ES2336506T3 - Elemento de conexion para una disposicion de blindaje electrico. - Google Patents

Elemento de conexion para una disposicion de blindaje electrico. Download PDF

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Abstract

Elemento de conexión (1) para la conexión de una primera disposición de blindaje eléctrico (2) dispuesta alrededor de un pasante (4) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) dispuesta alrededor del paso (4) y, al menos, una segunda disposición de blindaje eléctrico (3) dispuesta alrededor de un segundo paso (4) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (6a, 6b, 6c, 6d) dispuesta alrededor del paso (4), caracterizada porque el elemento de conexión (1) se puede introducir en las disposiciones de blindaje eléctrico (2,3) y presenta, al menos, dos barreras aisladoras en forma de tubo (7a, 7b, 7c, 7d), con lo que las barreras aisladoras en forma de tubos (7a, 7b, 7c, 7d) se encuentran unidas entre sí.

Description

Elemento de conexión para una disposición de blindaje eléctrico.
La presente invención hace referencia a un elemento de conexión para la conexión de una primera disposición de blindaje eléctrico dispuesta alrededor de un pasante con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo dispuesta alrededor del paso y, al menos, una segunda disposición de blindaje eléctrico dispuesta alrededor de un pasante, con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo dispuesta alrededor del paso. La presente invención hace referencia, además, a un blindaje eléctrico para un pasante y un procedimiento para la fabricación de un blindaje eléctrico para un pasante.
La conexión eléctrica de instalaciones eléctricas, especialmente instalaciones de alta tensión, requiere de un elevado coste técnico para el blindaje eléctrico de las líneas para la alimentación y la evacuación de tensión. Especialmente en el caso evacuaciones y pasos hacia instalaciones eléctricas debe existir en todo momento y a lo largo de toda la disposición de la línea un blindaje eléctrico. Especialmente en los casos en los que la instalación eléctrica es un transformador refrigerado por aceite o una bobina de inductancia para altas tensiones de servicio, la disposición de la línea se encuentra alojada en una cúpula puesta a tierra y que contiene aceite de la correspondiente instalación eléctrica.
Sobre todo para tensiones continuas altas, como las que aparecen en el caso de transmisión de corriente continua (TCC), un blindaje eléctrico del paso es inevitable. Las cargas eléctricas o mecánicas que en ese caso se presentan deben ser compensadas, en todo momento y para cualquier caso de tensión posible, a través del sistema de barreras relleno con aceite en conexión con el electrodo tubular. Esto sólo es posible a través de una disposición de barrera continua como blindaje eléctrico alrededor del paso.
De esta manera, la DE 690 24 335 T2 describe un manguito para tensiones continuas altas. Conforme a la invención allí descrita, mediante un cuerpo condensador dispuesto alrededor del punto de corte se logra un control capacitivo del campo eléctrico. Para ello, en dependencia de los radios dispuestos uno dentro de otro del cuerpo condensador se encuentra definida una posición en dirección axial en relación al paso, que se encuentra conformada como una especie de cono truncado recto alineado a lo largo del paso.
Por lo demás, la DE 690 12 258 T2 revela una pared interior de condensador para el control de campo de la conexión de línea de un pasante de transformador. Conforme a la invención allí presentada, la pared aisladora del condensador impide una descarga de la tensión eléctrica, para lo cual esta barrera es adecuada para el control capacitivo así como resistivo del campo eléctrico y se debe medir de manera tal, que las tensiones e intensidades de campo que aparecen en el área respectiva no conduzcan a una destrucción de las barreras.
Para la concepción de un transformador de alta tensión, especialmente de un transformador TCC, se genera el problema, de que como los arrollamientos de transformador cada vez son más grandes, y condicionado por esto, la distancia entre los arrollamientos de transformador y la pared de la caldera dentro de una carcasa de caldera que mantiene el mismo tamaño es demasiado reducida, las barreras del blindaje eléctrico se deben acortar. Por ello, la superposición necesaria por razones de la técnica de aislamiento entre el blindaje del lado del arrollamiento y del blindaje de la evacuación de la carcasa de la caldera no siempre está dada en una forma de construcción convencional.
En todas las soluciones en el estado actual del arte es desventajoso, que las disposiciones de blindaje convencionales alrededor de un pasante de línea de alta tensión, especialmente en el caso aplicaciones TCC, no ponen a disposición una superposición completa de los sistemas de barrera de las disposiciones de blindaje.
Es por ello objeto de la presente invención, poner a disposición un blindaje eléctrico alrededor de un pasante, que garantice una disposición rápida y sencilla de un blindaje continuo alrededor del paso, incluso en el caso de condiciones constructivas desfavorables dentro de una cámara de calderas.
La invención es resuelta por las características de la reivindicación 1. Conforme a la invención se encuentra previsto, que un elemento de conexión se pueda introducir en las disposiciones de blindaje eléctrico y presente, al menos, dos barreras aisladoras en forma de tubo, con lo que las dos barreras aisladoras en forma de tubo se encuentran conectadas entre sí. A través de las barreras aisladoras conectadas entre sí, el elemento de conexión puentea una distancia posible entre las barreras de la primera y la segunda disposición de blindaje eléctrico. Simultáneamente, la conexión de ambas barreras aisladoras asegura, por un lado, que se encuentre garantizada una correspondiente resistencia eléctrica como blindaje eléctrico, y por el otro, una estabilidad mecánica del elemento de conexión. Las barreras aisladoras unidas entre sí se pueden introducir en las disposiciones de blindaje, de manera que es posible una disposición sencilla y rápida del blindaje eléctrico alrededor del paso.
En forma de tubo significa, en el sentido de la invención, que los elementos así denominados presentan una extensión longitudinal en dirección axial del paso y que se encuentran conformados a lo largo de una sección transversal casi circular. Sin embargo, en este caso, el elemento así denominado no debe estar conformado completamente como un tubo, sino que también puede presentar, por segmentos, entalladuras y aberturas parciales.
En el sentido de la invención, la definición "circular" comprende también secciones transversales que difieran de esto, por ejemplo conformaciones elípticas, triangulares o poligonales.
Conforme a la invención se encuentra previsto que las dos barreras aisladoras en forma de tubo se puedan introducir, respectivamente, en las barreras aisladoras en forma de tubo de la primera y la segunda disposición de blindaje eléctrico. De esta manera se garantiza una construcción directa y continua de una disposición de barreras, incluso cuando todo el blindaje del paso se componga de varios segmentos.
En un diseño ventajoso del elemento de conexión, las barreras aisladoras en forma de tubo se encuentran unidas entre sí por, al menos, un distanciador. De manera ventajosa, las barreras aisladoras en forma de tubo y/o el distanciador se componen, al menos parcialmente, de un material aislante, especialmente prespan.
Conforme a la invención se encuentra previsto, que los largos de las barreras aisladoras en forma de tubo sean diferentes. De esta manera se garantiza, por un lado, una mejor adecuación del elemento de conexión a un intervalo entre una primera y una segunda disposición de blindaje. Al mismo tiempo, con los largos de barreras aisladoras escalonadas, relacionadas radialmente al paso del elemento de conexión se pueden compensar las cargas eléctricas y mecánicas que aparezcan. Además, los sistemas de barreras aisladoras escalonadas pueden facilitar la introducción del elemento de conexión en una disposición de blindaje, si a través de barreras aisladoras individuales, el elemento de conexión es conducido a lo largo de correspondientes guías de las disposiciones de blindaje.
El distanciador se encuentra conformado de manera tal, que por un lado, los intervalos entre las barreras aisladoras en forma de tubo del lado dirigido a la primera disposición de blindaje eléctrico y los intervalos de las barreras de la primera disposición de blindaje eléctrico se corresponden. De manera alternativa o adicional, los intervalos entre las barreras aisladoras en forma de tubo del lado dirigido a la segunda disposición de blindaje eléctrico y los intervalos de las barreras de la segunda disposición de blindaje eléctrico también se corresponden. Incluso en el caso de diferentes intervalos entre barreras en la primera y la segunda disposición de blindaje, distanciadores conformados de manera correspondiente entre las barreras aisladoras garantizan una unión continua de la disposición de barreras. En este caso, las barreras aisladoras no se encuentran alineadas en forma paralela y concéntrica en relación al eje de rotación del paso, sino que presentan, por ejemplo, una disposición en forma de cono en relación al paso. De esta manera, el elemento de conexión puede compensar intervalos divergentes de cada una de las barreras de la primera disposición de blindaje en comparación con los intervalos de las barreras de la segunda disposición de blindaje.
De manera ventajosa, el distanciador se encuentra conformado como anillo y/o bloque. Conforme a la invención se encuentran dispuestos, al menos, dos distanciadores de forma equidistante sobre una superficie circular de una barrera aisladora en forma de tubo.
En un diseño ventajoso de la presente invención, las barreras aisladoras en forma de tubo se pueden combinar para formar elementos modulares y se pueden unir entre sí mediante los distanciadores. El elemento de conexión conforme a la invención se encuentra construido con elementos modulares, que por su parte se pueden unir mediante distanciadores. Los distanciadores garantizan una estabilidad mecánica de los respectivos elementos modulares. El elemento de conexión puede ser armado mediante unidades modulares de las barreras, en forma de los elementos modulares, y construido de manera sencilla. Distanciadores dispuestos radialmente en el exterior y/o interior pueden ser utilizados como elementos modulares en las barreras aisladoras armadas para la sujeción recíproca de los elementos modulares. Para ello, los distanciadores pueden ser encastrables, como sistemas de encastre, mediante correspondientes dispositivos de encastre, por ejemplo a través de una unión de lengüeta y ranura. De forma alternativa, los distanciadores entre los elementos modulares se pueden unir a través de elementos de fijación convencionales, como por ejemplo tornillos.
Conforme a la invención, entre las barreras de la primera y de la segunda disposición de blindaje eléctrico, así como entre las barreras aisladoras en forma de tubo puede circular un líquido aislante, especialmente un aceite. Para la conexión de la primera disposición de blindaje eléctrico y de la segunda disposición de blindaje eléctrico sirven múltiples elementos de conexión para puentear una distancia longitudinal entre la primera y la segunda disposición de blindaje eléctrico, con lo que los elementos de conexión se pueden introducir unos en otros. Una distancia entre dos disposiciones de blindaje puede ser puenteada mediante una construcción modular de múltiples elementos de conexión, que en cada caso se pueden introducir uno dentro del otro. De esta manera no sólo es posible una construcción modular de los elementos de conexión en sí, sino simultáneamente una construcción de sistema modular de múltiples elementos de conexión.
El elemento de conexión para la unión de la disposición de blindaje eléctrico de un arrollamiento de transformador se puede unir con un pasante de la carcasa del transformador. De manera ventajosa, por razones de la técnica de aislamiento, la distancia entre cada una de las barreras aisladoras no es mayor a 300 mm.
En un diseño ventajoso del elemento de conexión conforme a la invención, múltiples distanciadores se encuentran dispuestos, en relación al paso, desplazados en forma radial y/o axial entre las barreras aisladoras. El elemento de conexión se puede disponer a través de, al menos, un distanciador sobre un electrodo de control alojado alrededor del paso.
Este objeto es cumplido también a través las características de la reivindicación 16. De acuerdo a la invención, conforme al procedimiento para la fabricación de un blindaje eléctrico alrededor de un pasante primero se encuentra prevista la fabricación de una primera disposición de blindaje eléctrico con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo dispuesta alrededor del paso. En esta primera disposición de blindaje se introduce un elemento de conexión con, al menos, dos barreras aisladoras en forma de tubo, unidas al menos parcialmente entre sí, en la primera disposición de blindaje eléctrico y a continuación se fija. La fijación se puede realizar a través de un arriostramiento mecánico de las barreras entre sí y/o a través de un soporte externo. A continuación, el elemento de conexión es unido con una primera disposición de blindaje eléctrico con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo dispuesta alrededor del paso. El objeto es resuelto, además, por el blindaje eléctrico alrededor de un pasante conforme a la reivindicación 17.
Otros diseños ventajosos resultan de las reivindicaciones secundarias. Algunos diseños ejemplares se explican con ayuda de las figuras. Estos muestran:
Fig. 1 vista lateral esquemática del elemento de conexión conforme a la invención entre dos disposiciones de blindaje eléctrico;
Fig. 2a, 2b, 2c, 2d vista esquemática de diferentes elementos de conexión escalonados en dirección axial conforme a la invención;
Fig. 3 vista esquemática de disposiciones de blindaje eléctrico con, en cada caso, elemento de conexión conforme a la invención para la unión de dos arrollamientos.
La figura fig. 1 muestra una vista lateral esquemática del elemento de conexión 1 conforme a la invención entre una primera disposición de blindaje eléctrico 2 de un arrollamiento de transformador 14 (no representado) y una segunda disposición de blindaje eléctrico 3 para un pasante de la carcasa del transformador 13. La primera disposición de blindaje eléctrico 2 presenta elementos de barrera 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, que se encuentran dispuestos alrededor de un cuerpo de arrollamiento 11. Alrededor del paso 4 se encuentra dispuesto un electrodo de control en forma de tubo de cobre 10 para el aislamiento y la conducción del campo. El electrodo de control 10 se encuentra aislado parcialmente a través de una capa de papel 9. El paso 4, el electrodo de control 10, la primera y la segunda disposición de blindaje 2,3 y el elemento de conexión 1 presentan simetría de rotación en relación al eje ilustrado mediante una línea de trazo discontinuo.
Sin embargo, esta simetría de rotación no significa una limitación del objeto de la invención, ya que en el sentido de la invención y con las características de las reivindicaciones también se solicitan disposición de barreras 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7b, 7c, 7d con simetría de rotación parcial o segmentada.
La primera disposición de blindaje eléctrico 2 se encuentra dispuesta en dirección radial en relación al electrodo de control 10. Debido a requerimientos de la técnica de alta tensión, la distancia 12 entre los arrollamientos 11 y la correspondiente pared de caldera 13 debe presentar una medida mínima determinada. Sin embargo, los elementos de barrera 5a, 5b, 5c, 5d, 5e de la primera disposición de blindaje eléctrico 2 son demasiado cortos como para garantizar la introducción de la pieza activa del transformador. La segunda disposición de blindaje eléctrico 3 para el paso 4 tampoco se puede introducir en la primera disposición de blindaje eléctrico 2. Por ello, el elemento de conexión conforme a la invención 1 es introducido entre el sistema de barreras 5a, 5b, 5c, 5d, 5e de la primera disposición de blindaje eléctrico 2 y el sistema de barreras 6a, 6b, 6c, 6d de la segunda disposición de blindaje eléctrico 3. Debido a los conocidos intervalos entre los elementos de barrera individuales 5a, 5b, 5c, 5d, 5e o 6a, 6b, 6c, 6d de la primera disposición de blindaje eléctrico 2 y de la segunda disposición de blindaje eléctrico 3, los distanciadores 8 del elemento de conexión 1 se pueden seleccionar de manera tal, que en cada caso se garantice una introducción exacta de las barreras aisladoras en forma de tubo 7a, 7b, 7c, 7d en las correspondientes aberturas de primer 5a, 5b, 5c, 5d, 5e o del segundo sistema de barreras 6a, 6b, 6c, 6d. En esta disposición de barreras 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7b, 7c, 7d puede circular, además, un aceite como medio aislador. También por encima del elemento de conexión 1 se encuentra garantizado hacia la pared de la caldera 13 un tramo suficiente de aceite libre. Entre las barreras aisladoras 7a, 7b, 7c, 7d se encuentran conformados distanciadores 8 como anillos o bloques.
La figura fig. 2 muestra diferentes diseños de los elementos de conexión conforme a la invención 1. En este caso, la longitud axial de las respectivas barreras aisladoras en forma de tubos 7a, 7b, 7c, 7d puede ser diferente. Además, de manera ventajosa los distanciadores 8 se encuentran posicionados de manera diferente entre las barreras aisladoras en forma de tubo 7a, 7b, 7c, 7d en dirección radial o axial en relación a la extensión longitudinal del paso 4. Esto garantiza una introducción de las barreras aisladoras 7a, 7b, 7c, 7d en el sistema de barreras 5a, 5b, 5c, 5d, 5e de la primera disposición de blindaje eléctrico 2 y el sistema de barreras 6a, 6b, 6c, 6d de la segunda disposición de blindaje eléctrico 3.
La figura fig. 3 muestra una vista superior esquemática de un transformador TCC con elemento de conexión conforme a la invención 1. Las barreras conformadas como chimenea 5a, 5b, 5c, 5d, 5e de la primera disposición de blindaje eléctrico 2 en los arrollamientos 11 del transformador TCC son unidas, a través del elemento de conexión 1, con el sistema de barreras 6a, 6b, 6c, 6d alrededor del paso de la carcasa del transformador. Esto garantiza, que los campos eléctricos generados durante el funcionamiento sean conducidos dentro de la disposición de barreras 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7b, 7c, 7d. Los elementos de conexión 1 garantizan además, que la primera disposición de blindaje eléctrico 2 se encuentre unida de manera exacta con la segunda disposición de blindaje eléctrico 3, realizada como una caldera.

Claims (17)

1. Elemento de conexión (1) para la conexión de una primera disposición de blindaje eléctrico (2) dispuesta alrededor de un pasante (4) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) dispuesta alrededor del paso (4) y, al menos, una segunda disposición de blindaje eléctrico (3) dispuesta alrededor de un segundo paso (4) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (6a, 6b, 6c, 6d) dispuesta alrededor del paso (4), caracterizada porque el elemento de conexión (1) se puede introducir en las disposiciones de blindaje eléctrico (2,3) y presenta, al menos, dos barreras aisladoras en forma de tubo (7a, 7b, 7c, 7d), con lo que las barreras aisladoras en forma de tubos (7a, 7b, 7c, 7d) se encuentran unidas entre sí.
2. Elemento de conexión (1) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque las barreras aisladoras en forma de tubo (7a, 7b, 7c, 7d) se pueden introducir, en cada caso, en las barreras aisladoras en forma de tubo (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 6a, 6b, 6c, 6d) de la primera y de la segunda disposición de blindaje eléctrico (2, 3).
3. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las barreras aisladoras en forma de tubos (7a, 7b, 7c, 7d) se encuentran unidas entre sí a través de, al menos, un distanciador.
4. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3,caracterizado porque las barreras aisladoras en forma de tubo (7a, 7b, 7c, 7d) y/o el distanciador (8) se componen, al menos parcialmente, de un material aislante, especialmente prespan.
5. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la longitud axial de las respectivas barreras aisladoras en forma de tubos (7a, 7b, 7c, 7d) es diferente.
6. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el distanciador (8) se encuentra conformado de manera tal, que los intervalos entre las barreras aisladoras en forma de tubos (7a, 7b, 7c, 7d) del lado del elemento de conexión (1) dirigido a la primera disposición de blindaje eléctrico (2) y los intervalos de las barreras (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) de la primera disposición de blindaje eléctrico (2) y/o los intervalos entre las barreras aisladoras en forma de tubo (7a, 7b, 7c, 7d) del lado del elemento de conexión (1) dirigido a la segunda disposición de blindaje eléctrico (3) y los intervalos de las barreras (6a, 6b, 6c, 6d) de la segunda disposición de blindaje eléctrico (3) se corresponden.
7. Elemento de conexión conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el distanciador (8) se encuentra conformado como anillo y/o bloque.
8. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al menos dos distanciadores (8) se encuentran dispuestos de forma equidistante sobre el área de la sección transversal de, al menos, una barrera aisladora de forma tubular (7a, 7b, 7c, 7d).
9. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque entre las barreras (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 6a, 6b, 6c, 6d) de la primera y de la segunda disposición de blindaje eléctrico (2, 3), así como entre las barreras aisladoras en forma de tubo (7a, 7b, 7c, 7d) puede circular un líquido aislante, especialmente un aceite.
10. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque para la conexión de la primera disposición de blindaje eléctrico (2) y de la segunda disposición de blindaje eléctrico (3) sirven múltiples elementos de conexión (1) para puentear una distancia longitudinal entre la primera y la segunda disposición de blindaje eléctrico (2, 3), con lo que los elementos de conexión (1) se pueden introducir unos en otros.
11. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las barreras aisladoras en forma de tubos (7a, 7b, 7c, 7d) se pueden combinar para formar elementos modulares y los elementos modulares se pueden unir entre sí a través de los distanciadores (8).
12. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el elemento de conexión (1) se puede unir con un pasante de una carcasa de transformador, para conectar una disposición de blindaje eléctrico (2) de un arrollamiento de transformador (14).
13. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la distancia entre las barreras aisladoras individuales (7a, 7b, 7c, 7d) no es mayor a 300 mm.
14. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque al menos dos distanciadores (8) se encuentran dispuestos, en relación al paso, desplazados en forma radial y/o axial entre las barreras aisladoras (7a, 7b, 7c, 7d).
15. Elemento de conexión (1) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el elemento de conexión (1) se puede disponer, a través de, al menos un distanciador (8) sobre un electrodo de control (9) alojado alrededor del paso (4).
16. Procedimiento para fabricar un blindaje eléctrico alrededor de un pasante (4), con los siguientes pasos:
-
Puesta a disposición de una primera disposición de blindaje eléctrico (2) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) dispuesta alrededor del paso (4);
-
Introducción de un elemento de conexión (1) con, al menos, dos barreras aisladoras unidas, al menos parcialmente, entre sí (7a, 7b, 7c, 7d) en la primera disposición de blindaje eléctrico (2);
-
Fijación del elemento de conexión (1) en la primera disposición de blindaje eléctrico (2);
-
Disposición de una segunda disposición de blindaje eléctrico (3) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (6a, 6b, 6c, 6d) dispuesta alrededor del paso (4), con lo que la segunda disposición de blindaje (3) se une con el elemento de conexión (1).
17. Blindaje eléctrico alrededor de un pasante (4), con una primera disposición de blindaje eléctrico (2) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) dispuesta alrededor del paso (4), con, al menos, una segunda disposición de blindaje eléctrico (3) con, al menos, una barrera aisladora en forma de tubo (6a, 6b, 6c, 6d) dispuesta alrededor del paso (4), y, al menos, un elemento de conexión (1) para la unión de la primera y la segunda disposición de blindaje (3,4) conforma a una de las reivindicaciones 1 a 15.
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