ES2933900T3 - Aparatos de conmutación para sistemas de energía eléctrica - Google Patents

Abstract

Un aparato de conmutación para usar con sistemas de suministro eléctrico multifásico que comprende un dispositivo de conmutación que comprende un primer y un segundo contacto que se pueden accionar entre un estado abierto y un estado cerrado mediante medios de activación del interruptor; un dispositivo selector acoplado al dispositivo conmutador y que comprende un contacto móvil que se puede accionar entre al menos dos estados mediante medios de actuación del selector; y una base El dispositivo interruptor y el dispositivo selector se extienden desde la base, y al menos parte de los medios de accionamiento del interruptor y al menos parte de los medios de accionamiento del selector se proporcionan en la base. El medio de accionamiento del selector comprende un eje de accionamiento acoplado al medio de accionamiento, extendiéndose el eje de accionamiento desde la base a lo largo del eje de accionamiento del dispositivo selector. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparatos de conmutación para sistemas de energía eléctrica

Campo de la invención

La presente invención se refiere a aparatos de conmutación para sistemas de energía eléctrica y, en particular, para su uso en dispositivos de conmutación para sistemas de energía eléctrica.

Antecedentes de la invención

Un disyuntor extraíble de vacío (DOCB) es un aparato de conmutación conocido que realiza tanto una función de conmutación como de aislamiento. El DOC^b se puede mover con respecto a una caja de cuadro de distribución entre una posición acoplada y una aislada. En la posición acoplada, el DOCB realiza su función de conmutación a través de la operación normal del disyuntor. En la posición aislada, el DOCB proporciona la función de aislamiento. El DOCB generalmente incluye enclavamientos que evitan que el disyuntor se cierre cuando el DOCB está en una posición intermedia (entre conectado y aislado) y que evitan el movimiento del DOCB cuando el disyuntor está cerrado. Este enfoque requiere el movimiento del DOCB relativamente pesado entre las posiciones acoplada y aislada. Además, el movimiento a la posición acoplada requiere el cierre simultáneo de 6 contactos de tulipa, lo que requiere que se aplique una fuerza sustancial a la placa extraíble. Estas características tienen un efecto adverso en la simplicidad operativa, el costo de diseño y la confiabilidad del DOCB.

Además, un DOCB convencional no proporciona una función de puesta a tierra y, por lo tanto, el cuadro de distribución asociado normalmente requiere un interruptor de puesta a tierra (ES). El ES debe estar enclavado con la posición de la unidad extraíble por razones de seguridad, pero el enclavamiento no está directamente incorporado en el DOCB ya que el ES es un dispositivo separado. Por lo tanto, el ES debe montarse y ajustarse durante el ensamblaje de la aparamenta. Este procedimiento generalmente se realiza manualmente y esto tiende a reducir la confiabilidad del enclavamiento y la seguridad del sistema.

Otro problema de este enfoque está asociado con la necesidad de proporcionar una capacidad adecuada de creación de circuitos para el ES, ya que proporciona una puesta a tierra directa del circuito corriente abajo. Esto tiende a reducir la vida útil del ES, lo que también afecta negativamente la seguridad y confiabilidad del sistema.

Otros aparatos de conmutación comparables conocidos toman la forma de una unidad que comprende un VCB trifásico enclavado con un selector trifásico de tres posiciones. Cada polo del VCB incluye un actuador magnético. El eje selector y el eje VCB son mutuamente perpendiculares. Como resultado, el mecanismo impulsor del selector y los actuadores VCB están ubicados físicamente lejos uno del otro. Esto dificulta la fiabilidad del enclavamiento y aumenta las dimensiones generales y el coste del aparato.

Otro diseño convencional incluye un VCB trifásico con un solo actuador magnético que controla los tres polos a través de enlaces mecánicos. También incluye un selector de dos posiciones (Conectado a Tierra). Tanto el selector como el VCB tienen instalaciones para el enclavamiento mutuo que se proporciona en el momento del ensamblaje de la aparamenta. Una gran desventaja de esta solución es la ausencia de una posición aislada del selector. Esto complica las pruebas de cables de alta tensión que se requieren para muchas aplicaciones. También dificulta la aplicación de este dispositivo como punto de aislamiento, que también es requerido por algunas utilidades. Otro problema de este diseño es que el selector y el VCB son dispositivos separados. Esto hace que el ensamblaje de enclavamiento dependa más del ser humano, lo que reduce la confiabilidad y la seguridad de toda la solución. Otro problema de este dispositivo está asociado con la aplicación de un actuador común para todos los polos VCB. Esto requiere la adición de un enlace mecánico entre los polos que transfiere una fuerza sustancial que reduce la confiabilidad del VCB.

Sería deseable proporcionar un aparato de conmutación que mitigue al menos algunos de los problemas descritos anteriormente.

Solicitud de patente de los Estados Unidos US 2011/036811 A1 y la Patente de Estados Unidos US 5508486 A cada una divulga un ejemplo de un aparato de conmutación para un sistema de energía eléctrica que proporciona múltiples funciones dependiendo de la posición de un dispositivo selector. Solicitud de patente china CN 103400720

A divulga un polo de aislamiento para una unidad principal de anillo que proporciona funciones múltiples dependiendo de la posición de un dispositivo selector que comprende un eje de accionamiento giratorio.

El documento CN 102412519 A divulga un aparato de conmutación multifase, para sistemas de energía eléctrica, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un aparato de conmutación multifase como se reivindica en la reivindicación 1.

El aparato de conmutación que incorpora la invención se puede proporcionar como una unidad independiente o monobloque y/o incorporado en el cuadro de distribución eléctrico.

El aparato de conmutación que incorpora la invención puede incluir medios de accionamiento que pueden operarse manualmente, y en el que, preferiblemente, dicha base está adaptada para recibir de manera extraíble un dispositivo de operación manual para operar dicho medio de accionamiento, o un dispositivo de operación manual está acoplado a dicho medio de accionamiento en dicha base. Alternativamente, dichos medios de accionamiento pueden ser accionados por motor y preferiblemente comprenden un mecanismo de accionamiento accionado por motor situado en dicha base.

Otras características preferidas se enumeran en las reivindicaciones dependientes adjuntas aquí.

Otros aspectos ventajosos de la invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras la revisión de la siguiente descripción de la realización específica y con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describe una realización de la invención a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato de conmutación que incorpora un aspecto de la invención;

La Figura 2 es una vista en perspectiva del aparato de la Figura 1 que se muestra con el aislamiento retirado de algunos de sus componentes;

La Figura 3 muestra una vista en sección lateral de un polo del aparato de conmutación de la Figura 1;

Las Figuras 4A), 4B) y 4C) muestran un interruptor selector, que forma parte del aparato de la Figura 1, en un estado acoplado, un estado aislado y un estado conectado a tierra, respectivamente; y

Las Figuras 5A a 5F muestran diagramas esquemáticos respectivos que ilustran seis estados operativos diferentes del aparato de la Figura 1.

Descripción detallada de los dibujos

Con referencia ahora a los dibujos, se muestra, generalmente indicado como 10, un aparato de conmutación multifase que incorpora un aspecto de la invención. El aparato 10 tiene terminales 12A, 12B primero y segundo para conexión a conductores eléctricos respectivos (no mostrados) que, por ejemplo, pueden ser una línea de suministro eléctrico, una barra colectora o parte de la misma. Por ejemplo, el primer terminal 12A puede conectarse a parte de un sistema de suministro eléctrico (no mostrado), estando conectado el otro terminal 12B a un alimentador para suministrar energía eléctrica a un dispositivo eléctrico (no mostrado) u otra parte del sistema.

El aparato 10 de conmutación comprende un dispositivo 14 de conmutador acoplado a un dispositivo 16 selector. El dispositivo 14 de conmutador puede operar para hacer o romper la conexión eléctrica entre los terminales 12A, 12B. El dispositivo 14 de conmutador comprende contactos 15A, 15B eléctricos, al menos uno de los cuales es móvil con respecto al otro entre un estado cerrado y un estado abierto. En estado cerrado los contactos 15A, 15B realizan la conexión eléctrica y en estado abierto la interrumpen. El dispositivo 14 de conmutador incluye además medios 18 de actuación para mover los contactos (15A, 15B) entre los estados abierto y cerrado. El mecanismo 18 de actuación tiene un eje de A1 - A1' actuación que corresponde al eje longitudinal del dispositivo 14 de conmutador, y también a la dirección de movimiento de los contactos 15A, 15B. Uno de los contactos 15B está conectado eléctricamente al terminal 12B. El otro contacto 15A se puede conectar eléctricamente al terminal 12A mediante el selector 16 como se describe con más detalle a continuación. En realizaciones típicas, el dispositivo 14 de conmutador responde a la detección de una condición de falla para operar desde su estado cerrado a su estado abierto. Por ejemplo, el dispositivo 14 de conmutador puede comprender un disyuntor, normalmente un disyuntor de media tensión (MV) o alta tensión (HV), por ejemplo, un disyuntor de vacío (VCB). En este ejemplo, los contactos 15A, 15B están incluidos en un interruptor 20 de vacío. Los medios 18 de actuación pueden incluir un actuador 22 electromagnético (que también puede denominarse actuador magnético) acoplado a los contactos 15A, 15B mediante un aislador 24 de tracción u otro dispositivo de acoplamiento adecuado que se puede mover en la dirección A1-A1' en respuesta a la operación del actuador 22. En la siguiente descripción se supone que el dispositivo 14 de conmutador es un VCB, pero se entenderá que la invención no se limita a esto.

El dispositivo 16 selector es operable para adoptar cualquiera de los múltiples estados selectores, incluyendo un estado activado (Figuras 5E y 5F) y cualquiera o ambos de un estado de aislamiento (Figuras 5C y 5D) y un estado de conexión a tierra (Figuras 5A y 5B). En realizaciones preferidas, el selector 16 admite estos tres estados. El dispositivo 16 selector y VCB 14 están conectados en serie entre los terminales 12A, 12B. Con el selector en el estado acoplado, el VCB 14 se conecta entre los terminales 12A, 12B, realizándose o interrumpiéndose la conexión eléctrica entre los terminales 12A, 12B dependiendo de si el VCB 14 está cerrado o abierto, respectivamente. Con el selector 16 en estado aislado, el terminal 12B está eléctricamente aislado del terminal 12A. Con el selector 16 en el estado de conexión a tierra, el terminal 12B está conectado a tierra 18 eléctrica (cuando el VCB 14 está cerrado en este ejemplo).

El aparato 10 es adecuado para su uso con sistemas de suministro eléctrico multifásico y, por lo tanto, puede conectarse a una línea de suministro multifásico o barra colectora que tenga un conductor eléctrico respectivo por fase (solo se muestra una fase en las Figuras 3, 4 y 5). Por lo tanto, el aparato 10 incluye un polo de conmutación respectivo por fase, comprendiendo cada polo de conmutación un VCB 14 y un selector 16 respectivos (es decir, un VCB multipolar (o multifásico) y un selector multipolar, comprendiendo cada polo de cada dispositivo las características descritas anteriormente y en lo sucesivo en relación con uno de los polos). En la realización ilustrada, el aparato 10 comprende tres de dichos polos de conmutación, como puede verse mejor en las Figuras 1 y 2. La presente realización se describe con referencia a las Figuras 3 a 5 en relación con un polo de conmutación y se entenderá que la misma descripción se aplica a los otros polos.

El aparato 10 de interruptor se proporciona preferiblemente como una unidad 30, o monobloque, que contiene el VCB 14 / selector 16 pares para cada fase / polo. La unidad 30 comprende un cuerpo 32 para llevar y/o albergar el VCB y los polos del selector y los componentes asociados del aparato 10. En la realización ilustrada, el cuerpo 32 comprende una base 34, que comprende por ejemplo una placa, que lleva convenientemente el VCB y los polos selectores. El cuerpo 32 también puede incluir un recinto (no mostrado) que encierra el VCB y los polos del selector, y preferiblemente también la base 34. En la realización ilustrada, una subcarcasa 36 encierra la base 34 e incluye un panel 38 de control que lleva uno o más controles 40 manuales para operar el aparato 10 como se describe con más detalle a continuación. La carcasa del cuerpo puede tener la forma y el tamaño necesarios para encajar sobre la subcarcasa 36 y exponer el panel 38 de control.

Preferiblemente, cada VCB 14 y selector 16 tiene un extremo 42, 44 acoplado a la base 34 y sobresale de la base 34, preferiblemente sustancialmente perpendicular. Los ejes longitudinales respectivos del VCB 14 (A1-A1') y el selector 16 asociado (A2-A2') corren sustancialmente paralelos entre sí, como puede verse mejor en la Figura 3. La dirección de los ejes A1-A1' y A2-A2' se denomina en el presente documento dirección longitudinal de la unidad 30. Para cada polo, el VCB 14 y el correspondiente selector 16 están separados en una primera dirección transversal que es perpendicular a la dirección longitudinal. El VCB 14 y el selector 16 de cada polo están separados del VCB 14 y el selector 16 de cada otro polo en una segunda dirección transversal que es perpendicular a la dirección longitudinal y a la primera dirección transversal. En realizaciones preferidas, el selector 16 y el VCB 14 están provistos con una cubierta eléctricamente aislante.

Para cada polo de conmutación, la unidad 30 preferida incluye terminales 12A, 12B respectivos para conectar la unidad 30 a los conductores externos relevantes (no mostrados) El terminal 12A se puede conectar al selector 16 y el terminal 12B se conecta al contacto 15B del VCB. Los terminales 12A, 12B pueden incorporarse en la carcasa del cuerpo.

El selector 16 incluye múltiples contactos 50A, 50B, 50C, 50D fijos y un contacto 52 móvil. El contacto 52 móvil es móvil con respecto a los contactos fijos entre al menos dos estados diferentes, en al menos uno de los cuales hace contacto con dos respectivos de los contactos fijos para realizar una conexión eléctrica entre ellos, correspondiendo cada estado a un estado selector como se describe anteriormente. En consecuencia, los contactos 50, 52 fijos y móviles son eléctricamente conductores, por ejemplo, metálicos. Como puede verse mejor en las Figuras 4A a 4C, en la realización ilustrada hay cuatro contactos fijos: el contacto 50A que está conectado eléctricamente a tierra eléctrica; contactos 50B y 50C que están eléctricamente conectados al contacto 15A del VCB 14 (y eléctricamente aislados de tierra y del terminal 12A); y el contacto 50D que está conectado eléctricamente al terminal 12A. El contacto 52 móvil se puede mover para adoptar cualquiera de los tres estados correspondientes a los estados acoplado, aislado o de puesta a tierra descritos anteriormente. Cuando el contacto 52 móvil está en contacto con los contactos 50A y 50B, se adopta el estado de puesta a tierra (Figura 4C). Cuando el contacto 52 móvil está en contacto con los contactos 50B y 50C, se adopta el estado aislado (Figura 4B). Cuando el contacto 52 móvil está en contacto con los contactos 50C y 50D, se adopta el estado acoplado (Figura 4A). Para facilitar el estado de puesta a tierra, la base 34 se pone a tierra por cualquier medio convencional.

En realizaciones alternativas (no ilustradas), estos tres estados pueden lograrse utilizando menos de cuatro contactos fijos. Por ejemplo, los contactos 50B y 50C pueden ser reemplazados por un solo contacto 50A y 50D intermedio, siendo el contacto móvil, móvil entre tres estados: el estado de puesta a tierra en el que contacta tanto con 50A como con el contacto intermedio; el estado acoplado en el que contacta con 50D y el contacto intermedio; y el estado aislado en el que contacta solo con el contacto intermedio. Alternativamente aún, el contacto 52 móvil puede adoptar una posición en la que no está en contacto con ninguno de los contactos fijos cuando está en estado aislado. En otras realizaciones (no ilustradas), el selector puede admitir solo uno u otro de los estados aislado y conectado a tierra, en cuyo caso se pueden omitir uno o más de los contactos fijos, como sería evidente para un experto en la técnica.

En realizaciones alternativas (no ilustradas), el contacto 50D fijo (y por lo tanto opcionalmente también el contacto 12A) puede no estar provisto en la unidad 30 monobloque, sino estar provisto en otra parte del sistema eléctrico al que se incorpora la unidad 30. Por ejemplo, la unidad 30 puede incorporarse a un cuadro de distribución (no mostrado) para un sistema eléctrico, proporcionándose el contacto 50D (y opcionalmente el contacto 12A) en el cuadro de distribución fuera de la unidad 30.

Los contactos 50B, 50C fijos están conectados eléctricamente al contacto 15A del VCB 14 mediante un conector 54 eléctrico que puede comprender una barra colectora. Opcionalmente, el conector 54 puede configurarse para proporcionar soporte mecánico entre el selector 16 y el VCB 14, por ejemplo, tomando la forma de una barra colectora que tiene una capacidad inherente para proporcionar soporte mecánico (por ejemplo, en virtud de sus dimensiones y/o el material del que está hecho), y/o por comprender, además de los medios de conexión eléctrica, uno o más soportes mecánicos.

En la realización preferida, los contactos 50A, 50B, 50C, 50D fijos están separados entre sí a lo largo del eje longitudinal A2-A2' del selector 16. Ventajosamente, los contactos 50A, 50B, 50C, 50D fijos están alineados entre sí en la dirección A2-A2' longitudinal. En la realización preferida, los contactos 50A, 50B, 50C, 50D fijos comprenden cada uno un anillo, estando dispuestos preferiblemente los anillos coaxialmente entre sí, y preferiblemente centrados alrededor del eje A2-A2'.

El selector 16 incluye medios de actuación para mover el contacto 52 entre sus estados adoptables a lo largo de un eje de actuación, que está en la dirección A2-A2' longitudinal. Los medios de actuación comprenden un eje 56 de accionamiento, que preferentemente está eléctricamente aislado, acoplado al contacto 52. El eje 56 de accionamiento tiene un eje longitudinal coincidente con el eje A2-A2' y el acoplamiento es tal que la rotación del eje 56 de accionamiento alrededor de su eje A2-A2' longitudinal provoca el movimiento del contacto 52 en la dirección A2-A2' longitudinal. En la realización ilustrada, el acoplamiento entre el contacto 52 y el eje 56 de accionamiento se proporciona mediante una rosca de tornillo (no mostrada) en la superficie del eje 56 y un casquillo 58 roscado de tornillo correspondiente en el contacto 52. Se pueden usar acoplamientos alternativos, por ejemplo, proporcionando una leva helicoidal en el eje 56 y un seguidor de leva correspondiente en el contacto 52. Los medios de accionamiento para girar el eje 56 de accionamiento se proporcionan en la unidad 30, ventajosamente en la base 34, preferiblemente dentro del subcarcasa 36. El eje 56 de accionamiento está acoplado a la base 34 por los medios de transmisión. Los medios de accionamiento pueden adoptar cualquier forma adecuada y pueden accionarse manualmente, por ejemplo, comprendiendo uno o más engranajes 60 y/o una manija, manivela u otro control manual accionable manualmente (no mostrado). Alternativamente, los medios de accionamiento pueden ser accionados por energía, en cuyo caso se puede proporcionar un motor u otro mecanismo de accionamiento accionado por energía en la base 36. De manera más general, se prefiere que al menos parte del medio de accionamiento para mover el contacto 52 se proporcione en la base 34, convenientemente dentro de la subcarcasa 36.

En la realización ilustrada, el contacto 52 móvil comprende un cuerpo hueco, que preferiblemente es sustancialmente cilíndrico. El casquillo 58 roscado puede estar ubicado dentro del cuerpo 52. El cuerpo 52 es preferentemente coaxial con los contactos 50 fijos, en particular cuando tienen forma de anillos, estando dimensionados los contactos 50 fijos para encajar sobre el contacto 52 móvil. Preferiblemente, se proporcionan medios para evitar que el contacto 52 móvil gire cuando se mueve entre sus estados adoptables. Por ejemplo, cualquiera de los miembros macho y hembra interconectables (no mostrados, pero, por ejemplo, uno o más pasadores y una o más ranuras) se puede proporcionar en el contacto 52 móvil, el otro se proporciona en al menos uno y opcionalmente en todos de los contactos 50 fijos. Por ejemplo, uno o más de los contactos 50 pueden estar provistos de una o más ranuras que se extienden longitudinalmente en su superficie interior en una o más ubicaciones alrededor de su periferia, y el contacto 52 móvil puede comprender uno o más salientes correspondientes que se extienden desde su superficie exterior en una ubicación para que coincida con las ranuras, o viceversa. En cualquier caso, la rotación del eje 56 de accionamiento provoca un movimiento lineal del contacto 52 entre sus estados adoptables. En una realización alternativa (no ilustrada), cualquiera o más de los contactos fijos pueden dimensionarse y posicionarse para encajar dentro del contacto 52 móvil en lugar de alrededor de él, como se ilustra.

Los respectivos medios de actuación para el selector 16 de cada polo del conmutador están acoplados entre sí de manera que los respectivos contactos 52 se mueven simultáneamente y de manera similar (velocidad y dirección). Haciendo referencia en particular al ejemplo de la Figura 2, el respectivo eje 56 de accionamiento de cada polo del conmutador está acoplado a un respectivo engranaje 60, siendo los engranajes 60 parte de un sistema 62 de engranaje para accionar simultáneamente los engranajes 60. El sistema 62 de engranajes puede incluir un engranaje 64 accionado al que se acoplan los engranajes 60, preferiblemente con la misma relación de transmisión. El engranaje 64 accionado puede ser accionado manualmente, por ejemplo, por medio de un mango extraíble (no ilustrado). Alternativamente, el engranaje 64 accionado puede ser accionado, como se indicó anteriormente. El sistema 62 de engranajes se proporciona ventajosamente en la base 34, convenientemente dentro del subcarcasa 36.

En la realización preferida, al menos parte del mecanismo de accionamiento del VCB 14 (u otro dispositivo de conmutador) se proporciona en la base 34, convenientemente dentro de la subcarcasa 36. En la realización ilustrada, el actuador 22 está ubicado en la base 34.

El panel 38 de control puede incluir uno o más dispositivos de control operados manualmente, por ejemplo, interruptores, perillas o manijas, para operar el selector 16 y/o el VCB 14. En la forma de realización ilustrada, el panel 38 de control incluye una ranura 39 para recibir de forma extraíble una manija (no mostrada) para accionar el sistema 62 de engranaje.

Todos los componentes relevantes mencionados anteriormente pueden montarse, acoplarse o transportarse de otro modo en la base 34 de cualquier manera convencional conveniente.

Será evidente que el aparato 10 de conmutación que materializa la invención se puede proporcionar como una unidad 30, que puede ser independiente o incorporarse en el cuadro de distribución (no se muestra), o incorporarse directamente en el cuadro de distribución u otra parte de un sistema de suministro eléctrico, especialmente un sistema de suministro eléctrico de MV o HV. Las realizaciones preferidas de la invención pueden usarse para la conexión de dos líneas trifásicas o barras colectoras, incluyendo un VCB trifásico, cada polo del cual incluye un interruptor de vacío (VI) 20 y medios 18 de actuación. Los medios 18 de actuación VCB y los contactos 15A, 15B se desplazan linealmente, coincidiendo ventajosamente el eje de accionamiento con el eje de movimiento de los contactos VI. Al menos una parte del actuador se encuentra sobre, preferiblemente en el interior, una base puesta a tierra. El aparato 10 preferido incluye además un selector 16 lineal trifásico de tres posiciones (conectado a tierra, aislado, enganchado), conectado en serie con el VCB trifásico. Los polos del selector son paralelos a los polos del VCB y al menos la parte 60, 62, 64 del mecanismo de accionamiento del selector está ubicada ventajosamente en la misma base / marco como los medios 18 de actuación VCB (o al menos la parte del actuador 22 del mismo).

Aunque no se ilustra, el aparato 10 y la unidad 30, típicamente incluyen medios para enclavar la operación del VCB 14 y el selector 16. Ventajosamente, los medios de enclavamiento están configurados para evitar que el selector 16 funcione cuando el VCB está cerrado, y para evitar que el VCB se cierre cuando el selector 16 está en el estado intermedio. Por ejemplo, para que el aparato 10 y la unidad 30 cumplan los requisitos de IEC tendrían al menos los siguientes enclavamientos: prevención del movimiento del selector hasta que se abra el VCB; prevención del cierre del VCB cuando el selector está en una posición intermedia (no acoplado, aislado o conectado a tierra). Los medios de enclavamiento pueden implementarse mediante cualquier mecanismo mecánico conveniente y/o medios eléctricos.

Será evidente que, en la realización preferida, el selector 16 y el VCB 14 se combinan en una unidad, el eje longitudinal respectivo de cada polo de cada uno de los selectores 16 y VCB 14 es sustancialmente paralelo de modo que los respectivos componentes accionables se mueven en direcciones sustancialmente paralelas. Además, al menos parte de los respectivos mecanismos de accionamiento y/u operación están ubicados en una base común, como también puede estarlo el panel 38 de control del usuario. Esto simplifica el diseño general, en particular las instalaciones de enclavamiento. Además, el selector 16 preferido es relativamente pequeño (por ejemplo, el espacio necesario para acomodar el sistema 62 de engranajes es generalmente inferior a 50 mm y no depende de la carrera del selector). Esto permite que el aparato 10 sea relativamente pequeño en la dirección longitudinal y facilita la provisión del estado aislado.

En comparación con los dispositivos convencionales discutidos en el presente documento, las realizaciones preferidas de la invención ofrecen las siguientes ventajas: reducción de costes; reducción de tamaño; aumento de la seguridad; aumento de la fiabilidad; simplificación de la operación; mejora de la funcionalidad.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (10) de conmutador multifase para sistemas de energía eléctrica, comprendiendo el aparato una base (34), un polo de conmutación respectivo para cada fase, comprendiendo cada polo de conmutación:

un dispositivo (14) de conmutador que comprende un primer y segundo contacto (15A, 15B) que pueden accionarse entre un estado abierto y un estado cerrado mediante medios (18) de activación del conmutador; y

un dispositivo (16) selector acoplado a dicho dispositivo de conmutador y que comprende un contacto (52) móvil que se puede accionar entre al menos dos estados mediante medios (56) de actuación del selector,

en el que dicho dispositivo de conmutador y dicho dispositivo selector se extienden desde dicha base,

y en el que dichos medios de actuación del conmutador y dichos medios de actuación del selector se proporcionan en dicha base,

y en el que dicho dispositivo de conmutador tiene un eje (A1-A1') de actuación a lo largo del cual se puede mover al menos parte de dicho medio de actuación del conmutador, y dicho dispositivo selector tiene un eje (A2-A2') de actuación a lo largo del cual se puede mover dicho contacto móvil, extendiéndose dicho dispositivo de conmutador y dicho dispositivo selector desde dicha base de manera que dichos respectivos ejes de actuación sean sustancialmente paralelos entre sí, y con los respectivos ejes de actuación de cada otro polo de conmutación, y sustancialmente perpendiculares a dicha base,

incluyendo dicho dispositivo selector múltiples contactos (50A, 50B, 50C, 50D) fijos, siendo móvil dicho contacto móvil con respecto a los contactos fijos entre dichos al menos dos estados diferentes, y en el que en al menos uno de dichos al menos dos estados, dicho contacto móvil hace una conexión eléctrica entre dos de dichos contactos fijos,

comprendiendo dicho medio de actuación del selector un eje (56) de accionamiento acoplado a un medio (60) de accionamiento, estando situado dicho medio de accionamiento en dicha base y extendiéndose dicho eje de accionamiento desde dicha base a lo largo de dicho eje de actuación del dispositivo selector,

estando acoplados entre sí los respectivos medios (56) de actuación del selector para cada polo de conmutación para efectuar el funcionamiento simultáneo de los respectivos dispositivos (16) selectores,

caracterizado porque, para cada polo de conmutación, dicho contacto móvil del dispositivo selector está acoplado a dicho eje de accionamiento para movimiento a lo largo de dicho eje de actuación del dispositivo selector en respuesta a la rotación de dicho eje de accionamiento por dichos medios de accionamiento.

2. El aparato de conmutación de la reivindicación 1, en el que dicha base se proporciona en una subcarcasa (36), dicho medio de accionamiento para girar el eje (56) de accionamiento y dicho medio (18) de actuación del conmutador se proporciona en dicha subcarcasa.

3. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno, normalmente sólo uno, de dichos primeros y segundos contactos (15A, 15B) se puede mover en la dirección de dicho eje de actuación del dispositivo de conmutación entre dichos estados abierto y cerrado.

4. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho medio (18) de actuación del conmutador comprende un actuador (22), preferiblemente un actuador electromagnético, estando dispuesto dicho actuador en dicha base, y en el que normalmente dicho actuador se puede mover en la dirección de dicho eje de actuación del dispositivo de conmutador.

5. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos contactos (15A, 15B) primero y segundo están incorporados en un interruptor de vacío, o en el que dicho dispositivo de conmutación comprende un disyuntor, por ejemplo, un disyuntor (14) de vacío.

6. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos contactos (50A, 50B, 50C, 50D) fijos están separados entre sí y ventajosamente alineados entre sí a lo largo del eje de actuación del dispositivo (16) selector.

7. Un aparato de conmutación según la reivindicación 6, en el que dichos contactos (50A, 50B, 50C, 50D)) fijos cada uno comprende un anillo, estando los anillos preferiblemente dispuestos coaxialmente entre sí, y preferiblemente centrados alrededor del eje de actuación del dispositivo (16) selector.

8. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios (60) de accionamiento comprenden al menos un engranaje situado en dicha base (34).

9. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho contacto (52) móvil comprende un cuerpo hueco, preferentemente un cuerpo hueco sustancialmente cilíndrico, y en el que típicamente dichos contactos (50A, 50B, 50C, 50D) fijos comprenden cada uno un anillo y en el que dicho cuerpo está formado y dimensionado para encajar dentro de al menos algunos y preferiblemente en todos dichos anillos y, cuando está ajustado, para hacer contacto con dichos anillos, y en el que dicho eje (56) de accionamiento atraviesa dicho cuerpo.

10. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende los terminales (12A, 12B) primero y segundo, estando conectados el dispositivo (14) de conmutador y el dispositivo (16) selector en serie entre los terminales primero y segundo, en el que dichos al menos dos estados de dicho dispositivo selector incluyen un estado acoplado en el que se realiza o interrumpe una conexión eléctrica entre dichos terminales primeros y segundos dependiendo de si dichos contactos (15A, 15B) primero y segundo están en el estado cerrado o abierto respectivamente, y en el que dicho en al menos dos estados incluye opcionalmente un estado aislado en el que dicho segundo terminal está aislado eléctricamente de dicho primer terminal, dichos al menos dos estados incluyen preferiblemente un estado de puesta a tierra en el que dicho segundo terminal está conectado a tierra eléctrica cuando dicho dispositivo interruptor está en su estado cerrado .

11. Un aparato conmutador según la reivindicación 10, en el que al menos uno de dichos contactos (50A, 50B, 50C, 50D) está fijos conectado eléctricamente a dicho primer contacto (15A) de dicho dispositivo de conmutador, dicho segundo contacto (15B) eléctrico de dicho dispositivo (14) de conmutador que está conectado eléctricamente a dicho segundo terminal, y en el que, en dicho estado acoplado, dicho contacto (52) móvil realiza una conexión eléctrica entre dicho al menos uno de dichos contactos fijos y dicho primer terminal, y en el que opcionalmente otro de dichos contactos fijos están conectados eléctricamente a dicho primer terminal, estando dicho contacto móvil conectado eléctricamente a dicho otro de dichos contactos fijos cuando está en dicho estado acoplado, y en el que opcionalmente otro de dichos contactos fijos está conectado a tierra eléctrica, estando dicho contacto móvil conectado eléctricamente a dicho otro de dichos contactos fijos y a dicho al menos uno de dichos contactos fijos cuando dicho dispositivo selector está en dicho estado de puesta a tierra.

12. Un aparato de conmutación según la reivindicación 11, en el que, en dicho estado aislado, dicho contacto (52) móvil está eléctricamente aislado de dicho primer terminal y de la tierra eléctrica.

13. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye además un panel (38) de control, incluyendo dicho panel de control uno o más dispositivos (40) de control que se pueden operar manualmente para operar dicho dispositivo (16) selector y/o dicho dispositivo (14) interruptor.

14. Un aparato de conmutación según la reivindicación 1, en el que los respectivos medios de accionamiento del selector para cada polo de conmutación están acoplados entre sí mediante un sistema (60) de engranajes.

15. Un aparato de conmutación según la reivindicación 2, en el que dichos medios (60) de accionamiento comprenden al menos un engranaje que forma parte de un sistema de engranajes que acopla los respectivos medios de accionamiento del selector para cada polo de conmutación, y en el que dicho sistema de engranajes está situado en dicha subcarcasa (36).

16. Un aparato de conmutación según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en el que, para cada uno de dichos polos conmutadores, el dispositivo (14) interruptor y el dispositivo (16) selector están separados en una dirección perpendicular a dichos ejes de actuación, y en el que dicho al menos uno de dichos contactos (50B, 50C) fijos está conectado eléctricamente a dicho primer contacto (15A) mediante un conector (54) eléctrico que está configurado para proporcionar soporte mecánico entre el dispositivo selector y el dispositivo interruptor.