplo, a 45 kV,
la disposición tiende a buscar un camino para una posible descarga
de la tensión mediante un arco voltaico. A causa del vacío esto no
es posible dentro de la cámara de conmutación al vacío.
Puesto que el manguito 4 se apoya bajo tensión
previa en la carcasa 23 de la cámara 2 de conmutación al vacío, y
está unido igualmente bajo tensión previa con la carcasa de presión
del interruptor 1 de potencia, no existe ninguna holgura de aire
que permitiría una descarga eléctrica de tensión. Una descarga
eléctrica a través del material del manguito 4 es asimismo
imposible a causa de la alta resistencia dieléctrica del material
utilizado para el manguito 4. Por lo tanto se impide una descarga
eléctrica semejante exterior.
En un ejemplo de aplicación se utiliza el
conmutador de carga como interruptor seccionador para ruptura de
carga, y está dispuesto en serie con un tramo visible seccionador.
Aquí una vía principal de circulación de la corriente, diseñada
para la corriente permanente de servicio, está conectada en
paralelo a la cámara de conmutación al vacío, y un punto auxiliar
de maniobra en reposo, en serie con aquella, con lo que el tubo de
conmutación al vacío está descargado con el interruptor
seccionador para ruptura de carga, conmutado. Para desconectar el
interruptor seccionador para ruptura de carga se abre primeramente
en forma conocida el contacto principal, con lo que la tensión se
dirige completamente a través de la cámara 2 de conmutación al
vacío. A continuación se separan los contactos 21 y 22 de la
cámara 2 de conmutación al vacío y se interrumpe totalmente la
unión, sin que pueda formarse una descarga de alto voltaico en el
interruptor 1 de potencia.
La invención permite aquí junto al ejemplo de
realización aquí mostrado otras formas de presentación.
Las dimensiones y estructura del manguito 4,
pueden variar según el modo y tipo constructivo de la cámara 2 de
conmutación al vacío. Aquí es esencial en todo caso que el manguito
4 se apoye en la cámara 4 de conmutación al vacío, de tal manera
que entre medio no sea posible ninguna holgura de aire.
El manguito 4 no tiene que estar configurado con
pantallas 41 sino que también puede presentar una superficie
periférica exterior estructurada de otra manera o lisa, cuando ello
permita la seguridad del interruptor 1 de potencia, por ejemplo, a
causa de las pequeñas tensiones existentes.
Las escotaduras 42 en el manguito 4, presentan en
el ejemplo mostrado, secciones transversales de forma
semicircular, y están configuradas en cuatro puntos alrededor de la
cámara 2 de conmutación al vacío. Tanto la estructura como también
el número de las escotaduras 42 de forma anular pueden desviarse
de esto. Además, también es posible prever las escotaduras 42, en
lugar de con la forma mostrada de realización con una estructura de
forma anular, puntuales en la superficie interior periférica del
manguito 4.
El nicho 43 en el manguito 4 puede estar previsto
también en las dos superficies frontales. Además, la estructura y
el número de los nichos 43, pueden variar en forma similar a la de
las escotaduras 42.
El manguito 4 puede utilizarse en forma opcional
en unión con cámaras 2 de conmutación al vacío, lo cual implica
también otros elementos de maniobra como interruptor seccionador
para ruptura de carga. Así también cabe imaginar un empleo en
desconectadores para corte en carga y similares.
La carcasa de presión también puede componerse de
más de dos partes de la carcasa, estando adaptado el número de los
refuerzos 44 de obturación al número de las juntas de montaje.
Además, en paralelo a la cámara 2 de conmutación
al vacío puede preverse también un sistema de contactos de
corriente permanente o de corriente principal, que permite
dimensionar el interruptor 1 de potencia utilizando una determinada
cámara 2 de conmutación al vacío para distintas corrientes
nominales o permanentes.
Con ello la invención crea un interruptor 1 de
potencia para tensiones en la gama de los kV con una cámara 2 de
conmutación al vacío que se envuelve sin juego mediante un manguito
4 configurado de material elastómero con alta resistencia
dieléctrica. El manguito 4 se sujeta por su parte mediante las
medias carcasas 11 y 12 del interruptor 1 de potencia. De esta
manera se impide activamente una descarga eléctrica exterior de
alta tensión entre las placas 24 y 25 frontales de la cámara 2 de
conmutación al vacío durante el proceso de maniobra, sin que para
ello sean necesarios medios líquidos o gaseosos. De este modo, al
revés que en los interruptores convencionales de potencia, no es
necesario ningún gasto elevado de control, y el conmutador de
carga es inofensivo desde el punto de vista del medio ambiente.
Claims (12)
1. Conmutador (1) de carga para tensiones por
encima de 1 kV, con una cámara (2) de conmutación al vacío, cuyos
contactos (21, 22) se cierran o se abren mediante una mecánica (3)
de maniobra, presentando la cámara (2) de conmutación al vacío una
carcasa (23) que envuelve los contactos de conexión que están en
el vacío, con placas (24, 25) frontales metálicas, y con una pieza
(26) central de la carcasa, de forma cilíndrica de material
aislante de la electricidad, la cual está rodeada por una capa de
un material dieléctrico que agarra por detrás los bordes de las dos
placas (24, 25) frontales, estando prevista en la cara exterior de
la capa dieléctrica una envuelta configurada complementariamente
de material aislante que pone bajo compresión la periferia exterior
de la capa dieléctrica,
caracterizado porque
la capa dieléctrica está formada por un manguito
(4) prefabricado que se compone de un material elastómero con alta
resistencia dieléctrica, el cual está comprimido sin juego en la
carcasa (23), por una carcasa (11, 12) de presión, que sirve como
envuelta, consistiendo la carcasa (11, 12) en al menos dos partes
de carcasa que en estado montado forman la carcasa (11, 12)
cerrada.
2. Conmutador de carga según la reivindicación 1,
caracterizado porque las dimensiones del manguito (4) están
elegidas de tal manera que el manguito (4) se apoya con una tensión
previa en la periferia de la cámara (2) de conmutación al
vacío.
3. Conmutador de carga según la reivindicación 2,
caracterizado porque el manguito (4) presenta al menos un
refuerzo (44) de obturación que discurre en la dirección axial de
la carcasa (11, 12) de presión, cuyo refuerzo viene a situarse en
la junta de montaje de la carcasa (11, 12) de presión.
4. Conmutador de carga según la reivindicación 3,
caracterizado porque el refuerzo (44) de obturación
presenta un engrosamiento (45) que puede aplastarse en la junta de
montaje de la carcasa (11, 12) de presión.
5. Conmutador de carga según alguna de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la
periferia exterior del manguito (4) están dispuestas pantallas (41)
que sobresalen en lo esencial circulares y paralelas a las placas
(24, 25) frontales de la cámara (2) de conmutación al vacío.
6. Conmutador de carga según alguna de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el manguito
(4) presenta al menos una escotadura (42) para el alojamiento del
material desplazado mediante la carga de compresión por la carcasa
(11, 12) de presión.
7. Conmutador de carga según la reivindicación 6,
caracterizado porque la al menos una escotadura (42) está
configurada como canal anular todo alrededor.
8. Conmutador de carga según alguna de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el manguito
(4), en la zona de la placa (25) frontal y/o de la placa (24)
frontal, está configurado al menos un nicho (43).
9. Conmutador de carga según la reivindicación 8,
caracterizado porque el al menos un nicho (43) está
configurado como ranura de forma anular.
10. Conmutador de carga según alguna de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el manguito
(4) está configurado de caucho de silicona o de EPDM (terpolímero de
propileno etilénico).
11. Conmutador de carga según alguna de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque está
configurado como interruptor seccionador para ruptura de carga, en
el que en conexión en serie con la cámara de conmutación al vacío,
está dispuesto un tramo visible seccionador.
12. Conmutador de carga según alguna de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en paralelo a
la cámara de conmutación al vacío o en paralelo a la conexión en
serie cámara de conmutación al vacío/tramo visible seccionador,
está conectada una vía de circulación de la corriente para alta
capacidad de carga de corriente permanente, con el conmutador de
carga en posición cerrada.
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