ES2355747T3

ES2355747T3 - Dispositivo eléctrico encapsulado modular para redes de distribución eléctrica.

Info

Publication number: ES2355747T3
Application number: ES06807854T
Authority: ES
Inventors: Javier Larrieta Zubia; Severo Aranaga Lopez; Jose Manuel Inchausti Sancho; Norberto Sainz De La Maza; Juan Maria Casado Carton
Original assignee: Ormazabal y Cia SL
Current assignee: Ormazabal y Cia SL
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2026-07-13
Also published as: WO2008006915A1; DE602006019504D1; EP2048682B1; EP2048682A1; ATE494623T1

Abstract

La invención se aplica en instalaciones de distribución de energía eléctrica como por ejemplo centros de transformación eléctrica,centros de distribución, subestaciones, etc., comprendiendo unaserie de elementos, entre ellos, medios de maniobra (2) para ejecutar las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra, encapsulado dentro de un mismo cuerpo aislante (1). El cuerpo(1) encapsula en su interior uno o a lo sumo dos elementos de maniobras (2a, 2b), accionados mediante un único elemento de accionamiento (3), por la actuación de un elemento de transmisión del accionamiento (10), encapsulado en un cabezal aislante (13) unidoal cuerpo (1) y desplazable respecto a dicho cuerpo (1). Dichos cuerpo y cabezal (1, 13) están integrados dentro de una envolvente(7), constituyendo un módulo. La modularidad permite realizar instalaciones ampliables por uno o varios lados del módulo según diversos esquemas eléctricos mediante unos elementos de conexión (4, 6) convenientemente dispuestos.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su campo de aplicación en las instalaciones de distribución de energía eléctrica, como por ejemplo, centros de transformación eléctrica, centros de distribución, subestaciones, etc., para la protección y maniobra de circuitos eléctricos en general y, en particular, se refiere a un equipo eléctrico que comprende encapsulado 5 en un cuerpo aislante una serie de elementos, entro otros, uno o dos elementos de maniobra que permiten realizar las funciones de maniobra de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra del circuito eléctrico, así como de una envolvente que integra dicho cuerpo aislante formando un módulo ampliable por su conexión con otros.

Es pues objeto de la invención proveer un equipo eléctrico aislado en un medio de aislamiento de alta resistencia eléctrica y de estructura compacta, consiguiendo reducir la distancia de aislamiento entre los diferentes 10 elementos que constituyen el equipo, el tamaño de las instalaciones y, en definitiva, los costes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, es sabido que la aparamenta de maniobra empleada en redes de distribución de energía eléctrica se instala en unas envolventes habitualmente metálicas, denominadas celdas. Dicha aparamenta comprende unos elementos de maniobra que desempeñan las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra de la 15 instalación. De este modo en los casos de existir por ejemplo una fallo en la línea de distribución, un corte debido a obras, mantenimiento u optimización del reparto de la carga, se pueden accionar tales elementos de maniobra para obtener la distribución de energía eléctrica deseada, evitar que los consumidores queden sin energía o garantizar la protección de personas y equipos eléctricos como, por ejemplo, los transformadores.

Convencionalmente, cada uno de dichos elementos de maniobra dispone de su propio elemento de 20 accionamiento, pudiendo realizarse bajo el control tanto de un mecanismo accionado manualmente como de un mecanismo de disparo que responde a una corriente de falta.

Por una parte, se conocen elementos de maniobra constituidos por interruptores de vacío, que consisten en una botella en cuyo interior está alojada una pareja de contactos eléctricos, uno fijo y otro móvil que se desplaza por el conveniente accionamiento propio de dicho interruptor, para desempeñar las funciones de corte - conexión – 25 seccionamiento – puesta a tierra del circuito eléctrico correspondiente.

El problema de los conocidos interruptores de vacío es que la separación entre los contactos móvil y fijo en situación de circuito abierto no es aceptada, ya que no asegura la función de seccionamiento porque el medio dieléctrico donde actúan es el vacío de la botella. Una solución suele ser añadir en el exterior de la botella un seccionador que abre/cierra el circuito para ejecutar dicha función de seccionamiento de manera efectiva. 30

Por una parte, también se utilizan seccionadores a los que habitualmente además se exigen funciones de puesta a tierra. Se sabe que los seccionadores se componen de dos contactos que pueden unirse para dejar pasar la corriente o dejar una separación física que determina la norma de seguridad o el fabricante para impedir el paso de la corriente. Pero, dichos seccionadores no son capaces de desempeñar las funciones del interruptor, es decir, cortar la corriente cuando el circuito está en carga o en caso de falta por sobreintensidad. 35

En consecuencia, la aparamenta de maniobra tiene tanto interruptores como seccionadores con medios de accionamiento independientes.

Es frecuente que parte de esta aparamenta de maniobra se encapsule en un aislamiento sólido, como por ejemplo resina aislante, empleando el vacío u otro fluido como medio dieléctrico para desempeñar las requeridas funciones de maniobra mencionadas anteriormente: corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra ejecutadas 40 correspondientemente por seccionadores e interruptores.

Cabe citar como ejemplo la solicitud de patente WO 0150563 que trata de una pluralidad de cuerpos de resina aislante, donde están encapsulados varios interruptores de vacío: unos, correspondientes a las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra, se encuentran encapsulados en un cuerpo aislante junto con sus respectivos mecanismos de accionamiento, mientras que en otro cuerpo aislante distinto se encapsula el interruptor de vacío que 45 desempeña las funciones de corte-conexión junto con su correspondiente mecanismo de accionamiento. Asimismo, el terminal de las derivaciones de distribución y las barras colectoras del circuito principal se encuentran también encapsulados en cuerpos aislantes independientes. Cada uno de estos cuerpos aislantes independientes se instala en el interior de un compartimento diferente de la celda, realizando la conexión de dichos cuerpos aislantes mediante pasatapas que son parte de los mismos cuerpos aislantes. 50

Uno de los inconvenientes de la invención descrita en WO 0150563 es que para cada una de las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra es necesario el empleo de un módulo diferente con su respectivo

mecanismo de maniobra y, sumado a la necesidad de encapsular más de un elemento de maniobra en cada uno de los módulos e integrar dichos módulos en compartimentos diferentes dentro de una celda, supone un aumento de las dimensiones de la aparamenta de maniobra, creando así problemas de espacio dentro de las instalaciones de distribución eléctrica. A esto se añade el cuantioso coste debido a la gran cantidad de resina que es necesaria para realizar los procesos de encapsulado y el elevado tiempo de fabricación. 5

Otro ejemplo similar al anterior es el que describe el documento EP 1343233, con la diferencia de que en este caso es posible la utilización de un solo interruptor de vacío que desempeña las funciones de maniobra de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra de la instalación. Pero similarmente a la invención de WO 0150563, cada uno de los elementos que componen la aparamenta (las barras del circuito principal, el/los interruptor/es de vacío, el terminal de las derivaciones de distribución, etc.) esta encapsulado en un cuerpo aislante independiente. Por lo tanto, esta 10 solución aparte de los inconvenientes de la anterior, implica un complejo montaje debido a que, para garantizar una unión segura entre los distintos cuerpos aislantes, se requiere el uso de elementos de conexión que no forman parte de los cuerpos aislantes a unir.

En esta misma línea puede hacerse mención a las invenciones recogidas en WO 02082606 y EP 0393733, donde se describen diversos elementos de maniobra que desempeñan las funciones de conexión-seccionamiento-15 puesta a tierra y otros componentes, como fusibles, que desempeñan la función de corte en caso de fallo, estando encapsulados todos ellos en un cuerpo aislante integrado en el interior de un compartimento de la celda, mientras que, en otro compartimento diferente de dicha celda, se integra el elemento de transmisión del accionamiento de cada uno de los elementos de maniobra necesarios.

En estas dos últimas soluciones, se repite el problema de tener que emplear varios elementos de maniobra para 20 desempeñar las distintas funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra, con lo que las celdas que incorporan la aparamenta tienden a ser voluminosas. Además, se refuerza la problemática de que las celdas sean voluminosas debido a que los elementos de transmisión para los mecanismos de accionamiento de tales elementos de maniobra son integrados en compartimentos diferentes a los que integran los elementos de maniobra, aumentando el número de compartimentos en las celdas, su tamaño y por tanto el de dicha aparamenta de maniobra en la red de 25 distribución eléctrica.

Otro enfoque que merece ser mencionado se divulga en el documento EP 1047169, que describe un equipo eléctrico modular según el preámbulo de la reivindicación 1 que comprende una parte moldeada que encapsula parcialmente un contenedor metálico de vacío de los medios de maniobra (llevando a cabo uno de ellos las funciones de interrupción – conexión – conmutación y llevando a cabo el otro la función de puesta a tierra del sistema), y dos 30 elementos de accionamiento (uno para cada uno de los dispositivos de conmutación) que no están encapsulados en ningún cuerpo aislante.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención viene a resolver la problemática anteriormente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos comentados, constituyendo un equipo eléctrico modular para su instalación y conexión a otros 35 equipos eléctricos en centros de transformación eléctrica, centros de distribución, subestaciones, etc., que desarrolla en un solo encapsulado las funciones de maniobra al menos de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra.

Más concretamente, el equipo eléctrico o módulo de la invención se reivindica en la reivindicación 1 y comprende al menos un cuerpo aislante sólido en cuyo interior están encapsulados los siguientes componentes:

: - medios de maniobra que consisten en un solo o dos elementos de maniobra, que pueden ser un 40 interruptor de corte en carga (el que interrumpe la corriente nominal) o un interruptor automático (diferencial que corta faltas) y seccionador/seccionador de puesta a tierra, pudiendo consistir el medio dieléctrico en el que se realizan las funciones de maniobra de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra en un gas, un líquido o el vacío;

: - - uno o varios elementos de conexión para unirlo a un circuito principal de alimentación de la red de 45 distribución eléctrica y a otros módulos en esquemas eléctricos diferentes, como por ejemplo, los conocidos en la red de distribución eléctrica como “unidad principal de anillo” y esquemas de abonado;

: - - una barra del circuito principal y una barra de derivación de la intensidad, y

: - - al menos un terminal de puesta a tierra. 50

De esta forma, una primera ventaja de la invención al emplear un único cuerpo aislante para encapsular los medios de maniobra, que consiguen realizar al menos las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra, es reducir considerablemente las dimensiones del equipo eléctrico, la cantidad de material necesario y el coste de

encapsulamiento, así como su tiempo de ejecución, ya que se evita:

: - la necesidad de utilizar varios elementos de maniobra independientes para desempeñar cada una de las funciones de maniobra citadas,

: - - la utilización de más de un cuerpo o pieza aislante para el encapsulamiento por separado de los diferentes elementos de maniobra, elementos de conexión, barras del circuito principal y derivación, 5 etc., que componen el equipo eléctrico,

: - - usar elementos de unión independientes a los cuerpos o piezas aislantes.

Los medios de maniobra disponen de respectivos contactos eléctricos desplazables por la acción directa de al menos una barra que actúa como elemento de transmisión del accionamiento de dichos medios de maniobra, existiendo un único elemento de accionamiento adaptado para accionar él solo tanto la función de corte-conexión como la función 10 de conexión-seccionamiento-puesta a tierra indistintamente.

.Ese único elemento de accionamiento está encapsulado en otro cuerpo sólido o cabezal aislante, unido al anteriormente mencionado cuerpo aislante. El elemento de accionamiento actúa sobre una o más barras de transmisión (del accionamiento), pudiendo intervenir en dicha transmisión un eje de ataque transversal al elemento de accionamiento encapsulado en el cabezal aislante.. 15

La unión del cuerpo y cabezal sólidos queda aislada mediante un elemento elástico y aislante que permite el desplazamiento relativo entre ambos. Las dos piezas pueden ser rígidas o elásticas y fabricadas en un material polimérico aislante, por ejemplo, la resina epoxídica, silicona, poliuretano, NBR, etc. A su vez, todo el encapsulado, que puede ir recubierto de una capa conductora, se encuentra integrado dentro de una envolvente.

Gracias a la integración del elemento de accionamiento y de transmisión de dicho accionamiento en el interior 20 de la misma envolvente que el resto de componentes del equipo eléctrico, se reduce aún más el problema de las dimensiones, necesitando solamente un compartimento o envolvente para la ubicación de todo el conjunto de elementos y consiguiendo así una celda compacta de reducidas dimensiones.

Para obtener una configuración trifásica, el equipo eléctrico puede estar compuesto tanto por un único cuerpo aislante tripolar en el que se encuentran encapsulados todos los componentes del equipo eléctrico referentes a las tres 25 fases, como por el conjunto formado por la unión de tres cuerpos aislantes monofásicos. Los diferentes cuerpos aislantes monofásicos del conjunto tripolar pueden estar unidos mediante unas piezas metálicas o pletinas que se encuentran parcialmente encapsuladas en los cuerpos aislantes, que a la par permiten la puesta a tierra del equipo eléctrico. Estas pletinas de puesta a tierra están conectadas a los elementos de maniobra. Las pletinas pueden ser accesibles por el exterior de la envolvente o quedar completamente en el interior de dicha envolvente que integra el 30 conjunto tripolar.

La implementación de los medios de maniobra se realiza preferentemente según alguna de las tres alternativas que se describe a continuación:

: - Existe un único elemento de maniobra que puede consistir en un interruptor de vacío donde se ejecutan todas las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra, constituyéndose 35 como un seccionador/seccionador de puesta a tierra o un interruptor de corte en carga, o bien, un interruptor automático y seccionador/seccionador de puesta a tierra.

: - Hay un primer elemento de maniobra que desempeña las funciones de corte-conexión, pudiendo ser un interruptor de corte en carga o un interruptor automático, más un segundo elemento de maniobra encargado de las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra y que puede ser 40 un seccionador/seccionador de puesta a tierra. El primer elemento de maniobra puede consistir en una botella de vacío conteniendo un contacto fijo unido a la barra del circuito principal y un contacto móvil, que a su vez este mismo contacto móvil es uno de los contactos del seccionador/seccionador de puesta a tierra y cuenta con medios para su mantenimiento en la función de corte. El segundo elemento de maniobra puede consistir en un alojamiento con un medio dieléctrico, gas o líquido, en 45 el que se realizan las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra, que comprende además un contacto de tierra y un tercer contacto unido a la barra de derivación, pudiendo ser este último contacto de desplazamiento lineal o tipo charnela. El desplazamiento del tercer contacto debido a la acción de la barra de transmisión unida también al mismo produce la ejecución de las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra, aceptándose la efectividad de la función de 50 seccionamiento al no usarse el vacío como dieléctrico en este segundo elemento de maniobra.

: - Hay dos elementos de maniobra y ambos son interruptores de vacío. El primer elemento de maniobra puede consistir en una botella de vacío que realiza las funciones de interruptor, con un

: contacto fijo unido a la barra del circuito principal y un contacto móvil dotado de medios para su mantenimiento en la función de corte. El segundo elemento de maniobra puede consistir en otra botella de vacío, donde se ejecuta la función de puesta a tierra, que tiene un contacto fijo unido a un contacto de tierra y un segundo contacto móvil. Las funciones de seccionamiento se desempeñan por la actuación de la barra de transmisión desplazando dicho segundo contacto móvil, que está 5 dotado de medios de bloqueo de la posición para su mantenimiento en la función de seccionamiento. Los contactos móviles de cada una de las botellas son así convenientemente desplazados mediante la acción de la misma barra de transmisión.

Las posibilidades de implementación propuestas constituyen un módulo, de forma que mediante los elementos de conexión que se encuentran accesibles por el exterior en uno o varios lados de la envolvente, es posible la 10 ampliación de la instalación por uno o varios lados de la envolvente, uniendo varios módulos a través de medios de acoplamiento que dependen de la estanqueidad de las envolventes. Por ejemplo, se pueden encontrar realizaciones en los que el fluido dieléctrico entre la envolvente y el cuerpo aislante es el aire y, por tanto, el acoplamiento entre módulos se puede realizar por ejemplo mediante pasabarras, pasatapas o un conjunto de unión como el descrito en la Patente de invención ES 2037590. Particularmente, si el alojamiento es estanco, el acoplamiento entre los módulos se realiza 15 mediante un conjunto de unión, de forma que en caso de avería o fallo de algún equipo eléctrico, este módulo es fácilmente sustituible por uno nuevo.

Así, una última ventaja pero no menos importante es que resulta un equipo eléctrico modular compacto y de fácil sustitución por uno nuevo en caso de un posible deterioro del mismo. En el montaje del cuerpo aislante tripolar o de tres cuerpos aislantes que constituyen un conjunto tripolar en el interior de una envolvente, que puede incorporar un 20 fluido dieléctrico y ser estanca cuando el conjunto tripolar no está recubierto por una capa conductora para el control del campo eléctrico, el aislamiento entre los cuerpos y evitar defectos internos, se reduce la distancia entre la envolvente y el conjunto tripolar, consiguiendo así una aparamenta de maniobra compacta.

Opcionalmente, todas las posibles formas de implementación del equipo eléctrico propuesto, como los ejemplos que se describen a continuación, pueden comprender medios capaces de proporcionar funciones de medida 25 de tensión e intensidad de corriente eléctricas, detección de presencia/ausencia de tensión, control, automatización, etc.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha 30 representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del equipo eléctrico modular objeto de la invención y según una posible realización, encapsulado en un cuerpo aislante que va integrado dentro de una envolvente (no representada) y que corresponde a una fase eléctrica.

Figura 2.- Muestra una vista en sección del cuerpo aislante correspondiente a una fase eléctrica, que presenta 35 el equipo eléctrico según la realización de la figura anterior.

Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva del equipo eléctrico según una posible configuración trifásica, conformada por tres cuerpos aislantes que constituyen un conjunto tripolar, presentado fuera de la correspondiente envolvente.

Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva del conjunto tripolar ilustrado en la figura 3, ya montado dentro de 40 la envolvente constituyendo un módulo, con unos elementos de conexión accesibles desde el exterior para la unión con otros módulos de equipo eléctrico, estando algunos de esos elementos de conexión dispuestos en vertical.

Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva del conjunto tripolar ilustrado en la figura 3, ya montado dentro de la envolvente constituyendo un módulo, con unos elementos de conexión accesibles desde el exterior para la 45 unión con otros módulos de equipo eléctrico, estando algunos de esos elementos de conexión dispuestos en horizontal.

Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva del conjunto tripolar ilustrado en la figura 3, ya montado dentro de la envolvente constituyendo un módulo, con unos elementos de conexión accesibles desde el exterior y otros constituidos por terminales de conexión a cable dispuestos en el interior de dicha envolvente. 50

Figura 7.- Muestra una vista en sección del cuerpo aislante según otra posible realización de la invención, distinguiendo dos elementos de maniobra, donde uno es una botella de vacío y el otro un seccionador/seccionador de puesta a tierra lineal.

Figura 8.- Muestra una vista en sección del cuerpo aislante según otra alternativa de realización del equipo eléctrico modular, con dos elementos de maniobra que se consisten ambos en unas botellas de vacío, representando el primer elemento de maniobra en la función de conexión.

Figura 9.- Muestra una vista en sección del cuerpo aislante según la opción de realización representada en la figura anterior, con dos botellas de vacío como elementos de maniobra, representando el primer elemento de 5 maniobra en la función de corte y el segundo elemento de maniobra en la función de puesta a tierra.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas, pueden describirse algunas realizaciones preferidas de la presente invención aplicable en redes de distribución de energía eléctrica, tales como, por ejemplo, centros de transformación eléctrica, centros de distribución o subestaciones, constituyendo un equipo eléctrico modular que comprende al menos un cuerpo 10 aislante (1) construido con un material polimérico aislante, que puede ser rígido o elástico.

El cuerpo aislante (1) encapsula en su interior medios de maniobra (2) para llevar a cabo las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra, representados en las Figuras 1-9 según varias implementaciones posibles. Esencialmente, los medios de maniobra (2) encapsulados en dicho cuerpo aislante (1) pueden constar de:

: - un único primer elemento de maniobra (2a), conforme se muestra en las Figuras 1-6, para ejecutar 15 por sí solo todas las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra; o bien,

: - - dos elementos de maniobras (2a, 2b), desempeñando el primer elemento de maniobra (2a) las funciones de corte-conexión y un segundo elemento de maniobra (2b) se encarga de las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra, de acuerdo a las diferentes construcciones prácticas que ilustran las Figuras 7-9. 20

En particular, la forma de realización de la invención que muestran las Figuras 1-6 presenta un primer elemento de maniobra (2a) que consiste en un interruptor de corte en carga o un interruptor automático y seccionador/seccionador de puesta a tierra, como puede ser por ejemplo un interruptor de vacío, constituido por una botella de vacío con dos contactos eléctricos (11, 12), siendo uno un contacto fijo (11) y el otro un contacto móvil (12). En esta configuración todas las funciones de maniobra de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra son realizadas mediante el único 25 elemento de maniobra (2a), reduciendo el tamaño del cuerpo aislante (1) donde se encuentra encapsulado y, por tanto, las dimensiones de las instalaciones, así como la cantidad de material de encapsulamiento, el tiempo de ejecución del encapsulamiento y sus costes.

El cuerpo aislante (1) mostrado en la Figura 1 y más detalladamente su interior en la Figura 2, encapsula el elemento de maniobra (2a) asociado a unas barras del circuito principal (5) y de derivación (21) de la corriente. Tal y 30 como enseña la Figura 2, el contacto móvil (12) de dicho elemento de maniobra (2a) se encuentra unido a la barra de derivación (21) que es accesible a través de un primer elemento de conexión (4), mientras que el contacto fijo (11) se encuentra unido a la barra del circuito principal (5) que puede disponer de al menos un segundo elementos de conexión (6). Dichos elementos de conexión (4, 6) son parte constitutiva del cuerpo aislante (1) y pueden consistir en unos pasatapas tipo hembra, tipo macho o en sus combinaciones, conforme muestran las Figuras 1-5, o bien, en un terminal 35 de conexión a cable al aire, como se implementan los primeros elementos de conexión (4) en el ejemplo de la Figura 6.

Volviendo a la Figura 2, el contacto móvil (12) encapsulado en el cuerpo aislante (1) está unido a su vez a un elemento de accionamiento (3) de los medios de maniobra (2), mediante una barra que hace de elemento de transmisión del accionamiento (10) fijado al contacto móvil (12) por una pieza de unión (25). El elemento de accionamiento (3) se encuentra encapsulado en un cabezal aislante (13), fabricado en material polimérico aislante, y 40 está adaptado para accionar él solo tanto la función de corte-conexión como la función de conexión-seccionamiento-puesta a tierra indistintamente. En la transmisión del accionamiento de los medios de maniobra (2) interviene un eje de ataque (17) transversal al eje de simetría del cabezal aislante (13).

La unión entre el cuerpo aislante (1) y el cabezal aislante (13) se encuentra aislada por medio de un elemento elástico y aislante (16), por ejemplo un cuello de goma, como se observa en las Figuras 1, 2 y 3, que además permite el 45 desplazamiento relativo en un hueco (15) entre tanto el cuerpo (1) como el cabezal (13) aislantes del encapsulado.

Para implementar una configuración trifásica, como ilustra la Figura 3, el equipo eléctrico puede estar formado por tres cuerpos aislantes (1) monofásicos que se unen a través de unas pletinas (9) parcialmente empotradas en cada cuerpo aislante (1), constituyendo así un conjunto tripolar (8). El eje de ataque (17) atraviesa cada cabezal aislante (13) vinculando así sus respectivos elementos de accionamiento (3) de los medios de maniobra (2) para actuar 50 conjuntamente. Tal como se muestra en las figuras 4-6, dicho conjunto tripolar (8) puede montarse en el interior de una envolvente (7), por ejemplo metálica, que en el caso de ser estanca incorpora un fluido dieléctrico entre este conjunto tripolar (8) y la envolvente (7) para el aislamiento entre ambos y evitar defectos internos.

Por el exterior de la envolvente (7) quedan accesibles únicamente los elementos de conexión (4, 6), pudiendo estar dispuestos los primeros elementos de conexión (4) tanto en horizontal como en vertical, excepto cuando dichos elementos de conexión (4) consisten en unos terminales de conexión a cable al aire, quedando en este caso sus elementos de conexión en el interior de la envolvente (7) para realizar en su interior los empalmes con un circuito de derivación. De esta manera se obtiene un módulo (14) constituido por el conjunto tripolar (8) y la envolvente (7), 5 quedando por el exterior de uno o más lados del mismo los elementos de conexión (4, 6).

Esta modularidad permite realizar ampliaciones por uno o por varios lados de dicho módulo (14), de acuerdo a las opciones de las Figuras 4, 5 y 6. En definitiva, se trata de un equipo eléctrico aislado en un medio de aislamiento de alta resistencia eléctrica y un equipo compacto, consiguiendo reducir la distancia de aislamiento entre diferentes elementos que constituyen el equipo eléctrico y el tamaño de las instalaciones. 10

Los elementos de conexión (4, 6) permiten mediante conjuntos de unión (18), representados en la Figura 6, ampliar la instalación uniendo varios módulos (14) y realizar diferentes esquemas eléctricos como por ejemplo una “unidad principal de anillo” o un esquema de abonado. En este sentido, el primer módulo (14) que hace de acometida puede tener segundos elementos de conexión (6) a los lados, disponiendo en uno de los laterales unos pasatapas tipo macho a los que se les acoplan las bornas de los cables de alimentación, mientras que por el otro lateral tiene unos 15 pasatapas tipo hembra, uniendo este primer módulo (14) con el siguiente a través de los pasatapas tipo hembra de ambos módulos (14) y por medio de los conjuntos de unión (18). A su vez, los módulos (14) intermedios tienen a ambos lados segundos elementos de conexión (6) que son pasatapas tipo hembra. El último módulo (14) puede tener los segundos elementos de conexión (6) por uno o por varios lados de la envolvente (7); de modo que, en caso de que se dispongan en varios lados, los segundos elementos de conexión (6) que quedan libres se cierran mediante un tapón 20 para garantizar el aislamiento, quedando así la instalación ampliable en un futuro.

El fluido dieléctrico introducido entre la envolvente (7) y el conjunto tripolar (8) disminuye considerablemente las distancias de aislamiento, evitando cualquier defecto interno que pueda dañar el cuerpo aislante (1) para obtener un equipo eléctrico fiable y compacto, y empleando el conjunto de unión (18) como medio de acoplamiento entre diversos módulos (14), se garantiza la estanqueidad del conjunto de dichos módulos (14). 25

Por otra parte, las pletinas (9) del cuerpo aislante (1) además de poder hacer la unión de varios módulos para formar un conjunto (8) como el mostrado en las Figuras 3-6, sirven de terminal para la puesta a tierra de los medios de maniobra (2) tal y como muestra las Figuras 1-9. De esta manera, mediante el encapsulamiento de todas las partes activas que constituyen el equipo eléctrico se reducen los gastos de mantenimiento y se reducen las distancias de aislamiento entre cada una de las fases, consiguiendo un equipo compacto. 30

Una segunda manera de conformación del equipo eléctrico encapsulado es la mostrada en la Figura 7, donde el cuerpo aislante (1) encapsula medios de maniobra (2) formados por dos elementos de maniobra (2a) y (2b). El primer elemento de maniobra (2a) consiste en un interruptor automático o interruptor de corte en carga, como por ejemplo un interruptor de vacío y permite realizar las funciones de corte-conexión. En cuanto al segundo elemento de maniobra (2b), se trata de un seccionador/seccionador de puesta a tierra para ejecutar las funciones de maniobra de conexión-35 seccionamiento-puesta a tierra, pudiendo consistir el medio dieléctrico donde se ejecutan dichas funciones por ejemplo en un gas o un líquido.

Según se observa en esta Figura 7, el primer elemento de maniobra (2a) comprende un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y un contacto móvil (12). Asimismo el contacto móvil (12) forma parte del segundo elemento de maniobra (2b), el cual está dotado de un tercer contacto (19) de desplazamiento lineal unido mediante una 40 conexión flexible (20) a la barra de derivación (21). Este tercer contacto (19) también está unido por otro lado al elemento de transmisión del accionamiento (10) que hace que dicho contacto (19) lineal se desplace, estableciendo una función de maniobra u otra dependiendo del sentido y progresión de tal desplazamiento lineal.

El desplazamiento del tercer contacto (19) en un sentido provoca la unión con el contacto móvil (12), quedando el segundo elemento de maniobra (2b) en la función de conexión. La continuación de este desplazamiento en el mismo 45 sentido genera el desplazamiento del contacto móvil (12) hasta su unión con el contacto fijo (11), quedando el elemento de maniobra (2a) en la función de conexión.

El desplazamiento del elemento de transmisión del accionamiento (10) en sentido contrario provoca la separación de los contactos fijo (11) y móvil (12) del primer elemento de maniobra (2a), dejando éste en la función de corte. Entre el primer (2a) y el segundo elemento de maniobra (2b) se dispone de unos medios de bloqueo (22) dotado 50 de unos resortes (23) que colaboran en la separación y en el mantenimiento de la posición de los contactos (11, 12) del primer elemento de maniobra (2a) en la función de corte. Continuando con el desplazamiento del tercer contacto (19) del segundo elemento de maniobra (2b) en este último sentido, se produce la separación de los contactos (19, 12) de dicho segundo elemento de maniobra (2b), determinando la función de seccionamiento. Asimismo el segundo elemento de maniobra (2b) dispone de un contacto de puesta a tierra (24) que en unión con el tercer contacto (19) lo deja en la 55 función de puesta a tierra.

Otra forma alternativa de realización de medios de maniobra (2) compuestos por dos elementos de maniobra (2a) y (2b), es la que se representa en las Figuras 8 y 9, constituidos por sendas botellas de vacío. Así, el primer elemento de maniobra (2a) puede consistir en un interruptor de vacío, siendo este un interruptor de corte en carga o interruptor automático, dotado de un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y de un contacto móvil (12). El elemento de maniobra (2b) también es otro interruptor de vacío, pero constituye un seccionador/seccionador de 5 puesta a tierra, comprendiendo a su vez un segundo contacto fijo (27) unido a la pletina (9) de puesta a tierra y un segundo contacto móvil (26). Los contactos móviles (12, 26) de ambos interruptores o elementos de maniobra (2a, 2b) son desplazados por la acción del elemento de transmisión del accionamiento (10), que es común para ambos. El elemento de transmisión del accionamiento (10) se une a la barra de derivación (21) a través de la conexión flexible (20). Asimismo, cada uno de los contactos móviles (12) y (26) de los dos elementos de maniobra (2a, 2b) está dotado de 10 medios de bloqueo (22) con resortes (23), que colaboran en la separación y en el mantenimiento de la posición de dichos contactos móviles (12, 26) en la función de corte y en la función de seccionamiento respectivamente.

En resumen, las referencias numéricas utilizadas en este texto y señaladas en las figuras mencionadas representan los siguientes componentes del equipo eléctrico objeto de la presente invención:

1.- Cuerpo aislante 15

2.- Medio de maniobra

2a.- Primer elemento de maniobra

2b.- Segundo elemento de maniobra

3.- Elemento de accionamiento

4.- Primer elemento de conexión 20

5.- Barra del circuito principal

6.- Segundo elemento de conexión

7.- Envolvente

8.- Conjunto tripolar

9.- Pletina de puesta a tierra 25

10.- Elemento de transmisión del accionamiento

11.- Contacto fijo

12.- Contacto móvil

13.- Cabezal aislante

14.- Módulo de equipo eléctrico 30

15.- Hueco entre el cuerpo (1) y el cabezal (13) aislante

16.- Elemento elástico y aislante

17.- Eje de ataque

18.- Conjunto de unión

19.- Tercer contacto (móvil, de desplazamiento lineal) 35

20.- Conexión flexible

21.- Barra de derivación

22.- Medios de bloqueo de posición de los pares de contactos

23.- Resortes

24.- Contacto de puesta a tierra 40

25.- Pieza de unión entre elemento de transmisión del accionamiento (10) y contacto móvil (12)

26.- Segundo contacto móvil

27.- Segundo contacto fijo (de puesta a tierra)

La invención no está limitada a las realizaciones concretas que se han descrito sino solamente por el alcance de las reivindicaciones incluidas seguidamente. 5

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Equipo eléctrico encapsulado modular para redes de distribución eléctrica, apropiado para conectarse a un circuito principal de alimentación de una red de distribución eléctrica que comprende:

- una barra del circuito principal (5) y una barra de derivación (21)

- al menos un terminal de puesta a tierra, 5

- medios de maniobra (2)

- al menos un cuerpo aislante (1) sólido, que es una pieza monobloque, en cuyo interior están encapsulados al menos dicha barra de derivación (21), la citada barra del circuito principal (5), y el citado medio de maniobra (2),

en el cual el citado cuerpo aislante (1) comprende al menos un primer elemento de conexión (4), a través del cual está 10 accesible la barra de derivación (21) y, al menos un segundo elemento de conexión (6), a través del cual está accesible la barra del circuito principal (5),

y en el cual los medios de maniobra (2) están capacitados para realizar al menos las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra,

caracterizado por dicho al menos un terminal de puesta a tierra que está encapsulado en el cuerpo aislante sólido y 15

por comprender un único elemento de accionamiento (3) para accionar dichos medios de maniobra (2) que está adaptado para accionar la función de corte-conexión y la función de conexión-seccionamiento-puesta a tierra y se encapsula en un cabezal aislante (13) sólido unido al cuerpo aislante (1), estando el único elemento de accionamiento (3) y el medio de maniobra (2) dispuestos de una manera consecutiva y lineal en una misma dirección.
2.- Equipo eléctrico según reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal aislante (13) sólido es desplazable 20 con respecto al cuerpo aislante (1) y está unido a la parte superior del cuerpo aislante (1) mediante un elemento elástico aislante (16).
3.- Equipo eléctrico según reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de accionamiento (3) está unido a los medios de maniobra (2) mediante un elemento de transmisión del accionamiento (10).
4.- Equipo eléctrico según reivindicación 3, caracterizado porque comprende un eje de ataque (17) transversal al 25 cabezal aislante (13) que coopera con el elemento de transmisión del accionamiento (10).
5.- Equipo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de maniobra (2) constan de un único elemento de maniobra (2a) capacitado para realizar al menos las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra.
6.- Equipo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de maniobra 30 (2) constan de dos elementos de maniobra (2a, 2b), estando capacitado un primer elemento de maniobra (2a) para la realización de las funciones de corte-conexión y un segundo elemento de maniobra (2b) para la realización de las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra.
7.- Equipo eléctrico según reivindicación 5, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) consiste en una botella de vacío que aloja un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y un contacto móvil (12) 35 unido al elemento de transmisión (10) del accionamiento y a la barra de derivación (21).
8.- Equipo eléctrico según reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de maniobra (2a) es un interruptor de corte en carga y seccionador/seccionador de puesta a tierra .
9.- Equipo eléctrico según reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de maniobra (2a) es un interruptor automático y seccionador/seccionador de puesta a tierra. 40
10.- Equipo eléctrico según reivindicación 6, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) se selecciona entre un interruptor de corte en carga y un interruptor automático, y el segundo elemento de maniobra (2b) consiste en un seccionador/seccionador de puesta a tierra lineal aislado en un fluido dieléctrico.
11.- Equipo eléctrico según reivindicación 10, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) consiste en una botella de vacío que aloja un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y un contacto móvil (12) que forma parte del segundo elemento de maniobra (2b), disponiendo dicho segundo elemento de maniobra (2b) un tercer contacto (19) de desplazamiento lineal unido al elemento de transmisión de accionamiento (10) y a la barra de derivación (21) mediante una conexión flexible (20). 5
12.- Equipo eléctrico según reivindicación 11, caracterizado porque el segundo elemento de maniobra (2b) dispone de un contacto de puesta a tierra (24) que en el desplazamiento lineal del tercer contacto (19) en un sentido determinado se une a dicho tercer contacto (19) para realizar la función de puesta a tierra.
13.- Equipo eléctrico según reivindicación 6, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) consiste en una botella de vacío que aloja un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y un contacto móvil (12), y 10 porque el segundo elemento de maniobra (2b) consiste en otra botella de vacío que aloja un contacto fijo (27) unido al terminal de puesta a tierra (9) y un segundo contacto móvil (26).
14.- Equipo eléctrico según reivindicación 13, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) se selecciona entre un interruptor de corte en carga y un interruptor automático, y el segundo elemento de maniobra (2b) consiste en un seccionador/seccionador de puesta a tierra. 15
15.- Equipo eléctrico según reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el primer contacto móvil (12) y el segundo contacto móvil (26) son accionados por el elemento de transmisión del accionamiento (10) común para ambos contactos, estando dicho elemento de transmisión del accionamiento (10) unido a la barra de derivación (21) mediante una conexión flexible (20).
16.- Equipo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15, caracterizado porque el cuerpo (1) aislante y 20 el cabezal aislante (13) están integrados en el interior de una envolvente (7).