1. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos (11) de alta tensión que está configurado para poder introducirse,

al menos parcialmente, en unos conectores hembra (13) de los citados equipos eléctricos (11) de alta tensión, comprendiendo el dispositivo de acoplamiento (3) una envolvente aislante (1) que se acopla de forma estanca en los conectores hembra (13) y en cuyo interior se alojan unos elementos conductores (10), estando la superficie exterior de la envolvente aislante (1) parcialmente recubierta con una capa conductora (2) que queda fuera de los conectores hembra (13), caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento (3) comprende al menos un elemento elástico (4), independiente a la envolvente aislante (1), que está configurado para poder acoplarse por deformación elástica exteriormente a la envolvente aislante (1) incluso cuando el dispositivo de acoplamiento (3) está introducido en los conectores hembra (13), realizándose el acoplamiento sobre la envolventeaislante (1) según una dirección ortogonal al eje de simetría del dispositivo de acoplamiento (3) y de tal forma que el elemento elástico (4) quede en contacto directo con la capa conductora (2), y porque el elemento elástico (4) comprende medios de captación de magnitudes eléctricas de los equipos eléctricos (11).

2. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 1, caracterizado porque el elemento elástico (4) se encuentra circundando la capa conductora (2).

3. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 1, caracterizado porque el elemento elástico (4) se encuentra circundando parcialmente la capa conductora (2).

4. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 3, caracterizado porque el elemento elástico (4) está constituido por un anillo conductor abierto.

5. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 2 ó 4, caracterizado porque los medios de captación de magnitudes eléctricas comprenden un sensor de tensión capacitivo.

6. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 2, caracterizado porque los medios de captación de magnitudes eléctricas comprenden un sensor de intensidad inductivo.

7. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 6, caracterizado porque el sensor de intensidad inductivo está constituido por una bobina Rogowski.

8. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 6, caracterizado porque el sensor de intensidad inductivo está constituido por un arrollamiento sobre un núcleo magnético.

9. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el elemento elástico (4) comprende al menos elemento de empalme por enchufe (5).

10. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 9, caracterizado porque el elemento de empalme por enchufe (5) se puede unir mediante al menos un elemento de empalme antagonista (6) con al menos un equipo de medida.

11. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 0, caracterizado porque el elemento de empalme antagonista (6) comprende un capuchón (7) que permite una unión por enchufe (9) estanca al polvo.

12. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos un elemento de protección (8) que protege y envuelve al menos parcialmente el elemento elástico (4) y la capa conductora (2).

13. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque el elemento de protección (8) comprende un orificio de paso del capuchón (7)

Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión.

Objeto de la invención

La presente invención trata sobre un dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión que comprende medios de captación de magnitudes eléctricas, como por ejemplo medios de obtención de señales de tensión e intensidad, así como para la obtención de la energía necesaria para la alimentación de circuitos electrónicos asociados a los equipos eléctricos instalados.

Antecedentes de la invención

Como ya es conocido, la unión entre equipos eléctricos o celdas de alta tensión modulares generalmente se realiza mediante conexiones aisladas.

En este sentido, la unión de los equipos eléctricos de alta tensión se realiza por medio de un dispositivo de acoplamiento o conjunto de unión que comprende una pieza o envolvente aislante, generalmente de revolución, y en cuyo interior se encuentran los elementos conductores. En esta clase de uniones, los extremos de la pieza aislante penetran en sendos conectores hembras montados en los equipos eléctricos a conectar, sellando eléctricamente la unión. Ejemplos de esta clase de sistemas de acoplamiento se describen por ejemplo en las siguientes Patentes: EP 0 520 933, WO 02/087042, WO 02/35668, EP 0 891 013 y DE 10119183.

En otros sistemas de acoplamiento, la pieza aislante no penetra en las piezas dispuestas en los equipos a unir eléctricamente. Ejemplos de estos diseños se recogen en las Patentes Europeas 1 294 064 y 0 199 208. En estos casos, y con objeto de asegurar el sellado desde el punto de vista eléctrico, se pueden emplear anillos de compresión, tal y como se observa en la Patente Europea 1 294 064, o también se puede sujetar la pieza aislante contra las paredes exteriores de los equipos eléctricos mediante bridas, tal y como se observa en la Patente ES2258230.

En estos sistemas de acoplamiento, y al objeto de controlar la distribución del campo eléctrico en todas las circunstancias de limpieza y humedad, la superficie del dispositivo de acoplamiento que queda expuesta entre los dos equipos de alta tensión se referencia al potencial de tierra, para lo cuál dicha superficie exterior debe ser conductora o semiconductora. Para ello, habitualmente, se utilizan pinturas semiconductoras o bien materiales semiconductores inyectados sobre la pieza o envolvente aislante.

Al objeto de proporcionar el potencial de tierra a dicha superficie semiconductora se utilizan por ejemplo resortes helicoidales que, por un extremo, se fijan o conectan a la envolvente metálica del equipo eléctrico de alta tensión, que se encuentra puesta a tierra, y por el otro están en contacto con la capa semiconductora del dispositivo de acoplamiento.

Por otra parte, la necesidad de monitorización y automatización de las instalaciones eléctricas hacen necesaria la colocación en los equipos eléctricos de los correspondientes medios captadores de magnitudes eléctricas, tales como la tensión y la intensidad que, en el caso de los sistemas de acoplamiento entre celdas de alta tensión, supone una dificultad añadida ya que obliga a introducir modificaciones en las celdas de alta tensión para poder realizar las medidas necesarias.

Estas medidas conocidas tienen el inconveniente de que hay que instalar componentes adicionales con una necesidad de espacio no despreciable, lo que entre otras cosas ocasiona costes. Además, para el cableado de los sensores son necesarias obturaciones adicionales para la conducción del cableado fuera de la instalación. Por otro lado, en el caso de equipos eléctricos aislados en gas, para realizar una sustitución de los sensores es necesaria la intervención del recinto de gas.

En cuanto a la determinación de la presencia de tensión en las barras del circuito principal de un conjunto de celdas de alta tensión se puede solucionar mediante la utilización de dispositivos para conexiones aisladas como los recogidos en la solicitud Internacional WO 02/35668 pero, el problema estriba en que no siempre las celdas de alta tensión se instalan con unos conectores hembra en el lateral libre que permitan la utilización del dispositivo descrito en la mencionada solicitud de patente y, en cualquier caso, en el extremo del conjunto de celdas no se puede realizar la medida de intensidad del circuito.

Se pueden citar por tanto, algunos ejemplos de Patente en donde se pretenden resolver los inconvenientes anteriormente citados. Por ejemplo, en la Patente ES2222809 se define un sistema de acoplamiento de conexión aislada entre equipos eléctricos de alta tensión que como principal característica incorpora un dispositivo de protección circundando o envolviendo al conector o conjunto de unión. Este dispositivo de protección consistente en un anillo metálico, además de dotar al conector de protección mecánica, puede incorporar sensores que permiten obtener valores de diversas magnitudes eléctricas, tensión e intensidad. Dicho anillo metálico de protección trata sobre un anillo rígido y cerrado, lo cual supone que su instalación/desinstalación alrededor del conector se debe realizar a presión, por lo que en el caso de necesitar sustituir dicho anillo, supone el inconveniente de que es necesaria la separación de los equipos eléctricos anteriormente unidos, dificultando las labores de mantenimiento e incrementando el tiempo necesario para su sustitución.

Como otro ejemplo, la Patente ES2258230 trata sobre un manguito de unión para acoplamiento entre barras colectoras en una instalación de conmutación con aislamiento en gas. Este manguito esta constituido por un material aislante elástico, cuya superficie exterior es conductora y esta puesta a tierra, estando su superficie interior al potencial de las barras colectoras. Asimismo, el manguito de unión presenta un electrodo de acoplamiento incrustado en el material aislante, por el cual se permite la conexión mediante una clavija de enchufe con un aparato de medida exterior. Esta forma de extracción de señales de medida a través de dicho electrodo de acoplamiento incrustado, supone el inconveniente de que en caso de tener un defecto en dicho electrodo, es necesaria la sustitución del manguito o sistema de acoplamiento por completo, dificultando las labores de mantenimiento, incrementando el tiempo necesario para su sustitución e incluyendo un coste adicional. En este caso, al igual que en el ejemplo anterior, para la realización de la sustitución del manguito es necesaria la separación de los equipos eléctricos de alta tensión, con los inconvenientes que ello supone, como por ejemplo el desplazamiento de dichos equipos eléctricos pesados en espacios reducidos, la necesidad de volver a realizar nuevos cableados, etc.

Asimismo, el electrodo de acoplamiento se dispone incrustado en el material aislante y separado por tanto, mediante una capa delgada de material aislante, de la superficie exterior puesta a tierra de dicho material aislante para posibilitar la obtención de la señal de tensión. Dado que el manguito donde se encuentra embebido el electrodo esta constituido por un material elástico, dicho manguito puede sufrir deformaciones a la hora de su montaje entre equipos eléctricos, y por tanto el electrodo puede desalinearse tangencialmente respecto de la superficie interior del manguito y en consecuencia, provocar un campo eléctrico no uniforme entre el electrodo y dicha superficie interior del manguito, con lo cual la capacidad fluctúa y por tanto la tensión obtenida no es constante.

Descripción de la invención

El dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión objeto de la invención permite resolver todas las problemáticas mencionadas anteriormente, estando configurado para poder introducirse, al menos parcialmente, en unos conectores hembra de los equipos eléctricos. El dispositivo comprende una envolvente aislante, cuyos extremos se acoplan de forma estanca en los citados conectores hembra y en cuyo interior se alojan unos elementos conductores. El dispositivo incorpora una capa conductora (o semiconductora) en la superficie exterior de la envolvente aislante, quedando dicha capa, al menos parcialmente, fuera de los conectores hembra cuando el dispositivo se encuentra acoplado en los conectores hembra. Este dispositivo permite realizar el acoplamiento directo entre los diferentes equipos eléctricos como pueden ser la unión celda-celda, la unión celda-transformador de distribución, etc.

El dispositivo de acoplamiento objeto de la invención comprende al menos un elemento elástico, independiente a la envolvente aislante, que esta configurado para poder acoplarse...

1. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos (11) de alta tensión que esta configurado para poder introducirse, al menos parcialmente, en unos conectores hembra (13) de los citados equipos eléctricos (11) de alta tensión, comprendiendo el dispositivo de acoplamiento (3) una envolvente aislante (1) que se acopla de forma estanca en los conectores hembra (13) y en cuyo interior se alojan unos elementos conductores (10), estando la superficie exterior de la envolvente aislante (1) parcialmente recubierta con una capa conductora (2) que queda fuera de los conectores hembra (13), caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento (3) comprende al menos un elemento elástico (4), independiente a la envolvente aislante (1), que esta configurado para poder acoplarse por deformación elástica exteriormente a la envolvente aislante (1) incluso cuando el dispositivo de acoplamiento (3) está introducido en los conectores hembra (13), realizándose el acoplamiento sobre la envolvente aislante (1) según una dirección ortogonal al eje de simetría del dispositivo de acoplamiento (3) y de tal forma que el elemento elástico (4) quede en contacto directo con la capa conductora (2), y porque el elemento elástico (4) comprende medios de captación de magnitudes eléctricas de los equipos eléctricos (11).

2. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 1, caracterizado porque el elemento elástico (4) se encuentra circundando la capa conductora (2).

3. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 1, caracterizado porque el elemento elástico (4) se encuentra circundando parcialmente la capa conductora (2).

4. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 3, caracterizado porque el elemento elástico (4) está constituido por un anillo conductor abierto.

5. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 2 o 4, caracterizado porque los medios de captación de magnitudes eléctricas comprenden un sensor de tensión capacitivo.

6. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 2, caracterizado porque los medios de captación de magnitudes eléctricas comprenden un sensor de intensidad inductivo.

7. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 6, caracterizado porque el sensor de intensidad inductivo está constituido por una bobina Rogowski.

8. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 6, caracterizado porque el sensor de intensidad inductivo está constituido por un arrollamiento sobre un núcleo magnético.

9. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 5 o 6, caracterizado porque el elemento elástico (4) comprende al menos un elemento de empalme por enchufe (5).

10. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 9, caracterizado porque el elemento de empalme por enchufe (5) se puede unir mediante al menos un elemento de empalme antagonista (6) con al menos un equipo de medida.

11. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de empalme antagonista (6) comprende un capuchón (7) que permite una unión por enchufe (9) estanca al polvo.

12. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos un elemento de protección (8) que protege y envuelve al menos parcialmente el elemento elástico (4) y la capa conductora (2).

13. Dispositivo de acoplamiento entre equipos eléctricos de alta tensión según reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque el elemento de protección (8) comprende un orificio de paso del capuchón (7).