ES2580958T3 - Interruptor escalonado - Google Patents

Abstract

Interruptor escalonado para la conmutación sin interrupción entre diferentes tomas de devanado de un transformador escalonado, que presenta un cilindro de material aislante en cuyo lado interior están dispuestos unos contactos escalonados fijos conexionables, así como al menos un árbol de conexión dispuesto en el interior y que puede ser hecho girar por unos medios de accionamiento y en el cual se pueden fijar una unidad de contacto o varias unidades de contacto dispuestas una sobre otra para varias fases, las cuales presentan a su vez al menos un contacto de conexión por medio del cual o los cuales se pueden conexionar los contactos escalonados fijos, inmovilizándose la posición de cada unidad de contacto por medio de una unión geométrica y pudiendo fijarse esta unidad al árbol de conexión con ayuda de unos medios de fijación que discurren fuera de dicho árbol, y estando formada la unidad de contacto (2) por varios portacontactos (1) de constitución idéntica, caracterizado por que los distintos portacontactos (1) se pueden inmovilizar en el árbol de conexión con una respectiva abrazadera de estribo (3) adaptable a la forma geométrica del árbol de conexión, los portacontactos (1), en el lado vuelto hacia el árbol de conexión, presentan al menos dos espigas (14) que se apoyan con gran superficie en unos taladros ciegos previstos en el árbol de conexión, de tal manera que toda la unidad de contacto (2) está asegurada así contra giro, y los distintos portacontactos (1) presentan cada uno de ellos varias clavijas (11) y taladros ciegos (12) que están posicionados de tal manera unas con relación a otros que las clavijas (11) del respectivo lado superior de un portacontactos (1) pueden acoplarse con los taladros ciegos (12) del lado inferior correspondiente de otro portacontactos (1), con lo que al menos dos portacontactos (1) se pueden enchufar así uno en otro para obtener una unidad de contacto (2).

Description

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DESCRIPCION

Interruptor escalonado

La presente invencion concierne a un interruptor escalonado para la conmutacion sin interrupcion entre diferentes tomas de devanado de un transformador escalonado segun el preambulo de la primera reivindicacion.

Los interruptores escalonados se incorporan desde hace muchos anos en los transformadores para poder ajustar bajo carga la tension, la potencia activa y la potencia reactiva de redes electricas mediante una variacion de la relacion de multiplicacion.

Los interruptores escalonados conocidos se han realizado en dos formas de construccion fundamentals: En la primera forma de construccion estan constituidos por los grupos funcionales separados consistentes en el selector de escalones y el conmutador bajo carga, y en la segunda forma de construccion estos dos grupos funcionales estan reunidos formando un selector de carga que realiza ambas funciones. El termino de “interruptor escalonado” empleado en lo que sigue debera abarcar ambas formas de construccion antes citadas.

El ajuste de la relacion de multiplicacion se efectua en escalones; para ello el transformador esta equipado con un devanado escalonado cuyas tomas pueden ser conexionadas por el interruptor escalonado.

Tales selectores de carga o selectores de escalones son suficientemente conocidos por el documento DE 38 27 385. En este documento se describe una fijacion de portacontactos a un arbol de conexion, la cual debe efectuarse sin taladros en el arbol de conexion de tal manera que tanto una brida del portacontactos como el arbol de conexion sean envueltos con una banda de material aislante autoendurecible impregnada de resina.

Gracias a este envolvimiento no solo se evitan, como se explica, taladros en el arbol de conexion, que son poco deseables por motivos electricos y tambien por motivos de resistencia, sino que tampoco es necesario que tengan que ser accesibles los medios de fijacion, por ejemplo tuercas, en el interior del arbol de conexion.

No obstante, este metodo de fijacion por envolvimiento no ha podido imponerse. Esto obedece, por un lado, a que con esta clase de fijacion tiene que estar presente relativamente mucho espacio alrededor de la columna del interruptor para poder enrollar la banda de material aislante alrededor de esta y eventualmente poder impregnarla todavfa con resina. Por otro lado, con esta fijacion no es posible que el portacontactos sea soltado nuevamente del arbol de conexion sin mayor coste, por ejemplo para trabajos de mantenimiento. En este caso, se destruye forzosamente el arrollamiento de material aislante y este tiene cada vez que aplicarse de nuevo.

Se conoce por el documento DE 44 14 951 un selector de carga o un selector de escalones para un transformador escalonado que esta constituido por un cilindro de material aislante, en cuyo lado interior estan dispuestos unos contactos escalonados fijos, y un arbol de conexion dispuesto en el interior y giratorio por efecto de medios de accionamiento conocidos. En el arbol de conexion estan fijados en este caso una o varias unidades de contacto que presentan a su vez al menos un respectivo contacto de conexion. Cada una de las unidades de contacto esta fijada al arbol de conexion por medio de un anillo de apriete de dos partes configurado a manera de brida de tal manera que la unidad de contacto esta unida fijamente con una parte del anillo de apriete de dos partes y ambas partes del anillo de apriete abrazan al arbol de conexion a manera de brida y estan afianzadas una con otra por unos medios tensores que discurren por fuera del arbol de conexion. Asimismo, en la superficie exterior del arbol de conexion esta prevista al menos una ayuda de centrado que se corresponde con el anillo de apriete de dos partes y que garantiza una asociacion de posicion umvoca de la unidad de contacto y al mismo tiempo un seguro antigiro adicional.

El arbol de conexion fabricado en general a base de un plastico reforzado con fibra de vidrio tiene que someterse forzosamente en la solucion conocida a una mecanizacion adicional, especialmente un torneado, lo que trae consigo un consumo de tiempo y unos costes no despreciables. Tecnicamente, esto es forzosamente necesario debido a que el anillo de apriete realizado en dos partes y configurado a manera de brida necesita como superficie de apoyo un diametro exactamente definido del arbol de conexion para lograr una inmovilizacion permanente y firme. Como seguro antigiro sirve justamente en el documento DE 44 14 951 una clavija de centrado enchufada en un taladro ciego. Sin embargo, esta solucion propuesta por la solicitante se ha manifestado como irrealizable en la practica, ya que la espiga de centrado es inadecuada para transmitir fuerzas, pero al mismo tiempo esta expuesta precisamente a altas fuerzas de cizalladura mecanicas durante el giro del arbol de conexion. Considerado en conjunto, resulta asf un potencial de mejora desde el punto de vista de la tecnica de fabricacion y de los costes.

El documento EP-A-0680062 revela un interruptor escalonado con unidades de contacto que estan inmovilizadas en su posicion mediante una union geometrica y que pueden fijarse al arbol de conexion por medio de un anillo de apriete de dos partes.

Por consiguiente, el problema de la presente invencion consiste en indicar una unidad de contacto sencilla y barata de fabricar que, ademas, pueda unirse de manera permanente y estable con el arbol de conexion y, no obstante, no haga necesario que se atornille la unidad de contacto con el arbol de conexion.

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Este problema se resuelve segun la invencion por medio de un interruptor escalonado con las caractensticas de la primera reivindicacion. Las reivindicaciones subordinadas conciernen en este caso a perfeccionamientos especialmente ventajosos de la invencion.

La idea inventiva general consiste en este caso en proponer una unidad de contacto constituida por varios portacontactos identicamente estructurados que puedan montarse uno con otro mediante una simple union de enchufado para obtener una unidad de contacto mejorado, pudiendo inmovilizarse los distintos portacontactos en el arbol de conexion mediante una respectiva abrazadera de estribo y estando previstas tambien como seguro antigiro en cada portacontacto, en el lado vuelto hacia el arbol de conexion, al menos dos espigas de conformacion geometrica especial que pueden acoplarse con taladros ciegos previstos en el arbol de conexion, de tal manera que la unidad de contacto completa este asf asegurada contra giro. Como quiera que la unidad de contacto terminada esta constituida por varios portacontactos identicamente estructurados que solo tienen que enchufarse uno en otro en direcciones diferentes, esto le ahorra al fabricante un enorme gasto tecnico de fabricacion y, por tanto, le reduce los costes. Esto va acompanado tambien de un suministro de piezas de repuesto mas sencillo para el fabricante, ya que tienen que mantenerse en reserva menos piezas individuales para el grupo funcional completo. El empleo de varias abrazaderas de estribo en lugar de un anillo de apriete a manera de brida realizado en dos partes se ha manifestado como la solucion mas susceptible de someterse a esfuerzos mecanicos permanentes. Esto se debe tambien, no en ultimo termino, a que con las varias abrazaderas de estribo se crea una superficie de apoyo mecanica mayor en la superficie periferica exterior del arbol de conexion y, por tanto, se produce una union cinematica mayor.

La invencion se explicara tambien seguidamente a modo de ejemplo con mas detalle ayudandose de figuras. Muestran:

La figura 1, una unidad de contacto segun la invencion para un interruptor escalonado en una representacion lateral y

Las figuras 2a y 2b, un portacontactos de una unidad de contacto segun la invencion en vistas diferentes.

La figura 1 muestra una unidad de contacto 2 segun la invencion constituida por varios portacontactos identicos 1 para un interruptor escalonado no representado con detalle debido a que es conocido. Los distintos portacontactos 1 y, por tanto, la unidad de contacto completa 2 se pueden montar por medio de abrazaderas de estribo 3 en un arbol de conexion que no se ha representado tampoco por motivos de mayor claridad.

Las abrazaderas de estribo 3 estan configuradas de tal manera que se adaptan simplemente a la forma geometrica del arbol de conexion y, en particular, se adhieren de manera permanente y estable a su superficie periferica exterior. Los respectivos extremos de las abrazaderas de estribo 3 son recibidos en tacos 4 previstos en los portacontactos 1 y dotados de un taladro de paso y se aseguran permanentemente con ayuda de medios de fijacion 5, aqrn, por ejemplo, con tuercas, contra una extraccion involuntaria. A diferencia de lo que ocurre en el estado de la tecnica conocido, no se produce asf una superficie de apoyo puntual en el arbol de conexion, sino un cierre de contacto mecanico de gran superficie en casi todo el penmetro exterior del arbol de conexion con ayuda de las varias abrazaderas de estribo 3 y, por tanto, se obtiene una union cinematica mayor que en la solucion conocida por el estado de la tecnica.

Ademas, los portacontactos 1 presentan cada uno de ellos una placa de alojamiento 7 provista de varios taladros 6 para unos medios de conexion que no se han representado aqrn con detalle. Los medios de conexion pueden consistir en este caso especialmente en unos contactos de rodillo tambien conocidos por el estado de la tecnica que se posicionan entre las distintas placas de alojamiento 7. Por motivos de resistencia mecanica, las placas de alojamiento 7 estan reforzadas con segmentos de puntal 8. En ambas superficies laterales de los portacontactos 1 se encuentran unos respectivos apendices de encastre 9 dirigidos hacia arriba y hacia abajo que, ademas, se alternan en numero y estan dispuestos, con referencia a su altura, en posiciones decaladas entre ellas en unas pocas decimas de milfmetro. Esto se debe a que se puede insertar durante el montaje de la unidad de contacto 2 un respectivo perno 10 que es deformado mecanicamente con facilidad por la disposicion decalada de los apendices de encastre 9 y queda asegurado asf contra una extraccion involuntaria, lo que se explica con mas detalle en los comentarios sobre las figuras 2a y b.

Las figuras 2a y 2b muestran un portacontactos individual 1 segun la invencion en una vista desde abajo y una vista desde arriba. El portacontactos 1 formado de material electricamente no conductor presenta en ambos lados, es decir, tanto en el lado superior como en el lado inferior, varias clavijas 11 y taladros ciegos 12 que estan posicionados de tal manera que, al ensamblar por enchufe dos o mas portacontactos 1, como puede apreciarse en la figura 1, las clavijas 11 del respectivo lado superior de un portacontactos 1 encajan en los taladros ciegos 12 del lado inferior correspondiente de otro portacontactos 1, y viceversa. De esta manera, se pueden enchufar mutuamente un numero cualquiera de portacontactos 1 para obtener una unidad de contacto 2. Ademas, los apendices de encastre 9 se proyectan bastante mas alla de la pared lateral del respectivo portacontactos 1 de tal manera que, al enchufar mutuamente dos o mas portacontactos individuales 1 en la zona de solapamiento de unos apendices de encastre 19 que se correspondan entonces convenientemente, se puede golpear sobre un perno 10

para engancharlo, lo que puede apreciarse tambien en la figura 1. En conjunto, se inmovilizan entonces as^ dos o mas portacontactos 1 de una manera mecanicamente permanente.

En la zona opuesta a la placa de alojamiento 7 el portacontactos 1 presenta una zona de semicoquilla 13 en la que estan fijados tambien lateralmente los tacos 4 destinados a recibir las abrazaderas de estribo 3. Con esta 5 semicoquilla 13 se dispone el respectivo portacontactos 1 en el arbol de conexion, no representado, estableciendo asf una union de contacto. Como seguro antigiro y para la inmovilizacion mecanica permanente estan instaladas en el lado interior de la semicoquilla 13, es decir, en el lado vuelto hacia el arbol de conexion, varias espigas 14 de configuracion geometrica especial que se apoyan con una gran superficie en taladros ciegos previstos en el arbol de conexion.

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Claims (3)

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   REIVINDICACIONES

   1. Interruptor escalonado para la conmutacion sin interrupcion entre diferentes tomas de devanado de un transformador escalonado, que presenta

   un cilindro de material aislante en cuyo lado interior estan dispuestos unos contactos escalonados fijos conexionables,

   as^ como al menos un arbol de conexion dispuesto en el interior y que puede ser hecho girar por unos medios de accionamiento y en el cual se pueden fijar una unidad de contacto o varias unidades de contacto dispuestas una sobre otra para varias fases, las cuales presentan a su vez al menos un contacto de conexion por medio del cual o los cuales se pueden conexionar los contactos escalonados fijos, inmovilizandose la posicion de cada unidad de contacto por medio de una union geometrica y pudiendo fijarse esta unidad al arbol de conexion con ayuda de unos medios de fijacion que discurren fuera de dicho arbol,

   y estando formada la unidad de contacto (2) por varios portacontactos (1) de constitucion identica, caracterizado por que

   los distintos portacontactos (1) se pueden inmovilizar en el arbol de conexion con una respectiva abrazadera de estribo (3) adaptable a la forma geometrica del arbol de conexion,

   los portacontactos (1), en el lado vuelto hacia el arbol de conexion, presentan al menos dos espigas (14) que se apoyan con gran superficie en unos taladros ciegos previstos en el arbol de conexion, de tal manera que toda la unidad de contacto (2) esta asegurada asf contra giro, y los distintos portacontactos (1) presentan cada uno de ellos varias clavijas (11) y taladros ciegos (12) que estan posicionados de tal manera unas con relacion a otros que las clavijas (11) del respectivo lado superior de un portacontactos (1) pueden acoplarse con los taladros ciegos (12) del lado inferior correspondiente de otro portacontactos (1), con lo que al menos dos portacontactos (1) se pueden enchufar asf uno en otro para obtener una unidad de contacto (2).
2. 2. Interruptor escalonado segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los respectivos extremos de las abrazaderas de estribo (3) estan alojados en tacos (4) previstos en los portacontactos (1) y estan asegurados de manera permanente con ayuda de medios de fijacion (5).
3. 3. Interruptor escalonado segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que en ambas superficies laterales de cada portacontactos (1) estan previstos unos apendices de encastre (9) dirigidos hacia arriba y hacia abajo que estan dispuestos con un decalaje entre ellos de unas pocas decimas de milfmetro.