1. Dispositivo de evacuación de gases (3) para instalaciones eléctricas (7) que comprenden al menos una celda (1) de alta tensión dotada de al menos un primer compartimento (2) que aloja al menos una conexión eléctrica de alta tensión (2'') y al menos un segundo compartimento (2') que aloja dispositivos de protección/maniobra para la instalación (7) caracterizado porque el dispositivo de evacuación de gases (3) comprende al menos un conducto vertical (5) de salida de gases y un módulo de recogida de gases (4) acoplable bajo la celda (1) y configurado para apoyar sobre el suelo,

comprendiendo el módulo de recogida de gases (4) al menos un orificio de comunicación directa, sin elementos intermedios, con el conducto vertical (5) de salida de gases, y porque el módulo de recogida de gases (4) comprende al menos un elemento deflector (6), dispuesto al menos en parte en correspondencia con el primer compartimento (2) y configurado para modificar la dirección de los gases y prolongar el recorrido de los mismos hacia el conducto vertical (5) de salida de gases.2. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 1, caracterizado porque el elemento deflector (6) comprende una parte dispuesta bajo el segundo compartimento (2').3. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el elemento deflector (6) consiste en al menos una rampa.4. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de recogida de gases (4) comprende al menos un elemento de refuerzo (11) previsto en la parte interior de las esquinas del módulo (4) para conformar una superficie achaflanada que dirige los gases hacia el conducto vertical (5).5. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conducto vertical (5) de salida de gases comprende al menos un elemento desviador (12) que modifica la dirección de los gases y prolonga el recorrido de los mismos, permitiendo así el enfriamiento de dichos gases.6. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 5, caracterizado porque él al menos un elemento desviador (12) es deformable por al menos un punto de flexión (13, 13') debido a la presión de los gases, permitiendo así reducir la presión de los mismos.7. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 6, caracterizado porque el conducto vertical (5) comprende al menos una pieza tope (14), estableciendo este tope el punto de deformación máximo del elemento desviador (12).8. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conducto vertical (5) comprende una rampa deflectora (15) que queda enfrentada al orificio de comunicación del módulo de recogida de gases (4) para dirigir los gases hacia arriba por el interior del conducto vertical (5).9. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de recogida de gases (4) está unido al conducto vertical (5) de salida de gases constituyendo un módulo (3) desmontable respecto de la celda (1).10. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende al menos un medio de bloqueo (16) que impide la separación del módulo (3) respecto de las celdas (1) en caso de un arco interno.11. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de recogida de gases (4) comprende al menos una entrada / salida de cables (8), permitiendo la instalación de los cables en cualquier dirección.12. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 11, caracterizado porque al menos una entrada / salida de cables (8) comprende al menos un pasamuros (9).13. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 12, caracterizado porque el pasamuros (9) es deslizante y permite ajustar el diámetro de al menos una entrada / salida de cables (8) al diámetro de al menos un cable (10)

Dispositivo de evacuación de gases.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de evacuación de gases de aplicación en instalaciones eléctricas que comprenden celdas de alta tensión que incorporan en diferentes compartimentos elementos de distribución eléctrica, y en concreto, se refiere a un dispositivo que comprende un módulo de recogida de gases y un conducto vertical de salida de gases, mediante los cuales se consigue reducir la temperatura y la presión de los gases producidos en un arco interno, de tal manera que los gases son conducidos fuera de la instalación eléctrica sin que ello suponga peligro alguno para las personas o para los equipos que se encuentren alrededor. Asimismo, el módulo de recogida de gases permite la instalación de las celdas de alta tensión en cualquier tipo de suelo y a cualquier cota, cumpliendo la normativa de seguridad en lo referente a arcos internos.

Debido a su carácter modular, el dispositivo de evacuación de gases puede ser montado/desmontado en campo, como por ejemplo en el interior de las torres de aerogeneradores, evitando así los problemas relacionados con la introducción/extracción de equipos debido al tamaño limitado de los accesos en este tipo de instalaciones.

Antecedentes de la invención

Las celdas de alta tensión empleadas en instalaciones eléctricas de distribución de energía eléctrica comprenden diferentes compartimentos, en donde se incorporan elementos de distribución de energía eléctrica, por lo que suele ser habitual disponer por ejemplo del compartimento correspondiente de barras, de fusibles, de acometida de cables de red, de aparamenta que desempeña las funciones correspondientes de maniobra y protección, es decir, del interruptor, seccionador, seccionador de puesta a tierra, etc.

En dichos compartimentos puede producirse un arco eléctrico, por ejemplo debido a una falta de aislamiento. Como consecuencia del arco se generan elevadas temperaturas, una sobrepresión debido a los gases producidos por la descomposición de plásticos, gomas, etc. El arco eléctrico puede ser monofásico a tierra o entre fases.

Existen varias formas de ejecutar los compartimentos al objeto de que éstos soporten las solicitaciones debidas a un arco en su interior: se pueden encontrar ejecuciones en las que se refuerza la base del compartimento, se aumenta el espesor de las chapas que conforman la base, las puertas de las celdas son más gruesas y pueden llevar laberintos en el cierre para evitar que salgan despedidas, la utilización de materiales aislantes como la mica para evitar la perforación de las chapas y de las puertas, etc. Todo ello con el objetivo de soportar los efectos del arco.

El empleo de chapas más gruesas en los compartimentos y la puerta encarece el producto, hace que esta última tenga más peso y obliga a diseñar puertas especiales para cada caso, saliéndose de un diseño estándar.

En caso de un arco eléctrico, se generan gases muy calientes debido al arco y a la descomposición de metales, gomas, plásticos, etc. Se hace por lo tanto necesario disponer de una forma de evacuar estos gases de los compartimentos y dirigirlos lejos de la zona de presencia eventual de operarios y otros equipos, al objeto de prevenir posibles daños a éstos.

Se pueden encontrar soluciones de instalaciones eléctricas de distribución de energía eléctrica en los que se dispone de medios de evacuación de gases y medios por los que se dirigen éstos hacia el exterior, siendo esta zona exterior de expulsión de los gases una zona alejada de la zona de operarios y equipos. Mediante dichos medios se consigue enfriar y reducir la presión de los gases antes de que estos salgan al exterior. El grado de refrigeración de los gases calientes y la reducción de su presión se incrementan por medio de la prolongación de las vías de flujo y a través de la elevación del volumen espacial. Adicionalmente, algunas soluciones incluyen elementos de absorción de la energía de los gases, como por ejemplo filtros de lana de acero, dispuestos en las vías de flujo de los mismos, con objeto de reducir aún más la temperatura y la presión.

En este sentido, se pueden citar ejemplos que cumplen con las características anteriormente citadas, como por ejemplo US2010258532A1, ES2345960T3, ES2345547T3, EP1947922A2, WO2007057460A2, ES2236507T3, EP1557 919A1, US2004097186A1, CA2379234A1, CA2377835A1, ES2310053T3, ES2172016T3, MX9705807A, US5892195A, DE19645304C1, MX9604530A, EP0995249B1, DE2817418A1, ES2154480T3 y DE4220790A1.

Generalmente, como se puede observar en los ejemplos anteriores los gases calientes producidos debido a un arco eléctrico son evacuados a un determinado compartimento de las propias celdas, que ejecuta la función de recogida de los gases, y después al menos una parte de dichos gases es canalizado a través de un canal o chimenea hacia el exterior de la instalación.

Se puede citar por tanto, por ejemplo, la solución definida en la Patente ES2172016T3. Esta solución se refiere a una celda con varios compartimentos en donde se alojan aparatos de conmutación, conexiones de cables y barras colectoras, con canales previstos en la parte trasera para la descarga de la presión de los gases en caso de arco eléctrico. Asimismo, entre los diferentes compartimentos se dispone de elementos de absorción, concretamente estos elementos de absorción se disponen en el camino que deben realizar los gases calientes antes de salir al exterior. En este sentido, el cometido de esta invención consiste en incrementar el grado de la refrigeración de los gases calientes y mejorar la seguridad de las personas frente a estas instalaciones. Cada compartimento comprende su propio dispositivo de absorción y así se pretende que la refrigeración de los gases se encuentre directamente orientada al objetivo en la región de aparición. En la parte trasera de la celda se dispone de un canal o chimenea que comprende internamente chapas de desviación perforadas con los que se pretende reducir la presión de dichos gases. No todos los gases que se expulsan al exterior son conducidos a través de dicha chimenea, parte de estos gases también son expulsados directamente al exterior desde el primer compartimento situado sobre el suelo a través de un dispositivo de absorción. Esto supone que los gases expulsados de esta manera no sean reducidos en cuanto a presión y temperatura tanto como si se expulsaran a través de la chimenea. Por tanto en caso de arco eléctrico estos gases expulsados directamente sin pasar por la chimenea suponen un riesgo para las personas y equipos que puedan estar en los alrededores de la instalación. Además, debido a la no utilización de un canal o chimenea dichos gases salen al exterior sin ninguna orientación.

También son habituales las instalaciones eléctricas en donde no existe chimenea o canal alguno y que los gases son dirigidos hacia un foso de obra civil de la misma instalación. En el caso de los centros de transformación o distribución eléctrica, las celdas de alta tensión se encuentran instaladas sobre dicho foso, siendo este foso parte de la envolvente o caseta que integra dichas celdas. Las dimensiones del foso permiten la expansión de los gases, y por tanto, la presión y la temperatura de dichos gases son reducidas. Pero no todas las instalaciones disponen de dicho foso, dado que existen instalaciones en los que no es necesario el empleo de una caseta o envolvente, como por ejemplo en el caso de las torres de aerogeneradores. En este último caso, las celdas de alta tensión se encuentran instaladas en el interior de la torre sobre una plataforma que puede consistir en una plataforma enrejada. Debajo de dicha plataforma se pueden disponer de otros equipos, así como el paso de los operarios. En este sentido, en caso de un arco eléctrico en las celdas de alta tensión los gases calientes generados serían un riesgo importante tanto para los operarios como para los equipos.

El tamaño reducido de las ubicaciones donde se instalan las celdas de alta tensión, como por ejemplo las torres de aerogeneradores, supone un problema para la instalación de dichas celdas dotadas con los dispositivos de evacuación de gases, sobre todo en cuanto a la introducción/extracción de los equipos a través de los accesos de las torres. Este problema es típico en las labores de sustitución de celdas.

Descripción de la invención

La invención trata sobre un dispositivo de evacuación de gases de aplicación en instalaciones eléctricas que comprenden al menos una celda de alta tensión dotada...

1. Dispositivo de evacuación de gases (3) para instalaciones eléctricas (7) que comprenden al menos una celda (1) de alta tensión dotada de al menos un primer compartimento (2) que aloja al menos una conexión eléctrica de alta tensión (2'') y al menos un segundo compartimento (2') que aloja dispositivos de protección/maniobra para la instalación (7) caracterizado porque el dispositivo de evacuación de gases (3) comprende al menos un conducto vertical (5) de salida de gases y un módulo de recogida de gases (4) acoplable bajo la celda (1) y configurado para apoyar sobre el suelo, comprendiendo el módulo de recogida de gases (4) al menos un orificio de comunicación directa, sin elementos intermedios, con el conducto vertical (5) de salida de gases, y porque el módulo de recogida de gases (4) comprende al menos un elemento deflector (6), dispuesto al menos en parte en correspondencia con el primer compartimento (2) y configurado para modificar la dirección de los gases y prolongar el recorrido de los mismos hacia el conducto vertical (5) de salida de gases.

2. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 1, caracterizado porque el elemento deflector (6) comprende una parte dispuesta bajo el segundo compartimento (2').

3. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el elemento deflector (6) consiste en al menos una rampa.

4. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de recogida de gases (4) comprende al menos un elemento de refuerzo (11) previsto en la parte interior de de las esquinas del módulo (4) para conformar una superficie achaflanada que dirige los gases hacia el conducto vertical (5).

5. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conducto vertical (5) de salida de gases comprende al menos un elemento desviador (12) que modifica la dirección de los gases y prolonga el recorrido de los mismos, permitiendo así el enfriamiento de dichos gases.

6. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 5, caracterizado porque el al menos un elemento desviador (12) es deformable por al menos un punto de flexión (13, 13') debido a la presión de los gases, permitiendo así reducir la presión de los mismos.

7. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 6, caracterizado porque el conducto vertical (5) comprende al menos una pieza tope (14), estableciendo este tope el punto de deformación máximo del elemento desviador (12).

8. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conducto vertical (5) comprende una rampa deflectora (15) que queda enfrentada al orificio de comunicación del módulo de recogida de gases (4) para dirigir los gases hacia arriba por el interior del conducto vertical (5).

9. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de recogida de gases (4) está unido al conducto vertical (5) de salida de gases constituyendo un módulo (3) desmontable respecto de la celda (1).

10. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende al menos un medio de bloqueo (16) que impide la separación del módulo (3) respecto de las celdas (1) en caso de un arco interno.

11. Dispositivo de evacuación de gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de recogida de gases (4) comprende al menos una entrada/salida de cables (8), permitiendo la instalación de los cables en cualquier dirección.

12. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 11, caracterizado porque al menos una entrada/salida de cables (8) comprende al menos un pasamuros (9).

13. Dispositivo de evacuación de gases según reivindicación 12, caracterizado porque el pasamuros (9) es deslizante y permite ajustar el diámetro de al menos una entrada/salida de cables (8) al diámetro de al menos un cable (10).