ES2311954T3 - Elemento de conducto estanco prefabricado para la distribucion de potencia electrica y metodo de fabricacion relacionado. - Google Patents

Abstract

Miembro de conducto prefabricado estanco para la distribución de potencia eléctrica que comprende un soporte (1) de material aislante que forma una pluralidad de ranuras rectilíneas (2, 3, 4, 5) paralelas entre sí y abiertas sobre un lado de dicho soporte (1), una pluralidad de barras (6) de conducción, alojadas cada una en una de dichas ranuras y fijadas a dicho soporte (1), una hoja (7) de material aislante que puede ser perforada, espaciada de dichas barras (6), que cierra dichas ranuras, caracterizado porque dicha hoja (7) está enlazada por calor con la superficie de dicho soporte (1) sobre la cual se abren dichas ranuras de tal modo que obtura de modo hermético e individual cada una de dichas ranuras (2, 3, 4, 5) en toda su longitud.

Description

Elemento de conducto de estanco prefabricado para la distribución de potencia eléctrica y método de fabricación relacionado.

Esta invención se refiere a un miembro de conducto prefabricado estanco para la distribución de potencia eléctrica y a un método de fabricación correspondiente.

Se sabe que los miembros de conducto prefabricados, actualmente denominados conductos de barras revestidas o de barras colectoras huecas, para la distribución de potencia eléctrica en edificios, en particular para uso industrial o para oficinas, almacenes, centros de compra y similares, comprenden miembros de longitudes estándar, por ejemplo 1, 2, 3 metros, que pueden ser conectados por sus extremos para obtener la longitud requerida para cada aplicación concreta. Las conexiones eléctricas para alimentar equipos de usuario pueden hacerse en cualquier punto a lo largo de su longitud.

Estos componentes prefabricados deben satisfacer muchos requisitos: además de la capacidad para transportar altas corrientes, del orden de decenas de amperios (típicamente de 25 a 40 A), deben garantizar una máxima seguridad cuando trabajan después de ser instaladas y en muchos tipos de instalaciones, tales como por ejemplo instalaciones subterráneas conocidas como instalaciones "empotradas", o en falsos techos y en cualquier lugar en el que exista un riesgo de posible goteo o fuga de agua, deben ser impermeables a líquidos, es decir deben ser herméticos.

Aunque el requisito de seguridad durante el trabajo para un operador (o "requisito de la prueba de dedo") puede ser satisfecho mediante medios relativamente simples y económicos, tales como los que por ejemplo se describen en la solicitud de Patente Europea EP 1049227 del mismo solicitante, el requisito de que el equipo deba ser hermético al agua tiene ha sido satisfecho hasta ahora mediante disposiciones particularmente complejas y costosas que hacen la instalación y los ajustes posteriores en el sistema, tales como la disposición de nuevas tomas de salida, el desmontaje de salidas existentes y la prolongación del sistema, particularmente difíciles y laboriosos.

Esta invención evita tales inconvenientes y proporciona una estructura extremadamente simple que puede ser fabricada económicamente en grandes volúmenes y satisfacer los requisitos ya indicados.

Según la invención estos resultados se consiguen por medio de una estructura de miembro de conducto prefabricado y un método correspondiente de fabricación como se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Antes de la presente invención han sido efectuados algunos intentos para superar los inconvenientes anteriormente mencionados.

El documento US 2.464.964 describe un conducto de barra colectora prefabricada que consta de un soporte de material aislante que forma una pluralidad de ranuras rectilíneas abiertas sobre un lado del soporte, alojando cada ranura una barra de conducción, insertada de modo deslizable en la ranura desde un extremo de la misma.

Las ranuras están cerradas por una cubierta de material aislante, fijada al soporte por medio de tornillos.

En relación de enfrentamiento con la abertura de las ranuras la cubierta tiene ranuras de debilitación continuas que pueden ser perforadas localmente, mediante una punta de cuchillo o destornillador, para formar una clase de receptáculo de conexión dondequiera que se desee.

La cubierta garantiza protección contra el contacto no intencionado con las barras de conducción, pero no obtura herméticamente las ranuras, de modo que los conductos de barras colectoras no son estancos.

El documento US 3.771.103 propone una disposición similar en la que las barras conductoras son montadas a presión en las ranuras y la cubierta es sustituida por una capa de aislamiento que puede ser perforada, encolada o soldada por sus bordes longitudinales al soporte de aislamiento, una vez que las barras conductoras han sido montadas a presión dentro de las ranuras.

Aunque esta disposición proporciona una obturación hermética del conjunto de ranuras, las ranuras no son obturadas individualmente y la capa tiene tendencia al posible desgarre cuando los pasadores de una obturación de conexión son forzados a través de la capa a establecer contacto con las barras conductoras.

Las características y ventajas de esta invención serán particularmente más evidentes a partir de la descripción siguiente de una realización preferida y de algunas de sus variantes con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los cuales:

- la Figura 1 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una realización preferida del miembro de conducto prefabricado estanco para la distribución de potencia eléctrica con corrientes del orden de decenas de amperios,

- la Figura 2 es una sección transversal transversa ampliada de un componente del miembro de conducto en la Figura 1,

- la Figura 3 es una vista en perspectiva de una variante del miembro de conducto prefabricado en la Figura 1 para la distribución de suministros de potencia de emergencia relativamente bajos, por ejemplo de hasta 16 A,

- la Figura 4 es una sección transversal transversa ampliada del miembro de conducto en la Figura 3,

- la Figura 5 es una vista esquemática del miembro conductor en la Figura 1, desde arriba, con referencia a la vista en esa Figura,

- la Figura 6 es una sección transversal transversa de una variante del miembro conductor en las Figuras 1 y 2 especialmente diseñada para la construcción de tableros de zócalo electrificados,

- la Figura 7 es una vista delantera esquemática de un conector eléctrico que ha de ser conectado y usado de una manera estanca con un miembro prefabricado tal como el de las Figuras 1 y 2,

- la Figura 8 muestra el conector en la Figura 7 enganchado en el miembro prefabricado en las Figuras 1 y 2, modificado para garantizar que el conector se aplica con el miembro prefabricado en una posición unívoca,

- la Figura 9 es una vista en perspectiva de una tapa de extremo hermética para los miembros prefabricados en las Figuras 1, 2, 3 y 4,

- la Figura 10 es una vista frontal, con referencia a la vista en la Figura 1, en sección transversal parcial, de un conector extremo hermético par una unión a tope entre dos miembros prefabricados tales cono los de las Figuras 1 y 2.

Con referencia a las Figuras 1 y 2, un miembro prefabricado según esta invención comprende una barra 1 de soporte de material aislante, preferiblemente de PVC rígido, obtenido por extrusión y que tiene una sección transversal transversa rectangular teniendo una anchura W de indicativamente de 40-50 mm y un espesor T de indicativamente 10-20 mm.

Cuatro ranuras 2, 3, 4, 5 de sección transversal rectangular que se abren hacia un lado de la barra 1, están formadas en la barra 1 por medio del mismo procedimiento de extrusión.

Una barra 6 de conducción continua, de cobre o aluminio, que tiene una sección transversal en forma de T, está alojada en cada una de las ranuras.

Ventajosamente las barras de conducción tales como la 6 se obtienen doblando una placa de conducción en un laminador y se introducen dentro de la barra 1 por medio de un procedimiento de extrusión conjunta de tal modo que los rebordes de las barras de conducción son empotrados en el material de aislamiento de la barra 1.

De esta manera las barras de conducción se fabrican de una pieza con la barra 1 de soporte. Ventajosamente el mismo laminador puede dividir una tira única en varias placas, tantas como haya barras que tengan que ser configuradas, usando cortadoras de rodillo.

De nuevo en el curso del procedimiento de extrusión conjunta o inmediatamente después cuando el material de aislamiento está todavía caliente, una tira continua 7 de material de aislamiento, por ejemplo de PVC plastificado, que es lo tanto relativamente blanda y dócil, se aplica a la superficie de la barra 1 de soporte, sobre la que se abren ranuras, siendo enlazada por calor con la barra 1, obturando de modo hermético e individual cada una de las ranuras
2-5.

La hoja 7 de aislamiento puede tener un espesor del orden de 0,4-0,6 mm y está separada de las barras 6 de conducción.

Además de garantizar que las ranuras son estancas (excepto en sus extremos), la hoja 7 de aislamiento proporciona intrínsecamente la protección eléctrica de la "prueba de dedo" con una resistencia de dieléctrico del orden de unos pocos KV y al mismo tiempo puede fácilmente ser perforada por puntas u hojas de metal diseñadas para que entren en contacto con las barras de conducción.

Cualquiera de los bordes de perforación de la hoja 7, que como se ha mencionado está bien separado de las barras de conducción (cierto número de milímetros), halla un alojamiento amplio en las ranuras 2-5 y no perturba o perjudica la calidad del contacto eléctrico, que puede extenderse sobre un área superficial de contacto de un cierto número de mm^{2} de tal modo que se transfieren corrientes del orden de decenas de amperios sin sobrecalentamiento y con resistencia de contacto muy baja.

Esta es una diferencia fundamental en comparación con los sistemas de conexión eléctrica conocidos obtenidos perforando el material de aislamiento, usados actualmente con "cables planos" y otros conductores revestidos o cubiertos por los cuales circulan corrientes (señales) muy pequeñas, y también, en general, están presentes tensiones relativamente bajas del orden de unas pocas decenas de voltios o menos.

Convenientemente, pueden ser configurados medios para anclar la barra 1 en otro soporte mecánico usando el mismo material como barra 1, en el transcurso del procedimiento de extrusión (o mejor de extrusión conjunta) que soporta la barra 1 y las barras 6 de conducción asociadas, sobre el lado 8 de la barra de soporte opuesto a aquel en el que se abren los espacios 2 a 5.

Por ejemplo, como se ilustra en la sección transversal en la Figura 3, estos medios pueden comprender abrazaderas continuas 9, 10, 11 que se extiendan sobre toda la longitud del material relativamente elástico y extruido conjuntamente, dentro de las cuales están insertados los carriles 12, 13, 14 de soporte por salto elástico.

El producto así obtenido del procedimiento de extrusión conjunta se corta en longitudes deseadas y estándar (por ejemplo, 3 metros) usando una cortadora automática.

Es por tanto evidente que piezas de cualquier longitud deseada menor que la longitud del miembro prefabricado pueden ser obtenidas de miembros prefabricados de este tipo de longitud estándar, si es necesario, usando simples herramientas portátiles.

Ventajosamente, por razones que veremos, en el transcurso del procedimiento de corte para fabricar los miembros prefabricados, miembros de anclaje tales como 9, 10, 11 son desmontados a lo largo de una cierta longitud por medio de una simple operación de fresado (o incluso troquelado), al menos en el extremo del miembro prefabricado y posiblemente sobre longitudes intermedias a lo largo de toda la longitud del miembro prefabricado, de tal modo que se obtiene un miembro prefabricado tal como el ilustrado esquemáticamente en la Figura 5.

La conexión por salto elástico con los carriles de soporte se efectúa más fácilmente de esta manera. Es evidente que el mismo efecto podría ser obtenido usando carriles de soporte intermitentes.

Las Figuras 1 a 2 se refieren a un miembro prefabricado para la distribución de un sistema de tensión/corriente trifásico, por lo tanto con tres barras de conducción para las fases RST más un cuarto conductor para el neutro N.

No obstante, es evidente que el miembro prefabricado puede ser proporcionado para la distribución de solamente una tensión/corriente de fase única, con solamente dos barras de conducción más, si es apropiada, una barra de tierra.

Más generalmente, cualquier número de barras de conexión puede ser proporcionado de acuerdo con los requisitos que hayan de ser satisfechos.

Las Figuras 3 y 4 muestran en una vista en perspectiva y una sección transversal transversa, respectivamente, una realización variante que es particularmente adecuada para la distribución de un suministro de potencia de emergencia de corriente relativamente baja.

En este caso el soporte 19 de aislamiento, con la forma de una barra extruida, tiene menores dimensiones, indicativamente una sección transversal de 8 x 10 mm, y solamente dos ranuras en las que se alojan dos barras de conducción cilíndricas 15, 16 de pequeñas dimensiones (por ejemplo de un diámetro de 1,5 a 1,7 mm), por medio de un procedimiento de extrusión conjunta (o incluso de inserción continua inmediatamente aguas abajo del
extrusor).

Una tercera ranura 17 tiene la sola función, en una manera conocida, de hacer el espesor del material extruido relativamente uniforme y evitar la aparición de tensiones internas y consecuentes deformaciones.

Como en el caso precedente las ranuras son obturadas herméticamente (a excepción de los extremos del miembro prefabricado) mediante una hoja 18 de aislamiento, por ejemplo, fabricada de PVC plastificado, que es relativamente blando y que es enlazado por calor con el soporte 19 y está bien espaciado de los conductores 15, 16.

En este caso también la conexión con las barras de conducción se efectúa perforando la hoja aislante con pasadores u hojas de contacto y el anclaje con un soporte externo es de naturaleza de salto elástico usando una abrazadera 20 idéntica a las ya descritas.

Evidentemente estos medios de anclaje son solamente una de las posibles realizaciones.

Por ejemplo, la Figura 6 muestra una realización que es particularmente indicada para obtener un tablero de zócalo electrificado, en sección transversal transversa.

En la Figura 6 un miembro prefabricado 21 que es completamente similar al de la Figura 1, se proporciona con dos rebordes 22, 23 que se extienden lateralmente desde la pared 8 de la barra 1 de soporte opuesta a aquella sobre la cual se abren las ranuras.

Los rebordes 22, 23 tienen aberturas circulares o ranuras 24, 25 (obtenidas en el procedimiento de acabado del miembro prefabricado o hechas en el transcurso de la instalación) usando tornillos para asegurar el miembro prefabricado con tacos de expansión en una pared 26.

Los rebordes se extienden sobre la longitud total del miembro prefabricado aparte de una porción en el extremo del mismo (que puede ser desmontada mediante fresado durante la etapa de acabado del miembro prefabricado).

Los rebordes 22, 23 garantizan que el cuerpo 21 del miembro prefabricado se fija a una distancia D conveniente de la pared. Esto ocurre por razones que serán evidentes más adelante.

Una tapa 24 de material plástico aislante, por ejemplo de PVC rígido, ABS y similares que se fija de modo desmontable mediante conexiones rápidas en los rebordes, proporciona protección mecánica adecuada para el miembro prefabricado sobre toda su longitud.

Los diversos accesorios que siguen constituyen un sistema de distribución que usa el miembro prefabricado aquí descrito, será considerado brevemente, porque sus aspectos innovadores son el sujeto de otras solicitaciones de patente.

La Figura 7 muestra una vista delantera de un conectador 27 hermético proporcionado con una pluralidad de contactos 28 metálicos 29, 30, 31 tipo horquilla sobre su superficie inferior.

Una obturación 32 o justamente una moldura que sobresale ligeramente están situadas convenientemente alrededor del grupo de contactos.

Dentro del conectador, y no ilustradas, hay abrazaderas de conexión a un cable eléctrico multipolar, cuyo extremo puede ser introducido dentro del conector a través de una unión estanca 33.

Este tipo de conectador puede ser usado para conectar el miembro prefabricado a un suministro principal, o para alimentar cualquier carga a través de una conexión a un miembro prefabricado vivo.

Para la conexión al miembro prefabricado, el conectador está provisto de dos lengüetas opuestas 34, 35, que terminan en un diente de enganche, que se desconecta rápidamente del cuerpo del miembro prefabricado.

Ventajosamente, si es necesario, el conectador 27 puede ser "polarizado" mecánicamente, proporcionando dos lengüetas de diferente longitud.

Como se ilustra en la Figura 8 el diente de la lengüeta 35 más larga se aplica a la cara inferior 8 del miembro prefabricado, mientras que el diente de la lengüeta 34 más corte se aplica a un nervio 36 formado sobre un lado del miembro prefabricado, que está también "polarizado".

El nervio 36, que se obtiene en el procedimiento de extrusión, se extiende sobre la longitud completa del miembro prefabricado, a excepción posiblemente de los extremos del mismo, donde este puede ser convenientemente desmontado.

Cuando el conectador 27 se monta por salto elástico sobre los contactos 28-31 de horquilla de miembro prefabricado perfora la hoja de aislamiento del miembro prefabricado, pliega hacia atrás los bordes de la perforación dentro de las ranuras y efectúa una conexión firme con las barras de conducción.

En la situación en la que la conexión eléctrica hecha de este modo ha de ser desmontada, para garantizar que el miembro prefabricado permanece estanco un conectador puede ser sustituido por un miembro similar sin contactos de desconexión rápida insertados en el miembro prefabricado, lo cual garantiza que las perforaciones son obturadas herméticamente. Alternativamente, una simple hoja adhesiva es también suficiente.

La tapa 37, de caucho o plástico (en cuyo caso es convenientemente proporcionada con una obturación o un anillo tórico de obturación), es simplemente montada sobre el extremo del miembro prefabricado, garantizando un cierre hermético.

Como se ilustra en la Figura 9, la tapa 37 puede tener una simple abertura rectangular si se proporcionan para el desmontaje nervios cualesquiera, tales como 36 en la Figura 8, desde los extremos del miembro prefabricado.

Alternativamente puede tener una abertura con un perfil que sea idéntico al de la sección transversal transversa del miembro prefabricado.

Aunque un par de conectores tales como los de las Figuras 7 y 8 pueden ser usados para efectuar una conexión eléctrica entre dos miembros prefabricados alineados entre sí, es preferible proporcionar un sistema de conexión a tope para dos miembros prefabricados como se ilustra en la Figura 10.

El conector a tope comprende esencialmente una placa aislante 38, de material plástico, en la cual se insertan horquillas de contacto eléctricas expuestas en los dos lados opuestos de la placa.

Una moldura 39 que sobresale de ambas superficies de la placa 38 y configurada de tal modo para recibir el extremo del miembro prefabricado que garantiza el posicionamiento axial correcto entre el extremo conector y los miembros prefabricados.

Como se ilustra en la parte superior de la Figura 10, la periferia de la placa aislante 38 y la moldura 39 correspondiente están insertadas dentro de una ranura formada en la sección transversal media de un manguito 30 de caucho que se monta sobre los extremos de dos miembros prefabricados 41, 42 que han de ser conectados eléctricamente.

Como una alternativa, como se ilustra en la parte inferior de la Figura 10, el manguito 40 puede ser fabricado de material plástico de aislamiento, en cuyo caso pueden ser proporcionadas obturaciones estancas o anillos tóricos 43 que garanticen una conexión estanca convenientemente en sus extremos.

Está claro que un conector de extremo para conectar un miembro prefabricado tal como 41 con un cable eléctrico multipolar revestido puede ser proporcionado de un modo completamente similar.

Es evidente que los conectores en las Figuras 7, 8 y 10, y la tapa en la Figura 9, pueden ser también usados con el miembro prefabricado en la Figura 6 porque han sido previstos para la colocación del cuerpo del miembro prefabricado en la Figura 6 a una cierta distancia de la pared de fijación.

Asimismo es evidente que la tapa 24 puede ser cortada adecuadamente y desmontada para que no interfiera con el conectador en la posición a lo largo del miembro prefabricado en la que está fijado un conectador tal como el de las Figuras 7, 8.

Claims (10)

1. Miembro de conducto prefabricado estanco para la distribución de potencia eléctrica que comprende un soporte (1) de material aislante que forma una pluralidad de ranuras rectilíneas (2, 3, 4, 5) paralelas entre sí y abiertas sobre un lado de dicho soporte (1), una pluralidad de barras (6) de conducción, alojadas cada una en una de dichas ranuras y fijadas a dicho soporte (1), una hoja (7) de material aislante que puede ser perforada, espaciada de dichas barras (6), que cierra dichas ranuras, caracterizado porque dicha hoja (7) está enlazada por calor con la superficie de dicho soporte (1) sobre la cual se abren dichas ranuras de tal modo que obtura de modo hermético e individual cada una de dichas ranuras (2, 3, 4, 5) en toda su longitud.

2. Miembro prefabricado según la reivindicación 1, en el que dichas barras tienen una sección transversal transversa en forma de T y los rebordes de dicha sección transversal en forma de T están empotrados en dicho soporte (1) de material aislante.

3. Miembro prefabricado según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicho soporte se proporciona con medios (9, 10, 11, 22, 23) para la fijación de dicho miembro prefabricado a un soporte externo.

4. Miembro prefabricado según las reivindicaciones 3, en el que dichos medios de fijación comprenden al menos una abrazadera elástica (9, 10, 11) compuesta de una pieza con dicho soporte (1) de aislamiento sobre el lado de dicho soporte que se opone a aquel sobre el cual se abren dichas ranuras para la conexión por salto elástico de dicho miembro prefabricado a un soporte externo.

5. Miembro prefabricado según la reivindicación 3, en el que dichos de fijación comprenden un par de rebordes (22, 23) que se extienden lateralmente con respecto a dicho soporte (1) para fijar dicho miembro prefabricado a un soporte externo (26).

6. Miembro prefabricado según las reivindicaciones 3, 4, ó 5 en el que dichos medios de fijación se extienden sobre toda la longitud de dicho soporte (1) a excepción de las dos porciones extremas de dicho soporte.

7. Miembro prefabricado según las reivindicaciones 2, 3, 4, 5 ó 6 en el que dichas barras (6) de conducción tienen una sección transversal en forma de T consistente en una placa de material metálico plegado.

8. Método para fabricar un miembro de conducto prefabricado según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende las etapas siguientes:

- extrusión conjunta de dicho soporte (1) y dichas barras (6) de conducción,

- enlace térmico de dicha hoja de material aislante (7) con el lado de dicho soporte (1) extruido conjuntamente sobre el que se abren dichas ranuras,

- cortar dicho miembro extruido conjuntamente (1, 6) y dicha hoja de material aislante (7) fijados firmemente a dicho soporte extruido conjuntamente en longitudes predeterminadas.

9. Método para la fabricación de un miembro de conducto prefabricado según la reivindicación 7, que comprende las etapas siguientes:

- curvar mediante rodillos una pluralidad de placas de material metálico, una para cada barra de conducción, para formar dichas barras,

- extruir conjuntamente dicho soporte (1) y dichas barras (6) de conducción,

- enlazar térmicamente dicha hoja de material aislante (7) con dicho lado de dicho soporte (1) sobre el cual se abren dichas ranuras,

- cortar dicho miembro extruido (1, 6) conjuntamente y dicha hoja de material (7) de aislamiento enlazada térmicamente con dicho soporte extruido conjuntamente en longitudes predeterminadas.

10. Método según la reivindicación 9, en el que dicha operación de curvar mediante rodillos dicha pluralidad de placas es precedida por una operación de cortar una placa de conducción única usando cortadores de rodillo para obtener dicha pluralidad de placas.