ES2609049A1 - Sistema de control de dispositivos eléctricos de alta tensión - Google Patents

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Abstract

Sistema de control de dispositivos eléctricos de alta tensión. Se trata de un sistema de control que comprende un accionamiento (4) que permite la transmisión de al menos tres posiciones de maniobra de un dispositivo eléctrico (6) dependiendo del desplazamiento de un actuador (8) de dos posiciones funcionales (A, B) y dependiendo de la posición de al menos un medio de bloqueo (1) de al menos dos posiciones (C, D) que se encuentra integrado en una pieza de transmisión (5, 5').

Description

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DESCRIPCION
Sistema de control de dispositivos electricos de alta tension OBJETO DE LA INVENCION
La presente invention se refiere a un sistema de control de dispositivos electricos de alta tension, siendo dichos dispositivos electricos empleados para obtener la distribution de energia electrica deseada, evitar que los consumidores queden sin tension, garantizar la protection de personas y equipos electricos, como por ejemplo los transformadores, y por tanto de aplicacion en redes de distribucion de energia electrica de alta tension. El objeto de la invencion es proporcionar un accionamiento capaz de transmitir el movimiento de un actuador a al menos un dispositivo electrico de alta tension de multiples posiciones de maniobra que puede ser incorporado en cualquier equipo electrico, en concreto para la transmision de al menos tres posiciones de maniobra, conexion-corte y/o seccionamiento- puesta a tierra.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Los equipos electricos empleados en redes de distribucion de energia electrica pueden comprender unos dispositivos electricos de maniobra que desempenan las funciones de conexion, corte y/o seccionamiento y puesta a tierra de la instalacion. De este modo en los casos de existir por ejemplo una falta en la lmea de distribucion, un corte debido a obras, mantenimiento u optimization del reparto de la carga, se pueden accionar tales dispositivos electricos para obtener la distribucion de energia electrica deseada, evitar que los consumidores queden sin tension o garantizar la proteccion de personas y equipos electricos como, por ejemplo, los transformadores.
Estos dispositivos electricos de alta tension pueden consistir en interruptores automaticos, interruptores de corte en carga, etc., provistos de un contacto movil y un contacto fijo, incluyendo un contacto de puesta a tierra aquellos dispositivos electricos de tres o mas posiciones de maniobra. Para la ejecucion de estas funciones de maniobra, al contacto movil del dispositivo electrico de alta tension se le transmite una fuerza de accionamiento producida por un actuador, como por ejemplo un actuador mecanico o magnetico. La intervention del actuador puede ser tanto voluntaria, ordenada por un operario independientemente del valor de la corriente, como debida a la action de un dispositivo sensible a determinados valores de corriente que ordena directa o indirectamente la apertura del circuito.
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La transferencia de la fuerza de accionamiento entre el actuador y el contacto movil del dispositivo electrico se realiza a traves de un sistema de control intercalado entre ambos.
Existen sistemas de control para dispositivos electricos de alta tension en donde es necesaria la utilization de mas de un actuador, ya que los actuadores normalmente comprenden solamente dos posiciones funcionales y para una tercera position de maniobra, en concreto para la puesta a tierra, es necesaria la action de un segundo actuador. En otros casos se utilizan varios dispositivos electricos para asi poder desempenar las funciones de maniobra de conexion y corte y/o seccionamiento mediante un dispositivo electrico, y mediante otro dispositivo electrico la funcion de maniobra de puesta a tierra. En ambos casos, es necesaria la utilizacion de uno o mas mecanismos de enclavamiento para evitar la maniobra simultanea de los actuadores o los dispositivos electricos, que supone un inconveniente ya que es necesario el empleo de mecanismos de enclavamiento muy complejos que en ocasiones pueden dar errores de funcionamiento, y por otro lado su puesta en practica supone mayor coste debido a su complejidad y al gran numero de elementos necesarios para su fabricacion.
Existen soluciones en las que solamente se utiliza un actuador para el accionamiento de las funciones de maniobra de conexion, corte y/o seccionamiento y puesta a tierra de un dispositivo electrico. Para ello se emplean sistemas de control intercalados entre el actuador y el dispositivo electrico, siendo estos sistemas de control los encargados de transmitir la fuerza de accionamiento producida por el actuador y de seleccionar la funcion de maniobra en la que se debe empenar dicha fuerza.
En este sentido se puede citar la patente US6603087B2, donde se definen un actuador y un sistema de control. El sistema de control es un sistema de transmision por resortes que comprende uno o mas resortes, y donde dichos resortes son comprimidos debido al movimiento del actuador de dos posiciones para despues emplear su energia a la hora de abrir o cerrar los contactos del dispositivo electrico para desempenar dos posiciones de maniobra, en concreto las funciones de maniobra de conexion y corte y/o seccionamiento. La tercera posicion de maniobra, desde la posicion de seccionamiento a la posicion de puesta a tierra y viceversa, es realizada de forma manual y mediante una palanca que actua sobre el eje de actuation de los contactos del dispositivo electrico. Por tanto, el sistema de control transmite la fuerza generada por el actuador para desempenar solamente dos funciones de maniobra, la de conexion y corte y/o seccionamiento. El actuador no participa en la maniobra para llevar al dispositivo electrico desde seccionamiento a puesta a tierra, ni
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tampoco en la maniobra inversa. En definitiva, mediante el actuador que comprende dos posiciones funcionales se ejecutan las funciones de maniobra de conexion y corte y/o seccionamiento, mientras que la funcion de maniobra de puesta a tierra se lleva a cabo mediante una palanca de forma manual.
Asimismo, existen sistemas de control para dispositivos electricos de alta tension en los cuales el movimiento del actuador se transmite al contacto movil del dispositivo electrico de alta tension a traves de un eje de actuation rotativo, por lo que el contacto movil del dispositivo electrico de alta tension describe una trayectoria circular, dificultando asi el guiado de dicho contacto movil.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La invention se refiere a un sistema de control para dispositivos electricos de alta tension, como por ejemplo interruptores de corte en carga, interruptores automaticos, etc. con al menos tres posiciones de maniobra, una primera position de conexion, una segunda position de corte y/o seccionamiento y una tercera posicion de puesta a tierra, que son de aplicacion en redes de distribution de energia electrica de alta tension, y que comprenden al menos un contacto fijo y un contacto movil, encontrandose el contacto movil unido con al menos un accionamiento del sistema de la presente invencion.
El sistema de control de la presente invencion comprende al menos un accionamiento para la transmision de al menos tres posiciones de maniobra (conexion-corte y/o seccionamiento y puesta a tierra) a partir de un actuador, como por ejemplo un actuador mecanico o magnetico, que comprende una primera y una segunda posicion funcional. Para ello, el accionamiento comprende al menos una pieza de transmision de dichas al menos tres posiciones de maniobra de al menos un dispositivo electrico, el cual puede estar incorporado en algun equipo electrico, como por ejemplo una celda, un transformador, etc. Esta pieza de transmision puede ser desplazada en un sentido u otro dependiendo del desplazamiento del actuador (dependiendo de la posicion funcional del actuador) y dependiendo de la posicion de al menos un medio de bloqueo de al menos dos posiciones que se encuentra integrado en dicha pieza de transmision. El medio de bloqueo puede deslizarse en al menos una primera ranura que comprende la pieza de transmision, pudiendo moverse entre una primera posicion y una segunda posicion, bien de forma manual o bien de forma motorizada. Manteniendo el medio de bloqueo en su primera posicion este bloquea la pieza de transmision, de forma que el desplazamiento del actuador desde su primera posicion funcional a su segunda posicion hace desplazar dicha pieza de transmision en un sentido de
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avance hacia la posicion de conexion y este ultimo desplaza el contacto movil del dispositivo electrico a la posicion de maniobra de conexion. Partiendo de esta posicion de conexion, manteniendo el medio de bloqueo en su primera posicion y desplazando el actuador a su primera posicion funcional, se desplaza la pieza de transmision en un sentido de retroceso hacia la posicion de corte y/o seccionamiento y por tanto el contacto movil del dispositivo electrico pasa a la posicion de maniobra de corte y/o seccionamiento.
Por otro lado, manteniendo el medio de bloqueo en su segunda posicion este bloquea la pieza de transmision, de forma que el desplazamiento del actuador desde su primera posicion funcional a su segunda posicion hace desplazar la pieza de transmision en un sentido de avance hacia la posicion de puesta a tierra y este ultimo desplaza el contacto movil del dispositivo electrico a la posicion de maniobra de puesta a tierra. Asimismo, partiendo de esta posicion de puesta a tierra, manteniendo el medio de bloqueo en su segunda posicion y desplazando el actuador a su primera posicion funcional, se desplaza la pieza de transmision en un sentido de retroceso hacia la posicion de corte y/o seccionamiento y por tanto el contacto movil del dispositivo electrico pasa a la posicion de maniobra de corte y/o seccionamiento.
De esta forma, mediante un solo actuador y un accionamiento se puede obtener la distribution de energia electrica deseada por medio de un dispositivo electrico de al menos tres posiciones de maniobra, que comprende las funciones de maniobra de conexion, corte y/o seccionamiento y puesta a tierra, evitando el empleo de mecanismos de enclavamiento complejos que en ocasiones pueden dar errores de funcionamiento, y asi reduciendo su coste de fabricacion.
La pieza de transmision del accionamiento de la presente invention se encuentra unida con el contacto movil del dispositivo electrico por medio de al menos un elemento de fijacion mecanica desmontable, como por ejemplo un elemento pasador.
Preferentemente la pieza de transmision se encuentra unida con el actuador por medio de al menos una biela y al menos un eje de actuation, siendo dicha al menos una biela la encargada de unir la pieza de transmision con el eje de actuacion y siendo este ultimo el encargado de unir dicha al menos una biela con el actuador. De esta forma, se evita que el contacto movil del dispositivo electrico de alta tension describa una trayectoria circular y se consigue que dicho contacto movil pueda describir una trayectoria rectilmea, facilitando asi su guiado y mejorando el comportamiento general del dispositivo electrico de alta tension.
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Asimismo, el accionamiento comprende al menos un soporte del eje de actuation. La pieza de transmision comprende al menos una segunda ranura donde puede deslizar dicha al menos una biela. Por ultimo, la pieza de transmision puede comprender al menos una tapa que cierra dichas al menos una primera y segunda ranura.
Se ha contemplado la posibilidad de que la pieza de transmision pueda encontrarse unida con el actuador solamente por medio de al menos un eje de actuacion.
El sistema de control de la presente invention puede comprender un accionamiento para cada una de las fases del dispositivo electrico o un accionamiento para las tres fases del dispositivo electrico.
DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del sistema de control de la presente invencion segun una primera realization preferente.
Figura 2.- Muestra una vista lateral del accionamiento que comprende el actuador y la pieza de transmision, asi como las bielas y el eje de actuacion que permiten asociar dicho actuador con la pieza de transmision segun la realizacion de la figura 1.
Figura 3.- Muestra una vista lateral de la pieza de transmision con el medio de bloqueo segun la realizacion de la figura 1.
Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva del sistema de control de la presente invencion segun una segunda realizacion preferente.
Figura 5.- Muestra una vista lateral del accionamiento que comprende el actuador y la pieza de transmision, asi como el eje de actuacion que permite asociar dicho actuador con la pieza de transmision segun la realizacion de la figura 4.
Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva de la pieza de transmision con el medio de bloqueo segun la realizacion de la figura 4.
Figura 7.- Muestra un diagrama de bloques del sistema de control de la invencion en donde el dispositivo electrico se encuentra en la position de puesta a tierra.
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Figura 8.- Muestra un diagrama de bloques del sistema de control de la invention en donde el dispositivo electrico se encuentra en la position de corte y/o seccionamiento habiendo partido de la posicion de puesta a tierra.
Figura 9.- Muestra un diagrama de bloques del sistema de control de la invencion en donde el dispositivo electrico se encuentra en la posicion de conexion.
Figura 10.- Muestra un diagrama de bloques del sistema de control de la invencion en donde el dispositivo electrico se encuentra en la posicion de corte y/o seccionamiento habiendo partido de la posicion de conexion.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
Se describen a continuation varios ejemplos de realization preferente haciendo mention a las figuras arriba citadas, sin que ello limite o reduzca el ambito de protection de la presente invencion.
En las figuras 7-10 se muestran diagramas de bloques que reflejan el sistema de control objeto de la presente invencion para al menos un dispositivo electrico de alta tension (6) de al menos tres posiciones de maniobra, como por ejemplo un interruptor automatico, un interruptor de corte en carga, etc. En concreto, cada una de las figuras 7-10 representa cada una de las posiciones de maniobra del dispositivo electrico de alta tension (6), en concreto las posiciones de maniobra de conexion, corte y/o seccionamiento y puesta a tierra.
El sistema de control comprende al menos un accionamiento (4) para la transmision de dichas al menos tres posiciones de maniobra. Este accionamiento (4) se encuentra unido con al menos un contacto movil (3) de al menos un dispositivo electrico (6) a traves de al menos un elemento de fijacion mecanica desmontable (9), como por ejemplo un elemento pasador tal y como se muestra en las figuras 2 y 5-10. Asimismo, tal y como se muestra en las figuras 1-6, el accionamiento (4) comprende al menos un medio de bloqueo (1) de al menos dos posiciones, una primera posicion (C) y una segunda posicion (D), y que se encuentra integrado en al menos una pieza (5, 5’) de transmision de dichas al menos tres posiciones de maniobra de al menos un dispositivo electrico (6). El medio de bloqueo (1) puede ser desplazado de la primera posicion (C) a la segunda posicion (D) y viceversa de forma manual o motorizada. El accionamiento (4) tambien comprende al menos un actuador (8) de dos posiciones, como por ejemplo un actuador mecanico o magnetico, y que comprende una primera posicion funcional (A) y una segunda posicion funcional (B).
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Tal y como se muestra en la figura 9, manteniendo el medio de bloqueo (1) en su primera posicion (C) este bloquea la pieza de transmision (5, 5’), de forma que el desplazamiento del actuador (8) desde su primera posicion funcional (A) a su segunda posicion (B) hace desplazar dicha pieza de transmision (5, 5’) en un sentido de avance hacia la posicion de conexion y este ultimo desplaza el contacto movil (3) del dispositivo electrico (6) a la posicion de maniobra de conexion.
Tal y como se muestra en la figura 10 y partiendo de la posicion de conexion, manteniendo el medio de bloqueo (1) en su primera posicion (C) y desplazando el actuador (8) a su primera posicion funcional (A), se desplaza la pieza de transmision (5, 5’) en un sentido de retroceso hacia la posicion de corte y/o seccionamiento y por tanto el contacto movil (3) del dispositivo electrico (6) pasa a la posicion de maniobra de corte y/o seccionamiento.
El paso desde la posicion de corte y/o seccionamiento a la posicion de puesta a tierra, tal y como se muestra en la figura 7, se lleva a cabo desplazando el medio de bloqueo (1) a su segunda posicion (D), donde este bloquea la pieza de transmision (5, 5’). De esta forma el desplazamiento del actuador (8) a su segunda posicion (B) hace desplazar la pieza de transmision (5, 5’) en un sentido de avance hacia la posicion de puesta a tierra y este ultimo desplaza el contacto movil (3) del dispositivo electrico (6) a la posicion de maniobra de puesta a tierra.
La maniobra desde la posicion de puesta a tierra a la posicion de corte y/o seccionamiento, tal y como se muestra en la figura 8, se lleva a cabo manteniendo el medio de bloqueo (1) en su segunda posicion (D) y desplazando el actuador (8) a su primera posicion funcional (A), con lo que se desplaza la pieza de transmision (5, 5’) en un sentido de retroceso hacia la posicion de corte y/o seccionamiento y por tanto el contacto movil (3) del dispositivo electrico (6) pasa a la posicion de maniobra de corte y/o seccionamiento.
Segun una primera realization preferente, la pieza de transmision (5) se encuentra unida con el actuador (8) por medio de al menos una biela (10, 10’) y al menos un eje de actuation (11), siendo dicha al menos una biela (10, 10’) la encargada de unir la pieza de transmision (5) con el eje de actuacion (11) y siendo este ultimo el encargado de unir dicha al menos una biela (10, 10’) con el actuador (8) tal y como se muestra en las figuras 1 y 2. La pieza de transmision (5) comprende al menos una primera ranura (7) donde el medio de bloqueo (1) puede ser desplazado entre su primera posicion (C) y su segunda posicion (D), tal y como se muestra en la figura 3, y al menos una segunda ranura (12, 12’) donde puede deslizar
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dicha al menos una biela (10, 10’) cuando no se encuentra bloqueada por el medio de bloqueo (1). En la figura 3 se muestra como el medio de bloqueo (1) se encuentra bloqueando la ranura (12’) ya que se encuentra en su segunda posicion (D). Por otro lado, el accionamiento (4) comprende al menos un soporte (14) del eje de actuacion (11) tal y como 5 se muestra en la figura 1. Y por ultimo, se ha contemplado la posibilidad de que la pieza de transmision (5) puede comprender al menos una tapa (13) que cierra dichas al menos una primera ranura (7) y una segunda ranura (12, 12’) tal y como se muestra en las figuras 1 y 2. Tal y como se muestra en las figuras 4-6, segun una segunda realization preferente la pieza de transmision (5’) puede encontrarse unida directamente con el actuador (8) por medio de 10 al menos un eje de actuacion (11). La pieza de transmision (5’) comprende al menos una ranura (7’) donde el medio de bloqueo (1) puede ser desplazado a su primera posicion (C) o a su segunda posicion (D), tal y como se muestra en la figura 6. En concreto en la figura 6 se muestra como el medio de bloqueo (1) se encuentra en su primera posicion (C). El desplazamiento del medio de bloqueo (1) desde su primera posicion (C) a su segunda 15 posicion (D) y viceversa se puede realizar de forma manual o motorizada, siendo esta ultima forma la representada en la figura 6, donde el medio de bloqueo (1) es accionado por un actuador (15) como por ejemplo una bobina. Asimismo, el accionamiento (4) comprende al menos un soporte (14) del eje de actuacion (11) tal y como se muestra en la figura 4.
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    REIVINDICACIONES
    1. - Sistema de control de dispositivos electricos de alta tension que comprenden al menos un contacto fijo (2) y un contacto movil (3), de aplicacion en redes de distribution de ene^a electrica de alta tension, donde el sistema comprende un accionamiento (4) acoplable a un contacto movil (3) de un dispositivo electrico de alta tension (6) para la transmision de al menos tres posiciones de maniobra, caracterizado porque el accionamiento (4) comprende al menos un medio de bloqueo (1) de al menos dos posiciones integrado en al menos una pieza (5, 5’) de transmision de las al menos tres posiciones de maniobra del dispositivo electrico (6).
  2. 2. - Sistema de control segun reivindicacion 1, caracterizado porque el accionamiento (4) comprende al menos un actuador (8) que desplaza la pieza (5, 5’) de transmision de las al menos tres posiciones de maniobra del dispositivo electrico (6).
  3. 3. - Sistema de control segun reivindicacion 2, caracterizado porque el actuador (8) comprende una primera position funcional (A) y una segunda position funcional (B).
  4. 4. - Sistema de control segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza (5, 5’) comprende al menos una primera ranura (7, 7’) donde se desliza el medio de bloqueo (1) entre una primera posicion (C) y una segunda posicion (D).
  5. 5. - Sistema de control segun reivindicacion 4, caracterizado porque el medio de bloqueo (1) puede ser desplazado de la primera posicion (C) a la segunda posicion (D) y viceversa de forma manual o motorizada.
  6. 6. - Sistema de control segun las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el medio de bloqueo (1) en su primera posicion (C) bloquea la pieza (5, 5’), de forma que el desplazamiento del actuador (8) a su segunda posicion (B) hace desplazar la pieza (5, 5’) y dicha pieza (5, 5’) desplaza el contacto movil (3) del dispositivo electrico (6) a una posicion de maniobra de conexion.
  7. 7. - Sistema de control segun las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el medio de bloqueo (1) en su segunda posicion (D) bloquea la pieza (5, 5’), de forma que el desplazamiento del actuador (8) a su segunda posicion (B) hace desplazar la pieza (5, 5’) y
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    dicha pieza (5, 5’) desplaza el contacto movil (3) del dispositivo electrico (6) a una posicion de maniobra de puesta a tierra.
  8. 8. - Sistema de control segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el desplazamiento del actuador (8) a su primera posicion (A) hace desplazar la pieza (5, 5’) y dicha pieza (5, 5’) desplaza el contacto movil (3) del dispositivo electrico (6) a una posicion de maniobra de corte y/o seccionamiento.
  9. 9. - Sistema de control segun cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque la pieza (5, 5’) se encuentra unida con el contacto movil (3) por medio de al menos un elemento de fijacion mecanica desmontable (9).
  10. 10. - Sistema de control segun la reivindicacion 9, caracterizado porque la pieza (5) se encuentra unida con el actuador (8) por medio de al menos una biela (10, 10’) y al menos un eje de actuation (11).
  11. 11. - Sistema de control segun la reivindicacion 10, caracterizado porque la pieza (5) comprende al menos una segunda ranura (12, 12’) donde puede deslizar dicha al menos una biela (10, 10’).
  12. 12. - Sistema de control segun la reivindicacion 11, caracterizado porque la pieza (5) comprende al menos una tapa (13).
  13. 13. - Sistema de control segun la reivindicacion 9, caracterizado porque la pieza (5’) se encuentra unida con el actuador (8) por medio de al menos un eje de actuacion (11).
  14. 14. - Sistema de control segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento (4) comprende al menos un soporte (14) del eje de actuacion (11).
  15. 15. - Sistema de control segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un accionamiento (4) para cada una de las fases del dispositivo electrico (6) o un accionamiento (4) para las tres fases del dispositivo electrico (6).
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