ES2606178T3

ES2606178T3 - Dispositivo para un aparato de conmutación de exterior

Info

Publication number: ES2606178T3
Application number: ES12865712.9T
Authority: ES
Inventors: Pierre Couture
Original assignee: Hydro Quebec
Current assignee: Hydro Quebec
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: US9530583B2; WO2013106898A1; EP2805394A1; EP2805394B1; CN104170195A; JP5969050B2; CN104170195B; JP2015510661A; EP2805394A4; CA2863133A1; CA2863133C; US20150008030A1

Abstract

Un dispositivo (22) adecuado para un aparato de conmutación de exterior (21) de una línea de energía eléctrica, estando el aparato de conmutación (21) encerrado dentro de una carcasa (20), comprendiendo dicho dispositivo (22): - una pared (24) fabricada de material eléctricamente conductor capaz de bloquear los rayos del sol; - un conjunto de fijación (34) para la fijación de la pared (24) con respecto a la carcasa (20) en una posición para bloquear, al menos parcialmente, los rayos del sol que inciden sobre la carcasa (20) durante el día, teniendo el conjunto de fijación (34) por lo menos un espaciador (36) para separar la pared (24) con respecto a la carcasa (20), delimitando de este modo un hueco de aire entre la pared (24) y la carcasa (20); y estando el dispositivo (22) caracterizado por que el al menos un espaciador (36) está fabricado de material aislante y por que el dispositivo (22) comprende además al menos un conector eléctrico (26) para conectar eléctricamente la pared (24) a los circuitos del aparato de conmutación (21), situado dentro de la carcasa (20).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para un aparato de conmutacion de exterior Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a aparatos de conmutacion de exterior que se utilizan para monitorizar y controlar una linea de fase de un segmento de una linea de energfa electrica. Mas especificamente, la invencion se refiere a dispositivos para la proteccion de aparatos de conmutacion de exterior.

Descripcion de la tecnica anterior

Se conoce en la tecnica la patente US 7.235.900 B1 (Couture), concedida el 26 de junio de 2007, que describe un aparato de conmutacion y un procedimiento para variar la impedancia de una linea de fase de un segmento de una linea de energfa electrica, incluyendo la linea de fase n conductores. El aparato incluye, para cada uno de los conductores, un componente pasivo y un par de interruptores electromecanicos y electronicos, pudiendo el par de interruptores conectar y desconectar de manera selectiva el componente pasivo en serie con el conductor correspondiente, siendo los interruptores de cada par controlable de manera independiente. El aparato tambien incluye un dispositivo de deteccion para detectar las condiciones operativas actuales de la linea de fase, y un dispositivo de control para controlar cada par de interruptores de acuerdo con las condiciones operativas actuales. El documento EP 2 118 979 B1 se refiere a un dispositivo de transferencia de energfa electrica que comprende una carcasa cerrada. El documento US 2010/176814 A1 se refiere a un aparato y a un procedimiento para la monitorizacion de una linea de fase de una seccion de una linea de transmision de energfa electrica. El documento PCT/CA2008/001185 (Couture), publicada como WO/2008/154749, describe un aparato y un procedimiento para la monitorizacion de una linea de fase de una parte de una linea de transmision de energfa electrica. El aparato comprende un dispositivo de monitorizacion de un parametro de una linea de fase. El parametro es representativo de las condiciones operativas actuales de la linea de fase y tiene una velocidad de propagacion conocida. El aparato tambien comprende un dispositivo para generar una senal de deteccion de un evento cada vez que un parametro tiene un valor superior a un umbral, y para almacenar un tiempo de recepcion cuando se genera la senal de deteccion. El aparato tambien tiene un dispositivo para transmitir una senal representativa de una ubicacion geografica de la extremidad de la seccion y un dispositivo para localizar geograficamente el evento una vez que dos senales de deteccion consecutivas se generan a partir de la senal representativa de la ubicacion geografica, y en los tiempos de recepcion asociados con dos senales de deteccion.

El documento US 7.639.460 (Couture) describe un aparato de conmutacion que incluye un interruptor de vacfo conectado en serie con uno de los conductores en una linea de fase de una linea de energfa. Un motor controlable permite abrir y cerrar el interruptor de vacfo de forma selectiva. Un detector permite la deteccion de un parametro representativo de las condiciones operativas actuales de la linea de fase; y un controlador permite controlar el motor controlable de acuerdo con el parametro detectado por el detector.

El documento PCT/US2009/031826 (PETRENKO) publicado como WO2009123781, PCT/CN2008/072650 (GONG) publicado como WO2009/049544 y Us 6.018.152 (ALLAIRE et al.) describen todavfa otros dispositivos para su uso en lfneas de alta tension, con fines de deshielo. El documento titulado "The Method and Test of De-icing on Four Bundled-conductors by Leading Running Current into Various Sub-Conductors Combinations"1 de Zhang Zhijin, explica como se verifico el deshielo de conductores atados y probados llevando la corriente que se desplaza en varias combinaciones de subconductores.

Haciendo referencia a la figura 1, una porcion de una linea de alta tension 10 esta provista de aparatos de conmutacion de exterior 14. Cada linea de fase A, B, C, esta provista de un par de aparatos de conmutacion 14, montados espalda con espalda. Los pares aparatos de conmutacion 14 estan situadas en la misma torre 12, estando cada par de aparatos de conmutacion espalda con espalda 14 a un potencial diferente, siendo este potencial uno de la linea de fase A, B o C al que el par de aparatos 14 esta enganchado. Cada uno de los aparatos de conmutacion 14 incluye una carcasa que contiene los circuitos necesarios para monitorizar y controlar la linea de fase correspondiente. El suministro de energfa capacitiva y Zhang Zhijin, Bi Moagiang, Jiang Xingliang, Huang Haizhou, Hu Jianlin, Sun Ciaxin, "The Method and Test of De-icing on Four Bundled-conductors by Leading Running Current into Various Sub-Conductors Combinations", 14° Taller Internacional de estructuras de formacion de hielo atmosferico, Chongqing, China, 8-13 de mayo de 2011, antenas de voltfmetro 16 estan conectados al haz de conductores de fase, fuera de los aparatos de conmutacion 14 y, por lo tanto, estan expuestos a los rayos del sol y al mal tiempo.

Haciendo referencia a la figura 2, se muestra uno de los aparatos de conmutacion 14 de la tecnica anterior de la figura 1. Durante el dfa, los rayos del sol golpean directamente a la carcasa 20 del aparato de conmutacion 14, calentando de este modo el aparato 14. Este calor puede causar el desgaste prematuro de los circuitos electricos y electronicos que contiene. Esta configuracion requiere el uso de aislamiento termico dentro de la carcasa 20 del aparato de conmutacion 14, para limitar las transferencias de calor en los circuitos internos del aparato 14.

El aparato de conmutacion 14 esta provisto de un modulo de pararrayos y una antena capacitiva externa 16. La antena 16 esta vinculada a la parte interior del aparato de conmutacion a traves de conectores de conexion de paso

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axial, y los cables 18. La antena capacitiva 16 se puede utilizar para la generacion de energfa al aparato de conmutacion 14, y para medir el potencial de la lfnea de fase. Tambien requiere el uso de cables 18, que pueden estar aislados, para tensiones intermedias del orden de 1 a 10 kV, para poder conectar la antena capacitiva y el voltfmetro al aparato de conmutacion. Estos cables 18 estan expuestos a radiacion ultravioleta, y al mal tiempo tal como tormentas de nieve y hielo, que pueden danarlos.

Se cree que hay una necesidad de aparatos de conmutacion de refrigeracion de exterior, asf como para llevar una senal electrica dentro de la carcasa de un aparato de conmutacion de exterior de manera mas eficiente.

Sumario de la Invencion

Un objeto de la presente invencion es proporcionar un dispositivo que aborde la necesidad mencionada.

La presente invencion proporciona un dispositivo para un aparato de conmutacion de exterior de una lfnea de energfa electrica. El aparato de conmutacion esta encerrado dentro de una carcasa. El dispositivo comprende:

- una pared fabricada de material electricamente conductor capaz de bloquear los rayos del sol;

- un conjunto de fijacion para la fijacion de la pared con respecto a la carcasa en una posicion para bloquear,

al menos parcialmente, los rayos del sol que golpean la carcasa durante el dfa, teniendo el conjunto de

fijacion por lo menos un espaciador fabricado de material aislante para separar la pared con respecto a la carcasa, delimitando de este modo un espacio de aire entre la pared y la carcasa; y

- al menos un conector electrico para conectar electricamente la pared a los circuitos del aparato de

conmutacion, que esta situada dentro de la carcasa.

Preferiblemente, el al menos un espaciador comprende varios espaciadores.

Preferiblemente, la pared comprende varias secciones, estando cada seccion de la pared separada de la carcasa mediante al menos uno de los espaciadores.

Preferiblemente, las secciones estan curvadas para formar una pared de forma cilfndrica para encerrar el aparato de conmutacion.

Preferiblemente, el conjunto de fijacion comprende nervios curvados conectados respectivamente a las porciones internas de las secciones de la pared de forma cilfndrica por medio de los espaciadores, de manera que las secciones de la pared estan electricamente aisladas de los nervios. El conjunto de fijacion tambien incluye bisagras conectadas a extremos de los nervios para que el dispositivo forme una estructura articulada capaz de moverse entre una posicion cerrada donde la estructura articulada tiene una forma cilfndrica para encerrar el aparato que tiene los nervios en contacto con la carcasa, y una posicion abierta.

Preferiblemente, cada uno del al menos un conector electrico comprende una conexion de paso radial que se puede montar a traves de la carcasa del aparato de conmutacion.

Preferiblemente, cada uno del al menos un conector electrico comprende una conexion de paso axial que se puede montar a traves de la carcasa del aparato de conmutacion.

Preferiblemente, cada uno de los espaciadores comprende una varilla aislante que se extiende radialmente entre la estructura en forma cilfndrica y la pared.

Preferiblemente, cada seccion de la pared tiene una extremidad, en al menos un lado de la pared en forma cilfndrica, siendo la extremidad curvada para formar un anillo de corona en el lado de la pared en forma cilfndrica.

Preferiblemente, el dispositivo se utiliza en combinacion con el aparato de conmutacion de exterior, en el que los circuitos del aparato de conmutacion de exterior comprenden un suministro de potencia que tiene una entrada conectada a la pared mediante el al menos un conector electrico, y una salida para la alimentacion del aparato de conmutacion.

Preferiblemente, el dispositivo se utiliza en combinacion con el aparato de conmutacion de exterior, en el que los circuitos del aparato de conmutacion comprenden un voltfmetro que tiene una entrada conectada a la pared a traves del al menos un conector electrico, y una salida para generar una senal representativa de una tension en una fase de la lfnea de energfa electrica.

Preferiblemente, la pared tiene en su parte superior un espacio de aire longitudinal que separa dos secciones adyacentes de la pared, comprendiendo el dispositivo una cubierta longitudinal montado encima del espacio de aire longitudinal.

Preferiblemente, la pared esta provista de al menos dos aberturas, siendo una de las aberturas mas alta que la otra abertura para permitir que una corriente de conveccion de aire circule a traves de las al menos dos aberturas.

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Preferiblemente, cada seccion de la pared esta aislada electricamente entre si, y el al menos un conector electrico comprende varios conectores electricos conectados respectivamente a las secciones de la pared.

Preferiblemente, la pared esta aislada electricamente entre si, y el al menos un conector electrico comprende varios conectores electricos conectados respectivamente a las secciones de la pared.

Preferiblemente, la cubierta longitudinal esta aislada electricamente de las secciones de la pared, y el al menos un conector electrico comprende un conector electrico conectado a la cubierta longitudinal. Preferiblemente, la cubierta longitudinal es curvada, estando la porcion curvada tambien aislada electricamente de las secciones de la pared.

La invencion se refiere tambien a una torre para una lfnea de energfa electrica que tiene por lo menos dos lfneas de fase. La torre comprende un bastidor y, para cada una de la lfnea de fase, un dispositivo como se describe anteriormente, en combinacion con el aparato de conmutacion de exterior para formar un modulo de conmutacion. Cada modulo de conmutacion esta separado entre si, comprendiendo tambien la torre al menos una pantalla conductora montada en el bastidor y que se coloca ffsicamente entre dos modulos de conmutacion adyacentes.

La invencion se entendera mejor a partir de la lectura de la descripcion no restrictiva que sigue de una realizacion preferida de la misma, y al referirse a los dibujos adjuntos.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista parcial en perspectiva de una torre de anclaje, provista de aparatos de conmutacion espalda con espalda, de acuerdo con la tecnica anterior.

La figura 2 es una vista lateral en perspectiva de un aparato de conmutacion dentro de su entorno, de acuerdo con la tecnica anterior.

La figura 3A es una vista en perspectiva de un dispositivo de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, en su entorno. La figura 3B es una vista superior del dispositivo de la figura 3A, que se muestra parcialmente, en su entorno. La figura 3C es una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 3A, que se muestra parcialmente.

La figura 4A es una vista en perspectiva superior de un dispositivo en una configuracion cerrada, de acuerdo con una realizacion preferida. La figura 4B es una vista frontal del dispositivo de la figura 4A.

La figura 5A es una vista en perspectiva superior del dispositivo en una configuracion abierta, de acuerdo con una realizacion preferida. La figura 5B es una vista frontal del dispositivo de la figura 5A.

La figura 6 es una vista lateral parcial de un dispositivo de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, en su entorno.

La figura 7A es una vista lateral en despiece de un conector del dispositivo, de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion. La figura 7B es una vista lateral del conector de la figura 7A, que se muestra montado. La figura 7C es una vista lateral en seccion transversal de la Figura 7B, tomada a lo largo de la lfnea 7C-7C.

La figura 8A es una vista en perspectiva de un dispositivo de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, en su entorno. La figura 8B es una vista superior del dispositivo de la figura 8A, que se muestra

parcialmente, en su entorno. La figura 8C es una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 8A, que se

muestra parcialmente. La figura 8D es una vista lateral en seccion transversal, tomada a lo largo de la lfnea 8D- 8D de la figura 8B.

La figura 9A es una vista en perspectiva de dos dispositivos de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, en su entorno. La figura 9B es una vista superior del dispositivo de la figura 9A, que se muestra

parcialmente, en su entorno. La figura 9C es una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 9A, que se

muestra parcialmente. La figura 9D es una vista lateral en seccion transversal, tomada a lo largo de la lfnea 9D- 9D de la figura 9B. La figura 9E es una vista en perspectiva de un componente del dispositivo de la figura 9A. La figura 9F es una vista en perspectiva de otro componente del dispositivo de la figura 9A.

La figura 10 es una representacion esquematica de un dispositivo, de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, en su entorno.

La figura 11 es otra representacion esquematica de un dispositivo, de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, en su entorno.

La figura 12 es una vista parcial en perspectiva de una torre para una lfnea de energfa electrica, de acuerdo con una de realizacion preferida de la invencion, en su entorno.

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Descripcion detallada de los dibujos

En la siguiente descripcion, las caracterfsticas similares en los dibujos se les han dado numeros de referenda similares. Para preservar la claridad, ciertos elementos pueden no estar identificados en algunas figuras si ya estan identificados en una figura anterior.

Haciendo referencia a las figuras 3A, se muestra una carcasa 20 rodeada por un dispositivo 22. La carcasa 20 es para encerrar un aparato de conmutacion de exterior. La funcion de la carcasa 20 es similar a la utilizada para el aparato de conmutacion 14 de las figuras 1 y 2. La carcasa 20 tambien puede indicarse como un armazon. la carcasa 20 es para contener los componentes y los circuitos del aparato de conmutacion, necesarios para el control y para monitorizar una lfnea de fase de una lfnea de energfa electrica. Estos circuitos internos y los interruptores electricos que usualmente parten del aparato de conmutacion no se muestran en las figuras 3A a 9D, por motivos de claridad. El dispositivo 22 incluye una pared 24 fabricada de un material electricamente conductor capaz de bloquear los rayos del sol. El material puede ser de metal, por ejemplo. La pared 24 tambien puede indicarse como una pantalla conductora o antena. El dispositivo 22 incluye al menos un conector electrico 26 para conectar electricamente la pared 24 a los circuitos del aparato de conmutacion, sutuados dentro de la carcasa. En el presente caso, la carcasa 20 del aparato de conmutacion esta provisto de anillos de corona 28 en ambas extremidades. Los anillos de corona 28 estan conectados electricamente a la carcasa 20. La forma redondeada de los anillos de corona 28 permite ventajosamente cambiar la forma del campo electrico en la periferia de la carcasa 20, extendiendose hacia fuera, para evitar o al menos reducir la descarga de corona. El dispositivo 22 esta provisto de dos cubiertas longitudinales 30 en cada lado del gancho 32 del aparato. Las cubiertas 30 sirven como sombreros de proteccion contra la climatologfa.

En las figuras 3B y 3C, el dispositivo 22 se muestra en torno a la carcasa 20, donde uno de los anillos de corona 28 se ha eliminado, para ver mejor algunos de los componentes del dispositivo 22 que de otro modo quedarfan ocultos. Una de la cubierta longitudinal 30 tiene tambien que retirase para ver como el dispositivo 22 esta fijado a la carcasa 20. El dispositivo 22 incluye un conjunto de fijacion 34 para la fijacion de la pared 24 con respecto a la carcasa 20 en una posicion de bloqueo, al menos parcialmente, de los rayos del sol que golpean la carcasa 20 durante el dfa. El conjunto de fijacion 34 tiene al menos un espaciador 36 fabricado de material aislante, para separar la pared 24 con respecto a la carcasa 20, delimitando de este modo un espacio de aire 38 entre la pared 24 y la carcasa 20.

Todavfa con referencia a las figuras 3B y 3C, la pared 24 esta formada por tres secciones de pared 40. Cada seccion 40 esta conectada a un conector 26, que incluye a su vez una conexion de paso radial 52, montada a traves de la carcasa 20 del aparato de conmutacion. Como se muestra en la figura 3A y 3C, cada seccion de pared 40 esta provista de un conector 26 que incluye una conexion de paso radial 52. Cuando se hace referencia al conector 26, se pretende referirse a la totalidad de los componentes para conectar electricamente la pared 24 del dispositivo 22 a los circuitos situados en el interior del aparato de conmutacion. Como tal, en el caso ilustrado, cada conector 26 incluye una conexion de paso radial 52. Tambien hay que senalar que la pared 24 puede estar formada de una, dos o varias secciones de pared. En el caso ilustrado, la pared 24 esta formada por tres secciones de pared 40. Cada seccion 40 de la pared 24 esta aislada electricamente entre si, estando los conectores electricos 26 conectados, respectivamente, a las secciones 40 de la pared 24. En otras palabras, cada seccion 40 esta provista de su propio conector 26. Esta realizacion que se muestra en las figuras 3A a 3C esta particularmente adaptada para un aparato de conmutacion para el que un anillo de corona 28 esta situado en las extremidades de la carcasa 20.

Como se muestra mejor en las figuras 3B y 3C, la pared 24 tiene en su porcion superior un espacio longitudinal 58 que separa dos secciones adyacentes 40 de la pared 24. La cubierta longitudinal 30 esta montada por encima del espacio 58, para evitar que el hielo, la nieve o la lluvia penetren dentro de la pared 24. La cubierta electricamente conductora 30 esta montada preferiblemente sobre los espaciadores aislantes 36, similares a los utilizadas para separar la pared 24 de la carcasa 20.

Haciendo referencia a las figuras 4A y 4B, el dispositivo 22 se muestra en solitario, sin el aparato de conmutacion. El dispositivo 22 incluye varias secciones de pared 40, y tambien varios espaciadores 36. Cada seccion 40 incluye al menos un espaciador 36, de manera que, cuando el dispositivo esta instalado alrededor de un aparato de conmutacion, cada seccion esta separada del aparato. En el presente caso, la pared 24 esta formada por tres secciones 40. Las secciones son curvadas, para formar la pared 24 de forma cilfndrica, para encerrar el aparato.

Mediante la division de la pared 24 en dos o mas secciones 40, se crean espacios o huecos 39 entre cada segmento 40. Cuando el dispositivo 22 esta instalado en el aparato, y el aparato esta en funcionamiento, se genera calor mediante el propio aparato, o por los rayos del sol que golpean la superficie expuesta de la pared 24 durante el dfa. El aire caliente que llena el espacio 38 entre la carcasa 20 del aparato y la superficie interior de la pared 24 se movera hacia arriba y saldra del espacio 39 situado en la parte superior y en los lados del dispositivo, entre dos segmentos 40. Este movimiento del aire caliente crea una corriente de conveccion que extraer el aire frfo exterior para entrar a traves de los huecos o espacios 39 situados en la parte inferior del dispositivo 20 y a traves de las aberturas 56. Esta circulacion de aire alrededor del aparato ventajosamente lo enfriara, lo que reducira ventajosamente el desgaste de los componentes electricos y electronicos del aparato de conmutacion, que puede ocurrir cuando se opera en entornos de alta temperatura. Por supuesto, en otras realizaciones, se puede considerar tener la pared 24 formada de una sola seccion 40. En este caso, la pared se proporciona con al menos dos

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aberturas 56, tal como se muestra en la figura 4A, siendo una mayor que la otra, para permitir que la corriente de conveccion de aire circule a traves de las aberturas. Las aberturas 56 pueden adoptar la forma de una pluralidad de aberturas, o de una sola ranura longitudinal que se extiende a lo largo de la longitud de la pared. Cabe senalar que las aberturas 56 tambien son utiles para el agua de drenaje.

Haciendo referencia a las figuras 3C, 4A y 4B, y tambien a las figuras 5A y 5B, el conjunto de fijacion 34 incluye nervios curvados 42. Cada nervio 42 esta conectado a una porcion interna de las secciones 40 de la pared en forma cilfndrica 40 por medio de los espaciadores 36. Como puede apreciarse, en esta estructura, las secciones 40 de la pared 24 estan aisladas electricamente de los nervios 42. Algunos de los nervios 42 incluyen una brida 48, que tambien se puede denominar como un pie de sujecion, para simplificar la fijacion del dispositivo 22 alrededor del aparato. Como se muestra mejor en la figura 3C, un lado de los nervios curvados 42 esta unido o fijado a la carcasa 20 del aparato, y el otro lado de los nervios se proporciona con los espaciadores 36 montados en el mismo. En uso, la pared 24 rodea el aparato mientras esta aislada electricamente del mismo, flotando por lo tanto a un potencial diferente. Todavfa con referencia a la figura 3C, la placa semicircular 23 situada en la parte superior de la carcasa 20, que es parte del aparato de conmutacion, tambien se proporciona con los espaciadores 37, que son en este caso necesarios para el aislamiento de la cubierta 30 de la carcasa 20.

Volviendo a las figuras 4A, 4B, 5A y 5C, el conjunto de fijacion 34 incluye unas bisagras 44 conectadas a los extremos de los nervios 42, de manera que el dispositivo forma una estructura articulada 46 capaz de moverse entre una posicion cerrada, como se muestra como en las figuras 4A y 4B, y una posicion abierta, como se muestra en las figuras 5A y 5B. En la posicion de cierre, la estructura articulada 46 tiene una forma cilfndrica para encerrar el aparato, y los nervios estan situados en el lado interior de la estructura 46, de manera que cuando el dispositivo esta instalado en torno a la carcasa, los nervios contactan con la superficie exterior de la carcasa. Al tener una estructura articulada 46 capaz de moverse desde la posicion cerrada a la posicion abierta, permite que el dispositivo 20 sea instalado alrededor o retirado del aparato de conmutacion mas rapida y convenientemente.

Con referencia ahora a la figura 6, un conector 26 del dispositivo se muestra con mayor detalle. En esta realizacion, el conector 26 incluye una conexion de paso radial 52, que se puede montar a traves de la carcasa 20 del aparato de conmutacion. Como puede apreciarse, la porcion conductora de la conexion de paso radial 52 no hace contacto con la carcasa 20. Esta destinada a conectarse a circuitos del aparato de conmutacion, como se describira mas en detalle mas adelante en la descripcion. El uso de una conexion de paso radial 52 tiene la ventaja de que oculta la mayor parte del conector 26 dentro de la pared 24, que lo protege de los rayos del sol, la lluvia, la nieve o el hielo, que de otro modo pudieran danarlo. Otra ventaja de usar una conexion de paso radial 52 es que facilita el desmontaje del dispositivo de todo el aparato de conmutacion. La carcasa 20 esta provista de un blindaje 54 electricamente conductor que actua como un blindaje electromagnetico.

Los dos espaciadores 36 que se muestran incluyen cada uno una varilla aislante 50, que se extiende radialmente entre la estructura en forma cilfndrica del conjunto de sujecion 34 y la pared 40. Las varillas de aislamiento 50 estan provistas de varios platos, para aumentar la distancia de fuga entre la pared 24 y la carcasa 20, para evitar la formacion de arcos electricos.

Con referencia ahora a las figuras 7A a 7C, se muestran los componentes que forman una conexion de paso radial 52. La conexion de paso radial 52 incluye dos porciones 60, 62, una 60 para el montaje en el lado exterior de la carcasa 20, y la otra 62 para el montaje en el lado interior de la carcasa, donde se encuentran los componentes electricos y electronicos del aparato. En este caso, un conector macho 66 con los aisladores 64 se proporciona en la porcion 60, un conector hembra 74 con los aisladores 64 se proporciona en la porcion 62. La conexion de paso radial 52 tambien incluye una pantalla de conexion a tierra 68, una cubierta 70, una cubierta de polfmero aislante 72 y juntas toricas 76.

Con referencia a la figura 8A, se muestra otra realizacion del dispositivo 20. En esta realizacion, la pared en forma cilfndrica 24 esta curvada en el extremo de al menos un lado, para formar un anillo de corona 78. En el caso ilustrado, la extremidad de cada seccion 40 esta curvada en el anillo de corona 78, asf como las extremidades de la cubierta longitudinal 30. Tener la parte del anillo de corona 78 de la pared 40, en lugar de la parte de la carcasa 20, aumenta la superficie de la pared 24 del dispositivo 22, estando el anillo de corona 78 aislado electricamente de la carcasa 20. Cuando una parte del dispositivo 22, el anillo de corona 78 no solo reduce los casos de descarga de corona, que tambien permite aumentar el area de las secciones de pared 40, aumentando asf la capacidad del dispositivo 22 para generar energfa cuando se utiliza como parte de un circuito de fuente de alimentacion capacitiva.

En las figuras 8B a 8D, el anillo de corona 78 en un lado del dispositivo 22 se ha eliminado, con el fin de ver mejor los componentes del dispositivo 22 que de otro modo quedarfan ocultos. En la figura 8C, la cubierta longitudinal 30 tambien ha ser eliminado en la parte trasera del dispositivo 22. Con referencia a las figuras 8A a 8D, el anillo de corona 78 es parte integral de la seccion de pared 40, donde la hoja de metal que forma la seccion 40 se dobla y se curva para formar el anillo de corona 78. Alternativamente, tambien se puede considerar usar hojas curvadas separadas, de metal fijado en la extremidad de la seccion de pared 40. Las cubiertas longitudinales 30 estan aisladas electricamente de las secciones de pared 40. En este caso, la cubierta longitudinal 30 esta separada por espaciadores de aislamiento 36 de la carcasa 20, y se puede utilizar como una seccion de pared adicional, proporcionando un conector desmontable a traves de la carcasa y que puede conectarse a los circuitos del aparato

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de conmutacion.

Con referencia a la figura 9A, dos aparatos de conmutacion se muestran en una configuracion de espalda con espalda. Un dispositivo 22 se proporciona alrededor de la carcasa de cada uno de los aparatos. En otras palabras, cada aparato esta provisto de su propio dispositivo 22. Como se ilustra, el dispositivo 22 mas delantero incluye una pared 24 formada mediante al menos dos secciones de pared 40. Cada seccion de pared 40 tiene dos extremidades, una extremidad interior situada cerca de una placa de conexion 80 que es comun a ambos aparatos de conmutacion, y un extremo exterior. El extremo exterior de cada seccion de pared 40 esta curvada, formando un anillo de corona 78 en el lado exterior de la pared de forma cilfndrica 24. El dispositivo 22 tambien esta provisto de una cubierta longitudinal 30, para proteccion contra la meteorologfa.

Todavfa con referencia a la figura 9A, pero tambien a la figura 9C, 9E y 9F, en la que el dispositivo 22 se muestra con la cubierta longitudinal 30 eliminada, cada seccion de pared 40 esta provista de un conector 82. En este caso, las tres porciones curvadas de las tres secciones de pared 40 estan conectadas a los conectores 82. Diferentes alternativas pueden considerarse para conectar los conectores 82 a las secciones de pared 40. En el caso ilustrado, los cables de terminacion de los conectores 82 son simplemente curvados y se pueden unir a las secciones de pared 40 con un tornillo. Otra alternativa puede consistir en la fijacion de los cables en el extremo exterior de cada conector 82 a un tornillo que se puede atornillar en las correspondientes secciones de pared 40.

Como se muestra en las figuras 9A a 9F, el conector 82 incluye un tubo de paso axial 84, que permite la transmision de la senal de corriente y la tension electrica de cada una de las secciones 40 a los circuitos del aparato de conmutacion, que no se muestra para no cargar las figuras. Las tres secciones de pared 40 estan conectadas cada una a un conector 82 correspondiente, proporcionando redundancia de la senal de corriente y la tension electrica. Otra ventaja de esta configuracion es que permite instalar y desinstalar el dispositivo 22 con mas facilidad, sin tener que retirar los conectores 82 de la placa frontal de la carcasa 20, como se muestra mejor en la figura 9C. Cabe senalar que las conexiones de paso 86 son para la conexion a los cuatro conductores de la lfnea de fase electrica, y no forman parte del dispositivo 22.

Volviendo a las figuras 9A y 9D, la cubierta longitudinal 30 tambien tiene su extremidad exterior curvada. La cubierta longitudinal 30 esta aislada electricamente de las secciones de pared 40. Ademas de tener un conector electrico 82 conectado a cada seccion de pared 40, otro conector electrico 82 tambien esta conectado a la cubierta 30. Una antena GPS 88 y una antena inalambrica 89 tambien se puede proporcionar en el aparato de conmutacion, transmitiendose sus respectivas senales a los circuitos situados en el interior de la carcasa 20, a traves del tubo de paso axial 84, como se muestra mejor en la figura 9D.

Haciendo referencia a las figuras 9E, se muestra con mayor detalle la antena GPS 88, la antena inalambrica 89 y el conector 82 que se puede conectar a la cubierta electricamente conductora 30. Debe tenerse en cuenta que el conector 82 incluye todos los componentes necesarios para conectar la cubierta electricamente conductora 30 a los circuitos situados en el interior del aparato de conmutacion (no mostrado en esta figura). El conector 82 incluye un cable 114 que se puede conectar a la cubierta 30, que pasa a traves de un tubo de paso 84. Un aislante 104 se proporciona como la senal de tension transmitida por este cable 114 es de alta tension. El cable 114 sale del tubo de paso 84 como un cable aislado 110, que se puede conectar a los circuitos del aparato de conmutacion. Los cables aislados 106 y 108 son, respectivamente, para la antena de GPS 88 y la antena inalambrica 89.

Con referencia ahora a la figura 9F, se muestran tres conectores 82. Cada conector 82 incluye un cable 116, que puede conectarse a una seccion de pared correspondiente del dispositivo. Unos aisladores 104 se utilizan, ya que la senal de tension transmitida por los cables 116 es de alta tension. Los cables 116 pasan a traves de un tubo de paso axial 84, que sale como cables aislados 112.

Haciendo referencia a la figura 10, se muestra un dispositivo montado alrededor de la carcasa 20 de un aparato de conmutacion 21. Una de las secciones de pared 40 del dispositivo esta conectada a los circuitos del aparato de conmutacion 21 con un conector 26. Las conexiones de paso axiales de haz 86 son para la conexion del conductor electrico de la lfnea de fase electrica al interior del aparato de conmutacion 21. En esta configuracion, los circuitos del aparato de conmutacion 21 incluyen una fuente de alimentacion 90, que tiene una entrada conectada a la pared 24 a traves del conector 26, y una salida, que puede ser utilizada para alimentar el aparato de conmutacion 21. La fuente de alimentacion 90 tambien esta conectada a la carcasa 20 del aparato de conmutacion 21. C1 representa la capacitancia entre la seccion de pared conductora 40 del dispositivo, y la carcasa 20 del aparato de conmutacion 21. C2 representa la capacitancia entre la pared conductora 24 y los demas elementos que la rodean, que pueden incluir el suelo, el cable de conexion tierra, la torre y/o las otras fases de la lfnea. La seccion de pared 40 del dispositivo se utiliza, por lo tanto, como parte de una fuente de alimentacion capacitiva, actuando la pared como una antena capacitiva. Preferiblemente, la pared 24 esta formada de al menos dos secciones de pared 40, y preferiblemente todas las secciones de pared 40 estan conectadas a la fuente de alimentacion 90, para proporcionar redundancia para alimentar el aparato de conmutacion 21. Tambien se puede considerar conectar solo una o dos de las secciones de pared 40.

Ahora con referencia a la figura 11, se muestra un dispositivo montado alrededor de la carcasa 20 de un aparato de conmutacion 21. En este caso, los circuitos del aparato de conmutacion 21 incluyen un voltfmetro 92 que tiene una

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entrada conectada a una de las secciones de pared 40 a traves de dicho al menos un conector electrico 26, y una salida para generar una senal representativa de una tension de una fase de la linea de alimentacion electrica. El voltfmetro tambien esta conectado a la carcasa 20 del aparato de conmutacion 21. Como puede apreciarse, la seccion de pared 40 del dispositivo puede ser parte del divisor de potencial capacitivo, que se puede utilizar para deducir el potencial de la linea de energia electrica en la que esta montado el aparato de conmutacion 21. Al igual que para la fuente de alimentacion 90, la pared 24 esta formada preferiblemente por al menos dos secciones de pared 40, estando todas las secciones conectadas al voltfmetro 92, para proporcionar redundancia para medir la tension del aparato 21. Por supuesto, tambien se puede considerar conectar solo una o dos de las secciones de pared 40.

Con referencia ahora a la figura 12, se muestra una torre 94 para una linea de energia electrica. La linea de alimentacion tiene al menos dos lfneas de fase, y en el presente caso, tres lfneas A, B y C estan soportadas por la torre 94 a traves de los aisladores. La torre 94 incluye un bastidor 96. Para cada una de las lfneas de fase A, B o C, se utiliza un dispositivo 22 en combinacion con un aparato de conmutacion de exterior 21, formando juntos un modulo de conmutacion 98. En el presente caso, los modulos de conmutacion 98 estan en una configuracion de espalda con espalda. Cada modulo de conmutacion 98 esta separado entre sf. En otras palabras, los modulos de conmutacion 98 de cada linea de fase estan separados entre sf. La torre 94 tambien incluye al menos una pantalla conductora 100, montada en el bastidor 96 y se coloca ffsicamente entre dos modulos de conmutacion adyacentes 98. Preferiblemente, un modulo de pararrayos 102 se utiliza en combinacion con el modulo de conmutacion 98. El uso de pantallas 100 entre los modulos 98 de cada linea de fase ventajosamente permite definir mejor el electrodo de conexion a tierra, que puede variar segun las condiciones climaticas. Por ejemplo, el electrodo de conexion a tierra sera diferente en funcion de si hay nieve en el suelo o si el suelo esta mojado. La colocacion de una pantalla conductora 100 entre los modulos de conmutacion 98 permite definir mejor el electrodo de conexion a tierra, reduciendo la influencia de factores tales como nieve o lluvia en el suelo cerca de la torre 94, para la seccion de pared correspondiente frente a la pantalla conductora 100.

Como se puede apreciar, y con referencia a las figuras 3A a 12, el dispositivo 22 segun la invencion es para montarse alrededor de un aparato de conmutacion 21. El dispositivo 22 proporciona una pared 24, o pantalla conductora, que esta montado en el aparato 21 con los espaciadores 36. Al proporcionar la pared 24 con las aberturas 56, o mediante segmentacion, o dividirla en segmentos 40, preferiblemente en la parte superior y en ambos lados, la corriente de conveccion puede generarse gracias a las aberturas 56, o a los huecos 39 situados entre los segmentos adyacentes. Esta corriente de conveccion es accionada por cualquiera de uno del calentamiento de la pared 24 golpeada con rayos del sol, o mediante el calentamiento del aparato de conmutacion 21. El aire exterior aspirado dentro de la pared 24, circula alrededor de la carcasa 20 en el espacio 38 entre la pared 24 y la carcasa 20, y enfrfa el aparato de conmutacion 21 y el dispositivo 22.

Ademas, si la pared 24 esta fabricada de un material conductor, tal como metal, y si los espaciadores 36 estan fabricados de un material electricamente aislante, el dispositivo 22 "flotara" en un potencial dado con respecto al aparato de conmutacion 21. El uso de conectores 26 permite la conexion de los segmentos 40 de la pared 24 dentro del aparato de conmutacion 21. Gracias a los conectores 26, una senal de la tension electrica y de la corriente de las secciones de pared 40 puede transmitirse al circuito electrico o electronico apropiado del aparato 92, para medir el potencial de las secciones de pared 40 y, por lo tanto, para deducir el potencial de la linea de energia en la que el aparato de conmutacion 21 esta enganchado. Las secciones de pared 40 del dispositivo 22 tambien se pueden utilizar como fuente de alimentacion capacitiva 90, generando energia para su uso mediante el aparato 21. Las secciones de pared 40 y los espaciadores 36 tambien se pueden montar sobre soportes articulados 34, tal como para facilitar el montaje del dispositivo 22 alrededor del aparato de conmutacion 21. Tambien se puede considerar que anadir una rejilla o malla 100 en la torre 94, para definir mejor el electrodo de tierra del divisor capacitivo.

Por supuesto, varias modificaciones se pueden hacer al aparato y al procedimiento descrito anteriormente sin apartarse del alcance de la presente invencion. Se entiende que los componentes y configuraciones que no son esenciales para la invencion y no deben interpretarse en un sentido restringido para limitar el alcance de la presente invencion.

Claims

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1. Un dispositivo (22) adecuado para un aparato de conmutacion de exterior (21) de una linea de energfa electrica, estando el aparato de conmutacion (21) encerrado dentro de una carcasa (20), comprendiendo dicho dispositivo (22):

- una pared (24) fabricada de material electricamente conductor capaz de bloquear los rayos del sol;

- un conjunto de fijacion (34) para la fijacion de la pared (24) con respecto a la carcasa (20) en una posicion para bloquear, al menos parcialmente, los rayos del sol que inciden sobre la carcasa (20) durante el dfa, teniendo el conjunto de fijacion (34) por lo menos un espaciador (36) para separar la pared (24) con respecto a la carcasa (20), delimitando de este modo un hueco de aire entre la pared (24) y la carcasa (20); y

estando el dispositivo (22) caracterizado por que el al menos un espaciador (36) esta fabricado de material aislante y por que el dispositivo (22) comprende ademas al menos un conector electrico (26) para conectar electricamente la pared (24) a los circuitos del aparato de conmutacion (21), situado dentro de la carcasa (20).
2. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 1, en el que dicho al menos un espaciador (36) comprende varios espaciadores (36).
3. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 2, en el que la pared (24) comprende varias secciones (40), estando cada seccion (40) de la pared (24) separada de la carcasa (20) mediante al menos uno de los espaciadores (36).
4. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 3, en el que las secciones (40) estan curvadas para formar una pared de forma cilfndrica para encerrar el aparato de conmutacion (21).
5. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 4, en el que el conjunto de fijacion (34) comprende:

unos nervios curvados (42) conectados respectivamente a las porciones internas de las secciones (40) de la pared de forma cilfndrica por medio de los espaciadores (36), de manera que las secciones (40) de la pared (24) estan aislados electricamente de los nervios;

unas bisagras (44) conectadas a extremos de los nervios para que el dispositivo (22) forme una estructura articulada (46) capaz de moverse entre una posicion cerrada, donde la estructura articulada (46) tiene una forma cilfndrica para encerrar el aparato (21) que tiene los nervios (42) en contacto con la carcasa (20), y una posicion abierta.
6. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 4 o 5, en el que cada uno de dicho al menos un conector electrico (26) comprende una conexion de paso radial (52) que puede montarse a traves de la carcasa (20) del aparato de conmutacion (21).
7. El dispositivo (22) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que cada uno de dicho al menos un conector electrico (26) comprende una conexion de paso axial (84) que puede montarse a traves de la carcasa (20) del aparato de conmutacion (21).
8. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 5, en el que cada uno de los espaciadores (36) comprende una varilla aislante (50) que se extiende radialmente entre la estructura en forma cilfndrica y la pared (24).
9. El dispositivo (22) segun una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que cada seccion (40) de la pared (24) tiene una extremidad, en al menos un lado de la pared en forma cilfndrica, estando dicho extremo curvado para formar un anillo de corona (28) en dicho lado de la pared en forma cilfndrica.
10. El dispositivo (22) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en combinacion con el aparato de conmutacion de exterior (21), en el que los circuitos del aparato de conmutacion de exterior (21) comprenden una fuente de alimentacion (90) que tiene una entrada conectada a la pared (24) mediante el al menos un conector electrico (26), y una salida para la alimentacion del aparato de conmutacion (21).
11. El dispositivo (22) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en combinacion con el aparato de conmutacion de exterior (21), en el que los circuitos del aparato de conmutacion (21) comprende un voltfmetro (92) que tiene una entrada conectada a la pared (24) a traves de dicho al menos un conector electrico (26), y una salida para generar una senal representativa de una tension en una fase de la linea de energfa electrica.
12. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 3, en el que la pared (24) tiene en su parte superior un hueco longitudinal de aire (58) que separa dos secciones (40) adyacentes de la pared (24), comprendiendo el dispositivo (22) una cubierta longitudinal (30) montada por encima del hueco de aire longitudinal (58).
13. El dispositivo (22) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la pared (24) esta provista de al menos dos aberturas (56), siendo una de las aberturas mas alta que la otra abertura para permitir que la corriente de conveccion de aire circule a traves dichas al menos dos aberturas (56).
14. Una torre (94) para una linea de energfa electrica que tiene al menos dos lineas de fase, comprendiendo la torre (94) un bastidor (96) y, para cada una de la linea de fase, el dispositivo (22) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en combinacion con el aparato de conmutacion exterior (21) para formar un modulo de conmutacion (98), estando separado cada modulo de conmutacion (98) entre si, comprendiendo tambien la torre

5 (94) al menos una pantalla conductora (100) montada en el bastidor (96) y ffsicamente colocada entre dos modulos

de conmutacion (98) adyacentes.
15. El dispositivo (22) segun una cualquiera de las reivindicaciones 3, 4, 5, 6, 8 y 9, en el que cada seccion (40) de la pared (24) esta aislada electricamente entre si, y dicho al menos un conector electrico (26) comprende varios conectores electricos (26) conectados respectivamente a las secciones (40) de la pared (24).

10 16. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 12, en el que cada seccion de la pared (24) esta aislada electricamente

entre si, y dicho al menos un conector electrico (26) comprende varios conectores electricos (26) conectados respectivamente a las secciones (40) de la pared (24).
17. El dispositivo (22) segun la reivindicacion 16, en el que la cubierta longitudinal (30) esta aislada electricamente de las secciones (40) de la pared (24), y dicho al menos un conector electrico (26) comprende un conector electrico 15 (26) conectado a la cubierta longitudinal (30).