UNIDAD MODULAR PARA ALOJAMIENTO DE ELEMENTOS ABSORBEDORES PARA UNA INSTALACION DE DISTRIBUCION.

Unidad modular para alojamiento de por lo menos un elemento (10,

10', 10'') para la absorción o amortiguación de los gases calientes de escape causados por un arco eléctrico en unidades funcionales eléctricas de alta y media tensión, en particular en instalaciones de distribución donde para la evacuación del gas está previsto un canal de evacuación o una vía de evacuación definida (60) y dentro de la cual está previsto por lo menos un elemento absorbedor (10, 10', 10''), presentando la unidad modular una cámara (40) existente en el canal de evacuación o la vía de evacuación (60), llena de por lo menos un elemento de absorción (10, 10', 10''), caracterizada porque en el interior de la cámara (40) está situado por lo menos un elemento de absorción (10, 10', 10'') monolítico fabricado de material cerámico, y porque el elemento absorbedor (10, 10', 10'') está dotado de canales (11) para el paso de los gases

Unidad modular para alojamiento de elementos absorbedores para una instalación de distribución.

La invención se refiere a una unidad modular para el alojamiento de por lo menos un elemento para la absorción o amortiguación de los gases calientes de escape causados por un arco eléctrico en unidades funcionales eléctricas de alta y media tensión, en particular en instalaciones de distribución de alta o media tensión.

Una unidad modular con las características del preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento DE-A-196 46 547.

Por el escrito DE 196 45 304 C2 se ha dado a conocer un cartucho como elemento amortiguador, que está situado al final de un canal de descarga de presión de una instalación de distribución de media tensión que por lo demás está encapsulada. Los elementos amortiguadores situados en el cartucho son deflectores metálicos que van fijados en forma de chapas angulares decaladas en el recorrido de los gases de escape.

Otra unidad modular se conoce por el documento DE 198 58 952 C1. En esta unidad modular está presente un recorrido de salida definido para gases calientes estando formada allí una cámara llenada como máximo hasta el 70% de su volumen con cuerpos amortiguadores sueltos, preferentemente de forma esférica. Los cuerpos amortiguadores son de plástico y son levantados en torbellino por el flujo de gas, con lo cual el gas se enfría, se desioniza y se frena.

Los recintos para las instalaciones de distribución se sitúan a menudo en lugares donde pueden acceder personas a las zonas de descarga de presión. Debido a los requisitos rigurosos que han de cumplir las instalaciones eléctricas ya sólo se pueden emplear de forma limitada las instalaciones amortiguadoras conocidas.

Al ir aumentando la potencia eléctrica de las instalaciones eléctricas, tales como los interruptores de potencia, las celdas de barras colectoras, los convertidores de corriente, los transformadores (que en lo sucesivo se denominarán de forma general como unidades funcionales) etc., las instalaciones amortiguadoras conocidas sólo se pueden emplear de forma limitada. Así por ejemplo al surgir durante la medición intensidades de corriente de corta duración de =q 25 kA durante 1 segundo, los cuerpos amortiguadores de plástico o los deflectores metálicos apenas pueden conseguir ya un efecto de protección. Debido a la acción del arco eléctrico parásito se pueden fundir y/o arrancar de sus anclajes de modo que los elementos amortiguadores pueden salir al exterior por el orificio del conducto de descarga de presión, representando otro peligro.

El objetivo de la invención es el de proponer una unidad modular para el alojamiento de por lo menos un elemento destinado a la absorción o amortiguación de los gases calientes de escape causados principalmente por un arco eléctrico parásito que se produce en una unidad funcional de media tensión, que ofrezca una mayor protección contra los gases calientes de escape.

De forma general se empleará aquí y en lo sucesivo el concepto de unidad funcional (con independencia de que se trate de instalaciones con aislamiento por aire o por gas), representativas de:

- una celda de conmutación o varias celdas de conmutación,

- una o varias instalaciones de distribución (bloques de instalaciones de distribución),

- uno o varios recintos estancos en las celdas de conmutación o bloques de instalaciones de conmutación,

- recintos practicables y no practicables de instalaciones de conmutación y estaciones así como recintos estancos en éstas.

La solución del problema se describe en las características de la reivindicación principal.

Otras realizaciones ventajosas se formulan en las reivindicaciones dependientes.

La ventaja que ofrece la unidad modular consiste en que no se emplean piezas móviles, ni plásticos ni metales que durante las altas presiones y altas temperaturas puedan llegar a ser destruidos o descomponerse.

Otra ventaja de la invención consiste en que en el caso de un arco eléctrico parásito se reduce notablemente la presión en la instalación de distribución, en las celdas de conmutación y en el recinto que rodea la instalación.

Mediante el empleo de cerámica industrial de alta calidad se emplea un material robusto que sin el empleo de piezas móviles ofrece una protección eficaz contra gases calientes de escape y que también es adecuado para dejar escapar el aire que ha sido calentado en el aparato con un efecto de refrigeración.

Las ventajas del objeto propuesto son las siguientes: En comparación con una unidad funcional eléctrica, en particular una instalación de distribución sin absorbedor de arco eléctrico parásito, el objeto de la invención puede reducir la presión que en un caso de arco eléctrico parásito surge en el recinto de la instalación de distribución, mejorar la refrigeración del aire de escape que ha sido calentado por el calor de la corriente, mejorar la protección contra los efectos de la avería en el edificio las personas y los equipos técnicos y contribuir a una utilización más efectiva de las posibilidades de espacio.

La unidad modular también puede utilizarse para el caso de un equipamiento posterior con absorbedores de arco eléctrico parásito con el fin de mejorar las condiciones de presión en el caso del arco eléctrico parásito.

Para enfriar los gases calientes en el caso de un arco eléctrico parásito causado por un fallo interno en una unidad funcional se emplean elementos absorbedores cerámicos (elementos de panal). Los materiales a considerar son la porcelana, Al₂O₃, cerámica - SiC, saponita y otros materiales empleados también como cerámica de intercambio de calor.

La unidad modular puede emplearse en diversas formas de realización de unidades funcionales, por ejemplo con celdas de conmutación e instalaciones de distribución aisladas por aire así como celdas de conmutación e instalaciones de distribución aisladas por gas, en estaciones compactas o en recintos de instalaciones de distribución accesibles y no accesibles y en estaciones de conmutación. Aquí se pueden equipar con la unidad funcional las instalaciones de conmutación, zonas parciales de las estaciones, puertas de las estaciones, pasos de recintos y orificios de salida de recintos. En lo sucesivo se empleará de modo uniforme el concepto de "unidad funcional", lo cual sin embargo no quiere decir que el empleo de la unidad modular solamente deba estar previsto para una única unidad funcional o una celda de distribución. Con el concepto de unidad funcional se trata de transmitir también de modo representativo que la unidad modular es utilizable para un recinto estanco, para un recinto de instalación de distribución o para la totalidad de una instalación de distribución con varias celdas de conmutación, y que es adaptable de acuerdo con las circunstancias respectivas.

El posicionamiento de la unidad modular es diferente según la unidad funcional. La conducción de los gases puede tener lugar en diversas direcciones o pasando a diversos recintos (recinto estanco de una celda de distribución, conducto de descarga de presión, zona de doble fondo, conducto de cables, sótano de cables). Lo determinante para la elección de la posición y la conducción de los gases son las respectivas posibilidades técnicas que ofrece una unidad funcional para lograr la máxima seguridad para las personas y la resistencia a la presión de la unidad funcional. La forma de construcción de la unidad modular que es necesaria para el absorbedor del arco eléctrico parásito se ajusta a la respectiva utilización en una unidad funcional.

Los elementos absorbedores cerámicos se fijan mediante elementos de sujeción. Tales elementos de sujeción pueden ser por ejemplo: por lo menos una chapa de sujeción en forma de enrejado o perforada, grapas o bandas de sujeción que rodeen el perímetro de los elementos absorbedores. Los elementos de sujeción pueden estar compuestos de piezas individuales y estar fijados en la carcasa del absorbedor, o también pueden ser parte integral de la carcasa del absorbedor.

El número de elementos absorbedores por capa varía, adaptado a las dimensiones de la unidad modular para impedir que en el caso de un arco eléctrico parásito se rompa la totalidad de la superficie del absorbedor. La instalación de los elementos absorbedores en el marco debe permitir la correspondiente dilatación térmica de toda la disposición durante el calentamiento (causado por el calor de la corriente o...

1. Unidad modular para alojamiento de por lo menos un elemento (10, 10', 10'') para la absorción o amortiguación de los gases calientes de escape causados por un arco eléctrico en unidades funcionales eléctricas de alta y media tensión, en particular en instalaciones de distribución donde para la evacuación del gas está previsto un canal de evacuación o una vía de evacuación definida (60) y dentro de la cual está previsto por lo menos un elemento absorbedor (10, 10', 10''), presentando la unidad modular una cámara (40) existente en el canal de evacuación o la vía de evacuación (60), llena de por lo menos un elemento de absorción (10, 10', 10''), caracterizada porque en el interior de la cámara (40) está situado por lo menos un elemento de absorción (10, 10', 10'') monolítico fabricado de material cerámico, y porque el elemento absorbedor (10, 10', 10'') está dotado de canales (11) para el paso de los gases.

2. Unidad modular según la reivindicación 1, caracterizada porque el material del elemento absorbedor (10, 10', 10'') presenta una porosidad abierta del 8 al 25%.

3. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los orificios de los canales (11) están realizados de tal modo que aseguren la protección contra el contacto (protección IP).

4. Unidad modular según la reivindicación 3, caracterizada porque la sección de los orificios de los canales (11) es del orden de 2 a 10 mm.

5. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los canales (11) transcurren en la dirección (80) del flujo principal de los gases.

6. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque sobre los elementos absorbedores (10, 10', 10'') está dispuesta una cubierta perforada cuyo tamaño de agujeros está realizada de tal modo que con ello se consiga la protección contra el contacto (protección IP).

7. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los elementos absorbedores (10, 10', 10'') se soportan en la cámara (40) con elementos de sujeción (12, 20).

8. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque por el lado de entrada de los gases a los elementos de absorción (10, 10', 10'') está situada una placa metálica perforada (14).

9. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por estar dispuesto más de un elemento absorbedor (10, 10', 10''), uno tras otro.

10. Unidad modular según la reivindicación 9, caracterizada porque los canales (11) de los elementos absorbedores (10, 10', 10'') dispuestos uno tras otro presentan a igualdad de sección de flujo global unas secciones que van en disminución.

11. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad modular (40) está fabricada como unidad compacta y está equipada con medios de fijación (45, 46) para colocarla en partes de la carcasa de una unidad funcional (LS, GAS).

12. Unidad modular según la reivindicación 11, caracterizada porque la unidad modular (40) va colocada como unidad compacta en un bastidor y el bastidor se puede unir con partes de la carcasa de una unidad modular (LS, GAS) a través de medios de fijación realizados como una unión de bridas.

13. Unidad modular según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad modular (40) está situada directamente detrás del disco de reventamiento (BS) de una instalación de distribución aislada por gas (GAS).

14. Unidad modular según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la unidad modular (40) está situada al final de una parte de carcasa de una unidad funcional (LS, GAS) realizada como vía de evacuación (60).

15. Unidad modular según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la unidad modular (40) se emplea en estaciones y recintos de instalaciones de distribución practicables y no practicables.