ES2308163T3 - Caja de bornas. - Google Patents
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Abstract
Una caja de bornas (300) de una parte de salida (200) de un módulo de célula solar (100), que incluye un receptáculo (1) y una tapa exterior (3) que están hechas con una resina termoplástica y un circuito eléctrico (400) que está alojado en el receptáculo (1) en la que la caja de bornas comprende una cubierta de cable (7) que está dispuesta dentro del receptáculo (1), y una tapa interior (2) que tiene una forma externa convexa, en la que la tapa interior (2) y la tapa exterior (3) están adaptadas para proporcionar una estructura doble que cierre doblemente el circuito eléctrico (400) y caracterizada porque la cubierta de cable (7) es de tipo de efracción e incluye un surco anular (7a) y una parte delgada (7b) que forma un fondo del surco anular, estando la parte delgada (7b) adaptada para ser rota para retirar la cubierta de cable (7) cuando es quebrantada con una herramienta de efracción.
Description
Caja de bornas.
La presente invención se refiere a una caja de
bornas que incluye una parte de salida de un módulo de célula solar
de un sistema de generación de energía solar, más concretamente, a
una caja de bornas a la cual va a ser conectado un cable de salida
en el emplazamiento de una instalación.
Una caja de bornas que incluye una parte de
salida de un módulo de célula solar es una caja para albergar un
circuito eléctrico dentro de un receptáculo que tiene un lado
abierto. El circuito eléctrico incluye una base de bornas, un
tablero de bornas, y elementos similares. Sobre la base de bornas,
está conectado un electrodo de la célula solar. En el tablero de
bornas, un alambre eléctrico de un diodo de derivación y un cable de
salida están conectados a la base de bornas. Un material de
encapsulación es aplicado encima y alrededor del circuito eléctrico
y el lado izquierdo abierto del receptáculo es cerrado con una tapa
(por ejemplo, refiérase a la literatura de Patentes 1).
Solicitud de Patente japonesa Abierta a
Inspección Pública No. 2001-168368.
Las cajas de bornas son de un tipo en el que el
cable de salida está ya conectado en el momento del transporte, y
de un tipo en el que el cable de salida está conectado en un
emplazamiento de una instalación de un módulo de célula solar. La
caja de bornas del tipo en el que el cable de salida está conectado
en el emplazamiento de la instalación no tiene un orificio para el
cable, el cual es un orificio pasante, en el momento del transporte;
por consiguiente, el orificio para el cable se practica antes de la
conexión del cable de salida, en el emplazamiento de la
instalación.
La porción de la caja de bornas en la que va a
practicarse el agujero para el cable sobre una placa lateral de la
caja de bornas tiene una porción delgada situada dentro de un surco
anular, y es posible practicar un agujero pasante haciendo saltar y
retirando una parte de disco situada dentro del surco anular. El
documento JP-A-2001 024208 describe
una caja de bornas con una doble tapa. El documento
US-B-6,462,265 describe una caja de
bornas con unas aberturas circulares para los alambres.
Sin embargo, la caja de bornas convencional
anteriormente descrita tiene una estructura que deja al descubierto
el circuito eléctrico cuando la tapa de la caja de bornas es
retirada. Por consiguiente, se produce el problema de que, si se
genera calor en el circuito eléctrico debido a una mala conexión
provocada por un tornillo flojo o insuficientemente apretado que
conecta el alambre eléctrico del cable de salida con la base de
bornas del tablero de bornas, la tapa y el tablero de bornas que
están hechos de resina termoplástica se funden, y el circuito
eléctrico queda al descubierto por fuera de la caja de bornas,
produciéndose un cortocircuito.
Así mismo, el receptáculo de la caja de bornas
algunas veces se daña mientras se practica el agujero para
alambres, debido al deslizamiento de una herramienta extractora con
forma de barra cuando se golpea con un martillo. Esta circunstancia
ha venido provocando también el problema de que el circuito
eléctrico quede al descubierto fuera de la caja de bornas,
produciéndose un cortocircuito.
A la vista de la descripción precedente,
constituye un objeto de la presente invención proporcionar una caja
de bornas en la que una tapa y un tablero de bornas no se fundan o
no se prendan fuego cuando se genera calor en un circuito
eléctrico, y cuyo receptáculo no se dañe cuando se está rompiendo al
practicar el agujero para el cable.
Una caja de bornas de una parte de salida de un
módulo de célula solar, que incluye un receptáculo y una tapa
exterior que están conformados con una resina termoplástica y un
circuito eléctrico que está alojado dentro del receptáculo, en la
que la caja de bornas comprende una cubierta del cable que está
dispuesta dentro del receptáculo, en la que la cubierta del cable
es de tipo rompible e incluye un surco y una parte delgada que
forma un fondo del surco, estando la parte delgada adaptada parar
romperla para retirar la cubierta del cable cuando es quebrantada
con una herramienta de efracción, y una tapa interior que tiene una
forma exterior convexa, en la que la tapa interior y la tapa
exterior están adaptadas para formar una estructura doble que cierra
por partida doble el circuito eléctrico.
De acuerdo con la invención, debido a que la
tapa interior cubre y cierra el circuito eléctrico que está alojado
dentro del receptáculo, el circuito eléctrico está cerrado por
partida doble por la tapa interior y la tapa exterior. Por
consiguiente, el receptáculo y la tapa exterior no se funden para
quedar deformadas o no provocan el humo o la ignición incluso si el
circuito genera calor debido a una mala conexión y problemas
similares mientras la caja de bornas está en uso. Así mismo, es
posible impedir el deterioro del rendimiento debido a la corrosión
o degradación en el aislamiento del circuito eléctrico porque la
estructura doble ofrece una cualidad de impermeabilidad más alta y
una cualidad de protección contra el polvo más alta también.
La caja de bornas de acuerdo con la invención
incluye la tapa interior que está hecha de un material retardante a
las llamas, y está fijada, mediante tornillos, a una base del cable
que está preparada dentro del receptáculo para fijar un cable de
salida situado en la base del cable mediante su retención entre una
y otro.
De acuerdo con la invención, la tapa interior
para proteger el circuito eléctrico puede también ser utilizada
como medio para fijar el cable de salida.
La caja para bornas de acuerdo con la invención
incluye un tablero de bornas en el cual están conectados entre sí
una base de bornas del circuito eléctrico y un alambre eléctrico del
cable de salida conformados con una resina termocurable.
De acuerdo con la invención, el tablero de
bornas no se funde y se deforma, o no provoca humo e ignición debido
al calor generado en el circuito eléctrico.
La caja de bornas de acuerdo con la invención
tiene la cubierta del cable de retirada que es de tipo de efracción
que tiene un surco anular conformado en una placa lateral, y en una
parte de disco situada dentro del surco anular, está conformado un
surco para poner una punta de una herramienta de efracción con forma
de barra.
De acuerdo con la invención, el surco para poner
la punta de la herramienta de efracción en forma de barra, está
conformado dentro del borde de la parte de disco, por consiguiente,
cuando la herramienta es golpeada con el martillo, un esfuerzo de
cizalla se concentra sobre una parte con un grosor delgado cerca del
surco donde la primera ruptura se produce, y dado que la ruptura se
propaga circularmente, es posible que se efectúe la efracción con
poca fuerza. Así mismo, debido a que la punta de la herramienta es
colocada dentro del surco, es posible impedir que la punta de la
herramienta se resbale lo que produciría daños a otras partes de la
caja de bornas o a la célula solar.
La herramienta de efracción destinada a la caja
de bornas de acuerdo con la presente invención es un destornillador,
y una forma del surco para poner la punta de la herramienta de
efracción es la misma que la forma de la punta del
destornillador.
De acuerdo con la invención, no es necesario
preparar una herramienta de efracción especial porque la efracción
puede llevarse a cabo con el destornillador que se utilice para
montar la caja de bornas en el emplazamiento de una
instalación.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un
módulo de célula solar al cual está fijada una caja de bornas de
acuerdo con la presente invención; la Fig. 2 es una vista en
perspectiva de un lado trasero del módulo de célula solar; la Fig.
3 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una caja de
bornas de acuerdo con una forma de realización de la presente
invención; la Fig. 4 es una vista en planta de la caja de bornas en
un estado en el cual una tapa exterior y una tapa interior de la
caja de bornas están retiradas; la Fig. 5 es una vista en
perspectiva de la caja de bornas en un estado en el cual la tapa
interior está instalada para cubrir un circuito eléctrico; la Fig.
6 es una sección transversal de una cubierta de cable amovible que
es de tipo de efracción; y la Fig. 7 es una vista frontal de la
cubierta de retirada para el cable que es de tipo de efracción.
La presente invención se expone con mayor
detalle con referencia a los dibujos que se acompañan.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un
módulo de célula solar al cual está fijada la caja de bornas de
acuerdo con la presente invención, y la Fig. 2 es una vista en
perspectiva de un lado trasero del módulo de célula solar. Un
módulo de célula solar 100 incluye una pluralidad de células solares
13 que están conectadas en serie, un bastidor de soporte 12 que es
un rectángulo y está hecho de aluminio, y una caja de bornas 300
que incluye una parte de salida 200. El bastidor de soporte 12
soporta la estructura del módulo de célula solar protegida con una
cubierta frontal que tiene una alta translucidez, una cubierta
trasera 14 que tiene una gran resistencia a la intemperie, y una
resina que está rellena entre la cubierta frontal y la cubierta
trasera. La parte de salida 200 está fijada a la cubierta trasera
14.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado de una caja de bornas de acuerdo con una forma de
realización de la presente invención. La caja de bornas 300 incluye
un receptáculo 1 que es un paralelepípedo rectangular y tiene una
placa lateral 1b que rodea todas las direcciones de la borna de
salida y una placa de fondo 1a que deja un lado abierto, una tapa
interior 2 que cubre un circuito eléctrico 400 y una tapa exterior
3 para cerrar el lado abierto del receptáculo 1. Una nervadura
triangular 1f está conformada en el borde del receptáculo 1 en la
mitad de la longitud de cada lado largo para rigidizar el
receptáculo 1.
La Fig. 4 es una vista en planta de la caja de
bornas en un estado en el que la tapa exterior 3 y la tapa interior
2 están retiradas. Un orificio rectangular 1c está conformado en la
tapa de fondo 1a en una parte que corresponde al circuito eléctrico
400, y a través del orificio largo 1c, un electrodo positivo y un
electrodo negativo de las células solares 13 que están conectadas
en serie, y un electrodo intermedio que está conectado entre las
células solares 13 que están conectadas en serie, están insertados y
respectivamente conectados a una base de borna positiva 4a, una
base de borna negativa 4b, y una base de borna intermedia 4c del
circuito eléctrico 400.
La base de borna positiva 4a llega en la figura
hasta un lado izquierdo de un tablero de bornas 6, y la base de
borna negativa 4b llega en la figura hasta un lado derecho del
tablero de bornas 6. La base de borna intermedia 4c no llega hasta
el tablero de bornas 6. Una placa tabique 1g y una placa tabique 1h
están conformadas sobre la placa de fondo 1a aislan la base de
borna positiva 4a, la base de borna negativa 4b, y la base de borna
intermedia 4c entre sí.
Un diodo de derivación 5a se extiende por encima
sobre la base de borna positiva 4a, y los dos están introducidos en
una proyección de la instalación conformada sobre la placa de fondo
1a, y fijados sobre la placa de fondo 1a con un anillo de engarce
14. Un diodo de derivación 5b se extiende por encima sobre la base
de borna negativa 4a y ambos están introducidos en la proyección de
instalación que está conformada sobre la placa de fondo 1a, y a
continuación fijados sobre la placa de fondo 1a con un anillo de
engarce 14. La base de borna intermedia 4c está introducida de
manera independiente dentro de la proyección de instalación que está
conformada sobre la placa de fondo 1a, y a continuación fijada a la
placa de fondo 1a con un anillo de engarce 14.
Un electrodo 5c del cátodo del diodo de
derivación primario 5a está conectado a la base de borna positiva
4a, y un electrodo 5d del ánodo está conectado a la base de borna
intermedia 4c. Un electrodo 5e del cátodo del diodo de derivación
secundario 5d está conectado a la base de borna intermedia 4c y un
electrodo 5f del ánodo está conectado a la base de borna negativa
4b.
Mediante la conexión de la base de borna
positiva 4a, la base de borna intermedia 4c y la base de borna
negativa 4b a través de los diodos de derivación 5a, 5b, de acuerdo
con lo anteriormente descrito, si una parte del módulo de célula
solar 100 está en una sombra y actúa como resistencia eléctrica, es
posible impedir un calentamiento anormal del módulo de célula solar
100 mediante la reducción de una corriente que fluya a través de la
célula solar 13, y es también posible hacer un uso efectivo de la
energía emitida de salida por al menos la mitad de la célula solar
13 que no esté en la sombra entre partes divididas por igual de la
célula solar 13 entre los diodos de derivación 5a, 5b.
Cada uno de un cable de salida positivo y de un
cable de salida negativo, que no aparecen en la figura, está
acoplado dentro de cada uno de los dos espacios libres cóncavos 8a
de una base 8 del cable, y conectado a la base de borna positiva 4a
y a la base de borna negativa 4b mediante la colocación del extremo
de los cables sobre la base de borna positiva 4a y la base de borna
negativa 4b mediante la colocación debajo de una pieza presionante
6d que presiona contra el tablero de bornas 6 mediante un tornillo
6a que está atornillado en el tablero de bornas 6.
El circuito eléctrico 400 que incluye el tablero
de bornas 6 está rodeado por un tabique 1d que está conformado de
tal manera para que tenga una configuración convexa continua sobre
la placa de fondo 1a. El receptáculo 1 está hecho con una resina
termoplástica, pero el tablero de bornas 6 está hecho con una resina
termocurable. Debido a que el tablero de bornas 6 está hecho con
una resina termocurable con una elevada resistencia eléctrica, el
tablero de bornas 6 no se funde para quedar deformado o no provoca
humo o ignición incluso si el circuito eléctrico 400 genera calor
sobre el tablero de bornas 6 debido a una mala conexión provocada
por una sujeción deficiente de las bases de borna 4a, 4b y de los
cables de salida.
La Fig. 5 es una vista en perspectiva de una
caja de bornas 300 en un estado en el que la tabla interior está
instalada para cubrir el circuito eléctrico 400. El cable de salida
positivo y el cable de salida negativo están insertados dentro del
receptáculo 1 a través de los orificios 7 para los cables que están
practicados mediante efracción. Cada uno de los cables de salida
positivo y cable de salida negativo está situado para acoplarse
dentro de cada uno de los espacios libres de los dos espacios libres
cóncavos 8a existentes en la base 8 para cable, y conectado a la
base de borna positiva 4a y a la base de borna negativa 4b del
tablero de bornas. A continuación el tabique 1d y el circuito
eléctrico 400 se cierran cubriéndolos con la tapa interior 2 que
tiene una forma exterior convexa.
La tapa interior 2 está constituida de forma que
una punta convexa 2a se sitúe por encima de la base 8 para el
cable. Los cables de salida que están acoplados dentro de los
espacios libres cóncavos 8a están sujetos entre la base 8 para
cable y la punta convexa 2a, y entonces la tapa interior 2 y los
cables de salida se fijan al receptáculo 1 introduciendo un
tornillo de montaje 10 en cada uno de los orificios situados a ambos
lados de la punta convexa 2a y atornillando cada uno de los
orificios de tornillo 8b que están preparados a ambos lados de la
base 8 para cable.
Es preferente que la tapa interior 2 esté
fabricada con una resina retardante a las llamas que se ajuste a
los estándares V-0 de los UL (Underwriters X
Laboratories) o un metal para obtener una resistencia a las llamas
más alta.
Finalmente, para cerrar el receptáculo 1, la
tapa exterior 3 es fijada al receptáculo 1 mediante la inserción de
un tornillo de montaje dentro de cada uno de los bordes 3a situados
sobre cada esquina de la tapa exterior 3, y atornillando un
tornillo de montaje dentro de cada agujero de tornillo 11 de cada
borde 1e que están preparados sobre el borde superior de cada
esquina del receptáculo 1.
Debido a que el circuito eléctrico 400 está
doblemente cerrado con la tapa interior 2 y la tapa exterior 3, el
receptáculo 1 y la tapa exterior 3 no se funden para quedar
deformados o no provocan humo e ignición aún cuando el circuito
eléctrico 400 genere calor debido a una mala conexión o
circunstancia similar mientras que la caja de bornas 300 está en
uso. Así mismo, es posible impedir el deterioro del rendimiento
debido a la corrosión o degradación del aislamiento del circuito
eléctrico 400 porque la doble estructura consigue una elevada
cualidad de impermeabilidad y una elevada cualidad de protección
contra el polvo.
La Fig. 6 es una sección transversal de una
cubierta de cable amovible de tipo de efracción, y la Fig. 7 es una
vista frontal de la cubierta de cable amovible que es de tipo de
efracción. Las cubiertas 7 de cable amovibles que son del tipo de
efracción y para insertar los cables de salida están dispuestas en
la placa lateral 1b. dos de las cubiertas 7 de cable amovibles
están preparadas sobre un lado de la placa lateral 1b que está
orientada dando cara a la base 8 para cable, y sobre cada una de las
cubiertas 7 de cable amovible está preparada sobre cada uno de los
lados derecho e izquierdo del lado que tiene dos cubiertas de cable
amovibles. La cubierta 7 de cable amovible que es de tipo de
efracción incluye un surco anular 7a, y una parte de disco 7c que
está conectada a la placa lateral 1a a través de una parte delgada
7b que está en un fondo del surco anular 7a.
Sobre una superficie exterior de la parte de
disco 7c están conformados un surco con forma de signo más 9a y un
surco en forma de signo menos 9b de manera que una punta de un
destornillador con el signo más o un destornillador con el signo
menos que se utilicen como herramienta de efracción con forma de
barra puede ser introducida dentro de estos surcos. Tanto el surco
en forma de signo más 9a como el surco en forma de signo menos 9b
están conformados dentro del borde de la parte de disco 7c separada
del centro. La parte de disco 7c es retirada porque la parte
delgada 7b se rompe de forma anular golpeando, con un martillo, un
destornillador cuya punta se introduzca en el surco en forma de
signo más 9a o en el surco en forma de signo menos 9b, de manera que
pueda parecer el agujero 7 para el cable.
El surco con forma de signo más 9a y el surco
con forma de signo menos 9b están conformados cerca del borde de la
parte de disco 7c. Por consiguiente, cuando son golpeados con el
martillo, se concentra un esfuerzo de cizalla sobre una parte de la
parte delgada 7b cerca del surco en forma de signo más 9a o en el
surco en forma de signo menos 9b, donde la primera ruptura tiene
lugar, y debido a que la ruptura se propaga circularmente, la
efracción puede practicarse con poca fuerza. Así mismo, debido a que
el destornillador es introducido en el surco en forma de signo más
9a o en el surco con forma de signo menos 9b, es posible impedir que
la punta del destornillador se resbale, lo que produciría daños en
otras partes de la caja de bornas 300 o de la célula solar 13.
Puede ser suficiente o bien el surco en forma de
signo más 9a o el surco en forma de signo menos 9b. Puede ser
preferente escoger el surco en forma de signo más 9a porque el
destornillador en forma de menos puede también introducirse en el
surco en forma de signo más 9a.
De acuerdo con lo expuesto, una caja de bornas
de acuerdo con la presente invención es útil para una caja de
bornas que incluya una parte de salida de un módulo de célula solar
de un sistema de generación de energía solar, particularmente, para
una caja de bornas a la cual va a ser conectado un cable de salida
en el emplazamiento de una instalación.
Claims (7)
1. Una caja de bornas (300) de una parte de
salida (200) de un módulo de célula solar (100), que incluye un
receptáculo (1) y una tapa exterior (3) que están hechas con una
resina termoplástica y un circuito eléctrico (400) que está alojado
en el receptáculo (1) en la que la caja de bornas comprende una
cubierta de cable (7) que está dispuesta dentro del receptáculo
(1), y una tapa interior (2) que tiene una forma externa convexa, en
la que la tapa interior (2) y la tapa exterior (3) están adaptadas
para proporcionar una estructura doble que cierre doblemente el
circuito eléctrico (400) y caracterizada porque la cubierta
de cable (7) es de tipo de efracción e incluye un surco anular (7a)
y una parte delgada (7b) que forma un fondo del surco anular,
estando la parte delgada (7b) adaptada para ser rota para retirar
la cubierta de cable (7) cuando es quebrantada con una herramienta
de efracción.
2. La caja de bornas de acuerdo con la
reivindicación 1 en la que la tapa interior (2) está hecha con un
material retardante a las llamas y está fijada, mediante unos
tornillos (10), a una base de cable (8) que está preparada dentro
del receptáculo (1) para fijar un cable de salida situado sobre la
base de cable (8) para su sujeción entre ellos.
3. La caja de bornas de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que un tablero de bornas (6) para conectar
una base de bornas (4a, 4b, 4c) que está incluida en el circuito
eléctrico (400) y un alambre eléctrico de un cable de salida está
hecho con una resina termocurable.
4. La caja de bornas de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la cubierta de cable amovible (7) la
cual es de tipo de efracción, incluye un surco anular (7a) que está
conformado en una placa lateral (1b), y un surco anular (9a, 9b)
para poner una punta de una herramienta de efracción con forma de
barra dentro de una parte de disco (7c) dentro del surco anular
(7a).
5. La caja de bornas de acuerdo con la
reivindicación 4, en la que la herramienta de efracción es un
destornillador, y una forma del surco (9a, 9b) para poner la punta
de la herramienta de efracción es la misma que la forma de la punta
del destornillador.
6. La caja de bornas de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el surco anular (7a) está conformado
dentro de una placa lateral (1b).
7. La caja de bornas de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la cubierta de cable amovible (7)
incluye un surco (7a) para poner una punta de una herramienta de
efracción en forma de barra dentro de una parte de disco (7c)
situado dentro del surco anular (7a).
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