ES2813127A1 - Dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dielectrica en cables - Google Patents
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Abstract
El objeto de la presente invención es un dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica en cables, preferentemente los de vehículos eléctricos, destinado a realizar un test de alta tensión a un cable que comprende, al menos, un conductor (10) y un aislamiento (9). El dispositivo comprende una pieza inferior (1) y una pieza complementaria (2) con unas superficies de contacto (3 y 4) flexibles y conductoras, entre las que se sitúa el cable. Un equipo de medida (7) conectado a las superficies de contacto (3 y 4) y al conductor (10) del cable, tiene la capacidad de generar una tensión elevada entre ambas y de medir las corrientes de fuga y rigidez dieléctrica en el aislamiento (9) del cable.
Description
DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DE MEDIDA DE CORRIENTES DE FUGA Y RIGIDEZ DIELÉCTRICA
EN CABLES
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención es un dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica en cables, como los de los vehículos eléctricos, con test de alta tensión no destructivos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los test de alta tensión o HIPOT (high potential) son pruebas eléctricas que se realizan sobre un componente eléctrico o un producto para determinar la eficacia de su aislamiento, así como su habilidad de operar de manera segura durante condiciones de tensión nominal.
El test se puede llevar a cabo entre secciones del componente que se encuentran aisladas entre sí o entre una sección y una puesta a tierra. Para llevarlo a cabo se aplica una alta tensión entre ambas secciones y se mide la corriente que fluye, haciendo uso de unos medidores de corriente. Si hay demasiada corriente, las secciones no están bien aisladas y el componente no supera el test.
Si la corriente en un dispositivo que está siendo sometido a la prueba es menor que un límite específico, a la tensión de la prueba, y durante un cierto tiempo, el dispositivo cumple los requisitos de resistencia dieléctrica.
Normalmente, para realizar estos test, se utiliza un dispositivo denominado HIPOT. Este dispositivo es capaz de aplicar entre un conductor y su aislamiento, por ejemplo, una tensión muy elevada, muy superior a la tensión de operación normal, y de medir la corriente que circula por el aislamiento o corriente de fuga.
El test puede ser de corriente continua o de corriente alterna. Además, la tensión máxima que debe resistir un dispositivo está estandarizada en función del componente
del que se trate. La duración del test puede ser variable según la especificación del fabricante.
Estas pruebas pueden realizarse sobre componentes nuevos en la propia fábrica o sobre componentes que ya estén en funcionamiento, y pueden ayudar a descubrir fallos en el diseño, defectos del aislamiento, pequeños espacios entre piezas conductoras y tierra, cables sueltos, conductores contaminados, problemas de terminales, errores de tolerancia en cables, etc.
Existen tres tipos de pruebas de alta tensión. La primera es la prueba de ruptura eléctrica, en la que la tensión se incremente hasta que el componente falla o se rompe, para así determinar la tensión máxima que puede soportar. Normalmente el componente se destruye con esta prueba, por lo que únicamente se realiza con muestras aleatorias en los controles de calidad.
La segunda es la prueba de tensión de rigidez dieléctrica, durante la cual se aplica una tensión estándar, y se controla la corriente de fuga, que debe estar por debajo de un límite preestablecido durante una cantidad de tiempo determinado. Esta prueba no destruye el componente, por lo que se puede inspeccionar el cien por cien de la producción.
La tercera es la prueba de resistencia de aislamiento, que se realiza para determinar el valor de la resistencia de los productos aislados eléctricamente.
Los coches eléctricos son un ejemplo de dispositivo al que se puede aplicar este tipo de test de alta tensión. Este tipo de vehículos se diferencia del resto porque circulan a una tensión elevada, por lo que comprenden una serie de elementos conectados por cables que deben ser evaluados utilizando la técnica anterior, para comprobar su perfecto estado de funcionamiento.
Dichos cables de vehículos eléctricos se caracterizaban porque comprendían, tradicionalmente, una malla metálica exterior, aplicándose la tensión entre dicha malla y el conductor del cable y de esta manera, pudiendo detectar posibles corrientes de fuga.
En la actualidad, los nuevos vehículos eléctricos que se están incorporando al mercado han suprimido dicha malla metálica con el objetivo de reducir costes, por lo que no es posible realizar los test de alta tensión tal y como se venían realizando hasta ahora.
Por lo tanto, es necesario el desarrollo de un dispositivo que permita efectuar los test de alto voltaje sobre cables que no dispongan de dicha malla metálica.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención presenta un dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica en cables, que resuelve el problema anteriormente planteado, permitiendo la realización de un test de alta tensión en un cable con, al menos, un conductor y un aislamiento, sin necesidad de que el cable tenga una malla metálica exterior.
Concretamente, el dispositivo comprende una pieza inferior, con una primera superficie de contacto flexible y conductora, y una pieza complementaria, con una segunda superficie de contacto flexible y conductora, estando previsto que la pieza complementaria se pueda posicionar sobre la pieza inferior.
El cable que se va a someter al test se posiciona entre ambas piezas quedando en contacto la primera y segunda superficies de contacto, situándose el cable entre ambas.
La pieza complementaria puede estar unida a la pieza inferior por uno de sus laterales, articulando respecto a esta. Además, para poder fijar la pieza complementaria sobre la pieza inferior mientras se realiza el test, el dispositivo puede comprender un elemento de enclavado, que puede ser un gatillo, un pestillo, un pasador, un cierre neumático o un cierre eléctrico.
La invención comprende también un equipo de medida, como puede ser un HIPOT, con una primera conexión eléctrica a las superficies de contacto y una segunda conexión eléctrica, destinada a conectarse al conductor del cable.
El equipo de medida tiene la capacidad de aplicar una tensión entre las superficies de contacto, que están en contacto con el aislamiento del cable, y el conductor del cable, superior normalmente a los 500 V.
Al aplicar dicha tensión, se generan en el aislamiento del cable unas corrientes de fuga, que el equipo de medida tiene la capacidad de medir. Además, el equipo de medida tiene la capacidad de medir la resistencia de aislamiento del cable, así como la rigidez dieléctrica de este.
La pieza inferior y la pieza complementaria pueden comprender en su interior una lana metálica conductora, en contacto con la primera superficie de contacto y con la segunda superficie de contacto.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista general del dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica de cables.
Figura 2.- Muestra una vista lateral del dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica de cables con las superficies de contacto separadas.
Figura 3.- Muestra una vista lateral del dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica de cables con las superficies de contacto juntas.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras descritas anteriormente, se puede observar un ejemplo de realización no limitativo del dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica en cables, preferentemente de vehículos eléctricos, que se muestra en la figura 1, y que está destinado a realizar un test de alta tensión en un cable con un conductor (10) y un aislamiento (9).
El dispositivo comprende una pieza inferior (1) y una pieza complementaria (2), con forma de paralelepípedo ambas. La pieza inferior (1) comprende una primera superficie de contacto (3), y la pieza complementaria (2), una segunda superficie de contacto (4), siendo ambas superficies de contacto (3 y 4) flexibles y conductoras, concretamente, de un tejido conductor.
Tal y como se observa en la figura 3, el cable queda situado entre ambas superficies de contacto (3 y 4) cuando se posiciona la pieza complementaria (2) sobre la pieza inferior (1), quedando el aislamiento (9) en contacto con ambos.
Como se comprueba en la figura 2, la pieza inferior (1) y la pieza complementaria (2) están unidas por una bisagra por uno de sus lados mayores, articulando la pieza complementaria (2) respecto de la pieza inferior (1).
El dispositivo comprende también un elemento de enclavado (5) que permite mantener fijas la pieza inferior (1) y la pieza complementaria mientras se hace el test de alto voltaje en el cable.
El dispositivo comprende asimismo un equipo de medida (7), concretamente un HIPOT, con una primera conexión (6) a las superficies de contacto (3 y 4), y una segunda conexión (8) destinada a conectarse al conductor (10) del cable.
El equipo de medida (7) tiene la capacidad de aplicar una tensión de alto voltaje, superior a 500 V, entre el conductor (10) del cable y las superficies de contacto (3 y 4), y por tanto entre el conductor (10) del cable y el aislamiento (9) del cable. Mientras se aplica la tensión, se generan en el aislamiento (9) unas corrientes de fuga que el equipo de medida (7) tiene la capacidad de medir.
Adicionalmente, el equipo de medida (7) tiene la capacidad de obtener la resistencia de asilamiento del cable y la rigidez dieléctrica del cable.
La pieza inferior (1) y la pieza complementaria (2) comprenden en su interior una lana metálica conductora, en contacto con la primera superficie de contacto (3) y la segunda superficie de contacto (4).
Claims (9)
1. - Dispositivo de medida de corrientes de fuga y rigidez dieléctrica en cables, comprendiendo los cables al menos un conductor (10) y un aislamiento (9), estando el dispositivo caracterizado por que comprende:
- una pieza inferior (1) con una primera superficie de contacto (3) flexible y conductora en una de sus caras,
- una pieza complementaria (2) con una segunda superficie de contacto (4) flexible y conductora en una de sus caras, estando previsto que la pieza complementaria (2) se pueda posicionar sobre la pieza inferior (1), quedando enfrentadas las superficies de contacto (3 y 4) y el cable situado entre ambas, - un equipo de medida (7) con una primera conexión (6) a las superficies de contacto (3 y 4), y una segunda conexión (8) destinada a conectarse al conductor (10) del cable, teniendo el equipo de medida (7) capacidad de aplicar una tensión entre las superficies de contacto (3 y 4) y el conductor (10), y teniendo el equipo de medida (7) capacidad de medir las corrientes de fuga y la rigidez dieléctrica del cable.
2. - El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la pieza complementaria (2) está unida a la pieza inferior (1) por una de sus aristas laterales, articulando respecto a esta.
3. - El dispositivo de la reivindicación 2, que comprende adicionalmente una bisagra que une la pieza inferior (1) y la pieza complementaria (2) por una de sus aristas laterales.
4. - El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un elemento de enclavado (5), destinado a mantener unidas la pieza inferior (1) y la pieza complementaria (2).
5. - El dispositivo de la reivindicación 4, en el que el elemento de enclavado (5) es un elemento seleccionado entre un gatillo, un pestillo, un pasador, un cierre neumático y un cierre eléctrico.
6. - El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el equipo de medida (7) es un HIPOT.
7. - El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la primera superficie de contacto (3) y la segunda superficie de contacto (4) son de un tejido conductor.
8. 
- El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la pieza inferior (1) y la pieza complementaria (2) comprenden en su interior una lana metálica conductora en contacto con la primera superficie de contacto (3) y la segunda superficie de contacto (4).
9. - El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la pieza inferior (1) y la pieza complementaria (2) son paralelepípedos.
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