ES3054886T3

ES3054886T3 - Disconnector for switchgear

Info

Publication number: ES3054886T3
Application number: ES20917371T
Authority: ES
Inventors: Congming Yan; Liqun Huang; Xin Liu; Andre Bieri
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2026-02-06
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: US11972914B2; EP4100981B1; CN114402409A; EP4100981A4; CN114402409B; EP4100981A1; WO2021155565A1; US20220384127A1

Abstract

Se proporcionan un seccionador (100) y un dispositivo de conmutación (200). El seccionador (100) comprende un conjunto de contactos (107) que permite cambiar el estado de un circuito, dispuesto en el circuito; ejes (101, 102) accionados para girar y accionar el conjunto de contactos (107); y una unidad de transmisión (103) dispuesta entre los ejes (101, 102) que comprende: varios engranajes (1031, 1032) acoplados a los ejes (101, 102) para permitir que giren con el acoplamiento mutuo de los engranajes (1031, 1032); y un conjunto de retención (1033) para mantener las posiciones radiales de los engranajes (1031, 1032) y asegurar su acoplamiento mutuo. Al disponer el conjunto de sujeción (1033) para mantener las posiciones radiales de los engranajes (1031, 1032) y asegurar su acoplamiento mutuo, un solo eje de entrada (101) y una unidad de transmisión (103) son suficientes para transmitir pares elevados que permitan operar el conjunto de contacto (107), incluso si los ejes de entrada y salida (101, 102) no son coaxiales. Por consiguiente, un solo medio de sellado es suficiente para sellar adecuadamente el seccionador (100). De esta manera, se reducen la complejidad del montaje y los costos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Seccionador para aparato de conmutación

[0003] Campo

[0004] Las realizaciones de la presente divulgación se refieren, en general, a un aparato de conmutación y, más específicamente, a un seccionador del aparato de conmutación.

[0005] Antecedentes

[0006] En un sistema eléctrico, el aparato de conmutación comprende una combinación de interruptores de desconexión eléctrica, fusibles o disyuntores utilizados para controlar, proteger y aislar equipos eléctricos. Un seccionador es un tipo de conmutador que funciona cuando no circula corriente por el sistema eléctrico. Es decir, las operaciones tanto de apertura como de cierre del seccionador se realizan cuando no circula corriente por el circuito. Los seccionadores se utilizan principalmente para facilitar el mantenimiento de un circuito sin corriente.

[0007] Los seccionadores se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales, en la distribución de energía eléctrica y en otras aplicaciones. Los seccionadores de alta tensión se utilizan en subestaciones para permitir el aislamiento de equipos como transformadores y disyuntores. Los seccionadores se utilizan principalmente con fines de aislamiento. Los seccionadores pueden activarse de forma automática o manual. El documento CN 110444419A divulga un dispositivo de enclavamiento para una puerta móvil y un interruptor de puesta a tierra, en donde el dispositivo de enclavamiento incluye un soporte, un mecanismo de transmisión, que está montado en el soporte y está adaptado para ser utilizado por el mismo. El interruptor de puesta a tierra se acciona, el mecanismo de transmisión incluye un extremo de salida accionado por sus propios dientes, y un miembro de bloqueo está fijado de forma inamovible al extremo de salida en relación con el extremo de salida.

[0008] Un seccionador que normalmente comprende tres polos para el funcionamiento de tres fases en un circuito, respectivamente. Cada polo normalmente comprende un bastidor y dos aislantes de soporte sobre los que se monta una cuchilla. La cuchilla puede ser accionada, a través de una unidad de transmisión, para girar y cerrar así el circuito en un contacto fijo situado en un aislante lateral. Para garantizar que las cuchillas de los tres polos puedan girar de forma sincronizada, se requiere que la unidad de transmisión transmita un par suficientemente grande.

[0009] La unidad de transmisión normalmente comprende más de un eje de entrada que están acoplados a un eje de salida para soportar el par de gran magnitud. Es evidente que se requieren medios de sellado y accionamiento adicionales para cooperar con los ejes de entrada adicionales, lo que aumenta el coste y la complejidad del montaje. Además, los ejes de entrada adicionales y los medios de accionamiento correspondientes también aumentan las dificultades asociadas con el control de los medios de accionamiento.

[0010] Sumario

[0011] Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un seccionador y un aparato de conmutación para resolver, al menos en parte, los problemas anteriores y otros posibles problemas.

[0012] En un primer aspecto, se proporciona un seccionador. El seccionador comprende un conjunto de contactos que permite cambiar el estado de un circuito, estando el seccionador dispuesto en el circuito; ejes adaptados para ser accionados para girar y para hacer funcionar el conjunto de contactos; y una unidad de transmisión dispuesta entre los ejes que comprende: una pluralidad de engranajes acoplados a los ejes para permitir que los ejes giren con un acoplamiento mutuo de la pluralidad de engranajes; y un conjunto de sujeción adaptado para mantener las posiciones radiales de la pluralidad de engranajes para garantizar el acoplamiento mutuo de la pluralidad de engranajes.

[0013] Al disponer el conjunto de sujeción para mantener las posiciones radiales de los engranajes y garantizar el acoplamiento mutuo de la pluralidad de engranajes, solo se necesita un eje de entrada y una unidad de transmisión para transmitir pares de gran magnitud suficientes para el funcionamiento del conjunto de contactos, incluso en el caso de que los ejes de entrada y salida no sean coaxiales. Por consiguiente, solo se necesita un conjunto de componentes, tal como medios de sellado y unidades de accionamiento, necesarios para el eje de entrada. De esta manera, se reduce la complejidad del montaje y los costes.

[0014] En algunas realizaciones, los ejes comprenden un eje de entrada y un eje de salida, y en donde la pluralidad de engranajes comprende: un primer engranaje cónico acoplado de forma fija al eje de entrada; un segundo engranaje cónico acoplado de forma fija al eje de salida y adaptado para el acoplamiento con el primer engranaje cónico. Esta disposición permite las mismas disposiciones de los polos del seccionador y del interruptor automático que las dispuestas en el aparato de conmutación, para facilitar una configuración razonable en el aparato de conmutación y reducir así el volumen del mismo.

[0015] En algunas realizaciones, el conjunto de sujeción comprende una primera parte de sujeción acoplada al eje de entrada para soportar el primer engranaje cónico; y una segunda parte de sujeción acoplada al eje de salida para soportar el segundo engranaje cónico. Esta disposición garantiza además el acoplamiento mutuo de la pluralidad de engranajes. En algunas realizaciones, al menos una de la primera y segunda partes de sujeción comprende un primer orificio pasante con un lado de apertura, de modo que el correspondiente de entre el primer y segundo engranajes cónicos puede entrar en el primer orificio pasante a través del lado de apertura. De esta manera, los ejes de entrada y/o salida pueden colocarse fácilmente en su posición, reduciendo así los costes de montaje.

[0016] En algunas realizaciones, una de la primera y segunda partes de sujeción comprende un segundo orificio pasante para que el correspondiente de entre el primer y segundo engranajes cónicos se disponga coaxialmente en él. Esta disposición aumenta la integración del seccionador.

[0017] En algunas realizaciones, el conjunto de sujeción comprende además un miembro de bloqueo adaptado para bloquear el lado de apertura para impedir que se salga el correspondiente de entre el primer y segundo engranajes cónicos. Como resultado, el primer y el segundo engranajes cónicos pueden quedar bien bloqueados después de ser recibidos en el primer orificio pasante a través del lado de apertura.

[0018] En algunas realizaciones, la primera y la segunda partes de sujeción están formadas integralmente y son perpendiculares entre sí. De esta manera, se mejoran la resistencia y la integración del conjunto de sujeción.

[0019] En algunas realizaciones, el seccionador comprende además una carcasa para recibir al menos una parte del conjunto de contactos, los ejes y la unidad de transmisión, en donde el conjunto de sujeción está fijado en la carcasa. La carcasa puede facilitar la instalación y el transporte del seccionador como un módulo.

[0020] En algunas realizaciones, los ejes de entrada y salida son perpendiculares entre sí. Esta disposición puede hacer que la configuración en el aparato de conmutación sea más razonable.

[0021] En algunas realizaciones, el conjunto de contactos comprende un primer contacto fijo y un segundo contacto fijo; y un contacto móvil acoplado de forma giratoria al primer contacto fijo y adaptado para girar y conectarse o desconectarse del primer y segundo contactos fijos para cambiar el estado del circuito.

[0022] En algunas realizaciones, el contacto móvil comprende un par de cuchillas adaptadas para sujetar el segundo contacto fijo para conectar el primer y el segundo contacto fijos. Esta disposición puede mejorar el rendimiento del contacto entre el contacto móvil y el segundo contacto fijo.

[0023] En algunas realizaciones, al menos uno de los contactos fijos y el contacto móvil comprende una pluralidad de puntos salientes para mejorar los contactos entre el segundo contacto fijo y el contacto móvil.

[0024] En algunas realizaciones, el seccionador comprende además uno o más bloques aislantes, estando dispuesto cada bloque aislante entre una pared de la carcasa y el respectivo de entre el primer y segundo contactos fijos. Esta disposición puede mejorar el rendimiento aislante del seccionador.

[0025] En algunas realizaciones, el seccionador comprende además una pluralidad de primeras protuberancias dispuestas entre los bloques aislantes y el primer y segundo contactos fijos. De esta manera, se puede formar un espacio entre los bloques aislantes y el respectivo de entre el primer y segundo contactos fijos para facilitar la disipación térmica del seccionador.

[0026] En algunas realizaciones, el seccionador comprende además un conjunto de articulación dispuesto entre el contacto móvil y los ejes para impulsar el contacto móvil a girar con una rotación de los ejes. Como resultado, el contacto móvil puede ser impulsado a girar con un esfuerzo reducido.

[0027] En el primer aspecto, el conjunto de articulación comprende una primera varilla acoplada de forma fija a los ejes; una segunda varilla acoplada de forma giratoria a la primera varilla; y una tercera varilla acoplada de forma giratoria a un extremo de la segunda varilla alejado de la primera varilla y conectada de forma fija al contacto móvil a través de al menos un eje pivotante. Con la tercera varilla conectada de forma fija al contacto móvil, se puede evitar el deslizamiento de la tercera varilla en el contacto móvil para mantener un alto rendimiento mecánico del seccionador. En algunas realizaciones, el al menos un eje pivotante comprende una parte intermedia que sobresale de la tercera varilla y está adaptada para proporcionar espacios entre la tercera varilla y el par de cuchillas. De esta manera, se pueden formar los espacios entre la tercera varilla y cada una de las cuchillas del par para facilitar la disipación térmica del seccionador.

[0028] En algunas realizaciones, el al menos un eje pivotante comprende además una parte de inserción hecha de un material rígido y adaptada para insertarse a través del par de cuchillas. Con la inserción del material rígido a través de cada una de las cuchillas del par, se pueden evitar las interacciones entre las cuchillas y el termoplástico para mantener aún más un alto rendimiento mecánico del seccionador.

[0029] En algunas realizaciones, la parte intermedia y la parte de inserción están dispuestas coaxialmente, de modo que las superficies de contacto entre la parte intermedia y el par de cuchillas están dispuestas entre el par de cuchillas. De esta manera, se optimizan los problemas del área de triple punto para obtener una mejor resistencia dieléctrica. En algunas realizaciones, la tercera varilla y la parte intermedia están formadas integralmente por un material termoplástico, y el material rígido comprende un material metálico. Esta disposición puede hacer que el seccionador sea ligero y tenga un alto rendimiento de aislamiento.

[0030] En algunas realizaciones, el al menos un eje pivotante comprende al menos dos ejes de pivote dispuestos a lo largo de la tercera varilla. Esta disposición puede impedir el movimiento relativo entre la tercera varilla y las cuchillas, mejorando así el rendimiento mecánico del seccionador.

[0031] En algunas realizaciones, la parte de inserción tiene una forma de sección transversal no circular para impedir un movimiento relativo entre el al menos un eje pivotante y la tercera varilla. Esta disposición puede impedir el movimiento relativo entre la tercera varilla y las cuchillas, mejorando así el rendimiento mecánico del seccionador.

[0032] En un segundo aspecto, se proporciona un aparato de conmutación que comprende el seccionador mencionado en el primer aspecto.

[0033] Debe entenderse que el sumario no pretende identificar las características clave o esenciales de las realizaciones de la presente divulgación, ni pretende utilizarse para limitar el alcance de la presente divulgación. Otras características de la presente divulgación se comprenderán fácilmente a través de la descripción dada a continuación.

[0034] Breve descripción de los dibujos

[0035] Los objetivos, características y ventajas anteriores y otros de la presente divulgación resultarán más evidentes a través de una descripción más detallada de realizaciones de ejemplo de la presente divulgación junto con los dibujos adjuntos, en donde, en las realizaciones de ejemplo de la presente divulgación, los mismos números de referencia suelen representar los mismos componentes.

[0036] La FIG. 1 muestra una vista en perspectiva de un seccionador como módulo según las realizaciones de la presente divulgación;

[0037] la FIG. 2 muestra una vista en perspectiva de los ejes y una unidad de transmisión del seccionador según las realizaciones de la presente divulgación;

[0038] la FIG. 3 muestra una vista en perspectiva de un conjunto de sujeción de la unidad de transmisión según otras realizaciones de la presente divulgación;

[0039] las FIGS. 4 y 5 muestran vistas en perspectiva de conjuntos de sujeción según diferentes realizaciones de la presente divulgación;

[0040] la FIG.6 muestra una vista lateral de un bloque aislante y un segundo contacto fijo y una vista ampliada del área entre el bloque aislante y el segundo contacto fijo según las realizaciones de la presente divulgación;

[0041] la FIG. 7 muestra una vista lateral de un bloque aislante y un primer contacto fijo, y una vista ampliada del área entre el bloque aislante y el primer contacto fijo según las realizaciones de la presente divulgación;

[0042] la FIG. 8 muestra una vista en perspectiva de una tercera varilla y una de las dos cuchillas para mostrar cómo se disipa el flujo térmico a través de los espacios formados entre la tercera varilla y las dos cuchillas según las realizaciones de la presente divulgación;

[0043] la FIG.9 muestra una vista en perspectiva de una tercera varilla y el par de cuchillas según las realizaciones de la presente divulgación; y

[0044] la FIG. 10 muestra una vista superior de una tercera varilla y el par de cuchillas según las realizaciones de la presente divulgación.

[0045] A lo largo de los dibujos, se utilizan símbolos de referencia iguales o similares para indicar elementos iguales o similares.

[0046] Descripción detallada

[0047] La presente divulgación se discutirá ahora con referencia a varias realizaciones ejemplares. Debe entenderse que estas realizaciones se discuten únicamente con el fin de permitir a los expertos en la técnica comprender mejor y, por lo tanto, llevar a cabo la presente divulgación, en lugar de sugerir cualquier limitación en el alcance de la materia objeto.

[0048] Como se utiliza en el presente documento, el término "comprende" y sus variantes deben interpretarse como términos abiertos que significan "comprende, pero no se limita a". El término "basado en" debe interpretarse como "basado al menos en parte en". El término "una realización" debe interpretarse como "al menos una realización". El término "otra realización" debe interpretarse como "al menos otra realización". Los términos "primero", "segundo" y similares pueden referirse a objetos diferentes o iguales. A continuación se pueden incluir otras definiciones, explícitas e implícitas. La definición de un término es coherente a lo largo de toda la descripción, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

[0049] Como se ha mencionado anteriormente, un aparato de conmutación es una combinación de interruptores de desconexión eléctrica, fusibles o disyuntores que se utilizan para controlar, proteger y aislar equipos eléctricos. El aparato de conmutación se utiliza para desenergizar los equipos con el fin de permitir la realización de trabajos y/o eliminar fallos aguas abajo. Este tipo de equipo es importante, ya que tiene un impacto directo sobre la fiabilidad del suministro eléctrico.

[0050] Un seccionador utilizado en el aparato de conmutación comprende normalmente tres polos para el funcionamiento de las tres fases de un circuito, respectivamente. Cada polo comprende normalmente un bastidor y dos aislantes de soporte sobre los que se monta la cuchilla. La cuchilla puede ser accionada, por una unidad de accionamiento, para girar alrededor de su propio eje longitudinal y cerrar así el circuito en un contacto fijo situado en el aislante lateral. Las cuchillas de los tres polos deben girar de forma sincronizada.

[0051] Para lograr la rotación sincrónica de las cuchillas, se requiere una unidad de transmisión entre la unidad de accionamiento y las cuchillas para transmitir un par suficientemente grande. En algunas soluciones convencionales, dicha unidad de transmisión comprende un eje de salida adaptado para accionar la cuchilla para que gire a través de un mecanismo de articulación. Además, para transmitir el par de gran magnitud, hay al menos dos ejes de entrada perpendiculares al eje de salida y entre el eje de salida y la unidad de accionamiento. El par de gran magnitud se puede distribuir uniformemente a los ejes de entrada y a los engranajes entre el eje de salida y cada uno de los ejes de entrada.

[0052] Además del eje de entrada adicional, es necesario proporcionar algunos componentes asociados para cada eje de entrada, incluidos medios de sellado, una unidad de accionamiento, una unidad de transmisión o similares. Se apreciará que el coste y la complejidad de los procesos de montaje aumentarán. Además, un exceso de medios de sellado aumenta la probabilidad de que se produzca un fallo en el sellado. Para resolver estos problemas, en algunas soluciones convencionales en las que solo se utiliza un eje de entrada, dicho eje de entrada se proporciona de forma coaxial con el eje de salida para transmitir el par de gran magnitud. Por ejemplo, el eje de salida está integrado con el eje de entrada para ser accionado directamente por la unidad de accionamiento.

[0053] Sin embargo, el seccionador con ejes de entrada y salida coaxiales introduce problemas derivados de las diferentes orientaciones del interruptor automático y del seccionador en el aparato de conmutación. Concretamente, los ejes de entrada y salida coaxiales del seccionador dan lugar a la misma dirección de disposición de los tres polos que la dirección de extensión del eje de entrada o salida. Por ejemplo, en un caso en el que el eje de entrada es coaxial al eje de salida, la dirección de disposición de los tres polos del seccionador es normalmente de delante hacia atrás del aparato de conmutación. Por el contrario, la dirección de disposición de los tres polos del interruptor automático es de izquierda a derecha del aparato de conmutación. Como resultado, el cableado entre el interruptor automático y el seccionador se complica y ocupa mucho espacio, lo que da lugar a un gran volumen del aparato de conmutación y a inconvenientes en la configuración de los circuitos en el aparato de conmutación. Además, es necesario conectar más elementos de conexión, tal como barras de cobre, entre el interruptor y el seccionador.

[0054] Además, en el aparato de conmutación, existen inevitablemente zonas de triple punto, es decir, uniones triangulares, en las regiones entre los componentes termoplásticos y los componentes conductores que entran en contacto entre sí. En las soluciones convencionales, las zonas de triple punto se encuentran en las áreas donde una varilla termoplástica del mecanismo de enlace entra en contacto con la cuchilla. Concretamente, las zonas de triple punto están directamente expuestas al polo vecino y a la tierra, lo que da lugar a intensidades de campo relativamente altas. Como resultado, las distancias entre los polos y entre la toma de tierra y cada polo deben ser lo suficientemente grandes como para cumplir los requisitos dieléctricos.

[0055] Además, en las soluciones convencionales, la varilla termoplástica del mecanismo de enlace está conectada a la cuchilla a través de un único pasador cilíndrico fabricado con material termoplástico. En consecuencia, para impulsar la cuchilla a girar, se producen interacciones mecánicas entre el pasador cilíndrico y la cuchilla. Además, las interacciones mecánicas pueden provocar una deformación o un deslizamiento del pasador cilíndrico termoplástico. Como resultado, puede producirse un movimiento relativo entre la varilla termoplástica y la cuchilla, lo que provoca un deterioro del rendimiento mecánico del seccionador.

[0056] En algunas soluciones convencionales, se proporciona una estructura de sujeción en la varilla termoplástica para sujetar la cuchilla, de modo que se evitan los movimientos del pasador cilíndrico con respecto a la cuchilla. Sin embargo, con el funcionamiento prolongado, las inevitables interacciones mecánicas entre la estructura de sujeción o el pasador cilíndrico y la cuchilla también pueden provocar una deformación del material termoplástico, lo que a su vez da lugar a un movimiento relativo entre la varilla termoplástica y la cuchilla. Además, la estructura de sujeción también agrava el problema del área de triple punto mencionado anteriormente.

[0057] Además, debido a los contactos estrechos y a la ausencia de medios de refrigeración eficaces entre la cuchilla y la varilla termoplástica del mecanismo de enlace, el calor generado por la cuchilla no se puede disipar fácilmente. La acumulación continua de calor provoca un aumento de la temperatura, lo que a su vez agrava los problemas mencionados anteriormente.

[0058] Con el fin de resolver, al menos en parte, los problemas anteriores y otros posibles problemas, las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un seccionador 100 que puede disponerse, como un módulo integrado, en un aparato de conmutación. En algunas realizaciones, el seccionador 100 puede ser un seccionador o conmutador de tres posiciones que se utiliza en un aparato de conmutación de media tensión. A continuación, se describirá la idea de la presente divulgación utilizando como ejemplo una divulgación de tres posiciones. Debe entenderse que también son aplicables otros tipos de seccionadores, siempre que tengan estructuras similares adecuadas. La FIG.1 muestra una vista en perspectiva de un seccionador 100 como módulo; y la FIG.2 muestra una vista en perspectiva de los ejes 101, 102 y una unidad de transmisión 103 del seccionador 100.

[0059] Como se muestra, el seccionador 100 según las realizaciones de la presente divulgación comprende generalmente un conjunto de contactos 107, ejes 101, 102 y una unidad de transmisión 103 dispuestos entre los ejes 101, 102. El conjunto de contactos 107 permite cambiar el estado de un circuito en el que está dispuesto el seccionador 100. En algunas realizaciones, el conjunto de contactos 107 puede comprender dos contactos fijos y un contacto móvil 104. Como se muestra en la FIG. 1, los contactos fijos incluyen un primer contacto fijo 1051 y un segundo contacto fijo 1052. El contacto móvil 104 está acoplado de forma giratoria al primer contacto fijo 1051 y puede hacerse girar para conectar o desconectar el primer y segundo contactos fijos 1051, 1052 con el fin de cambiar el estado del circuito. Como se muestra en la FIG.1, la desconexión del primer y segundo contactos fijos 1051, 1052 garantiza que el circuito no se active para poder realizar el mantenimiento.

[0060] En algunas realizaciones, como se muestra en la FIG.2, los ejes comprenden un eje de entrada 101 y un eje de salida 102. El eje de entrada 101 puede ser accionado por una unidad de accionamiento 210, por ejemplo. La unidad de accionamiento 210 en algunas realizaciones puede comprender un motor y/o una serie de medios de transmisión. Por ejemplo, el eje de entrada 101 puede acoplarse al motor a través de un reductor.

[0061] La unidad de transmisión 103 está dispuesta entre el primer y segundo ejes 101, 102 para transmitir el par. En algunas realizaciones, la unidad de transmisión 103 puede comprender una pluralidad de engranajes acoplados al primer y segundo ejes 101, 102, respectivamente. De esta manera, el segundo eje 102 puede girar con la rotación del primer eje 101 con un acoplamiento mutuo de la pluralidad de engranajes.

[0062] A diferencia de las soluciones convencionales, la unidad de transmisión 103 comprende además un conjunto de sujeción 1033 dispuesto en el primer y segundo ejes 101, 102 para mantener las posiciones radiales de la pluralidad de engranajes. Como resultado, se puede garantizar un acoplamiento estable entre los múltiples engranajes, evitando el salto de dientes de los engranajes debido al par de gran magnitud.

[0063] Con el conjunto de sujeción 1033, se puede transmitir el par de gran magnitud desde el eje de entrada 101 hasta el eje de salida 102, incluso en el caso de que un eje de entrada 101 no sea coaxial con el eje de salida 102. En comparación con los casos convencionales en los que se necesitan al menos dos ejes de entrada, se puede omitir al menos un eje de entrada 101 y los componentes correspondientes, tal como los medios de sellado, los componentes de accionamiento o similares para el eje adicional. Como resultado, se reducen significativamente los costes de montaje y los costes de material.

[0064] Además, en comparación con el seccionador convencional en el que los ejes de entrada y salida son coaxiales o paralelos, el seccionador 100 según las realizaciones de la presente divulgación puede tener una disposición de los polos igual a la del interruptor automático dispuesto en el aparato de conmutación. De esta manera, la configuración en el aparato de conmutación puede ser más razonable y se puede lograr un aparato de conmutación más compacto. La FIG.2 muestra una vista en perspectiva de los ejes 101, 102 y la unidad de transmisión 103. Como se muestra, la pluralidad de engranajes puede comprender un primer engranaje cónico 1031 acoplado de forma fija al eje de entrada 101 y un segundo engranaje cónico 1032 acoplado de forma fija al eje de salida 102. El término "fijamente" significa que no hay movimiento relativo entre los componentes acoplados o conectados fijamente entre sí durante el funcionamiento. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la relación fija entre el engranaje y el eje puede lograrse mediante una estructura de chaveta y ranura. El primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032 pueden someterse a un acoplamiento entre sí para transmitir el par desde el eje de entrada 101 al eje de salida 102.

[0065] En algunas realizaciones, el conjunto de sujeción 1033 puede comprender una primera parte de sujeción 1034 y una segunda parte de sujeción 1035. La primera y segunda partes de sujeción 1034, 1035 están acopladas al primer y segundo ejes 101, 102 para soportar el primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032, respectivamente, como se muestra en las FIGS. 2-5. La FIG. 3 muestra una vista en perspectiva del conjunto de sujeción 1033 del conjunto de transmisión 103; y las FIGS.4 y 5 muestran vistas en perspectiva de los conjuntos de sujeción 1033.

[0066] Como se muestra, en algunas realizaciones, cada una de la primera y segunda partes de sujeción 1034, 1035 puede incluir un orificio pasante para permitir la disposición del primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032 respectivos.

[0067] Una parte de cooperación de cada uno del primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032 puede tener una disposición en el orificio pasante respectivo, como se muestra en la FIG. 3. En algunas realizaciones, la parte de cooperación puede ser una protuberancia circular que sobresale de un lado opuesto a los dientes cónicos. El orificio pasante puede tener un diámetro igual o sustancialmente igual o ligeramente mayor que el diámetro de la parte de cooperación de los engranajes. De esta manera, se pueden asegurar las posiciones radiales del primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032, para evitar así el salto de los dientes de los engranajes debido al par de gran magnitud de torsión.

[0068] Para facilitar la disposición de la parte de cooperación del primer o segundo engranajes cónicos 1031, 1032 en el orificio pasante, el orificio pasante (denominado primer orificio pasante 1036 para facilitar la explicación) de la primera y/o segunda partes de sujeción 1034, 1035 puede comprender un lado de apertura. De esta manera, la parte de cooperación del primer o segundo engranajes cónicos 1031, 1032 puede estar dispuesta en el primer orificio pasante 1036 a través del lado de apertura.

[0069] Como se muestra en la FIG.3, el lado de apertura puede bloquearse mediante un miembro de bloqueo 1038. Como resultado, el primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032 pueden quedar bien bloqueados después de ser recibidos en el primer orificio pasante. En algunas realizaciones, el miembro de bloqueo 1038 puede acoplarse a la primera o segunda partes de sujeción 1034, 1035 a través de una conexión a presión, pernos, remaches o similares. En algunas realizaciones, ambos orificios pasantes de la primera y segunda partes de sujeción 1034, 1035 pueden comprender lados de apertura, respectivamente, como se muestra en la FIG.5. De esta manera, el primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032 pueden disponerse fácilmente en los primeros orificios pasantes 1036. En algunas realizaciones alternativas, como se muestra en la FIG. 4, una de la primera y segunda partes de sujeción puede comprender un segundo orificio pasante 1037 sin un lado de apertura.

[0070] Durante el montaje del primer y segundo engranajes cónicos 1034, 1035 en el primer y segundo orificios pasantes 1036, 1037, uno del primer y segundo engranajes cónicos 1034, 1035 puede insertarse primero axialmente en el segundo orificio pasante 1037. A continuación, el otro del primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032 puede insertarse en el primer orificio pasante 1036 a través del lado de apertura. A continuación, puede proporcionarse el miembro de bloqueo 1038 para bloquear el lado de apertura.

[0071] En algunas realizaciones, la primera y segunda partes de sujeción 1034, 1035 pueden estar formadas de manera integral y perpendiculares entre sí. Por ejemplo, el conjunto de sujeción 1033 puede formarse doblando una pieza de placa metálica. En algunas realizaciones alternativas, el conjunto de sujeción también puede formarse de manera integral mediante moldeo o similares.

[0072] Debe entenderse que las realizaciones anteriores en las que el conjunto de sujeción 1033 está formado de manera integral son meramente ilustrativas, sin sugerir ninguna limitación en cuanto al alcance de la presente divulgación. También son posibles otros enfoques adecuados para formar el conjunto de sujeción. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el conjunto de sujeción 1033 puede formarse ensamblando la primera y segunda partes de sujeción 1034, 1035 mediante medios de fijación adecuados, tales como soldadura, pernos, remaches, conexiones a presión o similares.

[0073] Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 1, en algunas realizaciones, el seccionador 100 puede comprender una carcasa 108 para recibir al menos una parte del conjunto de contactos 107, los ejes y la unidad de transmisión 103. El conjunto de sujeción 1033 puede fijarse a una pared de la carcasa 108 mediante pernos, remaches o similares. De esta manera, el seccionador 108 puede disponerse en el aparato de conmutación 200 como un módulo integrado. Un extremo del eje de entrada 101 puede disponerse para facilitar el acoplamiento a la unidad de accionamiento, como se muestra en la FIG.1.

[0074] En algunas realizaciones, la carcasa 108 puede comprender múltiples compartimentos para la disposición del conjunto de contactos 107 y de los ejes y de la unidad de transmisión 103, respectivamente. Como resultado, se puede mejorar el rendimiento de aislamiento del seccionador 100.

[0075] Haciendo referencia de nuevo a la FIG.1, en algunas realizaciones, el contacto móvil 104 puede comprender un par de cuchillas 1041 que pueden sujetar el segundo contacto fijo 1052 para conectar el primer y segundo contactos fijos 1051, 1052. Esta disposición puede mejorar el rendimiento de contacto entre el contacto móvil 104 y el segundo contacto fijo 1052.

[0076] En algunas realizaciones, para mejorar aún más el rendimiento de contacto entre el contacto móvil 104 y el segundo contacto fijo 1052, al menos uno de los segundos contactos fijos 1052 y los contactos móviles 104 puede comprender una pluralidad de puntos salientes. Por ejemplo, en algunas realizaciones, una pluralidad de puntos salientes, por ejemplo, tres o cuatro puntos salientes, están dispuestos en una superficie interior de cada una de las dos cuchillas 1041. De esta manera, se puede mejorar aún más el rendimiento de contacto entre el segundo contacto fijo 1052 y el contacto móvil 104.

[0077] Como se muestra en las FIGS. 1 y 6, en algunas realizaciones, para mejorar el rendimiento de aislamiento del seccionador 100, se pueden proporcionar una pluralidad de bloques aislantes 109. Cada bloque aislante 109 puede estar dispuesto entre una pared de la carcasa 108 y el respectivo primer y segundo contactos fijos 1051, 1052. Como se muestra en las FIGS. 6 y 7, en algunas realizaciones, cada bloque aislante 109 puede comprender una pluralidad de protuberancias en forma de anillo dispuestas axialmente para aumentar aún más la distancia de deslizamiento y mejorar así el rendimiento del aislamiento.

[0078] En algunas realizaciones, como se muestra en las FIGS. 6 y 7, el seccionador 100 puede comprender además una pluralidad de protuberancias 110 dispuestas entre los bloques aislantes 109 y el primer y segundo contactos fijos 1051, 1052. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.6, hay una protuberancia 110 entre el bloque aislante 109 y el segundo contacto fijo 1052. De manera similar, como se muestra en la FIG. 7, también se forma una protuberancia 110 entre el bloque aislante 109 y el primer contacto fijo 1051.

[0079] Por un lado, la protuberancia 110 puede formar un espacio entre cada uno de los bloques aislantes 109 y el respectivo primer y segundo contactos fijos 1051, 1052 para mejorar la convección del aire. De esta manera, se puede mejorar la disipación del calor cerca de los contactos fijos.

[0080] Por otro lado, la protuberancia 110 permite que la superficie de contacto del componente termoplástico y el contacto fijo sea más pequeña y esté situada más hacia el interior. Como resultado, el área del punto triple produce un campo eléctrico más bajo en comparación con las soluciones convencionales sin la protuberancia. De esta manera, se puede aumentar la resistencia dieléctrica entre los polos y entre el polo y la tierra con la misma distancia.

[0081] Haciendo referencia de nuevo a la FIG.1, en algunas realizaciones, el contacto móvil 104 puede ser accionado por la unidad de accionamiento 210 a través de un conjunto de articulación 106. El conjunto de articulación 106 puede acoplarse entre el contacto móvil 104 y el eje de salida 102. De esta manera, el contacto móvil 104 puede ser accionado para girar con la rotación del eje de salida 102.

[0082] Como se muestra en las FIGS. 1, 6 y 7, el conjunto de articulación 106 puede comprender tres varillas, en concreto, una primera varilla 1061, una segunda varilla 1062 y una tercera varilla 1063, respectivamente. La primera varilla 1061 está acoplada de forma fija al eje de salida 102 y puede girar con el giro del eje de salida 102.

[0083] La segunda varilla 1062 está dispuesta giratoriamente entre la primera y la tercera varillas 1061, 1063. A diferencia de las soluciones convencionales, la tercera varilla 1063 está acoplada de forma fija al contacto móvil 104 a través de al menos un eje pivotante 1064. Por ejemplo, durante la rotación del contacto móvil 104, según las realizaciones de la presente divulgación, se puede garantizar que no haya movimiento relativo entre la tercera varilla 1063 y el contacto móvil 104.

[0084] Por un lado, esta disposición puede reducir el par necesario para impulsar el contacto móvil 104 a girar. De esta manera, el contacto móvil 104 puede impulsarse más fácilmente. Por otro lado, la relación fija entre la tercera varilla 1063 y el contacto móvil 104 evita el deslizamiento de la tercera varilla 1063, que está hecha de material termoplástico, para mejorar aún más el rendimiento mecánico del seccionador.

[0085] Además, como se ha mencionado anteriormente, en las soluciones convencionales, la rotación de la cuchilla es accionada directamente por las interacciones mecánicas entre el pasador cilíndrico termoplástico y la cuchilla. Sin embargo, con el funcionamiento prolongado, las inevitables interacciones mecánicas provocan la deformación del material termoplástico, lo que da lugar a un movimiento relativo entre la varilla termoplástica y la cuchilla. Como resultado, se degrada el rendimiento mecánico del seccionador.

[0086] Según las realizaciones de la presente divulgación, la relación fija entre la tercera varilla 1063 y el contacto móvil 104 puede garantizarse de las siguientes maneras. Concretamente, en algunas realizaciones, el pivote 1064 también puede comprender una parte de inserción 1067, como se muestra en las FIGS. 8 y 9. La parte de inserción 1067 puede estar hecha de un material rígido, tal como un material metálico, y adaptada para insertarse a través de cada una del par de cuchillas 1041. De esta manera, las cuchillas 1041 pueden girar gracias a la interacción entre las partes de inserción 1067 fabricadas con el material rígido y las cuchillas 1041. Por consiguiente, casi no hay interacción entre otras partes de la tercera varilla 1063, que están fabricadas con el material termoplástico, y las cuchillas 1041. Es decir, las interacciones entre el material termoplástico y las cuchillas 1041 se minimizan, ya que en este caso es poco probable que se produzcan deformaciones en el material termoplástico. De esta manera, es poco probable que se deformen las partes del eje pivotante 1064 distintas de la parte de inserción 1067. Como resultado, el rendimiento mecánico del conjunto de articulación 106, e incluso del seccionador, puede mantenerse en un nivel alto.

[0087] Para evitar aún más el movimiento relativo entre la tercera varilla 1063 y la cuchilla 1041, en algunas realizaciones hay al menos dos ejes de pivote 1064 dispuestos a lo largo de la tercera varilla 1063, como se muestra en las FIGS.

[0088] 8-10. Dos ejes pueden limitar eficazmente la rotación relativa de la tercera varilla 1063 alrededor de uno de los ejes. De esta manera, no hay movimiento relativo entre el contacto móvil 104 y la tercera varilla 1063. En algunas realizaciones alternativas, un solo eje pivotante también puede lograr la relación fija entre la tercera varilla 1063 y el contacto móvil 104.

[0089] Por ejemplo, en algunas realizaciones, la parte de inserción 1067 puede tener una forma de sección transversal no circular, para impedir el movimiento relativo entre el eje pivotante 1064 y la tercera varilla 1063. Esta disposición puede simplificar la estructura de la tercera varilla 1063.

[0090] En algunas realizaciones, la parte de inserción 1067 puede ser un pasador metálico dispuesto en la tercera varilla 1063 y coaxialmente a la parte intermedia 1066. Por ejemplo, la tercera varilla 1063 puede formarse en un molde en el que el pasador metálico como parte de inserción 1067 se coloca en una posición adecuada.

[0091] Además, debido a las relaciones fijas entre el eje de salida 102 y la primera varilla 1061 y entre la tercera varilla 1063 y la cuchilla 1041, la posición del contacto móvil 104 se determina según las posiciones del primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032. De este modo, para garantizar la posición abierta del contacto móvil 104, durante el montaje de la unidad de transmisión 103, la posición angular de uno del primer y segundo engranajes cónicos 1031, 1032 puede alinearse con una posición angular predeterminada del otro.

[0092] Además, en algunas realizaciones, para mejorar la disipación del calor entre las cuchillas 1041 y la tercera varilla 1063, como se muestra en las FIGS. 8 y 10, el eje pivotante 1064 puede comprender una parte intermedia 1066 que sobresale de la tercera varilla 1063. La parte intermedia 1066 proporciona un espacio entre la tercera varilla 1063 y cada una de las cuchillas 1041, como se muestra en la FIG. 8. El espacio puede proporcionar un paso de aire cerca de la cuchilla 1041 para facilitar la convección del aire. De esta manera, el calor generado por la cuchilla 1041 puede disiparse a través de los espacios por radiación y convección. Como resultado, el calor no se acumula fácilmente y, por lo tanto, se mejora el rendimiento de la radiación térmica.

[0093] En algunas realizaciones, la tercera varilla 1063 y la parte intermedia 1066 pueden estar formadas integralmente por un material termoplástico. Esta disposición puede mejorar la resistencia mecánica de la tercera varilla 1063 y reducir los costes de fabricación y montaje. En algunas realizaciones alternativas, la tercera varilla 1063 y la parte intermedia 1066 también pueden formarse por separado y ensamblarse entre sí con medios de fijación adecuados, tales como pernos o remaches. Esta disposición puede aumentar la flexibilidad de la disposición de los ejes de pivote 1064 en la tercera varilla 1063.

[0094] Además, en algunas realizaciones, la parte intermedia 1066 puede estar dispuesta para garantizar que las superficies de contacto de la parte intermedia y el par de cuchillas 1041 queden dispuestas íntegramente entre el par de cuchillas 1041. De este modo, el área de tres puntos entre la cuchilla 1041 y la parte intermedia 1066 fabricada en material termoplástico queda situada íntegramente entre el par de cuchillas 1041.

[0095] Como resultado, el área de tres puntos queda protegida por un escudo metálico formado por el par de cuchillas 1041, lo que da como resultado un campo eléctrico relativamente bajo entre la cuchilla 1041 y la parte intermedia 1066. Además, se pueden reducir las holguras entre algunos componentes, tal como los contactos móviles 104, para cumplir con el rendimiento de aislamiento, lo que facilita el diseño compacto del seccionador 100.

[0096] Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan además un aparato de conmutación que comprende un seccionador como se ha mencionado anteriormente. Con el seccionador según las realizaciones de la presente divulgación, el aparato de conmutación puede hacerse más compacto y tener un mejor rendimiento de aislamiento. Como se ha mencionado anteriormente, en algunas realizaciones, el seccionador puede ser un seccionador o conmutador de tres posiciones utilizado en un aparato de conmutación de media tensión.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un seccionador que comprende:

un conjunto de contactos (107) que permite cambiar el estado de un circuito, estando el seccionador (100) dispuesto en el circuito;

ejes adaptados para ser accionados para girar y para hacer funcionar el conjunto de contactos (107); y una unidad de transmisión (103) dispuesta entre los ejes (101, 102) y que comprende:

una pluralidad de engranajes acoplados a los ejes (101, 102) para permitir que los ejes giren con un acoplamiento mutuo de la pluralidad de engranajes; y

un conjunto de sujeción (1033) adaptado para mantener las posiciones radiales de la pluralidad de engranajes para asegurar el acoplamiento mutuo de la pluralidad de engranajes, caracterizado por que

el seccionador comprende además un conjunto de articulación (106) dispuesto entre un contacto móvil (104) y los ejes para accionar el contacto móvil (104) para que gire con la rotación de los ejes y en donde

el conjunto de articulación (106) comprende:

una primera varilla (1061) acoplada de forma fija a los ejes;

una segunda varilla (1062) acoplada de forma giratoria a la primera varilla (1061); y

una tercera varilla (1063) acoplada de forma giratoria a un extremo de la segunda varilla (1062) alejado de la primera varilla (1062) y conectada de forma fija al contacto móvil (104) a través de al menos un eje pivotante (1064).

2. El seccionador de la reivindicación 1, en donde los ejes comprenden un eje de entrada (101) y un eje de salida (102), y

en donde la pluralidad de engranajes comprende:

un primer engranaje cónico (1031) acoplado de forma fija al eje de entrada (101);

un segundo engranaje cónico (1032) acoplado de forma fija al eje de salida (102) y adaptado para el acoplamiento con el primer engranaje cónico (1031).

3. El seccionador de la reivindicación 2, en donde el conjunto de sujeción (1033) comprende:

una primera parte de sujeción (1034) acoplada al eje de entrada (101) para soportar el primer engranaje cónico (1031); y

una segunda parte de sujeción (1035) acoplada al eje de salida (102) para soportar el segundo engranaje cónico (1032).

4. El seccionador de la reivindicación 3, en donde al menos una de la primera y segunda partes de sujeción (1034, 1035) comprende un primer orificio pasante (1036) con un lado de apertura, de modo que el correspondiente de entre el primer y segundo engranajes cónicos (1031, 1032) pueda entrar en el primer orificio pasante (1036) a través del lado de apertura, en donde en particular una de la primera y segunda partes de sujeción (1034, 1035) comprende un segundo orificio pasante (1037) para que el correspondiente de entre el primer y segundo engranajes cónicos (1031, 1032) se disponga coaxialmente en él; y/o en donde el conjunto de sujeción (1033) comprende, en particular, un miembro de bloqueo (1038) adaptado para bloquear el lado de apertura para impedir que se salga el correspondiente de entre el primer y segundo engranajes cónicos (1031, 1032).

5. El seccionador de la reivindicación 1, que comprende además una carcasa (108) para recibir al menos una parte del conjunto de contactos (107), los ejes y la unidad de transmisión (103),

en donde el conjunto de sujeción (1033) está fijado en la carcasa (108).

6. El seccionador de la reivindicación 5, en donde el conjunto de contactos (107) comprende:

un primer contacto fijo (1051) y un segundo contacto fijo (1052); y

un contacto móvil (104) acoplado de forma giratoria al primer contacto fijo (1051) y adaptado para girar con el fin de conectar o desconectar el primer y segundo contactos fijos (1051, 1052) para cambiar el estado del circuito.

7. El seccionador de la reivindicación 6, en donde el contacto móvil (104) comprende un par de cuchillas (1041) adaptadas para sujetar el segundo contacto fijo (1052) para conectar el primer y el segundo contacto fijo (1051, 1052).

8. El seccionador de la reivindicación 6, en donde al menos uno del segundo contacto fijo (1052) y el contacto móvil (104) comprende una pluralidad de puntos salientes para mejorar el rendimiento del contacto entre el segundo contacto fijo (1052) y el contacto móvil (104).

9. El seccionador de la reivindicación 6, que comprende además uno o más bloques aislantes (109), estando dispuesto cada bloque aislante (109) entre una pared de la carcasa (108) y el respectivo primer y segundo contactos fijos (1051, 1052);

comprendiendo además, en particular, una pluralidad de protuberancias (110) dispuestas entre los bloques aislantes (109) y el primer y segundo contactos fijos (1051, 1052).

10. El seccionador de la reivindicación 9, en donde el al menos un eje pivotante (1064) comprende:

una parte intermedia (1066) que sobresale de la tercera varilla (1063) y está adaptada para proporcionar un espacio entre la tercera varilla (1063) y cada una de las dos cuchillas (1041); y/o,

en donde el al menos un eje pivotante (1064) comprende al menos dos ejes pivotantes dispuestos a lo largo de la tercera varilla (1063).

11. El seccionador de la reivindicación 10, en donde el al menos un eje pivotante (1064) comprende además:

una parte de inserción (1067) hecha de un material rígido y adaptada para insertarse a través de cada una de las dos cuchillas (1041);

y/o,

en donde la tercera varilla (1063) y la parte intermedia (1066) están formadas integralmente de un material termoplástico, y el material rígido comprende un material metálico.

12. El seccionador de la reivindicación 11, en donde la parte intermedia (1066) y la parte de inserción (1067) están dispuestas coaxialmente de modo que las superficies de contacto entre la parte intermedia (1066) y el par de cuchillas (1041) estén dispuestas entre el par de cuchillas (1041);

en donde, en particular, la parte de inserción (1067) tiene una forma de sección transversal no circular para impedir un movimiento relativo entre el al menos un eje pivotante (1064) y la tercera varilla (1063).

13. Un aparato de conmutación que comprende el seccionador de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. El seccionador de la reivindicación 1, en donde los ejes de entrada y salida (101, 102) son perpendiculares entre sí.

15. El seccionador de la reivindicación 3, en donde la primera y la segunda partes de sujeción (1034, 1035) están formadas de manera integral y son perpendiculares entre sí.