ES2306934T3 - Submarino. - Google Patents
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Abstract
Submarino, en el que la alimentación eléctrica se realiza a través de al menos dos redes de alimentación eléctrica (1, 2) separadas una de la otra, que se pueden conectar entre sí en caso necesario, en el que a cada red de alimentación (1, 2) están asociados al menos un acumulador de energía (10) electroquímico y al menos una parte de un motor de accionamiento (11, 12) para una hélice y a cada red de alimentación (1, 2) está asociado al menos un conmutador de la red de a bordo (13) o está previsto al menos un transformador de la red de a bordo común (13), que está conectado a través de componentes electrónicos (14), que bloquean en una dirección, en las dos redes de alimentación (1, 2).
Description
Submarino.
La invención se refiere a un submarino,
especialmente a la alimentación eléctrica de un submarino de este
tipo.
Pertenece al estado de la técnica equipar
submarinos con una red de alimentación de corriente continua. Esta
red es alimentada por baterías recargables (acumuladores), por
ejemplo en forma de acumuladores de plomo. En esta red de
alimentación está integrado un generador Diesel para cargar baterías
así como también para la generación de corriente en la navegación
submarina o en la navegación a profundidad de periscopio. Pertenece
igualmente al estado de la técnica prever, además de los
acumuladores, también una instalación de células de combustible. En
tales redes de corriente continua están previstos, en el lado del
consumo, unos transformadores de la red de a bordo, que transforman
la corriente continua en corriente alterna y a un nivel de tensión
habitual. Otro consumidor esencial es el motor eléctrico que
acciona la hélice del bote, que es alimentado de la misma manera
por esta red de alimentación eléctrica. Para la alimentación de la
red está previsto un conjunto de generadores Diesel así como una
instalación de células de combustible.
Para poder mantener el funcionamiento de la red
de alimentación también en el caso de fallo de agregados
individuales, algunos agregados están presentes de forma múltiple.
La red de alimentación de corriente continua, que está constituida
esencialmente por dos barras colectoras, en las que están conectados
todos los consumidores, acumuladores y transformadores, presenta
una barra colectora que se puede dividir en dos barras parciales.
Para que, por ejemplo en el caso de un cortocircuito o de otra
avería, se pueda separar la parte afectada por la avería, está
previsto un conmutador que conecta las barras parciales, que está
cerrado en el funcionamiento normal. En caso de avería, éste se
abre para que se pueda asegurar la alimentación de corriente al
menos sobre una parte de la barra. Con esta finalidad, están
previstas al menos dos baterías, estando estas baterías conectadas
de tal forma que a cada barra parcial está asociada una batería.
Para asegurar que se garantiza el funcionamiento del barco también
en caso de fallo de una red parcial, el motor está dividido
eléctricamente en motores parciales y cada uno de estos motores
parciales está conectado en una parte de la barra colectora, de
manera que después de la separación de la barra colectora en el
caso de avería al menos un motor parcial sea alimentado todavía con
energía eléctrica. Tanto el conjunto de generadores Diesel como
también la instalación de células de combustible están presentes,
sin embargo, solamente una vez y están conectados en una de las dos
barras colectoras.
En esta alimentación es un inconveniente que en
la media estadística, con una de cada dos desconexiones, se
desconectan la instalación de células de combustible y el conjunto
de generadores Diesel, aunque están totalmente con capacidad
funcional. En caso de cortocircuito, se perjudica toda la red hasta
la apertura del conmutador que conecta las barras colectoras a
través de la irrupción de la tensión implicada con ello, lo que
puede conducir a averías de funcionamiento especialmente en sistemas
electrónicos. Todos los consumidores de la red de a bordo
permanecen en la instalación parcial ahora sin tensión hasta la
conmutación a la sección intacta de la red sin alimentación de
tensión. Los procesos de activación y de conmutación durante un
periodo de tiempo mayor que el que corresponde a la interrupción
admisible de la tensión de transformadores estáticos. Por lo tanto,
estos transformadores se desconectan entonces y solamente deben
formarse de nuevo después de la recuperación del nivel de la
tensión, antes de que se realice otra vez la alimentación de la
tensión de la red de a bordo. Además, es un inconveniente que el
conmutador de acoplamiento, que conecta las instalaciones parciales
entre sí, debe estar diseñado para corrientes de cortocircuito muy
altas, puesto que debe abrirse sin arco voltaico en el caso más
desfavorable ya durante el cortocircuito. Tales conmutadores de
acoplamiento solamente están disponibles en una medida limitada, es
decir, que la corriente de cortocircuito máxima admisible es
limitada por el conmutador de acoplamiento, lo que conduce en último
término a una limitación de la potencia de toda la instalación
eléctrica.
A la vista de estos antecedentes, la invención
tiene el cometido de mejorar un submarino en el sentido de que se
reducen o bien se evitan los inconvenientes mencionados
anteriormente y de que se mejoran especialmente la alimentación
eléctrica y la seguridad de la alimentación.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la
invención por medio de las características indicadas en la
reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas de la invención se
indican en las reivindicaciones dependientes, en la descripción
siguiente y en los dibujos.
La idea básica de la presente invención cosiste
en prever al menos dos redes de alimentación eléctrica separadas
una de la otra, que no están conectadas eléctricamente entre sí en
el funcionamiento normal, sino que están separadas una de la otra y
solamente se pueden conectar entre sí en caso necesario, es decir,
en caso de avería. En este caso, a cada red de alimentación está
asociado al menos un acumulador de energía electroquímico y al
menos una parte de un motor de accionamiento para una hélice así
como al menos un transformador de la red de a bordo, de tal forma
que también en el caso de fallo de una red de alimentación, tanto la
red de a bordo continua siendo alimentada como también la hélice
permanece accionada. De una manera alternativa, en lugar de la
asociación de un transformador de la red de a bordo para cada red de
alimentación, puede estar previsto también al menos un
transformador común de la red de abordo, que es alimentado desde las
dos redes de alimentación, que está dividido, sin embargo, a través
de componentes electrónicos que bloquean en una dirección, con
preferencia diodos, de tal manera que se impide un flujo de
corriente entre las redes de alimentación. Por lo tanto, se puede
desconectar en el caso de avería de una de las redes de alimentación
después de la aparición de un cortocircuito o de una corriente de
fuga inadmisiblemente alta, sin que se perjudique la alimentación
eléctrica básica del submarino. Puesto que al menos un transformador
de la red de abordo está alimentado, se asegura también la
alimentación de la red de a bordo inmediatamente durante y después
del caso de avería. Cuando se elimina la avería después de la
localización de la misma o se desconecta la sección de la red
correspondiente, entonces o bien se puede acelerar de nuevo esta
red de alimentación o, dado el caso, se puede alimentar al mismo
tiempo desde la otra red de alimentación a través de la conexión con
la otra red de alimentación.
De una manera más conveniente, las redes de
alimentación están diseñadas como redes de tensión continua y están
asociadas en cada caso al menos a dos barras colectoras, en las que
se encuentra potencial positivo o bien negativo de la red de
alimentación respectiva. Tales redes de tensión continua pueden ser
alimentadas en función de la situación de funcionamiento a través
de generadores Diesel, desde instalaciones de células de
combustible o baterías recargables, especialmente baterías de
acumuladores de plomo.
En el caso de empleo de redes de tensión
continua, es especialmente conveniente emplear también como motor
eléctrico un motor de corriente continua, con preferencia un motor
de corriente continua excitado con imán permanente. De una manera
alternativa, se puede emplear también otro motor con transformador
intercalado, por ejemplo un motor de corriente alterna alimentado
con ondulador. Para asegurar que el motor es todavía alimentado,
cuando falla una de las dos redes de alimentación, éste está
dividido en al menos dos motores eléctricos parciales
independientes entre sí, estando asociado cada motor parcial a otra
red de alimentación. Cuando están previstas más de dos redes de
alimentación, es conveniente prever también de una manera
correspondiente más motores parciales, puesto que entonces en caso
de fallo de una red de alimentación, falla también solamente una
parte comparativamente menor del motor.
De una manera más conveniente, no sólo está
asociado a cada red de alimentación un acumulador de energía propio
en forma de una batería recargable, sino también un generador
Diesel, que puede cargar el acumulador de energía o alimentar la
red de alimentación directamente con energía eléctrica.
Para asegurar también en caso de fallo de una de
las redes de alimentación que la alimentación de la red de abordo
se mantiene completamente, en un desarrollo ventajoso de la
invención está previsto conectar eléctricamente el transformador de
la red de a bordo a través de componentes electrónicos que bloquean
en una dirección, con preferencia diodos, con las dos redes de
alimentación. A través de los diodos se asegura que los
transformadores de la red de a bordo sean alimentados, en efecto,
con corriente por las dos redes de alimentación, pero que no tenga
lugar un flujo de corriente entre las redes. Cuando falla entonces
una red de alimentación, se alimenta al mismo tiempo el
transformador de la red de bordo averiada de forma automática por
la otra red de alimentación, por lo que se mantiene continuamente la
alimentación de la red de a bordo.
Cuando está prevista una instalación de células
de combustible para la alimentación de energía, se conecta esta
instalación con ventaja de la misma manera a través de componentes
electrónicos que bloquean en una dirección, con preferencia diodos,
en las dos redes de alimentación, de manera que la instalación de
células de combustible puede alimentar ambas redes de alimentación,
pero a la inversa se impide que fluya una corriente entre las redes
de alimentación.
Cuando la instalación de células de combustible
está constituida por dos o más instalaciones parciales o están
previstas dos o más instalaciones de células de combustible,
entonces es conveniente asociar a cada red de alimentación una
instalación de células de combustible. En este caso, se pueden
suprimir los diodos mencionados anteriormente, lo que es ventajoso
con respecto a la potencia de pérdida condicionada por los diodos.
Sin embargo, la incorporación en ambas redes de alimentación por
medio de diodos es ventajosa tanto desde el punto de vista de la
técnica de alimentación como también en lo que se refiere a la carga
uniforme de las redes de alimentación. Así, por ejemplo, a través
de la conexión de los transformadores de la red de a bordo en ambas
redes se procura que en primer lugar se cargue la red de
alimentación más fuerte, es decir, la red de alimentación que
presenta la tensión más alta, a la inversa a través de la conexión
de la instalación de células de combustible por medio de diodos en
ambas redes de alimentación se garantiza que en primer lugar se
alimente una vez la red de alimentación más débil, es decir, la red
con la tensión más reducida, es decir, que se carguen sus baterías.
Esta incorporación de consumidores o bien de la fuente compensa de
forma automática, por lo tanto, las diferencias de carga
inevitables, condicionadas por el sistema, de las dos redes de
alimentación.
Puesto que la tensión de las baterías depende de
la temperatura del electrolito, de la carga y del estado de
descarga, a través de la refrigeración individual de las baterías se
puede influir sobre la tensión de la red principal de las redes
individuales y de esta manera se puede controlar la distribución de
la carga a través de los consumidores conectados a través de diodos
descritos anteriormente así como la distribución de la potencia de
alimentación de instalaciones de células de combustible conectadas a
través de diodos. De acuerdo con un desarrollo de la invención,
para todas menos una, pero de una manera más conveniente para todas
las baterías está previsto un dispositivo de refrigeración así como
una instalación de regulación, que controla la alimentación de
refrigerante en función de la tensión de la batería, de tal manera
que se consigue una tensión lo más uniforme posible o de tal manera
que se ajusta una diferencia de la tensión predeterminada por el
usuario cuando y mientras esto es necesario, por ejemplo, para la
consecución de un estado de carga uniforme de las baterías.
Para asegurar que en el caso de un cortocircuito
en una red de alimentación, la instalación de células de
combustible no se cargue de una manera inadmisible, la instalación
de células de combustible está provista en el lado de salida de una
manera ventajosa con un limitador de corriente. De una manera
alternativa o mejor adicionalmente, la instalación de células de
combustible debería estar provista con una instalación de
conmutación, que separa toda la instalación de células de
combustible, en el caso de una caída de la tensión de magnitud
predeterminada, en una red de alimentación desde esta red de
alimentación. De esta manera, se asegura que en el caso de un
cortocircuito o de una conexión errónea en una red de alimentación,
la instalación de células de combustible para la otra red de
alimentación puede continuar trabajando de forma correcta y no debe
retirarse de la red.
Como se ha mencionado al principio, está
previsto conectar las redes de alimentación entre sí en caso
necesario, para que unas partes de una de las redes puedan ser
alimentadas al mismo tiempo por la otra red de alimentación. A tal
fin, está previsto de una manera más conveniente un conmutador
eléctrico, que está abierto en el funcionamiento normal.
La estructura corporal de las redes de
alimentación se realiza, como es habitual en los submarinos, a
través de barras colectoras, en las que se conectan los agregados y
consumidores. En el caso de una configuración con dos redes de
alimentación, están previstas de una manera más convenientes dos
barras colectoras para cada red de alimentación, en las que dos
barras colectoras del mismo potencial de las dos redes de
alimentación pueden estar asociadas a una barra colectora común,
que solamente presenta un dispositivo de separación, de manera que
esta barra colectora se puede separar eléctricamente en caso
necesario en dos barras parciales. Si están previstas más de dos
redes de alimentación, está prevista una división correspondiente de
la barra colectora en varias barras parciales. Entonces están
presentes también un número correspondiente de dispositivos de
separación. La ventaja de esta disposición es la reducida necesidad
de espacio y la estructura sencilla. No obstante, esta disposición
condiciona que para la conexión de los transformadores de la red de
a bordo en esta barra colectora común deben estar previstos diodos
o componentes comparables, que impiden que después de la separación
de la barra colectora en dos barras parciales fluya una corriente
entre estas barras parciales. A este respecto, es más favorable una
disposición en la que la barra colectora común se puede separar en
tres barras parciales, estando conectadas entonces una barra
parcial con los transformadores de la red de a bordo y las otras
barras parciales en cada caso con un motor parcial, una batería o un
generador Diesel. También la instalación de células de combustible
se conecta entonces de una manera más conveniente con la barra
parcial, en la que se conectan los transformadores de la red de a
bordo.
De una manera más conveniente, los agregados
como acumuladores, generadores Diesel, transformadores o motores
parciales se pueden separar eléctricamente a través de medios de
conmutación desde la instalación eléctrica del submarino para
asegurar de esta manera que en caso de defecto de uno de estos
agregados, éste se pueda desconectar de una manera rápida y
sencilla, sin perjudicar la función de la red de alimentación.
Las descripciones precedentes y siguientes se
refieren esencialmente a un submarino con dos redes de
alimentación. Se entiende que el principio en el que se basa la
invención e puede aplicar también a tres o más redes de
alimentación, pudiendo asociarse entonces los componentes
individuales de una manera correspondiente a las redes de
alimentación individuales.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda de ejemplos de realización representados en
el dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra un diagrama de flujo de una
primera variante de realización con dos redes de alimentación, que
presentan una barra colectora común de dos partes.
La figura 2 muestra una variante de realización,
en la que la barra colectora común está configurada de tres
partes.
La figura 3 muestra la división de una
instalación de células de combustible en las redes de alimentación,
y
La figura 4 muestra una forma de realización
alternativa a la figura 3.
El sistema de alimentación de un submarino,
representado de forma esquemática con la ayuda de la figura 1, está
constituido por dos redes de alimentación de corriente continua 1 y
2. Cada una de las redes de alimentación 1 y 2 presentados barras
colectoras 3 y 4 o bien 5 y 6, donde la barra colectora 3 tiene el
potencial positivo y la barra colectora 4 tiene el potencial
negativo de la red de alimentación 1 y la barra colectora 5 tiene
el potencial positivo y la barra colectora 6 tiene el potencial
negativo de la red de alimentación 2. Las redes de alimentación 1 y
2 están separadas eléctricamente una de la otra en el funcionamiento
normal, es decir, cuando no se produce ninguna avería y, en
concreto, de tal forma que las barras colectores 4 y 6 están
conectadas, en efecto, entre sí, pero las barras colectoras 3 y 5
están separadas una de la otra por medio de un conmutador 7abierto
en el funcionamiento normal. En el lado de potencial negativo, las
barras colectoras 4 y 6 están conectadas eléctricamente entre sí,
pero allí está previsto un dispositivo de separación 8, con el que
es posible separar también las barras colectoras 4 y 6 una de la
otra.
Cada una de las redes de alimentación 1 y 2
presenta un generador Diesel 9, una batería recargable 10 así como
un motor parcial 11 y 12, respectivamente. Además, a cada red de
alimentación 1, 2 está asociado un transformador de la red de a
bordo 13.
En los generadores Diesel 9 se trata de motores
Diesel, que accionan de una manera conocida en sí un generador para
la generación de corriente. En las baterías 10 se trata de
acumuladores de plomo, que presentan en cada caso toda la tensión
de la red de alimentación. De una manera alternativa aquí también se
pueden emplear acumuladores híbridos de metal de níquel u otros
tipos de acumuladores. En el motor eléctrico 11, 12 se trata de un
motor de corriente continua excitado con imán permanente, dividido
eléctricamente en dos motores parciales 11 y 12, que acciona la
hélice del submarino.
Los transformadores de la red de abordo 13
transforman la tensión continua disponible en las redes de
alimentación 1, 2 en una tensión, que corresponde en frecuencia (por
ejemplo, tensión continua, 60 Hz - tensión alterna, 400 Hz -
tensión alterna) y altura de la tensión (por ejemplo, 24 V, 115 V) a
la tensión de la red de abordo conectada en cada caso y la
alimentan. Los agregados 9, 10, 11, 12 y 13 mencionados
anteriormente están asociados a cada una de las redes de
alimentación 1 y 2, de manera que en caso de fallo de una red de
alimentación 2, se mantiene la otra red de alimentación 1, sin
ningún proceso de conmutación.
Los transformadores de la red de a bordo 13
están conectados en esta variante de realización a través de diodos
14 en las dos redes de alimentación 1 y 2. Los diodos 14, que están
dispuestos entre un transformador de la red de a bordo 13 y las
barras colectoras 3 y 5 o bien entre un transformador de la red de a
bordo 13 y las barras colectoras 4 y 6, aseguran que a través de
los transformadores de la red de a bordo no fluya ninguna corriente
desde una red de alimentación 1 hacia la segunda red de alimentación
2 o a la inversa, sino exclusivamente a los transformadores de la
red de a bordo 13. Puesto que estos transformadores están conectados
en ambas redes de alimentación 1 y 2, se alimentan en primer lugar
siempre desde la red más fuerte, es decir, desde la red de
alimentación que presenta la tensión de alimentación más
elevada.
Por otro lado, está prevista una instalación de
regulación no representada en detalle en la figura 1, que regula la
alimentación de refrigerante hacia las baterías 10 en función de la
tensión de las baterías para la obtención de una tensión lo más
igual posible de las baterías en ambas redes de alimentación 1 y
2.
Una instalación de células de combustible 15
está conectada a través de diodos 14 con ambas barras colectores 3
y 5 de las redes de alimentación, hacia el otro lado existe
solamente una conexión con la barra colectora 6 que está conectada
por cable, por su parte, si el dispositivo de separación 8 no está
activado, con la barra colectora 4. La instalación de células de
combustible 15 alimenta, por lo tanto, de la misma manera en ambas
redes de alimentación 1 y 2, alimentando, por lo tanto, en sentido
inverso que en los transformadores de la red de a bordo 13 en
primer lugar en la red más débil, es decir, la red de alimentación
1, 2 con la tensión más reducida. También de esta manera se realiza
un apoyo casi automático de la red de alimentación más débil.
Todos los agregados 9 a 13, 15 están
incorporados por medio de conmutadores 16 en las redes de
alimentación 1 y 2 respectivas, de manera que, por ejemplo en el
caso de un defecto, se pueden separar eléctricamente de las redes,
es decir, que no se inmoviliza duraderamente toda la red de
alimentación 1, 2, en la que están conectados.
En el funcionamiento normal, ambas redes de
alimentación 1 y 2 trabajan de forma autárquica adyacentes entre sí
y de una manera independiente una de la otra. No obstante, la carga
se realiza a través de los transformadores 13 conectados en ambas
redes así como a través de la instalación de células de combustible
15, como se ha descrito anteriormente, de tal manera que se apoya
la red de alimentación más débil. Además, se compensan en gran
medida diferentes tensiones en las redes de alimentación 1, 2 a
través de la instalación de regulación descrita anteriormente por
medio de la alimentación de refrigerante correspondiente hacia las
baterías 10.
En un caso de avería, típicamente un
cortocircuito o una conexión errónea en una red de alimentación 1,
2 se desconecta esta red en primer lugar, siendo desconectados en
primer lugar los agregados 9 y/o 10 a alimentar. El motor 11, 12
que acciona la hélice permanece en este caso en funcionamiento,
opuesto que el motor parcial, que es alimentado desde la otra red
de alimentación no perjudicada, es alimentado como anteriormente.
En esta situación, el motor de la hélice emite como máximo la
potencia, que corresponde a la potencia nominal del motor parcial.
Además, también las redes de a bordo permanecen en funcionamiento,
puesto que, por una parte, el transformador de la red de a bordo 13
de la red de alimentación no perjudicada funciona normalmente y,
por otra parte, el transformador de la red de a bordo 13 de la red
de alimentación averiada es alimentada ahora desde la otra red de
alimentación. A través de los diodos 14 se impide un reflujo a la
red defectuosa. Tampoco la instalación de células de combustible 15
debe bajarse, puesto que ésta alimenta ahora, en lugar de las dos
redes, solamente todavía una de las dos redes de alimentación.
Cuando el error está localizado y solamente se puede eliminar
porque el agregado defectuoso o bien el punto de cortocircuito es
separado de acuerdo con la técnica de circuitos, se cierra a
continuación el conmutador 7, de manera que se realiza la
alimentación de la red de alimentación averiada a través de la red
de alimentación no averiada. Para poder separar en el caso de una
conexión errónea en una de las barras colectoras 4 y 6 la parte
correspondiente, está previsto el dispositivo de separación 8, que
se abre en tal caso adicionalmente al conmutador 7.
La forma de realización según la figura 2 se
diferencia esencialmente de la forma de realización descrita
anteriormente con la ayuda de la figura 1 porque la barra colectora
común formada por las barras colectoras 4 y 6 no está constituida
por dos sino por tres barras parciales. En el circuito de acuerdo
con la figura 2, la red de alimentación 1 presenta una barra
colectora 2 de potencial positivo y una barra colectora 4 de
potencial negativo, la red de alimentación 2 presenta de una manera
correspondiente una barra colectora 5 de potencial positivo así
como una barra colectora 6 de potencial negativo. No obstante, las
barras colectoras 4 y 6 no están conectadas directamente sino bajo
la intercalación de una barra parcial 17. Entre la barra parcial 17
y las barras colectoras 4 y 6, respectivamente, está previsto en
cada caso un dispositivo de separación 8. La conexión de los
agregados 9, 10, 11, 12, 13 y 15 se realiza de la misma manera con
las barras colectoras 3 y 5, como se ha descrito con la ayuda de la
figura 1. también allí están previstos diodos 14, para impedir un
flujo de corriente entre las barras colectoras 3 y 5 a través de los
agregados conectados. No obstante, a diferencia de la forma de
realización de acuerdo con la figura 1, los transformadores de la
red de a bordo 13 así como la instalación de células de combustible
15 no están conectados directamente en la barra colectora 4 y 6,
respectivamente, sino en la barra parcial 17 y en concreto
directamente sin intercalación de diodos 14. A través del
dispositivo de separación 8 se puede establecer, de acuerdo con la
red de alimentación que esté averiada, una separación de la barra
colectora 4 o bien de la barra colectora 6, con lo que se puede
asegurar que se pueda excluir un flujo de corriente hacia esta red
de alimentación defectuosa. La ventaja de esta disposición según la
figura 2 consiste en que se puede prescindir de los diodos entre los
transformadores de la red de a bordo 13 y las barras colectoras 4 y
6, respectivamente, en tanto que se puedan evitar también las
pérdidas eléctricas implicadas con ello.
Para impedir en el caso de una avería que se
produce de forma repentina que la instalación de células de
combustible 15 sea cargada con una corriente demasiado alta, como se
representa con la ayuda de la figura 3, a continuación de ésta se
dispone un limitador de corriente 18. De una manera alternativa o
adicional, como se representa con la ayuda de la figura 4, en cada
sección de las barras colectoras 3 y 5, respectivamente, puede
estar dispuesto un conmutador 19, de manera que se puede separar la
conexión con la red de alimentación defectuosa 1 ó 2, sin que sufra
por ello la alimentación de la otra red de alimentación. Por último,
puede estar previsto un dispositivo de separación 8, para separar
la instalación de células de combustible 15, por ejemplo con la
finalidad de una reparación, con seguridad de las dos redes de
alimentación.
- 1
- Red de alimentación
- 2
- Red de alimentación
- 3
- Barra colectora
- 4
- Barra colectora
- 5
- Barra colectora
- 6
- Barra colectora
- 7
- Conmutador
- 8
- Dispositivo de separación
- 9
- Generador Diesel
- 10
- Batería
- 11
- Motor parcial
- 12
- Motor parcial
- 13
- Transformador de la red de a bordo
- 14
- Diodos
- 15
- Instalación de células de combustible
- 16
- Conmutador
- 17
- Barra parcial
- 18
- Limitador de corriente.
Claims (14)
1. Submarino, en el que la alimentación
eléctrica se realiza a través de al menos dos redes de alimentación
eléctrica (1, 2) separadas una de la otra, que se pueden conectar
entre sí en caso necesario, en el que a cada red de alimentación
(1, 2) están asociados al menos un acumulador de energía (10)
electroquímico y al menos una parte de un motor de accionamiento
(11, 12) para una hélice y a cada red de alimentación (1, 2) está
asociado al menos un conmutador de la red de a bordo (13) o está
previsto al menos un transformador de la red de a bordo común (13),
que está conectado a través de componentes electrónicos (14), que
bloquean en una dirección, en las dos redes de alimentación (1,
2).
2. Submarino de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque las redes de alimentación (1, 2) son
redes de tensión continua, a las que están asociadas con preferencia
en cada caso dos barras colectoras (3, 4, 5, 6).
3. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la hélice
es accionada por un motor eléctrico (11, 12), que está dividido
eléctricamente en al menos dos motores parciales (11, 12), en el
que cada motor parcial (11, 12) está asociado a otra red de
alimentación (1, 2).
4. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el motor
eléctrico (11, 12) es un motor de corriente continua, con
preferencia un motor de corriente continua excitado por imán
permanente un motor de corriente alterna alimentado a través de
onduladores.
5. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a cada red
de alimentación (1, 2) están asociados al menos un generador Diesel
(9) y al menos una batería recargable (10) como acumulador de
energía.
6. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
prevista una instalación de refrigeración para al menos una, con
preferencia todas las baterías (10) recargables así como una
instalación de regulación, que controla la alimentación de
refrigerante en función de la tensión de la batería para la
consecución de una tensión lo más uniforme posible de todas las
baterías (10) y, por lo tanto, de las redes de alimentación (1, 2),
y que controla de tal manera que se mantiene una diferencia de
tensión predeterminada por el usuario entre las redes de
alimentación (1, 2).
7. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada
transformador de la red de a bordo (13) está conectado
eléctricamente a través de componentes electrónicos (14), que
bloquean en una dirección, con preferencia diodos, con al menos dos
redes de alimentación (1, 2).
8. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
prevista al menos una instalación de células de combustible (15),
que alimenta a través de componentes electrónicos (14), que
bloquean en una dirección, con preferencia diodos, al menos a dos
redes de alimentación (1, 2).
9. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a la
instalación de células de combustible (15) están asociados medios
para la limitación de la corriente (18) en el lado de salida.
10. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están
previstos medios (19), que separan la instalación de células de
combustible, en el caso de una caída de la tensión de magnitud
predeterminada en una red de alimentación (1, 2), desde esta red de
alimentación (1, 2).
11. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se pueden
conectar eléctricamente entre sí dos redes de alimentación (1, 2) a
través de un conmutador (7), donde el conmutador (7) está abierto
en el funcionamiento normal.
12. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dos redes
de alimentación (1, 2) alimentan una barra colectora común (4, 6) y
porque están previstos medios (8) para la separación eléctrica de
esta barra colectora (4, 6) en dos barras parciales (4, 6).
13. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están
previstos medios (8), para separar la barra colectora común (4, 6,
17) en tres barras parciales (4, 6, 17), en el que una barra
parcial (17) está conectada con los transformadores de la red de a
bordo (13) y con los motores parciales (11, 12) y las otras barras
parciales (4, 6) están conectadas en cada caso al menos con un
acumulador (10).
14. Submarino de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
agregados, tales como acumulador (10), generador Diesel (9),
transformador (13), y/o motor parcial (11, 12) se pueden separar
eléctricamente a través de medios de conmutación (16) desde la
instalación eléctrica de a bordo.
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