Un conector de polos para disyuntores en serie.

Un conector de polos para un conjunto de disyuntores en serie montados sobre una barra colectora, fabricado en forma de un elemento conductor de aluminio

(1) que comprende unos terminales conectores (3) y unos nervios de refrigeración (4a) con una longitud (Sa) que están situados en la parte frontal del conector, caracterizado por que tiene unos nervios de refrigeración (4b) adicionales de una longitud (Sb) que constituyen un fragmento del elemento conductor (1) y que están situados en la parte trasera del conector, y la superficie externa del elemento conductor de aluminio (1), junto con los nervios de refrigeración (4a) y (4b), con la excepción de los terminales conductores (3), está cubierta por una capa eléctricamente aislante (5) hecha de un material de poliamida de conductividad térmica superior a 0,2 W/(m·K) y una resistencia dieléctrica de al menos 15 kV/mm, o de un material de poliuretano con una conductividad térmica superior a 0,1 W/(m·K) y una resistencia dieléctrica de al menos 10 kV/mm, que se adhiere con firmeza a la superficie exterior del elemento conductor (1).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12460013.

Solicitante: ABB TECHNOLOGY AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: AFFOLTERNSTRASSE 44 8050 ZURICH SUIZA.

Inventor/es: LUDOWSKI,PAWEL, SCHOLZ,DIRK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > CONEXIONES CONDUCTORAS DE ELECTRICIDAD; ASOCIACION... > Asociaciones estructurales de una pluralidad de elementos... > H01R9/26 (Bloques de conexión de enganche para el montaje uno al lado de otro sobre carril o sobre puente)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > H01H71/00 (Detalles de los interruptores o relés de protección cubiertos por los grupos H01H 73/00 - H01H 83/00)

PDF original: ES-2525035_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Un conector de polos para disyuntores en serie

La invención se refiere a un conector de polos para disyuntores en serie y, en particular, a disyuntores en miniatura (MCB) instalados unos junto a otros sobre una barra colectora. En particular, el conector resulta adecuado para su uso con disyuntores de corriente nominal superior a 50A, utilizados en equipos fotovoltaicos.

Los disyuntores utilizados en equipos fotovoltaicos están expuestos a elevadas temperaturas ambiente durante el funcionamiento y deben ser resistentes a altas temperaturas de hasta 50 grados centígrados. Los disyuntores que protegen un panel fotovoltaico están conectados en series de dos y están situados antes del panel fotovoltaico y después del mismo en el circuito eléctrico. Si se utilizan disyuntores para corrientes nominales de alto nivel, y en particular un disyuntor para una corriente nominal de 125 A, aproximadamente el 50 % del calor generado por el flujo de corriente que atraviesa el mismo se dispersa a través de los conductores conectados a cada disyuntor individual, es decir las conexiones de entrada y de salida. Al eliminar los conductores de entrada situados en la parte superior del disyuntor y reemplazarlos con una sección corta de conductor en forma de un conector eléctrico, se elimina la posibilidad de disipar el calor generado en el disyuntor, lo que resulta en el sobrecalentamiento del disyuntor. En condiciones de temperatura ambiente elevada que se producen en las áreas de aplicación de los equipos fotovoltaicos, la mayor cantidad de calor generado en los disyuntores a menudo produce un considerable aumento de temperatura en la caja en la cual se han instalado, y consecuentemente un incendio. El propósito de la invención es diseñar un nuevo conector que, además de la capacidad de conducir una corriente de intensidad superior a 50 A, y especialmente una corriente de 125 A, sea capaz de disipar el calor generado por el flujo de corriente a través del conector y parte del calor generado por el flujo de corriente a través de dos MCBs conectados en serie.

En la actualidad, en el mercado existe un conector comercializado por ABB con el número de catálogo 2CCS800900R0411, EAN N2 7612271211295 marcado como S802-LINK50. El conector es una placa rectangular de cobre que está provista de dos terminales conductores planos que sobresalen por encima de la placa, que están situados a lo largo del eje más largo de la placa o en paralelo a dicho eje, dependiendo la distancia entre los terminales conductores del tipo de disyuntores que han de conectarse eléctricamente por parejas entre sí, y correspondiéndose con la distancia entre los terminales de disyuntor situados en los agujeros para cable de cada pareja de MCBs conectados en serie y situados en una barra colectora común. Los terminales del conector, tras su colocación en el agujero para cable del disyuntor, se conectan con los terminales del disyuntor mediante pernos a presión o tornillos prisioneros. La placa de cobre que sobresale por encima de los orificios de los disyuntores interconectados se cubre con una cubierta aislante que cubre los agujeros para cable de los disyuntores conectados. La cubierta está fabricada con plástico y su función es aislar eléctricamente los conectores de disyuntor. El conector S802-LINK50 permite el flujo de una corriente máxima de 50A, que está limitada por la capacidad del conector para disipar calor.

En su catálogo de materiales, Schneider Electric describe un conector utilizado para conectar dos disyuntores en serie, y en particular disyuntores de sobrecarga. El conector consiste en una placa conductora rectangular, provista de un rebaje rectangular, situado centralmente en el plano de la placa en uno de los lados más largos de la placa, cuya profundidad depende del nivel de localización del terminal de disyuntor en el agujero para cable del disyuntor. Unos elementos de la placa conductora situados a ambos lados del rebaje son paralelos entre sí y conforman los terminales del conector que están conectados con los terminales del disyuntor, una vez que los terminales se han colocado en los agujeros para cable de los disyuntores a conectar entre sí. Cada terminal tiene una abertura para un tornillo o perno que fija la placa conductora a los terminales del disyuntor. Un radiador de metal en forma de una placa con nervios sobresalientes paralelos entre sí y situados en una de las superficies planas de la placa, cuyos nervios están agrupados en los lados de la placa a la izquierda y a la derecha, está sujeto a una de las superficies planas de la placa. La superficie central de la placa entre los nervios de la izquierda y de la derecha presenta unas aberturas adecuadas para colocar en las mismas unos pernos o tornillos que fijen el radiador a la superficie de la placa conductora del conector. Los terminales del conector están situados en los agujeros para cable del disyuntor de tal modo que los nervios del radiador estén situados en la parte superior e inferior del disyuntor, en el mismo lado que la palanca utilizada para cambiar el estado operativo del disyuntor. Una desventaja de este conector es la falta de aislamiento eléctrico, que precisa el uso en el conector de una cubierta adicional fabricada con un material aislante, lo que empeora la capacidad del dispositivo para disipar el calor.

El conector de polos para disyuntores en serie montados en una barra colectora está fabricado en forma de un elemento conductor de aluminio que comprende unos terminales conectores, y unos nervios de refrigeración con una longitud "Sa" que están situados en la parte frontal del conector. El conector de acuerdo con la invención está caracterizado por que tiene unos nervios de refrigeración adicionales de una longitud "Sb" que constituyen un fragmento del elemento conductor, que están situados en la parte trasera del conector. La superficie externa del elemento conductor de aluminio, junto con los nervios de refrigeración, con la excepción de los terminales conductores, está cubierta por una capa eléctricamente aislante fabricada con un material de poliamida de conductividad térmica superior a 0,2 W/(m-K) y una resistencia dieléctrica de al menos 15 kV/mm, o con un material de poliuretano con una conductividad térmica superior a 0,1 W/(m-K) y una resistencia dieléctrica de al menos 10 kV/mm, que se adhiera con firmeza a la superficie exterior del elemento conductor.

Preferiblemente, unos nervios de refrigeración con una longitud "Sb" están agrupados por parejas, dentro de las cuales está formado un espacio libre para permitir la salida de gases de escape desde los disyuntores individuales, tras la instalación de los conectores en el conjunto de disyuntores.

Preferiblemente, los nervios de refrigeración tienen la forma de unas placas verticales situadas paralelas entre sí, y su altura "H" es superior a la longitud "Sa" y a la longitud "Sb", y la longitud de los nervios en la parte delantera del conector es superior a la longitud de los nervios en la parte trasera del conector.

Preferiblemente, un bastidor que comprende un escudo transversal y constituye una parte integral del elemento conductor está conectado a los extremos de los nervios extremos situados en la parte delantera del conector, en el lado en el cual están situados los terminales conductores. El escudo está conectado con la pared inferior que conecta los nervios de la parte inferior del conector. La parte inferior del escudo tiene la forma de semicírculos conectados entre sí.

Preferiblemente, existen tres bocas situadas en los semicírculos del escudo.

Alternativamente, los nervios de refrigeración de la longitud mayor Sa están fabricados con elementos irregulares cuyo contorno, en el lado delantero del conector, tienen una forma similar a la sección transversal de las paredes de una copa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un conector de polos para un conjunto de disyuntores en serie montados sobre una barra colectora, fabricado en forma de un elemento conductor de aluminio (1) que comprende unos terminales conectores (3) y unos nervios de refrigeración (4a) con una longitud (Sa) que están situados en la parte frontal del conector, caracterizado por que tiene unos nervios de refrigeración (4b) adicionales de una longitud (Sb) que constituyen un fragmento del elemento conductor (1) y que están situados en la parte trasera del conector, y la superficie externa del elemento conductor de aluminio (1), junto con los nervios de refrigeración (4a) y (4b), con la excepción de los terminales conductores (3), está cubierta por una capa eléctricamente aislante (5) hecha de un material de poliamida de conductividad térmica superior a 0,2 W/(m-K) y una resistencia dieléctrica de al menos 15 kV/mm, o de un material de poliuretano con una conductividad térmica superior a 0,1 W/(m-K) y una resistencia dieléctrica de al menos 10 kV/mm, que se adhiere con firmeza a la superficie exterior del elemento conductor (1).

2. Un conector de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los nervios de refrigeración (4b) con una longitud (Sb) están agrupados por parejas, entre las cuales está formado un espacio libre (6) para permitir la salida de gases de escape desde los disyuntores individuales, tras haber sido instalados los conectores sobre el conjunto de disyuntores.

3. Un conector de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los nervios (4a) y (4b) tienen la forma de nervios verticales situados paralelos entre sí, y su altura (H) es superior a la longitud (Sa) de los nervios (4a), y superior a la longitud (Sb) de los nervios (4b), y la longitud de los nervios (Sa) en la parte frontal del conector es superior a la longitud (Sb) de los nervios en la parte trasera del conector.

4. Un conector de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que a los extremos de los nervios extremos (4a), en el lado en el que están situados los terminales (3), está conectado un bastidor (4c) que comprende un escudo transversal (7) que constituye una parte integral del elemento conductor (1), conectado a la pared inferior (8) que conecta los nervios (4a) en la parte inferior del conector, y la parte inferior del escudo (7) tiene la forma de unos semicírculos interconectados (9).

5. Un conector de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que existen unas bocas (10) situadas en los

semicírculos (9).

6. Un conector de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los nervios de refrigeración (4a) de la longitud mayor (Sa) están fabricados con elementos irregulares cuyo contorno, en el lado delantero del conector, tiene una forma similar a la sección transversal de las paredes de una copa (11) cuya parte inferior está rodeada, en el exterior de la copa, por unos fragmentos de las paredes inferiores paralelas (12) de la copa, un tabique longitudinal (13) está situado en el eje longitudinal de la copa, y en la parte superior de la copa entre el tabique (13) y las paredes de la copa (11) están situados unos tabiques laterales (14), estando situada la parte inferior de la copa (11) en el mismo lado que los terminales (3) del elemento conductor (1), o en el otro lado.

7. Un conjunto de conectores para montar sobre una barra colectora, que comprende al menos una pareja de disyuntores (20) eléctricamente conectados entre sí por medio de un conector para disyuntores en serie, en el cual los disyuntores individuales (20) tienen agujeros para cable en los cuales se sitúan unos terminales para conectar con el conector, y cada disyuntor tiene un lado frontal con un interruptor de estado "CONECTADO" / "DESCONECTADO" (22), y un lado trasero situado en paralelo al lado frontal, caracterizado por que el conector está fabricado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, y el lado trasero del conector que comprende los nervios de refrigeración (4b) está situado en el lado trasero de los disyuntores y tiene unos espacios libres (6) entre los nervios (4b), ideados para permitir que los gases escapen de los disyuntores si se produce un cortocircuito en los disyuntores.