ES2218567T3 - Condensador con proteccion contra la sobrepresion. - Google Patents

Abstract

UN CONDENSADOR QUE TIENE UN DISPOSITIVO QUE PREVIENE LAS EXPLOSIONES CONTROLADO POR SOBREPRESION, COMPUESTO DE UNA CUBIERTA (1), EN LA CUAL SE ACOMODA UN ELEMENTO CAPACITIVO (4) HECHO DE UNA PELICULA DE PLASTICO METALIZADA AUTOREGENERABLE, EL ELEMENTO CAPACITIVO QUE TIENE DOS CABEZAS OPUESTAS (6,7) EN DONDE DOS CONDUCTORES (8,9) ESTAN SOLDADOS, Y UNA CUBIERTA (10) HECHA DE PLASTICOS QUE CONTIENE UN DISPOSITIVO QUE PREVIENE LAS EXPLOSIONES Y COMPRENDE UN CUERPO CENTRAL (14) MOVIL HACIA FUERA CUANDO OCURRE UNA SOBREPRESION EN LA CUBIERTA (1), AL MENOS UN CONTACTO ACCIONADO POR UN MUELLE FLEXIBLE (18,19) DEL TIPO "ACOPLAMIENTO RAPIDO DOBLE", HECHO DE MATERIAL CONDUCTOR, ESTANDO ACOMODADO EN EL CUERPO CENTRAL MOVIL (14) Y QUE TIENE UN TERMINAL QUE ESTA ADAPTADO PARA RECIBIR HERMETICAMENTE UN CONDUCTOR PARA SU CONEXION AL SISTEMA DE FUENTE DE ALIMENTACION INSERTADO DESDE EL EXTERIOR DE LA CUBIERTA PEOR NO PARA PERMITE SU EXTRACCION, Y UN TERMINAL DE CONTACTO (26,20) HACIA EL INTERIOR DE LA CUBIERTA, QUE ESTA ADAPTADO PARA RECIBIR UN CONDUCTOR PARA SU CONEXION CON EL ELEMENTO CAPACITIVO Y PARA PERMITIR SU EXTRACCION HASTA QUE SE LOGRE LA DESCONEXION ELECTRICA EN CASO DE SOBREPRESION.

Description

Condensador con protección contra la sobrepresión.

La presente invención hace referencia a un condensador eléctrico hecho de película plástica metalizada auto regeneradora, provista de un dispositivo antiexplosión de sobrepresión controlada.

En el estado actual de la técnica, los condensadores convencionales tienen un dispositivo antiexplosión e impiden la explosión del condensador cuando, como consecuencia de un fallo, se produce gas en el elemento capacitivo causando así un incremento gradual de la presión dentro de la caja.

Si este aumento de presión no se detuviera con prontitud, el condensador explotaría, causando posibles daños a personas y equipo cercanos.

Los dispositivos antiexplosión conocidos actualmente están basados por lo general en el concepto de interrumpir el circuito eléctrico interno del condensador cuando la presión en la caja alcanza valores por encima de los cuales puede ocurrir una explosión.

Los dispositivos antiexplosión convencionales son sustancialmente de dos tipos, dependiendo del material del cual está hecha la caja exterior.

Un primer tipo tiene una caja metálica en la que la parte superior está formada como un fuelle que se alarga debido a la presión interna, moviendo la tapa hacia arriba, que de este modo aplica una atracción mecánica a una conexión eléctrica interna hasta que se rompe. Un segundo tipo tiene una caja de plástico en la que una parte de la tapa es deformable y, a través de la acción de la presión interna, puede moverse hacia afuera con efectos que son similares a los del tipo metálico anterior.

En ambos tipos conocidos, la conexión eléctrica puede interrumpirse bien mediante la rotura de los cables de conducción, en un punto que ha sido debilitado apropiadamente mediante una operación mecánica anterior, bien por rotura y/o separación de la soldadura de punto de los hilos conductores en las cabezas del elemento capacitivo.

En ambas soluciones, sin embargo, se ha observado que la resistencia mecánica a la fractura y/o separación de la soldadura o a la rotura del hilo en el punto predebilitado tiene valores que varían considerablemente de un condensador a otro y, por lo tanto, el requisito necesario de la fiabilidad no está provista, ya que el hilo y/o la soldadura, antes de separarse y /o romperse, pueden sufrir deformaciones que frustren la operación del dispositivo antiexplosión.

US-A-4 754 361 muestra un dispositivo antiexplosión para un condensador basado en un ínter espacio blando intermedio de material expandido transpirador de gas, una cubeta conectada a la caja con una porción deflectora de sobrepresión que retiene una pluralidad de terminales de conexión eléctrica que se extienden longitudinalmente. Los terminales de conexión eléctrica estando enganchados transversalmente hacia un diafragma en los correspondientes terminales realizando contacto sin soldadura.

Un objetivo principal de la presente invención es, por lo tanto, obviar los anteriores inconvenientes.

Este objetivo se consigue con un condensador que tiene un dispositivo antiexplosión de sobrepresión controlada, compuesto de una caja, en la que se coloca un elemento capacitivo hecho de película plástica metalizada auto regeneradora, dicho elemento capacitivo teniendo dos cabezas opuestas sobre las que se sueldan dos cables, y de una capa hecha de plásticos que contiene un dispositivo antiexplosión y comprende un cuerpo central movible hacia afuera cuando ocurre la sobrepresión en dicha caja, caracterizado por el hecho de que al menos un contacto ajustable de resorte flexible del tipo "acoplamiento doble rápido", hecho de metal conductor, se coloca en dicho cuerpo central movible y tiene un terminal que está adaptado para recibir herméticamente un cable para conexión al sistema de suministro de energía insertado desde el exterior de la caja, pero no para permitir su extracción, y un terminal de contacto hacia el interior de la caja, que está adaptado para recibir un cable para la conexión con el elemento capacitivo y para permitir su extracción hasta que se consiga la desconexión eléctrica en caso de sobrepresión.

Otras características y ventajas de la presente invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de algunos ejemplos de realización suyos, con referencia a los dibujos que acompañan, en los que:

la figura 1 es una vista de sección longitudinal de un condensador antiexplosión en la posición de operación normal;

la figura 1a es una vista del condensador de la figura 1 en la posición desconectada;

las figuras 1b y 1c son vistas detalladas a escala ampliada del condensador;

la figura 2 es una vista de sección longitudinal de un segundo ejemplo de realización de un condensador antiexplosión en la posición de operación normal;

la figura 2a es una vista del condensador de la figura 2 en la posición desconectada;

las figuras 3, 4, 5, 6 y 7 son vistas de otros ejemplos de realización diferentes.

Con referencia a las figuras 1 y 1a, el condensador antiexplosión comprende una caja cilíndrica 1 compuesta de una pared cilíndrica 2 y de una base 3. Un elemento capacitivo cilíndrico 4, hecho de película plástica metalizada, es insertado en la caja 1 y envuelto en una bobina 5. Las placas del elemento capacitivo 4 están conectadas a las dos cabezas 6 y 7 hechas de material conductor que cubren las caras opuestas del elemento capacitivo 4.

Un cable 8 es conectado a la cabeza inferior 7, está protegido por una funda 8a, pasa axialmente a través de la bobina 5 y sobresale de la cabeza superior 6. Un cable 9 está soldado a la cabeza superior 6.

El elemento capacitivo 4 está retenido dentro de la caja 1 mediante una tapa 10 que comprende un anillo 11 que está insertado y herméticamente soldado de forma que un collar 12 se apoya allí contra el borde de la pared 2.

Un cuerpo central 14 está acoplado al collar 12 mediante un diafragma cónico flexible 13. El cuerpo central 14, el diafragma 13 y el collar 12 están hechos monolíticamente de plásticos, de modo que cuando la tapa 10 se aplica a la caja 1, queda un espacio 15 que está cerrado herméticamente respecto del exterior.

Dos asientos 16 y 17 (véase la figura 1c) están formados en el cuerpo central 14 y están abiertos hacia la cabeza 6; dos contactos ajustables de resorte respectivos idénticos 18 y 19, del tipo de acoplamiento doble rápido, están insertados en dichos asientos. Cada uno de los contactos 18 y 19, uno de los cuales se muestra en escala ampliada en la figura 1c, se obtiene de una lámina rectangular de metal conductor que está
doblada de modo que forme dos porciones paralelas 20 y 21 que están unidas entre sí mediante dos puentes 22 y 23, entre las cuales se encuentra una lengüeta 24 que está formada en la práctica mediante el borrado de la lámina; la lengüeta tiene un borde frontal agudo 24a.

La lengüeta 24 está doblada hacia dentro y forma, junto con la porción 21, un terminal de conexión para un hilo, cuyo fin es conectar el condensador al sistema de suministro de energía, que está adaptado para ser insertado en el terminal a través de la abertura 25 delimitada por los puentes 22 y 23.

Una segunda lengüeta 26 también está conectada a la porción 21, está doblada en paralelo con la lengüeta 24, y termina en un borde 27 que está doblado hacia dentro, es decir, hacia la cara 21. La lengüeta 26 forma, junto con la porción 20, un segundo terminal de conexión para el hilo conductor 9. Tal y como se muestra con más claridad mediante la figura 1c, los contactos ajustables de resorte 18 y 19, una vez que han sido insertados en los asientos 16 y 17, son retenidos mediante cortes sesgados 28 y 29 contra los cuales se enganchan el borde 30 de la porción 20 y el borde 31 formado por la porción 21 con la lengüeta 26. Con el fin de asegurar una mejor retención de los contactos 18 y 19 en los asientos 16 y 17 en el lado del borde 31, se forma un diente 32 en la porción 21 y está formado de modo que se retraiga cuando el contacto se ha insertado en el asiento respectivo y se abra hacia afuera con el fin de encajar sobre el corte sesgado 29.

Dos pasos 33 y 34 también están provistos en el cuerpo 14 para conectar los contactos ajustables de resorte 18 y 19 a los dos hilos suministradores de energía 35 y 36.

Cada paso 33 y 34 (véase la figura 1c) comprende una porción 37 que tiene un diámetro mayor y continúa con una porción 38 que tiene un diámetro menor y que lleva hacia el asiento 16 y 17 en la abertura 25 de los contactos, tangentes con la cara interior de la porción 21.

La funda 39 del hilo suministrador de energía es para ser insertado herméticamente en la porción 37 de diámetro mayor y el cable metálico 40 dentro de la funda es para ser insertado de modo presurizado en la porción 38 de diámetro más pequeño.

Una vez que los cables 40 de los hilos suministradores de energía 35 y 36 han sido insertados en los respectivos contactos 18 y 19, son efectivamente retenidos por el borde frontal 24a de las lengüetas 24, que mordiendo en los cables 40 impiden su extracción.

Al mismo tiempo, los cables 9 y 8 son retenidos entre la porción 20 y la lengüeta 26 de los contactos 16 y 17. Sin embargo, el borde redondeado 27 permite su extracción.

En condiciones de operación normales, el condensador tiene la apariencia mostrada en la figura 1, en la que el diafragma 13 es doblado hacia el interior de la caja y los hilos 35 y 36 están conectados perfectamente mediante los contactos 18 y 19 a los cables 8 y 9.

Si ocurre un cortocircuito y se produce gas dentro del condensador, la presión interna aumenta hasta que el diafragma 13 se dobla hacia afuera y los cables 8 y 9 se separan de los contactos. Esta separación es de hecho permitida porque los cables 8 y 9 pueden deslizarse entre la porción 20 y el borde redondeado 27. Cuando los cables 8 y 9 se separan, el suministro de energía al condensador cesa y la producción de gas causada por el posible cortocircuito es por lo tanto interrumpido.

Resulta evidente que la invención descrita consigue perfectamente el objetivo propuesto. En particular, el suministro de energía ya no se interrumpe como en la técnica anterior, rompiendo la conexión del cable 8 ó 9 a las cabezas 6 y 7 o rompiendo el cable 8 y 9 en la región debilitada, sino extrayendo los cables 8 y 9 de los contactos conectores, y por lo tanto de forma más fiable y precisa, ya que la separación de los contactos requiere una presión interna menor que la requerida para producir la rotura.

El condensador descrito es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas las cuales están dentro del ámbito del mismo concepto inventivo.

Las figuras 2 y 2a ilustran un ejemplo de realización en el que al cuerpo central 14 se le permite moverse asociando con dicho cuerpo un pistón 41 que es herméticamente deslizable en un asiento 42 del anillo 11 y está adaptado para parar, en caso de sobrepresión, contra un paso interno 43 del collar 12.

Las figuras 3 y 4 ilustran diferentes posibilidades de ejecución de los medios a través de los cuales el condensador puede fijarse a un soporte. En particular, además de una espiga roscada 44 que sobresale del lado inferior 3, están provistas grapas 45 y 46 que están acopladas rígidamente al collar 12 y que están formadas de modo que tengan pies 47 para el acoplamiento mutuo o pies en forma de tenedor 48.

Las figuras 5 y 6 ilustran un ejemplo de realización en el que el anillo 11 y el collar 12 son monolíticos con la pared cilíndrica 2, mientras que la base 3 está aplicada. En este caso, las grapas de fijación 45 y 46 están acopladas rígidamente a la base 3.

Finalmente, la figura 7 ilustra un ejemplo de realización en el que la conexión a los contactos ajustables de resorte 18 y 19 está provista mediante conectores 49 que tienen un terminal con palas 50 para la conexión a los hilos de suministro de energía y una espiga 51 que está insertada de modo presurizado a través de los pasos 33 y 34 del cuerpo central para la inserción resistente a la extracción en los contactos ajustables de resorte 18 y 19.

Debería señalarse que si el condensador se suministra sin hilos 35 y 36 o sin conectores 49, los pasos 33 y 34 en el cuerpo 14, con el fin de evitar la penetración de humedad dentro del condensador, están cerrados mediante diafragmas que son monolíticos con el cuerpo 14 y pueden romperse cuando los cables 40 de los hilos 35 y 36 se insertan en los pasos 33 y 34.

Cuando las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación están seguidas por signos de referencia, esos signos de referencia se han incluido con el único propósito de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y acordemente tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante ejemplo por tales signos de referencia.

Claims (13)

1.Un condensador que tiene un dispositivo antiexplosión de sobrepresión controlada, compuesto de una caja (1), en la cual se coloca un elemento capacitivo (4) hecho de película plástica metalizada autoregeneradora, dicho elemento capacitivo teniendo dos cabezas opuestas (6, 7) en las que dos cables (8, 9) están soldados, y una tapa (10) hecha de plásticos que contiene un dispositivo antiexplosión y comprende un cuerpo central (14) movible hacia afuera cuando ocurre una sobrepresión en dicha caja (1), caracterizado por el hecho de que al menos un contacto ajustable de resorte flexible (18, 19) del tipo "acoplamiento doble rápido", hecho de metal conductor, está acomodado en dicho cuerpo central movible (14) y tiene un terminal (24, 21) que está adaptado para recibir herméticamente un cable para la conexión al sistema de suministro de energía insertado desde el exterior de la caja pero no para permitir su extracción y un terminal de contacto (26, 20) hacia el interior de la caja, que está adaptada para recibir un cable para la conexión al elemento capacitivo y para permitir su extracción hasta que se consiga la desconexión eléctrica en caso de sobrepresión.

2. Un condensador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos contactos ajustables de resorte (18, 19) están acomodados en asientos respectivos (16, 17) de dicho cuerpo central (14) y por el hecho de que cada uno de dichos contactos está constituido por una lámina de metal conductor que está doblada de modo que forme una primera porción (20) y una segunda porción (21) que están llanas y paralelas unas a otras y están conectadas a un borde mediante dos puentes (22, 23) que delimitan una abertura (25) entre ellos, una primera lengüeta (24) sobresaliendo entre dichos puentes, teniendo un borde frontal agudo, y estando conectada a una primera (20) de dichas porciones en un ángulo agudo, para formar dicho terminal antiextracción junto con la segunda (21) de dichas porciones, una segunda lengüeta (26) estando conectada al borde de dicha segunda porción (21) que está en el lado opuesto al borde que conecta los puentes (22, 23), dicha segunda lengüeta estando doblada sustancialmente paralela a dicha primera lengüeta (24) y teniendo un borde redondeado (27) para formar dicho terminal que permite la extracción.

3. Un condensador según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que cada uno de los hilos de suministro de energía (35, 36) del condensador está conectado a dicho contacto ajustable de resorte (18, 19) por un paso (33, 34) de dicho cuerpo central (14) que comprende un orificio exterior (37) que tiene un diámetro mayor para la inserción presurizada de una funda (39) del hilo (35, 36) y un orificio interior (38) que tiene un diámetro menor para la inserción presurizada del cable metálico (40) que está dentro de la funda, de modo que la junta está provista bien en el agujero de diámetro mayor (37), bien en el orificio de diámetro menor (38) o en ambos.

4. Un condensador según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicho cuerpo central (14) tiene dos pasos (33, 34) para los conectores respectivos (49) que comprende una clavija (51) que está introducida a través de dicho paso de modo presurizado y es insertada en dicho terminal antiextracción (24, 21), un terminal de conexión equipado con palas (50) para un respectivo hilo de suministro de energía estando rígidamente acoplado a dicha clavija (51) fuera de dicho cuerpo central (14).

5. Un condensador según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicho cuerpo central (14) está conectado a dicha funda por un diafragma cónico (13) que está adaptado para cerrar dicha caja herméticamente.

6. Un condensador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho cuerpo central (14) está acoplado rígidamente a un pistón (41) que está guiado herméticamente en dicha caja (1).

7. Un condensador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que medios (44, 45, 46) para acoplar el condensador a un soporte están acoplados rígidamente a dicha caja (1).

8. Un condensador según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicho diafragma (13) está rígidamente acoplado a un collar (12) de un anillo (11) que está insertado y herméticamente fijado en dicha caja (1).

9. Un condensador según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicho pistón (41) está guiado en un anillo (11) que está insertado y fijado herméticamente en dicha caja (1).

10. Un condensador según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicho collar (12) tiene un tope (43) para colocar el elemento capacitivo dentro de dicha caja (1).

11.Un condensador según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dichos asientos (16, 17) tienen cortes sesgados (28, 29) para retener dichos contactos ajustables de resorte.

12. Un condensador según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicha segunda porción (21) tiene un diente (32) sobresaliendo hacia afuera para enganchar uno de dichos cortes sesgados (28, 29).

13. Un condensador según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los pasos (33, 34) en el cuerpo central (14) están cerrados por diafragmas que pueden romperse cuando los hilos de suministro de energía (35, 36) están insertados allí.