Un dispositivo que comprende: un escudo de corona (4) que está dispuesto alrededor de un conductor de alto voltaje de un aparato de alto voltaje;

y al menos un elemento de soporte (6) para conectar dicho escudo de corona (4) al conductor de alto voltaje del aparato de alto voltaje, comprendiendo dicho, al menos uno, elemento de soporte (6) un polímero semiconductor (10), que cuando dicho dispositivo está en funcionamiento, actúa como una resistencia entre dicho escudo de corona (4) y dicho aparato de alto voltaje, y estando dispuesto dicho elemento de soporte (6) para fijar dicho escudo de corona (4) a dicho aparato de alto voltaje

Campo de la Invención

La presente invención se refiere de forma general a aparatos de alto voltaje, y más particularmente a reducir el riesgo de rupturas dieléctricas en aparatos de alto voltaje.

Antecedentes

Dentro de las aplicaciones de alto voltaje es conocido en la técnica proporcionar escudos de corona de un material eléctricamente conductor, usualmente de metal, en una conexión geométrica y eléctrica a un conductor de alto voltaje u otro equipo de alto voltaje. Distribuyendo la carga eléctrica sobre un área de superficie aumentada, la intensidad del campo eléctrico se reduce, reduciéndose por lo tanto el riesgo de una descarga de corona.

Un inconveniente con tal disposición es que debido a la gran curvatura y extensión geométricas, se crea una zona con un campo eléctrico homogéneo y relativamente alto. Esto posibilita la propagación de las descargas que se pueden disparar por pequeñas perturbaciones temporales, tales como insectos, grandes partículas de polvo, etc. Cuando se aplican altos voltajes, particularmente de corriente continua, se ha observado que este mecanismo puede causar rupturas a voltajes que son significativamente menores de lo que sería de esperar a partir de las normas de diseño convencionales.

La solicitud internacional con el número de publicación WO 2007/149015 revela la provisión de una resistencia entre el escudo y un grupo de válvulas en una aplicación de alto voltaje de corriente continua.

El documento GB 2 117 983 describe un aislador de suspensión que comprende una varilla de fibra de vidrio con un soporte de metal montado en cada uno de los extremos y blindajes de polímero yuxtapuesto ensartados sobre el mismo. Por encima de aproximadamente 138 kV, se produce un ruido no deseable de radio y el efecto de corona en el área del soporte de metal en diseños convencionales. La adición de polímeros semiconductores entre el soporte de metal y los apantallamientos de polímero reduce significativamente el nivel del ruido de radio generado y elimina el efecto de corona. En realizaciones alternativas el blindaje está compuesto totalmente de un material semiconductor o no tiene un faldón saliente.

Aunque esta resistencia reduce el riesgo de ruptura, añade complejidad al escudo de corona.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un modo más simple y más estable de reducir el riesgo de ruptura de los escudos de corona.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se presenta un dispositivo que comprende: un escudo de corona, que está dispuesto alrededor de un conductor de alto voltaje de un aparato de alto voltaje y al menos un elemento de soporte para conectar dicho escudo de corona al conductor de alto voltaje del aparato de alto voltaje, comprendiendo dicho al menos un elemento de soporte un polímero semiconductor, que cuando dicho dispositivo está en funcionamiento, actúa como una resistencia entre el escudo de corona y el aparato de alto voltaje, y estando dispuesto dicho elemento de soporte para fijar dicho escudo de corona a dicho aparato de alto voltaje.

Usando el elemento de soporte con la resistencia para fijar el escudo de corona, se obtiene una estructura menos compleja y más estable. Esta proporciona una libertad enormemente mejorada en el diseño de los elementos de soporte. Además, como las estructuras de la resistencia en base a polímero pueden hacerse largas, la caída de voltaje sobre la longitud se reduce en comparación a si se usa una resistencia convencional. Esto reduce el riesgo de descargas de superficie. Para una resistencia convencional existe el riesgo de que pueda empezar una descarga eléctrica desde uno de los extremos de fijación debido a la elevada intensidad de campo eléctrico local. Puenteando la resistencia, se cortocircuita la descarga, suministrando esencialmente todo el voltaje al escudo de corona. Podrían equiparse las fijaciones del extremo de la resistencia convencional con escudos reductores de campo, pero esto aumenta la complejidad en el espacio disponible más bien limitado.

El, al menos uno, elemento de soporte puede tener una resistencia en el rango de 100 kilo-ohmios a 100 megaohmios.

El polímero semiconductor puede comprender un polímero no conductor con un relleno conductor. El polímero no conductor puede seleccionarse del grupo consistente de: polietileno, polietileno reticulado, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliestireno, poliuretano, resinas epoxi, resinas basadas en fenoles, combinaciones de polímeros y copolímeros o cualquier combinación de estos. El polímero semiconductor puede ser en principio un polímero semiconductor intrínseco como el polipirrol. Más prácticos y económicos son los polímeros convencionales con relleno conductor, usualmente negro de carbón.

Al menos uno de los, al menos uno, elementos de soporte puede tener una sección transversal en forma de cruz. La sección transversal tubular proporciona un elemento de soporte con una resistencia aumentada en relación con el uso del material, y por lo tanto el peso. Pueden seleccionarse otras formas de la sección transversal, tal como cualquier forma en el grupo consistente de: una forma tubular, una forma cuadrada, una forma rectangular, una forma en I y una forma circular.

Al menos uno de los, al menos uno, elementos de soporte puede comprender un núcleo de polímero semiconductor y una capa exterior hecha de un material exterior que es más duradero cuando se expone al aire que el polímero semiconductor. Proporcionando una capa exterior más duradera, se aumenta la duración de la vida del polímero semiconductor, aumentando el tiempo medio entre mantenimientos y/o fallos. La fortaleza y la conductividad se pueden ajustar seleccionando diferentes grosores de los materiales y diferentes combinaciones de materiales.

El material exterior puede estar hecho del mismo polímero que el polímero conductor, pero sin relleno, otros polímeros o de barniz/pintura, por ejemplo un barniz alquídico.

El elemento de soporte puede comprender además: un primer elemento conductor conectado al escudo de corona en uno de los extremos y el polímero semiconductor sobre el segundo extremo.

El elemento de soporte puede comprender además: un segundo elemento conductor conectado al polímero semiconductor sobre un primer extremo y el segundo elemento conductor está dispuesto para conectarse al aparato de alto voltaje sobre el segundo extremo.

El polímero semiconductor puede fijarse al escudo de corona y el polímero semiconductor puede disponerse para que esté fijado al aparato de alto voltaje.

El escudo de corona puede ser sustancialmente toroidal con al menos una capa exterior que comprende un metal.

Un segundo aspecto de la invención es un aislador de pared de alto voltaje que comprende el dispositivo de acuerdo con el primer aspecto.

Un tercer aspecto de la invención es un método para fabricar un dispositivo como se revela en la reivindicación 12.

La etapa de proporcionar puede comprender además: proporcionar un núcleo dieléctrico para cada uno de los, al menos uno, elementos de soporte; y aplicar el polímero semiconductor pintando con espray una capa de polímero semiconductor sobre cada uno de los, a menos uno, elementos de soporte. Pintando con espray es posible obtener una fina capa de polímero semiconductor, con dimensiones que alivian la consecución de una gran resistencia.

La etapa de proporcionar al menos un elemento de soporte puede comprender además: proporcionar una capa de dieléctrico sobre una cara exterior de la capa de polímero semiconductor.

Es de observar que cualquiera característica del primero, segundo y tercer aspecto pueden, cuando sea apropiado, aplicarse a cualquier otro aspecto.

Generalmente, todos los términos en las reivindicaciones se deben interpretar en su significado ordinario en el campo técnico, a menos que explícitamente se defina de otro modo en este documento. Todas las referencias a "un elemento, aparato, componente, medio, etapa, etc." se deben interpretar de forma abierta como se denomina para al menos un ejemplo de elemento, aparato, componente, medio, etapa, etc., salvo que explícitamente se establezca de otro modo. Las etapas de cualquier método revelado en este documento no tienen por qué realizarse en el orden exacto revelado, a menos que explícitamente se establezca.

Breve Descripción de los Dibujos

La... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo que comprende:

un escudo de corona (4) que está dispuesto alrededor de un conductor de alto voltaje de un aparato de alto voltaje; y al menos un elemento de soporte (6) para conectar dicho escudo de corona (4) al conductor de alto voltaje del aparato de alto voltaje, comprendiendo dicho, al menos uno, elemento de soporte (6) un polímero semiconductor (10), que cuando dicho dispositivo está en funcionamiento, actúa como una resistencia entre dicho escudo de corona (4) y dicho aparato de alto voltaje, y estando dispuesto dicho elemento de soporte (6) para fijar dicho escudo de corona (4) a dicho aparato de alto voltaje.

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho, al menos uno, elemento de soporte (6) tiene una resistencia en el intervalo de 100 kilo-ohmios a 100 mega-ohmios.

3. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho polímero semiconductor (10) comprende un polímero no conductor con un relleno conductor.

4. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho polímero no conductor se selecciona del grupo consistente de polietileno, polietileno reticulado, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliestireno, poliuretano, resinas epoxi, resinas basadas en fenoles, combinaciones de polímeros y copolímeros o cualquier combinación de estos.

5. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno de dichos elementos de soporte (6) tiene una sección transversal en forma de cruz.

6. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno de dichos, al menos uno, elementos de soporte (6) comprende un núcleo de dicho polímero semiconductor y una capa exterior hecha de un material exterior que es más duradero cuando se expone al aire que dicho polímero semiconductor.

7. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento de soporte (6) comprende además:

un primer elemento conductor conectado a dicho escudo de corona por un extremo y a dicho polímero semiconductor por el segundo extremo.

8. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento de soporte (6) comprende además:

un segundo elemento conductor conectado a dicho polímero semiconductor sobre un primer extremo y dicho segundo elemento conductor está dispuesto para conectarse a dicho aparato de alto voltaje sobre un segundo extremo.

9. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6, en el que dicho polímero semiconductor (10) está fijado a dicho escudo de corona y dicho polímero semiconductor está dispuesto para conectarse a dicho aparato de alto voltaje.

10. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho escudo de corona (4) es sustancialmente toroidal con al menos una capa exterior que comprende un metal.

11. Un aislador de pared de alto voltaje que comprende el dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 10.

12. Un método para la fabricación de un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 10, que comprende las etapas de:

proporcionar al menos un elemento de soporte (6) que comprende un polímero semiconductor (10), que, cuando dicho dispositivo está en funcionamiento, actúa como una resistencia entre el escudo de corona (4) y un conductor de alta tensión de un aparato de alta tensión; y montar dicho, al menos uno, elemento de soporte (6) entre un escudo de corona (4) y un aparato de alto voltaje de modo que el escudo de corona rodea al conductor de alto voltaje.

13. El método de fabricación de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicha etapa de proporcionar comprende además:

proporcionar un núcleo de dieléctrico para cada uno de dichos, al menos uno, elementos de soporte; y aplicar dicho polímero semiconductor pintando con espray una capa de dicho polímero semiconductor sobre cada uno de dichos, al menos uno, elementos de soporte.

14. El método de fabricación de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicha etapa de proporcionar al menos un elemento de soporte comprende además:

proporcionar una capa de dieléctrico sobre una cara exterior de dicha capa de dicho polímero semiconductor.