ES2586291T3 - Procedimiento para el suministro de corriente a un reactor - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el suministro de corriente a un reactor en el que uno o varios electrodos conducidos a través de una pared del reactor de una red de energía eléctrica aislada galvánicamente contra el contacto a tierra están unidos respectivamente a un elemento eléctricamente conductor, con lo que se aplica una tensión de servicio en el al menos un elemento eléctricamente conductor y la corriente eléctrica pasa por el mismo, encontrándose entre la pared del reactor y el electrodo respectivamente una junta de un material eléctricamente aislante, insertándose en al menos una de estas juntas un núcleo de impermeabilización eléctricamente conductor, conectándose este núcleo de impermeabilización eléctricamente conductor a un equipo de control de aislamiento o a una red de tensión auxiliar e identificándose por medio del control de una resistencia de aislamiento del núcleo de impermeabilización o por medio del control de un flujo de corriente en la red de tensión auxiliar las corrientes de fuga originadas por los daños causados en la junta.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para el suministro de corriente a un reactor

La invencion se refiere a un procedimiento para el suministro de corriente a un reactor.

La invencion se refiere en especial al suministro de corriente a reactores qmmicos que comprenden una camara de reactor en la que los gases de reaccion se calientan por medio de elementos calentadores a una temperatura determinada, calentandose los elementos calentadores por el paso directo de la corriente. A estos efectos, los elementos calentadores se fabrican de un material electricamente conductor y se conectan a una red de suministro de corriente. La invencion se refiere igualmente al suministro de corriente a los asf llamados reactores de Siemens.

En la precipitacion de polisilicio segun el proceso de Siemens se precipita silicio elemental de gran pureza de la fase gaseosa en la superficie de barras de silicio. En un reactor de precipitacion se precipitan en la superficie de una barra fina de silicio calentada a 900 a 1200 °C, de una mezcla de hidrogeno y de silanos hidrogenados (por ejemplo triclorosilano) o de un compuesto de silicio que contiene hidrogeno, silicio elemental de la fase gaseosa.

Las barras de silicio se sostienen en el reactor por medio de electrodos especiales formados, por regla general, por electrografito de gran pureza. Respectivamente dos barras finas de polaridad de tension distinta en los soportes de los electrodos, se conectan por el otro extremo de la barra fina con un puente formando un circuito cerrado. A traves de los electrodos y sus soportes se aporta energfa electrica para el calentamiento de las barras finas. A traves de boquillas de entrada en la placa de fondo del reactor de precipitacion se anade una mezcla de hidrogeno y silanos halogenados. Los silanos halogenados se descomponen en la superficie de las barras finas. Como consecuencia aumenta el diametro de las barras finas. Al llegar a un diametro teorico deseado de las barras de silicio, el proceso de precipitacion termina y las barras de silicio candentes se enfnan y se extraen.

La proteccion del electrodo y de la junta que rodea al soporte del electrodo adquieren una importancia especial. Dado que se tiende a barras cada vez mas largas y pesadas en ciclos de precipitacion mas cortos, la disposicion y la forma de los cuerpos de proteccion de las juntas de los electrodos, asf como el material de la junta a proteger, son de gran importancia. Precisamente mediante una disposicion optimizada se pueden evitar fallos que influyan en el posible rendimiento o en la calidad en el proceso de precipitacion de polisilicio. Entre estos posibles fallos cuentan los electricos, por ejemplo por contactos a tierra durante la precipitacion y fugas del reactor a traves del paso de los electrodos que aportan la corriente en el fondo del reactor CVD.

En dependencia de la utilizacion posterior de las barras de silicio asf producidas, se formulan exigencias muy diversas a las barras de silicio y al proceso de precipitacion y, por lo tanto, a los electrodos y su proteccion. Por ejemplo, si el silicio policristalino se utiliza despues en fragmentos de silicio para aplicaciones solares y de electronica, las barras de silicio no se pueden caer durante o despues del proceso de precipitacion ni tampoco se pueden contaminar a causa de sustancias ajenas procedentes de los materiales de obturacion que entran en contacto con el producto.

En la patente WO 2010/083899 A1 se revela un dispositivo de proteccion de electrodos segun el estado de la tecnica. Se describen barras finas en un adaptador de grafito que encaja en un anillo tensor de grafito y que interactua a traves de un anillo de cuarzo con la placa de fondo del reactor CVD para la produccion de silicio policristalino segun el proceso del monosilano.

Entre los fallos que en el proceso de precipitacion de polisilicio puedan influir en el posible rendimiento o en la calidad, cuentan fallos electricos por contactos a tierra durante la precipitacion. Como consecuencia de este fallo se produce una diferencia entre el rendimiento real y el posible rendimiento maximo.

En el estado de la tecnica se ha intentado resolver este problema impermeabilizando y aislando los soportes de los electrodos.

Por el documento WO 2010/083899 A1 se conoce el metodo de blindar las juntas de los soportes de electrodos contra cargas termicas mediante anillos de proteccion de cuarzo.

En el documento DE 23 28 303 A1 se describe un dispositivo para la produccion de barras y tubos de silicio por precipitacion del material semiconductor en cuestion de la fase gaseosa en la superficie envolvente de un soporte alargado calentado, especialmente de silicio o grafito, compuesto por un recipiente de reaccion que presenta una placa base de metal y que esta dotado de al menos un electrodo que sirve para la sujecion de uno de los extremos del soporte alargado y para el calentamiento del soporte, que esta electricamente aislado y pasa de forma impermeabilizada por la placa base, caracterizado por que una primera parte del electrodo formada por metal se fija, con insercion de una capa aislante de un material aislante inerte, especialmente tetrafluorpolietileno, en la placa base y presenta un saliente que penetra en la camara de reaccion, en el que se apoya de manera intercambiable otra parte de electrodo de metal o plastico, que por su superficie libre esta provista de la superficie de ajuste destinada a recibir y sostener el soporte.

Una primera parte de metal del soporte del electrodo se fija, por lo tanto, con insercion de una capa aislante de material aislante inerte, en la placa de fondo.

El documento JP 2009-221058 A2 muestra una impermeabilizacion y un aislamiento mediante el empleo de una ceramica de circonio especial, de grafito flexible y de anillos recubiertos en O como junta. Estos materiales

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presentan una resistencia a las altas temperatures y permiten un sellado de la hendidura entre electrodos y placa de fondo.

El documento WO 2010/068849 A1 describe un aislamiento termico perfeccionado en la zona de paso del soporte de electrodo a traves de la placa de fondo, empleando un cuerpo metalico dotado de un recubrimiento superficial aislante.

El documento US 3286685 A presenta un dispositivo formado por una placa base, un recipiente superpuesto y unido por el borde a la placa base de forma impermeable al gas, asf como por una placa de proteccion del mismo material que el recipiente dispuesta por encima de la placa base, rectificandose de forma plana la superficie orientada hacia la camara de precipitacion de la placa base y apoyandose en la misma la placa de proteccion. La placa base esta provista de un canal de paso en el que se aloja el conductor de paso electrico a traves de un aislamiento electrico intermedio, por ejemplo de PTFE. Para la formacion de un recipiente cerrado se preve ademas una pieza en forma de campana que por su borde inferior se puede fijar en la superficie superior de la placa base por medio de una brida a traves de una arandela de obturacion colocada entre medidas.

Sin embargo, los dispositivos conocidos hasta ahora no ofrecen una proteccion suficiente de la junta del soporte de electrodo. Esto provoca un aumento de la probabilidad de fallos debidos a efectos corrosivos y contactos a tierra. Por otra parte, hasta ahora tampoco se ha encontrado ninguna proteccion suficiente de la junta frente a la corrosion y, por consiguiente, frente al arrastre de sustancias que puedan influir en la calidad del producto (especialmente impurificantes).

El documento DE 3024320 A1 revela un dispositivo para el tratamiento a temperaturas elevadas de gases formado por una carcasa termoaislada con orificios de entrada y salida de gases asf como por calefactores por resistencia inertes dispuestos entre estos orificios y calentados directamente por el paso de la corriente. El calentamiento de los cuerpos de resistencia electricamente conductores se produce preferiblemente por conexion en estrella en un sistema de corriente alterna polifasica simetrico. Los distintos grupos de calefactores se pueden regular de manera diferente, es decir, se pueden calentar de forma diferente por medio del paso de corriente electrica.

Un ejemplo de un dispositivo de estas caractensticas es un reactor para la conversion de tetracloruro de silicio en triclorosilano.

El triclorosilano se emplea en el proceso de Siemens para la produccion de silicio policristalino. El silicio se precipita en un reactor en barras finas calentadas. Como gas de proceso se utiliza triclorosilano en presencia de hidrogeno. Durante la transformacion de triclorosilano (dismutacion) en silicio precipitado se producen grandes cantidades de tetracloruro de silicio.

A partir del tetracloruro de silicio se puede producir, por ejemplo por reaccion con hidrogeno y oxfgeno a temperaturas elevadas en camaras de combustion, acido silfcico altamente disperso.

Sin embargo, el empleo economicamente interesante de tetracloruro de silicio, consiste en la conversion en triclorosilano. Esta se produce por reaccion de tetracloruro de silicio con hidrogeno en triclorosilano y cloruro de hidrogeno. De este modo es posible producir, a partir del subproducto tetracloruro de silicio que se produce durante la precipitacion, triclorosilano, aportando este triclorosilano despues nuevamente al proceso de precipitacion para la produccion de silicio elemental.

La conversion de tetracloruro de silicio con hidrogeno en triclorosilano se produce normalmente en un reactor a temperaturas elevadas, al menos a 600 °C, de forma ideal a al menos 850 °C, asf como a una presion de 0 - 30 bar.

Para ello la corriente electrica se hace pasar directamente por los elementos calefactores conductores, transformandose en calor la energfa electrica en el elemento calefactor, por medio de la resistencia electrica.

Los elementos calefactores se componen tradicionalmente de materiales que contienen carbono, por ejemplo grafito, CFC, carburo de silicio o materiales similares.

Es sabido que en la conversion de tetracloruro de silicio en presencia de hidrogeno, los componentes del reactor que contienen carbono estan expuestos a un ataque qrnmico.

Debido al ataque qrnmico a estos componentes que contienen carbono se producen sedimentos de carbono que son electricamente conductores y pueden dar lugar a contactos a tierra de la red de energfa electrica. A causa del ataque qrnmico tambien pueden producirse fallos de los componentes de las estructuras internas que provocan desprendimientos o desconchamientos de piezas pequenas que a su vez pueden dar lugar a contactos a tierra. El problema de estos contactos a tierra radica en el hecho de que no se pueden diferenciar de danos de las juntas de los electrodos. En caso de danos de las juntas de los electrodos se tiene que interrumpir el suministro de corriente y se tiene que parar el reactor, dado que el funcionamiento continuado podna provocar fugas o una salida del gas del reactor, lo que se debe evitar.

Normalmente se emplean para los electrodos juntas no metalicas y no electricamente conductoras, puesto que cumplen una doble funcion, a saber, el aislamiento electrico del electrodo respecto a la pared del reactor y la funcion de impermeabilizacion. Sin embargo, las temperaturas en estos reactores son tan elevadas que apenas existen

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materiales electricamente aislantes y al mismo tiempo qmmicamente resistentes que cumplan la funcion de un aislamiento electrico y de una impermeabilizacion manteniendo la presion.

Melo MAC et al, "Experience with on-line monitoring of capacitance and tangent delta of condensive bushings", Transmission and Distribution Conference and Exposition: Latin America, 2008 IEEE/PES, 20080813 IEEF, Piscataway, NJ, USA - ISBN 978-1-4244-2217-3; TSBN 1-4244-2217-5, revela una junta de capas de material conductor y no conductor.

El documento WO 2011/120112 A1 describe un sistema de control del estado dielectrico de equipos de alta tension con aislamiento capacitativo como, por ejemplo, hembrillas capacitativas, transformadores de corriente, convertidores de potencial y similares,

Tambien se puede intentar proteger las juntas contra temperaturas excesivamente altas mediante montajes adicionales en el reactor.

A pesar de ello no se puede excluir con estas medidas, un deterioro de las juntas provocado por corrientes electricas no deseadas de un electrodo a otro electrodo a traves de la pared del reactor.

De esta problematica surgio el planteamiento de la presente invencion.

El objetivo de la invencion se resuelve por medio del procedimiento segun la reivindicacion 1.

Otras variantes de realizacion preferidas del procedimiento se reivindican en las reivindicaciones dependientes.

En un procedimiento para el suministro de corriente a un reactor, en el que uno o varios electrodos conducidos a traves de una pared del reactor de una red de energfa electrica aislada galvanicamente contra el contacto a tierra estan unidos respectivamente a un elemento electricamente conductor, con lo que se aplica una tension de servicio en el al menos un elemento electricamente conductor y la corriente electrica pasa por el mismo, encontrandose entre la pared del reactor y el electrodo respectivamente una junta de un material electricamente aislante, controlandose la red de energfa electrica para la deteccion de fallos de aislamiento y provocando el hecho de no alcanzarse una determinada resistencia de aislamiento una desconexion de la aportacion de energfa electrica, es posible determinar el umbral de conmutacion, teniendo en cuenta al menos uno de los parametros del grupo formado por geometna de impermeabilizacion, material de impermeabilizacion, tension de suministro y maxima aportacion de energfa electrica posible a la junta directamente antes de la desconexion, provocada por la maxima corriente de fuga teoricamente posible a traves de la junta.

Un procedimiento como este se emplea preferiblemente en el proceso de Siemens, siendo los elementos electricamente conductores barras finas que se calientan y en los que se precipita silicio. La pared del reactor es en este caso una placa de fondo del reactor. La junta aislante se encuentra preferiblemente entre la placa de fondo y el electrodo o el soporte del electrodo. Tambien se prefiere emplear el procedimiento en tratamientos termicos, con especial preferencia en tratamientos termicos de gases. Los elementos electricamente conductores son en este caso preferiblemente elementos calefactores que contienen carbono o calefactores de resistencia que sirven para calentar el gas o la mezcla de gas a tratar a una temperatura determinada de al menso 300 °C.

Los gases tratados comprenden preferiblemente al menos un componente que contiene silicio. Con especial preferencia se trata de un gas que contiene silicio, tetracloruro de silicio u otro silano halogenado. Con preferencia la camara de tratamiento contiene hidrogeno.

Sin limitar la idea general de la invencion, se menciona en este punto, a modo de ejemplo, la conversion antes descrita de tetracloruro de silicio. Para la conversion se necesita hidrogeno como segundo gas reactante. La conversion se produce preferiblemente a una temperatura de 800 a 1500 °C y a una presion de 0 a 30 bar o mas. Se prefiere especialmente que se elija una presion mayor o igual a una presion supercntica de los gases reactantes. La relacion molar H2:STC es preferiblemente de 1:1 a 10:1.

Los electrodos del suministro de corriente presentan una junta aislante. Se emplea un control de aislamiento adaptado a la junta utilizada.

Los inventores se han dado cuenta de la necesidad de detectar una corriente de fuga o de un arco voltaico que destruya la junta y que desconecte a tiempo.

Sin embargo, al mismo tiempo se trata de mantener el tiempo de funcionamiento del reactor lo mas alto posible hasta el siguiente desmontaje o la siguiente limpieza, a pesar de la contaminacion conductora.

Un arco voltaico dentro del reactor de un potencial electrico a otro solo destruye la junta si se produce cerca de la junta.

Si los elementos calefactores se tocan a gran distancia del electrodo sin entrar en contacto con otras piezas, no suele haber ningun problema gracias a la construccion maciza del reactor.

Si la red de energfa electrica dispone de puesta a tierra, un arco voltaico o una corriente de fuga solo destruye la junta si el encendido se produce sobre la pared del reactor desde el electrodo a traves de la junta, que al mismo tiempo constituye el aislamiento.

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En caso contrario, un arco voltaico o una corriente de fuga solo se puede producir si el encendido se produce desde un electrodo a traves de la correspondiente junta de electrodo sobre la pared del reactor y despues a traves de la junta de un segundo electrodo sobe dicho electrodo.

En ambos casos la pared del reactor es parte del circuito del arco voltaico.

En una red con puesta a tierra (la pared del reactor tiene puesta a tierra y esta conectada al potencial de la red de alimentacion) se puede detectar a traves del sistema de deteccion de corriente de defecto una corriente de defecto del electrodo a traves de la junta a tierra y proceder a la desconexion. El inconveniente de esta disposicion consiste en el hecho de que un defecto a traves de una junta basta para forzar una desconexion. Por este motivo no se prefiere tanto una disposicion de este tipo.

Se prefiere una realizacion de la red de alimentacion en forma de red separada galvanicamente de la tierra. Esta red separada galvanicamente se controla por medio de equipos de control de aislamiento comerciales que tecnologicamente se basan en los principios conocidos de la superposicion de tensiones de cualquier tipo contra tierra.

Si a causa de suciedad o de danos termicos se producen defectos en el aislamiento de los electrodos, se puede proceder a tiempo a la desconexion sin que se ocasionen fallos de impermeabilizacion por corrientes de fuga o arcos voltaicos.

Las investigaciones han demostrado que solo los fallos de aislamiento claramente por debajo de 10 ohmios conducen verdaderamente a danos en la junta, pero que en caso de funcionamiento tambien se pueden producir fallos de aislamiento hasta los 10 ohmios.

Por este motivo se prefiere para el control de las juntas un equipo con una gama de medicion a partir de 0 ohmios.

El umbral de conmutacion se encuentra preferiblemente en la gama de resistencias entre 0 y 1000 ohmios, preferiblemente entre 0 - 100 ohmios y con especial preferencia entre 0 - 10 ohmios.

Teniendo en cuenta la realizacion de la junta se puede definir una maxima potencia perdida admisible en caso de un fallo de aislamiento.

La maxima potencia perdida se define por una aportacion de energfa maxima admisible sin destruccion para el respectivo tipo de material y la configuracion estructural de la junta. Adicionalmente se considera preferiblemente una distancia de seguridad.

A partir de esta maxima potencia perdida admisible y la tension de servicio de los elementos calefactores, se puede calcular dinamicamente una minima resistencia de fallo de aislamiento admisible, antes de la cual no se producen danos en la junta.

Cuanto mas baja sea aqrn la tension de servicio de los electrodos, tanto mas bajo puede ser el fallo de aislamiento en caso de potencia perdida constante.

Mediante el corespondiente aumento de los valores calculados se puede generar, antes de la desconexion, una alarma previa que ofrezca la posibilidad de parar la instalacion espedficamente.

El procedimiento segun la invencion permite la deteccion de la amenaza de danos de junta indirectamente a traves de la resistencia de aislamiento de la red electrica de los calefactores realizada en forma de red galvanicamente aislada.

La desconexion de la instalacion se produce preferiblemente al llegar al umbral de conmutacion. De esta manera se evita que la junta sufra danos debidos a corrientes de fuga o arcos voltaicos y, por consiguiente. debidos a la salida de gaas.

Para maximizar la disponibilidad de la instalacion, el lfmite de desconexion se puede adaptar en funcion de la tension de servicio.

Con preferencia el umbral de conmutacion se determina una sola vez, teniendo en cuenta la geometna de la junta y/o la tension de servicio y/o la maxima aportacion de energfa electrica posible a la junta justo antes de la desconexion provocada por una corriente de fuga teoricamente posible a traves de la junta.

Con preferencia tambien se determina el umbral de conmutacion durante el servicio de forma continua teniendo en cuenta la geometna de la junta y/o la tension de servicio y/o la maxima aportacion de energfa electrica posible a la junta justo antes de la desconexion, provocada por una corriente de fuga teoricamente posible a traves de la junta.

El procedimiento segun la invencion permite la deteccion de la amenaza de un dano de junta mediante la embuticion de un nucleo conductor y el control de este nucleo para la deteccion de fallos de aislamiento.

Es posible controlar conjuntamente todos los electrodos o todas las juntas de electrodos de un reactor.

Sin embargo, se prefiere que el control de los electrodos de un reactor se lleve a cabo individualmente.

Tambien cabe la posibilidad de controlar dos o mas nucleos de junta aislados entre sf con diferentes niveles de alarma.

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La figura 1 muestra un dispositivo de paso de corriente (electrodo) de ehe^a electrica por una pared de recipiente.

Lista de referencias empleadas

1 Contacto de electrodo superior

2 Pared de recipiente

3 Arandela

4 Tuerca

5 Nucleo de impermeabilizacion

6 Junta electricamente aislante

7 Conexion electrica entre el nucleo de impermeabilizacion y el sistema de control de aislamiento

8 Punto de contacto de la corriente de defecto con el nucleo de impermeabilizacion conductor

9 Lmea de fuga o recorrido de la corriente con la junta completamente intacta

10 Deterioro de la junta

11 Equipo de control del aislamiento

12 Flecha de corriente en caso de fallo de aislamiento justo antes del deterioro de la junta en la zona de la superficie de impermeabilizacion

13 Electrodo

14 Superficies de impermeabilizacion

En caso de servicio normal, la junta 6 actua como aislamiento electrico entre el electrodo 13 y la pared del recipiente 2.

En reactores electroqmmicos con contaminacion conductora o sedimentos conductores en el interior es posible que se produzcan corrientes de fuga del electrodo a la pared del recipiente o de uno de los electrodos a otro electrodo a traves de la pared del recipiente.

Estas corrientes de fuga electricas pueden ser tan grandes que la funcion de impermeabilizacion de la junta 6 resulte perjudicada por la aportacion de energfa electrica. Esto se debe, por ejemplo, a la descomposicion termica del material de la junta o a la perdida de resistencia mecanica del material de la junta.

Segun la utilizacion del reactor, esto puede ser peligroso a causa de la salida de gases y es en todo caso algo que no se desea.

Normalmente estas corrientes de fuga se detectan por medio de un sistema de control de corrientes de defecto en la red de suministro con puesta a tierra o por medio de un sistema de control de aislamiento en la red sin puesta a tierra.

El inconveniente de estos sistemas consiste en que en la mayona de los casos reaccionan de manera muy sensible a todas las corrientes de fuga. De esta manera, las corrientes de fuga que se producen dentro del reactor entre dos elementos calefactores y que no son cnticas, no se pueden diferenciar de las corrientes de fuga que destruyen la junta. Por esta razon ocurre con frecuencia que los reactores se paren innecesariamente antes de tiempo.

El procedimiento permite diferenciar una corriente de fuga que destruye la junta de otras corrientes de fuga, incrementando asf la disponibilidad del reactor electroqmmico.

Para ello se embute en la junta, que sirve a la vez de aislamiento electrico, una capa conductora (nucleo metalico) que se puede controlar electriccamente por medio de un equipo de control de aislamiento comercial.

En caso de una corriente de fuga a traves de la junta 8 se dana la capa embutida 10 antes del deterioro de la propia superficie de impermeabilizacion.

El nucleo de impermeabilizacion conductor 5 tiene contacto electrico con el entorno, lo que se nota por la evidente disminucion de la resistencia de aislamiento del nucleo metalico embutido en realidad de alto ohmiaje.

Esta disminucion de la resistencia de aislamiento se puede detectar con ayuda de los equipos de control de aislamiento comerciales 11 y utilziar para una prealarma o desconexion del suministro de energfa al reactor.

De este modo el reactor solo se desconecta en caso de corrientes de fuga peligrosas o no deseadas.

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Las corrientes de fuga no ciiticas dentro del reactor electroqmmico ya no se detectan, por lo que tampoco provocan ninguna desconexion.

En caso de varios electrodos por reactor se pueden conectar electricamente todos los nucleos de impermeabilizacion conductores de un reactor fuera y dentro del reactor, siendo posible controlar de manera unica la resistencia de aislamiento respecto al recipiente del reactor.

No obstante, el control es mas selectivo si cada uno de los electrodos se controla individualmente y si por cada junta o grupo se instala un sistema de control de aislamiento.

La conductibilidad electrica del nucleo se puede elegir de entre una gama muy amplia, siendo sin embargo conveniente que sea al menos en un factor 100 mayor que la conductibilidad electrica del material de impermeabilizacion.

El material del nucleo se selecciona normalmente de entre la familia de los materiales solidos electricamente conductores como, por ejemplo, metales, grafito, carbono, plasticos conductores, etc.. y puede presentar formas distintas (chapa, rejilla, esteras de fibras, etc.).

Se emplean con preferencia rejillas o esteras de fibras, dado que en la fabricacion el material de impermeabilizacion se puede comprimir o fundir por fuera, con lo que se obtiene un cuerpo compacto e incluso se estabiliza, en ocasiones, la superficie de impermeabilizacion, mejorando el comportamiento de flujo bajo presion de los plasticos a base de hidrocarburos y/o fluoruro de hidrogeno empleados en la mayona de los casos.

Igualmente son posibles unos sistemas de capas sueltas compuestos por los distintos materiales antes citados o incluso unos estuches insertados los unos en los otros que separan el nucleo conductor de los demas potenciales (electrodos o camisa del reactor).

La deteccion de fallos tambien es posible sin equipo de control de aislamiento por medio de una red de tension auxiliar y cualquier sistema de control de corriente, por ejemplo con fusibles o cualquier medicion de corriente con umbrales de conmutacion para el preaviso y/o la desconexion.

Para ello, el nucleo de metal se conecta electricamente a un potencial auxiliar puesto a tierra. Un flujo de corriente senala el caso de fallo.

Se puede utilizar una red de tension auxiliar para varios electrodos.

El control de corriente de los distintos contactos de electrodos se puede llevar a cabo, segun las necesidades, de forma individual o de forma conjunta para todos los electrodos.

En el marco de la invencion los inventores tambien han descubierto que la carga termica de las juntas de electrodos se puede reducir adaptando la junta por contraccion al electrodo casi siempre refrigerado y reduciendo el grosor de pared de la junta a la medida electrica y mecanicamente necesaria.

Las juntas contienen habitualmente polfmeros, prefiriendose el empleo de politetrafluoretileno (PTFE).

El electrodo se enfna normalmente con agua. El PTFE se dilata con el calor. De este modo la junta puede perder el contacto con el electrodo refrigrado por agua y la refrigeracion puede variar.

Esto se puede evitar mediante el ajuste por contraccion de la junta.

A estos efectos, la junta se calienta, lo que provoca su dilatacion y despues se coloca rapidamente sobre el electrodo. Al enfriarse la junta, esta se contrae y se ajusta al electrodo, quedando firmemente unida al mismo. De esta manera el contacto entre la junta y el electrodo se mantiene siempre, produciendose la refrigeracion desde dentro.

Se prefiere la contraccion de una junta PTFE sobre el electrodo justo por debajo de la temperatura de descomposicion a unos 200 - 350 °C , pero tambien se puede llevar a cabo a temperaturas mas bajas.

El mmimo grosor de pared de la junta resulta de las necesidades electricas y mecanicas de la junta. El grosor de pared es preferiblemente de 0,1 a 3 mm, con especial preferencia de unos 0,5 -2 mm.

La carga termica de la junta se reduce asf considerablemente. Se producen menos danos en la junta con las consiguientes desconexiones del reactor, a pesar de haberse reducido el grosor de pared de la junta, en comparacion con las tradicionales, en 5 mm.

Claims (9)

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   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento para el suministro de corriente a un reactor en el que uno o varios electrodos conducidos a traves de una pared del reactor de una red de energfa electrica aislada galvanicamente contra el contacto a tierra estan unidos respectivamente a un elemento electricamente conductor, con lo que se aplica una tension de servicio en el al menos un elemento electricamente conductor y la corriente electrica pasa por el mismo, encontrandose entre la pared del reactor y el electrodo respectivamente una junta de un material electricamente aislante, insertandose en al menos una de estas juntas un nucleo de impermeabilizacion electricamente conductor, conectandose este nucleo de impermeabilizacion electricamente conductor a un equipo de control de aislamiento o a una red de tension auxiliar e identificandose por medio del control de una resistencia de aislamiento del nucleo de impermeabilizacion o por medio del control de un flujo de corriente en la red de tension auxiliar las corrientes de fuga originadas por los danos causados en la junta.
2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, conectandose electricamente varios nucleos de impermeabilizacion conductores de un reactor por fuera o por dentro del reactor, en el supuesto de que existan varios electrodos dentro del reactor, y controlandose la resistencia de aislamiento de de manera unica respecto a la pared del reactor.
3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1, controlandose en caso de varios electrodos en el reactor la resistencia de aislamiento de cada una de las juntas de los electrodos o la resistencia de aislamiento en varios grupos.
4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, seleccionandose el material del nucleo de impermeabilizacion de entre el grupo formado por metales, grafito, carbono y plasticos conductores.
5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, siendo la resistencia electrica espedfica del nucleo de impermeabilizacion inferior a 1/100 de la resistencia electrica espedfica del material de impermeabilizacion.
6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, teniendo el nucleo de impermeabilizacion la forma de un anillo, de una rejilla o de una estera de fibras y estando el mismo dotado de posibilidades de conexion electrica.
7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, controlandose la red de tension auxiliar por medio de fusibles o cualquier medicion de corriente con umbrales de conmutacion.
8. 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, utilizandose una red de tension auxiliar para varios electrodos.
9. 9. Procedimiento segun la reivindicacion 7 o segun la reivindicacion 8, realizandose el control de corriente de los distintos contactos de electrodos individualmente o conjuntamente para todos los electrodos.