ES2232890T3 - Sistema flexible de distribucion de energia y señales. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE UN SISTEMA FLEXIBLE PARA LA DISTRIBUCION DE ALIMENTACION ELECTRICA Y SEÑALES, RELACIONADO PRINCIPALMENTE PERO NO SOLO PARA LA DISTRIBUCION DE ELECTRICIDAD, FUERZA ELECTROMOTRIZ, SEÑALES ELECTRICAS, ETC., EN BARCOS, AVIONES O SIMILARES. EL SISTEMA DE ACUERDO CON LA INVENCION UTILIZA ELEMENTOS DE DISTRIBUCION QUE CONSISTEN EN VARIOS FIJADORES (1), ALREDEDOR DE CUYOS PERIMETROS SE FIJAN LAS BARRAS DE ALIMENTACION ELECTRICA (6) Y CABLES DE TRANSPORTE DE SEÑALES (7), TODO ELLO PREFERIBLEMENTE ENCERRADO EN VAINAS EXTENSIBLES (8). DE ACUERDO CON UN ASPECTO VENTAJOSO DE LA INVENCION, ESTAN PROVISTOS LOS ELEMENTOS DE RAMIFICACION, QUE COMPRENDEN LAS CARCASAS DESLIZANTES (9) TALES COMO MANGUITOS O SIMILARES QUE SE INSTALAN ALREDEDOR DEL HAZ DE BARRAS O CABLES, ENTRE DOS SUCESIVOS FIJADORES (1), Y QUE ESTAN EQUIPADOS CON CONTACTOS (10) QUE PUEDEN SITUARSE SEGUN SE PRECISE Y/O PREFERIBLEMENTE EN FORMA DESLIZABLE, CUYOS MENCIONADOS CONTACTOS SE ACOPLAN A LAS MENCIONADAS BARRAS (6) O CABLES (7) PARA EFECTUAR LA TOMA DE ALIMENTACION ELECTRICA Y DE LAS SEÑALES A ENVIAR A LOS DIFERENTES PUNTOS DE UTILIZACION.

Description

Sistema flexible de distribución de energía y señales.

El objetivo de la presente invención es ofrecer un sistema flexible para la distribución de energía y señales eléctricas, en relación, de forma principal aunque no exclusiva, con la distribución de electricidad, fuerzas electromotrices, señales eléctricas, etcétera, en barcos, aviones y similares. En particular, el sistema según la invención usa elementos de distribución que constan de una serie de soportes separados, alrededor de cuyo perímetro se encajan conductores transmisores de electricidad y cables transportadores de señales, encerrados todos ellos preferentemente en fundas extensibles.

Los elementos de ramificación usados constan de cubiertas deslizantes tales como casquillos o elementos similares los cuales se instalan rodeando el haz de barras o cables entre dos soportes sucesivos, y están dotados de contactos que se pueden posicionar según se requiera y/o que preferentemente son deslizables, acoplándose dichos contactos a dichas barras o cables para derivar la energía y señales a enviar hacia los diversos puntos de uso.

Otras características ventajosas del sistema incluyen su ensamblaje sencillo y rápido, la posibilidad de doblar el haz de tubos y cables in situ para adaptarlo a la topografía del área en la que se va a instalar, y su ligereza y bajo precio.

En la descripción posterior, se hará referencia específicamente al caso especial de un sistema flexible diseñado para distribuir energía y señales eléctricas en un barco, aunque evidentemente, el mismo sistema se podría usar en aviones, vagones de ferrocarril y similares. Por lo tanto, la referencia al caso de un barco se presenta a título ilustrativo y no limitativo.

Las instalaciones diseñadas para distribuir energía, señales eléctricas, etcétera, en el interior de una estructura grande tal como un barco son muy complejas y costosas de fabricar.

En particular, un barco está dividido en una serie de sectores separados por cortafuegos, cada uno de los cuales tiene su propio panel conmutador de distribución principal a partir del cual se envían energía y señales a una serie de salas de servicio y camarotes, cada uno de los cuales tiene su propio panel de distribución secundario.

Por ejemplo, en cada uno de estos sectores de un barco, un haz de cables y conductores, contenido en un conducto que se extiende a través de todo el sector, conduce desde el panel conmutador de distribución principal hacia el panel de distribución del primer camarote, desde allí al panel del segundo camarote y así sucesivamente, hasta que las señales y la energía se han transportado a cada sala del sector. Frecuentemente, con el panel de cada camarote hay conectados 12 o incluso 24 cables que realizan diferentes funciones.

Es necesario instalar cables que suministran electricidad a las tomas usadas para dispositivos tales como secadores de pelo y elementos similares en el interior de los camarotes y dispositivos tales como aspiradoras, etcétera, en camarotes y pasillos, tomas que suministran corriente para maquinillas de afeitar y pequeños dispositivos, tomas para televisores, lámparas y otros dispositivos dentro de camarotes, y cables que transportan señales tales como cables telefónicos, cables de distribución de señales de televisión, cables de señales de alarma, cables de transmisión de datos y similares.

Según el estado actual de la técnica, las instalaciones de distribución de energía y señales se construyen manualmente; los cables, los cuales se extienden a través de conductos instalados en mamparos y techos, se cortan a medida, se pelan sus extremos, y se conectan a los diversos paneles de control.

Evidentemente, este es un sistema muy costoso, ya que la instalación de esta red de distribución requiere una gran cantidad de trabajo por parte de ingenieros cualificados.

Se ha realizado un intento de resolver el problema con el uso de conductos o canalizaciones para buses conductores en lugar de cables, aunque sin ningún resultado.

Los conductos para buses constan de una serie de elementos en forma de cajas rígidas de una longitud fijada con barras o cables de suministro de energía encajados dentro de ellos, y se instalan conectándolos entre sí in situ, con cajas de conexiones intermedias si así se requiere.

No obstante, estos conductos para buses presentan la desventaja principal de que son rígidos y no se pueden doblar.

El sistema de conductos para buses se diseñó para realizar instalaciones que se pueden desmontar y volver a montar rápidamente para adaptarlas a variaciones de la topografía, aunque esta posibilidad de variación rápida de las posiciones de las tomas no tiene ninguna utilidad en el caso de barcos y elementos similares, en los que la instalación es permanente; en este caso sería preferible disponer de sistemas de distribución de energía y señales cuya realización e instalación fuera más sencilla, y, sobre todo, que se pudieran doblar fácilmente para seguir todas las rutas requeridas para alcanzar los diversos dispositivos sin dificultades.

El documento LU 36680 A da a conocer un sistema flexible para la distribución de energía eléctrica, que comprende una serie de soportes separados (1) con lo cual unos conductores transmisores (6) de electricidad se encajan en unos asientos (2, 5) alrededor del perímetro de dichos soportes.

Para resolver este problema, la presente invención ofrece un sistema flexible de distribución de energía y señales según se define en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas. El sistema comprende una serie de soportes constituidos, por ejemplo, por elementos discoidales o similares, con una serie de asientos alrededor del perímetro diseñados para recibir todas las barras y cables usados para transportar corriente y señales eléctricas desde un panel conmutador principal hacia los paneles de control presentes, por ejemplo, en cada camarote.

Estos soportes, con las barras y cables encajados alrededor del perímetro, se cubrirán preferentemente con una funda extensible.

Se incorporarán elementos de ramificación; estos elementos constan básicamente de un casquillo o un elemento similar el cual se instala de tal manera que se desliza sobre el haz de barras y cables que provienen del panel conmutador principal, y el cual está dotado de una serie de contactos que encajan a presión en dichas barras y cables para derivar corrientes y señales, las cuales a continuación se envían a los paneles de los diversos camarotes.

El hecho de que estas cubiertas o casquillos se puedan deslizar a lo largo de las barras de suministro de energía entre dos soportes consecutivos facilita considerablemente el cableado hacia los paneles secundarios. Las barras y cables se encajan en los soportes correspondientes de tal manera que también se pueden deslizar, lo cual significa que se pueden doblar fácilmente aunque manteniéndose todavía separados. A continuación, se describirá la presente invención detalladamente, a título ilustrativo aunque no limitativo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:

la figura 1 ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva de un conjunto de barras y cables de distribución de energía y señales eléctricas según la invención

la figura 2 es una vista en perspectiva de una forma de construcción de los soportes de cables en un sistema según la invención

la figura 3 es una sección transversal del conjunto de distribución mostrado en la figura 1 según un plano perpendicular al eje de los cables

la figura 4 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo de ramificación en un sistema según la invención

la figura 5 muestra una vista en perspectiva de un contacto utilizable en un tipo diferente de dispositivo de ramificación

la figura 6 muestra un detalle de la cubierta de dichas ramificaciones en sección transversal, con la conexión correspondiente a la funda protectora

la figura 7 es una sección transversal de un conjunto según la invención, con un ejemplo de una abrazadera diseñada para el montaje en pared o techo.

El sistema según la invención implica el uso de una serie de barras y cables de suministro de energía encajados alrededor del perímetro de unos soportes separados adecuadamente para distribuir energía y señales eléctricas.

Estos soportes pueden tener diferentes configuraciones (redondeadas, poligonales, etcétera), aunque es preferible una forma redonda ya que encaja más fácilmente en las fundas protectoras extensibles existentes; adicionalmente, al ser simétricos en relación con cualquier plano, no surge ningún problema si el haz se debe doblar en cualquier dirección.

Esta posibilidad de doblamiento del haz de barras y cables constituye una ventaja excepcional del sistema según la invención.

Si su diámetro en conjunto no es demasiado grande, el haz incluso se podría enrollar y desenrollar, obteniendo unas ventajas evidentes, por ejemplo, en el caso de su instalación en barcos o lugares en el que el acceso resulte difícil.

Tal como se ha mencionado, los cables y barras se encajan en soportes, uno de los cuales se ilustra a título ilustrativo en las figuras 1, 2 y 3.

En la figura 3, este soporte se muestra a lo largo de una dirección paralela a los cables y barras, mientras que en la figura 2 se muestra en una vista en perspectiva.

La figura 1 ilustra esquemáticamente un haz de barras y cables encajados en los soportes correspondientes, en una vista cuando el ensamblaje se ha completado.

En las figuras 2 y 3, la referencia numérica 1 indica uno de estos soportes, los cuales constan básicamente de un elemento discoidal plano conformado para presentar un conjunto de cavidades 2, distribuidas en un patrón equiangular, las cuales constituyen asientos para el alojamiento de cables de distribución de señales eléctricas y similares.

El soporte 1 se realiza con material aislante tal como teflón, nailon o un material similar, y los asientos 2 están conformados de tal manera que la boca es ligeramente más estrecha que el cuerpo del asiento, de manera que los cables se pueden encajar rápidamente a presión en cada una de estas cavidades como consecuencia de la ligera deformación elástica del material que constituye el soporte.

Con este fin, los sectores o lóbulos mostrados con la referencia numérica 3, los cuales se alternan con las cavidades 2, contienen agujeros 4 que tienen la doble finalidad de aligerar el soporte y facilitar su ligera deformación cuando se insertan las barras o conductores.

El perímetro exterior de cada uno de dichos sectores 3 contiene una serie de hendiduras 5 de un tamaño adecuado, diseñadas cada una de ellas para recibir una simple barra, una barra de suministro de energía o un conductor constituido preferentemente por un elemento tubular realizado con un material adecuado tal como cobre, o idealmente aluminio.

En este caso, es preferible un material tal como aluminio o aleación de aluminio ya que resulta más económico que el cobre y especialmente porque es mucho más ligero, lo cual resulta altamente ventajoso, especialmente en el caso de instalaciones en barcos y aviones, en las que es necesario reducir al mínimo el peso.

Por ejemplo, se podrían usar conductores de aleación de níquel aluminio ya que el níquel, un metal altamente inerte, sustituye el óxido presente normalmente en la superficie del aluminio, produciendo de este modo contactos de alta calidad.

Estas barras de suministro de energía se indican con la referencia numérica 6 en las figuras 2 y 3.

Tal como ya se ha mencionado, las hendiduras 5 se pueden realizar en diferentes tamaños para alojar diferentes tipos de barras; por ejemplo, las barras que suministran electricidad al voltaje de 220/380 V se podrían posicionar en uno de los sectores 3, las barras de 110 voltios en otro sector y las barras que suministran corriente de baja potencia para maquinillas de afeitar, etcétera, en otro.

Esta división del soporte 1 en sectores, cada uno de los cuales contiene hendiduras que constituyen asientos para un conjunto de barras, permite dividir los diversos tipos de conductores de una manera ordenada, facilitando de este modo todavía más el ensamblaje del sistema.

Las barras se podrían pintar con diferentes colores para identificar las diversas líneas y fases. Los colores de las barras preferentemente serán oscuros, ya que se ha demostrado que las barras oscuras transportan corriente de una intensidad mayor debido a razones relacionadas con la disipación térmica.

El hecho de que las hendiduras 5 sean accesibles desde el exterior significa que se pueden añadir barras en cualquier momento, incluso después de que se haya completado el ensamblaje, de manera que no existe la necesidad de completar todo el haz en el momento de la puesta en servicio; únicamente es necesario instalar los conductores y/o cables requeridos en ese momento, mientras que los otros se pueden añadir
posteriormente según sea necesario.

Tal como se mencionado, en las cavidades 2 se insertarán cables protegidos adecuadamente por fundas, apantallamientos, etcétera; estos pueden ser cables con conductores de cobre o cables de fibra óptica, etcétera, diseñados para el transporte de señales, tales como cables telefónicos, cables de señales de televisión, cables de transmisión de datos y cables de transmisión de señales de información que conecten los diversos dispositivos de los camarotes con los sistemas de control central.

Estos cables se indican con la referencia numérica 7 en las figuras.

Este conjunto de conductores, cables y los soportes correspondientes se situarán de forma ventajosa dentro de una funda flexible de un tipo conocido, indicada con la referencia numérica 8 en las figuras 1 y 5 y realizada con materiales libres de halógenos.

Las fundas constan básicamente de un tubo plegado a modo de concertina con un nervio rigidizador en forma espiral, de género o metal, extendiéndose a lo largo de su perímetro; esta nervadura evita el aplastamiento de la funda cuando ésta se dobla, y al mismo tiempo actúa como un elemento apantallador.

Los cables 7 y las barras 6 se pueden deslizar en cierto grado en relación con sus soportes, permitiendo de este modo que el haz se doble incluso con ángulos de 90º, sin que se produzca ningún aplastamiento en los doblamientos.

Estos haces de cables y conductores con sus soportes se pueden realizar con diferentes longitudes, preparadas para el ensamblaje; los cables y barras estarán dotados de conectores macho y hembra en los extremos para permitir una conexión rápida y sencilla.

Será suficiente con insertar los conectores macho en los correspondientes conectores hembra del elemento contiguo y apretarlos, por ejemplo, con alicates, mediante crimpado o con otra técnica conocida.

El sistema se completa con unos elementos de ramificación adecuados que permiten derivar energía y señales del haz mencionado anteriormente y transportar las mismas hacia los paneles de cada camarote.

En la figura 4 se ilustra una posible forma de construcción de estos elementos.

En particular, estos elementos de ramificación podrían comprender una cubierta diseñada para encajar alrededor del exterior del haz de cables; dicha cubierta podría adoptar la forma de un casquillo o un elemento 9 con forma de anillo y abertura de tipo tenazas, y estará dotada, internamente, de una serie de contactos abiertos 10 de crimpado, insertados antes que el casquillo, o unos contactos deslizantes tales como contactos elásticos o similares 11, cada uno de los cuales encaja a presión en un conductor para hacer contacto eléctrico cuando la cubierta 9 se cierra alrededor del haz de conductores.

El detalle de la figura 7 ilustra esquemáticamente una posible forma de uno de estos contactos 11, el cual encaja a presión en una barra 6 y está dotado de una lengüeta 12 para la conexión con un cable que conduce al panel del camarote.

Los contactos 11 estarán distribuidos sobre la superficie interior de las cubiertas 9 en posiciones correspondientes a las de las barras 6 y los cables 7, de manera que puedan encajar rápidamente a presión en estos últimos cuando la cubierta 9 se cierre alrededor del haz de conductores.

De este modo, dichos elementos de ramificación se pueden deslizar a lo largo del haz de cables entre los soportes 1, lo cual constituye una característica muy útil en el momento de la instalación.

Ya no es necesario posicionar los elementos de ramificación con precisión a lo largo del haz de conductores en el momento de la fabricación; es suficiente con colocarlos en algún lugar en la sección del haz entre dos soportes 1 que pasará cerca del panel de control del camarote.

Llegado este momento, una vez que se ha instalado el haz de conductores, será suficiente con deslizar el elemento de ramificación a lo largo del haz a la posición exacta del panel, y conectar el cableado necesario.

Con este fin, el elemento 9 de ramificación estará dotado de forma ventajosa, por ambos lados, de unos conectores adecuados para la conexión con la cabeza 13 de la funda protectora exterior extensible 8, tal como se muestra en la figura 6.

En el elemento de ramificación se podrían montar unos fusibles no mostrados en las figuras, en las posiciones más adecuadas.

De este modo, el ensamblaje del sistema de distribución es muy sencillo.

Una vez que se han determinado el número y tipo de cables y conductores a usar, los soportes 1 se realizan con un número suficiente de asientos para alojar todos los conductores, los cuales se ensamblan en dichos soportes para formar haces de una longitud adecuada (por ejemplo, entre 3 y 4 metros), o incluso, a la vista de la flexibilidad del ensamblaje, para formar un rollo de la longitud óptima (por ejemplo, entre 10 y 20 metros).

Si se requiere, sobre este haz se pueden encajar elementos de ramificación en la sección entre dos soportes consecutivos 1 los cuales se situarán cerca de los paneles de los camarotes.

Si se usa el tipo de elemento de ramificación con abertura, los mismos se podrían instalar incluso después de que se haya tirado el haz, simplemente encajándolos alrededor de los conductores y cerrándolos de manera que los contactos elásticos 10 encajen a presión en los conductores con una precisión del milímetro más próximo.

Llegado este momento, es suficiente con montar la funda protectora 8, la cual constituye una especie de conducto, alrededor del haz.

Para instalar el haz se podría usar un sistema sencillo tal como abrazaderas montadas en la pared o en el techo, tal como se muestra en la figura 7, que comprendan una base 14 con un elemento 15 con forma de anillo abierto en el cual se inserta la funda que contiene el haz de cables y conductores.

En el caso de salas con estructuras metálicas, las bases 14 de las abrazaderas podrían comprender un elemento 16 de fijación magnética. La conexión entre haces consecutivos se efectúa simplemente insertando los terminales macho de un haz en los terminales hembra del siguiente y asegurándolos mediante crimpado u otro sistema conocido, y a continuación extendiendo fundas protectoras 8 hasta que las mismas se encuentren, y uniéndolas por medio de sistemas de conexión conocidos.

A continuación, para instalar los elementos de ramificación, es suficiente con deslizar los casquillos 9, si es que ya se han encajado alrededor del haz, o encajar unos elementos de ramificación con abertura de tipo tenazas en una posición correspondiente a cada dispositivo instalado y cerrarlos, sujetando de este modo los diversos contactos en los conductores complementarios.

De este modo, el elemento de ramificación se instala de forma muy rápida, ya que únicamente es necesario conectarlo al panel del camarote.

La funda extensible 8 también se fijará por ambos lados al elemento 9 de ramificación, el cual está dotado, por ambos lados, de conectores adecuados para este fin.

El sistema descrito resulta particularmente compacto como consecuencia de la disposición racional de los cables, y sobre todo, se acelera considerablemente el ensamblaje del sistema. En la práctica, el sistema según la invención constituye un conjunto para la distribución de energía y señales eléctricas el cual actúa al mismo tiempo como un conducto y como una especie de canalización para buses conductores con cajas de conexiones y funda protectora; es muy ligero, se puede inspeccionar por toda su longitud, y considerando la posibilidad de insertar o extraer barras se puede ampliar o reducir según se requiera.

El sistema ofrece un alto nivel de protección, incluso contra chorros de líquido. Finalmente, a la vista de su resistencia y ligereza, en el haz se pueden colgar directamente dispositivos de usuario tales como detectores de humo, altavoces, luminarias, apliques para el techo, luces de salida de emergencia, lámparas, etcétera.

Claims (12)

1. Sistema flexible para la distribución de energía y señales eléctricas, que comprende una serie de soportes separados (1), con lo cual una serie de cables transmisores (7) de señales y de conductores transmisores (6) de electricidad se encajan en unos asientos (2, 5) alrededor del perímetro de dichos soportes.

2. Sistema flexible según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos soportes (1) están constituidos por elementos discoidales planos realizados con material aislante.

3. Sistema flexible según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dichos soportes discoidales (1) contienen un número de cavidades radiales que constituyen asientos (2) para el mismo número de cables y, en el exterior de los lóbulos que se alternan con dichos asientos (2) para los cables, un número de ranuras (5) diseñadas para alojar el mismo número de conductores (6), siendo dichos asientos (2) para los cables más profundos que dichos asientos (5) para los conductores.

4. Sistema flexible según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado por el hecho de que la boca de dichos asientos para los cables (2) y para los conductores (5) es ligeramente más estrecha que el cuerpo de los asientos, de manera que dichos cables (7) y conductores (6) se pueden encajar a presión en dichos asientos.

5. Sistema flexible según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichos conductores (6) están constituidos por barras de aluminio.

6. Sistema flexible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que una funda extensible (8) cubre dicho haz de cables (7) y conductores (6) encajados en dichos soportes (1).

7. Sistema flexible según cada una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que incluye elementos de ramificación adecuados para deslizarse a lo largo de dicho haz de cables y conductores, estando equipados, dichos elementos de ramificación, de contactos elásticos (11) diseñados para encajar a presión en dichos cables y conductores.

8. Sistema flexible según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que dichos elementos de ramificación están constituidos por casquillos (9) diseñados para encajar alrededor de dicho haz de cables (7) y conductores (6), estando instalados en el interior de dicho casquillo unos contactos (11) diseñados para encajar a presión en dichos cables y conductores.

9. Sistema flexible según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que dichas ramificaciones constan de elementos (9) con abertura de tipo tenazas dotados de contactos (10) en la superficie interior los cuales están diseñados para acoplarse a dichos cables y conductores, estando diseñados dichos elementos con abertura de tenazas para sujetarse alrededor de dicho haz de cables y conductores.

10. Sistema flexible según cada una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por el hecho de que dichos elementos de ramificación están dotados, por los lados, de conectores para dicha funda extensible (8).

11. Sistema flexible según cada una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que incluye elementos diseñados para fijar las fundas que contienen el haz de cables y conductores a una pared o techo, estando constituidos dichos elementos por una abrazadera (15) con forma de anillo abierto, realizada con material elásticamente deformable, y que forma una sola pieza con una base (14) diseñada para su montaje en la pared.

12. Sistema flexible según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dichas bases (14) contienen elementos magnéticos (16) que permiten fijarlas a estructuras metálicas.