Tubo de conmutación de vacío.

Tubo de conmutación de vacío (1) con una carcasa, que presenta dos zonas de carcasa de material aislante

(16, 17) dispuestas y configuradas simétricamente con respecto a un plano medio (S), en el que cada una de las dos zonas de la carcasa de material aislante (16, 17) comprende varias partes de la carcasa de material aislante (9, 10, 11, 12, 13, 14), caracterizado porque la parte de la carcasa de material aislante (9, 12) dispuesta más alejada del plano medio (S) de cada zona de la carcasa de material aislante (16, 17) presenta una longitud (L1), que es mayor que la longitud (L2, L3) de las otras partes de la carcasa de material aislante (10, 11, 13, 14).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/058632.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: RENZ,ROMAN, SCHÜMANN,ULF.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Interruptores para alta tensión o fuertes corrientes... > H01H33/662 (Envolturas o pantallas de protección)

PDF original: ES-2545396_T3.pdf

 

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Tubo de conmutación de vacío.

Fragmento de la descripción:

Tubo de conmutación de vacío La invención se refiere a un tubo de conmutación de vacío con una carcasa, que presenta dos zonas de carcasa de material aislante dispuestas y configuradas simétricas con relación a un plano medio, en el que cada una de las dos zonas de la carcasa de material aislante comprende varias partes de la carcasa de material aislante.

Un tubo de conmutación de vacío de este tipo se conoce a partir del documento DE 10029763B4. El circuito de vacío publicado allí presenta una carcasa, que presenta dos zonas de carcasa de material aislante dispuestas y configuradas simétricamente con respecto a un plano medio, Cada una de las dos zonas de carcasa de material aislante comprende en este caso varias partes de carcasa de material aislante, en el caso del documento DE 10029763B4 están previstas dos partes de carcasa de material aislante en forma de cilindros de cerámica para cada una de las dos zonas de la carcasa de material aislante. La longitud de las dos partes de la carcasa de material aislante individuales está determinada en este caso por una carga dieléctrica máxima del tubo de conmutación de vacío de acuerdo con la tensión del dimensionado, para la que está diseñado el tubo de conmutación de vacío así como en función de la geometría interna del tubo de conmutación de vacío y de acoplamientos capacitivos en particularidades externas, por ejemplo una carcasa puesta a tierra de un conmutador de potencia, en la que se utiliza el tubo de conmutación de vacío. La longitud de las partes individuales de la carcasa de material aislante está dimensionada en este caso de tal forma que el tubo de conmutación de vacío presenta la resistencia necesaria al impacto.

El cometido de la presente invención es desarrollar un tubo de conmutación de vacío del tipo mencionado al principio, que presenta con una resistencia dieléctrica alta un tipo de construcción compacto.

De acuerdo con la invención, esto se soluciona en un tubo de conmutación de vacío del tipo mencionado al principio porque la parte de la carcasa de material aislante dispuesta más alejada del centro de cada zona de la carcasa de material aislante presenta una longitud, que es mayor que la longitud de las otras partes de la carcasa de material aislante.

Una longitud mayor de las partes de la caraca de material aislante dispuestas más alejadas del plano medio de cada zona de la carcasa de material aislante del tubo de conmutación de vacío es ventajosa porque una distribución del potencial que se ajusta a través del tubo de conmutación de vacío en dirección axial no se distribuye linealmente según la experiencia sobre el tubo de conmutación de vacío, sino que las partes de la carcasa de material aislante dispuestas más alejadas del plano medio experimentan la máxima solicitación. Esto se debe a que las diferencias de potencial por cada parte de la carcasa de material aislante se incrementan constantemente desde un extremo del tubo de conmutación de vacío hacia el otro extremo del tubo de conmutación de vacío, de manera que la última parte de la carcasa de material aislante experimenta la carga máxima. En sistemas de corriente alterna se modifica, además, la polaridad de los potenciales que se aplican en el tubo, de manera que las dos partes de la carcasa de material aislante dispuestas más alejadas del plano medio del tubo de conmutación de vacío experimentan alternando las cargas máximas. La longitud de estas partes de la carcasa de material aislante dispuestas más alejadas del plano medio se determina, por lo tanto, a partir de la resistencia dieléctrica necesaria o bien de la resistencia a la descarga, para la que debe ser adecuado el tubo de conmutación de vacío. Otras partes de la carcasa de material aislante, que presentan una distancia más reducida con respecto al plano medio del tubo de conmutación de vacío, experimentan una carga dieléctrica más reducida y, por consiguiente, pueden presentar una longitud más reducida, de modo que con un tubo de conmutación de vacío configurado de esta manera se posibilita una estructura compacta con una resistencia dieléctrica alta constante del tubo de conmutación de vacío. Plano medio en el sentido de la presente invención es en este caso un plano que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal del tubo de conmutación de vacío, con relación al cual está configurada esencialmente simétrica la carcasa del tubo de conmutación de vacío, presentando la carcasa, además de las partes de la carcasa de material aislante, unas partes de tapa metálicas en forma conocida para tubos de conmutación de vacío, a través de las cuales se extienden conexiones de contacto para contacto fijo y contacto móvil del tubo de conmutación de vacío de forma hermética al vacío hasta el interior del tubo de conmutación de vacío. Las partes de la carcasa de material aislante están configuradas de manera más ventajosa en forma de cilindros de cerámica.

En una forma de realización ventajosa de la invención, las otras partes de la carcasa de material aislante presentan una longitud decreciente a medida que se reduce la distancia desde el plano medio. Una reducción de este tipo de la longitud de las otras partes de la carcasa de material aislante conduce de manera sencilla a otra forma de construcción compacta del tubo de conmutación de vacío con una resistencia dieléctrica alta, porque las cargas dieléctricas se reducen a medid que disminuye la distancia con respecto al plano medio del tubo de conmutación de vacío, de modo que se reducen de la misma manera los requerimientos planteados a la longitud de las partes de la carcasa de material aislante.

En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención, las longitudes de las otras partes de la carcasa de material aislante se calculan a partir de la longitud de la parte de la carcasa de material aislante 2 5

dispuesta más alejada de acuerdo con L (x) p (x) · LN

(2x - 1) con p (x)

(2N - 1)

y N = número total de las partes de la carcasa de material aislante del tubo de conmutación de vacío N y x = N, N - 1 + 1.

Una regulación de este tipo de la longitud de la otra carcasa de material aislante por medio del cálculo a partir de la longitud de la parte de la carcasa de material aislante dispuesta más alejada se ha revelado en una pluralidad de experimentos y ensayos como la mejor regulación posible de la longitud de las otras partes de la carcasa de material aislante en función de la longitud de la parte de la carcasa de material aislante dispuesta más alejada, con la que se cumplen de la mejor manera posible los requerimientos planteados a la resistencia dieléctrica y a la compacidad del tubo de conmutación de vacío.

En otra configuración de la invención, entre las partes de la carcasa de material aislante están fijadas pantallas de vapor y/o elementos de control del campo. Por medio de tales pantallas de vapor y elementos de control del campo, que están fijados entre las partes de la carcasa de material aislante y están dispuestos en el interior del tubo de conmutación de vacío, se garantiza de manera sencilla un blindaje de las partes de la carcasa de material aislante contra evaporación a través de vapores metálicos que se producen durante el proceso de conmutación.

En otra forma de realización preferida de la invención, entre las zonas de la carcasa de material aislante está prevista una parte metálica de la carcasa. Una parte metálica de la carcasa de este tipo es igualmente ventajosa para una elevación de la resistencia a la descarga de un tubo de conmutación de vacío.

La invención se explica en detalle a continuación con la ayuda de un ejemplo de realización con referencia al dibujo, cuya figura única muestra una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Tubo de conmutación de vacío (1) con una carcasa, que presenta dos zonas de carcasa de material aislante (16, 17) dispuestas y configuradas simétricamente con respecto a un plano medio (S) , en el que cada una de las dos zonas de la carcasa de material aislante (16, 17) comprende varias partes de la carcasa de material aislante (9, 10, 11, 12, 13, 14) , caracterizado porque la parte de la carcasa de material aislante (9, 12) dispuesta más alejada del plano medio (S) de cada zona de la carcasa de material aislante (16, 17) presenta una longitud (L1) , que es mayor que la longitud (L2, L3) de las otras partes de la carcasa de material aislante (10, 11, 13, 14) .

2. Tubo de conmutación de vacío (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las otras partes de la carcasa de material aislante (10, 11, 13, 14) a distancia creciente del plano medio (S) presentan una longitud decreciente (L2, L3) .

3. Tubo de conmutación de vacío (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las longitudes de las otras partes de la carcasa de material aislante (10, 11, 13, 14) se calculan a partir de la longitud de la parte de la carcasa de material aislante (9, 12) dispuesta más alejada de acuerdo con L (x) p (x) · LN

(2x - 1) con p (x) (2N - 1)

y N = número total de las partes de la carcasa de material aislante del tubo de conmutación de vacío N

y x = N, N - 1 + 1. 2

4. Tubo de conmutación de vacío de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque entre las partes de la carcasa de material aislante (9, 10, 11, 12, 13, 14) están fijadas pantallas de vapor (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25) y/o elementos de control de campo (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25) .

5. Tubo de conmutación de vacío de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre las zonas de la carcasa de material aislante (16, 17) está prevista una parte metálica de la carcasa (15) .