JUNTA DE AISLAMIENTO DIELECTRICO PARA AMPOLLA DE VACIO.

Junta de aislamiento dieléctrico para ampolla de vacío, destinada a aislar una ampolla de vacío (1) por medio de la utilización al menos de una junta (20) alrededor de la ampolla de vacío (1),

en el interior de una caja (10), teniendo la junta una superficie de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) y una superficie de contacto externa (31A, 31B, 41, 51 y 61), uniendo dos superficies laterales las superficies de contacto interna y externa; caracterizada porque las superficies de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) y externa (31A, 31B, 41, 51 y 61) de la junta son lisas, no presentan ninguna cavidad y forman parte del grupo constituido por las formas de superficie que comprenden las superficies convexas con respecto al eje longitudinal (30, 40, 50 y 60) de la junta y presentando las superficies una pendiente que no se invierte, con respecto al eje longitudinal (30, 40, 50 y 60) de la junta; de manera que no se encierra ninguna bolsa de gas, durante el montaje de la junta, en las interfaces, por una parte, entre la superficie de contacto interna (16) de la caja (10) y la superficie de contacto externa (31A, 31B, 41, 51 y 61) de la junta y, por otra parte, entre la superficie externa (6) de la ampolla de vacío (1) y la superficie de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) de la junta, con el fin de eliminar cualquier riesgo de aparición de descarga eléctrica parcial entre, por una parte, la superficie de contacto interna (16) de la caja (10) y la superficie de contacto externa (31A, 31B, 41, 51 y 61) de la junta, y, por otra parte, entre la superficie externa (6) de la ampolla de vacío (1) y la superficie de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) de la junta

Junta de aislamiento dieléctrico para ampolla de vacío.

Ámbito de la invención

La invención se refiere al ámbito de instalaciones y equipamientos eléctricos y, en particular, a los interruptores y dispositivos de conmutación que utilizan ampollas de vacío que funcionan a tensiones media y alta.

Una aplicación particular es aquélla para el transporte aéreo de la electricidad.

Técnica anterior y problema planteado

En las instalaciones y equipos eléctricos, los interruptores utilizan ampollas de vacío que deben soportar tensiones, entre otras, dieléctricas entre los contactos situados en el interior de la ampolla, en el vacío, pero también entre los extremos externos de la ampolla dispuesta en el aire ambiente. Con el objeto de homogeneizar la resistencia dieléctrica entre los contactos bajo tensión y los extremos externos de los interruptores de vacío, la compacidad exigida necesita recurrir a elementos aislantes aparte del aire en el propio exterior de las ampollas de vacío.

En particular se piensa en aislantes sólidos o fluidos dieléctricos, tales como el gas de efecto invernadero SF6. En efecto, los aislamientos de las ampollas de vacío en el aire no permiten obtener resultados dieléctricos convenientes con dimensiones reducidas.

No obstante, los aislamientos de ampollas de vacío en un fluido gaseoso dieléctrico, como el SF6, son caros. En efecto, es necesario utilizar una cuba estanca equipada con hilos de corriente y estas disposiciones son muy desfavorables con respecto al medio ambiente, especialmente en lo que se refiere a la contaminación, el reciclaje y el efecto invernadero.

Los sistemas de aislamiento sólido de ampollas de vacío son muy sensibles a la temperatura y no permiten un desmontaje o un desmantelamiento al final de su existencia, durante la adhesión o el encolado. Esto tiene, por lo tanto, consecuencias muy nefastas para el medio ambiente.

Con el objeto de disminuir este impacto sobre el medio ambiente, se ha propuesto utilizar un aislante mixto que utiliza a la vez un aislante sólido y un aislante fluido gaseoso, como aire a presión atmosférica u otros gases como el nitrógeno. En este caso, el aislante sólido tiene un volumen reducido, ya que está realizado con la forma de una junta que tiene una función de estanqueidad frente al gas y una función dieléctrica. No obstante, según las realizaciones conocidas de la técnica anterior, este tipo de aislamiento no permite obtener resultados dieléctricos elevados para las ampollas de vacío.

En referencia a la figura 1, una ampolla de vacío 101 está rodeada, en los dos extremos de su superficie exterior, por dos juntas 102A y 102B. La junta de arriba 102A está colocada por el lado del contacto fijo de la ampolla de vacío 101, mientras que la junta de abajo 102B está colocada por el lado del contacto móvil. El conjunto está colocado en una cubierta rígida 103 de materia aislante. Ahora bien, la estructura de las juntas 102A y 102B es tal que el aire está encerrado a nivel de sus superficies de contacto 104 con la pared interna de la cubierta rígida 103.

En efecto, la figura 2A representa, en corte parcial, un detalle de la superficie designada con 104 en la figura 1. Esta está constituida por varios labios 105 con sección punteada, separados unos de otros por un espacio intersticio 106.

La figura 2B representa, también en corte parcial, el mismo lugar de la junta según la técnica anterior. Esta última se ha introducido en la cubierta rígida 103 y sus labios se rompen por lo tanto, o más bien se repliegan ligeramente cada uno en el mismo sentido, por la presión de la pared interna de la cubierta 103 en un lado de cada labio 105. Por lo tanto, se encuentra aire encerrado entre cada labio 105 a lo largo de una línea B-B'. Además, puede encontrarse aire encerrado a lo largo de la línea A-A', en la otra superficie. Este aire con rigidez dieléctrica pequeña, limita considerablemente los resultados dieléctricos del sistema. En efecto, un arco de descarga puede desplazarse fácilmente de forma radial en cada espacio interfaz 106, con el fin de ir a buscar el punto más pequeño en la circunferencia del labio 105 siguiente y, de esta manera, propagarse al espacio intersticio 106 siguiente. La resistencia dieléctrica del conjunto es una función de la suma de los puntos más débiles en cada circunferencia de la junta 102. Además, el grosor del aislante en ciertos lugares de esta junta 102 es demasiado pequeño para obtener resultados dieléctricos importantes. Por último, la forma de esta junta 102 según la técnica anterior no es muy favorable para el desmontaje o desmantelamiento al final de su existencia debido al efecto antirretorno de los labios 105.

El objeto de la invención consiste, por lo tanto, en obtener resultados dieléctricos importantes con dimensiones reducidas de las ampollas de vacío, actuando en su aislamiento, especialmente impidiendo la conducción de descargas eléctricas o chispas a lo largo de las superficies de contacto de la junta en servicio. Se desea además que se permanezca de conformidad con el medio ambiente. Por lo tanto, se desea un desmantelamiento completo y fácil del sistema de aislamiento al final de la existencia de la ampolla de vacío. Además, se propone utilizar menos material sólido aislante. Esto significa una reducción de costes, en comparación con un sistema de aislamiento completamente sólido.

Por otra parte, la solicitud de patente europea EP 1017142 A1 describe un interruptor disyuntor que posee un sistema de aislamiento mixto.

El documento DE 8403264 U describe un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

A tal efecto, el objeto principal de la invención es una junta de aislamiento dieléctrico para ampolla de vacío destinada a aislar una ampolla de vacío por medio de la utilización al menos de una junta colocada alrededor de la ampolla de vacío, en el interior de una caja, teniendo cada junta una superficie de contacto interna y una superficie de contacto externa, uniendo dos superficies laterales las superficies de contacto interna y externa.

Según la invención, las superficies de contacto interna y externa de la junta son lisas, no presentan ninguna cavidad y forman parte del grupo constituido por las formas de superficie que comprenden las superficies convexas con respecto al eje longitudinal de la junta y presentando las superficies una pendiente que no se invierte, con respecto al eje longitudinal de la junta. De esta manera, no se encierra ninguna bolsa de gas, durante el montaje de la junta, en las interfaces, por una parte, entre la superficie de contacto interna de la caja y la superficie de contacto externa de la junta y, por otra parte, entre la superficie externa de la ampolla de vacío y la superficie de contacto interna de la junta, con el fin de eliminar cualquier riesgo de aparición de descarga eléctrica parcial entre, por una parte, la superficie de contacto interna de la caja y la superficie de contacto externa de la junta, y, por otra parte, entre la superficie externa de la ampolla de vacío y la superficie de contacto interna de la junta.

Esta resistencia a la conducción se caracteriza por la aptitud de la junta a adaptarse perfectamente a la superficie externa de la ampolla de vacío o a la cara interna del recubrimiento para oponerse a la formación de chispas eléctricas que carbonizarían la superficie de la junta y/o la superficie externa de la ampolla de vacío o la cara interna del recubrimiento y proporcionarían, de esta manera, un trayecto a la corriente.

Una realización principal prevé que estas superficies interna y externa de contacto de la junta sean cilíndricas.

Una segunda realización principal prevé que estas superficies interna y externa de contacto de la junta sean cónicas.

Una tercera realización principal de las superficies interna y externa de contacto de la junta consiste en que estas estén constituidas cada una por dos partes cónicas, de conicidad diferente y unida por medio de un radio de empalme determinado y formando una V acampanada.

En estas dos últimas realizaciones, se percibe que es preferible que la orientación general de estas superficies interna y externa sea cónica y de conicidad inversa una con respecto a la otra.

En lo que se refiere a la realización general de la junta, también es preferible que la anchura de las superficies de contacto interna y externa sea igual o superior a 5 mm, con el fin de limitar los riesgos de descargas o de conducciones...

1. Junta de aislamiento dieléctrico para ampolla de vacío, destinada a aislar una ampolla de vacío (1) por medio de la utilización al menos de una junta (20) alrededor de la ampolla de vacío (1), en el interior de una caja (10), teniendo la junta una superficie de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) y una superficie de contacto externa (31A, 31B, 41, 51 y 61), uniendo dos superficies laterales las superficies de contacto interna y externa; caracterizada porque las superficies de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) y externa (31A, 31B, 41, 51 y 61) de la junta son lisas, no presentan ninguna cavidad y forman parte del grupo constituido por las formas de superficie que comprenden las superficies convexas con respecto al eje longitudinal (30, 40, 50 y 60) de la junta y presentando las superficies una pendiente que no se invierte, con respecto al eje longitudinal (30, 40, 50 y 60) de la junta; de manera que no se encierra ninguna bolsa de gas, durante el montaje de la junta, en las interfaces, por una parte, entre la superficie de contacto interna (16) de la caja (10) y la superficie de contacto externa (31A, 31B, 41, 51 y 61) de la junta y, por otra parte, entre la superficie externa (6) de la ampolla de vacío (1) y la superficie de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) de la junta, con el fin de eliminar cualquier riesgo de aparición de descarga eléctrica parcial entre, por una parte, la superficie de contacto interna (16) de la caja (10) y la superficie de contacto externa (31A, 31B, 41, 51 y 61) de la junta, y, por otra parte, entre la superficie externa (6) de la ampolla de vacío (1) y la superficie de contacto interna (32A, 32B, 42, 52 y 62) de la junta.

2. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque la altura axial de las superficies de contacto interna (32A y 32B) y de contacto externa (31A y 31B) es igual o superior a 5 mm.

3. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque el grosor mínimo de la junta según el eje longitudinal de la junta es de 4 mm.

4. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque las superficies de contacto interna (32A y 32B) y externa (31A y 31B) son cilíndricos con respecto al eje unido.

5. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque las superficies de contacto externa (51) e interna (52) son cónicas.

6. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque las superficies de contacto interna y externa están constituidas por dos partes cónicas (51A, 51B) y (52A, 52B), de diferentes inclinaciones y unidas por medio de un radio de empalme (RE, RI) determinado y formando una V acampanada.

7. Junta según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque las superficies de contacto interna (32A, 32B) y externa (31A y 31B) son de orientación general inclinada con respecto al eje (30) de la junta, es decir, de orientación cónica.

8. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque su sección transversal posee un hueco (35).

9. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque las superficies laterales están cada una de ellas constituidas por una parte convexa y por una parte cóncava.

10. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección transversal de la junta tiene forma de H.

11. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque las superficies laterales están constituidas por dos partes de inclinación diferente.

12. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos una superficie lateral es redondeada.

13. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección transversal de la junta tiene forma cuadrada.

14. Junta según la reivindicación 2, caracterizada porque la sección transversal de la junta tiene forma rectangular.

15. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección transversal de la junta tiene forma trapezoidal.

16. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque su sección transversal tiene forma de N.

17. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque su sección transversal tiene forma de M.

18. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque su sección transversal tiene forma de U.

19. Junta según la reivindicación 1, caracterizada porque su sección transversal tiene forma de W.