ES2562681T3 - Arquitectura para interfaz de telemando de interruptor - Google Patents

Abstract

Aparato eléctrico, tal como un cofre de interfaz de telemando de interruptores (ITI) de alta tensión, que comprende una envolvente (2) paralelepipédica rectangular delimitada por dos paredes (32, 38) laterales opuestas, una pared (12) de fondo, dos paredes de base (14) y superior (36) opuestas, y una puerta (3) acoplada de manera pivotante a una pared (32) lateral a lo largo de una arista de dimensión mayor del paralelepípedo, comprendiendo dicho aparato, en el interior de la envolvente (2): - una placa (7) de separación paralela a las paredes (14, 36) de base y superior; - unos medios (46') de guiado, paralelos a la placa (7) de separación, sobre las paredes (32, 38) laterales; - un cajón (100) formado por dos flancos (102, 104) laterales paralelos a las paredes (32, 38) laterales de la envolvente (2), dos caras (110, 112) superior e inferior paralelas entre sí y a la placa (7) de separación, estando la cara (110) superior localizada entre la cara (112) inferior y la pared (7) de separación, comprendiendo los flancos (102, 104) laterales, al nivel de la cara (110) superior, unas correderas(106) que pueden deslizar en los medios (46') de guiado y, al nivel de la cara (112) inferior, unos medios (108) de unión extraíbles con las paredes (32, 38) laterales de la envolvente (2); de manera que la envolvente (2) delimite tres compartimentos (4, 5, 6) separados por la placa (7) de separación y la cara (112) inferior del cajón (100); - un sistema electrónico de supervisión y de mando que comprende al menos una tarjeta (76) de alimentación, una unidad (84) central de adquisición y de tratamiento de datos compuesta de tarjetas electrónicas, una interfaz (82) hombre-máquina y un bloque (70) de comunicación compuesto por tarjetas electrónicas, estando dicho sistema electrónico de supervisión y de mando localizado en el cajón (100); - un sistema (140) de mantenimiento de una batería a la altura de la pared (14) de base.

Description

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DESCRIPCION

Arquitectura para interfaz de telemando de interruptor Campo tecnico

La invencion se refiere a la arquitectura que determina la disposicion de los diferentes componentes de una envolvente de un cofre electrico para una interfaz de telemando de interruptores.

Estado de la tecnica

Las redes electricas son generalmente arquitecturas en varios niveles, con una primera red de transporte y de reparto de muy altas y altas tensiones desde las centrales de produccion en grandes distancias. Despues de la transformacion, le sucede una red de distribucion en media tension AT-A o MT para los transportes a mas pequena escala, hacia unos clientes de tipo industrial o hacia unas redes de baja tension BT que alimentan a unos clientes de reducida demanda energetica.

En la red de distribucion normalmente entre 1 y 35 kV, y mas precisamente 15 o 20 kV en Francia, es usual que los aparellajes de AT-A puedan ser telemandados desde puestos distantes. De ese modo, Electricite de France (EdF) utiliza unas interfaces de telemando de interruptores de 400 A, o ITI, para controlar hasta ocho interruptores utilizando la red de radio analogica o digital mediante GPRS (por “General Packet Radio Service"), la red telefonica conmutada RTC, un enlace telefonico dedicado (o enlace especializado EE), u otros tipos de redes informaticas.

Un ITI, alimentado directamente desde la red de alterna de BT, permite por tanto la telecomunicacion con el puesto de direccion de la red, la maniobra de los controles electricos de los interruptores, la deteccion de los defectos en la AT-A, la apertura automatica de un interruptor tras la deteccion del inicio del defecto, la permutacion automatica de las fuentes de alimentacion, el registro de las maniobras y la senalizacion de los eventos fechados. Ademas, el ITI debe asegurar estas funciones denominadas principales en caso de perdida de la fuente de alimentacion alterna; con este fin, comprende una fuente autonoma de alimentacion que reemplazara la fuente usual alterna exterior.

Unos libros de cargas determinan los elementos constitutivos de los ITI. De ese modo por ejemplo se precisan sus puestas a tierra y los captadores tienen unas especificaciones particulares. Particularmente, las penetraciones de cables deben estar provistas de prensa-estopas, y los cables de control/mando estan conectados con la ayuda de conectores extrafbles diferenciados: el cofre incluye tantas bases hembra de conector C10 de tipo Han10A (referencia Harting) como vfas de telemando, provistas de dispositivos de cierre, clasicamente bajo la forma de una banda.

Las dimensiones externas maximas de los cofres ITI se imponen, segun el numero de vfas controladas, sabiendo que es un requisito adicional el que los cofres puedan alojar un puesto de radio o un modem servidor IP (“Internet Protocol’) de dimensiones maximas 70 x 210 x 305 mm3. El volumen de los puestos en los que se colocan los ITI puede implicar la implementacion de un cofre denominado horizontal o vertical, segun el tamano relativo de su base con relacion a su altura; unos distribuidores prefieren utilizar el mismo cofre para estas dos orientaciones, esto con el fin de poder retrasar la eleccion y organizar sus pedidos y almacenes.

Las diferentes exigencias normativas (vease la norma HN 64-S-44 de marzo de 2012 particularmente) dejan alguna libertad en la disposicion del cofre, pero falta encontrar una configuracion optima, con el fin de satisfacer la compacidad, la modularidad completa, con utilizacion tanto en horizontal como en vertical, y la separacion de las arquitecturas material y de software que respete las limitaciones de aislamiento, en tanto se facilitan las operaciones de mantenimiento.

El documento EP2110924 describe un sistema y un metodo para gestionar la alimentacion de una unidad de disparo de un disyuntor.

Exposicion de la invencion

Con este fin, la invencion se refiere a un aparato electrico de supervision y control alojado en una envolvente realizada preferentemente a partir de chapas plegadas. La envolvente del aparato es un paralelepfpedo rectangular delimitado por dos paredes laterales opuestas, una pared base opuesta a una pared superior, y una pared de fondo opuesta a una puerta, siendo montada dicha puerta de manera pivotante alrededor de un eje en las dimensiones mayores del paralelepfpedo y unida a una pared lateral. Se pueden delimitar tres compartimentos en el seno de la envolvente en el aparato electrico, particularmente un compartimento de extremo para alojamiento de una radio u otro medio de comunicacion, un compartimento intermedio para las funciones electricas y electronicas, y un compartimento de extremo para alojamiento de la batena. Preferentemente, la puerta comprende una abertura provista de medios de obturacion transparentes que permiten visualizar al menos en parte el compartimento intermedio de la envolvente; ventajosamente, los medios de obturacion pueden deslizarse a lo largo de la puerta para dar acceso a dicho compartimento.

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La envolvente del aparato esta conectada a una banda que comprende unos soportes de conexion, montada de manera extrafole sobre su pared de base. La banda esta formada ventajosamente por una placa provista de huecos sobre al menos uno de los cuales se monta un soporte de conexion, estando los otros construidos preferentemente por unas mascaras. La placa de la banda se monta paralelamente a la pared de base de la envolvente, particularmente obtura un orificio en dicha pared; para una sujecion de la banda, la placa es sensiblemente de las mismas formas y dimensiones que el agujero, con la excepcion de una protuberancia, particularmente con la forma de un pliegue sobre un costado de la placa y paralelo a ella, que se puede insertar en el orificio para formar un encaje; el mantenimiento se completa por la presencia de al menos dos ganchos sobre la placa que se llevan a enganchar sobre unas partes complementarias alrededor del orificio de la pared de base. La union se completa ventajosamente mediante un atornillado.

El aparato comprende, en el compartimento de la batena, un sistema de mantenimiento de dicha batena, preferentemente bajo la forma de una placa de soporte paralela a la pared de base y ligeramente separada. El otro compartimento de extremo esta delimitado por una placa de separacion, ventajosamente de chapa plegada, paralelamente a la pared superior; preferentemente, la placa de separacion se monta en dos carriles asociados a las paredes laterales de la envolvente.

En el compartimento intermedio se aloja un cajon, cuya cara inferior delimita dicho compartimento. El cajon comprende cinco caras octogonales entre sf y paralelas a las paredes de la envolvente, siendo libre la sexta cara de manera que se pueda acceder a ella cuando esta abierta la puerta del aparato. El cajon se monta deslizante por medio de correderas situadas sobre sus flancos laterales, estando dichas correderas entre la placa de separacion y la cara del fondo del cajon, es decir que el cajon esta “suspendido” por las correderas. Las correderas, preferentemente unos pliegues de las caras, se deslizan en los medios de guiado, ventajosamente unos carriles montados sobre las paredes laterales, particularmente a la altura de la placa de separacion, incluso acoplados a los carriles de montaje de dicha placa. El cajon se mantiene en su posicion a traves de unos medios adaptados sobre los flancos, opuestos a las correderas, particularmente unos medios de tipo gancho que se pueden encajar sobre unas protuberancias de las paredes de la envolvente, particularmente con un atornillado extrafble.

El aparato comprende un sistema electronico de supervision y control localizado en el cajon que comprende al menos una tarjeta electronica de alimentacion, una unidad central de adquisicion y de procesamiento de datos compuesta de al menos una tarjeta electronica, una interfaz hombre-maquina y un bloque de comunicacion compuesto de al menos una tarjeta electronica; preferentemente, la tarjeta de alimentacion es paralela a un flanco lateral del cajon provisto entonces de un recorte para su refrigeracion. La cara del fondo del cajon esta formada preferentemente por una tarjeta electronica, eventualmente protegida por un peto, que forma el fondo del cajon al que se conectan las otras tarjetas del sistema electronico de supervision y control.

Breve descripcion de las figuras

Surgiran mas claramente otras ventajas y caractensticas de la descripcion que sigue de modos particulares de realizacion de la invencion, dados a tftulo ilustrativo y en ningun caso limitativo, representados en las figuras adjuntas.

Las figuras 1A y 1B muestran en posiciones abierta y cerrada la configuracion general del cofre para un ITI segun un modo de realizacion preferido.

Las figuras 2A y 2B ilustran un modo de realizacion preferido de la fijacion del cofre.

La figura 3 representa los elementos que constituyen una envolvente del cofre para un modo de realizacion preferido de la invencion.

Las figuras 4A y 4B ilustran la arquitectura del sistema y su implementacion en un aparato segun un modo de realizacion preferido de la invencion.

Las figuras 5A y 5B muestran un rack para elementos electronicos y su implementacion en un cofre segun un modo de realizacion preferido de la invencion.

Las figuras 6A y 6B representan una banda de conexion y su implementacion para un aparato segun un modo de realizacion preferido de la invencion.

Descripcion detallada de un modo de realizacion preferido.

Por simplificacion de la descripcion, se describiran los diferentes elementos en relacion con una posicion de utilizacion del cofre, montado en un puesto sobre una pared vertical, en configuracion considerada como usual, a saber la posicion vertical del cofre utilizada en el 85 % de los casos en la practica. Se entiende sin embargo que los terminos de posicion tales como “horizontal”, “lateral”, “fondo” no son en ningun caso restrictivos en cuanto al objeto de la invencion. Por otro lado, los terminos geometricos, tales como “ortogonal”,... deben comprenderse en su acepcion mecanica, es decir tolerantes con una desviacion en relacion a la definicion matematica estricta: por ejemplo, un “rectangulo” puede, segun la invencion, estar bombeado y tener unos angulos no afilados diferentes

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ligeramente de 90°.

Tal como se ha ilustrado en las figuras 1, el cofre 1 comprende una envolvente 2 paralelepipedica rectangular, cerrada sobre un lado opuesto a la cara de fijacion sobre una pared mediante una puerta 3. Segun la invencion, la envolvente 2 aloja tres compartimentos distintos: un compartimento 4 para la batena, un compartimento 5 reservado a la electronica y un compartimento 6 reservado a la radio o a la interfaz de comunicacion EE/RTC/GPRS. La batena esta alojada en una esquina en la parte baja de la envolvente 2 de manera que cualquiera que sea la orientacion horizontal o vertical del cofre 1, se asegure una buena disipacion termica de la batena.

La radio se aloja preferentemente en el lado opuesto de la batena, es decir en la parte alta del cofre 1, y separada ffsicamente del resto de los compartimentos por una placa 7 de separacion, preferentemente metalica y realizada mediante plegado, que esta ventajosamente unida a traves de un deslizamiento en unas grnas laterales y atornillada sobre la envolvente 2. Preferentemente (vease tambien la figura 3) la placa 7 de separacion, soporte de la radio y/u otros medios de comunicacion, incluye en la cara delantera un plegado horizontal que sirve de tirador y unos recortes longitudinales y transversales que permiten fijar la radio y/o unos cables segun varias dimensiones, y que permite tambien una mejor circulacion del aire, en tanto se aligera de material.

Finalmente, el cofre 1 comprende unos medios 8 de conexion, localizados por debajo de la envolvente 2 cerrada por la puerta 3, para el sistema de conexion hacia los captadores de tension y de corriente, hacia la alimentacion y hacia la comunicacion, asf como hacia unos medios de control/mando de interruptores.

El cofre 1 ilustrado esta en posicion vertical y segun la invencion, puede estar “acostado” mediante pivotado en 90° para una colocacion horizontal. Esta unido a una pared vertical del puesto mediante cuatro dispositivos 9 de fijacion que permiten asegurar un espacio libre, particularmente de 20 mm, entre la cara posterior y la pared, segun las prescripciones y para evitar cualquier fenomeno de condensacion. Ventajosamente, con el fin de satisfacer todas las posiciones y todas los entre ejes utilizados por EdF, la fijacion del ITI utiliza unos “Dispositif et procede permettant la fixation d’un coffret sur un support selon deux orientations alternatives" 9 tales como los definidos en la solicitud de patente FR 13 55207 presentada el 6 de junio de 2013.

En particular, el dispositivo 900 preferido para la fijacion de un cofre 1 sobre una pared segun dos orientaciones alternativas distintas comprende, en dos paredes adyacentes y ortogonales una a la otra lo que permite la utilizacion indiferente en los cuatro angulos del cofre, un primer grupo de orificios destinados a la fijacion del dispositivo sobre el cofre, asf como un segundo grupo de orificios destinados a la fijacion del dispositivo sobre la pared. Cada uno de los grupos de orificios comprende al menos dos orificios que presentan unos ejes centrales respectivos, siendo los ejes de los orificios de cada grupo simetricos entre sf con relacion a un primer plano de simetna. Un primer orificio del segundo grupo incluye una primera y una segunda muescas sustancialmente centradas con relacion a un segundo plano paralelo a dicho primer plano, asf como una tercera y una cuarta muescas que son simetricas entre sf con relacion a dicho eje central de dicho primer orificio y que estan sustancialmente centradas con relacion a un tercer plano ortogonal a dicho primer plano; el segundo orificio de dicho segundo grupo incluye una primera y una segunda muescas sustancialmente centradas con relacion a un cuarto plano paralelo a dicho primer plano, asf como una tercera y una cuarta muescas que son simetricas entre sf con relacion a dicho eje central de dicho segundo orificio y que estan sustancialmente centradas con relacion a dicho tercer plano ortogonal a dicho primer plano. Esta configuracion permite ofrecer al menos dos valores de entre-ejes diferentes, en funcion de la orientacion del dispositivo y de la eleccion de un orificio y de una muesca utilizados respectivamente para la fijacion sobre un cofre y sobre un soporte. Preferentemente, los ejes centrales respectivos de los orificios del segundo grupo de orificios presentan una separacion mutua estrictamente superior a la separacion mutua entre los ejes centrales respectivos de los orificios del primer grupo de orificios, con el fin de incrementar el lugar disponible para formar las muescas antes mencionadas y la separacion entre los valores de entre ejes ofrecidos por el dispositivo.

En particular, tal como se ha ilustrado en las figuras 2, el dispositivo 900 preferido esta formado por una escuadra de dos caras en metal plegado, e incluye de ese modo una primera pared 912 destinada a fijarse sobre el cofre 1, y una segunda pared 914 destinada a fijarse sobre el soporte tal como un muro o un carril. La primera pared incluye dos orificios I y J que forman un primer grupo de orificios de ejes 916, 918 centrales respectivos ortogonales a la primera pared 912. Los dos orificios I y J presentan preferentemente unas formas geometricas distintas entre sf con fines de diferenciacion. La primera pared 912 incluye preferentemente dos regiones de anchura respectivas diferentes conectadas entre sf mediante unos parapetos 919 laterales. La segunda pared 914 incluye dos orificios o huecos 920, 922 que forman un segundo grupo de orificios y que presentan unos ejes 924 y 926 centrales respectivos simetricos entre sf con relacion a un primer plano P1 definido como plano de simetna de los ejes 916, 918 centrales respectivos de los orificios I, J del primer grupo de orificios. Los ejes 924, 926 centrales se extienden ortogonalmente a la segunda pared 914.

La separacion E2 entre los ejes 924, 926 centrales de los segundos orificios 920, 922 es ventajosamente superior a la separacion E1 entre los ejes 916, 918 centrales de los primeros orificios I y J. Cada uno de los orificios 920, 922 del segundo grupo de orificios presenta ventajosamente la forma de un cfrculo provisto de cuatro muescas regularmente repartidas alrededor de su eje 924, 926 central.

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Las muescas del primer orificio 920 del segundo grupo de orificios se reparten en una primera muesca K y una segunda muesca M sustancialmente centradas con relacion a un segundo plano P2 paralelo al primer plano P1 y que incluye el eje 924 central del orificio 920, y una tercera muesca L y una cuarta muesca N que son simetricas entre sf con relacion al eje 924 central del orificio 920 y que estan sustancialmente centradas con relacion a un tercer plano P3 ortogonal al primer plano P1 y que incluye el eje 924 central del orificio 920. Las muescas del segundo orificio 922 del segundo grupo de orificios se reparten en una primera muesca O y una segunda muesca Q sustancialmente centradas con relacion a un cuarto plano P4 paralelo al primer plano P1 y que incluye el eje 926 central del orificio 922, y una tercera muesca P y una cuarta muesca R que son simetricas entre sf con relacion al eje 926 central del orificio 922 y que estan sustancialmente centradas con relacion al tercer plano P3 que incluye igualmente el eje 926 central del orificio 922.

Cada uno de los orificios 920, 922 del segundo grupo de orificios presenta de ese modo globalmente una forma correspondiente a la superposicion de cuatro orificios de geometna denominada “en entrada de llave” giradas a 90° entre sr Debido a ello, es facil insertar un elemento de fijacion tal como un tornillo a traves de una parte central circular de uno cualquiera de los orificios 920, 922, y posteriormente trasladar el elemento de fijacion hacia el fondo de una cualquiera de las muescas, para una fijacion de entre ejes diferentes.

Los dos orificios 920, 922 del segundo grupo de orificios presentan unas formas globales respectivas distintas entre sf con fines de diferenciacion. En particular, las muescas K, L, M, N del primer orificio 920 del segundo grupo de orificios presentan cada una preferentemente una forma al menos parcialmente similar a una parte del primer orificio I del primer grupo de orificios: cada una de las muescas K, L, M, N presenta por ejemplo un borde que comprende una parte 928 de fondo semicircular conectada a dos partes 930 laterales rectilmeas. Igualmente, las muescas O, P, Q, R del segundo orificio 922 del segundo grupo de orificios presentan cada una preferentemente una forma al menos parcialmente similar a una parte del segundo orificio J del primer grupo de orificios: cada una de estas muescas O, P, Q, R presenta por ejemplo un borde que comprende una primera parte 932 en forma de medio ojo o de media almendra conectada a una segunda parte 934 rectilmea.

La envolvente 2 del cofre se realiza a partir de chapas metalicas plegadas, preferentemente con dos elementos que forman las cinco caras del paralelepfpedo cerrado por la puerta 3: vease la figura 3. En particular, un primer elemento 10 en forma de L forma la pared del fondo 12 y la base 14 de la envolvente 2. Sobre la pared 12 del fondo se presentan unas tomas 16 de aire para la ventilacion del cofre 1, ventajosamente inclinadas en 45° para satisfacer las posiciones vertical y horizontal. La base 14 por su parte esta provista con varios orificios 18, habitualmente circulares y que se asociaran con un prensa-estopas, para el paso de los cables (alimentacion de las diferentes vfas, tension, entradas/salidas digitales, transmision...), asf como el orificio 20 dedicado a la toma de tierra, y un recorte 22, en T, destinado a alojar unos conectores de tipo Harting; la base 14 puede comprender tambien los insertos 24 para los dispositivos 9 de fijacion extrafbles que se mantendran mediante tornillo y arandela si se mantiene este modo de fijacion. En sus lados, las ramas 12, 14 de la L comprenden unos pliegues 26, 28 destinados a la fijacion del segundo elemento 30 de la envolvente 2.

El segundo elemento 30 tiene por su parte una forma de U. Una de las paredes 32 laterales solamente (a la derecha en la figura) comprende unas tomas 34 de aire de ventilacion, la pared 36 superior y otra pared 38 lateral (destinada a convertirse en la pared superior durante la posicion horizontal del cofre 1) no comprenden orificios por razones de estanquidad; la pared 36 superior puede comprender tambien los insertos 40 para los dispositivos 9, 900 de fijacion extrafbles si se mantiene este modo de fijacion. Siendo colocada la batena preferentemente contra la pared 32 lateral provista de tomas 34 de aire, esta dotada esta ultima preferentemente de hendiduras 42 circulares por ejemplo seis, para separar la batena de la envolvente 2. Las dos paredes 32, 38 laterales estan dotadas de medios de fijacion de la placa 7 de separacion del compartimento 6 de radio; preferentemente, se trata de un carril 44, ventajosamente bajo la forma de placa metalica fijada con remaches sobre las paredes 32, 38, que incluye al menos una doble fila de aberturas 46 que soportan y grnan la placa 7 de separacion; un pliegue en las paredes 32, 38 puede permitir un atornillado facil de la placa 7 de separacion una vez situada en el carril 44. Ventajosamente, el carril 44 comprende una segunda doble fila de aberturas 46' que sirven de grna a un rack deslizante en el compartimento 5 electronico.

Los dos elementos 10, 30 estan unidos entre sf por remachado. El espacio se cierra por la puerta 3, realizada tambien mediante plegado y corte, y montaje de los diferentes elementos constitutivos. Preferentemente, la puerta 3 puede garantizar, tanto en horizontal como en vertical, los tres niveles de acceso requeridos por ciertas normas, estando el cofre por ejemplo de acuerdo con lo que se describe en la solicitud de patente FR 13 55228 presentada el 6 de junio de 2013 y titulada “Coffret notamment pour equipement electrique utilisable horizontalement et verticalement". Particularmente, la puerta 3, que incluye unas tomas 48 de aire inclinadas a 45° para la ventilacion del cofre 1 en posiciones vertical y horizontal, se fija a la envolvente 2, sobre la pared 32 lateral que soporta la batena a lo largo del eje mayor, mediante unas bisagras 50 fijadas con remaches, y se retiene en las dos orientaciones de apertura a 90° gracias a un sistema de escuadra 52 y de caballete 54; la puerta 3 comprende particularmente una abertura provista de medios 56 de obturacion transparentes que permiten acceder visualmente a las informaciones necesarias del compartimento 5 electronico provistos de un pestillo 58 de tres posiciones gracias a un recorte espedfico en Z para la carrera de su clavija 60.

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La puerta 3 comprende igualmente un asa para un cierre por candado y una argolla que permite la colocacion de un precinto; la pared 38 lateral opuesta a las bisagras 50 comprende, a la altura del solape, dos recortes que permiten el cierre de los pestillos 62 de la puerta 3, y un tercer recorte que permite el paso del pestillo 58 de los medios 56 de obturacion transparentes; por debajo del mismo solape, se encuentra un saliente que presenta una argolla y que permite sellar la puerta 3 del cofre 1 mediante precintado. De ese modo, el nivel “0” en el que el usuario tiene visualmente acceso a las informaciones requeridas a traves de los medios transparentes se define por la puerta 3 cerrada, cerrada con candado y sellada; retirando los candados, y desviando el pestillo 58 de los medios 56 de construccion hacia la izquierda, se activa al nivel “1” y el usuario pueda acceder a la interfaz hombre-maquina del compartimento 5 electronico por la apertura de dichos medios 56; levantando el sellado, el usuario puede acceder al nivel “2” abriendo totalmente la puerta 3 a traves de los dos pestillos 62 de cierre mediante empuje, para las operaciones de tipo mantenimiento.

Segun la invencion, el cofre 1 comprende un unico compartimento 5 dedicado a tener todos los elementos electronicos de tratamiento de senales y comunicacion del iTi, los medios de comunicacion hacia la unidad central de tele-gestion, como la radio o la interfaz 64 de comunicacion, estando a su vez localizados en el compartimento 6 alto y eventualmente fijados a la placa 7 de soporte. En particular, las diferentes funciones se reagrupan en una disposicion optimizada.

En particular, los medios 64 de comunicacion estan conectados a traves de un bloque 70 de interfaz de comunicacion a la electronica del cofre 1 para realizar los intercambios de informacion necesarios. Preferentemente, el bloque 70 de interfaz de comunicacion comprende una tarjeta 72 de gestion de la comunicacion distante (con la radio por ejemplo) y una tarjeta 74 nucleo de gestion de las comunicaciones internas entre los elementos electronicos del cofre 1 y unos protocolos nativos, asf como de la interfaz entre un configurador HTML, que esta integrado ventajosamente en la tarjeta 74 nucleo principalmente a traves de un puerto USB.

En el compartimento 5 que contiene los elementos electronicos se localiza igualmente el bloque 76 de alimentacion de potencia comun a los elementos electricos y electronicos del cofre 1. Este bloque 76 esta conectado a la red electrica, particularmente a traves de un dispositivo 78 de proteccion y seccionamiento, asf como a la batena, por ejemplo de 12 V, del compartimento 4 bajo. En un modo de realizacion preferido ilustrado en la figura 4A, el bloque 76 de alimentacion comprende una tarjeta con unas funciones: 76A de carga de la batena a partir de la red electrica, 76B de alimentacion en 12 V destinada a la radio, 76C de alimentacion de 12 V de los bloques funcionales del cofre, y 76D de control en 48 V de las diferentes vfas para maniobrar particularmente los interruptores supervisados por el ITI segun la invencion.

Entre los elementos electronicos del ITI se pueden encontrar finalmente el bloque 80 de control y mando, que comprende una pletina 82 local de interfaz hombre maquina IHM que permite las interacciones sistema-operador por medio de botones y de pilotos, y una unidad 84 central, corazon funcional del ITI. El lexan de la pletina 82 IHM es funcion del sentido de orientacion y se puede descomponer en una pluralidad de elementos 82A, 82B, 82C asociados a las diferentes funciones de la unidad 84 central.

La unidad 84 central comprende particularmente una tarjeta 86 de enlace que permite recuperar las medidas de tensiones, corrientes, entradas/salidas e intercambiar unas informaciones de control/mando con los interruptores; la tarjeta 86 de enlace se conecta preferentemente perpendicularmente a la unidad 84 central para facilitar el sistema de conexion de los elementos antes mencionados, evitando un radio de curvatura de los cables demasiado grande lo que permite una ganancia de espacio. La unidad central comprende igualmente una tarjeta 88 de medicion de tension para la adquisicion de las tensiones trifasicas en MT que se conectan paralelamente en un plano, y al menos una tarjeta 90 de medicion de corrientes para la adquisicion de las corrientes trifasicas, igualmente conectada paralelamente en un plano; el numero de tarjetas 90 de medicion de corriente depende del numero de vfas gestionadas por el ITI, pero cada una integra la deteccion de defectos para enviar el tipo de defecto visto a la unidad 84 central. La unidad 84 central integra finalmente el modulo 92 funcional para la interfaz de I/O, lo que asegura la gestion de las informaciones de las entradas/salidas, un modulo 94 funcional para el mando de las vfas, con el fin de asegurar el control/mando de los interruptores, y un modulo 96 funcional encargado de asegurar simultaneamente las funciones principales de un ITI (fuera de comunicacion) a saber:

- la maniobra de los mandos electricos de los interruptores AT-A;

- la gestion de la deteccion de los defectos en AT, direccional o amperimetrico;

- la apertura automatica del interruptor AT-A tras la deteccion del inicio del defecto de la AT, gracias a la funcion “Automatismo Descentralizado de Alarmas”;

- la permutacion automatica de las fuentes de alimentacion;

- el mantenimiento de las funciones del ITI en caso de perdida de la fuente de alimentacion alterna y la proteccion de la fuente autonoma con la emision permanente de la radio;

- el registro de las maniobras y senalizaciones de los eventos fechados y el contaje de la deteccion de defectos en AT, del contexto y de la naturaleza de los incidentes externos e internos, etc.;

- el acceso a las funciones a traves de una interfaz hombre-maquina.

El modo de realizacion presenta una funcionalizacion de las tarjetas electronicas que por supuesto puede modificarse.

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Para asegurar las interfaces entre los tres bloques 70, 76, 80 funcionales electronicos, segun la invencion, se utiliza la tarjeta 98; que se coloca en el fondo del cajon, de manera que tenga un acceso directo a las diferentes tarjetas de los bloques en caso de necesidad. Ademas, con el fin de facilitar el mantenimiento, las tarjetas electronicas asociadas a los diferentes bloques 70, 76, 80 son colocadas en su lugar en un cajon 100 que es facil de extraer del cofre 1, de manera que se puedan sustituir una o varias tarjetas montadas sobre “el fondo 98 del cajon”.

Ademas de su cara del fondo formada por la tarjeta 98, el rack 100 a su vez esta compuesto por cuatro caras en chapa plegada y puede deslizarse a lo largo de las paredes 32, 38 laterales del cofre 1, siendo determinadas las dimensiones del rack 100 de manera que garantice, en todas sus caras una separacion con relacion a las paredes del cofre 1, suficiente para permitir una buena evacuacion termica. Preferentemente, el rack 100 es guiado desde arriba, particularmente a traves de los carriles 44 de soporte de la placa 7 de separacion por la doble fila de agujeros 46' paralelos. Con este fin, tal como se ha ilustrado en la figura 5A, los flancos 102, 104 del rack 100 comprenden en su parte alta unos pliegues 106 destinados a servir de corredera entre los agujeros 46' para el guiado horizontal y el posicionamiento desde arriba del rack 100 en el cofre 1. Para mantener el rack 100 en su lugar, se preve un dispositivo de trinquete en la parte baja del rack 100, que coopera con unas disposiciones en las paredes 32, 38 de la envolvente: las dos paredes 32, 38 comprenden de ese modo cada una dos abultamientos 66 circulares que incluyen unas clavijas 68 sobre las que llegara a deslizar y posteriormente enclavarse el rack 100 extrafble; los flancos 102, 104 del rack 100 comprenden por su parte en la parte baja unos topes 108 en gancho que llegan a engancharse sobre las clavijas 68, con posibilidad de enclavamiento, una vez que el rack 100 esta suficientemente insertado en el compartimento 5. Preferentemente, los abultamientos 66 y el gancho 108 estan desplazados verticalmente (estando los componentes 66, 108 mas proximos a la puerta 3 mas bajos que los mas alejados) para permitir un ligero basculamiento con fines de retirada del rack 100 sin forzar.

Las caras superior 110 e inferior 112 del rack 100 comprenden por su parte unas grnas 114 para las tarjetas electronicas, particularmente tres grnas cada una. Debiendo preferentemente estar la tarjeta 76 de alimentacion asociada a unos medios de refrigeracion adaptados, se situa sobre uno de los costados del rack 100, a la derecha en el modo ilustrado en la figura 4B; el flanco 102 correspondiente del rack 100 posee de ese modo un recorte 116 para aislar los radiadores de la tarjeta 76 de alimentacion de la carcasa del rack 100; para limitar el acceso, se anade una proteccion 118 adhesiva. Se pueden prever unas aireaciones 120 suplementarias sobre dicho flanco 102, asf como sobre las caras superior e inferior 112, 114.

Ademas, con el fin de permitir las conexiones, se preven unos recortes 122, 124 que permiten el paso del sistema de conexion, particularmente en la cara inferior del rack, con tres recortes para el acceso a los conectores de las tarjetas, de los que uno 124 a la derecha se destina al paso de la alimentacion y se completa preferentemente por una placa 126 aislante adicional por unas restricciones de aislamiento y distancia. Un peto 130 puede doblar la tarjeta del fondo 98 del cajon para aislarla de la pared 12 del fondo del cofre 1, y comprende entonces por sf mismo un recorte para el sistema de conexion; se puede implementar una viga 130 para rigidificar lateralmente el cajon 100 segun la flexibilidad de su cara del fondo 98, 128.

En el compartimento 4 bajo se aloja la batena. Ademas, el compartimento 4 comprende el dispositivo 78 de proteccion y seccionamiento, particularmente un fusible, del aparellaje requerido. El compartimento 4 comprende tambien una escuadra 132, realizada mediante plegado, que puede incluir unos agujeros para deslizar unas abrazaderas de mantenimiento de cables, que llevan un carril 134 DIN que soporta el fusible, que se fija con remaches sobre la pared 38 de la envolvente 2. La pared 38 esta provista ademas de un peto 136 aislante para el aislamiento electrico de dicha pared 38.

Preferentemente, la batena se mantiene segun los seis grados de libertad mediante cinchas y contrafuertes, tal como se describe en la solicitud de patente EP 14 163 051.7 presentada el 1 de abril de 2014 y titulada “Fixation d’une batterie de taille variable dans un coffret electrique". Particularmente, se coloca una placa 140 de soporte de batena en la parte baja de la envolvente 2, con diferentes medios 142 de mantenimiento en contrafuerte y orificios 144 de paso de cables, y un dispositivo 146 de soporte posterior se fija sobre dos paredes 32, 12, izquierda y de fondo de la envolvente 2 por remache; esta escuadra 146 realizada mediante plegado permite igualmente la fijacion de cables mediante la colocacion de abrazaderas de cierre en varios orificios 148 circulares. Alternativamente, la escuadra 146 se puede sustituir por un accesorio provisto de un orificio abierto con varilla deslizante, permitiendo dicha varilla un ajuste de orificios de paso de cinchas.

Se coloca asf la placa 140 de soporte para dejar libre el acceso a los orificios 18 de la pared 14 de base, asociados clasicamente a unos prensa-estopas 150 ilustrados en la figura 6B, para el paso de los cables de comunicacion hacia la interfaz 64 y el compartimento 6 alto, para algunos de ellos por medio eventual de un carril 152 de conexion de comunicacion fijado sobre la cara 12 del fondo de la envolvente 2. Por otro lado, otros cables de conexion hacia al rack 100 (alimentacion, senalizacion hacia las tarjetas de medicion 88, 90,...) utilizan igualmente este espacio libre en la parte posterior de la batena.

Los cables de control-mando, procedentes del rack 100 pasan por su parte previamente a la parte posterior de la escuadra 146 y posteriormente por detras y sobre la placa 140 de soporte; su extremo provisto con un conector C10 tipo Han10A se coloca, tal como usualmente, en una parte del sistema 8 de conexion bajo la forma de una banda 160 de conexion, que comprende particularmente los soportes 162 mecanicos para los conectores asociados bajo la

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envolvente para formar parte del cofre 1. Estas tomas son voluminosas, pesadas (del orden de 180 g por elemento sin contar los pesos de los cables) y complejas en terminos de sistema de conexion a la vista de las diez conexiones necesarias: su instalacion es molesta, tanto en el plano electrico como en el plano mecanico, teniendo en cuenta las restricciones de accesibilidad y de masa.

Por otro lado, en el modo de realizacion preferido ilustrado, con doble configuracion y mantenimiento de la batena por medio de la escuadra y de una cincha perpendicular a la base del cofre 1, se requieren un paso y un ajuste de la cincha entre el soporte l4o de batena y la pared 14 de base: se convierte asf en recomendado poder retirar, al menos parcialmente, la banda 160, principalmente para las operaciones de montaje en produccion, y las operaciones de mantenimiento de la batena en el terreno. A la vista de los cables que atraviesan la banda 160 y del peso de este sistema de conexion, ventajosamente, la banda 160 se dispone de manera que pueda ser auto mantenida, de manera que permita un posicionamiento de la batena sin necesitar descablear los elementos de comunicacion.

Segun el modo de realizacion preferido de la invencion, la banda 160 permite gestionar segun las variantes y opciones de montaje de 1a 4 vfas identificadas por una etiqueta 163 y comprende una placa 164 provista de cuatro orificios 166, siendo obstruidos los orificios no utilizados mediante unas placas 168 de mascara, por ejemplo atornilladas, estando asociados los orificios utilizados a unos soportes 162 mecanicos de toma Harting hembra, unidos por ejemplo mediante tornillos. Por otro lado, para evitar un incremento del volumen externo del cofre 1, y preservar ademas el mismo eje de paso de cables para los cables de control-mando a traves de las tomas Harting y los cables de alimentacion, de medicion, de medios de comunicacion de gestion de las entradas y salidas a traves de los prensa-estopas 150, la banda 160 se realiza con su placa 164 soporte paralela al fondo 14 del cofre, en el orificio 22 en T de la base 14; los orificios 144 en la placa 140 de soporte de la batena permiten curvar los cables de manera apropiada.

A la vista de su peso, se ha elegido realizar una banda 160 auto-soportada: el tamano de la placa 164 de soporte es ligeramente superior al del orificio 22, con una parte principal del soporte que puede superponerse a la forma del orificio y, sobre un lado excedentario, un pliegue 170 en forma de escalon que se puede insertar entre la placa 140 de soporte de batena y la cara 14 del fondo de la envolvente 2, preferentemente (flecha A de la figura 6B) segun un angulo agudo que permite una mejor visualizacion y una accesibilidad incrementada; una vez insertada parcialmente, la banda 160 es pegada (flecha B) contra el fondo del cofre, y dos pliegues 172 situados sobre los bordes de la parte principal de la placa 164 de soporte de la banda 160, hacia el interior de la envolvente 2 y en forma de gancho se colocan en su sitio sobre dos muescas correspondientes de la pared 14 de base. La banda 160 se conecta asf de manera extrafble a la envolvente 2. Con el fin de unir la banda 160, se completa la sujecion mediante un atornillado, preferentemente mediante un unico tornillo 174 imperdible.

De ese modo, el presente modo de realizacion permite obtener un cofre 1 de telegestion ITI a tres niveles de acceso, con una batena mantenida de manera que pase los ensayos de vibracion, para poder utilizarse en posicion vertical y en posicion horizontal, cuyas funciones electronicas principales presentadas en el estado de la tecnica y electricas estan confinadas y delimitadas en un rack 100 extrafble por razones de aislamiento y con el fin de facilitar el mantenimiento. El rack 100 se inserta en el cofre 1 mediante un movimiento unico de traslacion horizontal, y se fija por medio de tuercas sobre unas clavijas, que llegan a encerrar los apoyos en gancho 108 de dicho rack 100; la concepcion del rack 100 permite una evacuacion termica de los componentes electronicos sobre el conjunto de sus caras. La arquitectura material y de programacion del sistema de supervision y mando se define por su parte por bloques funcionales (alimentacion, comunicacion, telegestion...), de manera que permite un confinamiento ffsico respetando las restricciones de aislamiento, de proteccion de material contra los choques mecanicos, mientras se preserva la facilidad para las operaciones de mantenimiento del aparato.

Por otro lado, las conexiones electricas se realizan a traves de una banda 160 que se puede retirar, o simplemente desplazar, y auto-soportada, fijada mediante un unico tornillo 174 imperdible, cuya implementacion es posible en las dos orientaciones del cofre 1, lo que permite otras operaciones sobre el cofre (como la fijacion de la batena). De hecho, es posible mantener la banda 160 unida a la envolvente 2 del aparato para operaciones de ensamblaje, de instalacion o de mantenimiento; por otro lado, a pesar del peso del sistema y las condiciones de acceso, se facilita el montaje de la banda 160 y se reduce por la configuracion auto-soportada. El numero de tomas 162 de conexion de comunicacion se pueda adaptar, y se realiza su acceso en el mismo eje que el paso de cables en los prensa- estopas 150, minimizando el volumen del cofre 1.

Aunque la invencion se haya descrito para un cofre de posicion doble de interfaz de telemando de interruptor que comprende todas las funciones de una arquitectura optimizada, no se limita a ello y ciertos de los elementos precedentes se pueden omitir o sustituir por otras soluciones. Por otro lado, ciertas de las soluciones aportadas en el cofre segun la invencion se pueden utilizar para otros dispositivos, particularmente para cualquier cofre destinado a alojar unas interfaces hombre-maquina, particularmente para el control de los equipos de redes de distribucion de electricidad.

Claims (14)

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   REIVINDICACIONES

   1. Aparato electrico, tal como un cofre de interfaz de telemando de interruptores (ITI) de alta tension, que comprende una envolvente (2) paralelepipedica rectangular delimitada por dos paredes (32, 38) laterales opuestas, una pared (12) de fondo, dos paredes de base (14) y superior (36) opuestas, y una puerta (3) acoplada de manera pivotante a una pared (32) lateral a lo largo de una arista de dimension mayor del paralelepfpedo, comprendiendo dicho aparato, en el interior de la envolvente (2):

   - una placa (7) de separacion paralela a las paredes (14, 36) de base y superior;

   - unos medios (46') de guiado, paralelos a la placa (7) de separacion, sobre las paredes (32, 38) laterales;

   - un cajon (100) formado por dos flancos (102, 104) laterales paralelos a las paredes (32, 38) laterales de la envolvente (2), dos caras (110, 112) superior e inferior paralelas entre sf y a la placa (7) de separacion, estando la cara (110) superior localizada entre la cara (112) inferior y la pared (7) de separacion, comprendiendo los flancos (102, 104) laterales, al nivel de la cara (110) superior, unas correderas(106) que pueden deslizar en los medios (46') de guiado y, al nivel de la cara (112) inferior, unos medios (108) de union extrafbles con las paredes (32, 38) laterales de la envolvente (2);

   de manera que la envolvente (2) delimite tres compartimentos (4, 5, 6) separados por la placa (7) de separacion y la cara (112) inferior del cajon (100);

   - un sistema electronico de supervision y de mando que comprende al menos una tarjeta (76) de alimentacion, una unidad (84) central de adquisicion y de tratamiento de datos compuesta de tarjetas electronicas, una interfaz (82) hombre-maquina y un bloque (70) de comunicacion compuesto por tarjetas electronicas, estando dicho sistema electronico de supervision y de mando localizado en el cajon (100);

   - un sistema (140) de mantenimiento de una batena a la altura de la pared (14) de base.
2. 2. Aparato segun la reivindicacion 1 en el que el sistema electronico comprende una tarjeta (98) de fondo de cajon que forma la quinta cara del cajon (100) y paralela a la pared de fondo de la envolvente (2), conectandose a ella las otras tarjetas de dicho sistema.
3. 3. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 o 2 en el que la tarjeta (76) de alimentacion del sistema de supervision y de mando es paralela a un flanco (104) lateral del cajon (100), comprendiendo dicho flanco (104) un recorte (116) para la refrigeracion de la tarjeta (76) de alimentacion.
4. 4. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 a 3 en el que la cara (112) inferior del cajon (100) comprende unos orificios (122, 124) de paso de cables.
5. 5. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 a 4 en el que los flancos (102, 104) laterales y las caras (110, 112) superior e inferior del cajon (100) son unas chapas plegadas, las correderas(106) estan formadas por unos cierres de la chapa de las paredes (102, 104) y los medios (108) de union extrafbies son unos recortes en gancho que cooperan con unas protuberancias (68) de las paredes (32, 38) laterales de la envolvente (2).
6. 6. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 a 5 en el que la puerta (3) comprende un orificio provisto de medios (56) de obturacion transparentes que permiten visualizar al menos en parte el interior del cajon (100).
7. 7. Aparato segun la reivindicacion 6 en el que los medios (56) de obturacion transparentes son montados deslizantes a lo largo de la puerta (3), permitiendo un pestillo (58) el acceso al interior del cajon (100).
8. 8. Aparato segun una de las reivindicaciones 6 o 7 en el que la puerta (3) esta provista de medios de enclavamiento

   dispuestos para permitir tres grados de seguridad, a saber una envolvente (2) cerrada sin acceso a los

   compartimentos (4, 5, 6), un acceso unicamente a una parte del cajon (100) y un acceso al conjunto de los

   compartimentos (4, 5, 6).
9. 9. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 a 8 que comprende ademas una banda (160) de conexion provista de soportes (162) de conexion que se puede unir de manera extrafble a la pared (14) de base de la envolvente (2).
10. 10. Aparato segun la reivindicacion 9 en el que la banda (160) comprende una placa (164) provista de vaciados (166), estando al menos un vaciado asociado a un soporte (162) de conexion, estando la placa (164) montada paralela a la pared (14) de base.
11. 11. Aparato segun la reivindicacion 10 en el que la pared (14) de base comprende un agujero (22), la placa (164)

    comprende una parte principal de forma identica a la del agujero (22) completada mediante un pliegue (170) paralelo a la parte principal y que puede insertarse en el agujero (122), y mediante al menos dos ganchos (172) que permiten

    el mantenimiento de la banda (160) contra la pared (14) de base.
12. 12. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 a 11 en el que el sistema de mantenimiento de la batena comprende una placa (140) de soporte paralela a la pared (14) de base.
13. 13. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 a 12 que comprende unos carriles (44) provistos de medios (46') de guiado del cajon (100) y de medios (46) de guiado paralelos para la placa (7) de separacion.
14. 14. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 a 13 en el que la envolvente (2) esta formada por unas chapas plegadas.