ES2999313T3 - Safety contact device for detecting cables of solar cells and for measuring dc and ac voltages and currents at further voltage-carrying cables - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de contacto de seguridad para detectar dos cables de una conexión en serie de células solares que pertenecen entre sí, que comprende al menos un primer electrodo de medición (7a, 7b) con una punta para su aplicación en el núcleo (6) de un primer cable. Para detectar fácilmente dos cables entre los que predomina una tensión continua a partir de un gran número de cables en un mazo de cables, el dispositivo de contacto de seguridad presenta un cuerpo base (10, 10a) con un alojamiento para cables (11, 11a, 11b, 11c) para introducir y sujetar al menos uno de los cables, en el que el electrodo de medición (7a, 7b) está guiado dentro del cuerpo base (10, 10a) mediante medios de guía y puede moverse en dirección al alojamiento para cables (11, 11a, 11b, 11c) y/o al cable. El soporte del cable (11, 11a, 11b, 11c) está dispuesto coaxialmente al eje de movimiento a través del electrodo de medición (7a, 7b) de modo que la punta del electrodo de medición siempre golpea el núcleo metálico (6) del primer cable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de contacto de seguridad para reconocer cables de células solares y medir tensiones continuas y alternas y corrientes en cables bajo tensión adicionales
La invención se refiere a un dispositivo de contacto de seguridad para reconocer dos cables pertenecientes uno a otro de un circuito en serie de células solares.
Por el documento WO 2009/132 468 A2 se conocen células solares. Las células solares, que con frecuencia se denominan paneles solares, se disponen en paredes de las casas y tejados de las casas. Las células solares convierten energía solar en energía eléctrica. Habitualmente se conectan en serie para sumar las tensiones continuas que generan.
Para aprovechar y utilizar la tensión continua, un cable inicial desciende preferentemente desde una primera célula solar del tejado o de una pared de la casa, y un cable final desciende desde una última célula solar de las células solares conectadas en serie. Habitualmente los dos cables suelen tenderse en un sótano o cuarto de servicio de un edificio para cablearlos allí.
Sin embargo, como en un tejado o en la pared de una casa puede haber no solo una fila de células solares, sino una pluralidad de filas, al sótano no llegan solo dos cables, es decir, un par correspondiente, sino un gran número de pares de los que puede tomarse una tensión continua.
En un sótano o un cuarto de servicio, el instalador se enfrenta al objetivo de encontrar siempre los dos cables que van juntos y forman un par a partir de un haz enmarañado de muchísimos cables, a saber, el respectivo cable inicial de una primera célula solar conectada en serie y el correspondiente cable final de la última célula solar de la serie.
Como las células solares generan tensión continua, no es posible realizar mediciones eléctricas sin contacto de los cables. El instalador tiene que coger con las manos cada cable y poner en contacto físico el núcleo metálico de cada cable con un electrodo de medición, por ejemplo, un cable que conduce a un multímetro.
Para que se pueda detectar la tensión continua, el instalador tiene coger primero con las manos un primer cable y ponerlo en contacto con un primer electrodo de medición. Este primer electrodo de medición y el primer cable tienen que ser mantenidos en contacto por el instalador con una mano, y a continuación el instalador tiene que determinar el cable perteneciente al primer cable del haz de cables con la otra mano guiando un segundo electrodo de medición hasta el núcleo metálico de un segundo cable. Por lo tanto, el instalador tiene que probar todos los cables restantes hasta encontrar el correcto. Existe en este sentido el riesgo de que el instalador se resbale de un núcleo metálico y que con el dedo el núcleo metálico. Cuando el cuerpo humano entra en contacto directo con los núcleos de cable metálicos de un par de este tipo, queda expuesto a una tensión continua de hasta 3.000 voltios, que puede llevar a daños considerables para la salud.
Por el documento DD 120978 A1 se conoce un dispositivo de sujeción por apriete autorretentivo mediante el cual se puede conseguir un contacto eléctrico rápido y seguro de un conductor eléctrico, en particular para llevar a cabo procesos eléctricos de medición y ensayo. El dispositivo de sujeción por apriete se compone de una pieza cilíndrica no eléctricamente conductora con una ranura rectangular en el extremo. En la ranura rectangular, transversalmente a la dirección axial, está dispuesto un cilindro tensor excéntrico, no dentado, montado de manera giratoria, de material no conductor con un elevado coeficiente de fricción. En el interior de la pieza cilíndrica está dispuesto un orificio cilíndrico en dirección axial, que se abre o termina en la ranura rectangular. Un conductor que se va a someter a ensayo es guiado con su extremo conductor dentro de la ranura entre la base de ranura y el cilindro tensor hasta que su área de sección transversal da con una superficie de contacto de un émbolo de contacto y el émbolo de contacto se desplaza en dirección axial contra la fuerza del resorte helicoidal, de modo que se establece un contacto eléctrico a través de la superficie de émbolo de contacto y el área de sección transversal del conductor. El conductor se sujeta entre la base de ranura y el cilindro tensor girando el cilindro tensor. A este respecto, el cilindro tensor se mantiene automáticamente en esta posición por la fuerza del resorte helicoidal sobre el conductor. El dispositivo de sujeción por apriete del documento<d>D 120 978 A1 puede usarse en particular para comprobar una pluralidad de conductores individuales aislados para llevar a cabo una prueba de tensión de cada conductor individual frente a todos los demás conductores individuales.
La invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo de contacto de seguridad en el que los cables del dispositivo de contacto de seguridad pueden contactarse de manera más fiable que en el estado de la técnica.
La presente invención consigue el objetivo mencionado anteriormente mediante las características de la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, se ha reconocido que un dispositivo de contacto de seguridad para reconocer dos cables pertenecientes uno a otro de un circuito en serie de células solares puede evitar que el instalador pueda entrar en contacto físico directo con el núcleo metálico de un cable. Se ha reconocido además que al menos un primer electrodo de medición tiene que guiarse de manera dirigida con una punta para apoyar en el núcleo un primer cable para dar de manera fiable el núcleo metálico del cable sin que el instalador mueva el electrodo de medición en sí. Se ha reconocido además que un cuerpo de base con un alojamiento de cable para introducir y sujetar al menos uno de los cables puede alimentar el cable directamente cuando se introduce el electrodo de medición. Se ha reconocido además que el electrodo de medición tiene que ser guiado dentro del cuerpo de base por medios de guía, de modo que el núcleo metálico puede ser alcanzado con precisión y contactado físicamente sin pelar el cable. Se ha reconocido también que un alojamiento de cable fija el cable al menos hasta cierto punto y lo mantiene en contacto con el electrodo de medición sin que el instalador tenga que mantener activamente el electrodo de medición presionado contra el núcleo metálico. Por último, se ha reconocido que el alojamiento de cable estará dispuesto coaxialmente al eje de movimiento mediante el electrodo de medición, de modo que la punta del electrodo de medición siempre dé con el núcleo metálico del primer cable. Mediante este dispositivo de contacto de seguridad, el instalador tiene ahora las dos manos libres para palpar el núcleo metálico de un segundo cable con un segundo electrodo de medición y encontrar así el cable que forma un par con el cable del dispositivo de contacto de seguridad, es decir, un par de cable inicial y cable final.
El dispositivo de contacto de seguridad garantiza además que el instalador ya no pueda resultar dañado por la tensión continua, porque el único cable que podría aplicar una tensión a su cuerpo humano junto con el cable que sujeta con las manos ya está sujeto en el dispositivo de contacto de seguridad. El alojamiento de cable protege el cable que contiene, en concreto en particular el núcleo metálico, contra el acceso no deseado.
De acuerdo con la invención, los medios de guía comprenden un resorte mediante los cuales el electrodo de medición está montado de manera elástica, en donde el resorte es móvil contra una fuerza de retroceso. De este modo se puede introducir un cable en el alojamiento de cable hasta que el electrodo de medición se apoya contra el núcleo metálico bajo compresión. El electrodo de medición ofrece al cable una resistencia móvil de manera elástica durante la introducción.
De acuerdo con la invención, medios de bloqueo están asociados al alojamiento de cable para asegurar el cable contra el deslizamiento fuera del alojamiento de cable. Los medios de bloqueo presionan contra la envoltura del cable y lo fijan de este modo con arrastre de fuerza.
Los medios de bloqueo podrían accionarse manualmente mediante un equipo de accionamiento para liberar o fijar el cable. Esto permite al instalador determinar activamente si un cable tiene que permanecer en el alojamiento de cable o ser extraído del mismo.
El equipo de accionamiento podría presentar una palanca que es pivotante alrededor de un eje de pivotado. Una palanca puede accionarse fácilmente con un dedo, en particular con el pulgar. La palanca podría estar cargada por resorte, de modo que un medio de bloqueo presiona radialmente hacia dentro automáticamente cuando la palanca no se presiona o se suelta.
El cuerpo de base podría presentar al menos una línea con una clavija, en donde la línea está conectada de manera eléctricamente conductora con el electrodo de medición. De este modo, el dispositivo de contacto de seguridad puede conectarse fácilmente a un aparato de medición habitual para medir corrientes y tensiones eléctricas, por ejemplo, un multímetro.
El cuerpo de base podría presentar dos alojamientos de cable, en cada caso con un electrodo de medición asociado al alojamiento de cable respectivo. De este modo siempre se pueden insertar dos cables en el dispositivo de contacto de seguridad, lo que facilita al instalador el manejo del aparato de medición.
Un alojamiento de cable podría presentar varias zonas de bloqueo dispuestas una tras otra, en cada caso con un diámetro interior diferente a otra zona de bloqueo. De este modo en el dispositivo de contacto de seguridad descrito en este caso pueden insertarse cables de distintos grosores.
El dispositivo de contacto de seguridad podría estar conectado con un aparato de medición para medir corrientes o tensiones eléctricas mediante una línea o el cuerpo de base podría estar diseñado en una sola pieza con un aparato de medición de este tipo. Mediante la configuración en una sola pieza del dispositivo de contacto de seguridad o de varios dispositivos de contacto de seguridad con un aparato de medición, en particular un multímetro, pueden probarse y examinarse de manera especialmente sencilla cables para células solares.
El dispositivo de contacto de seguridad descrito en este caso se usa preferentemente para probar cables de células solares.
Las normas DIN para cables que se usan como cables solares son las siguientes: DIN EN 60228 Clase 5 (estructura del conductor), EN 60811, EN 50267-2-1, EN 50363. Las normas DIN para aparatos de medición y adaptadores de prueba son las siguientes: IEC 61010 1 (internacional), DIN EN 61010 1 (versión alemana) o clasificación VDE VDE 0411-1, normas de producto para aparatos de ensayo, medición o monitorización de medidas de protección: IEC 61557 partes 1 a 16 (internacional), DIN EN 61557 partes 1 a 16 (versión alemana) o DIN VDE 0413 partes 1 a 16. Las normas de producto actualmente válidas son CE 61010-1:2010 Cor.:2011, DIN EN 61010-1:2011-07 y VDE 04111:2011-07.
El dispositivo de contacto de seguridad descrito en este caso se usa para reconocer cables de células solares y llevar a cabo mediciones para determinar tensiones continuas y alternas y corrientes en otros cables bajo tensión.
En el dibujo muestran
La figura 1 una vista esquemática de varias filas de células solares conectadas una tras otra, cuyos cables iniciales y finales respectivo están guiados dentro de un haz de cables enmarañado hasta una sala de suministros de un edificio para su posterior cableado por parte de un instalador,
la figura 2 una vista esquemática del detalle A de la figura 1, en concreto, un extremo de cable cuyo núcleo metálico está físicamente en contacto con un electrodo de medición, en donde el electrodo de medición está conectado por medio de una línea con un multímetro, del que sale una línea adicional con un electrodo de medición adicional,
la figura 3 una vista en corte esquemática de un dispositivo de contacto de seguridad con un electrodo de medición montado de manera elástica que está en contacto eléctrico y físico con un núcleo metálico de un cable, en donde el cable está fijado en un alojamiento de cable mediante medios de bloqueo para evitar que se resbale,
la figura 4 una vista en corte esquemática de un dispositivo de contacto de seguridad, en el que dos cables están fijados respectivamente en un alojamiento de cable mediante medios de bloqueo para impedir que se resbalen, y
la figura 5 un alojamiento de cable para un dispositivo de contacto de seguridad según la figura 3 o 4, que presenta varias zonas de bloqueo dispuestas coaxialmente con diferentes diámetros internos.
La figura 1 muestra una vista esquemática de varias filas de células solares 1 conectadas una tras otra, cuyos cables iniciales y finales 2a, 3a, 4a, 2b, 3b, 4b respectivos están guiados dentro de un haz de cables enmarañado con extremos de cable desordenados a una sala de suministro 5 de un edificio para su posterior cableado por parte de un instalador.
Una fila de varias células solares 1 puede acumular entre 750 y 3000 voltios entre un cable inicial 2a, 3a, 4a y un cable final 2b, 3b, 4b. Un cable 2a, 3a, 4a, 2b, 3b, 4b de este tipo puede presentar un núcleo metálico de 4 mm2, 6 mm2, 10 mm2 o 16 mm2. La figura 1 muestra mediante el detalle A en línea discontinua el extremo no pelado de un cable final 2b, que forma un par con el cable inicial 2a, en el que se puede tomar una tensión continua.
La figura 2 muestra una vista esquemática del detalle A de la figura 1, en concreto, un extremo de cable cuyo núcleo metálico 6 está físicamente en contacto con un electrodo de medición 7b (más precisamente: su punta), en donde el electrodo de medición 7b está conectado por medio de una línea 8 con un multímetro 9, del que sale una línea 8 adicional con un electrodo de medición 7a adicional aún libre.
En un método según el estado de la técnica, el instalador tiene que encontrar ahora el cable inicial 2a a partir del haz de cables de la figura 1 poniendo en contacto el electrodo de medición 7a, aún libre, con los demás cables 2a, 3a, 4a, 3b, 4b hasta que el multímetro 9 muestre una tensión continua. En este sentido, el instalador tiene que asegurarse de que no entra en contacto físico con los dos núcleos metálicos 6 del cable inicial 2a y del cable final 2b al mismo tiempo.
La figura 3 muestra una vista en corte esquemática de un dispositivo de contacto de seguridad con un electrodo de medición 7b montado de manera elástica, que está en contacto eléctrico y físico con un núcleo metálico 6 de un cable, en este caso el cable final 2b.
Este dispositivo de contacto de seguridad se usa para reconocer dos cables pertenecientes uno a otro, en concreto, un cable inicial 2a y un cable final 2b, de un circuito en serie de células solares. El dispositivo de contacto de seguridad comprende al menos un electrodo de medición 7b para apoyarse en el núcleo 6 de un cable, concretamente el cable final 2b, y se caracteriza por un cuerpo de base 10 con un alojamiento de cable 11 para introducir y sujetar el cable final 2b, en donde el electrodo de medición 7b está guiado dentro del cuerpo de base 10 mediante medios de guía.
Los medios de guía comprenden un resorte 12, por ejemplo un resorte espiral, mediante el cual el electrodo de medición 7b está montado de manera elástica, en donde el electrodo de medición 7b es móvil contra una fuerza de retroceso. El electrodo de medición 7b está diseñado como una clavija de contacto alargada, en cuyo borde 13 se apoya el resorte 12 con un extremo a la derecha en la figura 3. El extremo izquierdo del resorte 12 se apoya en un manguito guía 14, en el que puede introducirse la clavija de contacto y que establece un contacto eléctrico entre la clavija de contacto y un cable 8.
El alojamiento de cable 11 está dispuesto coaxialmente al eje de movimiento a través del electrodo de medición 7b.
El eje de movimiento a través del electrodo de medición 7b coincide con la flecha doble horizontal de la figura 3. La flecha doble indica que el electrodo de medición 7b puede saltar hacia dentro y hacia fuera, dependiendo de si el cable final 2b se introduce o se extrae del alojamiento de cable 11, que está abierto por un lado. El alojamiento de cable 11 está hecho preferentemente de un plástico o de otro material eléctricamente aislante.
Al alojamiento de cable 11 están asociados medios de bloqueo 15 para evitar que el cable se deslice fuera del alojamiento de cable 11. Los medios de bloqueo 15 pueden desplazarse radialmente hacia los mismos para presionar contra la envoltura del cable. De este modo, el cable queda sujeto con arrastre de fuerza en el alojamiento de cable 11 cuando su núcleo 6 entra en contacto con el electrodo de medición 7b. La movilidad radial de los medios de bloqueo 15 se representa mediante la flecha doble vertical en las figuras 3 y 4.
Para encontrar el cable inicial 2a, se puede usar ahora un electrodo de medición libre 7a, tal como se describe en la figura 2. El instalador tiene ahora ambas manos libres porque el cable final 2b está fijado de manera segura en el dispositivo de contacto de seguridad, de acuerdo con la figura 3.
La figura 4 muestra otra configuración del dispositivo de contacto de seguridad en la que un cuerpo de base 10a presenta dos alojamientos de cable 11a, 11b, uno de los cuales sujeta el cable inicial 2a y el otro el cable final 2b en una posición fija. En el interior del cuerpo de base 10a está previsto un equipo 16 que presenta dos electrodos de medición 7a, 7b montados de manera elástica, de manera análoga a la figura 3. De este modo, siempre se pueden inspeccionar dos cables y el instalador tiene ambas manos libres para manejar el multímetro 9.
La figura 4 también muestra que los medios de bloqueo 15 pueden accionarse manualmente mediante un equipo de accionamiento para liberar o fijar un cable. En concreto, el equipo de accionamiento presenta una palanca 17 que es pivotante alrededor de un eje de pivotado. Esto está representado mediante la doble flecha curva. Naturalmente, mediante una palanca 17 se pueden liberar o fijar ambos cables al mismo tiempo. No obstante, también es concebible que estén previstas dos palancas 17 de modo que cada cable pueda soltarse o fijarse por sí solo.
Las figuras 3 y 4 muestran que el cuerpo de base 10, 10a presenta al menos una línea 8 con una clavija, en donde la línea 8 está conectada de manera eléctricamente conductora con el electrodo de medición 7b o 7a. Cuando están previstos dos electrodos de medición 7a, 7b, están previstas dos líneas 8 que conducen al multímetro 9.
En este contexto, la figura 4 muestra que el cuerpo de base 10a presenta dos alojamientos de cable 11a, 11b, en cada caso con un electrodo de medición 7a, 7b asociado al alojamiento de cable 11a, 11b respectivo.
En este contexto, es concebible que el dispositivo de contacto descrito en este caso según la figura 3 o la figura 4 o su cuerpo de base 10, 10a esté diseñado en una sola pieza con un aparato de medición. El aparato de medición es preferentemente un multímetro 9 correspondientemente modificado.
Para que cables de diferentes diámetros puedan ser examinados con el dispositivo de contacto de seguridad descrito en este caso, un alojamiento de cable 11c presenta varias zonas de bloqueo dispuestas una tras otra, en cada caso con un diámetro interior diferente en relación con otra zona de bloqueo adyacente. La figura 5 muestra un alojamiento de cable 11c de este tipo. Los diferentes diámetros interiores de las zonas de bloqueo con medios de bloqueo 15 se representan mediante flechas dobles en línea discontinua. El alojamiento de cable 11c puede combinarse con un dispositivo de contacto de seguridad de acuerdo con las figuras 3 o 4, pero también con un multímetro 9 modificado cuando este multímetro 9 forma el dispositivo de contacto de seguridad. La zona de bloqueo con el mayor diámetro interno está dirigida en sentido opuesto del electrodo de medición 7b, mientras que la zona de bloqueo con el menor diámetro interno está dirigida hacia el electrodo de medición 7b. Se pueden formar biseles de inserción entre las zonas de bloqueo para poder insertar mejor un cable, es decir, enhebrarlo, por así decirlo.
Por lo tanto, el instalador puede llevar un dispositivo de contacto de seguridad del tipo descrito en este caso.
Lista de referencias
1 Célula solar
2a, 3a, 4a cable inicial de 1
3b, 4b cable final de 1
5 sala de suministros
6 núcleo de 2a, 3a, 4a, 2b, 3b, 4b
7a, 7b electrodo de medición
8 línea a 9
9 multímetro
, 10a cuerpo de base
, 11a-c alojamiento de cable
resorte
corona de 7b
manguito guía
medio de bloqueo de 11, 11 a-c, 18
equipo
palanca
Claims (7)
1. Dispositivo de contacto de seguridad para reconocer dos cables pertenecientes uno a otro de un circuito en serie de células solares, que comprende al menos un primer electrodo de medición (7a, 7b) con una punta para su aplicación al núcleo (6) de un primer cable, con un cuerpo de base (10, 10a) con un alojamiento de cable (11, 11a, 11b, 11c) para introducir y sujetar al menos uno de los cables, en donde el electrodo de medición (7a, 7b) está guiado dentro del cuerpo de base (10, 10a) mediante medios de guía y puede transportarse en la dirección del alojamiento de cable (11, 11a, 11b, 11c) y/o del cable, en donde el alojamiento de cable (11, 11a, 11b, 11c) está dispuesto coaxialmente al eje de movimiento a través del electrodo de medición (7a, 7b), de modo que la punta del electrodo de medición siempre da con el núcleo metálico (6) del primer cable, en donde los medios de guía comprenden un resorte (12) mediante el cual el electrodo de medición (7a, 7b) está montado de manera elástica, en donde el electrodo de medición (7a, 7b) es móvil contra una fuerza de retroceso de modo que el cable puede ser empujado dentro del alojamiento de cable (11, 11a, 11b, 11c) hasta que el electrodo de medición (7a, 7b) se apoya bajo compresión contra el núcleo metálico (6), y el electrodo de medición (7a, 7b) ofrece al cable una resistencia móvil elástica durante la inserción, en donde al alojamiento de cable (11, 11a, 11b, 11c) están asociados medios de bloqueo (15) que presionan contra la envoltura del cable y fijan de este modo el cable con arrastre de fuerza en el alojamiento de cable (11, 11a, 11b, 11c).
2. Dispositivo de contacto de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios de bloqueo (15) pueden accionarse manualmente mediante un equipo de accionamiento para liberar o fijar el cable.
3. Dispositivo de contacto de seguridad según la reivindicación 2, caracterizado por que el equipo de accionamiento presenta una palanca (17) que es pivotante alrededor de un eje de pivotado.
4. Dispositivo de contacto de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de base (10, 10a) presenta al menos una línea (8) con una clavija, en donde la línea (8) está conectada de manera eléctricamente conductora con el electrodo de medición (7a, 7b).
5. Dispositivo de contacto de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de base (10, 10a) presenta dos alojamientos de cable (11a, 11b) en cada caso con un electrodo de medición (7a, 7b) asociado al alojamiento de cable (11a, 11b) respectivo.
6. Dispositivo de contacto de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un alojamiento de cable (11c) presenta varias zonas de bloqueo dispuestas una tras otra, en cada caso con un diámetro interno diferente del de otra zona de bloqueo.
7. Dispositivo de contacto de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que está conectado por medio de una línea (8) con un aparato de medición para medir corrientes o tensiones eléctricas o por que el cuerpo de base (10, 10a) está formado en una sola pieza con un aparato de medición de este tipo.
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