INSTALACION DE CONMUTACION PROVISTA CON UNA BARRERA AISLANTE TERMICA.

Una instalación de conmutación (5) que comprende un disyuntor (12) que está conectado a una conexión de cable (33),

y opcionalmente un desconector (14) para establecer o interrumpir una conexión de conducción entre la conexión de cable (33) y un sistema de carriles (15), y una barrera aislante eléctrica (10) para apantallar un elemento de la instalación de conmutación (5) que está en voltaje en funcionamiento, en la que la barrera aislante eléctrica (10) rodea al menos las piezas que están en voltaje eléctrico en funcionamiento del disyuntor (12) al sistema de carriles (15), que incluye una derivación (18) que conduce a un carril (15) del sistema de carriles, independientemente para cada fase de la instalación de conmutación (5), y también los miembros de accionamiento (16, 17) del disyuntor (12) y el desconector adicional (14), caracterizada porque

la barrera aislante eléctrica (10) está diseñada para fijar la derivación (18) a uno de los carriles (15) del sistema de carriles en una posición fija, estando un lado de la derivación (18) diseñado para establecer un contacto interrumpible con un extremo del desconector (14) que está alejado del disyuntor (12), y porque

la barrera aislante eléctrica (10) comprende medios de fijación (41) en el lado interior para recibir medios de hermeticidad al voltaje y/o de control de campo (37) en el lugar de la derivación (18), estando también diseñados los medios de fijación (41) para recibir unas secciones (19) de soporte de aislamiento para fijar la derivación (18) en una posición fija y para retener los medios de hermeticidad de voltaje y/o de control de campo (37)

Instalación de conmutación provista con una barrera aislante eléctrica.

El presente invento se refiere a una instalación de conmutación, adecuada especialmente para voltajes superiores a 1.000 V, que comprende un disyuntor, el cual está conectado a una conexión por cable, y opcionalmente a un desconector para establecer o interrumpir una conexión de conducción entre la conexión por cable y un sistema de carriles, y una barrera aislante eléctrica para apantallar un elemento de la instalación de conmutación que en funcionamiento está sometido a voltaje.

Más particularmente, el invento se refiere a una instalación de conmutación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Tal instalación de conmutación es conocida por la publicación de la patente CH-A-200798.

Como la mayoría de las instalaciones de conmutación son de diseño trifásico hay también tres de cada uno de los componentes antes mencionados por cada unidad funcional (también referida como un campo), estando estos componentes física y eléctricamente separados entre sí en cada una de las fases.

Además, las fases de una instalación de conmutación de este tipo están generalmente dispuestas como una entidad física en una caja de distribución que las rodea. En la cual, teniendo en cuenta las considerables diferencias de potencial, se ha de mantener una cierta distancia entre las diversas piezas que tienen voltaje y otras piezas conductoras de electricidad del armario de conmutación con el fin de impedir un arco eléctrico o una interrupción entre estas diversas piezas. Además del voltaje usado, esta distancia depende también del tipo de disyuntor usado, tal como por ejemplo de los disyuntores al aire, de los disyuntores en aceite, de los disyuntores en vacío, etc, y del medio aislante usado entre las diversas piezas de la instalación de conmutación, tal como por ejemplo gas (aire, SF6, y similares), líquido (aceite), sólido (resina de moldeo), etc.

Teniendo en cuenta el espacio empleado y teniendo en cuenta también los altos costes de los materiales y del transporte se tiende a hacer instalaciones de conmutación los más compactas posible, por lo que se usa una combinación de disyuntores y de medios aislantes que permitan conseguir un diseño compacto. Por ejemplo, la combinación de disyuntores en vacío con un aislamiento de SF6 se usa cada vez más con el fin de obtener una instalación de conmutación compacta. Aunque se desea prescindir del SF6 como medio aislante teniendo en cuenta las consecuencias negativas para el medio ambiente, este gas sin embargo se usa todavía bastante ya que no existen alternativas suficientes disponibles en particular con el fin de conseguir un diseño compacto.

Se conoce una instalación de conmutación que está basada en el deseo de proporcionar un diseño compacto a partir de la Solicitud de Patente de EEUU US-A-2001/0005306, la cual describe una instalación de conmutación con una conexión por cable y un sistema de carriles, entre los cuales existe un disyuntor en vacío por medio del cual pueden conectarse entre sí un cable y un carril. La instalación comprende también un mecanismo accionador y unos medios para desconectar uno de otro el cable y el carril por medio de un desconector, así como una conexión a tierra. La instalación expuesta comprende varios compartimentos tales como un compartimento de cables, un compartimento de carriles y un compartimento de conmutación. Se utilizan paredes aislantes en la instalación de conmutación con el fin de apantallar eléctricamente unos componentes específicos de otros.

La instalación de conmutación conocida tiene la desventaja de que, teniendo en cuenta los altos voltajes que deben usarse en las diferentes piezas de la instalación de conmutación se requieren unas dimensiones considerables si se usa aire para asegurar el necesario aislamiento eléctrico. Se utilizan también varias paredes aislantes, aunque no para todos los componentes requeridos de la instalación de conmutación. Por otra parte, la instalación de conmutación conocida requiere un considerable trabajo para montarla.

Además, el documento US 4.879.441 ha expuesto una instalación de conmutación en la que se hace uso de una barrera dieléctrica que comprende una placa aislante que está curvada de tal forma que se han dispuesto tres lados que son perpendiculares entre sí. La placa así formada está fijada alrededor de cada disyuntor en vacío para cada fase, de tal forma que los disyuntores en vacío y una parte de la varilla accionadora están rodeados por dicha placa en tres lados, estando situados los lados abiertos de la placa aislante en los lados frontal, superior y del fondo.

La adición de una barrera de este tipo asegura que se incrementa la seguridad dieléctrica entre las piezas específicas, lo que hace que se pueda utilizar un voltaje más alto o bien una distancia más corta entre dichas piezas que tienen voltaje diferente.

A pesar de que la adición de la barrera dieléctrica conocida consigue una mejora significativa, todavía es posible una mejora adicional, en especial en cuanto a los componentes de la instalación de conmutación.

Por lo tanto, es un objeto del presente invento proporcionar una instalación de conmutación que tenga un apantallamiento dieléctrico tal que sea posible conseguir una compacidad óptima y un montaje sencillo de los componentes de la instalación de conmutación en su conjunto sin ser necesario usar el medio aislante SF6, a pesar del hecho conocido de que la seguridad dieléctrica del SF6 es mayor que la del aire.

Con este fin el presente invento proporciona una instalación de conmutación tal como la definida en la reivindicación 1.

La barrera aislante eléctrica protege las otras fases y el armario de conmutación que las rodea de los arcos eléctricos o interrupciones de las piezas que están en tensión. Por otra parte, la barrera aislante eléctrica está también diseñada de tal forma que los medios de hermeticidad al voltaje y/o de regulación del campo sean fáciles de disponer en el lugar de la derivación del sistema de carriles y de ser mantenidos en esta posición, y con este objeto la barrera aislante eléctrica comprende unas ranuras en el lado interior para recibir medios de hermeticidad al voltaje y/o de regulación del campo en el lugar de la derivación, estando las ranuras diseñadas también para recibir secciones de soporte aislantes para fijar la derivación en una posición fija y mantener los medios de hermeticidad al voltaje y/o de regulación de campo. Los medios de de hermeticidad al voltaje están preferiblemente diseñados como caperuzas de apantallamiento que rodean la derivación del sistema de carriles. Estas caperuzas se adaptan a los medios de control de campo en el lugar de la conexión interrumpible con la derivación del carril de tal forma que las caperuzas de apantallamiento no tengan que ser diseñadas para que sean completamente estancas al aire.

También es posible que los miembros actuantes del disyuntor y el desconector opcional estén rodeados por la barrera aislante eléctrica. Como consecuencia de que la barrera aislante eléctrica rodea todos los elementos de cada fase de una instalación de conmutación que son importantes a este respecto se produce una acción aislante eléctrica suficiente y operativamente fiable entre las diferentes fases de la instalación de conmutación y entre los elementos de una fase de la instalación de conmutación y la caja generalmente metálica de la instalación de conmutación. Esto permite que la instalación de conmutación tenga un diseño más compacto.

A pesar de que el invento hace posible ahora conseguir una instalación de conmutación más compacta, teniendo en cuenta el hecho de que la barrera eléctrica impide un posible arco eléctrico o interrupción entre las diferentes fases o entre las fases y el armario de conmutación, también hay componentes que pueden tener unas considerables diferencias de potencial entre sí dentro de dicha barrera aislante eléctrica. Además, estas diferencias de potencial pueden fluctuar considerablemente para cada componente como consecuencia de las operaciones de conmutación, por ejemplo como consecuencia de que el circuito está conectado a tierra en un lado del componente de conmutación, por ejemplo un disyuntor en vacío. Para hacer frente a este problema es posible mantener una distancia suficiente entre los diversos componentes. No obstante, esto podría llevar a un diseño menos compacto de la instalación de conmutación.

Por lo tanto, un objeto adicional del presente invento es aumentar además...

1. Una instalación de conmutación (5) que comprende un disyuntor (12) que está conectado a una conexión de cable (33), y opcionalmente un desconector (14) para establecer o interrumpir una conexión de conducción entre la conexión de cable (33) y un sistema de carriles (15), y una barrera aislante eléctrica (10) para apantallar un elemento de la instalación de conmutación (5) que está en voltaje en funcionamiento, en la que la barrera aislante eléctrica (10) rodea al menos las piezas que están en voltaje eléctrico en funcionamiento del disyuntor (12) al sistema de carriles (15), que incluye una derivación (18) que conduce a un carril (15) del sistema de carriles, independientemente para cada fase de la instalación de conmutación (5), y también los miembros de accionamiento (16, 17) del disyuntor (12) y el desconector adicional (14), caracterizada porque

la barrera aislante eléctrica (10) está diseñada para fijar la derivación (18) a uno de los carriles (15) del sistema de carriles en una posición fija, estando un lado de la derivación (18) diseñado para establecer un contacto interrumpible con un extremo del desconector (14) que está alejado del disyuntor (12), y porque

la barrera aislante eléctrica (10) comprende medios de fijación (41) en el lado interior para recibir medios de hermeticidad al voltaje y/o de control de campo (37) en el lugar de la derivación (18), estando también diseñados los medios de fijación (41) para recibir unas secciones (19) de soporte de aislamiento para fijar la derivación (18) en una posición fija y para retener los medios de hermeticidad de voltaje y/o de control de campo (37).

2. La instalación de conmutación reivindicada en la reivindicación 1, en la que las piezas entre el disyuntor (12) y el sistema de carriles que incluye el disyuntor (12) y la derivación (18), que están situadas en la barrera (10) y que están en voltaje están provistas de medios de control de campo y/o de medios de hermeticidad al voltaje (22, 25, 37) en los lugares en los que se producen las diferencias de potencial más altas con una alta densidad de intensidad de campo asociada y/o en los lugares en los que la distancia entre las piezas con una alta diferencia de potencial es tal que pueden producirse arcos eléctricos.

3. La instalación de conmutación reivindicada en la reivindicación 2, en la que los medios de control de campo y/o los medios de hermeticidad al voltaje (22, 25, 37) están situados en el lugar en el que el miembro de accionamiento (16) está fijado al disyuntor (12), en el lugar de una conexión entre el disyuntor (12) y el desconector (14), en el lugar en el que el miembro accionador (17) está fijado al desconector (14), en el lugar de una conexión interrumpible entre el desconector (14) y la derivación (18), en el lugar de una conexión del disyuntor (12) con la barrera aislante eléctrica (10) y/o en el lugar de la derivación (18) que conduce al carril (15).

4. La instalación de conmutación reivindicada en la reivindicación 2 ó 3, en la que los medios de control de campo y/o los medios de hermeticidad al voltaje (22, 25, 37) están provistos de una capa exterior aislante eléctrica.

5. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la barrera aislante eléctrica (10) está realizada como una unidad completa.

6. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el material usado para la barrera aislante eléctrica es ópticamente transparente.

7. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la forma de la barrera aislante eléctrica (10) para fijar al disyuntor (12) es tal que existe un ajuste apretado para fijar la barrera aislante eléctrica (10) al disyuntor (12).

8. La instalación de conmutación reivindicada en la reivindicación 7, en la que el disyuntor (12) y la barrera aislante eléctrica (10) están fijados entre sí con la ayuda de un revestimiento protector flexible.

9. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la barrera aislante eléctrica (10) está provista de medios de fijación (28) en uno o más lados.

10. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la barrera aislante eléctrica (10) está diseñada para fijar los carriles (15) del sistema de carriles en una posición fija, estando la barrera aislante eléctrica (10) provista de casquillos (40) que rodean apretadamente los carriles, y estando dispuesta para cada fase una abertura de conexión para establecer la conexión eléctrica con la derivación (18).

11. La instalación de conmutación reivindicada en la reivindicación 10, en la que el casquillo (40) está provisto, al menos en el lugar de la abertura de conexión para establecer conexión eléctrica con la derivación (18), de un revestimiento protector de caucho por medio del cual el carril (15) está fijado en el casquillo (40) de tal modo que forma una junta hermética con respecto a los voltajes eléctricos y a las tensiones mecánicas.

12. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la barrera aislante eléctrica (10) está también provista de al menos una abertura (24) para intercambiar aire con los alrededores.

13. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el disyuntor (12), su miembro accionador (16) y un mecanismo accionador (11) del disyuntor (12) están situados en línea recta en una primera dirección, y los carriles (15) del sistema de carriles se extienden en una segunda dirección que es sustancialmente perpendicular a la primera dirección.

14. La instalación de conmutación reivindicada en la reivindicación 13, en la que el desconector (14) entre el disyuntor (12) y los carriles (15), en el estado cerrado, se extiende en una tercera dirección que es sustancialmente perpendicular a las direcciones primera y segunda, en cuyo caso es posible que el desconector (14) sea conmutado a un estado abierto al ser rotado.

15. La instalación de conmutación reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 14, en la que la barrera aislante eléctrica (10) está diseñada para guiar el desconector (14) entre una primera posición, en la que el desconector (14) establece contacto con el carril de la derivación (18), una segunda posición en la que el desconector (14) no realiza contacto alguno con el carril de la derivación (18), y opcionalmente una tercera posición en la que el desconector (14) establece contacto con un contacto a tierra (29).