ES2603223T3 - Tubo de calor para terminal de disyuntor - Google Patents
Tubo de calor para terminal de disyuntor Download PDFInfo
- Publication number
- ES2603223T3 ES2603223T3 ES10160990.7T ES10160990T ES2603223T3 ES 2603223 T3 ES2603223 T3 ES 2603223T3 ES 10160990 T ES10160990 T ES 10160990T ES 2603223 T3 ES2603223 T3 ES 2603223T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- electrical
- circuit breaker
- connection
- end portion
- thermoconductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/52—Cooling of switch parts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/56—Cooling; Ventilation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B11/00—Switchgear having carriage withdrawable for isolation
- H02B11/02—Details
- H02B11/04—Isolating-contacts, e.g. mountings or shieldings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/52—Cooling of switch parts
- H01H2009/523—Cooling of switch parts by using heat pipes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Breakers (AREA)
- Structure Of Telephone Exchanges (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
Dispositivo (1) para la conexión de una línea eléctrica a un terminal de conexión (21) para conexión con un disyuntor (20), que comprende: al menos un primer cuerpo conductor eléctrico (2) que tiene una primera porción de extremo (3) destinada a ser operativamente conectada a dicho terminal (21), y una segunda porción de extremo (4) destinada a ser operativamente conectada a un elemento conductor (50) de dicha línea eléctrica; al menos un cuerpo termoconductor (10) que comprende una cavidad sellada herméticamente (11) conteniendo un fluido refrigerante, dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) siendo operativamente acoplado a dicho al menos un primer cuerpo conductor eléctrico (2) de manera que dicha cavidad sellada herméticamente (11) tiene una primera superficie dispuesta en proximidad a dicha porción de primer extremo (3) y una segunda superficie dispuesta en proximidad a dicha segunda porción de extremo (4), caracterizado por el hecho de que dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) se conecta externamente al primer cuerpo conductor eléctrico (2), y por el hecho de que dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) comprende una pluralidad de elementos tubulares huecos sellados herméticamente (12), dichos elementos tubulares huecos (12) siendo paralelos entre sí con sus paredes interiores que delimitan las cavidades (11) respectivas que contienen dicho fluido refrigerante, y donde dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) comprende además una primera placa (13) y una segunda placa (14) que están dispuestas en y conectadas a extremidades opuestas de dicha pluralidad de elementos tubulares (12).
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Tubo de calor para terminal de disyuntor
[0001] La presente invencion se refiere a un dispositivo para la conexion de una linea electrica a un terminal de conexion con un disyuntor, y en particular a un dispositivo de conexion que ademas de permitir la conexion electrica del disyuntor a una linea electrica, hace posible extraer calor desde el disyuntor y transferirlo a la linea electrica misma.
[0002] Como es conocido, disyuntores de baja tension (es decir de aplicaciones con voltajes nominales hasta 1000V CA / 1500V DC), tales como disyuntores automaticos, seccionadores, y contactores, comunmente referidos como "interruptores" y de ahora en adelante colectivamente referidos como disyuntores, son dispositivos disenados para permitir la operacion correcta de partes especificas de sistemas electricos y cargas instaladas.
[0003] Tales dispositivos son normalmente instalados en el interior de cuadros de distribution situados en sistemas electricos.
Cuadros de distribucion normalmente comprenden celulas o cubiculos adecuados dispuestos para la conexion de los dispositivos a las lineas de distribucion de energia electrica.
[0004] Lineas de distribucion se constituyen normalmente por sistemas conductores, tales como barras colectoras y/o cables.
El uso de cuadros de distribucion apropiados, ademas de mejorar la practicidad, la ergonomia de uso, y la apariencia estetica de los sistemas, contribuye a mantener a lo largo del tiempo condiciones de seguridad adecuadas y funcionalidad correcta de todas las partes instaladas.
[0005] La election de los dispositivos para ser usados y los metodos de instalacion de los mismos, deberia ser compatible con las caracteristicas tecnicas del cuadro de distribucion.
Esta compatibilidad se refiere a aspectos electricos, dimensionales, mecanicos, y termicos.
Para disyuntores, hay tres configuraciones de instalacion principales en los cuadros de distribucion.
[0006] En particular, un primer metodo de instalacion para disyuntores es el denominado ejecucion "fija" donde los terminales electricos del disyuntor son directamente y de forma estable conectados a los conductores de las lineas de distribucion.
Tal conexion es normalmente hecha usando bridas o tornillos.
[0007] Un segundo metodo de instalacion para disyuntores es la denominada ejecucion conectable donde dispositivos adaptadores especiales se usan que son mecanicamente conectados al cuadro de distribucion, y conectados de forma estable a los conductores de las lineas de distribucion mediante sus propios terminales electricos; cada disyuntor se acopla mecanicamente a un dispositivo adaptador correspondiente y mediante terminales electricos conectables apropiados, realiza la conexion electrica a la linea de distribucion; el acoplamiento conectable incluye normalmente mecanismos de tipo de enchufe/toma.
[0008] Un tercer metodo de instalacion para los disyuntores es la denominada ejecucion extraible; es sustancialmente una evolution del metodo desmontable precedente, donde elementos accesorios son agregados tales como medios de guia y/o de soporte y/o de movimiento para facilitar operaciones de conexion y de extraction del disyuntor.
[0009] De estos tres metodos de instalacion, el primero es el mas simple y mas barato, pero es solo adecuado para soluciones definitivas y en cualquier caso no flexible; por otro lado, los metodos de tipo desmontable y extraible ofrecen una flexibilidad superior.
Estos de hecho permiten - una vez el adaptador se fija en el cuadro de distribucion - la instalacion o extraccion muy rapida y totalmente segura del disyuntor y, ante todo, sin tener que intervenir directamente en la linea de distribucion.
[0010] Instalaciones de disyuntores de tipo desmontable y extraible tienen al menos una desventaja con respecto a la instalacion de tipo fijo.
Para realizar la union conectable (enchufe/toma), de hecho es necesario introducir al menos un elemento conector electrico adicional.
Considerando el ensamblaje compuesto por el disyuntor y su relativo adaptador, de hecho es posible esquematizar cada uno de sus polos o derivaciones como una cadena electrica consistente en elementos colocados mutuamente en series.
En tal cadena electrica, cada elemento contribuye a aumentar la resistencia electrica (o analogamente deteriorar la conductividad en general) y asi constituye una fuente potencial de calor debido al efecto Joule.
[0011] El calor no deseado es generado tanto en las varias secciones conductoras (por ejemplo hechas de cobre) y, ante todo, en cada uno de los presentes acoplamientos electricos.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Las varias uniones presentes, y en particular los enchufes de enchufe/toma y los contactos principales del disyuntor, que por su naturaleza no pueden ser soldados, de hecho introducen micro-discontinuidades similares donde se pueden encontrar aumentos localizados visibles de resistencia electrica.
En la practica, los picos de dispersion de energia mas criticos debido al efecto Joule, con produccion de calor indeseable consecuente, tienden a ocurrir en estas areas.
[0012] Como se puede observar, el calor que es generado debido a estas dispersiones contribuye a aumentar la temperatura del sistema consistente en disyuntor, cubiculo y cuadro de distribucion.
Pero ya que la temperatura del disyuntor y la temperatura del cuadro de distribucion deberia ser mantenida dentro de Kmites operativos predefinidos, cualquier aumento no deseado de resistencia electrica en las derivaciones conductoras del sistema consistente en el disyuntor y su relativo adaptador obliga a limitar la energia que puede ser extraida por un equipo.
Ademas, la temperatura puede negativamente influir en el funcionamiento de los disyuntores.
Es asimismo conocido que la temperatura del disyuntor tiende a aumentar mas rapidamente si las caracteristicas del adaptador usado, del cubiculo, y del cuadro de distribucion favorecen la acumulacion de calor.
En la practica, con computaciones apropiadas, es posible definir la fraccion maxima de carga teorica completa a la que un disyuntor puede funcionar en la condicion segura cuando se instala en el cubiculo de un cuadro de distribucion.
La fraccion de la carga maxima realmente utilizable (con respecto a la capacidad nominal teorica) es generalmente expresada en forma de coeficientes de "reduction" que se basan en las condiciones eficaces globales de instalacion.
Estas condiciones de instalacion tienen en cuenta la combination de las caracteristicas de disyuntor, adaptadores, cubiculo, cuadro de distribucion, ambiente externo, etc.
[0013] Ademas las limitaciones asociadas a la reduccion, es por lo tanto deseable mantener la temperatura operativa de los disyuntores a bajos niveles; es bien conocido de hecho que cuanto mas alta es la temperatura operativa, mas baja es la extension vital del disyuntor o de sus componentes mas sensibles.
[0014] Muchas soluciones han sido introducidas por varios fabricantes para reducir la resistencia electrica de los polos de los disyuntores y la resistencia de contacto electrico del acoplamiento electrico entre el disyuntor y el adaptador, y/o para mejorar el rendimiento termico global del cuadro de distribucion.
[0015] Por ejemplo, la patente US 3,662,137 divulga un conmutador con tubos de calor incorporados en las estructuras de desconexion y conductores de energia, segun el preambulo de la revindication 1.
[0016] Aunque estas soluciones bien conocidas ciertamente proporcionan algunos beneficios tecnicos, hay lugar y necesidad para otras mejoras.
[0017] Por lo tanto, el objetivo principal de esta invention es enfrentar estos problemas y proporcionar una solution que permita mejorar el enfriamiento del disyuntor, al igual que el cuadro de distribucion electrico en general dentro del cual el disyuntor esta insertado.
[0018] Este objetivo se consigue por medio de un dispositivo para la conexion de una linea electrica a un terminal de conexion para conexion con un disyuntor, que comprende:
• al menos un primer cuerpo conductor electrico teniendo una portion de primer extremo destinada a ser operativamente conectada a dicho terminal, y una segunda parte de extremo destinada a ser operativamente conectada a un elemento conductor de dicha linea electrica;
• al menos un cuerpo termoconductor que comprende una cavidad sellada hermeticamente que contiene un fluido refrigerante, dicho al menos un cuerpo termoconductor siendo operativamente acoplado a dicho al menos un primer cuerpo conductor electrico de manera que dicha cavidad sellada hermeticamente tiene una primera superficie dispuesta en proximidad a dicha primera porcion de extremo y una segunda superficie dispuesta en proximidad a dicha segunda porcion de extremo, caracterizado por el hecho de que dicho al menos un cuerpo termoconductor se conecta externamente al primer cuerpo conductor electrico, y porque dicho al menos un cuerpo termoconductor comprende una pluralidad de elementos tubulares huecos sellados hermeticamente, dichos elementos tubulares huecos siendo paralelos entre si con sus paredes interiores delimitando cavidades respectivas que contienen dicho fluido refrigerante, y donde dicho al menos un cuerpo termoconductor comprende ademas una primera placa y una segunda placa que son dispuestas en y conectadas a extremos opuestos de dicha pluralidad de elementos tubulares.
[0019] Otras caracteristicas y ventajas se haran mas aparentes a partir de la description de algunas formas de realization preferidas pero no exclusivas del dispositivo segun la Invencion, ilustradas solo por medio de ejemplos no limitativos con la ayuda de los dibujos anexos, donde:
La Figura 1 es una vista en perspectiva que representa una primera forma de realizacion del dispositivo de conexion segun la invencion;
La Figura 2 es una vista despiezada del dispositivo ilustrado en la figura 1;
La Figura 3 es una vista en perspectiva que representa un interruptor diferencial de bajo voltaje conectado a una
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
serie de clips de contacto mediante una pluralidad de dispositivos del tipo ilustrado en las Figuras 1 y 2;
La Figura 4 es una vista en perspectiva despiezada que representa un dispositivo de interruption del tipo extraible en la fase de ensamblaje dentro de un adaptador intermedio (equipo de actualization) y adaptador interno para un cuadro de distribution electrico con dispositivos de conexion del tipo ilustrado en las Figuras 1-2;
Las Figuras 5-10 son vistas esquematicas perspectivas de formas de realization posibles del dispositivo de conexion que no forma parte de la invention;
La Figura 11 es una vista en perspectiva que representa otra forma de realizacion del dispositivo de conexion segun la invencion;
La Figura 12 es una vista despiezada del dispositivo ilustrado en la figura 11;
La Figura 13 es una vista en perspectiva que representa el dispositivo segun la invencion conectado entre un adaptador para un cuadro de distribucion electrico del tipo de la figura 4 y un sistema de barra colectora de una linea electrica.
[0020] En la siguiente description, se hara una referencia especifica al uso del dispositivo de conexion segun la invencion para la conexion de una linea electrica a uno o mas terminales de un disyuntor, sin pretender de ninguna manera limitar su alcance de aplicacion a otros dispositivos de interruptores o disyuntores electricos; por la definition de disyuntor debe entenderse cualquier dispositivo interruptor o disyuntor electrico que es capaz de pasar de un estado abierto a un estado cerrado (y viceversa) y de la rotura/restauracion de la intensidad de corriente en un circuito electrico asociado a este; tal dispositivo puede estar constituido, por ejemplo, pero no limitado a, por un seccionador, o contactor, o un interruptor automatico (disyuntor), es decir un dispositivo interruptor disenado ad hoc para intervenir en presencia de fallo electrico significativo, etc.
[0021] Ademas, en la siguiente descripcion se hara referencia a la conexion de un terminal unico del disyuntor a un elemento conductor correspondiente de la linea electrica asociada; esta descripcion debe ser claramente entendida para ser aplicable en la manera totalmente analoga a todos los terminales del disyuntor y relativos elementos conductores de la linea electrica.
[0022] Con referencia a las figuras enumeradas, el dispositivo de conexion segun la invencion, indicado globalmente por el numero de referencia 1, comprende al menos un primer cuerpo 2, que esta hecho de un material conductor electrico, por ejemplo, cobre o aluminio, y tiene al menos una primera portion de extremo 3 y una segunda portion de extremo 4.
[0023] La primera porcion 3 se destina en la fase de instalacion a ser conectada a un disyuntor 20, particularmente a uno de los terminales 21 con los que esta equipado el disyuntor 20 para conexion electrica de entrada y de salida on una linea electrica asociada.
[0024] Sucesivamente, la segunda porcion de extremo 4 se destina a ser conectada a un elemento conductor de la linea electrica, tal como una o mas barras colectoras 50, como se ilustra por ejemplo en la figura 13.
En el ejemplo ilustrado en las Figuras 1-4, la parte final 4 comprende un clip 22 para la conexion hacia la linea electrica, por ejemplo, con conductores correspondientes, indicados en la figura 4 por el numero de referencia 23; obviamente, esta porcion 4 se puede configurar en una manera completamente diferente segun la aplicacion especifica (por ejemplo fija, extraible, o desmontable).
[0025] Ademas, se debe entender que la porcion de extremo 3 se puede conectar directamente a un terminal 21 de un disyuntor, como se ilustra en la figura 4, o por medio de la interposition de uno o mas elementos conductores electricos, tal como, por ejemplo, cables, barras colectoras, etc.; de forma similar, la cadena electrica abajo de la porcion 4 puede tambien comprender uno o mas elementos conductores electricos interconectados.
[0026] Ventajosamente, el dispositivo 1 comprende al menos un cuerpo termoconductor globalmente indicado por el numero de referencia 10, que tambien puede estar hecho por ejemplo de cobre, ceramica, o aluminio, o combinaciones de los mismos, o cualquier otro material disponible comercialmente adecuado para este proposito y que comprende una cavidad sellada hermeticamente 11 que contiene un fluido de enfriamiento; preferiblemente, la cavidad 11 comprende una pequena cantidad de liquido vaporizable, por ejemplo agua.
[0027] Preferiblemente, las paredes de la cavidad sellada 11 tiene superficies internas porosas, asperas o acanaladas.
[0028] El cuerpo termoconductor 10 esta operativamente acoplado al cuerpo conductor electrico 2 de manera que la cavidad sellada hermeticamente tiene una primera superficie de intercambio termico dispuesta en proximidad a la primera porcion de extremo 3 del cuerpo 2 para absorber (directa o indirectamente) el calor producido por el terminal 21 del disyuntor 20, y una segunda superficie de intercambio termico, separada desde la primera superficie, que esta dispuesta en proximidad a la segunda porcion de extremo 4 para transmitir calor (directa o indirectamente) hacia el elemento conductor de la linea electrica.
[0029] Segun los requisitos y aplicaciones especificos, el cuerpo conductor electrico 2 y el cuerpo termoconductor 10 puede ser conformado de diversas maneras y puede cada uno estar compuesto por un componente unico o por
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
diferentes componentes separados e interconectados.
Tambien, la conexion mutua entre los distintos componentes del dispositivo 1 puede variar dependiendo de las aplicaciones.
De hecho, el dispositivo 1 se puede usar ventajosamente en instalaciones nuevas, donde la posicion relativa entre los puntos de conexion a la linea electrica y los terminales del disyuntor, se puede definir en la fase de diseno asi permitiendo proporcionar los componentes del dispositivo 1 con una forma de realization tan simple como sea posible, por ejemplo, con un desarrollo rectilineo, o en aplicaciones de reacondicionamiento, donde por ejemplo debe ser incorporado en instalaciones preexistentes, reemplazando un disyuntor obsoleto por uno nuevo con un tamano totalmente diferente.
En estos casos, la ruta de conexion impuesta puede ser tortuosa y por lo tanto el dispositivo de conexion 1 tambien tiene componentes que tienen una configuration geometrica adaptada al caso especifico.
[0030] En particular, segun una forma de realizacion posible (ejemplo de figuras 1-4), el cuerpo termoconductor 10 se conecta externamente al cuerpo conductor electrico 2.
[0031] Alternativamente, el cuerpo termoconductor 10 es operativamente acoplado al cuerpo conductor electrico 2 con la cavidad sellada hermeticamente 11 dispuesta al menos parcialmente dentro del cuerpo conductor electrico mismo.
[0032] Segun otra forma de realizacion, no parte de la invention, el cuerpo termoconductor 2 esta dispuesto completamente dentro del cuerpo conductor electrico 2 (ver los ejemplos de las figuras 5-8).
[0033] Ademas, el cuerpo termoconductor 10 es conectado de manera extraible (ver ejemplos de las figuras 1-4, figuras 5 y 8) al cuerpo conductor electrico 2 para hacer posible esta sustitucion con un cuerpo equivalente, si fuera necesario; o el cuerpo 10 se puede acoplar al cuerpo 2 de una manera definitiva, que ya no es separable, a menos que a traves de intervenciones destructivas del dispositivo 1, tal como, por ejemplo, se ilustra en las Figuras 6-7, 1112, donde el cuerpo termoconductor 10 es completamente introducido dentro del cuerpo conductor electrico 2.
[0034] Ahora, en referencia particularmente a la forma de realizacion ilustrada en las Figuras 1-4, el cuerpo 2 se constituye por dos barras colectoras rigidas conformadas que son electromecanicamente acopladas entre si, por ejemplo atornilladas entre si (ver figuras 3 y 4); sucesivamente, el cuerpo termoconductor 10 comprende al menos un elemento tubular hueco sellado hermeticamente 12, preferiblemente, una pluralidad de elementos tubulares huecos sellados hermeticamente 12 que funcionan paralelos entre si.
Las paredes interiores de estos elementos tubulares 12 asi constituyen superficies que delimitan las cavidades respectivas 11, cada una de las cuales contiene el fluido refrigerante.
En esta forma de realizacion de ejemplo, dos placas conformadas adecuadamente 13, 14 son ademas proporcionadas, que estan tambien hechas de material termoconductor, tal como, por ejemplo, aluminio o cobre.
Las dos placas 13 y 14 estan dispuestas en extremidades opuestas de la pluralidad de elementos tubulares 12 (en el ejemplo ilustrado, dos) y son apropiadamente conectadas a los extremos de los tubos mismos 12; de esta manera, las placas realizan una funcion de "ligante" estructural entre los varios tubos 12 y actuan tambien como colector/difusor de calor desde/hacia los tubos 12 mismos.
El cuerpo termoconductor 10 es en este caso externamente conectado, preferiblemente de manera extraible, al cuerpo conductor electrico 2; con este fin, las placas 13 y 14 se equipan con agujeros adecuados capaces de recibir tuercas-tornillos de fijacion 15, tales como los visibles, por ejemplo, en las Figuras 3 y 4.
[0035] En las formas de realizacion ilustradas esquematicamente en las Figuras 6, 7, 9 y 10, el cuerpo 2 se representa para los fines de simplicidad como constituido por un bloque unico regularmente formado, por ejemplo un paralelepipedo.
[0036] Sucesivamente, en el ejemplo de la figura 6, el cuerpo termoconductor 10 tiene una estructura que es similar a la ilustrada en las Figuras 1-4, asi comprendiendo una pluralidad de elementos tubulares huecos sellados hermeticamente 12, por ejemplo tres, conectados en sus extremidades opuestas a las dos placas 13 y 14.
En particular, en este ejemplo de forma de realizacion, el cuerpo termoconductor 10 es completamente introducido dentro del cuerpo electroconductor 2.
Tal solution puede ser hecha, por ejemplo, por "construction" del bloque del cuerpo 2 alrededor del cuerpo 10, partiendo de polvos metalicos que son consolidados segun tecnologias metalurgicas y procesos, que son bien conocidos en la tecnica y no seran por lo tanto descritos en detalle.
Por ejemplo, tecnicas de comoldeo pueden usarse, relacionadas con la tecnologia de polvo o vertido "fundido".
[0037] Una solucion similar se representa en el ejemplo de forma de realizacion de la figura 7 donde, a diferencia del ejemplo de la figura 6, el cuerpo termoconductor 10 no comprende placas 13 y 14, pero comprende solo una pluralidad de elementos tubulares huecos sellados hermeticamente 12, introducidos dentro del bloque 2.
[0038] En las formas de realizacion ejemplares ilustradas esquematicamente en las Figuras 5 y 8, el cuerpo electroconductor 2 comprende una estructura de sandwich teniendo dos partes 2A y 2B, mutuamente acopladas de manera que define uno o mas alojamientos internos dentro de los cuales el cuerpo termoconductor 10 es alojado.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Las dos partes 2A y 2B, que en el ejemplo de las figuras 5 y 8 estan constituidas tambien por dos bloques paralelepipedos, una vez que el cuerpo 10 es alojado, se pueden unir mutuamente definitivamente, tal como, por ejemplo, por soldadura, o se pueden conectar en un cierto sentido separable, si fuera necesario, por ejemplo atornillandolas, de modo que con esta solucion ultima el cuerpo conductor 10 es acoplado de manera extraible al cuerpo 2.
En la practica, si fuera necesario, seria suficiente desatornillar las dos partes predispuestas apropiadamente 2A y 2B, e insertar los componentes que forman el cuerpo 10.
[0039] Sucesivamente, el cuerpo termoconductor 10 comprende, por ejemplo, una estructura similar a la de la figura 6 que se aloja dentro del asiento definido por las dos partes 2A, 2B (figura 5), o una estructura similar a la de la figura 7, es decir comprende uno, o preferiblemente una serie de, elementos tubulares huecos sellados hermeticamente 12 que estan dispuestos dentro de uno o mas alojamientos definidos por los semibloques 2A, 2B (figura 8).
[0040] En otra forma de realization ilustrada en las Figuras 9 y 10, las paredes de una cavidad sellada 11 consisten al menos parcialmente en superficies del cuerpo conductor electrico 10; en este caso, el cuerpo 2 puede hacerse proporcionandolo directamente con uno o mas canales pasantes 16 por ejemplo, mediante perforation o extrusion. En este ejemplo, por lo tanto, el cuerpo termoconductor 10 comprende la cavidad sellada formada por un canal pasante 16 a lo largo del desarrollo del cuerpo electroconductor 2 y, para cada canal pasante 16, un par de elementos de cierre 17, tal como, por ejemplo, tapones hechos de material de sellado.
Cabe notar que en la solucion de la figura 9, el cuerpo electroconductor 2 y el cuerpo termoconductor 10 son coincidentes sustancialmente estructuralmente.
[0041] Alternativamente, en el interior de cada canal 16 (que en este caso puede ser un canal totalmente o parcialmente pasante) un elemento tubular hueco 12 hermeticamente sellado y conteniendo el fluido refrigerante se puede insertar directamente.
[0042] En este caso y en todas las soluciones donde el cuerpo electroconductor 2 y el cuerpo termoconductor 10 se sujetan en contacto con medios mecanicos, en el momento del ensamblaje, se pueden anadir fluidos (como pastas o geles termoconductores), para optimizar la conduction termica, particularmente con respecto a los extremos del cuerpo termoconductor 10 o de las placas 13, 14.
[0043] En otra forma de realizacion preferida ilustrada en las Figuras 11 y 12, se obtiene un asiento 19 abierto a la superficie externa del cuerpo 2 configurado apropiadamente el mismo, por ejemplo, por fresado.
En este caso, el cuerpo termoconductor 10 comprende al menos un elemento tubular hueco sellado hermeticamente 12 formado, por ejemplo, para replicar el modelo del asiento 19.
El elemento tubular se inserta dentro del asiento 19 y se sella, por ejemplo mediante soldadura usando, por ejemplo, una pasta con base de metal 20.
En particular, una aleacion para soldadura, caracterizada por un punto de fusion que es lo bastante bajo para permitir la soldadura sin perjudicar al elemento tubular 12, pero suficientemente alto para resistir una vez que el dispositivo 1 es usado en el equipo electrico, se usa preferiblemente como el elemento de sellado.
Por ejemplo, para obtener puntos de fusion entre 140°C y 270°C, una aleacion de estano y bismuto en proporciones variables, pero con una prevalencia de estano, se puede usar.
[0044] Despues de soldadura por fundicion, por ejemplo, se puede realizar la trituration para eliminar cualquier existencia.
De esta manera, una superficie externa limpia se puede obtener con el elemento tubular completamente introducido en el asiento 19 y cubierto por un sellado.
[0045] Finalmente, tambien en las varias formas esquematicas de las figuras 5-12, el cuerpo 2 dispone de agujeros transversales 18 adecuados para recibir medios para la conexion con el terminal de un disyuntor y con un elemento conductor de la linea electrica asociada.
[0046] Se ha observado en la practica, como el dispositivo 1 segun la invention permite cumplir el objetivo destinado proporcionando diferentes mejoras significativas con respecto a las soluciones conocidas.
De hecho, el dispositivo 1 combina el elemento 2 usado para conectar electricamente el disyuntor a la linea, con un dispositivo refrigerante 10 que tiene: una section calentadora que se coloca en la proximidad de los terminales del interruptor de circuito que se colocan en contacto directo con la parte real de rotura dentro del disyuntor, es decir con la parte del disyuntor que puede alcanzar las temperaturas maximas; y una seccion "refrigerante" separada desde la seccion calentadora que puede encontrarse en cualquier punto de la conexion electrica, preferiblemente hacia un area del cuerpo 2 que se conecta a los elementos de la linea electrica.
En la practica, la seccion calentadora actua como un evaporador para el fluido refrigerante colocado dentro de la cavidad sellada, mientras la seccion refrigerante actua como un condensador; basicamente, un "cortocircuito termico" es conseguido entre las dos secciones de la cadena electrica caracterizado por temperaturas muy diferentes, donde el dispositivo 10 absorbe calor en su seccion calentadora (los terminales disyuntores), transfiriendolo hacia la seccion refrigerante de manera que es luego ademas transferido a las areas en contacto con
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
esta (hacia la linea electrica).
[0047] Por ejemplo, simulando que la temperatura de los terminales operativos es inicialmente T1 (terminales) = 130°C y que la temperatura en el area de conexion con la linea, es T2=100°C, equipando los conectores de cada terminal (superior e inferior) con dos elementos tubulares con un diametro de 6mm (un total de 12 tubos), una energia extraible aproximada de cada tubo termico = 15W podria ser conseguida y asi la energia extraible total seria igual a 180W.
Como resultado, la temperatura de los terminales seria T1 (terminales) = 105°C, mientras la temperatura en la segunda area de conexion (area fria hacia la linea electrica) permaneceria invariada sustancialmente, porque en este area la capacidad termica del sistema es muy alta en comparacion con la modesta cantidad de calor extraida.
[0048] Ademas, debe observarse que el dispositivo 1 tiene una estructura simple que puede ser rapidamente y eficazmente instalada en un sistema de baja tension sin la necesidad de predisposiciones especiales, y se puede vender como un equipo para aplicacion a cualquier tipo de dispositivo de conmutacion que requeriria su uso.
[0049] En particular, el dispositivo 1 disenado de esta manera es adaptable perfectamente a disyuntores sea del tipo fijo, extraible, o desmontable.
En la aplicacion con disyuntores fijos, el dispositivo 1 es aplicado, preferiblemente directamente, entre terminales 21 del disyuntor y las barras colectoras del sistema electrico.
[0050] En aplicaciones de los tipos desmontables o extraibles el dispositivo 1 se puede aplicar a las barras colectoras intermedias que conectan los terminales del interruptor a los conductores, por ejemplo, acoplamientos conectables (enchufe-toma) de un adaptador (por ejemplo figuras 4 y 13), o abajo del adaptador, entre los terminales del adaptador y el sistema de barra colectora de la linea electrica.
Por ejemplo, en la figura 4 un disyuntor 20 en una ejecucion extraible es ilustrado, que comprende un adaptador intermedio 30 y un adaptador 40 para un cuadro de distribution electrico.
El adaptador de cuadro de distribucion 40 comprende en la superficie interna de su pared inferior, una serie de elementos de conexion 23 para conexion (tambien aqui directa o indirecta) a los terminales correspondientes 21 del disyuntor, y en la parte externa, una serie de terminales de conexion 24 para conexion a la linea electrica, tal como, por ejemplo, a un sistema de barras colectoras formadas.
En este caso, cada dispositivo 1 se puede conectar al terminal 24 desde un lado y, a la barra colectora 50 correspondiente (o elemento interpuesto) desde el otro lado, como se ilustra en figura 13, donde los elementos tubulares 12 se indican esquematicamente por lineas discontinuas.
[0051] Por lo tanto, otro objetivo de la presente invention se constituye por un dispositivo de conmutacion electrico, en particular disyuntor de baja tension, estando este en una ejecucion fija, desmontable o extraible, con un par de contactos separables/acoplables mutuamente para la apertura/cierre de una linea electrica asociada, y una pluralidad de terminales de conexion de entrada y salida con dicha linea electrica, caracterizado por el hecho de que este comprende al menos un dispositivo 1, segun lo descrito y definido en las reivindicaciones anexas.
[0052] De esta manera, todas las condiciones siendo iguales, el uso de un dispositivo 1 permite tener un disyuntor con una valoracion superior a un disyuntor identico que no se proporciona con tal dispositivo 1.
Obviamente, tal dispositivo se puede vender comercialmente como un disyuntor completo (ejecucion fija) o como parte de un interruptor extraible o desmontable de circuito, principalmente comprendiendo la parte de rotura extraible o desmontable que luego sera acoplada con una parte fija, si se equipa o no con adaptadores del tipo indicado por 30, 40.
[0053] Ademas, tal dispositivo 1 se puede usar junto con un disyuntor para aplicacion en cualquier tipo de cuadro de distribucion electrico tal como, por ejemplo, en operaciones de reacondicionamiento, o se pueden instalar dentro de un cuadro de distribucion sencillamente combinandolo con un disyuntor ya existente para conectarlo a una linea electrica asociada, y se pueden instalar indiferentemente en un sistema de barra colectora de distribucion con un desarrollo horizontal - o vertical.
Por lo tanto, otro objetivo de la presente invencion es un cuadro de distribucion electrico que comprende un disyuntor que tiene una pluralidad de terminales para conexion electrica de entrada y salida con una linea electrica, caracterizado por el hecho de que este comprende al menos un dispositivo 1 para la conexion de dicha linea electrica a uno de dichos terminales tal y como se describe anteriormente y tal y como se define en las reivindicaciones anexas.
De esta manera, la energia electrica superior se extrae en comparacion con la que es normalmente estimada para el cubiculo de un cuadro de distribucion conocido, para poder tener soluciones de un equipo extremadamente compacto, eficaz y de eficacia de alta energia.
[0054] El dispositivo 1 asi concebido es susceptible de numerosos cambios y variantes, todos los cuales estan en el alcance del concepto inventivo; adicionalmente, todos los detalles se pueden sustituir por otros elementos tecnicos equivalentes.
Por ejemplo, el numero de elementos tubulares al igual que su configuration, por ejemplo, rectilineo, curvado o mixto puede ser variado; las placas se pueden sustituir por otros elementos, tales como bridas o tirantes, pasta o gel
de conduccion termica se pueden usar para aumentar la eficiencia; o el cuerpo 2 se puede formar/dimensionar en una manera completamente diferente tal como, por ejemplo, con secciones escalonadas, curvadas, etc. Ademas, es posible realizar cualquier combinacion de los ejemplos ilustrativos previamente descritos.
En la practica, los materiales, al igual que las dimensiones, pueden ser de cualquier tipo dependiendo de los 5 requisitos y estado de la tecnica.
Claims (4)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Dispositivo (1) para la conexion de una lmea electrica a un terminal de conexion (21) para conexion con un disyuntor (20), que comprende:al menos un primer cuerpo conductor electrico (2) que tiene una primera porcion de extremo (3) destinada a ser operativamente conectada a dicho terminal (21), y una segunda porcion de extremo (4) destinada a ser operativamente conectada a un elemento conductor (50) de dicha linea electrica;al menos un cuerpo termoconductor (10) que comprende una cavidad sellada hermeticamente (11) conteniendo un fluido refrigerante, dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) siendo operativamente acoplado a dicho al menos un primer cuerpo conductor electrico (2) de manera que dicha cavidad sellada hermeticamente (11) tiene una primera superficie dispuesta en proximidad a dicha porcion de primer extremo (3) y una segunda superficie dispuesta en proximidad a dicha segunda porcion de extremo (4), caracterizado por el hecho de que dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) se conecta externamente al primer cuerpo conductor electrico (2), y por el hecho de que dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) comprende una pluralidad de elementos tubulares huecos sellados hermeticamente (12), dichos elementos tubulares huecos (12) siendo paralelos entre si con sus paredes interiores que delimitan las cavidades (11) respectivas que contienen dicho fluido refrigerante, y donde dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) comprende ademas una primera placa (13) y una segunda placa (14) que estan dispuestas en y conectadas a extremidades opuestas de dicha pluralidad de elementos tubulares (12).
- 2. Dispositivo (1) segun la reivindicacion 1, donde dicho al menos un cuerpo termoconductor (10) es conectado de manera extraible al primer cuerpo conductor electrico (2).
- 3. Cuadro de distribution electrico que comprende un disyuntor (20) que tiene una pluralidad de terminales (21) para conexion electrica de entrada y de salida con una linea electrica, donde este comprende al menos un dispositivo (1) para la conexion de dicha linea electrica a uno de dichos terminales (21) segun una o mas de las reivindicaciones anteriores.
- 4. Dispositivo de conmutacion electrico (20) con un par de contactos separables/acoplables mutuamente para la apertura/cierre de una linea electrica asociada, y una pluralidad de terminales de conexion de entrada y de salida (21) con dicha linea electrica, donde este comprende al menos un dispositivo de conexion (1) segun una o mas de las reivindicaciones 1-2.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000030A ITBG20090030A1 (it) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Dispositivo per la connessione di una linea elettrica ad un interruttore. |
| ITBG20090030 | 2009-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2603223T3 true ES2603223T3 (es) | 2017-02-24 |
Family
ID=41308980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES10160990.7T Active ES2603223T3 (es) | 2009-05-28 | 2010-04-26 | Tubo de calor para terminal de disyuntor |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8339773B2 (es) |
| EP (1) | EP2256767B1 (es) |
| CN (1) | CN101901725B (es) |
| BR (1) | BRPI1001574B1 (es) |
| ES (1) | ES2603223T3 (es) |
| IT (1) | ITBG20090030A1 (es) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9172167B2 (en) * | 2004-11-20 | 2015-10-27 | Al Cop Llc | Junction failure inhibiting connector |
| US8305760B2 (en) * | 2008-05-16 | 2012-11-06 | Parker-Hannifin Corporation | Modular high-power drive stack cooled with vaporizable dielectric fluid |
| WO2010029632A1 (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁開閉装置 |
| DE102009022105A1 (de) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Abb Technology Ag | Gasisolierte Hochspannungsschaltanlage |
| US8695358B2 (en) | 2011-05-23 | 2014-04-15 | Abb Research Ltd. | Switchgear having evaporative cooling apparatus |
| WO2013139666A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Abb Technology Ag | Cooling apparatus for switchgear with heat pipe structure having integrated busbar tube |
| US8717746B2 (en) * | 2012-03-22 | 2014-05-06 | Abb Technology Ag | Cooling apparatus for switchgear with enhanced busbar joint cooling |
| CN103456533A (zh) * | 2012-05-30 | 2013-12-18 | 沈阳铝镁科技有限公司 | 一种液体内冷式开关片装置 |
| EP2973868A4 (en) * | 2013-03-11 | 2016-10-12 | Schneider Electric Usa Inc | SELF ALIGNMENT POWER CONNECTION SYSTEM HAVING POSITIVE LOCK CONNECTION |
| US9137925B2 (en) * | 2013-05-08 | 2015-09-15 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat sink for contactor in power distribution assembly |
| US9966741B2 (en) * | 2014-03-31 | 2018-05-08 | Schneider Electric USA, Inc. | Integrated connector for backplane of a draw out breaker chassis |
| JP2016018924A (ja) * | 2014-07-09 | 2016-02-01 | 矢崎総業株式会社 | 半導体遮断器の放熱構造 |
| EP2983261A1 (en) * | 2014-08-04 | 2016-02-10 | ABB Technology AG | Bus bar with integrated heat pipe |
| WO2016176204A1 (en) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | Abb Technology Ag | Modular electrical devices and methods for assembling and mounting the same |
| US9493083B1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-11-15 | Delphi Technologies, Inc. | Electrical plug adapter |
| US10292310B2 (en) * | 2016-12-22 | 2019-05-14 | Eaton Intelligent Power Limited | Thermally conductive assemblies with wedge blocks for contact heat conduction suitable for electrical devices such as load centers |
| WO2019197042A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Abb Schweiz Ag | Arrangement for connecting a circuit breaker to a conducting layer of a laminated busbar and switchgear comprising such an arrangement |
| US11355902B2 (en) * | 2019-01-28 | 2022-06-07 | TE Connectivity Services Gmbh | Power connector for a bus bar |
| EP3742461B1 (en) | 2019-05-20 | 2022-02-23 | ABB Schweiz AG | Cooling apparatus for a medium voltage or high voltage switchgear |
| JP2021086907A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | ナブテスコ株式会社 | 航空機用の電子機器 |
| US11158998B1 (en) * | 2020-04-27 | 2021-10-26 | Abb Schweiz Ag | Heat sink for power supply panel |
| EP4036947A1 (en) | 2021-01-27 | 2022-08-03 | ABB Schweiz AG | An electric pole part apparatus |
| CN116321911A (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-23 | 泰连服务有限公司 | 用于汇流排组件的冷却剂系统 |
| US20230411936A1 (en) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | Schneider Electric USA, Inc. | Expander kit for installing small frame circuit breakers in electrical distribution devices designed for large frame circuit breakers |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3662137A (en) * | 1970-01-21 | 1972-05-09 | Westinghouse Electric Corp | Switchgear having heat pipes incorporated in the disconnecting structures and power conductors |
| US3728585A (en) * | 1972-06-12 | 1973-04-17 | Gen Electric | Electric switchboard assembly with bus bar heat pipe means |
| US3778680A (en) * | 1972-09-26 | 1973-12-11 | D Vaneerden | High amperage switch apparatus with resiliently mounted fluid cooled terminals |
| US4005297A (en) * | 1972-10-18 | 1977-01-25 | Westinghouse Electric Corporation | Vacuum-type circuit interrupters having heat-dissipating devices associated with the contact structures thereof |
| US4650939A (en) * | 1986-01-24 | 1987-03-17 | Westinghouse Electric Corp. | Vacuum circuit interrupter having heat exchanger for temperature control |
| US4830630A (en) * | 1988-08-22 | 1989-05-16 | Hilliard Dozier | Hermetically sealed electrical terminal |
| JP2004095530A (ja) * | 2002-06-20 | 2004-03-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | パイプブスバー、その絶縁被覆方法及び絶縁被覆構造 |
| ITBG20030059A1 (it) * | 2003-12-17 | 2005-06-18 | Abb Service Srl | Dispositivo di connessione di barre conduttrici ad apparecchiature di un quadro elettrico. |
| US6986383B2 (en) * | 2004-03-30 | 2006-01-17 | Hul-Chun Hsu | End surface structure of a heat pipe for contact with a heat source |
| IT1395698B1 (it) * | 2009-05-28 | 2012-10-19 | Abb Spa | Dispositivo di raffreddamento per un interruttore, ed interruttore comprendente tale dispositivo. |
| IT1395697B1 (it) * | 2009-05-28 | 2012-10-19 | Abb Spa | Trasformatore di corrente, dispositivo di protezione comprendente tale trasformatore, e relativo interruttore |
-
2009
- 2009-05-28 IT IT000030A patent/ITBG20090030A1/it unknown
-
2010
- 2010-04-26 EP EP10160990.7A patent/EP2256767B1/en active Active
- 2010-04-26 ES ES10160990.7T patent/ES2603223T3/es active Active
- 2010-05-27 CN CN201010190629.9A patent/CN101901725B/zh active Active
- 2010-05-27 US US12/788,873 patent/US8339773B2/en active Active
- 2010-05-27 BR BRPI1001574-4A patent/BRPI1001574B1/pt active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101901725A (zh) | 2010-12-01 |
| BRPI1001574A2 (pt) | 2011-07-26 |
| EP2256767A3 (en) | 2012-08-29 |
| EP2256767A2 (en) | 2010-12-01 |
| EP2256767B1 (en) | 2016-08-24 |
| BRPI1001574B1 (pt) | 2019-07-02 |
| CN101901725B (zh) | 2014-09-10 |
| US20100304590A1 (en) | 2010-12-02 |
| US8339773B2 (en) | 2012-12-25 |
| ITBG20090030A1 (it) | 2010-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2603223T3 (es) | Tubo de calor para terminal de disyuntor | |
| US8169775B2 (en) | Cooling device for a circuit breaker and circuit breaker comprising such device | |
| TW200406964A (en) | Insulating gas-filled switch gear | |
| RU2650183C2 (ru) | Охлаждающее устройство для электрического устройства и электрическое устройство, в частности автоматический выключатель, содержащий такое охлаждающее устройство | |
| CN109994347B (zh) | 一种防短路的可恢复熔断器 | |
| EP2670006A1 (en) | Plug-in type bus bar | |
| ES2493071T3 (es) | Dispositivo de protección de circuito para sistemas fotovoltaicos | |
| JP6292994B2 (ja) | 回路遮断器 | |
| CN102280832B (zh) | 箱式固定式高压开关柜 | |
| ES2257080T3 (es) | Dispositivo de conmutacion aislado por gas. | |
| JP5011045B2 (ja) | スイッチギヤ | |
| BR102013007028A2 (pt) | Dispositivo elétrico com isoladores | |
| ES2355747T3 (es) | Dispositivo eléctrico encapsulado modular para redes de distribución eléctrica. | |
| ES2864841T3 (es) | Dispositivo de conexión entre equipos eléctricos de alta tensión | |
| ES2468027T3 (es) | Un conector de polo para disyuntores en serie | |
| ES2381604T3 (es) | Conjunto de protección de un conmutador para sistemas de barras colectoras | |
| ES2764578T3 (es) | Poste desconectador para aparellaje aislado en gas | |
| CN102396126B (zh) | 冷却更好的电导体及具有至少一个该导体的气体绝缘变电站 | |
| JP7433080B2 (ja) | 引き出し可能タイプの改善された固体スイッチングデバイス | |
| ES2605486T3 (es) | Disposición modular para la construcción en función de la aplicación de instalaciones de circuitos de filtraje y de absorción, de compensación de potencia reactiva | |
| CN105762028B (zh) | 一种断路器的触臂和制造该触臂的方法 | |
| KR101433004B1 (ko) | 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반 | |
| WO2023100303A1 (ja) | 回路遮断器 | |
| JP2011036035A (ja) | 分電盤 | |
| KR200473205Y1 (ko) | 진공차단기 주회로부의 플렉시블 션트 |