CONDENSADOR DE POTENCIA CON DISPOSITIVO DE DESCONEXION.

Condensador de potencia dentro de un cuerpo exterior estanco (32),

que comprende un bobinado (1) cilíndrico axial de condensador que presenta:

- por lo menos un primer arrollamiento (2) cilíndrico axial de una primera y de una segunda armaduras separadas por una capa de aislante,

- un primera (3) y una segunda (4) caras extremas de conexión opuestas,

- una cara lateral cilíndrica (5),

- una primera (6) y una segunda (7) capas conductoras de conexión, soportadas respectivamente por la primera (3) y por la segunda (4) caras extremas de conexión, conectadas respectivamente a la primera armadura y a la segunda armadura del primer arrollamiento (2), y conectadas eléctricamente a un primer (8) y a otro (9) conductores de salida respectivamente,

- un paso (10) axial cilíndrico previsto en el centro del bobinado (1) para el paso de por lo menos el primer conductor de salida (8),

- un dispositivo de desconexión dispuesto según la primera cara extrema de conexión (3),

caracterizado porque el dispositivo de desconexión comprende:

- en una cara situada enfrente de la primera cara extrema de conexión (3), una zona deformable (31) de pared del cuerpo exterior, que es deformable axialmente según el eje de arrollamiento,

- un seccionador interior (11), solidario de una parte (33) de la zona deformable (31) de pared, y acoplado con por lo menos un tramo seccionable (12) de por lo menos el primer conductor de salida (8) para seccionarlo mediante un desplazamiento axial del seccionador interior (11) con la zona deformable (31) de pared del cuerpo hacia el exterior

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06356012.

Solicitante: PERFATECH.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: PAE DES GLAISINS 7 RUE DES BOUVIERES,74940 ANNECY LE VIEUX.

Inventor/es: MASSET, DANIEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 10 de Febrero de 2006.

Fecha Concesión Europea: 27 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01G2/14 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01G CONDENSADORES; CONDENSADORES, RECTIFICADORES, DETECTORES, CONMUTADORES O DISPOSITIVOS FOTOSENSIBLES O SENSIBLES A LA TEMPERATURA, DEL TIPO ELECTROLITICO (empleo de materiales especificados por sus propiedades dieléctricas H01B 3/00; condensadores con una barrera de potencial o una barrera de superficie H01L 29/00). › H01G 2/00 Detalles de capacitadores no cubiertos unicamente por uno de los grupos H01G 4/00 - H01G 11/00. › Protección contra la sobrecarga eléctrica o térmica (por enfriamiento H01G 2/08).

Clasificación PCT:

  • H01G2/18 H01G 2/00 […] › con contactos de ruptura.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

CONDENSADOR DE POTENCIA CON DISPOSITIVO DE DESCONEXION.

Fragmento de la descripción:

Condensador de potencia con dispositivo de desconexión.

La presente invención se refiere a condensadores de potencia tales como los usados generalmente para la corrección del factor de potencia en la distribución eléctrica de baja tensión.

Se conocen condensadores de potencia de este tipo constituidos por uno o varios elementos de condensador, comprendiendo cada elemento un arrollamiento cilíndrico de capas aislantes y de capas conductoras de la electricidad que forman un primer y un segundo electrodos o armaduras de tipo autocicatrizante aisladas entre sí. En la práctica, un elemento de condensador se realiza mediante el arrollamiento de películas plásticas dieléctricas metalizadas y el condensador consiste en un montaje de elementos bobinados, conectados según una disposición en serie y/o paralela en función de la potencia y de la tensión deseadas.

El condensador se denomina de tipo autocicatrizante cuando la presencia de defectos menores en la película dieléctrica provoca una rotura localizada que conduce a la evaporación de los electrodos en la proximidad del defecto, sin dañar las partes adyacentes de la película. Cuando tienen lugar solicitaciones anormales, en particular una sobretensión o un aumento de la temperatura, una rotura de la película dieléctrica puede resultar no autocicatrizante, es decir, demasiado importante para permitir la autocicatrización del condensador. El aumento resultante de la corriente que atraviesa el elemento provoca un aumento de la temperatura en la proximidad del defecto y una producción de gases de descomposición de la película plástica dieléctrica. Al estar el elemento dispuesto en general dentro de una caja estanca, la caja puede explotar por el efecto de la presión producida por los gases.

Para evitar los riesgos de explosión, ya se han propuesto varias soluciones.

Una primera solución consiste en introducir el condensador dentro de una caja metálica estanca de la cual una parte de la pared externa puede deformarse y provocar el arrancado de conexiones que conectan el condensador a la red eléctrica. En la caja, el condensador puede estar sumergido ventajosamente en aceite dieléctrico, lo que evita los nuevos cebados y las explosiones. Sin embargo, se requiere utilizar grandes cantidades de aceite, lo que aumenta los riesgos de incendio. Con o sin aceite dieléctrico, dicha solución adolece del inconveniente de una gran dificultad de montaje debido a la necesidad de estanqueidad con, además, la presencia eventual de un líquido.

Los documentos EP-A-0 356 348 y EP-A-0 530 115 describen otra solución en la que cada elemento de condensador está alojado en la cavidad interior de una caja rígida delimitada por una pared periférica estanca realizada en una resina dieléctrica, y comprende una membrana intermedia, deformable, dispuesta en la proximidad inmediata de una cara extrema de un elemento de arrollamiento cilíndrico axial de dos electrodos de tipo autocicatrizante aislados entre sí. La membrana deformable intermedia, cuya periferia es solidarizada de manera estanca con la pared periférica, puede deformarse y desplazarse axialmente bajo la acción de la presión de los gases producidos por la descomposición de una parte del elemento de arrollamiento cilíndrico en caso de una rotura no autocicatrizante. Un primer conductor de entrada comprende una parte radial conectada eléctricamente al primer electrodo, según la primera cara extrema del arrollamiento cilíndrico, y que se conecta a una segunda parte axial tensada entre un punto fijo solidario del arrollamiento cilíndrico y la zona central de la membrana deformable. En caso de rotura no autocicatrizante, la membrana deformable ejerce una tracción axial sobre la segunda parte axial rompible del primer conductor de entrada, y produce su rotura y la desconexión del condensador.

Esta estructura es, sin embargo, delicada de manipular durante el montaje, y la estanqueidad de la unión entre la membrana deformable intermedia y la pared periférica es difícil de realizar. Esto puede provocar numerosas disfunciones del componente final, lo que obliga al fabricante a numerosos controles, y por lo tanto a un coste de fabricación muy elevado. Y la constatación de los defectos sólo se puede realizar después del montaje completo del condensador, de manera que los defectos eventuales ya no se pueden reparar y conducen a deshacerse del condensador com-pleto.

El documento EP-A-0 548 713 describe un condensador eléctrico de dos bobinas contenidas en una caja metálica. Una de las conexiones del condensador está asegurada por un conductor metálico con extremos libremente móviles y cuya parte intermedia atraviesa dos elementos en material plástico de los cuales uno es fijo y el otro es móvil y solicitado por un diafragma. Si la presión aumenta en la caja, el diafragma empujado por los gases desplaza el elemento móvil transversalmente al conductor metálico, de manera que los elementos en material plástico actúan como una lámina y una contra-lámina para seccionar el conductor metálico y desconectar el condensador.

Sin embargo, esta estructura comprende todavía numerosos elementos cuya disposición y montaje solamente pueden ser manuales, largos y delicados. Resultan en este caso también numerosas disfunciones del componente final, lo que obliga al fabricante a numerosos controles que inducen un coste elevado del producto final.

El documento FR 2 782 411 da a conocer el sumergir la bobina de condensador en una resina contenida a su vez en una caja externa rígida. Una membrana deformable estanca está retenida en la caja mediante una corona postiza, y asegura la desconexión del condensador por tracción axial hasta la rotura de uno de sus conductores. El montaje sigue siendo delicado, manual y poco seguro.

En el documento DE 34 40 683, un dispositivo de desconexión está dispuesto lateralmente, en el lado de un conjunto de bobinas, y está solicitado por una parte lateral deformable de la caja. El montaje es muy complejo, en particular para el paso de los conductores, y la estanqueidad no está asegurada. La desconexión está asegurada por tracción axial sobre un conductor, hasta su rotura.

El documento EP 0 093 455 da a conocer el disponer los conductores de salida en una parte deformable de la caja. La deformación de la caja provoca la tracción axial de los conductores, hasta la rotura. Los bornes de salida son entonces móviles, lo que no es aceptable en el caso de condensadores de potencia.

Un primer problema planteado por la invención es simplificar sustancialmente el montaje de un condensador de potencia autocicatrizante estanco provisto de un dispositivo de desconexión en caso de rotura no autocicatrizante, garantizando al mismo tiempo una gran fiabilidad gracias a una estanqueidad segura de la caja que contiene el condensador.

De esta manera, la invención prevé proporcionar un condensador de potencia fiable y de bajo coste de fabricación.

La invención debe poder ser aplicada a condensadores trifásicos o monofásicos.

Según otro aspecto, la invención prevé simplificar los medios de conexión eléctrica de los condensadores trifásicos autocicatrizantes estancos con dispositivo de desconexión.

Para alcanzar estos objetivos así como otros, la invención propone un condensador de potencia dentro de un cuerpo exterior estanco, que comprende un bobinado cilíndrico axial de condensador que presenta:

- por lo menos un primer arrollamiento cilíndrico axial de una primera y de una segunda armaduras separadas por una capa de aislante,
- una primera y una segunda caras extremas de conexión opuestas,
- una cara lateral cilíndrica,
- una primera y una segunda capas conductoras de conexión, soportadas respectivamente por la primera y por la segunda caras extremas de conexión, conectadas respectivamente a la primera armadura y a la segunda armadura del primer arrollamiento, y conectadas eléctricamente a un primer y a otro conductores de salida respectivamente,
- un paso axial cilíndrico previsto en el centro del bobinado para el paso de por lo menos el primer conductor de salida,
- un dispositivo de desconexión dispuesto según la primera cara extrema de conexión,

comprendiendo el dispositivo de desconexión:

- en una cara situada enfrente de la primera cara extrema de conexión, una zona deformable de...

 


Reivindicaciones:

1. Condensador de potencia dentro de un cuerpo exterior estanco (32), que comprende un bobinado (1) cilíndrico axial de condensador que presenta:

- por lo menos un primer arrollamiento (2) cilíndrico axial de una primera y de una segunda armaduras separadas por una capa de aislante,
- un primera (3) y una segunda (4) caras extremas de conexión opuestas,
- una cara lateral cilíndrica (5),
- una primera (6) y una segunda (7) capas conductoras de conexión, soportadas respectivamente por la primera (3) y por la segunda (4) caras extremas de conexión, conectadas respectivamente a la primera armadura y a la segunda armadura del primer arrollamiento (2), y conectadas eléctricamente a un primer (8) y a otro (9) conductores de salida respectivamente,
- un paso (10) axial cilíndrico previsto en el centro del bobinado (1) para el paso de por lo menos el primer conductor de salida (8),
- un dispositivo de desconexión dispuesto según la primera cara extrema de conexión (3),

caracterizado porque el dispositivo de desconexión comprende:

- en una cara situada enfrente de la primera cara extrema de conexión (3), una zona deformable (31) de pared del cuerpo exterior, que es deformable axialmente según el eje de arrollamiento,
- un seccionador interior (11), solidario de una parte (33) de la zona deformable (31) de pared, y acoplado con por lo menos un tramo seccionable (12) de por lo menos el primer conductor de salida (8) para seccionarlo mediante un desplazamiento axial del seccionador interior (11) con la zona deformable (31) de pared del cuerpo hacia el exterior.

2. Condensador de potencia, según la reivindicación 1, caracterizado porque:

- el cuerpo exterior (32) estanco está formado mediante el montaje de dos partes de cuerpo (32b, 32c) que presentan, cada una, una pared transversal extrema (32a, 32f) respectiva y un tramo respectivo (32e, 32g) de pared lateral y que se unen entre sí mediante el acoplamiento axial de los tramos respectivos (32e, 32g) de pared lateral,
- una sustancia pastosa tal como una grasa de silicona se aplica alrededor del seccionador interior (11) y sobre la cara interior de la zona deformable (31) de pared del cuerpo,
- una resina polimerizada rellena el espacio interior del cuerpo exterior (32) estanco alrededor del bobinado (1) cilíndrico axial y del seccionador interior (11).

3. Condensador de potencia, según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el seccionador interior (11) comprende un tramo fileteado (25) axial introducido en un alojamiento ciego roscado (33a) soportado por la parte central (33) de la zona deformable (31) de pared.

4. Condensador de potencia, según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque un medio de bloqueo en rotación (28) se opone a la rotación relativa axial del seccionador interior (11) con respecto al bobinado (1) de condensador.

5. Condensador de potencia, según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende un manguito tubular (13) bloqueado en rotación y en translación en el bobinado (1) cilíndrico axial, introducido en el paso (10) axial cilíndrico y alrededor del primer conductor de salida (8), presentando un extremo que sobresale del paso (10) axial cilíndrico según la primera cara extrema de conexión (3), y que presenta unos medios para guiar el seccionador interior (11) en translación axial.

6. Condensador de potencia, según la reivindicación 5, caracterizado porque el medio de bloqueo en rotación comprende:

- una lámina plana longitudinal (28) introducida según el eje de arrollamiento (I-I) en el manguito (13) y que separa el interior de éste en dos partes (29) semicilíndricas sustancialmente iguales,
- una ranura (30) practicada en el seccionador interior (11), en la que se introducirá la lámina plana (28).

7. Condensador de potencia, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la zona deformable (31) de pared del cuerpo comprende ondulaciones circulares concéntricas (34).

8. Condensador de potencia, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la zona deformable (31) de pared del cuerpo presenta forma general de cono cuyo vértice está dirigido hacia el bobinado (1) de condensador, siendo el seccionador interior (11) fijado a dicho vértice del cono.

9. Condensador de potencia, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el condensador es trifásico, comprende el primer arrollamiento (2) así como un segundo y un tercer arrollamientos cilíndricos, siendo los tres arrollamientos coaxiales y estando superpuestos alrededor de un eje común, se suceden según la dirección radial para formar un arrollamiento central (14), un arrollamiento intermedio (15) y un arrollamiento externo (16), presentando cada arrollamiento sus propias primera (14a, 15a, 16a) y segunda (14b, 15b, 16b) capas conductoras de conexión soportadas respectivamente por la primera (3) y la segunda (4) caras de conexión del bobinado (1).

10. Condensador de potencia, según la reivindicación 9, caracterizado porque:

- dos primeras capas conductoras de conexión (15a, 16a) de dos arrollamientos (15, 16) están conectadas eléctricamente entre sí y al primer conductor de salida (8),
- la primera capa conductora de conexión (14a) del tercer arrollamiento (14) está conectada a un segundo conductor de salida (8a), atravesando el primer (8) y segundo (8a) conductores de salida el paso (10) axial cilíndrico,
- las tres segundas capas conductoras de conexión (14b, 15b, 16b) de los tres arrollamientos (14, 15, 16) están conectadas eléctricamente a un tercer (17), a un cuarto (17a) y a un quinto (17b) conductores de salida respectivos.

11. Condensador de potencia, según la reivindicación 10, caracterizado porque la conexión eléctrica de las dos primeras capas conductoras de conexión (15a, 16a) de dos arrollamientos (15, 16) está constituida por una continuidad de metalización de la primera cara extrema (3) del bobinado de condensador entre dos primeras capas conductoras (15a, 16a) de conexión adyacentes.

12. Condensador de potencia, según una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque unos tramos seccionables (12, 19, 19a, 19b, 19c y 19d) del primer (8) y segundo (8a) conductores de salida están acoplados con el seccionador interior (11) y presentan una estructura que facilita su rotura por el seccionador interior (11).

13. Condensador de potencia, según la reivindicación 12, caracterizado porque la estructura que facilita la rotura de los tramos seccionables (12, 19, 19a, 19b, 19c y 19d) del primer (8) y segundo (8a) conductores de salida acoplados con el seccionador interno (11) es de tipo fusible desnudo.

14. Condensador de potencia, según la reivindicación 13, caracterizado porque el primer (8) y segundo (8a) conductores de salida pasan por el paso (10) axial cilíndrico en el centro del arrollamiento central (14), pasando los tramos seccionables (12, 19, 19a, 19b, 19c y 19d) de estructura que facilita su rotura por una de las partes semicilíndricas (29a, 29b) del manguito (13) separadas entre sí por una pared eléctricamente aislante (28) para aislar uno del otro los tramos seccionables (12, 19, 19a, 19b, 19c y 19d) desnudos.


 

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