ES2894505T3 - Ensamblaje de placa de circuito impreso encapsulada para detectar el voltaje de un cable de alimentación en una red de distribución de energía - Google Patents

Abstract

Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de placa de circuito impreso encapsulada adecuado para la conexión eléctrica a un conductor (700) de energía de alto o medio voltaje en una red de distribución de energía de una red nacional de energía, comprendiendo el ensamblaje de placa de circuito impreso a) una printed circuit board (10, 11, 12) (placa de circuito impreso - PCB), delimitada por un borde periférico (20) y que tiene una primera superficie principal (30) y una segunda superficie principal (40) opuesta, y que comprende una almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión, sobre la primera superficie principal, en donde durante el uso la almohadilla de alta tensión está en un voltaje de al menos un kilovoltio, b) un cuerpo (70) de encapsulación eléctricamente aislante en contacto superficial con, y que envuelve, la almohadilla de alta tensión y al menos una porción del borde periférico adyacente a la almohadilla de alta tensión, c) una capa protectora (80) conductora de bajo voltaje, dispuesta sobre una primera región (510) de superficie de una superficie externa (90) del cuerpo de encapsulación, siendo dicha capa protectora conductora de bajo voltaje adecuada para mantenerse en conexión a tierra eléctrica o en un voltaje bajo para proteger al menos una porción (560) de bajo voltaje de la PCB, en donde la almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión se extiende hasta el borde periférico (20) de la PCB (10, 11, 12).

Description

DESCRIPCIÓN

Ensamblaje de placa de circuito impreso encapsulada para detectar el voltaje de un cable de alimentación en una red de distribución de energía

La presente descripción se refiere a placas de circuito impreso encapsuladas en accesorios de cable de alto voltaje o de medio voltaje.

Detectar el voltaje de un cable de alimentación en una red de distribución de energía, tal como una red nacional de energía, es esencial para mantener la red en una condición estable. Los sensores de voltaje adecuados usan, frecuentemente, separadores de voltaje para detectar el voltaje del cable. Ciertos tipos de estos divisores de voltaje se conectan eléctricamente entre el cable en voltaje alto o medio (denominados colectivamente “voltaje elevado” en la presente descripción) y la conexión a tierra eléctrica o algún voltaje bajo. Los elementos de estos divisores de voltaje, tales como resistores o condensadores, se disponen normalmente en una printed circuit board (placa de circuito impreso - PCB). Algunos de estos elementos están en voltaje elevado y, por lo tanto, son vías conductoras que conectan a estos elementos entre sí, y contactos tales como contactos de soldadura que conectan estos elementos con la PCB. Los contactos y vías conductoras, tales como contactos de soldadura, en una superficie principal de la PCB, en voltaje elevado durante su uso, se denominan colectivamente en la presente descripción como “almohadillas de alta tensión” .

Las descargas eléctricas a través del aire pueden ocurrir entre los elementos en tensión elevada y los elementos en conexión a tierra eléctrica o en baja tensión. Para reducir el riesgo de descargas eléctricas, las PCB se encapsulan, frecuentemente, en un cuerpo de encapsulación sólido y aislante. Tal cuerpo de encapsulación puede formarse, por ejemplo, a partir de una resina líquida que fluye sobre la PCB, los elementos en voltaje elevado, así como las almohadillas de alta tensión mientras en estado líquido y, que después se solidifica para formar el cuerpo de encapsulación.

La superficie externa de tal cuerpo de encapsulación se recubre, frecuentemente, con una capa conductora para proteger la PCB y los componentes que están sobre ella. Esta capa protectora se mantiene principalmente en potencial de conexión a tierra eléctrica, raramente en un voltaje bajo y, en cualquiera de los dos casos, existe un campo eléctrico fuerte entre una almohadilla de alta tensión en voltaje elevado y la capa protectora. Cuanto menor sea el cuerpo de encapsulación, más cercana estará la capa protectora a la almohadilla de alta tensión, más fuerte será el campo y mayor será la probabilidad de descargas eléctricas.

Si bien la almohadilla de alta tensión es de un material conductor (frecuentemente metal), y el sustrato de PCB (“cuerpo de la PCB” ) es principalmente un plástico reforzado con fibra o un material cerámico, el cuerpo de encapsulación se elabora, típicamente, de un tercer tipo de material, frecuentemente, un material de resina epoxi endurecido o un material de caucho de silicona. Estos materiales diferentes se expanden a velocidades diferentes cuando se calientan, de manera que pueden formarse vacíos entre el cuerpo de la PCB y el cuerpo de encapsulación. Los vacíos se llenan, típicamente, con aire. En su dirección longitudinal, tales vacíos pueden extenderse a lo largo de la superficie del cuerpo de la PCB, particularmente a lo largo del borde de la PCB, y pueden ser bastante largos, p. ej., unos pocos milímetros. En su dirección de ancho, es decir, perpendicular a una superficie del cuerpo de la PCB, los vacíos son más pequeños, extendiéndose solo unos pocos micrómetros. Cuando la dirección longitudinal de tal vacío alargado se orienta en una dirección paralela a las líneas del campo eléctrico, es decir, alejándose de la almohadilla de alta tensión hacia la capa protectora, la diferencia de tensión entre un extremo del vacío y el extremo opuesto del vacío puede ser lo suficientemente grande para que sea más probable que se produzca una descarga entre estos extremos a través del aire en el vacío. Esa descarga puede dañar el ensamblaje de la PCB y puede provocar que falle en su uso previsto.

Para reducir el riesgo de descargas eléctricas entre una almohadilla de alta tensión y la capa protectora a través de vacíos, puede usarse el denominado control de estrés, es decir, se aplican medios para reducir la concentración de líneas de campo en la proximidad de la almohadilla de alta tensión. Un ejemplo de tal control de estrés se describe en la solicitud de patente US-2006/0007624 A1, en donde se proporciona una superficie conductora, acoplada a un componente bajo estrés eléctrico. En otra solicitud de patente US-2016/134094 A1, un dispositivo de conexión terminal comprende una sección eléctricamente aislada de material conductor sobre una capa aislante que forma un electrodo de un condensador detector de un sensor de voltaje capacitivo, en donde una superficie principal de la sección aislada puede estar en contacto mecánico con una placa de circuito impreso. La solicitud de patente francesa FR-2698695 A1 se refiere a detectores de voltaje y corriente para líneas de energía eléctrica media o HT, en donde la medición de potencial se realiza por medio de una capacitancia preferiblemente formada a partir de un circuito impreso bilateral.

Sin embargo, persiste la necesidad de reducir aún más la probabilidad de descargas entre una almohadilla de alta tensión y la capa protectora, es decir, de mejorar la robustez de voltaje del ensamblaje de la PCB encapsulada. Un ensamblaje de PCB más robusto puede permitir reducir el tamaño del cuerpo de encapsulación y reducir el espacio y el peso del ensamblaje, a la vez de mantener una robustez adecuada del voltaje.

Para mejorar aún más la robustez del voltaje de una PCB encapsulada en aplicaciones con voltaje elevado, los inventores de la presente invención han descubierto sorprendentemente que es menos probable que se produzcan descargas eléctricas con una disposición específica de la almohadilla de alta tensión en la PCB.

Por lo tanto, la presente descripción proporciona un ensamblaje de placa de circuito impreso encapsulada para la conexión eléctrica a un conductor de energía de voltaje alto o medio en una red de distribución de energía de una red nacional de energía, el ensamblaje de la PCB como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Los ensayos han demostrado que es menos probable que se produzcan descargas eléctricas en ensamblajes de PCB encapsuladas, especialmente después del ciclo térmico, en donde la almohadilla de alta tensión se extiende hasta el borde de la PCB. Se especula que esta geometría de la invención evita la formación de vacíos alargados más largos en el borde de la PCB que se orientan longitudinalmente a lo largo de las líneas de campo. Al ubicar la almohadilla de alta tensión en el borde o, equivalentemente, al retirar el material de sustrato de PCB del borde original de la PCB hasta la almohadilla de alta tensión, las líneas de campo entre la almohadilla de alta tensión y la capa protectora no se extienden a lo largo de una superficie de la PCB. Los vacíos largos y alargados entre la PCB y el cuerpo de encapsulación potencialmente formados por ciclos térmicos no pueden, por lo tanto, extenderse longitudinalmente paralelos a las líneas de campo. La ausencia de tales vacíos resulta en una menor probabilidad de descargas desde la almohadilla de alta tensión a la capa protectora de bajo voltaje.

La presente descripción se refiere a ensamblajes de PCB para usar con redes de distribución de energía de Medium Voltage (voltaje medio - MV) o de High Voltage (alto voltaje - HV). En tales redes, la energía eléctrica se distribuye a través de cables HV/MV, transformadores, conmutadores, subestaciones, etc. con corrientes de cientos de amperios y voltajes de decenas de kilovoltios. El término “voltaje medio” o “ MV” , como se usa en la presente descripción, se refiere a un voltaje de CA o CC en el intervalo de 1 kV a 72 kV, mientras que el término “ alto voltaje” o “ HV” se refiere a un voltaje de CA o CC superior a 72 kV. El voltaje medio y el alto voltaje se denominan colectivamente en la presente descripción como “voltaje elevado” .

Los conductores de energía son elementos en una red de distribución de energía que conducen energía por una cierta distancia, tal como cables de energía enterrados o aéreos o interruptores en conmutadores o transformadores de la red de distribución de energía. Los conductores de energía están diseñados para transmitir energía a voltajes de 1 kV o más y a corrientes de 10 amperios o más.

Una placa de circuito impreso para usar según la presente descripción puede ser, generalmente, cualquier PCB de los muchos tipos que existen. La PCB comprende un sustrato, también denominado cuerpo de la PCB. Los elementos eléctricos, tales como contactos de soldadura, vías conductoras o componentes eléctricos o electrónicos como, p. ej., condensadores, resistencias, inductancias o Integrated Circuits (circuitos integrados - IC), pueden disponerse en el cuerpo, es decir, en una superficie principal accesible del cuerpo o en el cuerpo. En particular, el cuerpo de la PCB puede tener diferentes grados de flexibilidad, es decir, el cuerpo de la PCB puede ser un cuerpo rígido de la PCB o un cuerpo flexible de la PCB.

El cuerpo de la PCB puede fabricarse de diferentes materiales, por ejemplo, el cuerpo de la PCB puede ser un cuerpo de la PCB de cerámica o un cuerpo de la PCB que comprende un material cerámico. Sin embargo, el cuerpo de la PCB puede fabricarse de, o comprender, materiales más convencionales como FR4 u otros materiales reforzados con fibras. En ciertas realizaciones ventajosas del presente ensamblaje de la PCB encapsulada, la PCB comprende un material cerámico, tal como alúmina o nitrilo de aluminio.

El cuerpo de la PCB puede ser un cuerpo de la PCB de una sola capa, o puede comprender una pluralidad de capas, p. ej., tal como para formar una PCB multicapa. En una PCB multicapa, los elementos eléctricos, p. ej., las vías conductoras pueden disponerse en el cuerpo de la PCB entre dos capas adyacentes del cuerpo de la PCB multicapa.

La PCB puede comprender un número de elementos de impedancia discretos, tales como condensadores distintos, resistores discretos o inductores discretos, conectados eléctricamente en serie entre sí para formar un divisor de voltaje, o una porción de un divisor de voltaje, para detectar un voltaje del conductor de energía al cual puede conectarse el ensamblaje de la PCB de la presente descripción. Los elementos de impedancia discretos pueden disponerse linealmente en configuración de una cadena (“cadena divisoria” ), tal como en una cadena lineal o en una cadena serpenteante. Un primer extremo de la cadena de elementos de impedancia discretos puede conectarse eléctricamente al conductor de energía en voltaje elevado. Un segundo extremo opuesto de la cadena de elementos de impedancia discretos puede conectarse eléctricamente a tierra eléctrica o a un elemento de bajo voltaje.

En ciertas realizaciones, la PCB comprende una pluralidad de condensadores discretos, conectados eléctricamente en serie entre sí para formar un divisor de voltaje para detectar un voltaje de CA del conductor de energía al que puede conectarse el ensamblaje de la PCB de la presente descripción.

Un divisor de voltaje capacitivo es un medio probado y rentable para dividir el voltaje elevado del conductor de energía. Un divisor de voltaje capacitivo puede usarse en un sensor de voltaje divisor de voltaje para detectar el voltaje elevado frente a la conexión a tierra eléctrica. Por lo tanto, en ciertas realizaciones, e independientemente de las características de otras realizaciones, el ensamblaje de la PCB encapsulada según la presente descripción además comprende una pluralidad de condensadores discretos, dispuestos en la PCB y conectados eléctricamente en serie entre sí de modo que pueden operarse como divisor de voltaje para detectar un voltaje elevado del conductor de energía de voltaje alto o medio.

Una PCB tiene dos superficies principales paralelas opuestas, y su extensión en la dirección del espesor es normalmente mucho más pequeña que su extensión a lo largo de las superficies principales. La PCB y el cuerpo de la PCB están delimitados por un borde periférico. Este borde forma el borde exterior de las superficies principales.

En ciertas realizaciones del ensamblaje de la PCB descrito en la presente descripción, el borde periférico puede tener salientes o hendiduras adicionales para proporcionar un trayecto más largo para las corrientes de fuga a lo largo del borde periférico. Tales salientes o hendiduras adicionales pueden ser particularmente útiles si se disponen en el área adyacente a la almohadilla de alta tensión o en el área adyacente a cualquiera o todas las almohadillas de alta tensión.

Los contactos y vías conductoras, tales como contactos de soldadura, en una superficie principal de la PCB, que se encuentran en voltaje elevado durante su uso, se denominan colectivamente en la presente descripción como “ almohadillas de alta tensión” . En particular, los contactos de soldadura en la primera superficie principal que proporcionan conexión eléctrica y unión mecánica de los elementos eléctricos en la PCB, y que están en voltaje elevado durante su uso, reciben el nombre de almohadillas de alta tensión. En el contexto de la presente descripción, el término “ alta tensión” se refiere a potencial eléctrico alto, no a un estrés mecánico. Una almohadilla de alta tensión puede ser, por ejemplo, un contacto de soldadura o una almohadilla de soldadura, o una vía conductora sobre una superficie principal de la PCB que conecta dos componentes eléctricos.

En la dirección del espesor de la PCB, las almohadillas de alta tensión no se extienden mucho sobre la superficie principal sobre la cual están dispuestas, es decir, su espesor es pequeño. Las almohadillas de alta tensión pueden tener, por ejemplo, un espesor inferior al espesor del cuerpo de la PCB, o pueden tener un espesor inferior a 2 mm, o inferior a 1 mm. Ciertas almohadillas de alta tensión preferidas pueden tener un grosor de entre 35 pm (micrómetros) y 200 pm. El espesor se mide perpendicularmente a la porción de la superficie principal de la PCB sobre la cual se dispone la almohadilla de alta tensión.

En direcciones a lo largo de la superficie principal, las almohadillas de alta tensión pueden tener un tamaño de una fracción de un milímetro cuadrado hasta varios centímetros cuadrados o un tamaño incluso mayor.

La forma de una almohadilla de alta tensión, en el plano de la superficie principal sobre la cual se dispone, no está particularmente limitada. Una almohadilla de alta tensión puede tener, por ejemplo, una forma generalmente circular, una forma elíptica, una forma cuadrada, una forma rectangular, una forma triangular o una forma hexagonal. Una almohadilla de alta tensión puede tener una forma irregular. En ciertas realizaciones preferidas, una almohadilla de alta tensión tiene una forma rectangular con una relación de aspecto de aproximadamente 2: 1, es decir, el lado largo del rectángulo es aproximadamente el doble de largo que el lado corto. En realizaciones en donde la almohadilla de alta tensión tiene forma de polígono (p. ej., cuadrado, rectángulo, triángulo, hexágono, etc.), los ángulos del polígono pueden ser redondeados. Esto ayuda a evitar la concentración de líneas de campo en una esquina y reduce aún más el riesgo de descargas.

En ciertas realizaciones, una o todas las almohadillas de alta tensión tienen una forma rectangular, en la cual las esquinas se redondean a un radio que es igual a la mitad de la longitud del lado corto del rectángulo. Estas almohadillas de alta tensión tienen una forma rectangular en la cual los lados cortos forman un semicírculo respectivo. En otras realizaciones, una o todas las almohadillas de alta tensión tienen una forma rectangular, en la cual las esquinas se redondean a un radio que es inferior a la mitad de la longitud del lado corto del rectángulo, p. ej., inferior al 50 %, inferior al 40 %, 30 %, 20 % o inferior al 10 % de la longitud del lado corto del rectángulo.

Independientemente de la forma del borde periférico de la PCB (p. ej., generalmente recta o con salientes o hendiduras como se describe a continuación), generalmente es deseable que la almohadilla de alta tensión no solo se extienda hasta el borde periférico de la PCB, sino que también se extienda a lo largo del borde periférico durante una cierta distancia. Una almohadilla de alta tensión se extiende a lo largo del borde periférico durante una distancia, si el borde periférico de la PCB y el límite periférico de la almohadilla de alta tensión coinciden durante esa distancia, que se mide a lo largo de su borde común. En realizaciones preferidas, la almohadilla de alta tensión se extiende a lo largo del borde periférico durante una distancia de 1 mm o más, 3 mm o más, 5 mm o más, o más de 10 mm.

Cuando una PCB como la descrita en la presente descripción comprende la almohadilla de alta tensión y al menos una almohadilla de alta tensión adicional, cada almohadilla de alta tensión de esta pluralidad de almohadillas de alta tensión puede tener la misma forma. Alternativamente, pueden tener formas diferentes. Independientemente de la forma de la almohadilla de alta tensión, cualquier almohadilla de alta tensión adicional puede tener una forma como las descritas en la presente descripción.

En algunas realizaciones, una almohadilla de alta tensión en la primera superficie principal de la PCB se extiende hasta la segunda superficie principal. La almohadilla de alta tensión entonces comprende una porción en la primera superficie principal, y otra porción en la segunda superficie principal.

La conexión eléctrica entre la porción sobre la primera superficie principal y la porción sobre la segunda superficie principal se puede establecer al menos de dos maneras diferentes: a través de la PCB o a través del borde de la PCB. La porción de la almohadilla de alta tensión en la primera superficie principal puede conectarse eléctricamente a la porción en la segunda superficie principal mediante un orificio pasante con revestimiento conductivo a través de la PCB, llamado “vía” . Alternativamente, las dos porciones pueden conectarse eléctricamente mediante una vía conductora que se extiende desde la primera superficie principal alrededor del borde periférico de la PCB hasta la segunda superficie principal.

Por lo tanto, generalmente, en ciertas realizaciones, la almohadilla de alta tensión se extiende hasta la segunda superficie principal por medio de una vía conductora formada a través de la PCB o por medio de una vía conductora formada alrededor del borde periférico.

En ciertas realizaciones del ensamblaje de la PCB encapsulada según la presente descripción, la almohadilla de alta tensión se extiende hasta el borde periférico en la primera superficie principal exclusivamente. En otras realizaciones, la almohadilla de alta tensión se extiende hasta el borde periférico en la segunda superficie principal. En otras de estas realizaciones, la almohadilla de alta tensión se extiende hasta el borde periférico en la primera superficie principal y en la segunda superficie principal.

La función del cuerpo de encapsulación es reducir el riesgo de descargas eléctricas entre elementos de la PCB en voltaje elevado, tales como almohadillas de alta tensión o componentes eléctricos o electrónicos en voltaje elevado, y elementos de la PCB conectados a tierra o en voltaje bajo. Su función también puede ser reducir el riesgo de descargas entre los elementos de la PCB en voltaje elevado y otros elementos conectados a tierra o en voltaje bajo, tal como una capa protectora conectada a tierra del ensamblaje de la PCB o una capa externa conectada a tierra del conductor de energía. Una segunda función es proporcionar estabilidad mecánica al ensamblaje de la PCB y proporcionar protección a la PCB, a la almohadilla de alta tensión y a los componentes eléctricos soportados por la PCB contra impactos mecánicos, químicos, físicos o generalmente ambientales.

El cuerpo de encapsulación es un aislante eléctrico. El cuerpo de encapsulación puede estar hecho de, o comprender, un material que tiene una permitividad relativa de 1,5 o superior, de al menos 2, al menos 3, o al menos 5. Generalmente, la permitividad relativa del material que forma, o que está comprendido en, el cuerpo de encapsulación puede ser superior a la permitividad relativa del aire.

En ciertas realizaciones, el cuerpo de encapsulación se forma, p. ej., mediante moldeo, a partir de una resina líquida curable que se solidifica después del curado para formar el cuerpo de encapsulación. En ciertas realizaciones, el cuerpo de encapsulación comprende una resina solidificada, tal como una resina epoxi solidificada, una resina de poliuretano, o comprende un caucho de silicona solidificado.

En ciertas de estas realizaciones, el cuerpo de encapsulación se forma, p. ej., mediante moldeo, a partir de una resina líquida que fluye sobre la PCB, sobre los elementos de voltaje elevado, así como sobre las almohadillas de alta tensión mientras en estado líquido, y que después se solidifica para formar el cuerpo de encapsulación.

El cuerpo de encapsulación puede estar en contacto superficial con al menos una porción de la PCB y con al menos una porción de la almohadilla de alta tensión. En algunas realizaciones, el cuerpo de encapsulación está en contacto superficial con una porción de la PCB y con la almohadilla de alta tensión.

En ciertas realizaciones, el cuerpo de encapsulación encapsula (es decir, envuelve) una porción de la PCB. En algunas de estas realizaciones, el cuerpo de encapsulación encapsula toda la PCB. El cuerpo de encapsulación puede encapsular toda la PCB y toda la almohadilla de alta tensión. Pueden conectarse cables a contactos en la PCB para conectar eléctricamente la PCB al conductor de energía MV/HV y/o a tierra eléctrica o a una tensión más baja, y/o a una unidad de procesamiento. La unidad de procesamiento puede procesar un voltaje de señal generado en la PCB, indicativo del voltaje del conductor de energía en comparación con la tierra, y así detectar el voltaje del conductor de energía.

La forma del cuerpo de encapsulación no está especialmente limitada. De forma ventajosa, la forma del cuerpo de encapsulación se corresponde con la forma de la PCB. Por ejemplo, cuando la PCB tiene una forma recta alargada, el cuerpo de encapsulación puede tener una forma recta alargada.

Generalmente, un tamaño más pequeño del cuerpo de encapsulación ahorra espacio y reduce la cantidad de material de encapsulación requerido. Sin embargo, en un cuerpo de encapsulación más pequeño, la capa protectora de bajo voltaje en la superficie externa del cuerpo de encapsulación está, generalmente, más cerca de la almohadilla de alta tensión, lo que resulta en un campo eléctrico más fuerte entre la almohadilla y la capa protectora, creando un mayor riesgo de descargas. Por lo tanto, en ciertas realizaciones, el cuerpo de encapsulación se conforma de tal manera que la distancia entre cualquier porción de la almohadilla de alta tensión y cualquier porción de la capa protectora de bajo voltaje es al menos 2 mm, al menos 3 mm, al menos 5 mm o al menos 10 mm.

En un ensamblaje de la PCB según la presente descripción, la almohadilla de alta tensión que se extiende hasta el borde periférico de la PCB reduce el riesgo de descargas, de manera que el cuerpo de encapsulación puede ser más pequeño. Por consiguiente, en ciertas realizaciones, la distancia geométrica entre cualquier porción de la almohadilla de alta tensión y la porción más cercana de la superficie externa del cuerpo de encapsulación es de veinte milímetros (mm) o menor, 10 mm o menor, 5 mm o menor o incluso 4 mm o menor. Cuando el voltaje elevado es de aproximadamente 12 kV, la distancia geométrica entre cualquier porción de la almohadilla de alta tensión y la porción más cercana de la superficie externa del cuerpo de encapsulación es, de forma ventajosa, de aproximadamente 5 mm o menos.

En muchas realizaciones, el cuerpo de encapsulación tiene una forma alargada. La forma alargada define una dirección longitudinal del cuerpo de encapsulación. Cuando la PCB tiene una forma alargada que define una dirección longitudinal de la PCB, la PCB puede disponerse en el cuerpo de encapsulación de tal manera que la dirección longitudinal de la PCB sea paralela a la dirección longitudinal del cuerpo de encapsulación.

En ciertas realizaciones, el cuerpo de encapsulación tiene una forma tal que su superficie externa tiene la misma sección transversal en todas partes a lo largo de su longitud. En ciertas realizaciones, la forma exterior del cuerpo de encapsulación es cilíndrica. En ciertas realizaciones, el cuerpo de encapsulación tiene una forma tal que su superficie externa tiene una sección transversal ovalada, una sección transversal circular o elíptica a lo largo de su longitud. Sin embargo, el cuerpo de encapsulación puede tener, alternativamente, una forma irregular.

El cuerpo de encapsulación puede ser rígido, p. ej., de forma alargada y rígida. Alternativamente, el cuerpo de encapsulación puede ser flexible. En la mayoría de las realizaciones, la flexibilidad del ensamblaje de la PCB encapsulada, es decir, de la PCB encapsulada en el cuerpo de encapsulación, es inferior a la flexibilidad de la PCB sola, medida bajo las mismas condiciones y en la misma dirección. La flexibilidad puede medirse, por ejemplo, determinando el módulo de elasticidad.

Durante años de uso, un ensamblaje de la PCB según la presente descripción puede experimentar variaciones en su temperatura. Cuando el cuerpo de la PCB y el cuerpo de encapsulación tienen coeficientes considerablemente diferentes de expansión térmica, los cambios de temperatura pueden causar brechas y subsiguientes huecos de aire entre el cuerpo de la PCB y el cuerpo de encapsulación. Dichos vacíos de aire en un campo eléctrico fuerte pueden provocar descargas eléctricas que eventualmente dañen o destruyan el ensamblaje de la PCB.

Por lo tanto, es ventajoso fabricar el cuerpo de la PCB y el cuerpo de encapsulación a partir de materiales que tengan coeficientes similares de expansión térmica. Por lo tanto, en ciertas realizaciones del presente ensamblaje de la PCB, el cuerpo de encapsulación comprende un primer material solidificado que tiene un primer coeficiente de expansión térmica a 20 0C, y la PCB comprende un cuerpo de la PCB que consiste en un segundo material que tiene un segundo coeficiente de expansión térmica a 20 0C, estando el primer y el segundo coeficientes determinados bajo las mismas condiciones y mediante el uso del mismo método, en donde el primer coeficiente de expansión térmica difiere del segundo coeficiente de expansión térmica en un 50 % o menos del valor del primer coeficiente de expansión térmica.

Puede ser ventajoso expresar los coeficientes de expansión térmica en partes por millón (1/106) de cambio de longitud por Kelvin de cambio de temperatura, abreviado como “ ppm/K” . Por lo tanto, en ciertas realizaciones, el cuerpo de encapsulación comprende un primer material solidificado que tiene un primer coeficiente de expansión térmica a 20 0C, expresado en ppm/K, y la PCB comprende un cuerpo de la PCB que consiste en un segundo material que tiene un segundo coeficiente de expansión térmica a 20 0C, expresado también en ppm/K; estando el primer y el segundo coeficientes determinados bajo las mismas condiciones y mediante el uso del mismo método, en donde el primer coeficiente de expansión térmica difiere del segundo coeficiente de expansión térmica en 40 ppm/K o menos.

Un ensamblaje de la PCB según la presente descripción comprende una capa protectora conductora de bajo voltaje, dispuesta en una primera región de superficie de una superficie externa del cuerpo de encapsulación. Durante su uso, la capa protectora de bajo voltaje se mantiene en conexión a tierra eléctrica o en un voltaje bajo y protege la PCB y la ^{almohadilla de alta tensión. Bajo voltaje, en el contexto de esta solicitud, se refiere a un voltaje de 100 voltios o menos,} Ca.

Como se describirá a continuación, el ensamblaje de la PCB puede comprender, además, una segunda capa protectora, especialmente una capa protectora de voltaje elevado, dispuesta en una segunda región de superficie de la superficie externa del cuerpo de encapsulación. La primera región de superficie y la segunda región de superficie no se superponen, es decir, la primera región de superficie y la segunda región de superficie son regiones de superficie disyuntivas de la superficie externa del cuerpo de encapsulación.

En algunas realizaciones del presente ensamblaje de la PCB encapsulada, la capa protectora de bajo voltaje o cualquier porción de esta es, o comprende, un recubrimiento, p. ej., un recubrimiento depositado por vapor o una capa pintada, sobre una superficie externa del cuerpo de encapsulación. En otras realizaciones, la capa protectora de bajo voltaje es, o comprende, una lámina de metal conductora envuelta alrededor de al menos una porción de la superficie externa del cuerpo de encapsulación.

Independientemente de las propiedades de la capa protectora de bajo voltaje, en ciertas realizaciones también la capa protectora de voltaje elevado o cualquier porción de esta es, o comprende, un recubrimiento, p. ej., un recubrimiento depositado por vapor, o una capa pintada sobre una superficie externa del cuerpo de encapsulación. En otras realizaciones, la capa protectora de voltaje elevado es, o comprende, una lámina de metal conductora envuelta alrededor de una superficie externa del cuerpo de encapsulación.

La capa protectora de bajo voltaje o porciones de esta pueden ser continuas o discontinuas. Una capa discontinua (porción) puede tener patrones, es decir, podría tener una pluralidad de vacíos no conductores. Los vacíos pueden ocupar hasta un 50 % del área de superficie de la capa protectora de bajo voltaje. Similarmente, también la capa protectora de voltaje elevado o porciones de esta pueden ser continuas o discontinuas. Una capa discontinua (porción) puede tener patrones, es decir, podría tener una pluralidad de vacíos no conductores. Los vacíos pueden ocupar hasta un 50 % del área de superficie de la capa protectora de voltaje elevado.

La capa protectora de bajo voltaje es conductora. Puede consistir en, o comprender, un material conductor tal como cobre, plata, oro, aluminio, u otro metal conductor. En ciertas realizaciones, la capa protectora de bajo voltaje comprende un polímero conductor. En una realización específica, la capa protectora de bajo voltaje comprende un epoxi que contiene grafito. En una realización diferente, la capa protectora de bajo voltaje comprende una pintura de silicona conductora o una laca de silicona conductora. En una realización específica, la capa protectora de bajo voltaje comprende una malla de alambres conductores.

Cuando el ensamblaje de la PCB comprende una capa protectora de voltaje elevado, la capa protectora de voltaje elevado es conductora. Puede consistir en, o comprender, un material conductor tal como cobre, plata, oro, aluminio, u otro metal conductor. En ciertas realizaciones, la capa protectora de voltaje elevado comprende un polímero conductor. En una realización específica, la capa protectora de voltaje elevado comprende un epoxi que contiene grafito. En una realización diferente, la capa protectora de voltaje elevado comprende una pintura de silicona conductora o una laca de silicona conductora. En una realización específica, la capa protectora de voltaje elevado comprende una malla de alambres conductores.

En ciertas realizaciones, la capa protectora de bajo voltaje se dispone solamente sobre una primera porción de la superficie externa del cuerpo de encapsulación. Una segunda porción, p. ej., el resto, de la superficie externa del cuerpo de encapsulación puede permanecer libre de cualquier capa protectora. En ciertas realizaciones preferidas, la capa protectora de bajo voltaje se dispone en una primera porción de la superficie externa del cuerpo de encapsulación, en donde la primera porción envuelve toda la PCB y la almohadilla de alta tensión. En otras realizaciones preferidas, en las que se disponen elementos eléctricos o electrónicos en la PCB, la capa protectora de bajo voltaje se dispone en una primera porción de la superficie externa del cuerpo de encapsulación, en donde la primera porción envuelve los elementos eléctricos o electrónicos en la PCB.

Puede surgir una necesidad de proporcionar la segunda capa protectora de voltaje elevado, por ejemplo, debido a que el ensamblaje de placa de circuito impreso de la presente descripción puede formar un divisor de voltaje, o una parte de un divisor de voltaje, para detectar el voltaje del conductor de energía. En tal divisor de voltaje, una pluralidad de elementos de impedancia discretos, conectados eléctricamente en serie entre sí entre el voltaje elevado del conductor de energía y la tierra o voltaje bajo para dividir el voltaje elevado, pueden disponerse en la PCB. Preferiblemente, estos elementos de impedancia discretos divisores de voltaje se disponen linealmente en la PCB en una configuración de tipo cadena, que forma una cadena de elementos divisores o una “cadena divisoria” en la PCB. Un extremo de voltaje elevado de la cadena divisoria puede conectarse eléctricamente al conductor de energía y un extremo de bajo voltaje de la cadena divisoria puede conectarse eléctricamente a tierra o a un voltaje bajo.

En una cadena divisoria de voltaje, los elementos de impedancia discretos en el extremo de voltaje elevado y las almohadillas de alta tensión para conectar estos elementos de impedancia discretos entre sí y con la PCB están en un voltaje más alto que los elementos de impedancia discretos y las almohadillas de alta tensión para conectar estos elementos de impedancia discretos entre sí y con la PCB en el extremo de bajo voltaje, debido a que el voltaje elevado es dividido por la cadena divisoria, de manera que el voltaje respectivo disminuye de un extremo de la cadena al otro extremo.

Aparte de formar un divisor de voltaje lineal, puede haber otras razones para disponer elementos eléctricos en tensión elevada en una primera porción de la PCB (la porción de tensión elevada de la PCB), y disponer elementos eléctricos en baja tensión o en conexión a tierra en una segunda porción de la PCB (la porción de baja tensión de la PCB).

En un intento de reducir las corrientes parásitas entre los elementos de impedancia distinta o sus almohadillas de alta tensión y la capa protectora, se ha descubierto que puede ser ventajoso dividir la capa protectora en dos porciones conductoras, separadas por un espacio aislante intermedio en la superficie externa del cuerpo de encapsulación. Por lo tanto, en ciertas realizaciones preferidas de la presente descripción, la capa protectora de bajo voltaje se aplica en la superficie externa del cuerpo de encapsulación de tal manera que envuelve la porción de bajo voltaje de la PCB, y se mantiene en conexión a tierra eléctrica o en un voltaje bajo, y se aplica una capa protectora de voltaje elevado sobre la superficie externa del cuerpo de encapsulación, de tal manera que envuelve la porción de voltaje elevado de la PCB, y se mantiene en voltaje alto.

Como resultado, los elementos eléctricos en la porción de bajo voltaje de la PCB están protegidos por una capa protectora de bajo voltaje en conexión a tierra eléctrica o en bajo voltaje, lo que reduce las diferencias de voltaje y las corrientes parásitas entre los elementos eléctricos en esa porción de bajo voltaje de la PCB y la capa protectora de bajo voltaje. Similarmente, los elementos eléctricos en la porción de voltaje elevado de la PCB se protegen mediante una capa protectora de voltaje elevado en voltaje elevado, lo que también reduce las diferencias de voltaje y las corrientes parásitas entre los elementos eléctricos en esa porción de voltaje elevado de la PCB y la capa protectora de voltaje elevado.

La capa protectora de bajo voltaje y la capa protectora de voltaje elevado no se aplican una encima de la otra, sino una al lado de la otra en regiones de superficie separadas de la superficie externa del cuerpo de encapsulación. Una región de superficie intermedia de la superficie externa del cuerpo de encapsulación que envuelve la PCB, es decir, una región de superficie que envuelve una porción intermedia de la PCB entre la porción de voltaje elevado y la porción de bajo voltaje de la PCB, no se proporciona con una capa protectora. Este espacio no protegido es necesario para evitar descargas eléctricas entre la capa protectora de voltaje elevado y la capa protectora de bajo voltaje.

Generalmente, en ciertas realizaciones del ensamblaje de la PCB según la presente descripción, el ensamblaje de la PCB encapsulada comprende, además, una capa protectora conductora de voltaje elevado, dispuesta en una segunda región de superficie de la superficie externa del cuerpo de encapsulación, para mantenerse en un voltaje elevado para proteger al menos una porción de voltaje elevado de la PCB, en donde la primera y la segunda regiones de superficie están separadas por una tercera región de superficie, eléctricamente aislante y libre de una capa eléctricamente conductora, dispuesta entre la primera región de superficie y la segunda región de superficie, para aislar la capa protectora de voltaje elevado de la capa protectora de bajo voltaje.

La capa protectora de voltaje elevado puede disponerse y dimensionarse de tal manera que forme una envoltura conductora alrededor de la porción de voltaje elevado de la PCB. La capa protectora de bajo voltaje puede disponerse y dimensionarse de tal manera que forme una envoltura conductora alrededor de la porción de bajo voltaje de la PCB.

En una realización específica, en la que la PCB tiene una forma alargada y está completamente envuelta por el cuerpo de encapsulación, y en la que la porción de bajo voltaje y la porción de voltaje elevado de la PCB se disponen en porciones de extremo opuestas de la PCB, la capa protectora de voltaje elevado se dispone en una primera región de superficie de la superficie externa del cuerpo de encapsulación de tal manera que envuelva la porción de voltaje elevado de la PCB. La capa protectora de bajo voltaje se dispone en una segunda región de superficie de la superficie externa del cuerpo de encapsulación de tal manera que envuelva la porción de bajo voltaje de la PCB. La primera y la segunda regiones de superficie están separadas por una tercera región de superficie, eléctricamente aislante y libre de una capa eléctricamente conductora, dispuesta entre la primera y la segunda regiones de superficie, para aislar la capa protectora de voltaje elevado de la capa protectora de bajo voltaje.

Durante su uso, existe un campo eléctrico fuerte entre una porción del borde de la capa protectora de bajo voltaje adyacente a un lado de la tercera región de superficie, y una porción del borde de la capa protectora de voltaje elevado adyacente al lado opuesto de la tercera región de superficie. Para reducir el riesgo de descargas eléctricas entre estas porciones de borde, la distancia entre ellas puede hacerse más grande, aumentando de esta manera el tamaño de la tercera región de superficie. Alternativamente, la tercera región de superficie puede proporcionarse con una envoltura eléctricamente aislante. Esta envoltura puede ser rígida. En este caso, puede elaborarse, por ejemplo, de una resina endurecida adicional. Alternativamente, la envoltura puede ser elástica, en cuyo caso puede, por ejemplo, elaborarse de un material de caucho aislante.

Generalmente, la envoltura aislante puede disponerse en la tercera región de superficie pero, opcionalmente, también en la capa protectora de bajo voltaje o una porción de esta. Similarmente, la envoltura aislante puede disponerse en la tercera región de superficie pero, opcionalmente, también en la capa protectora de voltaje elevado o una porción de esta. La envoltura aislante puede disponerse en la tercera región de superficie, pero, opcionalmente, también en la capa protectora de bajo voltaje o una porción de esta y la capa protectora de voltaje elevado o una porción de esta. En ciertas realizaciones, la envoltura aislante puede disponerse en toda la superficie del cuerpo de encapsulación.

Generalmente, en ciertas realizaciones al menos una porción del cuerpo de encapsulación está envuelta por una envoltura de encapsulación rígida o elástica, eléctricamente aislante, dispuesta en al menos la tercera región de superficie.

Cuando se desee una reducción adicional del estrés eléctrico entre los bordes opuestos de la capa protectora de bajo voltaje y la capa protectora de voltaje elevado, los bordes pueden conformarse para formar superficies de control de estrés geométrico. Con ese fin, las capas protectoras pueden extenderse sobre la envoltura de encapsulación. Las porciones de la envoltura que soportan los bordes respectivos de las capas protectoras pueden conformarse de tal manera que los bordes opuestos se conforman adecuadamente para el control de estrés geométrico.

Cuando el cuerpo de encapsulación tiene una forma alargada, esta forma define direcciones longitudinales y direcciones radiales ortogonales a las direcciones longitudinales. La capa protectora de bajo voltaje y la capa protectora de voltaje elevado pueden separarse una de la otra en dirección longitudinal. A continuación, la envoltura de encapsulación puede extenderse radialmente desde la tercera porción de superficie, de manera que las áreas de superficie de la envoltura puedan soportar las porciones de borde opuestas respectivas de las capas protectoras. Estas áreas de superficie de la envoltura pueden conformarse de tal manera que las porciones de borde opuestas de las capas protectoras se extiendan en direcciones radiales y tengan una forma convexa. La forma convexa se refiere a las porciones centrales de las porciones de borde opuestas estando más cerca entre sí que las porciones dispuestas radialmente más hacia afuera. En otras palabras, vista desde una porción de borde, la porción de borde opuesta tiene una forma convexa. Esta forma convexa puede ser útil para el control de estrés geométrico entre las capas protectoras.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones, la capa protectora de voltaje elevado se extiende sobre una primera porción de superficie de la envoltura de encapsulación, y en donde la capa protectora de bajo voltaje se extiende sobre una segunda porción de superficie de la envoltura de encapsulación, y cada una de la primera porción de superficie y la segunda porción de superficie se conforman de tal manera que reducen el estrés eléctrico entre la capa protectora de voltaje elevado y la capa protectora de bajo voltaje. Las formas de control de estrés geométrico adecuadas son bien conocidas o pueden encontrarse en libros de texto estándar.

Se ha descubierto que se reduce el riesgo de descargas eléctricas que comienzan en la almohadilla de alta tensión, si las líneas de campo eléctrico que se originan en la almohadilla de alta tensión se extienden menos a lo largo de las porciones expuestas (es decir, porciones no cubiertas por la almohadilla de alta tensión) de una superficie principal de la PCB. En otras palabras: Una almohadilla de alta tensión se dispone ventajosamente sobre un saliente del borde periférico de la PCB y se extiende hasta el borde periférico del saliente.

Describiendo la misma geometría de otra manera, una almohadilla de alta tensión en una porción no hundida del borde periférico se dispone de forma ventajosa al lado de una porción hundida del borde periférico de la PCB y se extiende hasta el borde periférico en la porción no hundida y en la porción hundida.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones del ensamblaje de la PCB según la presente descripción, el borde periférico comprende, en el plano de la PCB, una porción hundida y una porción no hundida, conectadas entre sí por una porción hundida, y la almohadilla de alta tensión se extiende hasta el borde periférico en la porción no hundida y hasta el borde periférico en la porción hundida.

Es particularmente ventajoso proporcionar una hendidura del borde periférico entre dos almohadillas de alta tensión adyacentes en la primera superficie principal. Cuando ambas almohadillas de alta tensión adyacentes se extienden “ lateralmente” (es decir, en una dirección generalmente a lo largo del borde periférico) hasta la hendidura, la hendidura ayuda a reducir el riesgo de descargas originadas desde cualquiera de las almohadillas de alta tensión adyacentes.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones, la PCB como se ha descrito anteriormente comprende una segunda almohadilla de alta tensión en la primera superficie principal, adyacente a la (primera) almohadilla de alta tensión y que se extiende hasta el borde periférico de la PCB, en donde durante su uso la segunda almohadilla de alta tensión está en un voltaje de al menos un kilovoltio, y el borde periférico comprende una hendidura, estando la hendidura dispuesta entre la primera y la segunda almohadillas de alta tensión.

En ciertas realizaciones, el borde periférico de la PCB comprende una hendidura, dispuesta entre dos almohadillas de alta tensión adyacentes, y las dos almohadillas de alta tensión adyacentes se extienden hasta la hendidura.

En ciertas realizaciones, que son particularmente rentables de fabricar, la hendidura tiene una forma rectangular, una forma cuadrada, una forma triangular, una forma semicircular o una forma trapezoidal.

Para reducir el riesgo de una descarga eléctrica eficazmente, una hendidura en el borde periférico tiene preferiblemente un ancho (es decir, una extensión medida en la dirección general a gran escala del borde periférico) de al menos un milímetro (mm), al menos 2 mm, al menos 3 mm o al menos 5 mm. Cuando el voltaje elevado es de aproximadamente 12 kV, y cuando la hendidura se dispone entre una primera y una segunda almohadillas de alta tensión, una hendidura tiene preferiblemente un ancho de al menos 3 mm.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones ventajosas, la hendidura tiene una forma rectangular, definida por una porción hundida del borde periférico y dos porciones hundidas paralelas opuestas del borde periférico, en donde un ancho de la hendidura, medido como la longitud de la línea recta más corta entre las porciones hundidas, es de un milímetro o más.

Para reducir aún más el riesgo de una descarga eléctrica eficazmente, una hendidura en el borde periférico tiene preferiblemente una profundidad (es decir, una extensión medida ortogonalmente a la dirección general a gran escala del borde periférico) de un milímetro (mm) o más, 2 mm o más, 3 mm o más, o 5 mm o más. Cuando el voltaje elevado es de aproximadamente 12 kV, y cuando la hendidura está dispuesta entre una primera y una segunda almohadillas de alta tensión, la profundidad de la hendidura es preferiblemente de 2 mm o más.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones ventajosas, la hendidura tiene una forma rectangular, definida por una porción hundida del borde periférico y dos porciones hundidas paralelas opuestas del borde periférico, en donde una profundidad de la hendidura, medida ortogonalmente a la dirección general a gran escala del borde periférico, es de un milímetro o más.

Cuando el ensamblaje de la PCB forma un divisor de voltaje, o una porción de un divisor de voltaje, para detectar un voltaje elevado del conductor de energía MV/HV, una pluralidad de elementos de impedancia discretos (es decir, condensadores discretos, resistores discretos, inductores discretos) pueden disponerse en la PCB y conectarse eléctricamente en serie entre sí de tal manera que funcionen como un divisor de voltaje. Estos elementos de impedancia pueden conectarse a la PCB mediante contactos de soldadura adicionales, de manera que la PCB comprenda más de una almohadilla de alta tensión. Cuando va a detectarse un voltaje elevado de aproximadamente 12 kV, pueden usarse diez o más elementos de impedancia discretos en un voltaje elevado. En algunas realizaciones útiles, la PCB tiene seis o más almohadillas de alta tensión que están en un voltaje de 1 kV o superior. De forma ventajosa, todas ellas se extienden hasta el borde periférico de la PCB. Para reducir el riesgo de descargas eléctricas, cada una de estas almohadillas de alta tensión está cubierta por el cuerpo de encapsulación.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones, la PCB del ensamblaje de la PCB encapsulada comprende al menos cinco almohadillas de alta tensión adicionales en la primera superficie principal, estando cada una de las almohadillas de alta tensión adicionales en un voltaje de al menos un kilovoltio cuando está en uso, y extendiéndose hasta el borde periférico de la PCB, en donde el cuerpo de encapsulación está en contacto superficial con, y envuelve a, cada una de las almohadillas de alta tensión adicionales.

Un ensamblaje de la PCB encapsulada, como se describe en la presente descripción, puede usarse como un componente de un accesorio de cable para un cable de alimentación HV/MV, como se usa en redes de distribución de energía en redes nacionales de energía. Tales accesorios de cable pueden ser, por ejemplo, terminaciones de cable, empalmes de cable o conectores enchufables tales como enchufes angulares o conectores en forma de T usados con conmutadores y transformadores. Tales accesorios de cable comprenden, típicamente, una funda aislante para colocar alrededor del cable de alimentación, donde se puede pelar el cable parcialmente para exponer el conductor central. Para acomodar el ensamblaje de la PCB, el accesorio puede tener una cavidad en la funda aislante.

La funda aislante puede ser, o puede comprender, un material de caucho eléctricamente aislante tal como, por ejemplo, un caucho natural o sintético aislante, tal como caucho de EPDM (caucho de Ethylene Propylene Diene Monomer [Monómero de Etileno Propileno Dieno)] o un caucho que contiene silicona. La funda aislante puede ser una funda elástica. Puede ser elásticamente expandible o radialmente encogible. Ciertas fundas aislantes pueden ser elásticas y radialmente encogibles.

Por lo tanto, la presente descripción también proporciona un accesorio de cable para usar en un cable de alimentación de alto o medio voltaje en una red de distribución de energía de una red nacional de energía, comprendiendo una funda aislante que tiene a) un espacio receptor para recibir una sección del cable de alimentación de tal manera que la funda rodee el cable de alimentación, y b) una cavidad que contiene un ensamblaje de la PCB como se describe en la presente descripción.

A continuación, se describirá de forma más detallada el ensamblaje de la PCB según la presente descripción haciendo referencia a las siguientes figuras, que ilustran realizaciones específicas de la descripción. En algunas figuras, ciertas dimensiones y/o grosores se dibujan exageradamente para mayor claridad.

Fig. 1 Sección transversal de un primer ensamblaje de la PCB según la presente descripción;

Fig. 2 Sección transversal de un segundo ensamblaje de la PCB según la presente descripción;

Fig. 3 Vista superior de una tercera PCB para un tercer ensamblaje de la PCB según la presente descripción; Fig. 4 Vista superior de una cuarta PCB para un cuarto ensamblaje de la PCB según la presente descripción;

Fig. 5 Vista en perspectiva de un quinto ensamblaje de la PCB según la presente descripción;

Fig. 6 Sección transversal parcial de un sexto ensamblaje de la PCB según la presente descripción;

Fig. 7 Diagrama de circuito de un sensor de voltaje divisor de voltaje, conectado a un conductor de energía HV/MV; y

Fig. 8 Vista en perspectiva de un séptimo ensamblaje de la PCB según la presente descripción, que comprende una envoltura encapsulante.

La Figura 1 ilustra, en una vista en sección transversal, un primer ensamblaje 1 de la PCB según la presente descripción. El primer ensamblaje 1 de la PCB comprende una PCB 10 que tiene una primera superficie principal 30 y una segunda superficie principal 40 opuesta. La cavidad 10 está delimitada por un borde periférico 20. La PCB 10 soporta una pluralidad de componentes 50, 51 eléctricos y electrónicos en su primera superficie principal 30, de los cuales solo dos son visibles en la Figura 1. Estos componentes 50, 51 son condensadores discretos 50, 51, conectados eléctricamente en serie entre sí para formar un divisor de voltaje, o una porción de un divisor de voltaje, para detectar un voltaje de un conductor de energía al que puede conectarse eléctricamente el ensamblaje 1 de la PCB.

El condensador discreto 51 se acopla a la primera superficie 30, y se conecta eléctricamente a otros elementos, mediante soldadura en dos almohadillas 60, 61 de soldadura. Similarmente, el condensador discreto 50 se acopla a la primera superficie 30, y se conecta eléctricamente a otros elementos, mediante soldadura en dos almohadillas 61, 62 de soldadura. Las almohadillas 60, 61, 62 de soldadura están en un voltaje elevado de varios kilovoltios (kV) cuando están en uso; por lo tanto, también se denominan “almohadillas de alta tensión” 60, 61, 62 en la presente descripción. Las almohadillas 60, 62 de alta tensión junto al borde periférico 20 de la PCB 10 se extienden hasta el borde periférico 20. De esta manera, no se expone ninguna porción de la primera superficie principal 30 entre la respectiva almohadilla 60, 62 de alta tensión y (la porción más cercana de) el borde 20.

La PCB 10, que incluye los componentes 50, 51 eléctricos y electrónicos y las almohadillas 60, 61, 62 de alta tensión, se encapsula en un cuerpo 70 de encapsulación eléctricamente aislante, que está en contacto superficial con la PCB 10, las almohadillas 60, 61, 62 de alta tensión y los componentes 50, 51 eléctricos y electrónicos. El cuerpo 70 de encapsulación envuelve la PCB 10, las almohadillas 60, 61, 62 de alta tensión y los componentes 50, 51 eléctricos y electrónicos en todos los lados.

Una capa protectora 80 eléctricamente conductora se dispone en la superficie externa 90 del cuerpo 70 de encapsulación. La capa protectora 80 se mantiene en conexión a tierra eléctrica para proteger la PCB 10, las almohadillas 60, 61,62 de alta tensión y los componentes 50, 51 eléctricos y electrónicos.

En la Figura 2 se ilustra un segundo ensamblaje 2 de la PCB según la presente descripción, en una vista en sección transversal. El segundo ensamblaje 2 de la PCB es idéntico al primer ensamblaje 1 de la PCB que se muestra en la Figura 1, excepto por las almohadillas 160, 162 de alta tensión al lado del borde periférico 20 de la PCB 10. La almohadilla 160 de alta tensión del segundo ensamblaje 2 de la PCB se extiende desde la primera superficie 30 a través de la PCB 10 hasta la segunda superficie 40. Una porción superior 170 de la almohadilla 160 de alta tensión se dispone sobre la primera superficie principal 30, una porción inferior 180 se dispone sobre la segunda superficie principal 40, y una vía conductora 190, especialmente una porción 190 de vía, conecta eléctricamente la porción superior 170 con la porción inferior 180 a través de la PCB 10 en la dirección del grosor de la PCB 10. La porción superior 170 de la almohadilla 160 de alta tensión cubre una porción de la primera superficie 30 al lado del borde 20 y se extiende, sobre la primera superficie 30, hasta el borde periférico 20 de la PCB 10. La porción inferior 180 cubre una porción de la segunda superficie 40 al lado del borde periférico 20 y también se extiende, sobre la segunda superficie 40, hasta el borde 20 de la PCB 10.

La Figura 3 ilustra en una vista superior una porción de extremo de una tercera PCB 11 de un tercer ensamblaje de la PCB según la presente descripción. El cuerpo de encapsulación y su capa protectora no se muestran. La tercera PCB 11 es similar a la PCB 10 del primer ensamblaje 1 de la PCB, excepto que transporta solamente una única fila de condensadores 50 discretos, que se conectan eléctricamente en serie para formar un divisor de voltaje capacitivo para detectar un voltaje elevado de un conductor de energía MV/HV.

En el lado izquierdo de la PCB 11, esta comprende un contacto 200 de alto voltaje para conectar la PCB 11 al conductor de energía en voltaje elevado. Las vías conductoras 210 en la primera superficie principal 30 de la PCB 11 conectan el contacto 200 de alto voltaje con los condensadores discretos 50, y los condensadores discretos 50 con los condensadores adyacentes 50 para formar una cadena de condensadores divisores 50 que pueden operarse en un divisor de voltaje para detectar el voltaje elevado del conductor de energía.

La PCB 11 tiene almohadillas 60, 62 de soldadura, también denominadas almohadillas 60, 62 de alta tensión, para conectar los condensadores discretos 50 a la PCB 11. Las almohadillas 60, 62 de alta tensión se disponen en dos filas linealmente. Las almohadillas 60 de alta tensión de una primera fila se disponen en una primera porción recta 21 del borde periférico 20, las almohadillas 62 de alta tensión de una segunda fila se disponen en una segunda porción recta 22 opuesta del borde periférico, de manera tal que un par de dos almohadillas 60, 62 de alta tensión se disponen opuestas entre sí en la primera superficie principal 30. Los condensadores 50 se sueldan entre dos almohadillas 60, 62 de alta tensión opuestas, específicamente entre una almohadilla 60 de alta tensión de la primera fila y una almohadilla 62 de alta tensión opuesta de la segunda fila.

Para mayor claridad, solo tres condensadores 50 se muestran soldados a la PCB 11 en el lado derecho de la Figura 3, mientras que los dos pares más a la izquierda de almohadillas 60, 62 de alta tensión se muestran antes de que un condensador 50 se suelte entre ellos.

Cada una de las almohadillas 60, 62 de alta tensión se extiende hasta el borde periférico 20 de la PCB 11, similar a lo que se muestra en la sección transversal de la Figura 1 para la PCB 10 en el primer ensamblaje 1 de la PCB.

La PCB 11 que se muestra en la Figura 3, después de conectar los dos condensadores 50 faltantes a los dos pares más a la izquierda de almohadillas 60, 62 de alta tensión, puede encapsularse más tarde en un cuerpo de encapsulación que está en contacto superficial con las almohadillas 60, 62 de alta tensión, con las porciones expuestas de la primera superficie principal 30 y de la segunda superficie principal 40 opuesta de la PCB 11, y con los condensadores 50. Un cable puede conectar eléctricamente el contacto 200 de alto voltaje con el conductor de energía.

Una PCB 12 similar se ilustra en la Figura 4, en una vista superior. Esta cuarta PCB 12 es idéntica a la tercera PCB 11 de la Figura 3, excepto que su borde periférico 20 comprende hendiduras 220 de borde entre dos respectivas porciones 240 cercanas no hundidas. Cada una de las porciones 240 no hundidas soporta una almohadilla 60, 62 de alta tensión en la porción 240 no hundida del borde periférico 20. Las almohadillas 60, 62 de alta tensión se disponen en las porciones 240 no hundidas y se extienden hasta el borde periférico 20. Las hendiduras 220 del borde se extienden lateralmente (es decir, en dirección longitudinal de la PCB 12) hasta las almohadillas 60, 62 de alta tensión, de manera que las almohadillas 60, 62 de alta tensión se extienden hasta el borde periférico en la hendidura 220. La profundidad de una hendidura 220, es decir, su extensión en la dirección 230 de ancho de la PCB 12, se selecciona de tal manera que sea aproximadamente 50 % de la profundidad (extensión en la dirección 230 de ancho de la PCB 12) de la almohadilla 60, 62 de alta tensión.

Alternativamente, la misma geometría puede describirse también de tal manera que el borde periférico 20 comprenda salientes 240 de borde en el plano de la PCB 12, que portan almohadillas 60, 62 de alta tensión. Las almohadillas 60, 62 de alta tensión se extienden hasta el borde periférico 20 de los salientes 240 de borde. La extensión de un saliente 240 en la dirección 230 de ancho de la PCB 12 se selecciona de tal manera que aproximadamente 50 % de la profundidad (extensión en la dirección 230 de ancho de la PCB 12) de la almohadilla 60, 62 de alta tensión se disponga sobre el saliente 240.

Actualmente se cree que la provisión de hendiduras 220 en el borde periférico 20 entre almohadillas 60, 62 de alta tensión cercanas reduce el riesgo de descargas eléctricas entre las almohadillas 60, 62 de alta tensión y la capa protectora 80 debido al hecho de que menos líneas del campo eléctrico desde una almohadilla 60, 62 de alta tensión hacia la capa protectora 80 pasan sobre una superficie expuesta de la primera superficie principal 30 de la PCB 12. El cuerpo 70 de encapsulación que llena las hendiduras 220 entre las almohadillas 60, 62 de alta tensión cercanas parece reducir el riesgo de descargas, en comparación con porciones del cuerpo de la PCB que llenan las hendiduras 220.

La Figura 5 ilustra un quinto ensamblaje 5 de la PCB según la presente descripción en una vista en perspectiva. El ensamblaje 5 de la PCB tiene una forma alargada y comprende una PCB 12, que es similar a la PCB 12 de la Figura 4, comprendiendo su borde periférico 20 hendiduras 220 entre dos respectivas porciones 240 cercanas no hundidas, y con las almohadillas 60 de alta tensión en la primera superficie 30 dispuestas en las porciones 240 no hundidas y que se extienden hasta el borde periférico 20.

La PCB 12 soporta veintiocho condensadores 50 discretos, dispuestos en dos filas paralelas y conectados eléctricamente en serie para funcionar como un divisor de voltaje para detectar un voltaje elevado de un conductor 700 de energía (mostrado en la Figura 7) al cual el ensamblaje 5 de la PCB se puede conectar por medio de un contacto 200 de alto voltaje. Los condensadores 50 se acoplan a la PCB 12 en las almohadillas 60 de alta tensión. Con referencia a la Figura 7, los condensadores 50 forman el lado 750 de alto voltaje del divisor de voltaje, mientras que el lado 760 de bajo voltaje se dispone en una porción del extremo de la PCB 12. Los cables para la conexión a tierra eléctrica y para transmitir el voltaje de señal a una unidad externa de procesamiento se conducen a través de un cable 500 hacia fuera del ensamblaje 5 de la PCB.

La PCB 12 se encapsula en un cuerpo 70 de encapsulación eléctricamente aislante de una resina endurecida, que está en contacto superficial con los condensadores 50, las almohadillas 60 de alta tensión y el borde periférico 20 de la PCB 12. En la Figura 5, el cuerpo 70 de encapsulación se dibuja transparente para mayor claridad. Sin embargo, puede ser transparente, translúcido u opaco, según se requiera.

La superficie externa 90 del cuerpo 70 de encapsulación comprende tres regiones de superficie que se disponen lado a lado y adyacentes a su región de superficie cercana: Una primera región 510 de superficie se proporciona con una capa protectora 80 conductora de bajo voltaje, una segunda región 520 de superficie se proporciona con una capa protectora 550 conductora de voltaje elevado, y una tercera región 530 de superficie, que está libre de una capa conductora, se dispone entre la primera región 510 de superficie y la segunda región 520 de superficie y separa estas regiones 510, 520 de superficie.

La primera región 510 de superficie y la segunda región 520 de superficie están aisladas eléctricamente entre sí por la tercera región 530 de superficie. Durante su uso, la capa protectora 80 de bajo voltaje y la capa protectora 550 de voltaje elevado se mantienen en diferentes voltajes: La capa protectora 80 de bajo voltaje se mantiene en conexión a tierra eléctrica, mientras que la capa protectora 550 de voltaje elevado se mantiene en el voltaje de CA elevado del conductor de energía. Esto último se logra mediante salientes del contacto 200 de alto voltaje que se extienden, dentro del cuerpo 70 de encapsulación, a la superficie externa 90 del cuerpo 70 de encapsulación para que estén en contacto con la capa protectora 550 de voltaje elevado.

Tanto la capa protectora 550 de voltaje elevado como la capa protectora 80 de bajo voltaje se forman mediante una pintura conductora, aplicada sobre la primera región 510 de superficie y la segunda región 520 de superficie, respectivamente. De nuevo, las capas protectoras 80, 50 se dibujan transparentes solamente por claridad y pueden, de hecho, ser transparentes, translúcidas u opacas.

La capa protectora 80 de bajo voltaje envuelve y, de esta manera, protege esos condensadores 50 discretos que están en una porción 560 de bajo voltaje de la PCB 12. Correspondientemente, la capa protectora 550 de voltaje elevado envuelve y, de esta manera, protege aquellos condensadores 50 discretos que están en una porción 570 de voltaje elevado de la PCB 12.

El ensamblaje 5 de la PCB que se muestra en la Figura 5 tiene una sección transversal generalmente elíptica, una longitud de aproximadamente 20 cm y un ancho de aproximadamente 2,5 cm. La extensión en dirección longitudinal de la tercera región 530 de superficie es de aproximadamente 5 cm.

La Figura 6 ilustra, en una vista en sección transversal, una porción de un sexto ensamblaje 6 de la PCB según la presente descripción. El sexto ensamblaje 6 de la PCB es idéntico al segundo ensamblaje 2 de la PCB que se muestra en la Figura 2, excepto que la porción inferior 180 de la almohadilla 164 de alta tensión se conecta eléctricamente a la porción superior 170 mediante una porción 600 de encubrimiento de borde en lugar de la porción 190 de vía. Tanto la porción superior 170 en la primera superficie principal 30 como la porción inferior 180 en la segunda superficie principal 40 se extienden hasta el borde periférico 20 de la PCB 10. La porción 600 de encubrimiento de borde de la almohadilla 164 de alta tensión se forma mediante una vía eléctricamente conductora que se extiende entre la porción superior 170 y la porción inferior 180 alrededor del borde 20, es decir, sobre la superficie del borde.

La Figura 7 es un diagrama de circuito esbozado para ilustrar el uso de un ensamblaje de la PCB encapsulada según la presente descripción. Un cable 700 de alimentación de medio voltaje se muestra, en una vista en perspectiva, con su capa 710 de aislamiento parcialmente extraída de manera que el conductor central 720 quede expuesto. El cable 700 es un ejemplo de un conductor 700 de energía en una red de distribución de energía de una red nacional de energía. Durante su uso, el conductor central 720 está en un voltaje de CA elevado de decenas de kilovoltios y puede conducir corrientes de decenas de amperios. Según el diagrama de circuitos en la parte derecha de la Figura 7, un divisor 730 de voltaje se conecta eléctricamente entre el voltaje elevado del conductor central 720 y la conexión 740 a tierra.

El divisor 730 de voltaje comprende una pluralidad de condensadores 50 divisores discretos, conectados eléctricamente en serie entre sí de tal manera que el divisor 730 de voltaje pueda detectar el voltaje elevado del cable 700 de alimentación. Los condensadores 50, conectados al voltaje elevado, forman un lado 750 de alto voltaje del divisor 730 de voltaje, estando el lado 760 de bajo voltaje formado por un único condensador 59 discreto. Un contacto 770 de captación se conecta eléctricamente entre el lado 750 de alto voltaje y el lado 760 de bajo voltaje. Un voltaje dividido puede ser captado en el contacto 770 de captación, que varía proporcionalmente al voltaje del cable 700 de alimentación. El factor de proporcionalidad entre el voltaje elevado y el voltaje dividido es determinado por la relación del total de impedancias del lado 750 de alto voltaje y del lado 760 de bajo voltaje. Mediante la determinación del voltaje dividido en el contacto 770 de captación, puede detectarse el voltaje elevado del cable 700 de alimentación.

Los ensamblajes 1, 2, 5, 6, 7 de PCB encapsulada descritos en la presente descripción pueden comprender todo el divisor 730 de voltaje (como se muestra por la caja discontinua en la Figura 7), o alternativamente solo el lado 750 de alto voltaje del divisor 730 de voltaje. Los condensadores 50 divisores pueden disponerse en la PCB 10, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 1.

La Figura 8 ilustra, en una vista en perspectiva, un séptimo ensamblaje 7 de la PCB de acuerdo con la presente descripción. La PCB 10 es similar a la PCB 10 que se muestra en la Figura 1 y tiene almohadillas 60 de alta tensión que se extienden hasta el borde periférico 20 de la PCB 10. La PCB 10 se encapsula en un cuerpo 70 de encapsulación, que se dibuja como si fuera transparente. Una capa protectora 550 de voltaje elevado se dispone sobre una primera región de superficie del cuerpo 70 de encapsulación, y una capa protectora 80 de bajo voltaje se dispone sobre una segunda región de superficie del cuerpo 70 de encapsulación. Una tercera región de superficie se dispone entre la primera y la segunda regiones de superficie. No es visible, porque una envoltura 800 de encapsulación eléctricamente aislante rígida está dispuesta sobre ella. Se fabrica de una resina endurecida y aísla la capa protectora 80 de bajo voltaje de la capa protectora 550 de voltaje elevado una de la otra mejor que el aire las aislaría entre sí, reduciendo de esta manera el riesgo de descargas eléctricas entre las capas protectoras 80, 550.

La envoltura 800 tiene una forma generalmente cilíndrica con una primera cara 810 de extremo curvada tridimensionalmente y una cara 820 de extremo opuesta que se conforma de manera similar. Sus caras 810, 820 de extremo no son planas, pero cada una de ellas tiene una forma convexa. La porción de extremo de la capa protectora 80 de bajo voltaje se extiende sobre la segunda cara 820 de extremo y cubre toda la cara 820 de extremo, de manera que la porción de extremo de la capa protectora 80 de bajo voltaje tiene la forma convexa de la segunda cara 820 de extremo de la envoltura 800. Similarmente, la porción de extremo de la capa protectora 550 de voltaje elevado se extiende sobre la primera cara 810 de extremo de la envoltura 800 y cubre toda la primera cara 810 de extremo, de manera que la porción de extremo de la capa protectora 550 de voltaje elevado tiene la forma convexa de la primera cara 810 de extremo de la envoltura 800. Las formas convexas opuestas de las capas protectoras 80, 550 forman un ensamblaje de control de estrés geométrico y ayudan a reducir el riesgo de descargas entre las porciones opuestas. Por lo tanto, las porciones de extremo opuestas de las respectivas capas protectoras 80, 550 se conforman para reducir el estrés eléctrico entre ellas.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   i. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de placa de circuito impreso encapsulada adecuado para la conexión eléctrica a un conductor (700) de energía de alto o medio voltaje en una red de distribución de energía de una red nacional de energía, comprendiendo el ensamblaje de placa de circuito impreso

   a) una printed circuit board (10, 11, 12) (placa de circuito impreso - PCB), delimitada por un borde periférico (20) y que tiene una primera superficie principal (30) y una segunda superficie principal (40) opuesta, y que comprende una almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión, sobre la primera superficie principal, en donde durante el uso la almohadilla de alta tensión está en un voltaje de al menos un kilovoltio,

   b) un cuerpo (70) de encapsulación eléctricamente aislante en contacto superficial con, y que envuelve, la almohadilla de alta tensión y al menos una porción del borde periférico adyacente a la almohadilla de alta tensión,

   c) una capa protectora (80) conductora de bajo voltaje, dispuesta sobre una primera región (510) de superficie de una superficie externa (90) del cuerpo de encapsulación, siendo dicha capa protectora conductora de bajo voltaje adecuada para mantenerse en conexión a tierra eléctrica o en un voltaje bajo para proteger al menos una porción (560) de bajo voltaje de la PCB,

   en donde la almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión se extiende hasta el borde periférico (20) de la PCB (10, 11, 12).
2. 2. Ensamblaje (1,2, 5, 6, 7) de la PCB según la reivindicación 1, en donde el borde periférico (20) comprende, en el plano de la PCB, una porción (220) hundida y una porción (240) no hundida, conectadas entre sí por una porción de hendidura, y en donde la almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión se extiende hasta el borde periférico (20) en la porción (240) no hundida y hasta el borde periférico (20) en la porción de hendidura.
3. 3. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según la reivindicación 1, en donde la PCB (10, 11, 12) comprende una segunda almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión en la primera superficie principal (30), adyacente a la (primera) almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión y que se extiende hasta el borde periférico (20) de la PCB, en donde durante su uso la segunda almohadilla de alta tensión está en un voltaje de al menos un kilovoltio, y en donde el borde periférico comprende una hendidura (220), estando la hendidura dispuesta entre la primera y la segunda almohadillas (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión.
4. 4. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según la reivindicación 3, en donde la hendidura (220) tiene una forma rectangular, una forma cuadrada, una forma triangular, una forma semicircular, o una forma trapezoidal.
5. 5. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según la reivindicación 4, en donde la hendidura (220) tiene una forma rectangular, definida por una porción hundida (220) del borde periférico (20) y dos porciones hundidas paralelas opuestas del borde periférico, en donde un ancho de la hendidura, medido como la longitud de la línea recta más corta entre las porciones hundidas, es de un milímetro o más.
6. 6. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la almohadilla (60, 62, 160) de alta tensión se extiende hasta la segunda superficie principal (40) por medio de una vía conductora (190) formada a través de la PCB o por medio de una vía conductora (600) formada alrededor del borde periférico (20).
7. 7. Ensamblaje de la PCB (1, 2, 5, 6, 7) según la reivindicación 6, en donde la almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión se extiende hasta el borde periférico (20) en la segunda superficie principal (40).
8. 8. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una pluralidad de condensadores (50) discretos, dispuestos en la PCB (10, 11, 12) y conectados eléctricamente en serie entre sí de tal manera que puedan operarse como un divisor de voltaje para detectar un voltaje elevado del conductor (700) de energía de alto o medio voltaje.
9. 9. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la distancia geométrica entre cualquier porción de la almohadilla (60, 62, 160, 162, 164) de alta tensión y la porción más cercana de la superficie externa (90) del cuerpo (70) de encapsulación es de veinte milímetros o inferior.
10. 10. Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo (70) de encapsulación comprende un primer material solidificado que tiene un primer coeficiente de expansión térmica a 20 0C, y en donde la PCB (10, 11, 12) comprende un cuerpo de la PCB que consiste en un segundo material que tiene un segundo coeficiente de expansión térmica a 20 0C, estando el primer y el segundo coeficientes determinados bajo las mismas condiciones y usando el mismo método, en donde el primer coeficiente de expansión térmica difiere del segundo coeficiente de expansión térmica en 50 % o menos del valor del primer coeficiente de expansión térmica.

    Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una capa protectora (550) conductora de voltaje elevado, dispuesta sobre una segunda región (520) de superficie de la superficie externa (90) del cuerpo (70) de encapsulación, para mantener en un voltaje elevado para proteger al menos una porción (570) de voltaje elevado de la PCB; en donde la primera y la segunda regiones (510, 520) de superficie están separadas por una tercera región (530) de superficie, eléctricamente aislantes y libres de una capa eléctricamente conductora, dispuesta entre la primera región (510) de superficie y la segunda región (520) de superficie, para aislar la capa protectora (550) de voltaje elevado de la capa protectora (80) de bajo voltaje.

    Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según la reivindicación 11, en donde al menos una porción del cuerpo (70) de encapsulación está envuelta por una envoltura (800) de encapsulación eléctricamente aislante, rígida o elástica, dispuesta en al menos la tercera región (530) de superficie.

    Ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB según la reivindicación 12, en donde la capa protectora (550) de voltaje elevado se extiende sobre una primera porción (810) de superficie de la envoltura (800) de encapsulación, y en donde la capa protectora (80) de bajo voltaje se extiende sobre una segunda porción (820) de superficie de la envoltura (800) de encapsulación, y en donde cada una de la primera porción (810) de superficie y la segunda porción (820) de superficie se conforman de tal manera que reducen el estrés eléctrico entre la capa protectora (550) de voltaje elevado y la capa protectora (80) de bajo voltaje. Accesorio de cable para usar en un cable (700) de alimentación de voltaje alto o medio en una red de distribución de energía de una red nacional de energía, comprendiendo el accesorio una funda aislante que tiene

    a) un espacio receptor para recibir una sección del cable de alimentación de tal manera que la funda rodee el cable de alimentación, y

    b) una cavidad que contiene un ensamblaje (1, 2, 5, 6, 7) de la PCB encapsulada según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.