ES2625093T3 - Seccionador para fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua - Google Patents

Seccionador para fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua Download PDF

Info

Publication number
ES2625093T3
ES2625093T3 ES14720562.9T ES14720562T ES2625093T3 ES 2625093 T3 ES2625093 T3 ES 2625093T3 ES 14720562 T ES14720562 T ES 14720562T ES 2625093 T3 ES2625093 T3 ES 2625093T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
blade
disconnector
conductor
power supply
source
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
Application number
ES14720562.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Christophe MANGEANT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Application granted granted Critical
Publication of ES2625093T3 publication Critical patent/ES2625093T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H39/006—Opening by severing a conductor
    • 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
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Fuses (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Seccionador (6) para fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua (2), que comprende: - una cuchilla (62) móvil según un recorrido entre una posición de conducción y una posición de seccionamiento, rompiendo el accionamiento de la cuchilla según su recorrido un primer conductor eléctrico, destinado a conducir corriente de una fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua, en dos porciones aisladas eléctricamente una de la otra, rompiendo el accionamiento de la cuchilla según su recorrido un segundo conductor eléctrico, destinado para conducir corriente de una fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua, en dos porciones aisladas eléctricamente; - una fuente de gas bajo presión que acciona selectivamente la cuchilla según su recorrido; - un elemento pirotécnico (61) que incluye un detonador (611) de disparo por control externo y un explosivo (612) cuya explosión es iniciada por el detonador, provocando la explosión de este explosivo el accionamiento de la cuchilla por la fuente de gas; caracterizado por que - un elemento conductor (622) solidario de la cuchilla (62) en su recorrido y que conecta eléctricamente una porción aislada del primer conductor con una porción aislada del segundo conductor eléctrico en la posición de seccionamiento de la cuchilla (62).

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Seccionador para fuente de suministro de ene^a electrica de corriente continua
La invencion se refiere a las fuentes de suministro de energfa electrica de corriente continua, tales como las instalaciones fotovoltaicas o las batenas de energfa, en las cuales la tension sobrepasa frecuentemente los 50 voltios con una corriente superior a varios centenares de miliamperios.
Tales fuentes de suministro electrico de corriente continua incluyen lo mas a menudo varios generadores del mismo tipo conectados en serie, con el fin de disponer de niveles de tension satisfactorios para la aplicacion considerada. Asf, los generadores de electricidad fotovoltaica instalados en un cuadro domestico o profesional presentan generalmente numerosos paneles fotovoltaicos conectados en serie. Tales paneles fotovoltaicos estan frecuentemente situados en el tejado de una construccion y generan una corriente restituida a la red electrica publica por mediacion de un ondulador. Al conectar los paneles fotovoltaicos en serie, se genera una tension continua con un nivel lo suficientemente elevado para permitir una conversion optima mediante el ondulador. Se pueden conectar en paralelo al ondulador varias conexiones comprendiendo cada una varios paneles fotovoltaicos conectados en serie. Con la necesidad de incrementar la produccion de energfas renovables, la potencia de las instalaciones fotovoltaicas instaladas crece sin cesar. Los niveles de tension y de corriente generados pueden por consiguiente ser relativamente elevados.
En operaciones de mantenimiento en la red o en intervenciones de seguridad en la construccion, la alimentacion electrica de la red electrica de la construccion se realiza generalmente por conmutacion de un disyuntor en el cajetm electrico general. Por otro lado, el ondulador al estar generalmente alimentado por la red electrica, su funcionamiento se interrumpe automaticamente en la conmutacion del disyuntor. Asf, incluso si los paneles fotovoltaicos continuan estando iluminados, la restitucion de la corriente en la red electrica se interrumpe. De este modo, ninguna electrocucion hay que temer en la red electrica entre el cajetm general y el ondulador.
Sin embargo, en particular en una intervencion cerca de una instalacion fotovoltaica, existe un riesgo que el agua, por ejemplo lanzada por equipos de bomberos en un incendio, pueda conducir la electricidad desde los paneles fotovoltaicos hasta un equipo de intervencion o de mantenimiento, por ejemplo si algunos tubos de proteccion estan degradados. Existe igualmente un riesgo de un contacto directo con un conductor degradado y bajo tension. Si los paneles fotovoltaicos estan iluminados en el momento de la intervencion, estos pueden continuar generando una tension que puede llegar a varias decenas o varios centenares de voltios. De lo que resulta entonces un riesgo de electrocucion para las personas situadas cerca. Por consiguiente, en presencia de tales generadores de tension continua en una zona de incendio, los equipos de socorro estan a veces avocados a detener su intervencion y a esperar la terminacion del incendio. La importancia de los destrozos puede entonces verse fuertemente incrementada, en particular en un contexto industrial. Ademas, el personal que realiza las operaciones de limpieza posteriormente al incendio se enfrenta tambien a un riesgo de electrocucion.
Los panales fotovoltaicos son intnnsecamente factores de riesgo de inicio de incendio. En efecto, la generacion de corriente/tension se produce en el interior del panel fotovoltaico propiamente dicho. Defectos internos en los paneles (soldaduras defectuosas, celula rota o tambien defecto de aislamiento electrico) pueden provocar arcos electricos internos en el origen de inicios de incendio. De igual modo, debido a la energfa almacenada en las batenas electroqmmicas, los riesgos de inicio de incendio se incrementan por potenciales reacciones qmmicas incontroladas en el interior de estas batenas.
Ninguna solucion conocida permite a un equipo de intervencion eliminar los riesgos de electrocucion de forma fiable, de manera instantanea y desde una zona segura y esto de forma puramente mecanica y sin utilizar elemento semiconductor en el dispositivo situado lo mas cerca de los paneles fotovoltaicos.
El documento US2010/0218659 describe un seccionador para cables de conexion electrica en una fuente de potencia, que comprende una cuchilla movil.
El documento US2004/0112239 describe un seccionador pirotecnico provisto de una cuchilla movil segun un recorrido entre una posicion de conduccion y una posicion de seccionamiento.
El documento US6556119 describe un seccionador para cables de conexion electrica en un contexto automovil y que comprende un elemento de seccionamiento movil.
La invencion trata de resolver uno o varios de estos inconvenientes. La invencion se refiere asf a un sistema de suministro electrico de corriente continua, tal como se ha definido en las reivindicaciones adjuntas.
La invencion se refiere igualmente a un seccionador para fuente de suministro electrico de corriente continua, tal como se ha definido en las reivindicaciones adjuntas.
Otras caractensticas y ventajas de la invencion se desprenderan claramente de la descripcion que es dada a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
continuacion, a tttulo indicativo y en modo alguno limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquematica en perspectiva de un ejemplo de realizacion de la invencion en una construccion;
- la figura 2 ilustra un ejemplo de accionamiento de detonador con un conectador de un seccionador asociado;
- la figura 3 es una vista en seccion transversal esquematica de un modo de realizacion de un seccionador;
- la figura 4 es una vista en seccion transversal esquematica de una variante del seccionador de la figura 3;
- la figura 5 es una vista en seccion longitudinal esquematica de otra variante del seccionador de la figura 3;
- la figura 6 es una vista en seccion longitudinal de una primera variante de cuchilla del seccionador;
- la figura 7 es una vista en seccion longitudinal de una segunda variante de cuchilla del seccionador;
- la figura 8 es una vista en seccion longitudinal de una tercera variante de cuchilla del seccionador;
- las figuras 9 y 10 ilustran las posiciones respectivas de una primera variante de conductor de cortocircuito y de cables de suministro, en diferentes configuraciones;
- las figuras 11 y 12 ilustran las posiciones respectivas de una segunda variante de conductor de cortocircuito y de cables de suministro en diferentes configuraciones;
- la figura 13 ilustra esquematicamente una primera configuracion de cables de suministro en un seccionador;
- la figura 14 ilustra esquematicamente una segunda configuracion de cables de suministro en un seccionador;
- la figura 15 ilustra esquematicamente un espacio para la cuchilla del seccionador, lleno de espuma;
- la figura 16 ilustra esquematicamente una pared de fondo de un cajetm de seccionador antes de la utilizacion;
- la figura 17 ilustra esquematicamente la pared de fondo del cajetm de seccionador despues de la utilizacion;
- las figuras 18 a 21 ilustran un seccionador provisto de la cuchilla de la figura 7 para diferentes posiciones de esta cuchilla.
La invencion propone particularmente utilizar un seccionador provisto de una cuchilla accionada por gas bajo presion como consecuencia a la explosion de un explosivo que pertenece a un elemento pirotecnico. En su recorrido, la cuchilla asegura una ruptura mecanica de un conductor electrico de la corriente de la fuente suministro de corriente continua.
Se obtiene asf un seccionador que asegura un corte de conduccion casi instantaneo, basado en una ruptura mecanica fiable. Una ruptura mecanica es capaz ademas de tranquilizar al personal de intervencion, habituado a asegurar la proteccion de un emplazamiento contra electrocuciones cortando mecanicamente cables de alimentacion. Ademas, los elementos pirotecnicos son componentes que pueden ser producidos a gran escala a coste reducido y cuyo funcionamiento esta ampliamente experimentado y dominado. Por otro lado, la utilizacion de un seccionador de este tipo no supone mantener un suministro electrico latente y solo necesita una pequena energfa exterior.
La figura 1 es una vista esquematica en perspectiva de una construccion 3 en la cual se utiliza un ejemplo de sistema 1 de suministro electrico de corriente continua segun un modo de realizacion de la invencion.
El sistema 1 comprende una fuente de suministro electrico de corriente continua 2. La fuente 2 esta conectada con un ondulador 41 por mediacion de cables de alimentacion y por mediacion de un disyuntor 42 (provisto de un accionador de parada de urgencia y tfpicamente situado en el interior de la construccion 3 cerca del ondulador 41).
En este caso, la fuente 2 incluye varios elementos de suministro electrico de corriente continua conectados en serie. Los elementos electricos de suministro de corriente continua son aqrn paneles fotovoltaicos 21 conectados electricamente en serie, y dispuestos en el tejado 32 de la construccion 3. Los paneles fotovoltaicos 21 generan una corriente y una tension continuas en su soleado.
Los paneles fotovoltaicos 21 estan conectados con las entradas (+) y (-) de tension continua del ondulador 41. Una salida de tension alternativa del ondulador 41 esta conectada con una red electrica 5, por ejemplo una red electrica
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
publica. El ondulador 41 realiza de forma conocida en sf una conversion continua/alterna y una transformacion del nivel de tension generado por los modulos fotovoltaicos a un nivel de tension compatible con la red electrica 5. La red electrica 5 comprende su propio cajetm de proteccion electrica incluyendo un disyuntor general, de forma conocida en st El ondulador 41 puede igualmente comprender un interruptor que permita su aislamiento de la red electrica 5.
Cada panel fotovoltaico 21 genera por ejemplo una tension maxima inferior a 50 V continua, de preferencia inferior a 45 V continua durante su soleado. Tales niveles de tension no pueden ocasionar electrocucion grave. La asociacion en serie de varios paneles fotovoltaicos 21 permite generar una tension de varios centenares de voltios, pudiendo mostrarse apropiada para su conversion en tension alterna y la restitucion de la corriente electrica generada a la red electrica 5.
Los seccionadores 6 estan posicionados entre los paneles fotovoltaicos 21 por una parte y entre un panel fotovoltaico 21 y el ondulador 41 por otra parte. En la apertura de los seccionadores 6, la tension susceptible de estar presente en un punto del circuito que conecta los paneles fotovoltaicos es por consiguiente reducida. El sistema 1 comprende ademas una red electrica que incluye cables 11 y que conectan los seccionadores 6 con un conectador de control 12. Los cables 11 estaran dimensionados conforme a las normas de los dispositivos de seguridad y podran conducir de forma optimizada con relacion al riesgo de propagacion de incendio. El conectador de control 12 esta fijado de forma fija a la construccion 3, por ejemplo en una pared 31 externa de la construccion o cualquier otro lugar facilmente accesible y visible para los servicios de intervencion. El sistema 1 comprende ademas un control 13, por ejemplo en forma de control portatil.
Un seccionador 6 segun la invencion comprende una cuchilla movil segun un recorrido, entre una posicion de conduccion (cierre del seccionador 6) y una posicion de seccionamiento (apertura del seccionador 6). El accionamiento de la cuchilla en su recorrido asegura la ruptura de un conductor que conduce corriente de la fuente de suministro continua 2, este conductor es entonces separado en dos porciones aisladas electricamente una de la otra. Una fuente de gas bajo presion se utiliza para accionar selectivamente la cuchilla segun su recorrido, cuando se desea abrir el seccionador 6. A este respecto, el seccionador 6 incluye un elemento pirotecnico provisto de un detonador de disparo por accionamiento externo y un explosivo cuya explosion es iniciada por el detonador. La explosion provoca el accionamiento de la cuchilla por la fuente de gas bajo presion. Diferentes variantes de seccionadores 6 se ilustran y detallan en lo que sigue.
La figura 2 ilustra de forma esquematica un ejemplo de control 13 de detonador. El control 13 comprende un conectador 131 cuyo factor de forma es complementario del conectador 12. Asf, el conectador 131 puede acoplarse con el conectador 12, impidiendo asf el conectador 12 una conexion inadecuada a la red electrica de los cables 11. Se evita asf un accionamiento malintencionado del seccionador 6. El control 13 incluye un dispositivo de almacenado de energfa electrica 132, por ejemplo una batena electroqmmica o un condensador. El dispositivo de almacenado de energfa 132 es selectivamente conectado con el conectador 131 por mediacion de un interruptor 134. El interruptor 134 es del tipo normalmente abierto, siendo su cierre accionado por una interfaz 133 destinada para ser accionada por el usuario del control 13, cuando este desea controlar el seccionador 6. El dispositivo de almacenado 132 es ventajosamente recargable por mediacion de una interfaz del control 13, para ser por ejemplo mantenido en una base de recarga en el interior de un vetuculo de intervencion.
Ventajosamente, el control 13 puede comprender un indicador luminoso, que indique si el conjunto de seccionadores 6 accionados por la red de cables 11 esta abierto. Al determinar por ejemplo que termistancias de los detonadores se han roto, un indicador de este tipo permite al usuario que ha conectado su control 13 a la red de cables 11 comprobar que el conjunto de seccionadores 6 esta abierto. Al contrario, el indicador permite al usuario determinar si existe un riesgo de electrocucion por la fuente de suministro de corriente continua 2. En relacion con los seccionadores automaticos, un seccionador 6 de este tipo tranquiliza a los equipos de intervencion pues mantienen el control del seccionamiento electrico.
En las variantes ilustradas y detalladas en lo que sigue, el gas producido por la explosion asegura el accionamiento de la cuchilla movil. El elemento pirotecnico del seccionador 6 se utiliza por consiguiente para producir el gas de accionamiento de la cuchilla. Se puede sin embargo igualmente considerar accionar la cuchilla movil por medio de un gas bajo presion almacenado en un deposito, sirviendo la explosion entonces para abrir una valvula entre este deposito y la cuchilla movil.
La figura 3 es una vista en seccion transversal esquematica de una primera variante de un seccionador 6. Un seccionador 6 de este tipo puede presentar una voluminosidad limitada a unas decenas de centimetros cubicos. El seccionador 6 comprende un elemento pirotecnico 61. El elemento pirotecnico 61 incluye una termistancia 611 y un explosivo 612 en el cual la termistancia 611 esta embutida. La termistancia 611 esta conectada al conectador 12 por mediacion de cables 11 de la red de control. El elemento pirotecnico 61 esta fijado a un recinto hermetico 69 del seccionador 6. Una cuchilla 62 esta montada de forma movil en el recinto 69. El recinto 69 comprende una camara de dilatacion 695 prevista entre el explosivo 612 y la cuchilla 62. Los primero y segundo conductores electricos 681 y 682 atraviesan el recinto 69. La cuchilla 62 esta montada de forma movil en el recinto 69 segun un recorrido. Este recorrido comprende una posicion inicial de conduccion o de cierre, en la cual la cuchilla 62 esta separada de los
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
conductores 681 y 682 (posicion ilustrada en la figura 3). El recorrido comprende igualmente una posicion terminal de seccionamiento o de apertura, provocando el accionamiento de la cuchilla 62 segun este recorrido la ruptura de los conductores electricos 681 y 682 por interferencia mecanica con esta cuchilla 62. Los conductores electricos 681 y 682 atraviesan una camara de corte 693 del recinto 69, estando aqrn la cuchilla 62 interpuesta entre la camara de corte y la camara de dilatacion.
Para abrir el seccionador 6, un impulso electrico de una duracion y de una potencia suficientes (por ejemplo algunos amperios durante algunos milisegundos) es aplicado por el control 13 a la termistancia 611, por mediacion de los cables 11. La termistancia 611 forma un detonador para el explosivo 612 calentandolo hasta provocar la explosion. Los gases producidos por la explosion se extienden por la camara de dilatacion 695 y accionan entonces la cuchilla 62 segun su recorrido. Una presion elevada que puede ser obtenida en la camara de dilatacion 695, la cuchilla 62 corta los conductores 681 y 682, con el fin de asegurar la ruptura de cada uno de estos conductores en dos partes aisladas una de la otra. Se asegura asf un corte de una eventual corriente que pase del suministro electrico 2. Una cantidad suficiente de explosivo 612 se utilizara con el fin de garantizar el corte de los conductores 681 y 682 susceptibles de ser utilizados.
La cuchilla 62 esta aqrn montada de forma deslizante en el recinto 69. El ajuste entre la cuchilla 62 y el recinto 69 esta definido de forma apropiada para permitir a la vez el deslizamiento de la cuchilla 62 segun su recorrido, y garantizar que la dilatacion de los gases producidos por la explosion accione la cuchilla 62 mas bien que se meta entre el recinto 69 y la periferia de esta cuchilla 62.
La cuchilla 62 esta ventajosamente sujetada mecanicamente en la posicion de cierre del seccionador 6, por ejemplo por mediacion de puntos flexibles en saliente en el interior del recinto 69. La cuchilla 62 pasara estos puntos flexibles para ser accionada segun su recorrido solamente cuando una solicitacion suficiente sea ejercida sobre la cuchilla 62 por los gases bajo presion debidos a la explosion.
La figura 4 es una vista en seccion transversal esquematica de una segunda variante de un seccionador 6. El seccionador 6 segun esta variante retoma la estructura del seccionador 6 de la primera variante. En esta segunda variante, el seccionador 6 comprende una cubierta o membrana 613 dispuesta en la camara de dilatacion 695, entre el explosivo 612 y la cuchilla 62. Una cubierta 613 de este tipo se realiza por ejemplo en un textil tal como los utilizados para la realizacion de almohadillas hinchables de seguridad. Despues de la explosion del explosivo 612, el gas bajo presion producido se expande por la cubierta 613, accionando el llenado de la cubierta 613 la cuchilla 62 segun su recorrido. La utilizacion de una cubierta 613 garantiza un accionamiento de la cuchilla 62 por los gases generados por la explosion sin preocuparse por la estanqueidad entre la cuchilla 62 y el recinto 69.
Ventajosamente, el explosivo 612 esta configurado para explosionar espontaneamente en un mantenimiento prolongado del seccionador 6 a una temperatura al menos igual a los 200°. Asf, los seccionadores 6 seran automaticamente accionados para poner la construccion 3 en seguridad en un incendio.
La figura 5 es una vista en seccion esquematica longitudinal de un modo de realizacion del seccionador 6 de la figura 3. La cuchilla 62 esta aqrn montada de forma deslizante en una grna 691. El recinto 69 incluye un cajetm estanco 692 que incluye la grna 691 y que protege los componentes situados en el interior del polvo, la humedad, o tambien de agresiones qmmicas o mecanicas. El cajetm estanco 692 puede ser realizado en el mismo material que los materiales de los cajetines de conexion usuales de los paneles fotovoltaicos, por ejemplo en polietileno de alta densidad (PEHD). El cajetm 692 permite igualmente garantizar la seguridad de las personas contra la explosion del explosivo 612 y contra los movimientos de la cuchilla 62. Una configuracion de este tipo permite al seccionador ser manipulable por personas sin formacion en la manipulacion de explosivos, no obstante de la presencia del elemento pirotecnico 62. La camara de corte 693 se prolonga bajo los conductores 681 y 682 por un espacio 698 destinado para recibir la cuchilla 62 al final del recorrido. Se podra prever un mecanismo de trinquete en el espacio 698 para mantener la cuchilla 62 una vez en su posicion de seccionado, y garantizar asf la irreversibilidad del seccionado.
La cuchilla 62 comprende un elemento de corte 621. El elemento 621 presenta ventajosamente una forma cortante para favorecer la ruptura de los conductores 681 y 682. El elemento de corte 621 esta ventajosamente realizado en material aislante electrico, por ejemplo una ceramica aislante. El elemento de corte 621 esta configurado para interponerse entre las porciones aisladas de los conductores 681 y 682 en la posicion de seccionamiento de la cuchilla 62. El elemento de corte 621 garantiza asf una apertura con ausencia de arco entre las porciones aisladas de cada uno de los conductores 681 y 682.
El seccionador 6 comprende ademas un elemento conductor 622 solidario de la cuchilla 62. El elemento conductor 622 esta configurado para interferir con los conductores 681 y 682 en el recorrido de la cuchilla 62 entre las posiciones de conduccion y de seccionamiento. En la posicion de seccionamiento de la cuchilla 62, el elemento conductor 622 conecta electricamente una porcion aislada del conductor 681 con una porcion aislada del conductor 682. Asr
- una porcion aislada del conductor 681 es aislada electricamente de una porcion aislada del conductor 682 en una interfaz del seccionador 6 por ejemplo conectada con el ondulador 41;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
- otra porcion aislada del conductor 681 se conecta electricamente con otra porcion aislada del conductor 682 en una interfaz del seccionador 6 por ejemplo conectada con un panel fotovoltaico 21.
La figura 6 es una vista en seccion longitudinal esquematica de una primera variante de una cuchilla 62. La cuchilla 62 comprende una pared 623 que forma un piston y un soporte. La cuchilla 62 comprende ademas un elemento de corte 62l aislante electrico y fijado en la superficie inferior del piston 623. La cuchilla 62 comprende ademas un elemento conductor electrico 622 fijado sobre la superficie inferior del piston 623. El elemento de corte 621 y el elemento conductor 622 estan fijados sobre lados opuestos del piston 623. El piston 623 comprende aqu una superficie inferior plana y el elemento de corte 621 y el elemento conductor 622 estan dispuestos de forma que sobresalgan una misma distancia con relacion a esta superficie inferior.
La figura 7 es una vista en seccion longitudinal esquematica de una segunda variante de una cuchilla 62. La superficie inferior del piston 623 esta inclinada, de forma que el extremo inferior del elemento de corte 621 este dispuesto bajo el extremo del elemento conductor 622. Se garantiza asf que la ruptura por el elemento de corte 621 de los conductores 681 y 682 intervenga antes de una puesta en conduccion entre estos conductores 681 y 682 por el elemento de conduccion 622. Ademas, esta variante permite aumentar el alejamiento entre las dos porciones aisladas de un mismo conductor en posicion de seccionamiento. Se limita asf tambien el riesgo de formacion de un arco electrico entre estas porciones aisladas.
La figura 8 es una vista en seccion longitudinal esquematica de una tercera variante de una cuchilla 62. La superficie inferior del piston 623 comprende una parte plana. Los elementos de corte aislantes 621 y 624 estan fijados en cada extremo de esta parte plana. El piston 623 comprende una descolgadura 625 a nivel de un extremo. El elemento conductor 622 esta fijado a la altura de esta descolgadura 625. El extremo inferior de los elementos de corte 621 y 624 esta asf dispuesto bajo el extremo inferior del elemento conductor 622. Los conductores 681 y 682 son asf rotos por los elementos de corte 621 y 624 antes de una puesta en conduccion entre estos conductores 681 y 682 por el elemento de conduccion 622. Ademas, debido a la presencia de dos elementos de corte en emplazamientos diferentes a lo largo de los conductores 681 y 682, un tramo completo de los conductores 681 y 682 es cortado y accionado por la cuchilla 62, mejorando la fiabilidad del seccionamiento.
Las figuras 9 y 10 ilustran de forma esquematica en vista frontal una primera variante de un elemento de conduccion 622, respectivamente en una posicion de conduccion del seccionador 6 y en una posicion de seccionamiento. El elemento de conduccion 622 incluye una placa metalica en la cual estan previstas dos gargantas 626 (de las cuales los bordes son eventualmente cortantes). En la posicion de conduccion del seccionador 6 ilustrada en la figura 9, las gargantas 626 estan posicionadas en la vertical de los conductores respectivos. La placa metalica comprende ventajosamente chaflanes 627 a la altura de la entrada de las gargantas 626 para facilitar la entrada de los conductores 681 y 682 en las gargantas 626 durante el recorrido de la cuchilla 62. En la posicion de seccionamiento ilustrada en la figura 10, los conductores 681 y 682 estan posicionados en las gargantas 626, El elemento de conduccion 622 atraviesa las mangueras aislantes de los conductores 681 y 682 y se encuentra en contacto con la parte conductora de estos conductores 681 y 682. Un cortocircuito se forma asf entre estos conductores 681 y 682.
La anchura de las gargantas 626 es ventajosamente inferior al diametro de la parte conductora de los conductores 681 y 682, de forma que en posicion de seccionamiento, el elemento de conduccion 622 se acople mecanicamente a los conductores 681 y 682 por deformacion plastica de su parte conductora.
Las figuras 11 y 12 ilustran de forma esquematica en vista frontal una segunda variante de un elemento de conduccion 622, respectivamente en una posicion de conduccion del seccionador 6 y en una posicion de seccionamiento. El elemento de conduccion 622 incluye dos agujas 631 y 632 unidas por un soporte. Las agujas 631 y 632 se extienden segun una direccion vertical. En la posicion de conduccion del seccionador 6 ilustrada en la figura 11, las agujas 631 y 632 estan posicionadas en la vertical de los conductores 681 y 682 respectivamente. En la posicion de seccionamiento ilustrada en la figura 12, las agujas 631 y 632 atraviesan las mangueras aislantes de los conductores 681 y 682 y estan fijadas en la parte conductora de estos conductores 681 y 682. Un cortocircuito se forma asf entre estos conductores 681 y 682. El elemento de conduccion 622 se acopla asf mecanicamente a los conductores 681 y 682 por deformacion plastica de su parte conductora. Cada seccionador 6 esta posicionado de forma que el elemento de conduccion 622 conecte electricamente las partes de los conductores 681 y 682 conectadas con un panel fotovoltaico 21.
La figura 13 ilustra esquematicamente una primera configuracion de cables de suministro en un seccionador 6. Los conductores 681 y 682 estan fijados de forma fija en el interior del recinto 69 y son por consiguiente parte integrante del seccionador 6. Los conductores 681 y 682 estan fijados a la caja 692 para evitar el desplazamiento de su parte externa durante el seccionamiento. Cada conductor 681, 682 tiene sus extremos conectados con conectadores electricos de potencia 683. Estos conectadores 683 se presentan por ejemplo en forma de tomas macho o hembras, accesibles desde el exterior del recinto 69 para la conexion con el ondulador 41 o con los paneles fotovoltaicos 21. Estos conectadores 683 podran presentar un factor de forma estandarizada tal como el sistema de conectador de contactos multiples N° 3 (MC3) o el sistema conectador de contactos multiples n° 4 (MC4). Una configuracion de este tipo limita los riesgos de accidentes por falsa manipulacion, no teniendo el usuario acceso a las zonas de los conductores 681 y 682 que experimentan la ruptura. La ruptura de los conductores 681 y 682 esta ademas
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
perfectamente controlada, ya que los conductores 681 y 682 estan dimensionados y ensamblados por el fabricante del seccionador 6 propiamente dicho. Los conductores 681 y 682 podran presentar secciones menores frente al elemento de corte 621 o al elemento de conduccion 622, por ejemplo reduciendo localmente el espesor de su manguera.
En la segunda configuracion de la figura 14, los conductores 681 y 682 son conductores de conexion entre paneles fotovoltaicos 21, o entre un panel fotovoltaico 21 y el ondulador 41. El seccionador 6 puede entonces ser adicionado a una instalacion existente o sobre conductores 681 y 682 que conectan con una sola pieza dos paneles fotovoltaicos en serie. A este respecto, la grna 691 puede ser realizada en dos partes encajables 694 y 696. La union de las partes 694 y 696 deja aberturas destinadas para ser atravesadas por los conductores 681 y 682. Una estanqueidad esta ventajosamente garantizada a nivel de las aberturas de paso de los conductores 681 y 682. Los conductores 681 y 682 estan ventajosamente lo suficientemente ajustados en las aberturas de las partes encajables 694 y 696, se evita asf el desplazamiento de la parte externa de estos conductores 681 y 682 durante el seccionamiento. Una variante de este tipo facilita el montaje en una instalacion preexistente pero necesita ser manipulada por una persona capacitada para tener en cuenta un desplazamiento posible de las cuchillas en caso de disparo intempestivo.
En la variante ilustrada en la figura 15, una espuma 699 llena el espacio de la grna 691 posicionado bajo los conductores 681 y 682. La espuma 699 puede ser muy porosa y presentar una densidad muy reducida para no frenar excesivamente el recorrido de la cuchilla 62. Segun esta variante, se amortigua el movimiento de la cuchilla 62 despues de la ruptura de los conductores 681 y 682. Esta variante permite ademas reducir la cantidad de aire y los riesgos de condensacion en el interior de la grna 691, para asf limitar los riesgos de oxidacion y de deterioro en el tiempo del seccionador 6. El interior de la grna 691 puede igualmente ser puesto bajo vacfo, con el fin de favorecer el desplazamiento de la cuchilla 62 y limitar los riesgos de condensacion en la grna 691.
En la figura 16, se ha ilustrado esquematicamente una vista en seccion de una grna 691 a nivel de su espacio 698. El fondo de la grna 691 forma un tope para interrumpir el recorrido de una pieza no contundente 629 solidaria de la cuchilla 62. El fondo de la grna 691 presenta aqu un relieve 697 en saliente en el interior del espacio 698. Este relieve 697 esta dispuesto en la vertical del elemento de corte 621. Asf, al final del recorrido, la pieza 629 golpea el relieve 697 para empujar de nuevo el relieve 697 en saliente al exterior de la grna 691, en la configuracion ilustrada en la figura 17. El relieve 697 esta previsto de forma visible desde el exterior del seccionador 6, de forma que un operario podra comprobar visualmente si el seccionador 6 ha sido accionado o no. El relieve 697 forma asf un indicador visual de la posicion de conduccion o de la posicion de seccionamiento del seccionador 6. El fondo de grna 691 esta ventajosamente realizado en chapa metalica con el fin de presentar una resistencia mecanica satisfactoria en la deformacion del relieve 697.
Las figuras 18 a 21 ilustran diferentes posiciones de una cuchilla 62 segun la variante de la figura 7, durante el paso de una posicion de conduccion a una posicion de seccionamiento en el seccionador 6.
En la posicion de la figura 18, la cuchilla 62 se encuentra en la posicion de conduccion. La cuchilla 62 se mantiene asf cerca del elemento pirotecnico 61.
En la figura 19, una explosion se ha producido por el elemento pirotecnico 61, de forma que la membrana 613 se hinche y comience a empujar la cuchilla 62 en la grna 691. La cuchilla 62 se aproxima entonces a los conductores 681 y 682.
En la figura 20, el hinchado de la membrana 613 continua, y la cuchilla 62 es mas accionada segun su recorrido en la grna 691. El elemento de corte 621 interfiere entonces con los conductores 681 y 682 para romperlos cada uno en dos partes aisladas. La posicion de seccionamiento de la cuchilla 62 es asf alcanzada.
En la figura 21, el hinchado de la membrana 613 se continua, y la cuchilla 62 es accionada hasta el final de su recorrido. En esta posicion, el elemento de conduccion 622 conecta electricamente los conductores 681 y 682. En esta posicion, el soporte de la cuchilla 62 acciona las porciones de los conductores 681 y 682 alojadas en el interior de la grna 691, de forma que el elemento de corte 621 separe cada uno de los conductores 681 y 682 en dos porciones aisladas y distantes.
Un ejemplo de dimensionado del elemento pirotecnico 61 sera detallado. Se parte de la hipotesis de que los conductores 681 y 682 utilicen una seccion conductora de cobre. La energfa de ruptura para el cobre es tfpicamente de 10 MJ/m2. La energfa proporcionada por un ejemplo de explosivo 612 usual para airbags de automoviles es de 5 MJ/kg.
La ruptura de un hilo de cobre con una seccion de 10 mm2 necesita por consiguiente aproximadamente la energfa proporcionada por 20 mg de explosivo. Asf, en los ejemplos precedentes, dos conductores 681 y 682 deben romperse por la explosion, e interfieren con la cuchilla 62 en dos emplazamientos, respectivamente con el elemento de corte 621 y con el elemento de conduccion 622. Por consiguiente, se toma por hipotesis que la cuchilla 62 debe realizar 4 rupturas. Por consiguiente, una cantidad minima de 80 mg de explosivo debe ser utilizada. Como una gran
5
10
15
20
25
30
parte de la energfa de detonacion se disipa en forma de calor y de puesta en movimiento de elementos mecanicos (hinchado de la membrana 613 y desplazamiento de la cuchilla 62) por ejemplo, se puede estimar que entre un 20% y un 50% de la energfa de detonacion es transformada en energfa mecanica de la cuchilla 62. Una masa de explosivo 612 de 160 mg a 400 mg puede asf ser utilizada en funcion de este rendimiento. La masa explosiva 612 podra bien entendido ser superior, para tener en cuenta una coeficiente de seguridad. Estos calculos podran bien entendido ser corregidos en presencia de una manguera que rodee las secciones conductoras de los conductores 681 y 682 o en funcion del conocimiento mas preciso de los elementos pirotecnicos considerados.
En los ejemplos detallados anteriormente, el gas bajo presion que acciona la cuchilla del conductor electrico es producido por la explosion del explosivo presente en el elemento pirotecnico. Sin embargo, se puede igualmente considerar que el gas bajo presion que acciona la cuchilla del conductor electrico sea almacenado en una bombona y separado de la cuchilla por una valvula, provocando la explosion de dicho explosivo entonces la apertura de la valvula para accionar la cuchilla 62.
En los ejemplos detallados anteriormente, la cuchilla 62 es accionada segun un recorrido en deslizamiento. Se puede sin embargo bien entendido prever otros tipos de recorrido de seccionamiento, por ejemplo con un accionamiento de la cuchilla 62 en rotacion.
Las fuentes de alimentacion continua de potencia 2 basadas en paneles fotovoltaicos presentan tfpicamente potencias punta del orden de los 3kWc para particulares, entre 100 y 300kWc para instalaciones industriales o en construcciones agncolas, o entre 1 y 10MWc para centrales fotovoltaicas.
En los ejemplos detallados anteriormente, la fuente de alimentacion continua de potencia 2 esta formada por panales fotovoltaicos. Sin embargo, la invencion se puede igualmente utilizar para cualquier otra fuente de suministro de corriente continua susceptible de provocar una electrocucion, tal como una batena de acumuladores electroqmmicos de potencia.
En los ejemplos detallados anteriormente, el seccionador realiza el corte simultaneo de dos conductores diferentes. Sin embargo, se puede igualmente considerar realizar un seccionador para el corte de un solo conductor de fase. Se puede entonces utilizar un seccionador distinto para cada una de las fases.
En los ejemplos detallados anteriormente, los seccionadores 6 estan dispuestos en las conexiones electricas en serie entre los paneles fotovoltaicos. Sin embargo, para un panel fotovoltaico de alta tension, los seccionadores pueden estar dispuestos sobre conexiones en serie en el interior mismo del panel, de forma que el nivel de tension susceptible de ser aplicado sea lo suficientemente bajo como para evitar una electrocucion.
Se puede prever un unico seccionador en la instalacion electrica, entre la fuente de tension continua y el ondulador.

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Seccionador (6) para fuente de suministro de ene^a electrica de corriente continua (2), que comprende:
    - una cuchilla (62) movil segun un recorrido entre una posicion de conduccion y una posicion de seccionamiento, rompiendo el accionamiento de la cuchilla segun su recorrido un primer conductor electrico, destinado a conducir corriente de una fuente de suministro de energfa electrica de corriente continua, en dos porciones aisladas electricamente una de la otra, rompiendo el accionamiento de la cuchilla segun su recorrido un segundo conductor electrico, destinado para conducir corriente de una fuente de suministro de energfa electrica de corriente continua, en dos porciones aisladas electricamente;
    - una fuente de gas bajo presion que acciona selectivamente la cuchilla segun su recorrido;
    - un elemento pirotecnico (61) que incluye un detonador (611) de disparo por control externo y un explosivo (612) cuya explosion es iniciada por el detonador, provocando la explosion de este explosivo el accionamiento de la cuchilla por la fuente de gas;
    caracterizado por que
    - un elemento conductor (622) solidario de la cuchilla (62) en su recorrido y que conecta electricamente una porcion aislada del primer conductor con una porcion aislada del segundo conductor electrico en la posicion de seccionamiento de la cuchilla (62).
  2. 2. Seccionador (6) segun la reivindicacion 1, en el cual la explosion de dicho explosivo (612) produce el gas bajo presion de accionamiento de la cuchilla.
  3. 3. Seccionador (6) segun la reivindicacion 2, que comprende ademas una cubierta (613) en la cual se expande el gas bajo presion producido por la explosion de dicho explosivo (612), accionando el llenado de la indicada cubierta la mencionada cuchilla (62).
  4. 4. Seccionador segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el explosivo (612) esta configurado para explosionar espontaneamente durante un mantenimiento prolongado a una temperatura al menos igual a los 20o°.
  5. 5. Seccionador segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la indicada cuchilla (62) incluye un material aislante (621) destinado para interponerse entre las indicadas dos porciones aisladas cuando la cuchilla se encuentra en su posicion de seccionamiento.
  6. 6. Seccionador segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el elemento conductor (622) conecta electricamente las indicadas porciones aisladas por acoplamiento mecanico por deformacion plastica de estas porciones aisladas.
  7. 7. Seccionador segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende primeros y segundos conectadores electricos de potencia (683) conectados respectivamente a primeros y segundos extremos del primer conductor electrico (681).
  8. 8. Seccionador segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un cajetm (692) en el cual estan alojados el primer conductor electrico (681), la cuchilla (62) y el elemento pirotecnico (61), comprendiendo el seccionador un indicador visual (697) que indica por fuera del cajetm (692) si la cuchilla (62) esta colocada en la posicion de conduccion o en la posicion de seccionamiento.
  9. 9. Seccionador segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual la indicada cuchilla (62) acciona en su recorrido un extremo de una porcion aislada de dicho primer conductor con el fin de mantener este extremo a distancia de la otra porcion aislada de dicho primer conductor en la posicion de seccionamiento de la cuchilla.
  10. 10. Sistema de suministro de energfa electrica de corriente continua, caracterizado por que comprende:
    - una fuente de suministro de energfa electrica de corriente continua;
    - un primer conductor electrico (681) destinado para conducir corriente de la fuente de suministro de energfa electrica de corriente continua;
    - un segundo conductor electrico (682) destinado a conducir corriente de la fuente de suministro de energfa electrica de corriente continua;
    - un seccionador (6) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
  11. 11. Sistema de suministro de ene^a electrica (1) segun la reivindicacion 10, que comprende ademas:
    - un circuito electrico conectado con el detonador (611);
    - un primer conectador (12) desplazado con relacion al elemento pirotecnico (61) y conectado con el circuito electrico;
    5 - un control de detonador (13) que comprende:
    - un segundo conectador que presenta un factor de forma complementaria a la del primer conectador;
    - una fuente de energfa electrica (132) conectada con el segundo conectador.
  12. 12. Sistema de suministro electrico segun la reivindicacion 10 u 11, que comprende una red de distribucion (5) conectada con la fuente de suministro electrico (2) por mediacion de los primero y segundo conductores electricos
    10 (681, 682), conectando el indicado elemento conductor solidario de la cuchilla (622) electricamente las porciones
    aisladas de los primero y segundo conductores (681,682) conectadas a la red de distribucion electrica.
  13. 13. Sistema de suministro electrico segun la reivindicacion 10 u 11, en el cual la fuente de suministro electrico (2) comprende al menos dos elementos (21) de generacion electrica conectados en serie por mediacion de los primero y segundo conductores (681, 682).
ES14720562.9T 2013-05-16 2014-04-24 Seccionador para fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua Active ES2625093T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1354410A FR3005782B1 (fr) 2013-05-16 2013-05-16 Sectionneur pour source d'alimentation electrique continue de puissance
FR1354410 2013-05-16
PCT/EP2014/058299 WO2014183967A1 (fr) 2013-05-16 2014-04-24 Sectionneur pour source d'alimentation electrique continue de puissance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2625093T3 true ES2625093T3 (es) 2017-07-18

Family

ID=48980004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14720562.9T Active ES2625093T3 (es) 2013-05-16 2014-04-24 Seccionador para fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160155589A1 (es)
EP (1) EP2997588B1 (es)
ES (1) ES2625093T3 (es)
FR (1) FR3005782B1 (es)
WO (1) WO2014183967A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3037188A1 (fr) 2015-06-04 2016-12-09 Commissariat Energie Atomique Dispositif pyrotechnique pour circuit electronique
DE102017111413A1 (de) 2017-05-24 2018-11-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Selbstauslösende Sprengsicherung
US11092206B2 (en) * 2017-10-02 2021-08-17 Ford Global Technologies, Llc Electrically conductive mechanical vibration isolator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19817133A1 (de) * 1998-04-19 1999-10-28 Lell Peter Powerswitch
US7063019B2 (en) * 2002-07-11 2006-06-20 Autoliv Asp, Inc. Assemblies including extendable, reactive charge-containing actuator devices
US7123124B2 (en) * 2003-10-17 2006-10-17 Special Devices, Inc. Pyrotechnic circuit breaker
US8653386B2 (en) * 2007-09-27 2014-02-18 Daikin Industries, Ltd. Cutting apparatus, breaker, contactor, and electrical circuit breaker
JP5359982B2 (ja) * 2009-06-29 2013-12-04 豊田合成株式会社 車両の電気回路遮断装置
JP5545231B2 (ja) * 2011-01-28 2014-07-09 豊田合成株式会社 導通遮断装置
DE102011053522B4 (de) * 2011-09-12 2017-03-30 Sma Solar Technology Ag Photovoltaikanlage und Sicherheitseinrichtung für eine Photovoltaikanlage

Also Published As

Publication number Publication date
US20160155589A1 (en) 2016-06-02
FR3005782B1 (fr) 2016-10-14
EP2997588B1 (fr) 2017-03-01
EP2997588A1 (fr) 2016-03-23
FR3005782A1 (fr) 2014-11-21
WO2014183967A1 (fr) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2625093T3 (es) Seccionador para fuente de suministro de energía eléctrica de corriente continua
ES2403489T3 (es) Unidad de conmutación para conmutar tensiones continuas elevadas
ES2625813T3 (es) Método para operar convertidores auxiliares paralelos en un vehículo ferroviario
JP5073733B2 (ja) 蓄電池の強制放電機構及び安全スイッチ装置
ES2529049T3 (es) Conjunto de conmutador de baja tensión, media tensión o alta tensión que tiene un sistema de cortociruito
ES2375964T3 (es) Aparato interruptor y seccionador para subestaciones eléctricas.
ES2669496T3 (es) Interruptor de protección térmica
ES2359755T3 (es) Conjunto de baja tensión, tensión media y alta tensión.
ES2676030T3 (es) Planta de energía eólica con módulo antiincendios para transformador en la torre
CN101647165B (zh) 金属封闭形开关装置
CN207069360U (zh) 安全配电箱
JP2018523765A5 (es)
JP2013009584A (ja) 蓄電装置
ES2301191T3 (es) Aparato electrico de empotrar con fijacion por garras.
JPH08277551A (ja) 地中埋設用消火栓の設備構造
US20100116638A1 (en) Socket assembly
ES2224485T3 (es) Interruptor de corte en carga con camara de extincion.
CN102946060B (zh) 岸电接电箱
ES2260896T3 (es) Contactadores electricos de funcionamiento pirotecnico.
ES2758832T3 (es) Eliminador de arco extraíble con un dispositivo de enclavamiento
KR102287661B1 (ko) 화재진압 기능이 구비된 수배전반
CN210326688U (zh) 一种采用快速操作机构的环网柜
CN204732775U (zh) 户外变压器气体继电器防护罩
ES2873323T3 (es) Caja de bornes con mayor resistencia a cortocircuitos para máquinas eléctricas
JP2013255418A (ja) 分電盤に設けられる電源手段