ES2306686T3 - Conmutador de regulacion en carga para un conmutador escalonado. - Google Patents

Abstract

Conmutador de regulación en carga para un conmutador escalonado con una cubeta (1) de aceite separada que lo rodea, en cuyas paredes y atravesándolas se han previsto, en al menos un plano horizontal circular dispuesto para cada fase eléctrica a conmutar, unos contactos (21, 22) de unión eléctricos para la línea en carga, por un lado, y para cada una de las dos caras A y B del conmutador de regulación en carga, entre las cuales se conmuta y se establece la conexión a la línea en carga, por otro lado; donde en el interior de la cubeta (1) de aceite se ha previsto un grupo insertado de conmutador de regulación en carga, que presenta, por su parte, un acumulador de energía, unos medios de conmutación eléctricos para la conmutación en carga, unos medios para el accionamiento de los agentes de conmutación eléctricos, así como unas resistencias de paso, y donde, en el interior de la cubeta (1) de aceite, se ha previsto una placa (10) de apoyo superior, que soporta todos los componentes constructivos del grupo insertado del conmutador de regulación en carga, caracterizado porque la placa (10) de apoyo superior se ha fijado por su contorno en unión positivo de forma y/o de fuerza en las piezas de los contactos (21) de unión, que llegan hasta el interior de la cubeta (1) de aceite; porque los contactos (21, 22) de unión de cada fase están en contacto en el interior de la cubeta (1) de aceite con pares de contactos principales de servicio continuo, poseyendo cada par de contactos principales de servicio continuo unos soportes (16, 17) superiores e inferiores de contactos principales de servicio continuo para recibir unos dedos (18, 19) de contacto de los contactos principales de servicio continuo.

Description

Conmutador de regulación en carga para un conmutador escalonado.

El invento se refiere a un conmutador de regulación en carga para un conmutador escalonado con las características de la primera reivindicación. Se conoce un conmutador de regulación en carga semejante a partir de los impresos "Conmutador Escalonado de los Tipos R y RM-Instrucciones de Inspección", así como a un "Conmutador Escalonado de los Tipos R y RM-Datos Técnicos" de la solicitante.

Los conmutadores escalonados sirven, como es sabido, para conmutar sin interrupción entre diversas tomas de arrollamientos de un transformador escalonado y, por consiguiente, para regular la tensión. Se componen habitualmente de un selector para la preselección sin energía de la toma del arrollamiento del transformador escalonado, a la que se haya de conmutar, así como de un conmutador de regulación en carga para la propia conmutación sin interrupción de la toma de arrollamiento, conectada hasta ahora, a la nueva toma de arrollamiento preseleccionada. El conmutador de regulación en carga posee además los componentes constructivos necesarios para tal conmutación rápida sin interrupción, en especial un acumulador de energía, contactos de unión - pudiendo ser éstos contactos de unión mecánicos, elementos reguladores de vacío o también tiristores -, así como medios para accionar los contactos de unión en una secuencia de conmutación prefijada en cada proceso de conmutación.

El conocido conmutador de regulación en carga posee una cubeta de aceite propia, habitualmente en forma de un cilindro cerrado de material aislante, en el que se encuentran todos los componente constructivos mencionados separados del aceite, que rodea el transformador. Debajo del conmutador de regulación en carga se ha dispuesto el selector, que se encuentra en el aceite del transformador. Todos los componentes constructivos o bien los elementos del conmutador de regulación en carga se han concebido como grupo completo del conmutador de regulación en carga insertado en el interior de la cubeta de aceite separada, que puede ser sacado completamente de la cubeta de aceite por arriba, por ejemplo para inspecciones o mantenimiento, sin que deba retirarse todo el conmutador escalonado de la cuba del transformador, en el que está montado. El conocido grupo insertado del conmutador de regulación en carga posee en su zona superior un cilindro portante de material aislante, que se prolonga, en estado de montaje, concéntricamente dentro de la propia cubeta de aceite. Una placa portante forma el cierre superior del cilindro portante. Por debajo del cilindro portante están suspendidos los grupos constructivos del conmutador de regulación en carga descritos más arriba, a saber, el acumulador de energía, debajo los contactos de unión a accionar, nuevamente debajo de modo conocido resistencias de paso o bien varistores.

La placa portante del cilindro portante está suspendida, en estado de montaje, de una brida correspondiente en el cabezal del conmutador escalonado; hacia arriba tiene lugar un cierre por la tapa del conmutador escalonado. Es decir que el grupo insertado del conmutador de regulación en carga del conocido conmutador de regulación en carga está suspendido completamente de la placa portante del cilindro portante y se ha fijado con él en la brida descrita del cabezal del conmutador escalonado. Concéntricamente a lo largo del grupo insertado del conmutador de regulación en carga, se prolonga de modo conocido el árbol de accionamiento, que acciona el acumulador de energía del conmutador de regulación en carga, discurre más hacia abajo hasta el selector suspendido y acciona allí, de modo conocido, los contactos del selector.

Para desmontar el grupo insertado del conmutador de regulación en carga, es decir, para la extracción descrita afuera de la cubeta de aceite separada, se desmonta primero la tapa del conmutador escalonado, se sueltan luego los tornillos de fijación, con los cuales está fijada la plancha portante a la brida, y, después de ello, se puede extraer elevando el grupo insertado completo del conmutador de regulación en carga mediante arandelas previstas a este efecto en la placa portante. El cilindro portante descrito es, pues, un componente constructivo importante del conocido conmutador de regulación en carga, ya que todo el grupo insertado del conmutador de regulación en carga está suspendido de dicho cilindro portante.

Esta conocida disposición tiene, sin embargo, diversos inconvenientes. En primer lugar, es costosa y cara, ya que ha de tratarse de un material aislante relativamente exigente, habitualmente de GFK (plástico reforzado con fibra), con una resistencia mecánica elevada, así como también la eléctrica. Se producen además problemas eléctricos de tensión debidos a este cilindro portante adicional. Por ultimo, la conocida disposición requiere también mucho espacio, ya que, como se ha ya se explicado más arriba, el conocido conmutador de regulación en carga presenta dos cilindros separados de material aislante; en primer lugar la propia cubeta de aceite de material aislante cerrado que lo rodea y, dentro de la misma en su región superior, el cilindro portante descrito.

A partir del documento DE 36 27 028 A, se conoce un conmutador de regulación en carga para un conmutador escalonado, que presenta una cubeta de aceite separada, que lo rodea, en cuyas paredes se han dispuesto contactos de unión atravesándolas en planos horizontales para cada fase eléctrica a conmutar. Estos contactos de unión sirven para la derivación de carga de una parte y las dos caras A y B del conmutador de regulación en carga, entre las cuales se conmuta y se establece la unión para la derivación de carga. En el interior de la cubeta de aceite se ha previsto un grupo insertado del conmutador de regulación en carga, que presenta un acumulador de energía, medios eléctricos de conmutación así como resistencias de paso. En el interior de la cubeta de aceite se ha previsto además una placa de apoyo superior, que discurre horizontalmente y que se ha configurado como placa base, que soporta todos los componentes constructivos del grupo insertado del conmutador de regulación en carga. Esta placa de soporte superior se ha fijado por su contorno en unión positiva de fuerza con una brida portante de la carcasa del transformador.

Por el documento FR 901313 A, se conoce otro conmutador escalonado, donde se ha fijado un grupo insertado de un conmutador de regulación en carga en unión positiva de forma como también en unión positiva de fuerza, por medio de piezas de contacto antagónicas, en piezas de los contactos de unión, que llegan al interior de la cubeta de aceite. Con ello, se ha de conseguir un montaje o bien desmontaje facilitado del grupo insertado del conmutador de regulación en carga.

Es problema del invento mejorar adicionalmente el conocido conmutador escalonado y proporcionar un conmutador de regulación en carga del tipo mencionado, que se construya con sencillez, que sólo requiera un espacio reducido, y que posea una elevada resistencia eléctrica.

Este problema se resuelve por medio de un conmutador de regulación en carga con las características de la primera reivindicación. Las reivindicaciones subordinadas se refieren a perfeccionamientos especialmente ventajosos del invento.

En el conmutador de regulación en carga según el invento sin cilindro portante se ha previsto de modo conocido una placa de apoyo superior que discurre horizontalmente y que soporta todos los componentes constructivos del grupo insertado del conmutador de regulación en carga. Esta placa portante superior se ha fijado por su contorno en unión positiva de forma y/o en unión positiva de fuerza en piezas de los contactos de unión, que llegan al interior de la cubeta de aceite. Según otra característica del invento, los contactos de unión de cada fase están en contacto, en posición de montaje del conmutador de regulación en carga, con pares de contactos principales de servicio continuo en el interior de la cubeta de aceite, donde cada par de contactos principales de servicio continuo posee soportes de contactos principales de servicio continuo superiores e inferiores, que sirven para recibir dedos de contacto superiores e inferiores de contactos principales de servicio continuo. Según otra característica adicional del invento, la placa de apoyo superior descrita se ha fijado, en cada caso, a los soportes de los contactos principales de servicio continuo superiores de todas las fases, que se han dispuesto circularmente en un plano horizontal.

El invento deberá explicarse a continuación más detalladamente a base de dibujos, que muestran:

Figura 1 una sección longitudinal esquemática a través de un conmutador de regulación en carga según el invento, donde se han suprimido conscientemente componentes constructivos diversos - no esenciales según el invento, y

Figura 2 una representación ampliada del detalle "A" de la figura 1.

El conmutador de regulación en carga representado en la figura 1 posee una cubeta 1 de aceite cerrada como componente constructivo que lo rodea de modo conocido, en el cual circula el aceite del conmutador de regulación en carga separadamente del aceite de transformador. La cubeta 1 de aceite está compuesta de un cilindro de material aislante, que está cerrado por arriba por el cabezal 2 del conmutador escalonado y, por abajo, por un fondo 3 de cubeta. Por debajo del fondo 3 de cubeta está el selector - no representado - del conmutador escalonado.

Centradamente en el interior de la cubeta 1 de aceite, discurre perpendicularmente en la región superior un tubo 4 de acoplamiento. Este tubo 4 de acoplamiento presenta, por arriba, una brida 5 de acoplamiento con un dentado 6. Dicho dentado 6 engrana con un engranaje no representado, por medio del cual se transmite un movimiento rotativo de un accionamiento por motor o análogo al tubo de acoplamiento. Se han previsto adicionalmente apantallamientos 7 conocidos. En la parte inferior del tubo 4 de acoplamiento se ha previsto otra brida 8 de acoplamiento adicional, que establece la unión fija con el propio árbol 9 de accionamiento. Este árbol 9 de accionamiento discurre perpendicularmente hacia abajo a través de todo el conmutador de regulación en carga.

Se ha previsto una placa 10 de apoyo superior horizontal, cuya fijación se explicará más tarde más detalladamente. Sobre la placa 10 de apoyo se ha montado un estator 11, que actúa como soporte del acumulador de energía, o sea, que soporta los componentes constructivos no representados de un conocido acumulador de energía. Son éstos una pieza de elevación, que se puede tensar por el movimiento rotativo del árbol 9 de accionamiento, una corredera de salida o separable y un árbol de salida, que puede accionarse por la corredera de salida para accionar el árbol, asimismo no representado, del conmutador de regulación en carga. Puesto que tales acumuladores de energía son familiares para el especialista en las formas de realización más diversas, no se representaron en el dibujo las mencionadas piezas individuales. Únicamente se indicó una excéntrica 12 sobre el árbol 9 de accionamiento, que de modo conocido tensa una pieza de elevación. El árbol 9 de accionamiento es conducido, por lo demás, por medio de un rodamiento 13 en el estator 11 y otro rodamiento 14 adicional en la placa 10 de apoyo superior.

A una distancia vertical por debajo de la placa 10 de apoyo superior, se ha previsto una placa 15 de apoyo inferior. Entre la placa 10 de apoyo superior y la placa 15 de apoyo inferior se encuentran los propios contactos de unión no representados, que no son objeto del presente invento. En el caso de estos contactos de unión puede tratarse de contactos mecánicos, elementos interruptoras de vacío, tiristores o también una combinación de diferentes tipos de contactos. Dichos contactos se accionan en una secuencia de conmutación prefijada en función de la conmutación básica, en cada caso, tras la actuación del acumulador de energía.

Sin embargo, en la figura 1 se han representado los pares de contactos principales de servicio continuo, que se encuentran en el interior de la cubeta de aceite desplazados 120 grados entre sí. Para cada fase a conmutar, se ha previsto además un par de contactos principales de servicio continuo, de los que en la representación en sección se han mostrado realmente sólo dos. Cada par de contactos principales de servicio continuo se compone de un soporte 16 superior del contacto principal de servicio continuo y soportes 17 inferiores de los contactos principales de servicio continuo. Sobre el soporte 16 de contactos principales de servicio continuo, se han dispuesto, en cada caso, unos dedos 18 del contacto principal de servicio continuo superiores y, en cada uno de los dos soportes 17 de contactos principales de servicio continuo, unos dedos 19 del contacto principal de servicio continuo inferiores. El modo de conexión tiene lugar, en cada caso, por medio de un contacto 20 principal de servicio continuo móvil, que rueda sobre los diferentes dedos de contactos principales de servicio continuo uno tras otro. Estos pares de contactos principales de servicio continuo representan la conexión eléctrica, en estado estacionario, entre la cara A o B conectada en cada caso del conmutador de regulación en carga y la línea en carga, habitualmente el punto neutro.

En la figura 1, se ha mostrado el contacto 21 de unión para la línea en carga de una fase. El contacto 21 de unión está conectado eléctricamente con los dedos 18 del contacto principal de servicio continuo. Debajo se ha representado el contacto 22 de unión para la cara A del conmutador de regulación en carga. Este último está conectado eléctricamente con los dedos 19 de contacto principal de servicio continuo inferiores. El otro contacto de unión para la cara B queda en un plano horizontal por detrás y, por ello, no se puede ver en la representación en sección.

Por debajo de la placa 15 de apoyo inferior se encuentran las resistencias de paso no representadas, así como los varistores 23 solamente indicados; su función es conocida en general.

En el fondo 3 de la cubeta de aceite, se ha previsto de modo conocido un reductor 24, que acciona el selector mediante un árbol de accionamiento adicional no representado, que se puede introducir en un acoplamiento 25. La prolongación del árbol 9 de accionamiento se conduce por su extremo inferior en un rodamiento 26 del fondo 3 de la cubeta de aceite. En aras de la integridad, se ha apuntado además que, también en la placa 15 de apoyo inferior, se encuentra un rodamiento 27 para la conducción del eje 9 de accionamiento.

Cada uno de los ya mencionados soportes 16 superiores de contactos principales de servicio continuo presenta, según el invento, un estribo 28 de centrado superior con un pitón 29 de enclavamiento dirigido hacia arriba. Cada uno de los soportes 17 de contactos principales de servicio continuo inferiores presenta un estribo 30 de centrado inferior con un pitón 31 de centrado, en cada caso, dirigido hacia arriba.

Cada uno de los pitones 29 de enclavamiento se corresponde, según el invento, con perforaciones 32 de enclavamiento del contorno de la placa 10 de apoyo superior, y cada uno de los pitones 31 de centrado se corresponde con perforaciones 33 de centrado del contorno de la placa 15 de apoyo inferior.

La fijación del grupo insertado del conmutador de regulación en carga tiene lugar por que la placa 10 de apoyo superior, en la que se han dispuesto todos los componentes constructivos, se introduce con todas sus perforaciones 32 de enclavamiento en cada uno los pitones 29 de enclavamiento correspondientes. La placa 10 de apoyo superior queda fijada en unión positiva de forma sobre los estribos 28 de centrado superiores y queda sujeta de ese modo. Para facilitar la introducción del grupo insertado del conmutador de regulación en carga y evitar un ladeado, tiene lugar de modo especialmente ventajoso un centrado adicional mediante los orificios 33 de centrado del contorno de la placa 15 de apoyo inferior, en los que se introducen los correspondientes pitones 31 de centrado.

En resumen, por tanto tiene lugar una fijación de todo el grupo insertado del conmutador de regulación en carga por que todos sus componentes constructivos se han fijado en la placa 10 de apoyo superior y esta placa 10 de apoyo superior está fijada por la unión positiva de forma de sus perforaciones 32 de enclavamiento en pitones 29 de enclavamiento de los contactos de unión fijos del conmutador de regulación en carga, en este caso en el contacto 21 de unión para la línea en carga. Para extraer por elevación todo el grupo del conmutador de regulación en carga, se han previsto anillos 34 para elevación en la zona superior de la brida 5 de acoplamiento.

Claims (3)

1. Conmutador de regulación en carga para un conmutador escalonado con una cubeta (1) de aceite separada que lo rodea, en cuyas paredes y atravesándolas se han previsto, en al menos un plano horizontal circular dispuesto para cada fase eléctrica a conmutar, unos contactos (21, 22) de unión eléctricos para la línea en carga, por un lado, y para cada una de las dos caras A y B del conmutador de regulación en carga, entre las cuales se conmuta y se establece la conexión a la línea en carga, por otro lado; donde en el interior de la cubeta (1) de aceite se ha previsto un grupo insertado de conmutador de regulación en carga, que presenta, por su parte, un acumulador de energía, unos medios de conmutación eléctricos para la conmutación en carga, unos medios para el accionamiento de los agentes de conmutación eléctricos, así como unas resistencias de paso, y donde, en el interior de la cubeta (1) de aceite, se ha previsto una placa (10) de apoyo superior, que soporta todos los componentes constructivos del grupo insertado del conmutador de regulación en carga, caracterizado porque la placa (10) de apoyo superior se ha fijado por su contorno en unión positivo de forma y/o de fuerza en las piezas de los contactos (21) de unión, que llegan hasta el interior de la cubeta (1) de aceite; porque los contactos (21, 22) de unión de cada fase están en contacto en el interior de la cubeta (1) de aceite con pares de contactos principales de servicio continuo, poseyendo cada par de contactos principales de servicio continuo unos soportes (16, 17) superiores e inferiores de contactos principales de servicio continuo para recibir unos dedos (18, 19) de contacto de los contactos principales de servicio continuo.

2. Conmutador de regulación en carga según la reivindicación 1, caracterizado porque los soportes (16) superiores de los contactos principales de servicio continuo presentan, en cada caso, un estribo (28) superior de centrado con un pitón (29) de enclavamiento dirigido hacia arriba; porque cada uno de esos pitones (29) de enclavamiento se corresponde, en cada caso, con una perforación (32) de enclavamiento del contorno de la placa (10) de apoyo superior; y porque la placa (10) de apoyo superior descansa fijada establemente con su cara inferior sobre los estribos (28) de centrado superiores.

3. Conmutador de regulación en carga según la reivindicación 2, caracterizado porque, a una distancia vertical de la placa (10) de apoyo superior, discurriendo paralelamente a ella y unida firmemente de modo mecánico con ella, se ha previsto una placa (15) de apoyo inferior; porque los soportes (17) inferiores de los contactos principales de servicio continuo presentan, en cada caso, un estribo (30) de centrado inferior con un pitón (31) de centrado dirigido hacia arriba, en cada caso; y porque cada uno de esos pitones (31) de centrado se corresponde con una perforación (33) de centrado, en cada caso, del contorno de la placa (15) de apoyo inferior, de tal modo que tenga lugar una fijación adicional.