ES2539786T3

ES2539786T3 - Convertidor de tensión para una instalación de conmutación

Info

Publication number: ES2539786T3
Application number: ES12717220.3T
Authority: ES
Inventors: Michael GABER; Faik YILMAZ
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: EP2684203B1; EP2684203A1; DE102011007900A1; CN103493165B; CN103493165A; WO2012143213A1

Abstract

Convertidor de tensión (1) para una instalación de conmutación, que comprende una parte activa (2) con un transformador (3) y un elemento de contacto (4) para el contactado eléctrico del transformador (3) y una unidad de conmutación (5) mecánica para la unión y separación eléctrica de la instalación de conmutación y de la parte activa (2), caracterizado porque la unidad de conmutación (5) presenta un brazo de conmutación (10) basculante y eléctricamente conductor entre dos posiciones extremas, que en una primera de estas posiciones extremas hace contacto con el elemento de contacto (4), de forma eléctricamente conductora, y en la segunda posición extrema separa eléctricamente la unidad de conmutación (5) de la parte activa (2).

Description

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17-06-2015

DESCRIPCIÓN

Convertidor de tensión para una instalación de conmutación

La invención se refiere a un convertidor de tensión para una instalación de tensión.

Los convertidores de tensión monofásicos para instalaciones de conmutación de alta tensión presentan habitualmente una unidad de conmutación interior, para separar eléctricamente la instalación de conmutación de una parte activa del convertidor de tensión y unirla de nuevo a la misma, por ejemplo para comprobar la capacidad de funcionamiento de la parte activa. Para esto la unidad de conmutación presenta con frecuencia un elemento de contacto móvil linealmente, que puede moverse mediante un engranaje elevador de husillo hacia un contacto de alta tensión de la parte activa y hacia fuera de ésta, para establecer o interrumpir la unión eléctrica de la instalación de conmutación a la parte activa.

El documento “EP 0 008 821 A1” hace patente un convertidor de tensión conforme al preámbulo de la reivindicación

1.

La invención se ha impuesto la tarea de indicar un convertidor de tensión con una unidad de conmutación mejorada, para interrumpir y establecer una unión eléctrica a una instalación de conmutación.

La tarea es resuelta conforme a la invención mediante un convertidor de tensión con las particularidades de la reivindicación 1.

Unas configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Un convertidor de tensión conforme a la invención para una instalación de conmutación comprende una parte activa con un transformador y un elemento de contacto para el contactado eléctrico del transformador, así como una unidad de conmutación mecánica para la unión y separación eléctrica de la instalación de conmutación y de la parte activa. La unidad de conmutación presenta un brazo de conmutación basculante y eléctricamente conductor entre dos posiciones extremas, que en una primera de estas posiciones extremas hace contacto con el elemento de contacto, de forma eléctricamente conductora, y en la segunda posición extrema separa eléctricamente la unidad de conmutación de la parte activa.

Un brazo de conmutación basculante hace posible una unión eléctrica bastante más rápida, más sencilla de manejar, más económica y que puede deshacerse de una parte activa de un convertidor de tensión a una instalación de conmutación que, por ejemplo, un elemento de contacto móvil linealmente. En especial no se necesita ningún engranaje elevador de husillo para un movimiento lineal de un elemento de contacto, con lo que se reducen ventajosamente los costes y el tiempo de montaje para producir el convertidor de tensión. Aparte de esto, un brazo de conmutación basculante hace posible una creación más rápida y sencilla de una separación espacial suficiente de componentes eléctricamente conductores que un elemento de contacto móvil linealmente, ya que con una longitud suficiente del brazo de conmutación un pequeño basculamiento del brazo de conmutación alrededor de un eje de basculamiento produce un desplazamiento relativamente grande de un extremo del brazo de conmutación alejado del eje de basculamiento. Esto es ventajoso especialmente para convertidores de alta tensión, debido a que las altas tensiones requieren una separación espacial suficiente de los componentes de unión eléctricamente conductores entre la parte activa y la unidad de conmutación, para impedir unos campos eléctricos y unas descargas gaseosas excesivamente grandes entre los componentes de unión.

En una forma de ejecución preferida el convertidor de tensión presenta un elemento de tope, con el que choca el brazo de conmutación en su primera posición extrema. Un elemento de tope de este tipo define espacialmente la primera posición extrema del brazo de conmutación y hace posible ventajosamente una unión eléctrica segura del elemento de contacto al brazo de conmutación.

Además de esto, el brazo de conmutación puede bascular de forma preferida en un plano de basculamiento alrededor de un punto de basculamiento. La capacidad de basculamiento en un plano puede materializarse ventajosamente de forma sencilla, por ejemplo mediante una fijación del brazo de conmutación a un eje de basculamiento que puede girar alrededor de su eje longitudinal, y hace además posible un basculamiento sencillo del brazo de conmutación, por ejemplo mediante un giro del eje de basculamiento alrededor de su eje longitudinal.

El brazo de basculamiento puede bascular con ello de forma preferida 180º en el plano de basculamiento. Por medio de esto puede maximizarse una separación espacial, que puede conseguirse mediante un basculamiento del brazo de conmutación, de componentes de unión eléctricos del brazo de conmutación y de la parte activa. Esto es ventajoso especialmente para convertidores de alta tensión, a causa de los requisitos ya citados anteriormente sobre la separación espacial de componentes de unión eléctricos.

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Una parte de un margen de basculamiento del brazo de conmutación está rodeada de forma preferida por un blindaje eléctrico de brazo de conmutación, desde el que el brazo de conmutación es conducido hacia fuera sin contacto y de forma basculante. Por medio de esto se apantallan ventajosamente campos eléctricos y se impiden descargas gaseosas desde y hacia el brazo de conmutación, en especial en el caso de convertidores de alta tensión. Por margen de basculamiento se entiende con ello la región por la que pasa el brazo de conmutación entre ambas posiciones extremas.

El blindaje de brazo de conmutación se compone por ejemplo de dos blindajes parciales de tipo envoltura, que están dispuestos en diferentes lados del margen de basculamiento, de tal modo que sus aberturas están mutuamente enfrentadas. De esta manera las aberturas de los blindajes parciales dejan libre ventajosamente un espacio intermedio para el margen de basculamiento del brazo de conmutación y líneas eléctricas hacia el brazo de conmutación.

Además de esto, el convertidor de tensión comprende de forma preferida una unidad de accionamiento, mediante la cual puede bascular el brazo de basculamiento. Por medio de esto puede bascular ventajosamente el brazo de basculamiento sin peligro. La unidad de accionamiento puede ser un dispositivo de accionamiento manual o un dispositivo de accionamiento a motor.

La longitud del brazo de conmutación se ha elegido de forma preferida en función de un plano de tensión y/o de una presión de funcionamiento en el convertidor de tensión. Por un plano de tensión se entiende la tensión para la que está diseñado el convertidor de tensión. De este modo la longitud del brazo de conmutación puede elegirse ventajosamente de tal modo, que el brazo de conmutación en su segunda posición esté suficientemente alejado de la parte activa, para impedir unos campos eléctricos y unas descargas gaseosas excesivamente grandes entre él y la parte activa.

A continuación se describen particularidades y detalles adicionales de la invención, con base en ejemplos de ejecución, haciendo referencia a un dibujo. Con ello muestra:

la figura 1, esquemáticamente, un convertidor de tensión monofásico.

La figura 1 muestra un ejemplo de ejecución preferido de un convertidor de tensión 1 monofásico conforme a la invención para una instalación de conmutación.

El convertidor de tensión 1 comprende una parte activa 2 con un transformador 3 y un elemento de contacto 4 para el contactado eléctrico del transformador 3 y una unidad de conmutación mecánica 5, para la unión y separación eléctrica de la instalación de conmutación y de la parte activa 2. La parte activa 2 y la unidad de conmutación 5 están dispuestas en una carcasa 6.

El transformador 3 está rodeado por un blindaje de transformador 7. El transformador 3 y el blindaje de transformador 7 están ejecutados fundamentalmente cilíndricamente con un eje de cilindro común, en donde el eje de cilindro discurre perpendicularmente al plano de dibujo de la figura 1. La parte activa 2 está fijada por ambos lados, a través de unas sujeciones 8 que discurren a lo largo del eje de cilindro, a un bastidor de apoyo 9 unido a la carcasa 6.

La unidad de conmutación 5 presenta un brazo de conmutación 10, que puede bascular 180º en un plano de basculamiento que coincide con el plano de dibujo de la figura 1 y un punto de basculamiento P, entre dos posiciones extremas.

En una primera posición extrema representada en la figura 1 el brazo de conmutación 10 hace contacto con un extremo libre 11, de forma eléctricamente conductora, con el elemento de contacto 4. El elemento de contacto 4 está configurado como un elemento de tope para el extremo libre 11 del brazo de conmutación 10 y está dispuesto dentro del blindaje de transformador 7. El blindaje de transformador 7 presenta una abertura, a través de la cual puede bascular el extremo libre 11 del brazo de conmutación 10 con respecto al elemento de contacto 4.

En la segunda posición extrema, el extremo libre 11 del brazo de conmutación 10 está alejado de la parte activa 2. La segunda posición extrema así como algunas posiciones intermedias del brazo de conmutación 10 se han representado en la figura 1 a trazos.

Una parte del margen de basculamiento del brazo de conmutación 10 está rodeada por un blindaje de brazo de conmutación 12. El blindaje de brazo de conmutación 12 se compone de dos blindajes parciales de tipo envoltura, que están dispuestos en diferentes lados del margen de basculamiento, en donde sus aberturas están enfrentadas, de tal manera que dejen libre entre ellas un espacio intermedio desde el cual es conducido hacia fuera el brazo de conmutación 10 de forma basculante, sin tocar el blindaje de brazo de conmutación 12.

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El brazo de conmutación 10 puede bascular mediante una unidad de accionamiento no representada en la figura 1.

La unidad de accionamiento comprende un árbol, que es conducido perpendicularmente al plano de basculamiento

desde el punto de basculamiento P, a través de en cada caso una abertura en el blindaje de brazo de conmutación

12 y en la carcasa 6, hacia fuera de la carcasa 6 y está acoplado de tal modo al brazo de acoplamiento 10, que éste

5 puede bascular mediante el giro del árbol. Por medio de esto puede bascular el brazo de conmutación 10 a través

del árbol, ventajosamente desde fuera de la carcasa 6. La unidad de accionamiento puede estar configurada con ello

como dispositivo de accionamiento manual, para el giro manual del árbol, o como dispositivo de accionamiento a

motor para el giro accionado a motor del árbol.

La unidad de conmutación 5 está unida a través de un separados 13 y unos puntales de apoyo 14, eléctricamente no 10 conductores, a la carcasa 6.

Lista de símbolos de referencia

1 convertidor de tensión

2 Parte activa

3 Transformador

4 Elemento de contacto

5 Unidad de conmutación

6 Carcasa

7 Blindaje de transformador

8 Sujeción

9 Bastidor de apoyo

10 Brazo de conmutación

11 Extremo libre

12 Blindaje de brazo de conmutación

13 Separador

14 Puntal de apoyo

P Punto de basculamiento

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Convertidor de tensión (1) para una instalación de conmutación, que comprende una parte activa (2) con un transformador (3) y un elemento de contacto (4) para el contactado eléctrico del transformador (3) y una unidad de conmutación (5) mecánica para la unión y separación eléctrica de la instalación de conmutación y de la parte activa

5 (2), caracterizado porque la unidad de conmutación (5) presenta un brazo de conmutación (10) basculante y eléctricamente conductor entre dos posiciones extremas, que en una primera de estas posiciones extremas hace contacto con el elemento de contacto (4), de forma eléctricamente conductora, y en la segunda posición extrema separa eléctricamente la unidad de conmutación (5) de la parte activa (2).
2. Convertidor de tensión (1) según la reivindicación 1, caracterizado por un elemento de tope, con el que choca el 10 brazo de conmutación (10) en la primera posición extrema.
3.

Convertidor de tensión (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el brazo de conmutación (10) puede bascular en un plano de basculamiento alrededor de un punto de basculamiento (P).
4.

Convertidor de tensión (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque el brazo de basculamiento (10) puede bascular 180º en el plano de basculamiento.

15 5. Convertidor de tensión (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un blindaje de brazo de conmutación (12) que rodea una parte de un margen de basculamiento del brazo de conmutación (10), desde el que el brazo de conmutación (10) es conducido hacia fuera sin contacto y de forma basculante.
6. Convertidor de tensión (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque el blindaje de brazo de conmutación

(12)

se compone de dos blindajes parciales de tipo envoltura, que están dispuestos en diferentes lados del margen 20 de basculamiento, de tal modo que sus aberturas están mutuamente enfrentadas.
7.

Convertidor de tensión (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una unidad de accionamiento, mediante la cual puede bascular el brazo de basculamiento (10).
8.

Convertidor de tensión (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de accionamiento es un dispositivo de accionamiento manual.

25 9. Convertidor de tensión (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de accionamiento es un dispositivo de accionamiento a motor.
10. Convertidor de tensión (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se ha elegido una longitud del brazo de conmutación (10) en función de un plano de tensión y/o de una presión de funcionamiento en el convertidor de tensión (1).

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