MXPA97001634A - Modulo disipador de sobrecargas con caracteristicas de autocompresion y metodo para elaborar el mismo - Google Patents

Abstract

Un módulo disipador de sobrecargas que tieneun arreglo de MOVs y otros componentes incluye un revestimiento aislante para aplicar una fuerza de compresión axial al arreglo apilado. La pila componente, mientras que se mantiene en una condición axialmente comprimida, recibe al revestimiento aislante que incluye a la resina de termoendurecimiento que, al curarse, tiene un coeficiente de expansión térmica que es superior al de los componentes de la pila. La pila revestida se cura entonces a una temperatura que excede la temperatura máxima esperada que seráexperimentada por los componentes del disipador. Durante el enfriamiento, los componentes del arreglo se mantienen bajo compresión y contacto eléctrico adecuado entre si, manteniéndose esto gracias al alojamiento. Las hebras de fibra de vidrio se incluyen en el alojamiento para dar refuerzo y resistencia a el efecto de palanca. Un método de manufactura del módulo también se revela.

Description

MÓDULO DISIPADOR DE SOBRECARGAS CON CARACTERÍSTICAS DE AÜTOCOMPRESIÓN Y MÉTODO PARA ELABORAR EL MISMO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona, en general, a equipo de distribución de energía eléctrica. En particular, la invención se relaciona con subconjuntos de módulos «que contienen componentes eléctricos discretos y que se emplean en dispositivos protectores como por ejemplo disipadores de sobrecarga. En forma todavía más particular, la invención se relaciona con un aparato y métodos para aplicar una fuerza de compresión axial a un arreglo de componentes eléctricos y retener estos componentes bajo compresión en relación extremo a extremo, dentro del módulo. Bajo condiciones normales de operación, el equipo de transmisión y distribución eléctrica se somete a voltajes dentro de un intervalo bastante estrecho. Debido descargas de luz, descargas de interrupción u otras perturbaciones del sistema, ciertas porciones de la red eléctrica pueden experimentar niveles de voltaje transitorios o momentáneos que exceden en gran medida los niveles experimentados por el equipo durante las condiciones normales de operación. El equipo crítico y de gran costo que se deja sin protección, como son los transformadores, aparatos de conmutación, equipo de computación y maquinaria eléctrica, puede dañarse o destruirse por estos sobrevoltajes y por las sobrecargas resultantes. En consecuencia, es una práctica rutinaria en la industria eléctrica el proteger a estos aparatos contra los sobrevoltajes dañinos durante su uso, por medio de disipadores de sobrecargas. Un disipador de sobrecargas es un dispositivo protector que normalmente se conecta en paralelo a una pieza de equipo eléctrico que es comparativamente más costosa, a fin de desviar o derivar las descargas de corriente, inductoras de sobrevoltaje, de manera segura alrededor del equipo, protegiendo en esta forma al equipo y a su circuitería interna contra cualquier daño. Cuando se hace entrar en funcionamiento, el disipador de sobrevoltajes forma una trayectoria de corriente a tierra que tiene una impedancia muy baja en relación a la impedancia del equipo al que está protegiendo. De esta manera, las descargas de corriente que de otra suerte serían conducidas a través del equipo son entonces desviadas a través del disipador hacia tierra. Una vez que la condición transitoria ha pasado el disipador funciona abriendo hacia tierra la trayectoria de corriente recientemente formada, aislando de esta manera de nuevo el circuito de transmisión o distribución con objeto de evitar que una corriente no transitoria de la frecuencia del sistema "siga" a la corriente de sobrecarga hasta tierra, esta corriente de frecuencia del sistema se conoce como "corriente de seguimiento de energía". Los disipadores de sobrecarga convencionales incluyen típicamente una envolvente externa alargada o alojamiento hecho de un material eléctricamente aislante, un par de terminales eléctricas en los extremos opuestos de la envolvente para conectar al disipador entre un conductor de línea potencial y tierra, y un arreglo de otros componentes eléctricos que forman una trayectoria en serie entre los terminales. Estos componentes incluyen típicamente una pila de elementos resistivos no lineales que dependen del voltaje. Estos resistores no lineales o "varistores" se caracterizan por tener una resistencia relativamente alta al voltaje normal de estado estable y una resistencia mucho menor cuando el disipador se somete a sobrevoltajes transitorios. Dependiendo del tipo de disipador, este puede también incluir una o más unidades de descargador alojadas dentro de la envolvente aislante y eléctricamente conectadas en serie con los varistores. Algunos disipadores de hoy día incluyen también elementos separadores eléctricamente conductores, alineados coaxialmente con las unidades descargadoras y los varistores. Los electrodos de una variedad de tipos y configuraciones también pueden incluirse en el arreglo de componentes, en disipadores convencionales. Para que un disipador funcione adecuadamente, es importante que se mantenga el contacto entre los extremos que los diversos componentes del disipador de sobrecarga en el arreglo. Para lograr esto, se coloca una carga axial en los elementos del arreglo. Esta carga se aplica típicamente empleando resortes dentro del alojamiento para empujar a los elementos apilados hacia acoplamiento entre sí. Es importante asegurar un buen contacto axial para tener una resistencia de contacto relativamente baja entre las caras adyacentes de los componentes, a fin de asegurar una distribución de corriente relativamente uniforme a través de los elementos y de proporcionar buena transferencia térmica entre los elementos del disipador en el arreglo y las terminales de extremo. Otro medio convencional para suministrar la fuerza axial requerida es envolver la pila de elementos disipadores con fibras de vidrio a fin de comprimir axialmente los elementos dentro de la pila. Los ejemplos de estos disipadores de carga de la técnica anterior incluyen las Patentes de los Estados Unidos No. 5,043,838; 5,138,517; 4,656,556 y 5,003,689. Estas patentes describen en general técnicas elaboradas para enrollar las fibras alrededor de los extremos de una pila de componentes disipadores para aplicar la fuerza axial adecuada a los componentes dentro de la pila. Al emplear algunas de estas técnicas se requiere la inclusión de ciertos componentes configurados especialmente dentro de la pila, como por ejemplo terminaciones especiales de extremo para mantener las separaciones específicas entre las fibras (por ejemplo la Patente de los Estados Unidos No. 5,043,838) para crear un espaldón contra el cual las fibras pueden enrollarse (por ejemplo, Patente de los Estados Unidos 5,138,517). Además de mantener una compresión axial, estos componentes disipadores apilados estar retenidos de manera que se permita que se desprendan gases durante la falla del disipador para que se ventilen desde el disipador. Ocasionalmente, una condición transitoria de sobrevoltaje pudiera provocar cierto grado de daño en uno o más de los elementos resistivos. Un daño de intensidad suficiente puede dar por la resultado la formación de un arco dentro del disipador, conduciendo a una generación excesiva de calor y de desprendimiento de gas ya que se vaporizan los componentes internos que están en contacto con el arco. Este desprendimiento de gas ocasiona presión dentro del disipador aumentando rápidamente hasta que se libera ya sea por un medio liberador de presión o por la ruptura del alojamiento del disipador. El modo de falla de los disipadores en estas condiciones puede incluir la expulsión de componentes o fragmentos de componentes a altas velocidades y en todas las direcciones. Esas fallas representan un riesgo potencial al personal y equipo cercanos. Se han hecho intentos para diseñar y construir disipadores que no fallen de manera catastrófica con la expulsión de los componentes o fragmentos de componentes. Uno de estos disipadores se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 4,404,614 que revela un disipador que tiene un alojamiento externo y un forro que no se fragmenta, y un diafragma liberador de presión colocado en su extremo inferior. Un disipador infracturable también se revela las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,656,556; 4,930,039 y 5,113,306. Los disipadores que tienen medios de liberación de presión formados en sus extremos se describen en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 3,727,108; 4,001,651 y 4,240,124. La Patente de los Estados Unidos No. 5,043,838 revela un módulo disipador que tiene enrollado un filamento y que incluye aberturas entre los patrones en zig-zag de los enrollados. Estas aberturas se llenan con una resina epoxi o material aislante similar que puede romperse, para permitir la expulsión de los gases. A pesar de estas ventajas, el estado de la técnica respecto a los disipadores puede todavía ocasionalmente fallar con la expulsión de componentes o fragmentos de componentes. Esto, en parte, puede deberse al hecho de que una vez que los componentes internos en estos disipadores fallan, el resultado es que se evaporizan los componentes y se genera gas a una velocidad que no puede ventilarse rápidamente en forma suficiente para evitar la ruptura del envolvente del disipador. En consecuencia, existe todavía la necesidad en este campo de un disipador que, al fallar, lo haga en una forma segura y sin fragmentación. También existe la necesidad de un disipador cuyos componentes estén comprimidos axialmente sin el uso de un resorte. Existe todavía la necesidad en este campo de un medio que comprima axialmente un arreglo de componentes de disipador y que pueda aplicarse en forma simple y fácil, sin procedimientos de manufactura elaborados y costosos y sin adicionar a la pila de componentes otros componentes especializados. De preferencia, el medio debe aplicarse fácilmente a las superficies externas de los componentes apilados. También sería ventajoso que el medio de compresión incluyera particularidades que mejoraran la resistencia a la tracción y a la acción de leva de la unidad disipadora. Además, el dispositivo debe proporcionar un medio de ventilación para liberar presión de gas y evitar que la unidad eléctrica falle de manera peligrosa, y debe proporcionar buena unión en cada interfaz de la pila MOV hacia afuera, sin requerir de procedimientos costosos de ensamblado o desperdicio costoso.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención comprende una subunidad disipadora de sobrecarga que incluye una pluralidad de componentes eléctricos apilados en un arreglo axial y un revestimiento aislante colocado sobre la superficie externa del arreglo axial. El revestimiento se une de preferencia en la superficie exterior del arreglo y aplica fuerzas dirigidas en sentido tanto axial como radial al mencionado arreglo, con el fin de mantener los componentes de éste en buen contacto eléctrico. De acuerdo a la siguiente invención, el revestimiento tiene un coeficiente de expansión térmica que es mayor al coeficiente de expansión térmica de los componentes eléctricos y se cura a una temperatura dentro de la gama de la temperatura de operación de los componentes, de manera que cuando el arreglo revestido se enfría por debajo de la temperatura de curado, el revestimiento tenderá a encogerse más que los componentes eléctricos, ejerciendo así fuerzas de compresión sobre el arreglo. La presente invención incluye también un refuerzo fibroso tanto longitudinal como circunferencial dentro de los revestimientos, este refuerzo de preferencia comprende fibras de vidrio. Aquellos con pericia en este campo comprenderán que la presente invención puede aplicarse en las porciones deseadas del arreglo con el fin de que se tenga por resultado un espesor de revestimiento predeterminado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una introducción a la descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención, a continuación se hará referencia a los dibujos que se acompañan, en donde: La Figura 1 es una vista en sección transversal de un módulo de subunidad eléctrica de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una vista superior de un electrodo estriado del módulo de subunidad que se muestra en la Figura 1; La Figura 3 es una vista agrandada de una porción del módulo de subunidad de la Figura 1; La Figura 4 es una vista en elevación del módulo mostrado en la Figura 1, que se muestra con capas de revestimiento aislante parcialmente retiradas; La Figura 5 es una vista superior del módulo de subunidad mostrado en la Figura 1; La Figura 6 es una vista en elevación del módulo de la Figura 1 mostrado en una etapa intermedia del ensamblado; La Figura 7 es una vista de extremo del módulo de la Figura 1 mostrado en otra etapa intermedia del ensamblado; La Figura 8 es una vista en elevación de un disipador de carga que emplea el módulo de subunidad de la Figura 1; La Figura 9 es una vista en elevación de una modalidad alternativa de la presente invención, en donde porciones del revestimiento aislante están parcialmente retiradas; y La Figura 10 es una vista superior de otra modalidad alternativa de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DET-*t.t.At-a nv, LAS MODALIDADES PREFERIDAS Inicialmente refiriéndonos a las Figuras 1 y 8, se muestra una subunidad modular 10 de componentes eléctricos elaborada de acuerdo a la presente invención. El módulo 10 presenta utilidad particular cuando se emplea en un disipador de carga de la clase de distribución como el disipador 60 (Figura 8) . Consecuentemente, para describir mejor las particularidades y ventajas de la presente invención, el módulo 10 se describirá en relación a un disipador de carga 60 de la clase distribución 10KA de trabajo pesado 10KV (N.4 KV MCOV) . Debe comprenderse sin embargo que la invención no está limitada a utilizarse en este disipador de carga de la clase distribución, ni en ningún tamaño o clasificación de disipador de carga, sino que la invención es útil y presenta ventajas en cualquier aparato cuando se necesita o desea retener un arreglo de pila de componentes eléctricos bajo carga axial. Haciendo ahora referencia a la Figura 1, el módulo 10 en general comprende un arreglo 20 de componentes eléctricos apilados en un arreglo de extremo a extremo y retenidos en ese arreglo mediante una fuerza aplicada axialmente, suministrada por un revestimiento aislante 16. La presente invención se relaciona con el revestimiento 16 y no está limitada a cualquier tipo particular en número o tamaño de componentes eléctricos en el arreglo 20, sin embargo para los fines de aplicación se ilustra el arreglo 20 de la Figura 1 que incluye tres varistores de óxido de metal 12 ("MOV") un par de bloques terminales 14 y un par de placas de contacto 18. Cada MOV 12 está hecho de óxido de metal que de preferencia se forma dentro de discos cilindricos cortos que tiene una cara superior 30, una cara inferior 32 y una superficie cilindrica exterior 31. El óxido de metal para el MOV 12 puede ser del mismo material utilizado para cualquier disco MOV de alto voltaje y alta energía y de preferencia se elabora de una formulación de óxido de zinc. Referirse, por ejemplo a la Patente de los Estados Unidos No. 3,778,743 de Matsushita Electric Industrial Co., Inc. Osaka, Japón que se incorpora aquí como referencia. En la modalidad preferida, el MOV 12 tendrá una microestructura uniforme a través del disco MOV y la exponente n para la formulación de óxido de zinc de MOV 12 quedará en la gama de aproximadamente 10 a 15 al voltaje del sistema en estado estable. Un exponente n de aproximadamente 20 se prefiere con mayor particularidad. Se prefiere que la sección transversal circular del MOV 12 tiene un diámetro entre aproximadamente 1 a 3 pulgadas para asegurar que haya suficiente área superficial de entre aproximadamente 0.785 y 7.07 pulgadas cuadradas, a fin de mantener la durabilidad y capacidad de recuperación deseadas de los MOV. También se desea, al mismo tiempo, que el MOV 12 tenga un área en sección transversal lo más pequeña posible, con objeto de reducir el tamaño, peso y costo del disipador. Sin embargo, a medida que se reduce el tamaño, la durabilidad y capacidad de recuperación del disco se pierden. Teniendo estas consideraciones en competencia, un diámetro de aproximadamente 1.6 pulgadas es el más preferido. El espesor del MOV 12 medido entre 30 y 32, es preferentemente de alrededor de 0.75 pulgadas. Como lo comprenderán aquellos expertos en este campo, teniéndose una formulación de óxido de metal dada y una microestructura consistente y uniforme a través del disco MOV, el espesor del disco MOV determina el nivel de voltaje de operación. En la modalidad preferida, las caras superior e inferior 30, 32 del MOV 12 están revestidas revestimientos metalizados por rociado de aluminio fundido que tienen un espesor aproximadamente igual a 0.002 a 0.010 pulgadas. Los MOV 12 en la presente invención se forman, de preferencia, sin collarines aislantes sobre la superficie exterior 31, en la forma en la que se emplean típicamente en disipadores convencionales. Las placas de contacto 18 se colocan entre las caras superior e inferior 30, 32 de los MOV 12 adyacentes. Como se observa mejor en las Figuras 2 y 3, las placas de contacto 18 comprenden, en general, un disco metálico que tiene un borde exterior 34. Se prefiere que las placas de contacto 18 incluyan superficies superior e inferior con surcos, 33, 40, que en general toman la forma de ranuras concéntricas de manera que un surco más exterior 42 se forma en cada una de las superficies superior e inferior 38, 40. El electrodo 18 se produce de preferencia a partir de aluminio recocido, pero también puede hacerse de bronce o de otros metales conductores. Las placas de contacto 18 tienen un diámetro exterior aproximadamente igual al de los MOV 12. Como se muestra en las Figuras 1 y 5, la terminal 14 se coloca en cada extremo del arreglo 20 y es un bloque cilindrico relativamente corto, maquinado o moldeado a partir de cualquier material conductor, de preferencia aluminio. Las terminales 14 tienen un diámetro esencialmente igual al de los MOV 12 sin collarín y las placas de contacto 18, e incluye un barreno roscado 44 para recibir una saliente conductora roscada 46. La superficie cilindrica exterior 48 de los bloques puede estar moleteada o ribeteada o bien texturizada para facilitar la conexión física entre los bloques y el revestimiento 16, como se describirá con mayor detalle a continuación. El revestimiento 16 retiene a los MOV 12, a las terminales 14 y a las placas de contacto 18 del arreglo 20, apilados en relación extremo a extremo, y proporciona una fuerza de compresión axial, según se desee, para asegurar una baja resistencia de contacto entre los diferentes componentes eléctricos y una distribución de corriente uniforme a través de los componentes. Como se describe con mayor detalle a continuación, el revestimiento 16 se une a los componentes internos y además sella los componentes eléctricos en el arreglo 20, evitando la entrada indeseada de humedad y de otros contaminantes, y proporciona resistencia aumentada a la tracción y resistencia mecánica en el arreglo apilado 20, proporcionando una ventilación controlada de los gases durante una falla del disipador. Haciendo ahora referencia a las Figuras 4 y 5, en su forma preferida el revestimiento 16 incluye, en general, una matriz 21 de capas resinosas y una pluralidad de segmentos 24 de cinta fibrosa alineados axialmente, y segmentos de cinta fibrosa enrollados en espiral 28, los segmentos 24 y 28 están incrustados dentro de la matriz 21. Como se describe con mayor detalle a continuación, la matriz 21 de preferencia incluye una capa resinosa base 22 y tres capas resinosas exteriores 25, 27 (Figura 4) . Las capas resinosas 22 y 25-27 son resinas de termoendurecimiento que se seleccionan de entre las siguientes: resinas de poliéster, resinas fenólicas y resinas epoxi. Las resinas preferidas incluyen además un ingrediente filamentoso y cargas en partículas para controlar la consistencia, ayudar a modificar el coeficiente de expansión térmica y aumentar la resistencia a la tracción, como lo saben aquellos con pericia en este campo. Las capas de resina 22, 25 a 27 pueden comprender una sola formulación de resina o pueden comprender 2 a 4 resinas diferentes. Las resinas utilizadas para las capas 22, 25-27 se seleccionan para tener temperaturas de curado similares y para ser mutuamente comparables con las otras capas de resina que forman la matriz 21. Además, la resina de la matriz 21 debe ser estable a temperaturas altas y voltajes altos, lo que significa que las resinas curadas en la matriz 21 no deben despoli erizarse o perder resistencia de enlace a las temperaturas y voltajes a los cuales los componentes del arreglo 20 se someterán durante xxxx( ilegible) xxxx. Las temperaturas de funcionamiento normal quedan típicamente entre -60 y +60°C. xxxx(Ilegible) xxxx de falla puede ser hasta de 350°C. El material seleccionado para las capas 22, 25-27 xxx(ilegible) xxxx a o por debajo de la temperatura de falla del equipo eléctrico. De acuerdo a la modalidad preferida es importante que xxx(ilegible) xxx, cuando se cure, tenga un coeficiente de expansión térmica que sea mayor a xxx(ilegible) xxx coeficiente de expansión térmica de los componentes eléctricos en el arreglo 20. Esto asegurará que xxx(ilegible) xxx por debajo de su temperatura de curado, el revestimiento 16 ejercerá fuerzas de compresión axial y radial en el arreglo 20. Los componentes del arreglo 20 tienen típicamente un coeficiente promedio de expansión térmica que varía de 5 x 106 hasta 25 x 106 pulgada/pulgada/ °C, de manera que se desea que el material o materiales xxx(ilegible) xxx tengan un coeficiente de expansión térmica de por lo menos 5 x 106 a 250 x 106 pulgada/pulgada/ °C. Cada una de las capas 22, 25-27 puede aplicarse mediante técnicas convencionales de rociado xxx(ilegible) xxx laminado, aplicación de polvo por caída o lecho fluidizado, lo que sea adecuado o conveniente dependiendo de la consistencia particular de material resinoso y del equipo disponible. En la modalidad preferida de la invención, las capas 22, 25-27 del revestimiento 16 se aplican utilizando un proceso convencional de lecho fluidizado. Como se observa mejor en la Figura 4, la capa base 22 se aplica a las superficies cilindricas exteriores 31 de los MOV 12, a las superficies exteriores 48 de las terminales 14 y al borde exterior 34 de las placas de contacto 18 y se aplica a fin de tener un espesor substancialmente uniforme de aproximadamente 0.001 a 0.015 pulgadas. La capa base 22 se selecciona para tener una resistencia de unión alta a los MOV 12. Debido a su capacidad de adherirse fuertemente a los componentes del arreglo 20, la capa base 22 forma una base segura para los otros constituyentes del revestimiento 16, especialmente las cintas 24, 28 y las capas exteriores 25, 27. También se prefiere que, en relación a las capas 25-27, la resina de la capa base 22 logre en forma relativamente rápida el primer nivel de dureza, de manera que los segmentos de cinta 24, que se describen abajo, no se coloquen en contacto directo con los elementos del arreglo 20. Haciendo ahora referencia a las Figuras 4 y 5, se prefiere que los segmentos de cinta fibrosa alineados axialmente 24 sean cinta fibra de vidrio impregnada con resina de varias hebras de fibra de vidrio o manojos de hebras que se colocan en forma adyacente en hileras paralelas y se retienen en esa relación paralela mediante resina termoendurecedora de etapa B, que se impregna o incrusta dentro de los manojos y los rodea. De preferencia, para el arreglo mostrado en las Figuras 1 y 4, la cinta de fibra de vidrio 24 es una cinta impregnada con resina de etapa B que tiene un espesor de aproximadamente 0.10 pulgadas con una anchura de 0.750 pulgadas y tiene una longitud esencialmente igual a la longitud del arreglo 20. Cuatro segmentos de la cinta 24 se aplican sobre la base interna 22 y en una configuración separada respecto a los cuadrantes, alrededor de la periferia del arreglo 20, a fin de proporcionar espacios libres 50 alineados longitudinalmente y sin cinta, que en la modalidad que se describe aquí son de una anchura de aproximadamente 0.125 a 0.625 pulgadas. Haciendo todavía referencia a las Figuras 4 y 5, el revestimiento aislante 16 incluye de preferencia una cinta enrollada en espiral 28 que se coloca alrededor del arreglo 20. La cinta 28 es de preferencia también una cinta de fibra de vidrio impregnada con resina de etapa B, esencialmente idéntica a la cinta 24 previamente descrita, excepto que la cinta 28 puede ser más angosta. La cinta 28 incluye de nuevo hebras de fibra de vidrio o haces de hebras colocados en hileras paralelas que se mantienen en posición mediante resina epoxi termoendurecedora incrustada. En esta modalidad, el revestimiento 16, incluye de preferencia, cuatro vueltas de cinta 28 colocadas alrededor de la superficie exterior 48 de la terminal superior 14 y la terminal inferior 14, y una pluralidad de vueltas separadas colocadas alrededor de la porción central del arreglo 20. La cinta 28 se enrolla alrededor de la porción central del arreglo 20 a una separación de aproximadamente 2 vueltas por pulgada lineal. En esta configuración, el revestimiento 16 se forma con regiones poligonales 29 que están comprendidas completamente de capas de resina 22, 25-27 y están libres de cinta fibrosa 24 ó 28. Uno o más de los segmentos de cinta 28 pueden utilizarse para enrollar el arreglo 20 en esta forma. Las capas resinosas 25-27 son capas de resina que se aplican separadamente como se describe abajo. Las capas 25-27 de preferencia, pero no necesariamente, se forman de la misma resina que la capa 22. Las capas 25 a 27 deben adherirse de manera asegurada a la capa base 22 y se aplican, en parte, para asegurar que las fibras de vidrio y los haces de fibras de vidrio en las cintas 24, 28, se humedezcan completa y adecuadamente antes de que el módulo 10 se cure. Puede desearse utilizar diferentes resinas de una o más capas 25-27, como por ejemplo para mejorar la capacidad de humedecimiento, pueden desearse resinas de baja viscosidad o de velocidad de curado inferior. En cualquier caso, cada resina debe ser mutuamente compatible con otras resinas seleccionadas. Adicionalmente, se prefiere que la resina para las capas 25-27 sea relativamente más lenta en su curado en comparación con la capa base 22 de manera que los segmentos de cinta 24, 28 puedan comprimirse e incrustarse dentro de la capa resinosa precedente, antes de que la resina se endurezca o cure en un grado en que se evitaría que la cinta se comprimiera dentro de la capa precedente. Al final de curado, el grosor del revestimiento 16 es de aproximadamente 0.005 a 0.050 pulgadas. El método para fabricar el módulo 10 de la presente invención comprende generar los siguientes pasos. Primero, los componentes del arreglo 20 se calientan a una temperatura de entre aproximadamente 150 a 275°C, la temperatura final de esta etapa de procedimiento depende del tipo y características de la resina empleada en el revestimiento 16. Más específicamente, la temperatura de precalentamiento final se selecciona en un rango de temperaturas inferior de 150 a 200°C a fin de reducir las velocidades de gelificación, mientras que la temperatura de curado final se ajuste en un intervalo de 225 a 275°C. Una vez calentados, los componentes se colocan en una textura tipo bloque B convencional en la relación axial deseada. Una fuerza de sujeción dirigida axialmente de entre aproximadamente 0 a 1500 psi se aplica el extremo de las terminales 14 del arreglo 20. Por conveniencia de manufactura, el arreglo del componente se mantiene en un plano horizontal con objeto de mantener un buen contacto durante el proceso de revestimiento, se requiere de fuerza suficiente para mantener el contacto requerido entre los componentes. Para facilitar la deformación de las nervaduras o placas de contacto 18, la fuerza de sujeción preferida es de aproximadamente 50 a 150 psi. La fuerza de sujeción debe ser suficiente para asegurar que los MOV 12, las placas de contacto 18 y los terminales 14 estén en contacto completo en prácticamente toda el área de tope. El buen contacto entre los componentes adyacentes del arreglo 20 es importante para la distribución uniforme de corriente, la baja resistencia y la óptima disipación térmica a través del arreglo apilado 20. Cuando la fuerza axial se aplica en la magnitud predeterminada, los surcos en la placa de contacto 16, en diversos grados, se incrustan o encajan por sí mismos dentro de las caras adyacentes 30, 32 del MOV 12 para compensar las irregularidades en las superficies 30, 32 del MOV. Adicionalmente, las placas de contacto 18 compensan un grado de falta de uniformidad respecto a la expansión térmica del MOV 12 durante la operación del disipador de sobrecargas, los surcos en las placas de contacto 18 se flexionan un poco y permiten el contacto eléctrico continuo. Las placas de contacto 18 sirven además para evitar que las capas resinosas 22, 25-27 del revestimiento 16 se infiltren entre las caras opuestas 30, 32 de los MOV adyacentes u otros componentes del arreglo 20 que no son geométricamente exactos o que tienen irregularidades físicas. Esencialmente, los surcos más exteriores 42 de las placas de contacto 18 forman un sello alrededor de la periferia de cada interface MOV del electrodo MOV. Con los componentes del arreglo cargados en forma axial, la capa base 22 se aplica uniformemente a las superficies exteriores de los componentes en el arreglo. Un revestimiento delgado (0.003 pulgadas a 0.010 pulgadas) de la primera capa exterior 25 se aplica inmediatamente antes de que inicie la gelificación de la capa 22 de más rápida velocidad de gelificación. La primer capa exterior 25 tiene una velocidad relativamente más lenta de endurecimiento que la capa base 22, a fin de permitir que los segmentos de cinta fibrosa 24 se incrusten parcialmente dentro de la capa 25. Las capas 22 y 25 sirven para evitar que los segmentos de cinta fibrosa 24 se pongan en contacto con las superficies radiales exteriores de los MOV 12, las terminales 14 y las placas de contacto 18. Es importante evitar este contacto ya que aún cuando la cinta fibrosa se ha impregnado con resina, todavía es probable que existan niveles menores de porosidad o existan huecos. Es importante disminuir el nivel de porosidad presente en cualquier revestimiento dieléctrico, pero es especialmente importante esto cuando se está en proximidad de estrecha a los componentes eléctricos activos, con objeto de lograr una buena durabilidad de impulso de alta corriente. Después de que la capa 25 se ha aplicado, las tiras de cinta 24 se presionan hacia la primer capa exterior 25 a fin de quedar parcialmente incrustadas. Los segmentos de cinta 24 se alinean en forma axial y se separan en forma circunferencial alrededor de las superficies exteriores de los componentes en el arreglo 20. En este punto, el módulo 10 tiene la configuración mostrada en la Figura 6. Después de que los segmentos de cinta 24 se han incrustado dentro de la primer capa exterior 25, el módulo parcialmente ensamblado 10 se reviste con la segunda capa exterior 26. Una función importante de la capa 26 es el asegurar que las hebras de fibra de vidrio o los haces de fibra de vidrio dentro de los segmentos de cinta 24 queden bien humedecidos (saturados con resina) y asegurar que no haya huecos dentro del revestimiento 16. Después de la capa 26, se aplica la cinta 28.

Iniciando en un extremo del arreglo 20, la cinta 28 se envuelve aproximadamente cuatro veces alrededor de la superficie exterior moleteada 48 de la terminal superior 14 y después se enrolla alrededor de la porción central del arreglo 20 en una forma en espiral. La etapa de enrollado se completa con la cuarta vuelta final de la cinta 28 alrededor de la terminal inferior 14. La cinta 28 se enrolla alrededor del arreglo 20 en un momento en que la capa 26 está todavía relativamente blanda de manera que la cinta 28 está por lo menos parcialmente incrustada en la capa 26. La Figura 7 muestra al módulo 10 en esta etapa de ensamblado. Después de que la cinta 28 se ha aplicado, el módulo 10 se reviste con una capa exterior final 27. Aunque las capas 25-27 pueden comprender diferentes resinas, actualmente se prefiere que las capas 25 a 27 consistan del mismo material resinoso. Además, aunque el revestimiento 16 se ha descrito teniendo tres capas exteriores aplicadas discretamente 25 a 27 de material resinoso, en la práctica pueden aplicarse cualquier número deseado de combinaciones de capas exteriores. Mientras que actualmente se prefieren tres de estas capas en la modalidad preferida, la función importante para la que sirven las capas exteriores 25-27 es humedecer completamente las fibras en las cintas 24, 28, y dependiendo de varios factores, como por ejemplo las características de los materiales resinosos y de las cintas 24, 28, esto puede lograrse con más o menos número de capas. Después de que la capa exterior final 27 se ha aplicado, el arreglo 20 todavía se mantiene comprimido por un mecanismo de sujeción (no mostrado) y el revestimiento 16 se somete a la temperatura de curado de manera que las capas 22 y 25-27 se reticulan y endurezcan. La matriz 21, que comprende a las capas de resina 22 y 25 a 27 se cura a una temperatura que está muy por arriba de la temperatura de operación normal en estado estable del módulo, que es típicamente de alrededor de 60°C. Se prefiere que el curado final se efectúe a una temperatura por arriba de la temperatura máxima que se experimentará por el módulo 10 durante la operación. En casos en que el módulo 10 se emplea en un disipador de sobrecarga, la matriz 21 debe curarse a una temperatura superior a la temperatura que el módulo experimentará probablemente durante un sobrevoltaje transitorio. Esta temperatura puede, por ejemplo ser de 250°C o mayor. Consecuentemente, las resinas seleccionadas para utilizarse en la matriz 21 de preferencia son aquéllas que se curan a una temperatura de 250°C o más. Durante el curado final, el módulo 10 mostrado en las Figuras l y 4 permanecerá típicamente en un horno de aproximadamente 10 a 30 minutos a la temperatura de curado predeterminada antes de retirarse del horno, y se dejará enfriar a temperatura ambiente. Como las capas de resina 22, 25 a 27 no se curan completamente hasta que se llega al proceso de curado final, las capas 22, 25-27 se quedan integradas con cada capa adyacente, en lugar de formar estratos discernibles discretos. En algunos casos, la retracción que se debe al curado es suficiente para dar por resultado una fuerza compresiva adecuada, de manera que la unidad no tendrá que curarse a la temperatura elevada preferida, sin embargo, ese revestimiento aislante 16, después del curado, tiene un coeficiente de expansión térmica que es superior al coeficiente de expansión térmica de los componentes eléctricos en el arreglo. Como resultado, durante el enfriamiento del módulo 10, el revestimiento aislante 16 se encoge o retrae más que el arreglo 20 y así impone fuerzas de compresión axial y radial en el arreglo 20 para asegurar que los componentes en el arreglo 20 permanezcan en relación apilada y para asegurar que se mantenga buena conexión eléctrica entre los componentes en el arreglo 20.

Si se utiliza un revestimiento que tiene un coeficiente de expansión térmica superior y el encogimiento durante el curado no se considera, entonces la temperatura de curado tendrá que ser superior a la temperatura experimentada por los componentes a la temperatura de operación designada, a fin de asegurar que las fuerzas de compresión se presenten a las temperaturas de operación. Las temperaturas más severas experimentadas por los disipadores del estado de las técnicas se encuentran en el intervalo de 250 a 300°C. Si se utilizara una resina con un coeficiente de expansión térmica inferior, los efectos de la operación a baja temperatura tendrían que considerarse. En este caso, el encogimiento o retracción durante el curado se disminuiría al mínimo con objeto de evitar el agrietamiento del revestimiento. En cada caso, las fuerzas serían superiores a las temperaturas inferiores. En cualquier caso, un objeto de esta invención es coordinar el encogimiento o retracción durante la reacción (curado) y las propiedades de expansión térmica a fin de mantener la compresión axial sobre las partes revestidas, así como mantener una buena interface dieléctrica con la periferia del componente. La técnica para coordinar el desacoplamiento de expansión térmica es bien conocida por aquellos experimentados en este campo. El aspecto novedoso de esta invención es utilizar estos parámetros de revestimiento para controlar la presión de contacto en el arreglo apilado de los componentes eléctricos revestidos. Con las resinas actualmente preferidas, las partículas de carga de caucho como etileno-acetato de vinilo (EVA) o etileno y propileno (EPR) se utilizan para mejorar la flexibilidad de la resina curada. Estos sistemas pueden soportar desacoplamientos de gran grado sin agrietamiento o desligado. Los límites reales de desacoplamiento y/o encogimiento no se han medido. En lugar de esto, se ha utilizado un enfoque de ensayo y error para determinar los parámetros aceptables del material. Un módulo disipador procesado se sometió a 50 ciclos de choque térmico de rápido calentamiento a 120°C seguido por rápido enfriamiento, a dos impulsos de alta corriente, como los requeridos por ANSÍ C62-1991. Posteriormente la muestra se inspeccionó en cuanto a daños así como a cambios en características de operación. Una prueba de multitension a largo término (ENEI DY1009) se utilizó para asegurar que las interfaces dieléctricas quedaran intactas. Los sistemas de material que cumplen estos criterios de prueba se sometieron entonces a un juego completo de pruebas de diseño por ANSÍ C62 11-1991 y EC 99 4-1993. La matriz endurecida 21, junto con los segmentos de cinta de fibra de vidrio alineados longitudinalmente 24 y los segmentos de cinta enrollados en espiral 28, proporcionan suficiente resistencia a la acción de leva del módulo 10 para permitir que el módulo tolere las fuerzas externas que pueden aplicarse al arreglo cuando está en uso, por ejemplo en el disipador de sobrecarga 60 en donde el disipador y el módulo se someterán a fuerzas de viento y a otras fuerzas que ocurren ocasionalmente y no intencionales como aquéllas que pudieran aplicarse durante el embarque o instalación por el personal de la planta. Además de proporcionar la resistencia y rigidez requeridas al módulo 10, el revestimiento aislante 16 incluye además un medio de ventilación que permite que el módulo 10 ventile el gas que puede desprenderse durante la falla del componente disipador. En particular, las regiones poligonales 29 sirven como regiones de pared debilitada a través de las cuales la ventilación puede presentarse durante la falla del componente. Más específicamente, cuando un componente MOV 12 u otro componente interno del arreglo 20 falla, la presión dentro del módulo 10 se generará a medida que los materiales adyacentes internos se queman. A medida que se queman, la presión dentro del módulo 10 aumentará hasta que alcance una magnitud que provocará que las regiones 20 de pared debilitada estallen, a fin de liberar la presión interna y ventilar el gas desprendido.

Refiriéndonos brevemente a la Figura 8, se muestra un disipador de sobrecarga 60 de la clase distribución que emplea al módulo 10 ya descrito. El disipador 60 incluye, en genera, al módulo 10, a un alojamiento polimérico 62 y a un gancho de suspensión del disipador 64. El módulo 10 se coloca dentro del alojamiento polimérico 62 con un compuesto de silicón RTV (no mostrado) que llena cualquier hueco entre el módulo 10 y la superficie interna del alojamiento 62. Una saliente conductora roscada 46 está colocada en el barreno 44 de cada terminal 14. Una saliente superior 46 se extiende a través del alojamiento 62 para acoplar en forma roscada una unidad terminal (no mostrada) . La saliente inferior 46 se extiende a través de una abertura (no mostrada) en el gancho suspensor 62 para conectarse al desconector 65 de conducción a tierra. La saliente roscada 67 se extiende desde el desconector 65 para acoplarse a una unidad terminal conductora a tierra (no mostrada) . El alojamiento 12 se sella alrededor del módulo 10 en sus extremos superior e inferior. Haciendo referencia a la Figura 9, se muestra una modalidad alternativa de la presente invención, que incluye al módulo 100 que contiene un arreglo 120 de componentes eléctricos que incluye a los MOV 12, la placas de contacto 18 y terminales 14, como ya se describieron antes. En esta modalidad, el módulo 100 incluye un revestimiento aislante 116 que comprende una matriz 121. La matriz 121 incluye una capa base de material resinoso 122, esencialmente el mismo que la capa resinosa 22 que ya se describió en relación a las Figuras 1 a 7. La matriz 21 incluye además una o más capas externas 121 de material resinoso que tienen incluidas en las mismas fibras de vidrio 126 relativamente cortas, intermezcladas con el material de resina. La capa base 122 y la capa o capas exteriores 125 se aplican por medio de una técnica de lecho fluidizado u otra técnica conocida y se curan como ya se describió previamente con relación al curado de revestimiento aislante 16. Después de curar, el revestimiento aislante 116, se aplica una fuerza compresora axial a los componentes del disipador en el arreglo 120. El revestimiento 116 tiene un coeficiente de expansión térmica que es mayor al coeficiente de expansión térmica de los componentes en el arreglo 120. Adicionalmente, las hebras de fibra de vidrio 126 colocadas aleatoriamente dentro de las capas 125 proporciona resistencia y rigidez al módulo 100. Haciendo referencia ahora a la Figura 10, el módulo 210 se muestra en la vista superior para revelar mejor otra modalidad de la invención. De acuerdo a la invención, el módulo 210 incluye una capa axial de los MOV 12 y placas de contacto 18 y terminales 14, todo como ya se describió previamente, que se revisten y se mantienen en compresión axial por el revestimiento aislante 211. El revestimiento 211 incluye a los disipadores 22, 25-27, todo como ya se describió. El revestimiento 211 incluye además una pluralidad de segmentos de cinta pre-impregnados 224, 226 alineados axialmente, que se identifican con los segmentos de cinta 24 previamente descritos. En esta modalidad, los bordes laterales de los segmentos de cinta más internos 224 se traslapan de manera que toda la circunferencia del arreglo de componentes eléctricos quede cubierta por una capa 225 de los segmentos de cinta alineados axialmente 224. El módulo 210 incluye además segmentos de cinta 226 que se colocan en ubicaciones predeterminadas alrededor de la capa 225 para proporcionar regiones arqueadas 227 que tienen varios espesores de cinta 224, 226 y otras regiones arqueadas 229 que tienen un solo espesor de cinta 224. Una capa de resina que puede ser idéntica a cualquiera de las capas exteriores antes descritas 25-27 se aplica entre la capa de cinta 225 y los segmentos de cinta 226 y otra capa aplicada sobre el módulo 210 después de que los segmentos de cinta 226 se han aplicado para humedecer completamente todos los segmentos de cinta 224 y 226. Posteriormente, los segmentos de cinta enrollados en espiral 228 se aplican al exterior de los segmentos de cinta 224 y 226 y se aplica la capa resinosa externa final. Después de que el módulo 210 se cura, el módulo 210 incluirá regiones de pared relativamente más débiles 230 que corresponden a las regiones 229 que tienen regiones relativamente delgadas de refuerzo de fibra de vidrio, en comparación con las regiones 227. Como se reconocerá por aquellos expertos en este campo, las regiones de pared relativamente más debilitadas 230 y las regiones 227 pueden tener cualquier número de espesores de segmentos de cinta 224, 226, siempre y cuando las regiones de pared relativamente más débiles 230 tengan menores espesores de cinta 224, 226 que las regiones 227. La modalidad descrita en esta forma tiene aplicación particular en disipadores de carga que tienen un número relativamente mayor de componentes en el arreglo 220 o en donde los MOV son más grandes que los MOV 12 que se acaban de describir, como puede ser el caso con los disipadores de carga que tienen voltajes más altos o clasificaciones nominales mayores que el disipador 60 mostrado en la Figura 8. Mientras que las modalidades preferidas de esta invención se han mostrado y descrito aquellos experimentados en esta técnica podrán hacer modificaciones a las mismas sin apartarse del espíritu de la invención. Como un ejemplo, en lugar de emplear las cintas de fibra de vidrio pre-impregnadas 24, 28 podrán emplearse cintas de hebras de fibra de vidrio impregnadas para proporcionar la resistencia deseada y la rigidez deseada al módulo 10, siempre y cuando las hebras o haces de hebras sean suficientemente humedecidos con cada capa de resina precedente y subsecuente. Además, la invención no requiere del uso de cintas como las cintas 24, 28. En lugar de esto pueden utilizarse hebras paralelas o haces de hebras de fibra de vidrio, que no estén en forma de cinta, totalmente humedecidas e incrustadas dentro de capas resinosas sucesivas. De esta manera, las modalidades ya descritas aquí resultan solo ejemplos y no limitaciones. Son posibles muchas variaciones y modificaciones de la invención dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (24)

1. REIVINDICACIONES; 1. Una subunidad para un disipador de sobrecarga que comprende: una pluralidad de componentes eléctricos apilados en un arreglo axial, el arreglo axial tiene una superficie exterior; y un revestimiento aislante colocado sobre la superficie exterior del arreglo axial, el revestimiento está unido a la superficie exterior del arreglo y aplica al arreglo una fuerza radial dirigida axialmente para mantener los componentes en el arreglo en acoplamiento eléctrico entre sí; el revestimiento tiene un coeficiente de expansión térmica que es mayor al coeficiente de expansión térmica de los componentes eléctricos.
2. 2. La subunidad según la reivindicación 1, en donde el revestimiento comprende una matriz y material de refuerzo, la matriz y el material de refuerzo son esencialmente estables cuando se someten a temperaturas altas y altos voltajes.
3. 3. La subunidad según la reivindicación 2 , en donde la matriz comprende por lo menos una resina de termoendurecimiento.
4. 4. La subunidad según la reivindicación 2, en donde la matriz comprende por lo menos dos resinas de termoendurecimiento en donde las resinas son mutuamente compatibles.
5. 5. La subunidad según la reivindicación 3, en donde las resinas de termoendurecimiento se seleccionan del grupo que consiste de resinas de poliéster, fenólicas y epoxi y tienen una temperatura de curado superior a la temperatura máxima esperada del modo de falla de una subunidad, cuando se utilizan en un disipador de sobrecarga.
6. 6. La subunidad según la reivindicación 2, en donde el material de refuerzo se selecciona del grupo que consiste de vidrio, cerámica, el material de refuerzo es capaz de modificar el coeficiente de expansión térmica del revestimiento.
7. 7. La subunidad según la reivindicación 6, en donde la totalidad o una porción del material de refuerzo es fibra de vidrio en forma de hebras continuas finamente divididas que se extienden a lo largo de toda la longitud del arreglo.
8. 8. La subunidad según la reivindicación 7, en donde por lo menos una capa de matriz se coloca entre las fibras y el arreglo, la matriz proporciona el enlace de las fibras con el arreglo.
9. 9. La subunidad según la reivindicación 8, en donde las fibras están saturadas con resina y se disponen en por lo menos dos grupos paralelos, cada grupo está en forma de una hebra continua de cinta.
10. 10. La subunidad según la reivindicación 8, en donde la cinta comprende resina de etapa B.
11. 11. La subunidad según la reivindicación 6, en donde la totalidad o una porción de las fibras son hebras continuas colocadas en espiral alrededor del arreglo y se extienden a lo largo de la longitud del arreglo.
12. 12. La subunidad según la reivindicación 6, en donde las fibras se mezclan uniformemente con la matriz.
13. 13. La subunidad según la reivindicación 6, en donde el revestimiento comprende secciones exentas de fibra, estas áreas están separadas a intervalos a lo largo de la longitud del arreglo.
14. 14. La subunidad según la reivindicación 6, en donde una porción de las fibras se coloca como uno o más grupos lineales que se extienden a lo largo del arreglo, y otra porción de las fibras se coloca como uno o más grupos que se extienden en espiral a lo largo del arreglo, los grupos en espiral terminan en cada extremo del arreglo con por lo menos cuatro vueltas sobrepuestas, cada uno de los grupos en espiral se coloca sobre los grupos lineales, una capa de una matriz adecuada se coloca entre los grupos lineal y en espiral.
15. 15. La subunidad según la reivindicación 14, en donde los grupos de fibra lineales y los grupos de fibra en espiral se colocan de manera que las secciones sin fibra queden definidas como intervalos a lo largo de la longitud del arreglo.
16. 16. La subunidad según la reivindicación 2, en donde la matriz es una cerámica.
17. 17. La subunidad según la -reivindicación 2, en donde la matriz es un vidrio.
18. 18. La subunidad según la reivindicación 2, en donde la matriz es un caucho de silicón.
19. 19. La subunidad según la reivindicación 2, que comprende además un medio de ventilación.
20. 20. La subunidad según la reivindicación 19, en donde el medio de ventilación comprende regiones de resistencia reducida en el revestimiento.
21. 21. La subunidad según la reivindicación 1, en donde los componentes eléctricos incluyen por lo menos un par de MOV y una oblea conductora colocada entre cada par adyacente de MOV, la oblea tiene superficies superior e inferior acanaladas.
22. 22. Una subunidad para un disipador de sobrecarga que comprende: una pluralidad de componentes eléctricos que incluyen por lo menos un par de MOV, los componentes están apilados en un arreglo axial y tienen una superficie exterior; y un revestimiento aislante que comprende: una primera capa de matriz que comprende una resina de termoendurecimiento seleccionada del grupo que consiste de resinas de poliéster, resinas fenólicas y resinas epoxi y combinaciones compatibles de las mismas, la resina de termoendurecimiento se liga a la superficie exterior; una segunda capa de . matriz que comprende una resina de termoendurecimiento seleccionada del grupo de la primera capa de matriz, la segunda capa de matriz está unida a la primera capa de matriz; una primera capa de fibra que comprende por lo menos cuatro tiras de cinta separadas que se extienden a lo largo del arreglo, cada tira comprende una multiplicidad de fibras saturadas con una resina de poliéster de la etapa B dispuesta en un arreglo en paralelo, las tiras se incrustan en la segunda capa de matriz; una tercera capa de matriz que comprende una resina de termoendurecimiento seleccionada del mismo grupo que las primeras capas de matriz; una segunda capa de fibra que comprende una pluralidad de fibras saturadas con una resina de poliéster de la etapa B y colocadas en un arreglo en paralelo en una segunda tira de cinta, la segunda tira es más angosta que la primera tira y se coloca en espiral alrededor de la superficie exterior, extendiéndose a lo largo del arreglo y terminando en cada extremo del arreglo en por lo menos cuatro vueltas sobrepuestas, la segunda capa de fibra y la tercera capa de matriz están por lo menos parcialmente incrustadas en la segunda capa de matriz; una cuarta capa de matriz de prácticamente la misma composición de resina de termoendurecimiento que la segunda capa de matriz; el revestimiento se aplica a la superficie exterior del arreglo a una temperatura por arriba de la temperatura de operación normal y tiene un coeficiente de expansión térmica que es superior 1 coeficiente de expansión térmica de los componentes eléctricos, mediante lo cual se aplican fuerzas dirigidas en sentido axial y radial al arreglo a temperaturas de operación normales, de manera que los componentes se mantienen en acoplamiento eléctrico y en alineamiento axial entre sí.
23. 23. Una unidad eléctrica que comprende la subunidad de la reivindicación 22 y un alojamiento a prueba de agua formado a partir del revestimiento integrado con el mismo, el alojamiento comprende un núcleo colocado por arriba de la subunidad y una pluralidad de aletas radiales separadas axialmente a lo largo del núcleo.
24. 24. Un método para elaborar una subunidad eléctrica para un disipador de sobrecarga, que comprende los pasos de: precalentar una pluralidad de componentes eléctricos a una temperatura de entre 150°C y 275°C; colocar los componentes precalentados, incluyendo por lo menos un par de MOV y una oblea conductora colocada entre cada par de MOV, en un arreglo axial colocando los componentes en un aditamento para formar una pila que tiene una superficie exterior y un bloque terminal en cada extremo; aplicar fuerza axial a los extremos de la pila suficiente para proporcionar un buen contacto eléctrico entre los componentes; mientras que se mantiene la fuerza axial, aplicar las superficies exteriores de la pila una primer capa de matriz que comprende por lo menos dos materiales dieléctricos mutuamente compatibles que tienen alta estabilidad de voltaje, cada uno de los materiales se selecciona del grupo que consiste de resinas de termoendurecimiento, cerámicas, vidrio caucho de silicón; hacer traslapar la primera capa de matriz con una segunda capa de matriz, la primer capa de matriz es capaz de curar más rápido que la segunda capa de matriz, de manera que la primer capa de matriz queda unida a la superficie exterior del arreglo y mezclada y/o ligada a la segunda capa de matriz, la segunda capa de matriz tiene un exterior relativamente más suave capaz de incrustar por lo menos parcialmente una o más capas de cinta; cubrir substancialmente el exterior de la segunda capa de matriz con una primer capa de cinta que comprende una pluralidad de tiras radialmente separadas de cinta impregnada con resina de etapa B, la cinta comprende una multiplicidad de fibras alineadas en forma lineal, las fibras se seleccionan del grupo que consiste de fibras de vidrio, nylon, rayón y cerámica, cada una de las tiras de cinta se extiende a lo largo de la longitud de la pila, y la separación entre tiras de cinta adyacente es suficiente para permitir la ventilación de la pila durante eventos de ionización cuando se utiliza en un disipador de sobrecargas, la resina de etapa B se selecciona del grupo que consiste de resinas de poliéster, resinas epoxi y resinas fenólicas que tiene estabilidad a alto voltaje; aplicar sobre la segunda capa de matriz y la primera capa de cinta una tercera capa de matriz de por lo menos dos materiales dieléctricos mutuamente compatibles que tienen estabilidad a alto voltaje, cada material se selecciona del grupo que consiste de resinas de termoendurecimiento, cerámicas, vidrio y caucho de silicón, y la tercer capa de matriz forma un exterior suave capaz de incrustar por lo menos parcialmente una o más capas de cinta; aplicar sobre la tercer capa de matriz una segunda capa de cinta que comprende una tira de cinta impregnada con resina de etapa B que tiene una multiplicidad de fibras alineadas en forma lineal, las fibras se seleccionan del grupo que consiste de fibra de vidrio, nylon, rayón y cerámica, la resina de etapa B se selecciona del grupo que consiste de resinas de poliéster, resinas epoxi y resinas fenólicas que tienen alta estabilidad al voltaje, y la segunda tira de cinta se coloca espiralmente alrededor del arreglo y se extiende a lo largo de este, la segunda tira de cinta termina en cada extremo del arreglo o por lo menos cuatro vueltas sobrepuestas; aplicar sobre la tercer capa de matriz y la segunda capa de cinta una cuarta capa de matriz que comprende por lo menos dos materiales dieléctricos mutuamente compatibles que tienen alta estabilidad al voltaje, cada uno de los materiales se selecciona del grupo que consiste de resinas de termoendurecimiento, cerámicas, vidrio y caucho de silicón; curar las capas de matriz y las resinas de capa B por un tiempo suficiente a una temperatura que excede la temperatura máxima esperada del modo de falla de los componentes eléctricos cuando se utilizan en un disipador de sobrecarga; enfriar la subunidad y retirar la fuerza axial desde los extremos de la subunidad.