ES2296601T3 - Sistema de interconexion entre celulas electricas , de tension media o alta, en carcasas. - Google Patents
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Abstract
Sistema de interconexión entre células eléctricas de tensión media o alta, alojadas en carcasas herméticas (3, 3¿), blindadas y aisladas con aislamiento gaseoso, que comprenden aisladores de corriente (1, 1¿) estancos, cuyos respectivos conductores axiales (5, 5¿) de dichos aisladores (1, 1¿) están alineados dos a dos y tienen cada uno de ellos un extremo de conexión externamente accesible, donde dos extremos adyacentes de conductores axiales de aisladores contiguos están eléctricamente unidos entre sí por un dispositivo de interconexión (8) constitutivo del sistema y rodeado de una estructura de aislamiento eléctrico de aspecto tubular, aproximadamente coaxial con los conductores axiales y constituida por un manguito aislante (12) flexible y de longitud elásticamente adaptable, donde cada extremo anular de un manguito está fijado a un aislante de corriente por medios de fijación desmontables (13, 13¿), caracterizado porque el manguito (12) tiene una parte central longitudinal que lleva un repliegue anular que sobresale radialmente, para procurar un efecto elástico, y porque dicho manguito tiene entre dicha parte central y al menos uno de sus dos extremos aplastado anularmente una zona longitudinal que comprende un repliegue anular que vuelve a entrar radialmente para que la superficie interior de dicho manguito quede localmente en contacto con un conductor axial (5, 5¿) al nivel de dicha zona, estando dicha superficie interior recubierta de una capa semiconductora puesta al potencial de los conductores axiales.
Description
Sistema de interconexión entre células
eléctricas de tensión media o alta, en carcasas.
La invención se refiere a un sistema de
interconexión entre células eléctricas de tensión media o alta,
alojadas en carcasas herméticas, blindadas y aisladas con
aislamiento gaseoso, que comprenden aisladores de corriente
estancos atravesados por conductores axiales y en las que cada uno
de los respectivos conductores axiales tiene un extremo de conexión
accesible desde el exterior. Este sistema está destinado para
garantizar la interconexión entre conductores que pertenecen a dos
células contiguas, cuando los conductores de una célula están
alineados con los de la otra, de modo que un conductor de una
célula esté alineado con un conductor de una célula adyacente y que
los extremos de conexión externa de los conductores de células
adyacentes que estén alineados por pareja estén cercanos.
Un sistema de este tipo se describe
particularmente en la Patente Europea EP-0520933, en
la que cada uno de los aisladores de corriente atravesados por
conductores axiales, que se encuentran en dos carcasas contiguas y
que tienen sus conductores axiales alineados, comprende un vaciado
troncocónico que se abre hacia el exterior de la carcasa portadora.
Un manguito de conexión de forma externa bicónica, de un material
elastómero, rodea a un dispositivo de interconexión encargado de
conectar eléctricamente entre sí a los conductores axiales que
atraviesan los aisladores. Este manguito está comprimido entre los
dos aisladores, con cada uno de los cuales forma un cierre
hermético de aspecto troncocónico. El dispositivo de interconexión
está constituido por piezas conductoras cuyos extremos se aplican
exteriormente mediante resortes periféricos alrededor de los
extremos de conexión externa de los dos conductores axiales a
interconectar. De este modo, la interconexión entre los extremos de
conexión externa de conductores alineados por parejas de dos
carcasas contiguas se realiza por medio de módulos de sistema de
interconexión, que comprenden cada uno un dispositivo de
interconexión alojado en una estructura de aislamiento eléctrico
constituida esencialmente por un manguito, tal como se ha descrito
anteriormente.
El desplazamiento de una carcasa que no está en
el extremo de un conjunto formado por una sucesión de carcasas
alineadas, interconectadas por medio de este sistema, implica
necesariamente un desplazamiento de al menos una de las carcasas
contiguas y la extracción del manguito y del dispositivo de
interconexión de todos los módulos entre la carcasa a desplazar y
las dos carcasas adyacentes. Además, a menos que se desplacen todas
las carcasas situadas a un lado de una carcasa a extraer, dicha
extracción no puede realizarse sin actuar en el interior de al
menos una carcasa, sabiendo que la misma está llena de un gas de
protección que, generalmente, no se debe liberar al exterior.
Una solicitud de patente alemana
DE-19737429 describe un sistema que no tiene los
inconvenientes que presenta el sistema anteriormente indicado.
Los conductores axiales alineados y a
interconectar que atraviesan dos aisladores montados en carcasas
adyacentes tienen sus extremos de conexión de forma que sobresalen
fuera de las carcasas por una cara plana longitudinal asimétrica.
Un dispositivo de interconexión está constituido por una pieza
conductora, de forma alargada, cuyos extremos están dotados de
caras planas complementarias de las que llevan los conductores, de
forma que se permite una fijación por tornillos de las caras planas
de la pieza sobre las de los conductores. El montaje y el
desmontaje de la pieza que es desmontable, particularmente en el
caso de sustitución de una carcasa, se pueden efectuar desde el
exterior, sin desplazamiento lateral de las carcasas adyacentes.
Bien entendido, una estructura de aislamiento eléctrico debe estar
asociada a la pieza conductora de un dispositivo de interconexión.
Esta previsto que dicha estructura de aislamiento esté constituida
por una funda aislante que cubre la mayor parte de la pieza, pero
no sus extremos, y por dos manguitos que se montan por una parte y
por la otra de la funda, que recubren parcialmente. Estos manguitos
llegan a pegarse contra los aisladores, de los que sobresalen los
extremos de conexión externa de los conductores, con el fin de
garantizar la continuidad del aislamiento, lo que trae consigo una
cierta complejidad y la utilización de un número elevado de
piezas.
La invención tiene por objeto un sistema de
interconexión entre células eléctricas de tensión media o alta,
alojadas en carcasas herméticas, blindadas y con aislamiento
gaseoso, que sea simple y de coste reducido, tanto en su
realización como en su puesta en servicio, donde este sistema no
implique manipulación de gas ni desplazamiento lateral de células
contiguas para la sustitución de una célula situada en una posición
intermedia entre los extremos de alineación que forman las
células.
Este sistema de interconexión está previsto para
estar constituido por módulos, donde cada módulo está dispuesto
entre dos células eléctricas de tensión media o alta, alojadas en
carcasas herméticas, blindadas, con aislamiento gaseoso, que
comprenden aisladores atravesados por los conductores axiales de
corriente que son estancos, donde los conductores axiales
respectivos están alineados dos a dos y cada uno de ellos tiene un
extremo de conexión accesible desde el exterior, y donde dos
extremos adyacentes de conductores axiales de aisladores contiguos
están eléctricamente unidos entre sí por un dispositivo de
interconexión constitutivo del sistema y rodeado de una estructura
de aislamiento eléctrico de aspecto tubular, aproximadamente coaxial
con los conductores axiales y constituido por un manguito aislante
flexible y de longitud elásticamente adaptable, donde cada extremo
anular de un manguito está fijado a un aislador de corriente por
medios de fijación desmontables.
Según una característica de la invención, el
manguito tiene una parte central longitudinal que tiene un repliegue
anular que sobresale radialmente, para procurar un efecto elástico
y dicho manguito tiene, entre dicha parte central y al menos uno de
sus dos extremos aplastado anularmente, una zona longitudinal que
comprende un repliegue anular que vuelve a entrar radialmente para
que la superficie interior de dicho manguito esté localmente en
contacto con un conductor axial al nivel de dicha zona, donde dicha
superficie interior está recubierta de una capa semiconductora
puesta al potencial de los conductores axiales.
Según otra característica de la invención, cada
sistema de interconexión lleva un dispositivo de interconexión,
montado de forma desplazable en translación, sobre el extremo de
conexión externa de un primero de los conductores axiales que
sobresale exteriormente en una longitud ligeramente inferior a la
distancia que separa a los aisladores contiguos, propios de estos
conductores, para poder alojarse parcialmente en el interior de una
cavidad dispuesta en el extremo de conexión externa de cada uno de
los dos conductores axiales alineados que entonces este dispositivo
permite unir eléctricamente, donde el extremo de conexión externa
del primer conductor axial tiene una cavidad de una profundidad
elegida para permitir la retirada en translación del dispositivo de
interconexión, lo que conduce a una interrupción de la continuidad
eléctrica entre los dos conductores axiales alineados.
Según una primera forma de realización de la
invención, el dispositivo de interconexión de un sistema está
constituido por un casquillo dotado de un cuerpo cilíndrico que se
prolonga por un vástago roscado que se enrosca en un hueco roscado
situado en el fondo de una cavidad de extremo, ciega y escalonada,
prevista para el casquillo en el extremo de conexión externa del
primero de los conductores axiales a conectar, donde el cuerpo
cilíndrico del casquillo queda en unión eléctrica por medio de
contactos deslizantes con el interior del escalón de diámetro
correspondiente, de la cavidad, de donde sale más o menos en función
del atornillado realizado por el casquillo, y donde el extremo de
este cuerpo cilíndrico del casquillo que sobresale entra en
contacto deslizante con una cavidad ciega, del diámetro
correspondiente, dispuesta en el extremo de conexión externa del
segundo de los conductores axiales, en el que penetra dicho extremo
de cuerpo cilíndrico, cuando el desatornillado realizado es
suficiente y permite garantizar una continuidad eléctrica entre los
dos conductores axiales, con los que el cuerpo cilíndrico del
casquillo está entonces simultáneamente en contacto.
Según una primera variante de la invención, el
dispositivo de interconexión de un sistema está constituido por un
conjunto de dos semi-coquillas de contacto reunidas
que están elásticamente separadas entre sí para poder ponerse
separadamente en contacto con los extremos de conexión externa de
dos conductores axiales a conectar, en la cavidad de extremo,
ciega, que tiene cada uno de estos conductores, desde una posición
de acercamiento entre las semi-coquillas que
permite su penetración en dichas cavidades de extremo y que se
obtiene mediante la acción de un tornillo, donde las dos
semi-coquillas están montadas sobre el vástago de
dicho tornillo, por cuyo intermedio dichas
semi-coquillas se hacen solidarias del primer
conductor axial. El conjunto es longitudinalmente desplazable en el
extremo de conexión externa, ampliamente sobresaliente, del primer
conductor axial, entre una posición que permite a las dos
semi-coquillas mantenerse en contacto con los
conductores axiales en las cavidades en las que están parcialmente
insertadas y una posición para la que las dos
semi-coquillas únicamente están insertadas en la
cavidad que está dispuesta en el extremo de conexión externa del
primer conductor axial.
Según una segunda variante de la invención, el
dispositivo de interconexión está constituido por un conjunto de
dos semi-coquillas de contacto reunidas que están
elásticamente separadas entre sí para poder ponerse separadamente
en contacto con dos conductores axiales a conectar, de tipo de tubo
hueco, en un extremo de conexión externa del tubo que forma cada
uno de estos conductores, desde una posición de acercamiento entre
semi-coquillas que permite su penetración en los
extremos contiguos de dos tubos y que se obtiene mediante
atornillado de un tornillo. Las semi-coquillas se
montan sobre el vástago del tornillo, mediante el cual dichas
semi-coquillas se hacen solidarias de un extremo de
conexión externa del tubo del primer conductor axial que sobresale
exteriormente en una longitud correspondiente a la distancia que
separa a los dos aisladores contiguos, previstos cada uno de ellos
para el paso de uno de los tubos. El conjunto se puede desplazar
longitudinalmente en el extremo de conexión externa del tubo del
primer conductor axial, entre una posición que permite a las dos
semi-coquillas mantenerse en contacto con los dos
tubos en los que están parcialmente insertadas y una posición para
la que las dos semi-coquillas únicamente están
insertadas en el extremo de conexión externa, ampliamente
sobresaliente, del tubo que forma el primer conductor axial.
La invención, sus características y sus ventajas
se especifican en la descripción que sigue unida con las figuras
indicadas a continuación.
Las figuras 1 y 2 presentan un sistema de
interconexión entre dos conductores axiales alineados de aisladores
de corriente montados sobre dos carcasas contiguas, en sección
axial, donde los conductores están respectivamente interconectados
en la figura 1 y desconectados en la figura 2.
Las figuras 3 y 4 presentan una primera variante
del sistema de interconexión entre conductores axiales alineados,
con cavidad ciega de extremo, mediante un dispositivo con
semi-coquillas de contacto, vista en sección, donde
los conductores están respectivamente interconectados en la figura 3
y desconectados en la figura 4.
La figura 5 presenta una vista lateral que
muestra el dispositivo con semi-coquillas de
contacto, en contacto, en el interior de una cavidad de extremo de
uno de los conductores.
Las figuras 6, 7, 8, presentan una segunda
variante del sistema de interconexión entre conductores axiales
alineados, del tipo de tubo hueco, mediante un dispositivo con
semi-coquillas de contacto, vista en sección, donde
los conductores están respectivamente interconectados en la figura 6
y desconectados en la figura 7.
El conjunto presentado en la figura 1, muestra
dos aisladores de corriente 1, 1', estancos, montados sobre dos
paredes paralelas adyacentes 2, 2', de dos carcasas 3, 3',
contiguas, y del tipo de carcasa blindada, hermética, llena de gas
aislante, en las que están montados unos equipos eléctricos, y más
particularmente unos equipos eléctricos de tensión media o alta.
Cada uno de los aisladores se ha supuesto aquí moldeado sobre un
elemento portador 4 ó 4', metálico, que se suelda en una abertura
complementaria, prevista para el mismo en una de las paredes. Un
conductor 5, 5', supuesto aquí del tipo de inserto, atraviesa
axialmente a cada aislador y ofrece un extremo de conexión externa
a la carcasa y un extremo de conexión interna a la misma. Los
conductores axiales a conectar se suponen alineados, por una parte,
y por otra parte, con un vacío dejado entre las dos paredes
contiguas que los llevan y que pertenecen a dos carcasas adyacentes.
La conexión de un par de conductores axiales alineados se realiza
de forma modular, donde cada módulo lleva un dispositivo de
interconexión asociado a una estructura tubular de aislamiento
eléctrico para dos conductores a conectar.
En el ejemplo presentado en las figuras 1 y 2,
cada uno de los extremos de conexión interna 6 y 6', de los dos
conductores axiales 5 y 5' a conectar, forma una patilla de conexión
del tipo plano longitudinal asimétrico que lleva un agujero
transversal de fijación para una patilla complementaria de un
equipo. Cada uno de los extremos de conexión externa de estos
conductores axiales 5 y 5' lleva una cavidad de extremo 7 ó 7',
respectivamente visibles sobre las figuras 2 y 1, que se dice que
es ciega en la medida en que tiene un fondo, en la realización
presentada sobre estas dos figuras. Las cavidades 7 y 7' se suponen
aquí de aspecto cilíndrico y están previstas para recibir un
casquillo conductor 8 que permite interconectar los conductores 5 y
5' cuando está situado de forma que está parcialmente alojado en
cada una de las cavidades 7, 7', dispuestas enfrentadas. Una de las
cavidades 7, 7', está prevista más profunda que la otra, de forma
que recibe más profundamente al casquillo 8 permitiéndole salir de
la otra cavidad. En el ejemplo de realización presentado, el
casquillo lleva un vástago roscado 9 que se enrosca en un hueco
roscado previsto en el fondo de la cavidad 7' más profunda. El
enroscado del casquillo le hace entrar en la cavidad 7' y su
desenroscado le hace salir de dicha cavidad 7', la distancia que
separa los extremos externos de los conductores axiales 5, 5', se
elige en relación con las dimensiones longitudinales del casquillo
8, para permitir al mismo penetrar en la cavidad 7 del conductor 5
con el que dicho casquillo se pone en contacto después de un
desenroscado mínimo predeterminado. El contacto eléctrico entre el
casquillo 8 y cada uno de los contactos 5 y 5' en el interior de las
cavidades 7 y 7' se supone aquí garantizado por medio de contactos
deslizantes 10, bien conocidos en este campo de la técnica de la
conexión, que están periféricamente montados en las cercanías de
los extremos del casquillo 8. El desplazamiento axial del
dispositivo de interconexión, que aquí constituye el casquillo 8, se
elige de manera que permita obtener un contacto satisfactorio con
el conductor axial 5, cuando el casquillo ha alcanzado una posición,
denominada de interconexión, para la que dicho casquillo está
simultáneamente en el interior de las cavidades 7 y 7' y establece
una unión eléctrica entre los conductores axiales 5 y 5'. También se
elige para que permita que el casquillo se aleje suficientemente
del extremo del conductor axial 5 para no volver a permitir unión
eléctrica alguna entre los conductores 5 y 5', después de un
atornillado apropiado en el ejemplo de realización presentado. La
retirada axial del casquillo 8 que está realizado de esta forma,
suelta mecánicamente los dos conductores axiales 5 y 5', uno del
otro. En la forma de realización preferida que se presenta, uno de
los conductores, por ejemplo aquí el 5, está montado de manera que
su extremo de conexión externa no sobresale, o prácticamente no
sobresale, de la superficie exterior 11 del aislador 1 por el que
pasa. El otro conductor axial, por ejemplo aquí el 5', con el que
está previsto que se conecte, está entonces dispuesto de manera que
sobresale exteriormente de la superficie exterior 11' del aislador
1' por el que pasa, en una longitud que se determina en función de
la distancia de separación elegida entre los aisladores 1 y 1', o
sea prácticamente entre carcasas adyacentes. Lo que sobresale el
conductor axial 5', las longitudes del casquillo 8 y de su vástago
roscado 9, así como también las profundidades de las cavidades 7 y
7', se eligen de manera complementaria para obtener las posiciones
de interconexión y de desconexión deseadas para el casquillo, en
función de las necesidades en materia de distancia entre carcasas
adyacentes. La utilización de un casquillo desplazable axialmente,
de forma sencilla y particularmente por atornillado, facilita las
operaciones de puesta en servicio y de sustitución, así como también
el desplazamiento aislado de una carcasa, en caso de necesidad.
Como se ha indicado anteriormente, una
estructura de aislamiento eléctrico debe estar necesariamente
asociada al dispositivo de interconexión, en un módulo tal como el
descrito anteriormente, en razón a la alta tensión eléctrica para
la que están previstos los equipos y sus conexiones, que los módulos
de conexión según la invención son susceptibles de
interconectar.
En las diferentes realizaciones propuestas aquí,
está prevista una estructura de aislamiento eléctrico de módulo que
es de aspecto tubular y que está constituida por un manguito
aislante 12, de material flexible. Este manguito está realizado de
manera que se puede comprimir o extender en longitud, en función de
las necesidades, y se denomina de longitud elásticamente adaptable.
En una forma preferida de realización, este manguito 12 tiene una
sección central tubular dispuesta con al menos un repliegue anular
que sobresale, que le hace elástico, como se representa en las
figuras 1 y 2, donde la sección central tiene un repliegue anular
que sobresale en su parte media. Preferiblemente, los extremos del
manguito 12 están anularmente aplastados de forma que cada uno se
puede situar pegado contra una superficie exterior de uno de los dos
aisladores 1, 1', cuyos conductores axiales 5 y 5' están, según lo
previsto, unidos por el dispositivo de interconexión que aloja al
manguito. En las realizaciones presentadas, las superficies
externas de los aisladores se han previsto preferiblemente planas
aunque alternativamente pueden ser de aspecto troncocónico. El
manguito se puede realizar de silicona o de EPDN elásticamente
deformable y su superficie exterior se recubre con un revestimiento
semi-conductor, con excepción de las zonas que
corresponden a las superficies de apoyo del manguito contra las
superficies exteriores de los aisladores.
Unas bridas desmontables 13, 13', permiten
situar pegados los extremos aplastados del maguito 12 contra las
superficies exteriores de los aisladores 1 y 1'. En el ejemplo
presentado en las figuras 1 y 2, estas bridas se fijan por
atornillado mediante tornillos 14, 14', o pernos, sobre las carcasas
y por ejemplo en insertos perforados que llevan periféricamente los
aisladores 1, 1'. Este revestimiento semiconductor que se pone al
potencial de tierra, por ejemplo, por medio de bridas de presión 13,
es una capa de silicona cargada con carbones, por ejemplo, que crea
una superficie equipotencial débilmente conductora. Por otra parte,
la superficie interior del manguito está igualmente revestida de
una capa de silicona cargada con carbones, por ejemplo, formando un
revestimiento semi-conductor que está en contacto
con los conductores axiales 5 ó 5' y, por lo tanto, al potencial de
alta tensión.
En la realización considerada, el manguito
presenta una sección de aspecto en M, como se ve sobre las secciones
de las figuras 1 y 2, y cubre la parte larga que sobresale del
conductor axial 5' y el corto intervalo que separa a los dos
conductores 5 y 5', cuando el casquillo está en posición de
interconexión y el módulo está en su lugar con los extremos
aplastados del manguito 12 aplicados contra las superficies externas
de los aisladores 1 y 1'. El desatornillado de los tornillos 14
permite separar del aislador 1 a la brida 13 y al extremo aplastado
correspondiente del manguito. Entonces, es posible llevar el extremo
aplastado hacia atrás para desplazar el dispositivo de
interconexión que constituye el casquillo 8 y, por lo tanto, para
atornillarle y desconectarle del conductor axial 5. Estas
operaciones permiten disociar sencillamente los conductores axiales
5 de los módulos previstos entre dos carcasas, por ejemplo, para
desplazar una de las carcasas. En una variante de realización,
presentada en las figuras 1 y 2, se ha previsto un reborde
periférico 15, en la proximidad del extremo del casquillo 8 que
penetra en la cavidad 7, para ayudar a la retirada del extremo
aplastado del manguito 12 con este extremo del casquillo, cuando
dicho casquillo está atornillado.
Para este efecto, está previsto que dicho
reborde coopere con uno de los insertos anulares 16, 16', realizados
de material elástico semiconductor, interiormente en los extremos
del manguito, con fines de control de campo eléctrico, al nivel en
que este manguito apoya contra un aislador en el extremo del mismo y
sobre el contorno del extremo de conexión externa del conductor
axial que pasa por este aislador. En el ejemplo de realización
propuesto, el inserto 16 llevado por el extremo del manguito que
apoya contra el aislador 1 está dotado de un espaldón contra el que
apoya el reborde. Hay que observar que los insertos anulares 16,
16', semiconductores, están dispuestos preferentemente en los dos
extremos del revestimiento semiconductor, en el interior del
manguito.
En las figuras 3 y 4 se presenta una variante de
realización del sistema de interconexión de acuerdo con la
invención. El sistema se diferencia esencialmente del presentado
anteriormente por su dispositivo de interconexión. Los elementos
presentados en las figuras 3, 4, que son susceptibles de ser
idénticas a las presentadas en las figuras 1 y 2 se designan con
las mismas referencias y los que son ligeramente diferentes se
indican con la letra A.
De forma igual que anteriormente, los
conductores axiales alineados a conectar 5A y 5'A tienen su extremo
de conexión externa con una cavidad de extremo 7A ó 7'A, ciega y de
aspecto cilíndrico. Uno de los conductores 5A está montado de
manera que su extremo de conexión externa no sobresale, o
prácticamente no sobresale, de la superficie exterior 11 del
aislador 1 por el que pasa. El otro conductor axial, en este caso el
5'A, con el que está previsto que se conecte, está entonces
dispuesto de manera que sobresale exteriormente de la superficie
exterior 11' del aislador 1' por el que pasa, en una longitud que se
determina en función de la distancia de separación elegida entre
los aisladores 1 y 1', o sea, prácticamente entre carcasas
adyacentes, como ya se ha indicado anteriormente. En este caso, el
dispositivo de interconexión se realiza de forma diferente, aquí
lleva dos semi-coquillas de contacto 20 que se
montan con sus concavidades respectivas orientadas una hacia la
otra y que están elásticamente separadas una de la otra por medio de
un conjunto de resorte 21, de forma que se puede situar en el
interior de una y/o de la otra de las cavidades 7 y 7A, según la
posición del dispositivo que las lleva, en relación con los
extremos de conexión externa de los conductores axiales 5A, 5'A.
Este dispositivo también se pone en servicio en las formas de
realización ilustradas en las figuras 5 a 9. En la realización
propuesta, las dos semi-coquillas de contacto 20 se
montan sobre un tornillo 22 que las sujeta al conductor axial 5'A
en el que el saliente y la cavidad son más largos. Este tornillo 22
coopera con una tuerca 23 para limitar la separación de las
semi-coquillas, de manera que las permite entrar
libremente en los cilindros de las cavidades 7A, 7'A, a pesar de la
fuerza de separación del conjunto de resorte, siempre que un
desatornillado no las libere. El conjunto de resorte 21 está, por
ejemplo, constituido por un apilado de arandelas elásticas, montado
entre las semi-coquillas, sobre el vástago del
tornillo 22.
En este caso, la cavidad 7'A tiene una ranura
longitudinal de extremo 24 que recibe a la cabeza del tornillo 22 y
que permite un desplazamiento de dicha cabeza en el eje de la
ranura, entre dos posiciones predeterminadas. Para una primera de
estas posiciones el conjunto formado por las
semi-coquillas y por el conjunto de resorte,
montados sobre el vástago del tornillo 22, se encuentra casi
totalmente alojado en la cavidad 7A, debido a la situación de la
cabeza del tornillo 22 en el fondo de la ranura longitudinal 24.
Entonces, las semi-coquillas se deben haber
acercado entre sí, por atornillado del tornillo 22 en la tuerca 23,
para permitir la penetración. Para la segunda posición, el conjunto
indicado anteriormente está parcialmente situado en cada una de las
cavidades 7A, 7'A, de los dos conductores axiales alineados, estando
cada semi-coquilla parcialmente encajada en cada
una de las cavidades, después de que la cabeza del tornillo 22 haya
sido llevada a la embocadura de la ranura 24, al nivel del extremo
sobresaliente exterior del conductor axial 5'A.
Entonces, el desatornillado parcial del tornillo
22 permite que las semi-coquillas se separaren entre
sí y se pongan en contacto cada una de ellas con los dos
conductores axiales 5A, 5'A, en el interior de las cavidades
cilíndricas de extremo 7A, 7'A, de la forma mostrada en la figura 5
para el conductor 5'A. La utilización de un dispositivo de
interconexión con semi-coquillas descrito
anteriormente, permite realizar de manera fácil y rápida las
operaciones de puesta en servicio y de sustitución, así como también
el desplazamiento aislado de una carcasa, igual que el montaje de
un casquillo. Presenta la ventaja de autorizar una desalineación
angular y/o radial entre carcasas interconectadas. Las operaciones
de conexión y de desconexión se pueden realizar con la ayuda de una
herramienta sencilla, por ejemplo, un destornillador y de manera
sencilla debido al acceso ofrecido por la retracción del manguito y
por la ranura 24 en el extremo del conductor axial 5'A. El
desplazamiento del conjunto formado por las
semi-coquillas sobre el vástago del tornillo 22,
cuya cabeza está encajada en la ranura 24, se puede conseguir
mediante un empuje lateral sobre la misma, por ejemplo, por medio
del extremo de un destornillador.
La estructura de aislamiento eléctrico destinada
a asociarse al dispositivo de interconexión que constituye este
conjunto compuesto por medio de semi-coquillas puede
ser prácticamente idéntica a la prevista para el montaje con
casquillo y, por lo tanto, su descripción no se repite en este
caso.
En las figuras 6 y 7 se presenta una segunda
variante del sistema de interconexión, según la invención. Esta
segunda variante está prevista más particularmente para el caso en
el que los conductores axiales están constituidos por tubos huecos
y, particularmente, por tubos huecos que atraviesan las carcasas de
una parte a otra. Estos tubos permiten utilizar aisladores de
corriente más senillos, tanto de realizar como de instalar y, por lo
tanto, menos costosos que los aisladores anteriormente previstos.
Como anteriormente, los elementos presentados en las figuras 6 a 11
que son susceptibles de ser idénticos a los presentados en las
figuras anteriores se designan mediante las mismas referencias y
los que son ligeramente diferentes se indican con la letra B.
De la misma forma que anteriormente, los
conductores axiales alineados a conectar 5B, 5'B, tienen su extremo
de conexión externa con una cavidad 7B ó 7'B, prolongándose esta
cavidad, en este caso, sobre la longitud del conductor que está
constituido por un tubo cilíndrico. Un conductor axial, tal como el
5B, formado por un tubo, se puede montar eventualmente de forma que
atraviese la carcasa en la que penetra, en cuyo caso está sostenido
por dos aisladores de corriente alineados montados en paredes
opuestas de la carcasa, situación que no está representada en las
figuras de este documento. Como en las variantes presentadas
anteriormente, uno de los conductores 5B está montado de manera que
su extremo de conexión externa no sobresale, o prácticamente no
sobresale, de la superficie exterior 11B del aislador 1B por el que
pasa, como se ve particularmente en la figura 8. El otro conductor
axial, en este caso el 5'B, con el que está previsto que se conecte,
está entonces dispuesto de manera que sobresale exteriormente de la
superficie exterior 11'B del aislador 1'B por el que pasa, en una
longitud que se determina prácticamente en las mismas condiciones
que para el conductor 5'A. El dispositivo de interconexión es
idéntico al previsto para la interconexión de los conductores 5A,
5'A, y es susceptible de montarse sobre el conductor 5'B, el más
largo, de la misma manera que sobre el conductor 5'A. La puesta en
servicio de este dispositivo de interconexión es idéntica a la
descrita en relación con las figuras 3 a 5 y, por lo tanto, no se
repite en este caso. Por el contrario, el montaje de los conductores
5B, 5'B, en los aisladores que les soportan se efectúa de manera
particularmente sencilla, manera en la que los aisladores 1B, 1'B
previstos se pueden realizar de una forma absolutamente más sencilla
y menos costosa.
Los aisladores 1B, 1'B, se montan en aberturas
de las carcasas que son análogas a las previstas para los elementos
portadores 4, 4', de las variantes precedentes. Estas aberturas son
clásicamente circulares y rebordeadas por un collarín periférico
que sobresale exteriormente de la carcasa, por ejemplo,
perpendicularmente a la pared, como se ve en las figuras detalladas
8 y 9 para la pared 2 de una carcasa que está dotada de un collarín
25. Los aisladores 1B, 1'B, están, por ejemplo, realizados en forma
de piezas cilíndricas, fabricadas por inyección termoplástica, que
tienen un canal tubular central cuyo diámetro corresponde al
diámetro exterior de un conductor axial 5B ó 5'B, tubular. En una
ranura interior circular de este canal central se aloja una junta
circular 26, para garantizar la estanqueidad pegándose contra el
conductor axial que la atraviesa.
Otra junta circular 27 se aloja en una ranura
exterior circular situada en la zona, mediante la cual el aislador
se sitúa por introducción contra la pared interna del cilindro que
define el collarín 25 de una abertura de carcasa prevista para el
montaje de un aislador. En este caso, el escalonamiento de los
aisladores 1B, 1'B, está previsto para permitir que un aislador se
sitúe interiormente apoyando contra la pared 2 en la que se monta,
mientras que la parte cilíndrica que lleva la junta circular 27 se
sitúa en el cilindro definido por un collarín 25 de dicha pared 2,
estando la junta 27 encargada de garantizar la estanqueidad a este
nivel.
En el ejemplo de realización propuesto en las
figuras 6 a 8, y como anteriormente, los aisladores 1B, 1'B, llevan
periféricamente insertos roscados 28, 28', más allá de sus
superficies externas respectivas de apoyo para el extremo aplastado
del manguito 12. Estos insertos 28, 28', están previstos para alojar
a los vástagos roscados de los tornillos de fijación 14B, 14'B de
brida, en este caso están dispuestos en la periferia de la
superficie exterior de apoyo, plana o eventualmente cónica,
realizada en la zona destinada a recibir un extremo complementario
de manguito 12.
En último lugar y como se ha esquematizado en la
figura 7, se ha previsto situar un transformador tórico de
corriente 17, alrededor del manguito aislante 12, que lleva un
módulo y esto en cada una de las variantes de realización
propuestas para los módulos de sistema de interconexión según la
invención.
Claims (11)
1. Sistema de interconexión entre células
eléctricas de tensión media o alta, alojadas en carcasas herméticas
(3, 3'), blindadas y aisladas con aislamiento gaseoso, que
comprenden aisladores de corriente (1, 1') estancos, cuyos
respectivos conductores axiales (5, 5') de dichos aisladores (1, 1')
están alineados dos a dos y tienen cada uno de ellos un extremo de
conexión externamente accesible, donde dos extremos adyacentes de
conductores axiales de aisladores contiguos están eléctricamente
unidos entre sí por un dispositivo de interconexión (8)
constitutivo del sistema y rodeado de una estructura de aislamiento
eléctrico de aspecto tubular, aproximadamente coaxial con los
conductores axiales y constituida por un manguito aislante (12)
flexible y de longitud elásticamente adaptable, donde cada extremo
anular de un manguito está fijado a un aislante de corriente por
medios de fijación desmontables (13, 13'), caracterizado
porque el manguito (12) tiene una parte central longitudinal que
lleva un repliegue anular que sobresale radialmente, para procurar
un efecto elástico, y porque dicho manguito tiene entre dicha parte
central y al menos uno de sus dos extremos aplastado anularmente una
zona longitudinal que comprende un repliegue anular que vuelve a
entrar radialmente para que la superficie interior de dicho manguito
quede localmente en contacto con un conductor axial (5, 5') al
nivel de dicha zona, estando dicha superficie interior recubierta
de una capa semiconductora puesta al potencial de los conductores
axiales.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el dispositivo de interconexión (8) está montado, de
forma desplazable en translación, sobre el extremo de conexión
externa de un primero de los conductores axiales que sobresale
exteriormente en una longitud ligeramente inferior a la distancia
que separa a los aisladores contiguos, propios de estos
conductores, para poder alojarse parcialmente en el interior de una
cavidad (7, 7'), dispuesta en el extremo de conexión externa de
cada uno de los dos conductores axiales alineados que este
dispositivo permite entonces unir eléctricamente, donde el extremo
de conexión externa del primer conductor axial (5') tiene una
cavidad (7') de una profundidad elegida para permitir una retirada
en translación del dispositivo de interconexión que conduzca a una
interrupción de la continuidad eléctrica entre los dos conductores
axiales alineados.
3. Sistema de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 2, en el que el manguito está exterior e
interiormente recubierto de un revestimiento semiconductor, con
excepción de las zonas correspondientes a las superficies de apoyo
del manguito contra los aisladores.
4. Sistema de acuerdo una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el manguito está interiormente
rebordeado por un inserto anular de control de campo eléctrico (16,
16'), de material semiconductor, en cada uno de sus dos extremos,
al nivel en que dicho manguito apoya contra un aislador (1, 1') en
el extremo del mismo y sobre el contorno del extremo de conexión
externa del conductor axial que pasa por este aislador.
5. Sistema de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que el dispositivo de interconexión
(8) está constituido por un casquillo dotado de un cuerpo
cilíndrico que se prolonga con un vástago roscado (9) que se
atornilla en un hueco roscado situado en el fondo de una cavidad de
extremo (7'), ciega y escalonada, prevista para el casquillo en el
extremo de conexión externa del primero de los conductores axiales
(5') a conectar, donde el cuerpo cilíndrico del casquillo queda en
unión eléctrica por medio de contactos deslizantes (10) con el
interior del escalón de diámetro correspondiente de la cavidad (7')
de la que sale más o menos en función del atornillado realizado
para el casquillo, y donde el extremo de este cuerpo cilíndrico de
casquillo que sobresale entra en contacto deslizante con una
cavidad ciega (7), de diámetro correspondiente, dispuesta en el
extremo de conexión externa del segundo de los conductores axiales
(5) en el que dicho extremo de cuerpo cilíndrico penetra, cuando el
desatornillado realizado es suficiente y permite garantizar una
continuidad eléctrica entre los dos conductores axiales con los que
el cuerpo cilíndrico del casquillo está entonces simultáneamente en
contacto.
6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que el inserto 16, previsto para situarse al nivel del
aislador (1) por el que pasa un segundo conductor axial (5), está
dotado de un espaldón radial que coopera con un reborde periférico
(15) del casquillo para que el extremo del manguito, que apoya sobre
el aislador (1) por el que pasa el segundo conductor axial (5), se
mantenga alejado de este aislador, cuando el casquillo (8) está
enroscado.
7. Sistema de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que:
- el dispositivo de interconexión está
constituido por un conjunto de dos semi-coquillas de
contacto (20) reunidas que se separan elásticamente entre sí para
poder ponerse separadamente en contacto con los extremos de
conexión externa de dos conductores axiales (5A, 5'A) a conectar, en
la cavidad de extremo (7A, 7'A), ciega, que tiene cada uno de estos
conductores, desde una posición de acercamiento entre
semi-coquillas que permite su penetración en dichas
cavidades de extremo y que se obtiene mediante la actuación de un
tornillo (22) sobre el que están montadas las dos
semi-coquillas,
- el conjunto es longitudinalmente desplazable
en el extremo de conexión externa, ampliamente sobresaliente, del
primer conductor axial (5'A), entre una posición que permite a las
dos semi-coquillas mantenerse en contacto con los
conductores axiales en las cavidades en las que están parcialmente
insertadas y una posición para la que las dos
semi-coquillas únicamente están insertadas en la
cavidad que está dispuesta en el extremo de conexión externa del
primer conductor axial.
8. Sistema de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que:
- el dispositivo de interconexión está
constituido por un conjunto de dos semi-coquillas de
contacto (20) reunidas que se separan elásticamente entre sí para
poder ponerse separadamente en contacto con dos conductores axiales
(5B, 5'B) a conectar, del tipo de tubo hueco, en un extremo de
conexión externa del tubo que forma cada uno de estos conductores,
desde una posición de acercamiento entre
semi-coquillas que permite su penetración en los
extremos contiguos de los dos tubos y que se obtiene por atornillado
de un tornillo (22);
- las semi-coquillas están
montadas sobre el vástago del tornillo (22), por medio del cual se
hacen solidarias de un extremo de conexión externa del tubo del
primer conductor axial (5'B) que sobresale exteriormente en una
longitud correspondiente a la distancia que separa a los dos
aisladores (1B, 1'B) contiguos, previstos cada uno de ellos para el
paso de uno de los tubos;
- el conjunto es longitudinalmente desplazable,
en el extremo de conexión externa del tubo del primer conductor
axial (5'B), entre una posición que permite a las dos
semi-coquillas mantenerse en contacto con los dos
tubos en los que están parcialmente insertadas y una posición para
la que las dos semi-coquillas únicamente están
insertadas en el extremo de conexión externa, ampliamente
sobresaliente, del tubo que forma el primer conductor axial.
9. Sistema de acuerdo con la reivindicación 8,
en el que los tubos huecos que constituyen los conductores axiales
(5B, 5'B) están ensartados respectivamente en los aisladores (1B,
1'B) que están cada uno introducidos en un collarín 25 formado
alrededor de una abertura en una pared (2. 2') de una carcasa, donde
cada aislador (1B, 1'B) tiene, por una parte, una ranura exterior
circular en la que se monta una primera junta circular (27) que
garantiza una estanqueidad entre el aislador y el collarín en el que
se introduce el aislador y, por otra parte, una ranura interior
circular en la que se monta una segunda junta circular (26) que
garantiza la estanqueidad entre el aislador y el tubo que está
ensartado en este aislador.
10. Sistema de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que cada uno de los aisladores
(1, 1') de los conductores axiales (5, 5') tiene una superficie de apoyo, para el extremo aplastado de manguito aislante (12), que es circular y plana o cónica.
(1, 1') de los conductores axiales (5, 5') tiene una superficie de apoyo, para el extremo aplastado de manguito aislante (12), que es circular y plana o cónica.
11. Sistema de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 10 anteriores, en el que un transformador
tórico de corriente (17) está montado alrededor del manguito
aislante (12).
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