MX2012014721A - Divisor de tension de alta tension y conector que comprende dicho divisor. - Google Patents

Abstract

Divisor de tensión resistivo que comprende una pluralidad n de elementos resistivos en una configuración donde los ángulos m=n-1 entre cada par de elementos están entre 180° y 10°, caracterizado porque el conjunto de elementos se haya soportado por un dieléctrico cuya forma es tal que permite que la línea de fuga del divisor sea igual o más larga que la suma de líneas de fuga de las resistencias individuales. Esta disposición permite un correcto asilamiento del dispositivo ya que mantiene el aislamiento externo puesto que en caso de cortocircuito la corriente circulará por las resistencias y no por el soporte.

Description

DIVISOR DE TENSIÓN DE ALTA TENSIÓN Y CONECTOR QUE COMPRENDE DICHO DIVISOR.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un divisor de tensión y más en particular a un divisor de tensión resistivo de alta tensión. El divisor puede estar alojado en el interior de un conector enchufable a una celda de distribución eléctrica de alta tensión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los divisores de tensión son dispositivos que permiten que un voltaje determinado aplicado al borne de alta tensión se convierta en un voltaje menor con una relación de transformación y una precisión determinada, para poder de esta manera tener una medida proporcional del voltaje aplicado al borne de alta tensión. El principio básico de funcionamiento del divisor es el de conectar una serie de impedancias a la tensión de un sistema. De esta manera la tensión se reparte entre las impedancias del dispositivo, soportando cada impedancia una parte de la tensión total del sistema, de esta manera la tensión de una de las impedancias es proporcional a la tensión total aplicada al dispositivo. Un divisor resistivo es un caso especial donde las impedancias son puramente resistivas, pero existen también divisores capacitivos donde las impedancias son puramente capacitivas .

La disposición geométrica de los elementos que componen el divisor resistivo es un factor clave en la precisión de la medida del divisor. Además teniendo en cuenta que el dispositivo debe soportar tensiones elevadas es necesario el aislamiento (interno y externo) requerido para su buen funcionamiento .

Para el aislamiento interno es necesario que cada resistencia soporte internamente la parte de tensión que va a sufrir, es decir que internamente la suma de todas ellas cumpla el nivel de aislamiento necesario para soportar toda la tensión y evitar que se produzca un cortocircuito interno.

Para un adecuado aislamiento externo es necesario que externamente cada resistencia tenga la longitud suficiente para que no exista un fallo (cortocircuito) de aislamiento externo, es decir que cumplan con las distancias de aislamiento o linea de fuga adecuada a la tensión que va a soportar. La linea de fuga se define como el camino más corto que una corriente eléctrica debe recorrer por el exterior de un dispositivo eléctrico entre los dos extremos (conductores) del mismo. En el caso de un divisor, la linea de fuga de cada resistencia y la del conjunto debe ser tal que soporte la tensión total aplicada al divisor.

Para muchas aplicaciones, las resistencias no pueden colocarse alineadas (el divisor más sencillo) , pues el espacio disponible no es suficiente. Las resistencias deben estar por lo tanto colocadas formando ángulos entre ellas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención tiene por objeto proporcionar un divisor de tensión que sea capaz de ahorrar espacio a la vez que se garanticen un aislamiento óptimo y proporcionen una precisión estable. Para ello, en un primer aspecto, la invención propone un divisor de tensión resistivo que comprende una pluralidad n de elementos resistivos en una configuración donde los ángulos m=n-l entre cada par de elementos están entre 180° y 10°, y donde el conjunto de elementos se haya dispuesto sobre un soporte aislante cuya forma es tal que la linea de fuga de dicho soporte es igual o más larga que la suma de las lineas de fuga de las resistencias individuales.

El soporte tiene la función de soportar físicamente las resistencias cumpliendo la condición de mantener constante la disposición geométrica de las mismas y mantener la longitud de la línea de fuga o distancia de aislamiento del divisor completo de forma que no exista un camino más corto para el posible fallo de aislamiento a través de la superficie externa del soporte. El soporte puede ser una placa para circuito impreso y tener una forma sinusoide, en zig-zag o con elementos en forma de escalera. En un segundo aspecto, la invención propone un conector enchufable en una borna de un sistema de alta tensión (por ejemplo, celdas de distribución eléctrica y alta tensión) que comprende un divisor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores embebido en un material aislante (preferentemente una resina) .

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS DE LA INVENCION Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña la siguiente descripción de un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo se ha representado lo siguiente: Figura 1.- muestra un divisor con un soporte continuo de acuerdo al estado de la técnica anterior.

Figura 2.- muestra una vista esquemática del dispositivo de la invención.

Figura 3.- muestra una vista en perspectiva del dispositivo de la invención.

Figura 4.- muestra un ejemplo de realización alternativa.

Figura 5.- muestra en otro aspecto de la invención un conector enchufable con un divisor embebido.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a la figura 2, que muestra un ejemplo preferencial de la invención, el soporte (2) aislante puede ser de plástico, vidrio o tratarse directamente de un soporte para circuito impreso (PCNB). El ángulo entre resistencias (1) estará comprendido entre 180° y 10° para asegurar un correcto funcionamiento del dispositivo, sin cortocircuitos pero permitiendo un ahorro de espacio. El soporte puede tener una forma en zig-zag, o sinusoide, que corresponda aproximadamente a la forma que presente la línea continua que une las resistencias. La figura 3, muestra una vista en perspectiva del dispositivo de la invención. También puede presentar la forma alternativa de la figura 4, con elementos a 90°, en forma de escalera.

La disposición en zigzag, sinusoide o similar que sigue la forma del divisor permite, además de un soporte mecánico estable, mantener la longitud de la linea de fuga (1) y distancia de aislamiento del dispositivo total dentro de unos parámetros definidos, no existiendo un camino más corto para el posible fallo de aislamiento. Compárese con la figura 1, correspondiente a un divisor con soporte continuo de acuerdo a la técnica anterior. En este divisor conocido, la linea de fuga (4) es mucho más corta que en la figura 2. En la figura 2 se aprecia que la linea de fuga (3) corresponde con la línea que une las resistencias siguiendo la posición de las mismas, no la línea más corta entre las mismas, al existir aire entre los extremos de las resistencias.

Las resistencias se mantienen unidas al soporte mediante uniones mecánicas soldadas o con adhesivo para asegurar la precisión en las posiciones respectivas. La linea de fuga es similar o superior a la linea de fuga de todas las resistencias implicadas en la composición de la resistencia total. De esta forma la geometría se mantiene constante para el montaje de las resistencias.

En un segundo aspecto, la invención propone un conector enchufable (figura 5) que comprende el divisor de tensión anterior embebido en un material aislante (por ejemplo una resina) que conforma el cuerpo del conector (5) . El conector, como puede apreciarse en la figura 5, tiene preferentemente una forma troncocónica para su conexión a una celda de alta tensión aislada en gas (generalmente SF6, hexafluoruro de azufre) . La conexión puede realizarse a través de una borna de material aislante flexible (como puede ser la silicona o el EPD ) hembra de un conector en T acoplado a la celda.

El conector en este entorno cumple la función de fijación en la instalación a la borna de cada una de las fases, permitiendo además la toma de medida de la tensión de linea en esa fase. Generalmente, las celdas son trifásicas, ya que comprenden tres bornas hembra (uno por cada fase) y tres conectores enchufables, cada uno con su divisor de tensión.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1.- Divisor de tensión resistivo de alta tensión que comprende una pluralidad n de elementos resistivos (1) en una configuración donde los ángulos m=n-l entre cada par de elementos están entre 180° y 10°, caracterizado porque el conjunto de elementos se haya dispuesto sobre un soporte aislante (2) cuya forma es tal que la linea de fuga de dicho soporte es igual o más larga que la suma de las líneas de fuga de las resistencias individuales.

2.- Divisor según la reivindicación 1 donde el soporte es una placa para circuito impreso.

3. - Divisor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el soporte tiene una forma sinusoide.

4. - Divisor según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 donde el soporte tiene forma de zig-zag.

5. - Conector enchufable (5) para celdas de distribución eléctrica de alta tensión que comprende un divisor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores embebido en un material aislante.