ES2347786T3 - Sistema de contacto para un aparato de conmutacion electrica. - Google Patents
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Abstract
- Sistema de contacto eléctrico (1) para un aparato de conmutación eléctrico para redes de alimentación de energía, en particular para un conductor de tierra rápido o conmutador de potencia, en el que el aparato de conmutación presenta un eje central (12) y un primer contacto o contra contacto (2) y un segundo contacto (3), en el que al menos el segundo contacto (3) comprende una tulipa de contacto (3a) con una pluralidad de clavijas de contacto (30) y las clavijas de contacto (30) presentan superficies exteriores (301) alejadas del eje central (12) y superficies interiores (300) dirigidas hacia el eje central (12), en el que en un estado de funcionamiento cerrado del aparato de conmutación, la tulipa de contacto (3a) está introducida en el primer contacto (2), en el que, además, en el estado de funcionamiento cerrado, las superficies exteriores (301) de las clavijas de contacto (30) de la tulipa de contacto (3a) se apoyan en el primer contacto (2) y forman una superficie de contacto exterior (301) para una transferencia de la corriente (13) hacia el primer contacto (2), caracterizado porque en el estado de funcionamiento cerrado (3), también las superficies interiores (300) de las clavijas de contacto (30) de la tulipa de contacto (3a) se apoyan en el primer contacto (2) y forman una superficie de contacto interior (300) para otra transferencia de corriente (14) hacia el primer contacto (2).
Description
[0001] La invención se refiere al campo de la técnica de alta tensión, especialmente de la técnica de conmutadores de alta tensión en redes de distribución de energía eléctrica. Parte de un sistema de contacto para un aparato de conmutación y de un aparato de conmutación de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones independientes de la patente.
[0002] En la invención se parte del estado de la técnica de acuerdo con el documento EP 0 844 631. Allí se publica un sistema de contacto con un contacto móvil y un contra contacto fijo para un aparato de conmutación eléctrico, en el que el contacto y el contra contacto presenta, respectivamente, una tulipa de contacto o una jaula de clavijas con clavijas de contacto que se pueden insertar elásticamente de forma individual. El contacto móvil está constituido por un tubo de contacto cilíndrico anular rígido con una tulipa de contacto interior dispuesta de forma avellanada, que choca sobre el pasador de contacto fijo del contra contacto o de forma abreviada pasador de contra contacto. En este caso, las clavijas de contacto de la tulipa interior se extienden hacia fuera y generan de esta manera la fuerza de apoyo necesaria sobre el pasador de contra contacto. Al mismo tiempo, el tubo de contacto rígido penetra en una tulipa de contacto exterior del contra contacto y extiende en este caso sus clavijas de contacto hacia fuera. Por lo tanto, existen un sistema de contacto interior, que está constituido por la tulipa interior del contacto y el pasador de contacto del contra contacto, y un sistema de contacto exterior independiente del mismo, que está constituido por el tubo de contacto y la tulipa exterior del contra contacto. El sistema de contacto interior sirve para el dominio de arcos voltaicos y el sistema de contacto exterior sirve para la puesta a tierra de corrientes de cortocircuito o de corrientes de corta duración. Este sistema de contacto doble con dos tulipas de contacto independientes entre sí corresponde al sistema habitual en conmutadores de potencia con contactos de arco voltaico y contactos de corriente nominal. En este caso, en ambas tulipas de contacto se realiza la transmisión de corriente a través de las superficies interiores de las clavijas de contacto, y las extensiones de las clavijas de contacto interiores y exteriores para la generación de las fuerzas de apoyo tiene lugar mecánicamente y también de una manera independiente en el tiempo una de la otra.
[0003] En el documento DE 29 35 202 se muestra un sistema de contacto para aparatos de conmutación con corrientes de cortocircuito altas. Un tubo de contacto rígido penetra en una tulipa de contacto y extiende en este caso sus clavijas de contacto separándolas unas de las otras, de manea que se crea de nuevo una transmisión de corriente desde la superficie exterior del tubo de contacto hacia las superficies interiores de las clavijas de contacto. En la tulipa de contacto está previsto un casquillo de apoyo resistente a la combustión para prevenir una soldadura de las clavijas de contacto en el arco voltaico. El casquillo de apoyo tiene, dado el caso, adicionalmente nervaduras o pasadores para mantener separadas las clavijas de contacto.
[0004] En el documento EP 1 068 624 se muestra un conmutador combinados separador / puesta a tierra, que posee una pieza de contacto que se puede desplazar en tres posiciones (separador cerrado, separador abierto, puesta a tierra cerrada). En la posición central, la pieza de contacto está introducida en una parte de carcasa cilíndrica hueca de la trayectoria de la corriente, que presenta a ambos lados tulipas de contacto para el contacto de secciones de tubo de la pieza de contacto. La pieza de contacto posee en su extremo del lado de puesta a tierra una tulipa de contacto de puesta a tierra que, durante el cierre de la puesta a tierra, es conducida a través de la tulipa de contacto de la parte de la carcasa. En este caos, ambas tulipas de contacto están en el mismo potencial y no forman ninguna transferencia de la corriente.
[0005] En la invención se hace referencia al documento DE 1 220 927. Allí se publica un conmutador eléctrico, cuya clavija de contacto es un tubo rasurado, que colabora con una contra pieza de contacto rígida, en forma de anillo. En el interior del tubo rasurado está dispuesto un cuerpo rígido, para prevenir un colapso del tubo bajo fuentes de corriente.
[0006] En el documento US 4.628.164 se publica igualmente un conmutador eléctrico con una clavija de conmutación ranurada, que encaja en un tubo de contacto rígido más exterior del contra contacto.
[0007] El cometido de la presente invención es indicar un sistema de contacto simplificado alternativo para un aparato de conmutación. Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención a través de las características de las reivindicaciones independientes.
[0008] La invención consiste en un sistema de contacto eléctrico para un aparato de conmutación eléctrico para redes de alimentación de energía, en el que el aparato de conmutación presenta un eje central y un primer contacto
o contra contacto y un segundo contacto, en el que al menos el segundo contacto comprende una tulipa de contacto con una pluralidad de clavijas de contacto y las clavijas de contacto presentan superficies exteriores alejadas del eje central y superficies interiores dirigidas hacia el eje central, en el que en un estado de funcionamiento cerrado del aparato de conmutación, la tulipa de contacto está introducida en el primer contacto, en el que, además, en un estado de funcionamiento cerrado, las superficies exteriores de las clavijas de contacto de la tulipa de contacto se apoyan en el primer contacto y forman una superficie de contacto exterior para una transferencia de la corriente hacia el primer contacto. De esta manera, a partir de la tulipa de contacto sobre las superficies exteriores de sus clavijas de contacto se crea una superficie de contacto para la transferencia de la corriente. A través de la transmisión de la corriente a una superficie exterior de la tulipa de contacto se puede realizar una superficie de área grande de transferencia del contacto o de transferencia de la corriente también sin clavija de contra contacto en el primer contacto. A través de la toma de corriente en la superficie exterior de las tulipas de contacto se puede acortar, incluso manteniendo la profundidad de penetración de la tulipa de contacto en el primer contacto, la trayectoria paralela de la corriente en las clavijas de contacto y se puede elevar la capacidad de carga electromagnética. De esta manera, el primer contacto puede estar realizado muy sencillo, por ejemplo puede estar realizado como tubo rígido o como contacto anular. En este caso hay que procurar que las clavijas de contacto presenten una fuerza de resorte suficientemente fuerte, dirigida radialmente hacia fuera, para asegurar una fuerza de apoyo suficiente en el primer contacto también cuando las clavijas de contacto son insertadas radialmente hacia dentro adicionalmente a través de fuerzas de corriente electromagnética.
[0009] De acuerdo con la invención, en el estado de funcionamiento cerrado, también las superficies interiores de las clavijas de contacto de la tulipa de contacto se apoyan en el primer contacto y forman una superficie de contacto interior para otra transferencia de corriente hacia el primer contacto. A través de la combinación de dos transiciones de corriente se puede crear una superficie de contacto muy grande entre el primero y el segundo contacto.
[0010] El ejemplo de realización de acuerdo con la reivindicación 2 tiene la ventaja de que para el aparato de conmutación están presentes contactos de arco voltaico separados, de manera que la transferencia de corriente se puede realizar a través de la superficie de contacto exterior sin combustión del arco voltaico.
[0011] En este ejemplo de realización importante, el primer contacto presenta una tulipa de contra contacto con una pluralidad de clavijas de contra contacto y en un estado de funcionamiento cerrado del aparato de conmutación, las clavijas de contacto de la tulipa de contacto y las clavijas de contra contacto se aproximan entre sí y forman una superficie de contacto común para la transferencia de corriente o la transferencia de corriente posterior. A través de un diseño de tulipa en tulipa de este tipo se puede formar un contacto de toma de tierra de coste favorable y de conexión fija. En particular, se reduce el número de clavijas de contacto por tulipa. La tulipa de contacto transmite a las caperuzas de las clavijas de contacto el arco voltaico y lateralmente en la periferia transmite la corriente de corta duración o la corriente de cortocircuito. Estas dos funciones se cumplen por separado en el estado de la técnica hasta ahora por diferentes componentes.
• El diseño de tulipa en tulipa se puede realizar también en un conmutador de potencia, en el que la tulipa de contacto transmite el arco voltaico de nuevo a las caperuzas de las clavijas de contacto y lateralmente en la periferia la corriente de funcionamiento, la corriente de corta duración o la corriente de cortocircuito.
[0012] En una configuración ventajosa, la tulipa de contra contacto rodea la tulipa de contacto desde el exterior y la superficie de contacto común está formada por las superficies exteriores de las clavijas de contacto y por superficies interiores de las clavijas de contra contacto. En este caso, la superficie de contacto de tulipa – tulipa común sirve de manera más ventajosa para la transferencia de corriente en el caso de altas
- corrientes
- de corta duración o corrientes de
- cortocircuito o,
- dado el caso, de corrientes de
- funcionamiento.
[0013] En otra configuración ventajosa, las clavijas de contra contacto experimentan una extensión, durante la entrada de la tulipa de contacto en la tulipa de contra contacto para la generación de una primera fuerza de apoyote las clavijas de contra contacto en las clavijas de contacto; y/o las clavijas de contacto experimentan una compresión durante la entrada de la tulipa de contacto en la tulipa de contra contacto para la generación de la primera fuerza de apoyo reactiva de las clavijas de contacto en las clavijas de contra contacto. A través de la colaboración del comportamiento de resorte elástico de las clavijas de contacto y de las clavijas de contra contacto se crea un sistema de contacto muy flexible, tolerante con el ajuste y, sin embargo, fiable. En particular, se pueden combinar sin problemas tulipas de contacto con diferentes características de suspensión, puesto que la tulipa de contacto más blanda se adapta fácilmente a la más dura. También el diseño de tulipa en tulipa permite mayores tolerancias mecánicas durante la alineación de los contactos así como en el funcionamiento en caso de desajustes en virtud de cargas térmicas o fuerzas electromagnéticas de la corriente.
[0014] De acuerdo con otro ejemplo de realización importante, el primer contacto comprende una pieza de contacto en forma de tubo, en particular la tulipa de contra contacto, y una clavija de contra contacto interior, de manera que durante el cierre del aparato de conmutación, la tulipa de contacto penetra en la pieza de contacto en forma de tubo y choca sobre la clavija de contra contacto. Con ventaja, las clavijas de contacto de la tulipa de contacto experimenta una extensión durante el choque sobre la clavija de contra contacto para la generación de otra primera fuerza de apoyo de las clavijas de contacto en la pieza de contacto en forma de tubo, en particular en las clavijas de contra contacto y, además, para la generación de una segunda fuerza de apoyo de las clavijas de contacto sobre la clavija de contra contacto.
[0015] Por lo tanto, en esta configuración, la tulipa de contacto choca en la tulipa de contra contacto y al mismo tiempo sobre la clavija de contra contacto. De esta manera, se consigue una fuerza de contacto fuerte de las clavijas de contacto en las superficies exteriores hacia las clavijas de contra contacto y en las superficies interiores hacia el pasador de contra contacto. En particular, la tulipa de contra contacto exterior con su fuerza de presión amplifica la fuerza de presión de apriete de la tulipa de contacto sobre el pasador de contra contacto. A través de las fuerzas grandes de contacto o de apoyo y las superficies de contacto grandes se reduce la resistencia de transferencia frente a las disposiciones convencionales y se eleva la capacidad de soporte de corriente.
[0016] La reivindicación 8 se refiere a otras medidas para la mejora de la fuerza de contacto entre el primero y el segundo contacto y especialmente de las fuerzas combinadas de presión de apriete de la tulipa de contacto y de la tulipa de contra contacto.
[0017] La reivindicación 11 se refiere a un aparato de conmutación eléctrico con un sistema de contacto eléctrico como se ha descrito anteriormente y con las ventajas mencionadas allí.
[0018] Otras formas de realización, ventajas y aplicaciones de la invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes, a partir de las combinaciones de reivindicaciones así como a partir de la siguiente descripción y de las figuras.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0019] Se muestra esquemáticamente lo siguiente:
La figura 1 muestra un primer ejemplo de realización de la invención con una tulipa de contacto que contacta en el exterior y con un pasador de contra contacto opcional; y
La figura 2 muestra un segundo ejemplo de realización de la invención con una tulipa de contacto y con una tulipa de contra contacto.
[0020] En las figuras, las mismas piezas están provistas con los mismos signos de referencia.
[0021] La figura 1 muestra una zona de contacto de un aparato de conmutación eléctrico. El sistema de contacto 1 comprende un primer contacto o contra contacto 2 y un segundo contacto 3, que están dispuestos típicamente concéntricos con respecto a un eje central 12. El segundo contacto 3 comprende una tulipa de contacto 3a, cuyas clavijas de contacto 30 presentan superficies interiores 300 dirigidas esencialmente radiales hacia dentro y superficies exteriores 301 dirigidas esencialmente radiales hacia fuera. El primer contacto 2 comprende en el caso más sencillo un tubo de contacto rígido 2b y adicionalmente, por ejemplo, un pasador de contra contacto 2c dispuesto concéntrico allí (representado con trazos). De acuerdo con la invención, en el estado de funcionamiento cerrado representado del aparato de conmutación, las superficies exteriores 301 de las clavijas de contacto 30 de la tulipa de contacto 3a se apoyan en el primer contacto 2 y forman una superficie de contacto exterior 301 para una transferencia de la corriente 13 hacia el primer contacto 2, a saber, el tubo de contacto o el contacto anular 2b. La fuerza de apoyo de las clavijas de contacto 30 en el primer contacto 2 puede estar generada, por ejemplo, a través de compresión
o extensión de la tulipa de contacto 3a o, dado el caso, a través de otros medios.
[0022] Con ventaja, las clavijas de contacto 30 están realizadas con efecto de suspensión hacia dentro. Para la elevación de la fuerza de resorte, en el interior de la tulipa de contacto 3a pueden estar montados muelles de compresión adicionales, que ejercen una fuerza de presión de apriete dirigida fuera del eje central 12, es decir, dirigida esencialmente radial hacia fuera, sobre las clavijas de contacto 30. También hay que procurar que en la superficie de contacto exterior 301, la primera fuerza de apoyo dirigida hacia fuera de las clavijas de contacto 30 en el primer contacto 2 sea suficientemente fuerte para que las clavijas de contacto 30 absorban en cualquier momento también en el estado suspendido hacia dentro adicionalmente fuerzas de corriente que tiran hacia dentro y las sobrecompensen, para que en cualquier momento se asegure una primera fuerza de contacto
- suficiente
- y, por lo tanto, una transferencia de
- corriente
- 13 de baja impedancia suficiente en la
- superficie de contacto exterior 30.
[0023] El primer contacto 2 comprende una pieza interior de contacto 2c, que durante el cierre del conmutador o bien en estado de funcionamiento cerrado de acuerdo con la invención haga contacto eléctrico con las superficies interiores 300 de las clavijas de contacto 30 de la tulipa de contacto 3a y forme a través de esta superficie de contacto interior 300 otra transferencia de corriente 14 hacia el primer contacto 2. La pieza interior de contacto 2c es con preferencia el pasador de contra contacto 2c rígido representado en las figuras 1 y 2, pero también podría ser una tulipa interior 2c. De esta manera, está presente al menos un primer estado de funcionamiento conductor de corriente del aparato de conmutación, en el que las clavijas de contacto 30 de la tulipa de contacto 3a presentan una transferencia de corriente 13 a su superficie exterior 301, por ejemplo para corriente de corta duración en un conductor de tierra, y otra transferencia de corriente 14 a su superficie interior 300, por ejemplo para una corriente de arco voltaico. Los dos estados de funcionamiento pueden aparecer al mismo tiempo y deben estar comprendidos a la vez por el concepto del “estado refuncionamiento cerrado” del aparato de conmutación. El estado de funcionamiento cerrado debe comprender también procesos de cierre y debe comprender al menos un estado de funcionamientote este tipo, en el que se transmite o se puede transmitir corriente a través del sistema de contacto 1, como por ejemplo una fase de pre-encendido, fase de arco voltaico, fase de contacto para la transmisión de corriente 13, 14 o un estado totalmente introducido de los contactos 2, 3.
[0024] En el contra contacto interior 2c con preferencia en forma de pasado, durante el proceso de cierre del aparato de conmutación entre la tulipa de contacto 3a, especialmente las caperuzas 31 de las clavijas de contacto 30 y el pasador 2c se puede transmitir una corriente de arco voltaico. Las caperuzas 31 de las clavijas de contacto forman, por lo tanto, en la tulipa de contacto 3a junto con el pasador de contra contacto 2c unos contactos del arco voltaico 31, 2c del aparato de conmutación. Durante la entrada de los contactos 2, 3, el contra contacto interior 2c sirve con preferencia para crear la transferencia de corriente 14 descrita anteriormente a través de las superficies interiores 300 de las clavijas de contacto 30 de la tulipa de contacto 3a. La función mecánica del contra contacto interior 2cxonsiste en extender durante el choque de la tulipa de contacto 3a sus clavijas de contacto 30 y de esta manera generar otra primera fuerza de apoyo de las clavijas de contacto 30 en la pieza de contacto 2b en forma de tubo, especialmente en una tulipa de contra contacto 2a según la figura 2 y, además, generar una segunda fuerza de apoyo de las clavijas de contacto 30 sobre el propio contra contacto interior 2c.
[0025] En la forma de realización con contra contacto interior 2c, la tulipa de contacto 3a asume tres funciones diferentes, a saber, al comienzo del proceso de cierre el contacto del arco voltaico en las caperuzas 31 de las clavijas de contacto y durante la entrada la transmisión de corrientes altas y máximas a las superficies exteriores 301 de las clavijas de contacto y a las superficies interiores 300 de la clavijas de contacto. Por lo tanto, la tulipa de contacto 3a actúa, de acuerdo con el tipo de conmutador, como contacto de arco voltaico 31 (conductor de tierra, separador, conmutador de potencia) y al mismo tiempo como contacto de corriente de cortocircuito 300, 301 o contacto de corriente de corta duración 300, 301 (conductor de tierra, separador, conmutador de potencia) o contacto de corriente nominal 300, 301 (separador, conmutador de potencia). En particular, la superficie de contacto exterior 301 de la tulipa de contacto 3a transmite una corriente de corta duración hasta 63 kA durante 3 segundos y/o una corriente de choque, en particular hasta 170 kA. En los tipos de conmutadores están comprendidos al mismo tiempo: conductor de tierra rápido, separador / conductor de tierra combinado, conmutador y otras variantes posibles de aparatos de conmutación de distribución de energía. El aparato de conmutación está dispuesto típicamente en un Interruptor de Depósito Muerto (GIS), en una instalación de conmutación encapsulada aislada del gas o en un conmutador al aire libre (LTB).
[0026] La figura 2 muestra un ejemplo de realización preferido, en el que la tulipa de contacto 3a está constituida del mismo tipo que en la figura 1 y adicionalmente el primer contacto 2 presenta otra tulipa de contacto 2a, aquí llamada tulipa de contra contacto 2a. El contra contacto o pasador de contra contacto 2c asume aquí las mismas funciones que las funciones descritas anteriormente y podría ser también del tipo de tulipa. De esta manera, el primer contacto 2 tiene un pasador de contra contacto 2c para el avance de la tulipa de contacto 3a y una tulipa de contra contacto 2a para la entrada de la tulipa de contacto 3a.
[0027] Las tulipas de contacto 3a, 2a y, dado el caso, 2c se designan también como jaulas de clavijas y presentan una pluralidad de clavijas de contacto 20, 30 individuales, dispuestas de forma cilíndrica y elástica de forma relativamente independiente entre sí. La suspensión se puede realizar hacia dentro hacia el eje 12 a través de la compresión de las clavijas de contacto 30 (por ejemplo, a través de la tulipa de contra contacto 2a) o hacia fuera desde el eje 12 a través de la extensión de las clavijas de contra contacto 20 (por ejemplo, a través de la tulipa de contacto 3a) o de las clavijas de contacto 30 (por ejemplo, a través del pasador de contra contacto 2c). Las tulipas de contacto 3a, 2a y, dado el caso, 3c puede estar fabricadas a partir de un tubo rasurado. Una tulipa de contacto debe presentar al menos dos clavijas de contacto, que son suficientemente flexibles en dirección radial y en particular son extensibles. A través del diseño de tulipa en tulipa se puede reducir en cada una de las tulipas de contacto 3a, 2a implicadas el número de clavijas de contacto 30, 20 y en particular se pueden reducir a la mitad. De esta manera, en la tulipa de contra contacto 2a se puede reducir el número de clavijas de contra contacto 20 de 44 a 24, sin perjuicio de la potencia en ensayos con 63 kA de corriente de corta duración y 170 kA de corriente de choque. En la tulipa de contacto 3a pueden ser suficientes ya 6 clavijas de contacto para asegurar la capacidad de soporte de corriente deseada en las transferencias de corriente 13, 14.
[0028] Al menos uno de los contactos 2, 3 debe ser móvil. Por ejemplo, están presentes medios de accionamiento para el movimiento axial del segundo contacto 3 y en particular para la introducción de su tulipa de contacto 3a en el primer contacto 2. El primer contacto 2 propiamente dicho puede ser fijo o móvil. También es posible un movimiento doble de ambos contactos 2 u otras formas de movimiento de contacto. En general en la invención no existe ninguna limitación con respecto al movimiento del primero y del segundo contacto 2, 3.
[0029] A continuación se describen algunos detalles de diseño con respecto a la tulipa de contacto 3a que puede ser contactada desde el exterior (figuras 1, 2) y con respecto a la tulipa de contra contacto 2a que se puede contactar desde dentro (figura 2).
[0030] En la tulipa de contacto 3a puede estar dispuesto un casquillo de apoyo 7. Con ventaja, el casquillo de apoyo 7 está configurado cilíndrico y está insertado o bien montado concéntricamente en la tulipa de clavijas de contacto 3a. Los lados interiores de las clavijas de contacto 300 descansan sobre el casquillo de apoyo 7. El casquillo 7 apoya especialmente las clavijas de contacto 30 en la zona de los cuellos de las clavijas de contacto 32 y deja espacio en la abertura de la tulipa para las caperuzas 31 de las clavijas de contacto. El casquillo de apoyo 7 sirve para impedir un colapso de la tulipa de contacto 3a o bien de sus clavijas de contacto 30 bajo fuerzas de corriente y para retener la tulipa de contacto 3a también en el caso de fuerzas asimétricas de la corriente, provocadas por fuerzas electromagnéticas transversales, en una posición centrada, para garantizar una fuerza de contacto simétrica de todas las clavijas de contacto 30. Con ventaja, el casquillo de apoyo 7 contiene Teflón y en particular una porción de fibras de vidrio. La porción de fibras de vidrio puede alcanzar, por ejemplo, hasta máximo 25. El casquillo de apoyo 7 puede estar fabricado también de metal.
[0031] La tulipa de contacto 3a está provista de manera más ventajosa en la zona del fondo de la tulipa, es decir, en una zona de la punta de pata de las clavijas de contacto 30, con una rosca exterior 8, para el enroscamiento de la tulipa de contacto 3a en un tubo de soporte 10. El tubo de soporte 10 sirve para la transmisión de corriente y presenta en el otro extremo muelles de contacto en espiral 11 para la toma de corriente en una vía de corriente no representada ya. La tulipa de contacto 3a debe estar fijada en el fondo de la tulipa sobre una placa de fijación 9. Por ejemplo, una placa de fijación 9 de cobre (Cu) puede estar enroscada con un tubo de soporte 10 de aluminio (A1). Con ventaja, una placa de fijación o de fondo 9 de cobre puede estar conectada con un tubo de soporte 10 igualmente de cobre a través de soldadura eléctrica. De esta manera, se puede reducir claramente la resistencia de transferencia de contacto desde la tulipa de contacto 3a hacia el tubo de soporte 10.
[0032] La tulipa de contra contacto 2a está fijada, por su parte, en una placa de base 4 y está rodeada concéntricamente por un tubo de soporte 5. El tubo de soporte 5 está rodeado en la zona de la abertura del primer contacto 2 por una caperuza 50 resistente a la combustión. La caperuza 50 sirve como protección contra combustión del arco voltaico y como blindaje dieléctrico del sistema de contacto 1, en particular de la tulipa de contra contacto 2a y en el estado de funcionamiento insertado también de la tulipa de contacto 3a. La caperuza de blindaje 50, la caperuza del pasador de contra contacto 21 y la caperuza de las clavijas de contacto 31 están constituidas o contienen especialmente material resistente a la combustión, como por ejemplo una aleación de volframio y cobre (WCu). La caperuzas 50, 21, 31 pueden estar fundidas por detrás con cobre. Las clavijas de contacto 30 y/o las clavijas de contra contacto 20 están constituidas o contienen con preferencia una aleación de cobre – cromo – circonio (CuCrZr) para la consecución de una fuerza de resorte alta con una conductividad eléctrica al mismo tiempo alta.
[0033] Para la elevación de la primera fuerza de apoyo de las clavijas de contacto 30 en las clavijas de contra contacto 20 y/o para la elevación de la segunda fuerza de apoyo de las clavijas de contacto 30 sobre el pasador de contra contacto 2c, la tulipa de contacto 3a puede estar ensanchada desde las caperuzas 31 de las clavijas de contacto hacia los cuellos 32 de las clavijas de contacto, de manera que la tulipa de contacto 3a se puede comprimir de forma progresiva durante la entrada en la pieza de contacto 2b en forma de tubo (figura 1) o en la tulipa de contra contacto 2a (figura 2). También la tulipa de contra contacto 2a puede presentar un muelle de contacto 6 que lo rodea para la compresión de las clavijas de contra contacto 20.
[0034] Objeto de la invención es también un aparato de conmutación eléctrico para una red de suministro de energía, en particular un conductor de tierra, un conductor de tierra rápido, un separador o un conmutador de potencia, que presenta el sistema de contacto eléctrico 1 descrito anteriormente.
LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA
1 Sistema de contacto eléctrico
2 Primer contacto, contacto fijo, contacto de tulipa /
- 2a
- clavija Primera contacto tulipa de contacto, tulipa de contra
- 2b
- Tubo de contacto, contacto anul ar
- 2c
- Contra contacto contacto , contact interior, o de arco voltaico clavija de contra
- 20
- Primera clavija de contacto, clavija de contra
contacto
200 Superficie interior del primer contacto o de la primera clavija de contacto
21 Caperuza de las clavijas de contra contacto, caperuza resistente a la combustión, caperuza de WCu
3 Segundo contacto, contacto de rodadura, contacto de
tulipa, contacto de toma de tierra
3a Segunda tulipa de contacto, tulipa de contacto
30 Segunda clavija de contacto, clavija de contacto de
rodadura 300 Superficie interior de las clavijas de contacto 301 Superficie exterior de las clavijas de contacto 31 Caperuza de clavija de contacto, caperuza resistente
5 a la combustión, caperuza de WCu (para clavija de contacto de rodadura) 32 Cuello de clavija de contacto (para clavija de contacto de rodadura, CuCrZr 4 Placa de fijación, placa de base 10 5 Tubo de retención 50 Caperuza de blindaje, caperuza resistencia a la
combustión, caperuza de WCu (para tubo de retención) 6 Muelle de contacto 7 Casquillo de apoyo, casquillo de vidrio y teflón
15 8 Rosca de entrada (para tulipa de contacto) 9 Placa de fijación, placa de Cu 10 Tubo de soporte, tubo de aluminio 11 Contactos en espiral 12 Eje central, eje de simetría
20 13 Transferencia de corriente en la superficie exterior de la tulipa de contacto 14 Transferencia de corriente en la superficie interior de la tulipa de contacto
Claims (11)
- REIVINDICACIONES1.-Sistema de contacto eléctrico (1) para un aparato de conmutación eléctrico para redes de alimentación de energía, en particular para un conductor de tierra rápido o conmutador de potencia, en el que el aparato de conmutación presenta un eje central (12) y un primer contacto o contra contacto (2) y un segundo contacto (3), en el que al menos el segundo contacto (3) comprende una tulipa de contacto (3a) con una pluralidad de clavijas de contacto (30) y las clavijas de contacto
- (30)
- presentan superficies exteriores (301) alejadas del eje central (12) y superficies interiores (300) dirigidas hacia el eje central (12), en el que en un estado de funcionamiento cerrado del aparato de conmutación, la tulipa de contacto (3a) está introducida en el primer contacto (2), en el que, además, en el estado de funcionamiento cerrado, las superficies exteriores (301) de las clavijas de contacto (30) de la tulipa de contacto (3a) se apoyan en el primer contacto (2) y forman una superficie de contacto exterior (301) para una transferencia de la corriente (13) hacia el primer contacto (2), caracterizado porque en el estado de funcionamiento cerrado (3), también las superficies interiores (300) de las clavijas de contacto (30) de la tulipa de contacto (3a) se apoyan en el primer contacto
- (2)
- y forman una superficie de contacto interior (300) para otra transferencia de corriente (14) hacia el primer contacto (2).
- 2.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las caperuzas de la clavijas de contacto (31) forman en la tulipa de contacto (3a) junto con un contra contacto interior (2c) del primer contacto (2), especialmente de una tulipa interior (2c), contactos de arco voltaico (31, 2c) delaparato de conmutación.
- 3.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porquea) el primer contacto (2) presenta una tulipa de contra contacto (2a; 2c) con una pluralidad de clavijas de contra contacto (20) yb) en un estado de funcionamiento cerrado del aparato de conmutación, las clavijas de contacto (30) de la tulipa de contacto (3a) y las clavijas de contra contacto (20) entran en contacto entre sí y configuran una superficie de contacto (200, 301; 300) común para la transferencia de corriente (13) y configuran la otra transferencia de corriente (14).
- 4.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque en el estado cerrado del aparato de conmutacióna) la tulipa de contra contacto (2a) rodea la tulipa de contacto (3a) desde el exterior yb) la superficie de contacto común (200, 301) se forma por las superficies exteriores (301) de las clavijas de contacto (30) y por las superficies interiores (200) de las clavijas de contra contacto (20).
- 5.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado porque para la generación de una primera fuerza de apoyo de las clavijas de contra contacto (20) en las clavijas de contacto (30)a) las clavijas de contra contacto (20) experimentanuna extensión durante la entrada de la tulipa decontacto (3a) en la tulipa de contra contacto (2a)y/ob) las clavijas de contacto (30) experimentan unacompresión durante la entrada de la tulipa decontacto (3a) en la tulipa de contra contacto (2a).
- 6.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer contacto (2) comprende una pieza de contacto (2a, 2b) en forma de tubo, en particular la tulipa de contra contacto (2a) de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 5, y una clavija de contra contacto interior (2c), en el que durante el cierre del aparato de conmutación, la tulipa de contacto (3a) penetra en la pieza de contacto (2a, 2b) en forma de tubo y choca sobre la clavija de contra contacto (2c).
- 7.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque las clavijas de contacto (30) de la tulipa de contacto (3a) experimentan una extensión durante el choque sobre la clavija de contra contacto (2c) para la generación de otra primera fuerza de apoyo de las clavijas de contacto (30) en la pieza de contacto (2a, 2b) en forma de tubo, en particular en las clavijas de contra contacto (20), y para la generación de una segunda fuerza de apoyo de las clavijas de contacto (30) sobre la clavija de contra contacto (2c).
- 8.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque para la elevación de la primera fuerza de apoyo definida en la reivindicación 5 de las clavijas de contacto (30) en las clavijas de contra contacto (20) y/o para la elevación de la segunda fuerza de apoyo, definida en la reivindicación 7, de las clavijas de contacto (30) sobre la clavija de contra contacto (2c)a) la tulipa de contacto (3a) está ensanchada desde las caperuzas de las clavijas de contacto (31) hacia los cuellos de las clavijas de contacto (32), de manera que la tulipa de contacto (3a) se comprime de forma progresiva durante la entrada en la pieza de contacto (2b) en forma de tubo o en la tulipa de contra contacto (2a) y/ob) la tulipa de contra contacto (2a) presenta un muelle de contacto (6) que la rodea para la compresión de las clavijas de contra contacto (20).
- 9.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porquea) la tulipa de contacto (3a) presenta un casquillo de apoyo (7), para impedir un colapso de la tulipa de contacto (3a) bajo fuerzas de la corriente y para mantener la tulipa de contacto (3a) en una posición centrada también en el caso de fuerzas asimétricas de la corriente, yb) especialmente porque el casquillo de apoyo (7) contiene Teflón y con preferencia una porción de fibras de vidrio.
- 10.-Sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porquea) el aparato de conmutación es un conductor detierra, conductor de tierra rápido, separador o conmutador de potencia y/o b) la superficie de contacto exterior (301) de la tulipa de contacto (3a) transfiere una corriente de5 cortocircuito, especialmente hasta 63 kA durante 3 segundos y/o una corriente de choque, especialmente hasta 170 kA.
- 11. Aparato de conmutación eléctrico para una red de10 suministro de energía, en particular conductor de tierra, conductor de tierra rápido, separador o conmutador de potencia, caracterizado por un sistema de contacto eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
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-
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