INTERRUPTOR DE ALTO PODER DE RUPTURA EN CIRCUITO DE ALTA TENSION Y CONFIGURACION DEL INTERRRUPTOR.

Aparato de conmutación eléctrica (1) para una red de alimentación de energía eléctrica,

especialmente conmutador de alta tensión (1), que comprende un conmutador de potencia (2) , que está dispuesto en una carcasa (3) extendida a lo largo de un eje longitudinal (1a, 1x), en el que la carcasa (3) presenta en su superficie envolvente (2a) al menos una conexión de corriente (3b, 3c, 3d) en el lado de la envolvente, que sirve para la conexión de una salida (4; 40, 42) y tiene un eje medio (H1, H2), que presenta una componente espacial horizontal (x, y) en la posición de funcionamiento del aparato de conmutación (1), caracterizado porque

a) entre la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) en el lado de la envolvente y la salida (4; 40, 42) está montado u separador angular (7) encapsulado, cuyo eje de salida (T1) en el lado de la conexión de corriente está dispuesto paralelo al eje medio (H1, H2) y cuyo eje de salida (T2) en el lado de salida está dispuesto paralelo a un eje longitudinal (B, C, D) de la salida (4; 40, 42),

b) en el que a través del eje de entrada (T1) y del eje de salida (T2) se define un plano de separador (T12) y entre el eje de entrada (T1) y el eje de salida (T2) está conectado un ángulo del separador (a), a través del cual la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) está desviada en la posición de funcionamiento del aparato de conmutación (1) en el plano del separador (T12)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CH2005/000641.

Solicitante: ABB TECHNOLOGY AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: AFFOLTERNSTRASSE 44,8050 ZURICH.

Inventor/es: BRUCKERT,MICHAEL, FUECHSLE,DIETER, ZUERCHER,MARTIN, TREGLIA,MARA.

Fecha de Publicación: 17 de Mayo de 2010.

Fecha Concesión Europea: 6 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

H02B13/035 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02B CUADROS, ESTACIONES DE TRANSFORMACION O DISPOSICIONES DE CONMUTACION PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA (elementos eléctricos fundamentales, su montaje, incluyendo el montaje en envolturas o sobre soportes o el montaje de tapas o cubiertas sobre estos elementos, véanse las subclases correspondientes a tales elementos, p. ej. transformadores H01F, interruptores, fusibles cortocircuitos H01H, conectores de líneas H01R; instalación de líneas, cables u otros conductores para la alimentación o la distribución H02G). › H02B 13/00 Instalación de aparellaje de conmutación en, o estructuralmente asociado con, una envoltura, p. ej. un armario (asociado con un transformador principal H02B 5/00, H02B 7/00; aparellaje de conmutación provisto de carro o de cajón extraíbles H02B 11/00). › Aparellajes de conmutación de aislamiento gaseoso.

Clasificación PCT:

H02B13/035 H02B 13/00 […] › Aparellajes de conmutación de aislamiento gaseoso.

INTERRUPTOR DE ALTO PODER DE RUPTURA EN CIRCUITO DE ALTA TENSION Y CONFIGURACION DEL INTERRRUPTOR.

Fragmento de la descripción:

Interruptor de alto poder de ruptura en circuito de alta tensión y configuración del interruptor.

Campo técnico

La invención se refiere al campo de la técnica de alta tensión, especialmente de los conmutadores de potencia en redes de distribución de energía eléctrica. La invención parte de un aparato de conmutación eléctrico y de una disposición de aparatos de conmutación de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones independientes de la patente.

Estado de la técnica

En la invención se parte del estado de la técnica según el documento DE 24 27 451. Allí se muestra un conmutador híbrido aislado con gas con conductos de paso de aire libre articulables para fines de transporte. Los conductos de paso pueden estar montados en la envolvente del conmutador de potencia en pestañas de conexión de corriente dispuestas lateralmente (horizontal) o arriba (vertical). Adicionalmente, puede estar presente una conexión de corriente frontal. En este conmutador de potencia, las dos conexiones de corriente en el lado de la envolvente están dispuestas en un plano común a través del eje del conmutador. De manera opcional, pueden estar presentes unos separadores en la carcasa del conmutador.

El documento DE 29 29 054 A1 muestra conmutadores de potencia de varias cámaras, que presentan conexiones de corriente en el lado frontal para un casquillo de paso hacia el exterior conducidos hacia fuera verticalmente y un carril de corriente aislado con gas conducido hacia fuera horizontalmente. En las salidas están embridados unos separadores lineales a través de módulos intermedios.

En el documento DE 100 13 232 A1, dos conmutadores de potencia encapsulados de varias fases están dispuestos tendidos y están provistos con pestañas de conexión de corriente en el lado de la envolvente, clocados en la parte superior del depósito, de manera que las conexiones de corriente o bien sus ejes medios se encuentran de nuevo en un plano longitudinal vertical común a través del eje de los conmutadores y están conducidos verticalmente hacia arriba. En la conexión de corriente del lado GIS está colocado un módulo angular de 90º con función de toma de tierra de separación. A través del separador rectangular se desvía la conexión de corriente en la horizontal y de esta manera se puede conectar con la barra colectora GIS dispuesta horizontalmente.

En el documento DE 100 11 888 A1 se muestra para una instalación de conmutación de alta tensión de tres fases un circuito en H formado por cinco grupos de tres conmutadores de potencia respectivos, dispuestos en paralelo. Los conmutadores de potencia están dispuestos tendidos horizontalmente y presentan conexiones de corriente conducidas verticalmente hacia arriba o pestañas de conexión de corriente, que están conducidas hacia arriba en el lado del aire libre y redesvían en el lado GIS a través de separadores angulares en la horizontal. Los conmutadores de potencia pueden estar provistos en el lado GIS también con una conexión de corriente del lado frontal, de manera que todos los módulos del lado GIS de la instalación están dispuestos en un plano horizontal común.

En el documento DE 100 32 656 A1 se muestra una "Interruptor de Depósito Muerto" colocado horizontalmente con dos racores de conexión en el lado de la envolvente. Los racores de conexión están dispuestos en el plano longitudinal vertical a través del eje del conmutador y el plano de sus pestañas se extiende horizontalmente. Dos conductos de paso de aire libre se colocan a través de piezas de patas en forma de arco sobre las pestañas de conexión de tal forma que los conductos de paso están guiados en el plano longitudinal vertical hacia arriba y separados uno del otro en forma de V. También los racores de conexión pueden estar alineados horizontalmente de forma unitaria, de manera que su plano de las pestañas se extiende verticalmente. En este caso, el primer racor de conexión está conectado con una instalación de conexión aislada con gas (GIS) y el segundo racor de conexión está conectado a través de un casquillo de paso hacia el exterior con un conducto libre o un transformador. El casquillo de paso hacia el exterior está conducido en este caso con la ayuda de la pieza de pata en forma de arco desde la horizontal y está conducido inclinado hacia arriba en un plano vertical, que está dispuesto perpendicularmente al eje del conmutador (plano trasversal).

En el documento EP 0 744 758 A2 se muestra un conmutador de potencia con conexiones de corriente en el lado de la envolvente conducidas de forma ligeramente divergente hacia arriba para pasos de cables. En los pasos de cables están presentes conmutadores de separación de la salida. Las dos conexiones de corriente que pertenecen a una fase o bien sus ejes medios están dispuestos en la carcasa de conmutador de potencia, respectivamente, en un plano común a través del eje del conmutador (plano longitudinal). Una instalación de conmutador trifásica se realiza disponiendo tres conmutadores de potencia adyacentes en la dirección longitudinal y encapsulándolos con dos fases o con tres fases. En ambos casos, los planos de las conexiones de corriente o las salidas de los cables para las fases exteriores están basculados aproximadamente 45º desde el plano orientado verticalmente de las conexiones de corriente de la fase central hacia fuera.

En el documento DE 103 25 681 B3 se indica un aparato de conmutación híbrido aislado con gas, en el que el eje longitudinal del conmutador de potencia está dispuesto desviándose de la horizontal y la vertical bajo un ángulo de 45º. Una primera pestaña de conexión de corriente está presente en el lado frontal y una segunda y tercera pestaña de conexión de corriente están presentes en el lado de la envolvente junto al conmutador de potencia. Todas las conexiones de corriente o bien sus ejes medios están dispuestos en un plano vertical común a través del eje del conmutador (plano longitudinal). En este caso, la segunda conexión de corriente del lado de la envolvente está desviada a través de una pestaña de forma acodada o a través de una pieza de conexión de forma acodada en la vertical hacia arriba y la tercera conexión de corriente del lado de la envolvente está conducida radialmente hacia fuera con respecto al eje longitudinal del conmutador de potencia. De esta manera, se pueden conducir en las conexiones de corriente unos conductos de paso de aire libre simétricamente en forma de abanico hacia arriba. En los conductos de aire libre están presentes unos separadores lineales.

En el documento DE 103 25 684 A1 se indica un aparato de conmutación híbrido aislado con gas relacionado, en el que de nuevo el eje longitudinal del conmutador está dirigido inclinado hacia arriba y están presentes una primera pestaña de conexión de corriente en el lado frontal y una segunda pestaña de conexión de corriente en el lado de la envolvente para conductos de paso de aire libre.

En el documento EP 1 249 910 A1 se muestra un conmutador de potencia de alta tensión dispuesto horizontalmente, encapsulado trifásico o monofásico, que presenta dos conexiones de corriente en el lado de la envolvente, dirigidas verticalmente hacia arriba, hacia la barra colectora doble GIS y dos conexiones de corriente en el lado frontal para la salida de cables conductos libres o transformadores.

En el documento EP 0 735 637 B1 se publica un conmutador de potencia dispuesto horizontalmente, encapsulado trifásico o monofásico con separador integrado de tres posiciones. Las dos salidas del separador están conducidas en el lado de la envolvente en un plano perpendicularmente al eje longitudinal del conmutador (plano transversal) en forma de V hacia arriba. Otros componentes y también separadores de salida están dispuestos en la carcasa del conmutador.

En los conmutadores de potencia mencionados con carcasa aislada con gas ("Interruptor de Depósito Muerto", conmutador híbrido GIS de aire libre, conmutador GIS) , los conductos de paso de aire libre se pueden conducir, en principio, hacia arriba. En el estado mencionado de la técnica esto se realiza o bien directamente a través de conexiones de corriente colocadas en el lado superior en el lado de la envolvente y dirigidas esencialmente verticales hacia arriba o indirectamente a través de conexiones de corriente horizontales en el lado frontal u horizontales en el lado de la envolvente, que son desviadas a través de módulos de desviación adicionales desde la horizontal en torno a 90º o, dado el caso, 45º hacia arriba.

En el documento EP 1 569 254 se publica un separador combinado encapsulado con fundición...

Reivindicaciones:

1. Aparato de conmutación eléctrica (1) para una red de alimentación de energía eléctrica, especialmente conmutador de alta tensión (1), que comprende un conmutador de potencia (2) , que está dispuesto en una carcasa (3) extendida a lo largo de un eje longitudinal (1a, 1x), en el que la carcasa (3) presenta en su superficie envolvente (2a) al menos una conexión de corriente (3b, 3c, 3d) en el lado de la envolvente, que sirve para la conexión de una salida (4; 40, 42) y tiene un eje medio (H1, H2), que presenta una componente espacial horizontal (x, y) en la posición de funcionamiento del aparato de conmutación (1), caracterizado porque

a) entre la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) en el lado de la envolvente y la salida (4; 40, 42) está montado u separador angular (7) encapsulado, cuyo eje de salida (T1) en el lado de la conexión de corriente está dispuesto paralelo al eje medio (H1, H2) y cuyo eje de salida (T2) en el lado de salida está dispuesto paralelo a un eje longitudinal (B, C, D) de la salida (4; 40, 42),
b) en el que a través del eje de entrada (T1) y del eje de salida (T2) se define un plano de separador (T12) y entre el eje de entrada (T1) y el eje de salida (T2) está conectado un ángulo del separador (a), a través del cual la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) está desviada en la posición de funcionamiento del aparato de conmutación (1) en el plano del separador (T12).

2. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el separador angular (7) está montado directamente y sin la utilización de módulos intermedios en el lado de entrada en la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) y en el lado de salida en la salida (4; 40, 42).

3. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) está desviada a través del ángulo del separador (a) en el plano del separador (T12) hacia la vertical.

4. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la salida (4, 40) es un casquillo de paso hacia el exterior (4, 40) y la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) está desviada a través del ángulo del separador (a) en el plano del separador (T12) con respecto a la vertical hacia arriba.

5. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la salida (4, 42) es una salida de cable (4, 42) y la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) está desviada a través del ángulo del separador (a) en el plano del separador (T12) con respecto a la vertical hacia abajo.

6. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje medio (H1, H2) forma con la vertical un ángulo de posición (?), y

a) el ángulo de posición (?)está en el intervalo de 3 0º<?< 150º, con preferencia 60º<?<120º y de manera especialmente preferida 80º<?< 100º y especialmente ? = 90º, y/o
b) el ángulo del separador (a) está en el intervalo de 3 0º<a< 150º, con preferencia 60º<a<120º y de manera especialmente preferida 80º<a<100º y especialmente a = 90º.

7. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el ángulo de separación (a) y el ángulo de posición (?) están adaptados entre si de tal forma que la salida (4; 40, 42) está desviada bajo un ángulo máximo de 60º, con preferencia de máximo 45º, de manera especialmente preferida de 30º con respecto a la vertical.

8. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) en el caso de una salida con casquillo de paso hacia el exterior (4, 40), una suma del ángulo del separador (a) y del ángulo de posición (?) está en el intervalo de 130º<a+?<230º, con preferencia 140º<a+?<220º, y de manera especialmente preferida 150º<a+?<210º y especialmente a+?<180º y/o
b) en el caso de una salida de cables (4, 42) una suma del ángulo del separador (a) y del ángulo de posición (?) está en el intervalo de -50º<a-?<50º, con preferencia -4 0º<a-?<40º, de manera especialmente preferida -30º<a-?<30º y especialmente a+?<0º.

9. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el separador de ángulos (7) está montado fijamente en una orientación girada en la conexión de corriente (3b, 3c, 3d), de manera que el ángulo de giro (ß) se puede predeterminar entre el plano del separador (T12) y un plano de referencia vertical a través del eje de entrada (T1), y
b) especialmente porque el ángulo de giro (ß) está en el intervalo de 0º<|ß|<70º, con preferencia 0º<|ß|<50º, de manera especialmente preferida 0º<|ß|<30º y especialmente está determinado a través de la distancia angular en una pestaña de montaje de círculo perforado y
c) especialmente porque en el caso de una salida de cable (4, 42), el ángulo de giro (ß) está en el intervalo de 110º< | ß|<180º, con preferencia 130º<|ß|<180º, de manera especialmente preferida 150º<|ß|<180º.

10. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están presentes varias conexiones de corriente (3b, 3c, 3d) no verticales en el lado de la envolvente y están conectadas en cada caso a través de separadores angulares (7) directamente con salidas (4; 40, 42), especialmente con casquillos de paso hacia el exterior (4, 40) y/o con salidas de cables (4, 42).

11. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque

a) las conexiones de corriente (3b, 3c, 3d) están dispuestas desplazadas entre sí a lo largo del eje longitudinal (1a, x) y/o
b) las conexiones de corriente (3b, 3c, 3d) están dispuestas con respecto a un plano longitudinal vertical a través de la carcasa (3) del aparato de conmutación (1) sobre lados opuestos entre sí.

12. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) adicionalmente está presente al menos una conexión vertical (3a) en el lado de la envolvente para casquillos de paso hacia el exterior (4, 40) o para aparatos adicionales y/o
b) adicionalmente está presente al menos una conexión en el lado frontal para casquillos de paso hacia el exterior o para aparatos adicionales.

13. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el aparato de conmutación (1) está encapsulado monofásico y tres fases de tales aparatos de conmutación (1) están dispuestas paralelas adyacentes entre si y
b) los separadores angulares (7) están accionados a través de una varilla de accionamiento común (10) por un accionamiento de separador común (70).

14. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el eje longitudinal (1a, x) de la carcasa (3) está dispuesto horizontal, y
b) un perfil de la sección transversal de la carcasa (3) está formado total o parcialmente redondo, ovalado, rectangular o poligonal.

15. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el aparato de conmutación (1) es un conmutador de potencia de alta tensión (1) o un conmutador de alta corriente, y/o
b) el aparato de conmutación (1) es un Interruptor de depósito Muerto (1), un conmutador híbrido AIS/GIS (1), o un conmutador GIS con una salida hacia el exterior o una salida de cable.

16. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el separador angular (7) es un separador combinado normalizado (7) concebido para instalaciones de conmutación aisladas con gas, que presenta un elemento de contacto (18) de dos partes desplazable con una pieza de contacto del separador (20) y/o una pieza de contacto de toma de tierra (19),
b) especialmente porque la pieza de contacto del separador (20) y/o la pieza de contacto de toma de tierra (19) son tubos de contacto (20, 19) fijados de forma desprendible en un cuerpo de retención (22) y el cuerpo de retención (22) se puede desplazar linealmente a través de un accionamiento del separador (23, 70).

17. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el eje medio (H1, H2) de la conexión de corriente (3b, 3c, 3d) en el lado de la envolvente del conmutador de potencia (2) se encuentra en la horizontal y
b) el ángulo de separación (a) está en el intervalo de 8 0º<a<100º y especialmente a = 90º.

18. Aparato de conmutación eléctrica (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el separador angular (7) tiene una forma de T, en la que a lo largo del eje de entrada (T1) está presenta un primer orificio de separación (12) y en el lado opuesto está presente un tercer orificio de separación (14) así como a lo largo del eje de salida (T2) está presente un segundo orificio de salida (13), y
b) especialmente porque el separador angular (7) tiene una forma de T rectangular, en la que el eje de salida (T2) está en ángulo recto con respecto al eje de entrada (T1) y a lo largo del eje de salida (T2) están dispuestos el trayecto de separación (T) y/o el trayecto de toma de tierra (E).

19. Disposición de conmutador (1b), caracterizada por al menos un aparato de conmutación eléctrica (1), que está configurado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17.

20. Disposición de conmutador (1b) de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque está presente un separador angular 87) en forma de T de acuerdo con la reivindicación 18, a través del cual dos conmutadores de potencia (2) están conectados entre sí en el lado de la envolvente.

21. Disposición de conmutador (1b) de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 20, caracterizado porque

a) tres aparatos de conmutación (1) en una disposición de 1 conmutadores están conectados entre sí a través de separadores angulares, y
b) especialmente porque los aparatos de conmutación (1) están dispuestos horizontales y paralelos entre sí.

22. Disposición de conmutador (1b) de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada porque

a) el aparato de conmutación central (1) está conectado en dos conexiones de corriente (3b, 3c) en el lado de la envolvente, horizontales, desplazadas axialmente entre sí a través de los separadores angulares (7) con los otros dos aparatos de conmutación (1), y
b) los separadores angulares (7) tienen una forma de T rectangular y están conectados a lo largo de su eje de entrada (T1) con los otros aparatos de conmutación (1) y están conectados a lo largo de su eje de salida (T2), respectivamente, con una salida (4; 40, 42), especialmente con un casquillo de paso hacia el exterior (4, 40) hacia arriba o con una salida de cable (4, 42) hacia abajo.

23. Disposición de conmutador (1b) de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 22, caracterizada porque

a) al menos uno de los separadores angulares (7) está conectado directamente y sin la utilización de módulos intermedios a lo largo de un eje de entrada (T1) con los otros aparatos de conmutación (1) y a lo largo de su eje de salida (T2) con la salida (4; 40, 42), y/o
b) al menos uno de los separadores angulares (7) está conectado a ambos lados a lo largo de su eje de entrada (T1) a través de otro separador angular (7) respectivo con los otros aparatos de conmutación (1).

24. Disposición de conmutador (1b) de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizado porque

a) el aparato de conmutación central (1) está conectado en dos conexiones de corriente (3a) verticales, en el lado de la envolvente, desplazadas axialmente entre si a través de los separadores angulares (7) con los otros dos aparatos de conmutación (1), y
b) los separadores angulares (7) tienen una forma en T rectangular y están conectados a lo largo de su eje de entrada (T1) a través de otro separador angular (7) respectivo con los otros aparatos de conmutación y están conectados a lo largo de su eje de salida (T2), respectivamente, con una salida (4; 40, 42) hacia arriba o hacia abajo.

25. Disposición de conmutador (1b) de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 24, caracterizada porque

a) todos los separadores (7) de la disposición de conmutador (1b) son los separadores angulares (7) con los rasgos característicos de la reivindicación 16 y
b) presentan a lo largo de su eje de entrada (T1) el primer orificio de separación (12) y a lo largo de su eje de salida (T2) el segundo orificio de separación (13) así como, en caso necesario, opuesto al primer orificio de separación un tercer orificio de separación (14).

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