ES2887257T3 - Aparato de conmutación o aparato de control - Google Patents

Abstract

Un aparato de conmutación o aparato de control, que comprende: - al menos un primer compartimento (1, 5, 9); - una pluralidad de módulos extraíbles (6, 7); - una pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control; y - una pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control; donde la pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un sistema principal de barra ómnibus (2), al menos un seccionador de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones (3); al menos un disyuntor (4), y al menos una conexión cableada; donde la pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un accionamiento de seccionador y al menos un accionamiento de disyuntor; donde la pluralidad de módulos extraíbles se configura de modo que se monten horizontalmente dentro del o de los primeros compartimentos en una pluralidad de ubicaciones horizontales; donde la pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control se configura de modo que se aloje en el o los primeros compartimentos; donde la pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control se aloja en, o asociado con, la pluralidad de módulos extraíbles; donde cada uno de los módulos extraíbles se configura de modo que se mueva verticalmente desde su ubicación horizontal; y donde el movimiento de un módulo extraíble desde su ubicación horizontal, comprendiendo el movimiento un movimiento vertical, se configura de modo que mueva el o los componentes auxiliares alojados en, o asociados con, ese módulo extraíble.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de conmutación o aparato de control

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia a un aparato de conmutación o aparato de control para la utilización en baja tensión, media tensión o alta tensión dentro de una subestación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En diseños de aparatos de conmutación y aparatos de control (también denominados aparatos de mando) de la técnica actual, las partes que requieren mantenimiento están situadas de modo que el operario pueda acceder con facilidad a ellas mientras está de pie en el suelo delante del aparato de conmutación. Por lo tanto, estas partes se disponen en niveles diferentes una sobre otra para facilitar al operario el acceso a ellas. Este requisito guía el diseño de las partes activas principales del aparato de conmutación, tales como los circuitos primarios y los dispositivos de interrupción de corriente que se deben situar en niveles diferentes uno sobre otro, los documentos EP2466706 y US2015/340174 A1 divulga un aparato de conmutación que tiene compartimentos independientes para los componentes principales del aparato de conmutación y las unidades de accionamiento montadas verticalmente.

Se han propuesto sistemas robóticos para que operen con la subestación o el aparato de conmutación o el aparato de control, y realicen las tareas tanto de monitorización como de mantenimiento. Dichos sistemas robóticos intentan imitar cómo un operario accede a los componentes y, por lo tanto, operan en una dirección lateral en el aparato de conmutación o aparato de control, lo que conduce a unas restricciones de complejidad y manipulación de pesos para el sistema de automatización.

Existe la necesidad de solucionar este problema.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto, sería conveniente tener un diseño mejor de un aparato de conmutación o aparato de control.

El objeto de la presente invención se resuelve con el contenido de la reivindicación independiente 1, donde se incorporan realizaciones adicionales en las reivindicaciones dependientes.

En un aspecto, se proporciona un aparato de conmutación o aparato de control, que comprende:

- al menos un primer compartimento;

- una pluralidad de módulos extraíbles;

- una pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control; y

- una pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control.

La pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un sistema principal de barra ómnibus, al menos un seccionador de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones; al menos un disyuntor, y al menos una conexión cableada. La pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un accionamiento de seccionador y al menos un accionamiento de disyuntor. La pluralidad de módulos extraíbles se configura de modo que se monten horizontalmente dentro de al menos un primer compartimento en una pluralidad de ubicaciones horizontales. La pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control se configura de modo que esté alojada el o los primeros compartimentos. La pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control está alojada en, o asociados con, la pluralidad de módulos extraíbles. Cada uno de los módulos extraíbles se configura de modo que se mueva verticalmente desde su ubicación horizontal. El movimiento de un módulo extraíble desde su ubicación horizontal, comprendiendo el movimiento un movimiento vertical, se configura de modo que mueva uno o más componentes auxiliares alojados en, o asociados con, ese módulo extraíble.

Por tanto, un sistema de mantenimiento automático puede operar dentro del o de los primeros compartimentos, y cuando un módulo extraíble se mueve desde su ubicación operativa, en el aparato de conmutación o aparato de control, hasta una ubicación donde los componentes alojados en su interior o asociados con este se pueden reparar o mantener. A continuación, el sistema de mantenimiento automático puede reinsertar el módulo extraíble de nuevo en su ubicación correcta para reinsertar los componentes de nuevo en sus ubicaciones operativas en el aparato de conmutación o aparato de control, o insertar un módulo de sustitución en la ubicación anterior.

En un ejemplo, el aparato de conmutación o aparato de control comprende un sistema de mantenimiento automático situado dentro del o de los primeros compartimentos. El sistema de mantenimiento automático se configura de modo que mueva cada uno de la pluralidad de módulos extraíbles.

En un ejemplo, cada uno de los módulos extraíbles se configura para ser extraído desde el o los primeros compartimentos, y la extracción de un módulo extraíble desde el o los primeros compartimentos comprende el movimiento del módulo extraíble. Donde la extracción del módulo extraíble se configura de modo que extraiga el o los componentes auxiliares alojados en, o asociados con, ese módulo extraíble desde el o los primeros compartimentos. Dicho de otro modo, el módulo extraíble y los componentes alojados dentro de este o asociados con este se extraen completamente del aparato de conmutación o aparato de control, por ejemplo, por parte de un operario o por parte de un sistema robótico, lo que hace posible, de ese modo, el mantenimiento o reparación de los componentes según sea necesario. El mismo módulo se puede sustituir cuando se repara o mantiene, o se puede insertar en su sitio un módulo diferente con los mismos tipos de componentes.

En un ejemplo, el aparato de conmutación o aparato de control comprende un sistema de elevación de funcionamiento manual, configurado de modo que mueva y/o extraiga cada uno de la pluralidad de los módulos extraíbles.

En un ejemplo, la pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control se dividen en una pluralidad de grupos lógicos. Los componentes en un grupo lógico están alojados en, o asociados con, el mismo módulo extraíble.

En un ejemplo, al menos un mecanismo auxiliar está asociado con el o los accionamientos de seccionador. Uno o más accionamientos de seccionador del o de los accionamientos de seccionador y uno o más mecanismos auxiliares asociados están alojados en un primer módulo extraíble.

En un ejemplo, tres accionamientos de seccionador y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en el primer módulo extraíble.

Dicho de otro modo, los componentes del accionamiento de seccionador para las tres fases están alojados en el mismo módulo extraíble.

En un ejemplo, tres accionamientos de seccionador y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en tres módulos extraíbles diferentes, uno de los cuales es el primer módulo extraíble.

Dicho de otro modo, los componentes del accionamiento de seccionador para las tres fases están alojados en módulos extraíbles diferentes.

En un ejemplo, uno o más seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones del o de los seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, el primer módulo extraíble. En un ejemplo, 3 seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, el primer módulo extraíble.

Dicho de otro modo, los seccionadores para las tres fases están alojados en el mismo módulo extraíble, y los componentes de accionamiento asociados para las tres fases también pueden estar alojados en el mismo módulo extraíble.

En un ejemplo, 3 seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, los tres módulos extraíbles diferentes.

Dicho de otro modo, los seccionadores para las tres fases están alojados en módulos extraíbles diferentes, y los componentes de accionamiento asociados para las tres fases también pueden estar alojados en los módulos extraíbles diferentes correspondientes.

En un ejemplo, al menos un mecanismo auxiliar está asociado con el o los accionamientos de disyuntor. Uno o más accionamientos de disyuntor del o de los accionamientos de disyuntor y uno o más mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, un segundo módulo extraíble.

En un ejemplo, un accionamiento de disyuntor común para las tres fases y un conjunto de mecanismos auxiliares asociados común para las tres fases están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

Dicho de otro modo, los componentes de accionamiento de disyuntor para las tres fases están alojados en el mismo módulo extraíble.

En un ejemplo, tres accionamientos de disyuntor y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

En un ejemplo, tres accionamientos de disyuntor y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, tres módulos extraíbles diferentes, uno de los cuales es el segundo módulo extraíble.

Dicho de otro modo, los componentes de accionamiento de disyuntor para las tres fases están alojados en módulos extraíbles diferentes.

En un ejemplo, uno o más polos de disyuntor del o de los disyuntores están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

En un ejemplo, tres disyuntores están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

Dicho de otro modo, los disyuntores para las tres fases están alojados en el mismo módulo extraíble, y los componentes de accionamiento asociados para las tres fases también pueden estar alojados en el mismo módulo extraíble.

En un ejemplo, tres disyuntores están alojados en, o asociados con, los tres módulos extraíbles diferentes.

Dicho de otro modo, los disyuntores para las tres fases están alojados en módulos extraíbles diferentes, y los componentes de accionamiento asociados para las tres fases también pueden estar alojados en los módulos extraíbles diferentes correspondientes.

En un ejemplo, el o los primeros compartimentos son a prueba de arcos.

En un ejemplo, cada módulo extraíble del o de los módulos extraíbles comprende una conexión de clavija y tomacorriente para circuitos de alimentación y recogida de señales, configurados para hacer posible una comunicación y una conexión eléctrica con al menos un componente externo al módulo extraíble.

En un ejemplo, una conexión de clavija y tomacorriente de la o las conexiones de clavija y tomacorriente se configura para una conexión eléctrica entre un accionamiento de disyuntor del o de los accionamientos de disyuntor y un polo de disyuntor del o de los disyuntores.

En un ejemplo, el o los primeros compartimentos comprenden un compartimento de conexiones cableadas dentro del cual están alojadas la o las conexiones cableadas. El o los sistemas principales de barra ómnibus, el o los seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones y el o los disyuntores no están alojados en el compartimento de conexiones cableadas.

En un ejemplo, al menos un aislador forma parte de la conexión entre la o las conexiones cableadas y el o los disyuntores, y el o los aisladores comprenden sensores de corriente y tensión.

En un ejemplo, el compartimento de conexiones cableadas comprende al menos una puerta o sección de pared extraíble.

En un ejemplo, una pared de segregación del compartimento de conexiones cableadas es una segregación a prueba de arcos, lo que facilita el acceso de un usuario al compartimento de conexiones cableadas cuando está en funcionamiento al menos un componente externo al compartimento de conexiones cableadas, pero dentro del o de los primeros compartimentos.

En un ejemplo, además del compartimento de conexiones cableadas, el o los primeros compartimentos comprenden un primer compartimento y un segundo compartimento. El o los sistemas principales de barra ómnibus, el o los seccionadores de movimiento o rotativo de tres posiciones y el o los disyuntores están alojados en el segundo compartimento.

En un ejemplo, el primer compartimento del o de los primeros compartimentos comprende al menos una puerta o sección de pared extraíble.

En un ejemplo, al menos una pared de segregación del primer compartimento es una segregación a prueba de arcos, lo que facilita el acceso de un usuario al primer compartimento del o de los primeros compartimentos cuando está en funcionamiento al menos un componente externo al primer compartimento, pero dentro del o de los primeros compartimentos.

En un ejemplo, un módulo extraíble dentro del cual están alojados o asociados la electrónica de control del disyuntor y los mecanismos auxiliares, también aloja, o está asociado con, al menos una parte de un accionamiento de disyuntor. Una interfaz para un polo de disyuntor comprende una conexión mecánica extraíble configurada de modo que transfiera energía mecánica desde el accionamiento de disyuntor hasta un contacto móvil de disyuntor.

En un ejemplo, una unidad unipolar de disyuntor está alojada en, o asociada con, el módulo extraíble, y la unidad unipolar de disyuntor utiliza un polo de disyuntor rotativo. Un interruptor de vacío situado en un eje central del polo realiza la función de dispositivo principal de conmutación de corriente mientras la rotación del polo alrededor del eje central se configura de modo que actúe como un conmutador de seccionador de tres posiciones para la conexión, la desconexión y la puesta a tierra.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS

En lo que sigue a continuación se describirán algunas realizaciones ejemplares haciendo referencia a los siguientes dibujos:

la figura 1 muestra un ejemplo de un aparato de conmutación o aparato de control; y

la figura 2 muestra un ejemplo de un aparato de conmutación o aparato de control.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES

Las figuras 1-2 muestran ejemplos de un aparato de conmutación o aparato de control para el funcionamiento en una subestación de baja tensión, media tensión o alta tensión.

Un ejemplo hace referencia a un aparato de conmutación o aparato de control, al menos un primer compartimento 1, 5, 9, una pluralidad de módulos extraíbles 6, 7, una pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control y una pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control. La pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un sistema principal de barra ómnibus 2, al menos un seccionador de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones 3, al menos un polo de disyuntor 4 y al menos una conexión cableada. La pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un accionamiento de seccionador y al menos un accionamiento de disyuntor. La pluralidad de módulos extraíbles se configura de modo que estén montados horizontalmente dentro del o de los primeros compartimentos en una pluralidad de ubicaciones horizontales. La pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control se configura de modo que esté alojada en el o los primeros compartimentos. La pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control está alojada en, o asociada con, la pluralidad de módulos extraíbles. Cada uno de los módulos extraíbles se configura de modo que se mueva verticalmente desde su ubicación horizontal. El movimiento de un módulo extraíble desde su ubicación horizontal, comprendiendo el movimiento un movimiento vertical, se configura de modo que mueva uno o más componentes auxiliares alojados en, o asociados con, ese módulo extraíble.

Cabe destacar que la expresión “alojado en, o asociado con”, implica que el componente puede estar completamente dentro del módulo extraíble, parcialmente dentro del módulo extraíble o sujeto de algún modo al módulo extraíble. Lo que implica es que el componente que está alojado en, o asociado con, el módulo extraíble se mueve con el módulo extraíble cuando el módulo extraíble se mueve desde su ubicación dentro del aparato de conmutación o aparato de control.

También cabe destacar que la referencia a un disyuntor puede implicar el polo de disyuntor.

En un ejemplo, la pluralidad de módulos extraíbles se configura de modo que esté montada horizontalmente uno junto a otro dentro del o de los primeros compartimentos en una pluralidad de ubicaciones horizontales.

De acuerdo con un ejemplo, el aparato de conmutación o aparato de control comprende un sistema de mantenimiento automático situado dentro del o de los primeros compartimentos. El sistema de mantenimiento automático se configura de modo que mueva cada uno de la pluralidad de módulos extraíbles.

De acuerdo con un ejemplo, cada uno de los módulos extraíbles se configura para ser extraído desde el o los primeros compartimentos, y la extracción de un módulo extraíble desde el o los primeros compartimentos comprende el movimiento del módulo extraíble. La extracción del módulo extraíble se configura de modo que se extraigan el o los componentes auxiliares alojados en, o asociados con, ese módulo extraíble desde el o los primeros compartimentos.

De acuerdo con un ejemplo, el aparato de conmutación o aparato de control comprende un sistema de elevación de funcionamiento manual, configurado de modo que mueva y/o extraiga cada uno de la pluralidad de módulos extraíbles.

De acuerdo con un ejemplo, la pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control se dividen en una pluralidad de grupos lógicos. Los componentes en un grupo lógico están alojados en, o asociados con, el mismo módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, al menos un mecanismo auxiliar está asociado con el o los accionamientos de seccionador. Uno o más accionamientos de seccionador del o de los accionamientos de seccionador y uno o más mecanismos auxiliares asociados están alojados en un primer módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, tres accionamientos de seccionador y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en el primer módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, tres accionamientos de seccionador y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en tres módulos extraíbles diferentes, uno de los cuales es el primer módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, uno o más seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones del o de los seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, el primer módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, 3 seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, el primer módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, 3 seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, los tres módulos extraíbles diferentes.

De acuerdo con un ejemplo, al menos un mecanismo auxiliar está asociado con el o los accionamientos de disyuntor. Uno o más accionamientos de disyuntor del o de los accionamientos de disyuntor y uno o más mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, un segundo módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, un accionamiento de disyuntor común para las tres fases y un conjunto de mecanismos auxiliares asociados común para las tres fases están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble. De acuerdo con un ejemplo, tres accionamientos de disyuntor y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, tres accionamientos de disyuntor y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, tres módulos extraíbles diferentes, uno de los cuales es el segundo módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, uno o más polos de disyuntor del o de los disyuntores están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, tres disyuntores están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble. De acuerdo con un ejemplo, tres disyuntores están alojados en, o asociados con, los tres módulos extraíbles diferentes. De acuerdo con un ejemplo, el o los primeros compartimentos son a prueba de arcos.

De acuerdo con un ejemplo, cada módulo extraíble del o de los módulos extraíbles comprende una conexión de clavija y tomacorriente para circuitos de alimentación y recogida de señales, configurados para hacer posible una comunicación y una conexión eléctrica con al menos un componente externo al módulo extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, una conexión de clavija y tomacorriente de la o las conexiones de clavija y tomacorriente se configura para una conexión eléctrica entre un accionamiento de disyuntor del o de los accionamientos de disyuntor y un disyuntor del o de los disyuntores.

De acuerdo con un ejemplo, el o los primeros compartimentos comprenden un compartimento de conexiones cableadas 5 dentro del cual están alojadas la o las conexiones cableadas. El o los sistemas principales de barra ómnibus, el o los seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones y el o los disyuntores no están alojados en el compartimento de conexiones cableadas.

De acuerdo con un ejemplo, al menos un aislador 10 forma parte de la conexión entre la o las conexiones cableadas y el o los disyuntores. El o los aisladores comprenden sensores de corriente y tensión.

De acuerdo con un ejemplo, el compartimento de conexiones cableadas comprende al menos una puerta o sección de pared extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, una pared de segregación del compartimento de conexiones cableadas es una segregación a prueba de arcos, lo que facilita el acceso de un usuario al compartimento de conexiones cableadas cuando está en funcionamiento al menos un componente externo al compartimento de conexiones cableadas, pero dentro del o de los primeros compartimentos.

De acuerdo con un ejemplo, además del compartimento de conexiones cableadas, el o los primeros compartimentos comprenden un primer compartimento 9 y un segundo compartimento. El o los sistemas principales de barra ómnibus, el o los seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones y el o los disyuntores están alojados en el segundo compartimento.

De acuerdo con un ejemplo, el primer compartimento del o de los primeros compartimentos comprende al menos una puerta o sección de pared extraíble.

De acuerdo con un ejemplo, al menos una pared de segregación del primer compartimento 9 es una segregación a prueba de arcos, lo que facilita el acceso de un usuario al primer compartimento del o de los primeros compartimentos cuando está en funcionamiento al menos un componente externo al primer compartimento, pero dentro del o de los primeros compartimentos.

De acuerdo con un ejemplo, un módulo extraíble dentro del cual están alojados o asociados la electrónica de control del disyuntor y los mecanismos auxiliares, también aloja, o está asociado con, al menos una parte de un accionamiento de disyuntor. Una interfaz para un polo de disyuntor comprende una conexión mecánica extraíble configurada de modo que transfiera energía mecánica desde el accionamiento de disyuntor hasta un contacto móvil de disyuntor.

De acuerdo con un ejemplo, una unidad unipolar de disyuntor está alojada en, o asociada con, el módulo extraíble. La unidad unipolar de disyuntor utiliza un polo de disyuntor rotativo. Un interruptor de vacío situado en un eje central del polo realiza la función de dispositivo principal de conmutación de corriente mientras la rotación del polo alrededor del eje central se configura de modo que actúe como un conmutador de seccionador de tres posiciones para la conexión, la desconexión y la puesta a tierra.

Por tanto, se proporciona un nuevo desarrollo de subestación, donde el aparato de conmutación o aparato de control se ha diseñado permitiendo un acceso mucho más simple a las partes que requieren mantenimiento. Esto tiene aplicabilidad en aparatos de conmutación y aparatos de control de funcionamiento y mantenimiento sin intervención humana, y en aparatos de conmutación y aparatos de control manipulados por personas.

Dicho de otro modo, los componentes y dispositivos en el circuito auxiliar se disponen horizontalmente y en módulos extraíbles, lo que facilita la extracción vertical para el mantenimiento por medio de sistemas tanto sin intervención humana como con intervención humana. La extracción vertical implica que el manipulador necesario utilizado para la extracción no ha de ser tan complejo o grande como los manipuladores existentes, y ayuda a limitar los requisitos para un sistema de diseño de automatización.

Continuando con las figuras, ahora se describen las características específicas.

La figura 1 muestra un ejemplo detallado de un aparato de conmutación o aparato de control, donde por simplicidad de referencia se enumeran las siguientes características mostradas:

1. Recinto a prueba de arcos;

2. Sistema principal de barra ómnibus;

3. Conmutador de seccionador de tres posiciones;

4. Disyuntor unipolar bobina de accionamiento electromagnético EM;

5. Caja de conexiones cableadas accesible por parte de un operario, con cubierta o puerta extraíble, dentro de la cual están situadas las conexiones cableadas de cobre;

6. La caja o módulo extraíble con accionamiento de seccionador y los mecanismos auxiliares, y con una conexión de clavija y tomacorriente a la fuente de alimentación y al bus de comunicación de la estación;

7. La caja o módulo extraíble con la electrónica de control de disyuntor CB y los mecanismos auxiliares, con una conexión de clavija y tomacorriente al accionamiento de CB y los mecanismos auxiliares, y una conexión de clavija y tomacorriente a la fuente de alimentación y al bus de comunicación de la estación;

8. Cobre de puesta a tierra;

9. Compartimento dentro del cual puede estar situado un sistema de mantenimiento automático;

10. Aislador que proporciona el sellado del compartimento de cables, que incluye sensores de corriente y tensión.

Tal como se muestra en la figura 1, la interfaz del aparato de conmutación o aparato de control (también denominado aparato de mando) se ha diseñado para el mantenimiento en un plano horizontal con el fin de facilitar la manipulación del sistema de automatización y la manipulación por parte de operarios.

El aparato de conmutación o aparato de control se ha modularizado para permitir que se realicen las actividades de mantenimiento por medio de operaciones de elevación, por ejemplo, para la sustitución de componentes. Las partes que necesitan mantenimiento están agrupadas en subconjuntos lógicos y encapsuladas en módulos extraíbles. Por ejemplo, un accionamiento de conmutador de seccionador y los mecanismos auxiliares están contenidos en un módulo, mientras que la electrónica de control del disyuntor (CB) y los mecanismos auxiliares están contenidos en otro módulo.

Estos módulos extraíbles son accesibles desde arriba en un plano horizontal para que el sistema de automatización los eleve desde su posición de funcionamiento y los sustituya por un módulo de repuesto. Además, tal como se muestra en la figura 2, esto también facilita el acceso por medio de manipulación controlada por parte de personas.

Se reduce la complejidad de un sistema de automatización debido a que se puede utilizar una grúa de un solo pórtico con tres grados de libertad en primer lugar para llegar a las coordenadas seleccionadas en el plano horizontal y posteriormente para realizar la operación de elevación en la tercera dirección (vertical). También se reducen los requisitos de manipulación de peso del sistema de automatización debido a que el centro de gravedad de la carga está siempre por debajo del manipulador, por lo que se evita así un par.

En lugar de utilizar una grúa de pórtico, otro sistema de automatización puede utilizar un dron, que requiere menos infraestructura y puede realizar operaciones de elevación, especialmente si las cargas y pesos de los módulos extraíbles son limitadas.

En la figura 1, los módulos extraíbles se muestran como cajas/módulos independientes, conteniendo cada uno los mecanismos auxiliares de un dispositivo de conmutación. No obstante, las cajas/los módulos se pueden combinar para formar una caja/un módulo mayor para las tres fases o una caja/un módulo mayor para tanto el disyuntor como el seccionador. Las partes primarias de estos dispositivos, si se diseñan extraíbles, se pueden sujetar a la caja/al módulo para formar también un módulo extraíble más grande y pesado.

El diseño del aparato de conmutación o aparato de control de la figura 1 se muestra con las fases separadas y unidades unipolares de disyuntores. También es posible la reconfiguración del diseño del aparato de conmutación y aparato de control de la técnica actual, con dispositivos de conmutación de tres fases.

El conmutador de seccionador en la figura 1 se muestra como un tipo de movimiento lineal, aunque este también puede ser un conmutador de seccionador con movimiento rotativo.

El módulo extraíble del disyuntor mostrado en la figura 1 incluye la electrónica de control y los mecanismos auxiliares, y permite una conexión eléctrica simple de clavija y tomacorriente con el accionamiento de disyuntor. El módulo también puede incluir partes del accionamiento de Cb , y en ese caso la interfaz con el polo de Cb puede ser una conexión mecánica extraíble que transfiere la energía mecánica desde el accionamiento hasta el contacto móvil de CB. Por tanto, el módulo extraíble puede comprender la unidad completa unipolar de disyuntor (incluyendo el polo el accionamiento y los mecanismos auxiliares). Con esta finalidad, es posible utilizar un polo de disyuntor rotativo. El interruptor de vacío situado en el eje central del polo se utiliza entonces para la interrupción de la corriente, mientras que la rotación del polo alrededor del eje central sirve para la conexión, desconexión y la puesta a tierra tal como un interruptor de seccionador de tres posiciones.

La figura 2 muestra un ejemplo detallado de un aparato de conmutación o aparato de control diseñado de manera específica para la manipulación por parte de personas, donde para mayor facilidad en la referencia se enumeran las siguientes características mostradas:

I. Recinto a prueba de arcos;

I I . Sistema de elevación de funcionamiento manual;

12. Operario.

Tal como se muestra en la figura 2, para facilitar la manipulación por parte de personas el aparato de conmutación o aparato de control se ha equipado con un sistema de elevación de funcionamiento manual.

El circuito primario puede incluir otros componentes y dispositivos no descritos en la figura 1, tal como un conmutador de puesta a tierra, una indicación de tensión, supresores de sobretensiones, conmutador de puesta a tierra ultra rápido (UFES), limitadores IS (inventados por ABB Calor Emag en 1955), contactores, conmutadores de interrupción bajo carga, fusibles.

Claims (30)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de conmutación o aparato de control, que comprende:

- al menos un primer compartimento (1,5, 9);

- una pluralidad de módulos extraíbles (6, 7);

- una pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control; y

- una pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control;

donde la pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un sistema principal de barra ómnibus (2), al menos un seccionador de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones (3); al menos un disyuntor (4), y al menos una conexión cableada;

donde la pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control comprende al menos un accionamiento de seccionador y al menos un accionamiento de disyuntor;

donde la pluralidad de módulos extraíbles se configura de modo que se monten horizontalmente dentro del o de los primeros compartimentos en una pluralidad de ubicaciones horizontales;

donde la pluralidad de componentes principales del aparato de conmutación o aparato de control se configura de modo que se aloje en el o los primeros compartimentos;

donde la pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control se aloja en, o asociado con, la pluralidad de módulos extraíbles;

donde cada uno de los módulos extraíbles se configura de modo que se mueva verticalmente desde su ubicación horizontal; y

donde el movimiento de un módulo extraíble desde su ubicación horizontal, comprendiendo el movimiento un movimiento vertical, se configura de modo que mueva el o los componentes auxiliares alojados en, o asociados con, ese módulo extraíble.

2. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 1, donde el aparato de conmutación o aparato de control comprende un sistema de mantenimiento automático situado dentro del o de los primeros compartimentos, y donde el sistema de mantenimiento automático se configura de modo que mueva cada uno de la pluralidad de módulos extraíbles.

3. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 1, donde cada uno de los módulos extraíbles se configura de modo que se extraiga desde el o los primeros compartimentos, y donde la extracción de un módulo extraíble desde el o los primeros compartimentos comprende el movimiento del módulo extraíble, y donde la extracción del módulo extraíble se configura de modo que extraiga el o los componentes auxiliares alojados en, o asociados con, ese módulo extraíble desde el o los primeros compartimentos.

4. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 3, donde el aparato de conmutación o aparato de control comprende un sistema de elevación de funcionamiento manual, configurado para mover y/o extraer cada uno de la pluralidad de módulos extraíbles.

5. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde la pluralidad de componentes auxiliares del aparato de conmutación o aparato de control se dividen en una pluralidad de grupos lógicos, y donde los componentes en un grupo lógico están alojados en, o asociados con, el mismo módulo extraíble.

6. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 5, donde al menos un mecanismo auxiliar está asociado con el o los accionamientos de seccionador, y donde uno o más accionamientos de seccionador del o de los accionamientos de seccionador y uno o más mecanismos auxiliares asociados están alojados en un primer módulo extraíble.

7. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 6, donde tres accionamientos de seccionador y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en el primer módulo desmontable.

8. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 6, donde tres accionamientos de seccionador y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en tres módulos extraíbles diferentes, uno de los cuales es el primer módulo extraíble.

9. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6-8, donde uno o más seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones del o de los seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, el primer módulo extraíble.

10. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 9, donde 3 seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, el primer módulo extraíble.

11. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 9, cuando depende de la reivindicación 8, donde 3 seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones están alojados en, o asociados con, los tres módulos extraíbles diferentes.

12. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5-11, donde al menos un mecanismo auxiliar está asociado con el o los accionamientos de disyuntor, y donde uno o más accionamientos de disyuntor del o de los accionamientos de disyuntor y uno o más mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, un segundo módulo extraíble.

13. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 12, donde un accionamiento de disyuntor común para las tres fases y un conjunto de mecanismos auxiliares asociados común para las tres fases están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

14. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 12, donde tres accionamientos de disyuntor y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

15. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 12, donde tres accionamientos de disyuntor y tres conjuntos de mecanismos auxiliares asociados están alojados en, o asociados con, tres módulos extraíbles diferentes, uno de los cuales es el segundo módulo extraíble.

16. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-15, donde uno o más disyuntores del o de los disyuntores están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

17. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 16, donde tres disyuntores están alojados en, o asociados con, el segundo módulo extraíble.

18. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 16, cuando depende de la reivindicación 14, donde tres disyuntores están alojados en, o asociados con, los tres módulos extraíbles diferentes.

19. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-18, donde el o los primeros compartimentos son a prueba de arcos.

20. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-19, donde cada módulo extraíble del o de los módulos extraíbles comprende una conexión de clavija y tomacorriente para circuitos de alimentación y recogida de señales, configurados para hacer posible una comunicación y una conexión eléctrica con al menos un componente externo al módulo extraíble.

21. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 20, donde una conexión de clavija y tomacorriente de la o las conexiones de clavija y tomacorriente se configura para una conexión eléctrica entre un accionamiento de disyuntor del o de los accionamientos de disyuntor y un disyuntor del o de los disyuntores.

22. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-21, donde el o los primeros compartimentos comprenden un compartimento de conexiones cableadas (5) dentro del cual están alojadas la o las conexiones cableadas; y donde el o los sistemas principales de barra ómnibus, el o los seccionadores de movimiento lineal o rotativo de tres posiciones y el o los disyuntores no están alojados en el compartimento de conexiones cableadas.

23. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 22, donde al menos un aislador (10) forma parte de la conexión entre la o las conexiones cableadas y el o los disyuntores, y donde el o los aisladores comprenden sensores de corriente y tensión.

24. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 22-23, donde el compartimento de conexiones cableadas comprende al menos una puerta o sección de pared extraíble.

25. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 22-24, donde una pared de segregación del compartimento de conexiones cableadas es una segregación a prueba de arcos, lo que facilita el acceso de un usuario al compartimento de conexiones cableadas cuando está en funcionamiento al menos un componente externo al compartimento de conexiones cableadas, pero dentro del o de los primeros compartimentos.

26. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 22-25, donde además del compartimento de conexiones cableadas, el o los primeros compartimentos comprenden un primer compartimento (9) y un segundo compartimento; y donde el o los sistemas principales de barra ómnibus, el o los seccionadores de movimiento o rotativo de tres posiciones y el o los disyuntores están alojados en el segundo compartimento.

27. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 26, donde el primer compartimento comprende al menos una puerta o sección de pared extraíble.

28. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 26-27, donde al menos una pared de segregación del primer compartimento (9) es una segregación a prueba de arcos, lo que facilita el acceso de un usuario al primer compartimento del o de los primeros compartimentos cuando está en funcionamiento al menos un componente externo al primer compartimento del o de los primeros compartimentos, pero dentro del o de los primeros compartimentos.

29. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-28, donde un módulo extraíble dentro del cual están alojados o asociados la electrónica de control del disyuntor y los mecanismos auxiliares, también aloja, o está asociado con, al menos una parte de un accionamiento de disyuntor, y donde una interfaz para un polo de disyuntor comprende una conexión mecánica extraíble configurada de modo que transfiera energía mecánica desde el accionamiento de disyuntor hasta un contacto móvil de disyuntor.

30. El aparato de conmutación o aparato de control de acuerdo con la reivindicación 29, donde una unidad unipolar de disyuntor está alojada en, o asociada con, el módulo extraíble, donde la unidad unipolar de disyuntor utiliza un polo de disyuntor rotativo, donde un interruptor de vacío situado en un eje central del polo realiza la función de dispositivo principal de conmutación de corriente mientras la rotación del polo alrededor del eje central se configura de modo que actúe como un conmutador de seccionador de tres posiciones para la conexión, la desconexión y la puesta a tierra.