La invención se aplica en instalaciones de distribución de energía eléctrica como por ejemplo centros de transformación eléctrica,

centros de distribución, subestaciones, etc., comprendiendo unaserie de elementos, entre ellos, medios de maniobra (2) para ejecutar las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra, encapsulado dentro de un mismo cuerpo aislante (1). El cuerpo(1) encapsula en su interior uno o a lo sumo dos elementos de maniobras (2a, 2b), accionados mediante un único elemento de accionamiento (3), por la actuación de un elemento de transmisión del accionamiento (10), encapsulado en un cabezal aislante (13) unidoal cuerpo (1) y desplazable respecto a dicho cuerpo (1). Dichos cuerpo y cabezal (1, 13) están integrados dentro de una envolvente(7), constituyendo un módulo. La modularidad permite realizar instalaciones ampliables por uno o varios lados del módulo según diversos esquemas eléctricos mediante unos elementos de conexión (4, 6) convenientemente dispuestos

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su campo de aplicación en las instalaciones de distribución de energía eléctrica, como por ejemplo, centros de transformación eléctrica, centros de distribución, subestaciones, etc., para la protección y maniobra de circuitos eléctricos en general y, en particular, se refiere a un equipo eléctrico que comprende encapsulado 5 en un cuerpo aislante una serie de elementos, entro otros, uno o dos elementos de maniobra que permiten realizar las funciones de maniobra de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra del circuito eléctrico, así como de una envolvente que integra dicho cuerpo aislante formando un módulo ampliable por su conexión con otros.

Es pues objeto de la invención proveer un equipo eléctrico aislado en un medio de aislamiento de alta resistencia eléctrica y de estructura compacta, consiguiendo reducir la distancia de aislamiento entre los diferentes 10 elementos que constituyen el equipo, el tamaño de las instalaciones y, en definitiva, los costes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, es sabido que la aparamenta de maniobra empleada en redes de distribución de energía eléctrica se instala en unas envolventes habitualmente metálicas, denominadas celdas. Dicha aparamenta comprende unos elementos de maniobra que desempeñan las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra de la 15 instalación. De este modo en los casos de existir por ejemplo una fallo en la línea de distribución, un corte debido a obras, mantenimiento u optimización del reparto de la carga, se pueden accionar tales elementos de maniobra para obtener la distribución de energía eléctrica deseada, evitar que los consumidores queden sin energía o garantizar la protección de personas y equipos eléctricos como, por ejemplo, los transformadores.

Convencionalmente, cada uno de dichos elementos de maniobra dispone de su propio elemento de 20 accionamiento, pudiendo realizarse bajo el control tanto de un mecanismo accionado manualmente como de un mecanismo de disparo que responde a una corriente de falta.

Por una parte, se conocen elementos de maniobra constituidos por interruptores de vacío, que consisten en una botella en cuyo interior está alojada una pareja de contactos eléctricos, uno fijo y otro móvil que se desplaza por el conveniente accionamiento propio de dicho interruptor, para desempeñar las funciones de corte - conexión – 25 seccionamiento – puesta a tierra del circuito eléctrico correspondiente.

El problema de los conocidos interruptores de vacío es que la separación entre los contactos móvil y fijo en situación de circuito abierto no es aceptada, ya que no asegura la función de seccionamiento porque el medio dieléctrico donde actúan es el vacío de la botella. Una solución suele ser añadir en el exterior de la botella un seccionador que abre/cierra el circuito para ejecutar dicha función de seccionamiento de manera efectiva. 30

Por una parte, también se utilizan seccionadores a los que habitualmente además se exigen funciones de puesta a tierra. Se sabe que los seccionadores se componen de dos contactos que pueden unirse para dejar pasar la corriente o dejar una separación física que determina la norma de seguridad o el fabricante para impedir el paso de la corriente. Pero, dichos seccionadores no son capaces de desempeñar las funciones del interruptor, es decir, cortar la corriente cuando el circuito está en carga o en caso de falta por sobreintensidad. 35

En consecuencia, la aparamenta de maniobra tiene tanto interruptores como seccionadores con medios de accionamiento independientes.

Es frecuente que parte de esta aparamenta de maniobra se encapsule en un aislamiento sólido, como por ejemplo resina aislante, empleando el vacío u otro fluido como medio dieléctrico para desempeñar las requeridas funciones de maniobra mencionadas anteriormente: corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra ejecutadas 40 correspondientemente por seccionadores e interruptores.

Cabe citar como ejemplo la solicitud de patente WO 0150563 que trata de una pluralidad de cuerpos de resina aislante, donde están encapsulados varios interruptores de vacío: unos, correspondientes a las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra, se encuentran encapsulados en un cuerpo aislante junto con sus respectivos mecanismos de accionamiento, mientras que en otro cuerpo aislante distinto se encapsula el interruptor de vacío que 45 desempeña las funciones de corte-conexión junto con su correspondiente mecanismo de accionamiento. Asimismo, el terminal de las derivaciones de distribución y las barras colectoras del circuito principal se encuentran también encapsulados en cuerpos aislantes independientes. Cada uno de estos cuerpos aislantes independientes se instala en el interior de un compartimento diferente de la celda, realizando la conexión de dichos cuerpos aislantes mediante pasatapas que son parte de los mismos cuerpos aislantes. 50

Uno de los inconvenientes de la invención descrita en WO 0150563 es que para cada una de las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra es necesario el empleo de un módulo diferente con su respectivo

mecanismo de maniobra y, sumado a la necesidad de encapsular más de un elemento de maniobra en cada uno de los módulos e integrar dichos módulos en compartimentos diferentes dentro de una celda, supone un aumento de las dimensiones de la aparamenta de maniobra, creando así problemas de espacio dentro de las instalaciones de distribución eléctrica. A esto se añade el cuantioso coste debido a la gran cantidad de resina que es necesaria para realizar los procesos de encapsulado y el elevado tiempo de fabricación. 5

Otro ejemplo similar al anterior es el que describe el documento EP 1343233, con la diferencia de que en este caso es posible la utilización de un solo interruptor de vacío que desempeña las funciones de maniobra de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra de la instalación. Pero similarmente a la invención de WO 0150563, cada uno de los elementos que componen la aparamenta (las barras del circuito principal, el/los interruptor/es de vacío, el terminal de las derivaciones de distribución, etc.) esta encapsulado en un cuerpo aislante independiente. Por lo tanto, esta 10 solución aparte de los inconvenientes de la anterior, implica un complejo montaje debido a que, para garantizar una unión segura entre los distintos cuerpos aislantes, se requiere el uso de elementos de conexión que no forman parte de los cuerpos aislantes a unir.

En esta misma línea puede hacerse mención a las invenciones recogidas en WO 02082606 y EP 0393733, donde se describen diversos elementos de maniobra que desempeñan las funciones de conexión-seccionamiento-15 puesta a tierra y otros componentes, como fusibles, que desempeñan la función de corte en caso de fallo, estando encapsulados todos ellos en un cuerpo aislante integrado en el interior de un compartimento de la celda, mientras que, en otro compartimento diferente de dicha celda, se integra el elemento de transmisión del accionamiento de cada uno de los elementos de maniobra necesarios.

En estas dos últimas soluciones, se repite el problema de tener que emplear varios elementos de maniobra para 20 desempeñar las distintas funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra, con lo que las celdas que incorporan la aparamenta tienden a ser voluminosas. Además, se refuerza la problemática de que las celdas sean voluminosas debido a que los elementos de transmisión para los mecanismos de accionamiento de tales elementos de maniobra son integrados en compartimentos diferentes a los que integran los elementos de maniobra, aumentando el número de compartimentos en las celdas, su tamaño y por tanto el de dicha aparamenta de maniobra en la red de 25 distribución eléctrica.

Otro enfoque que merece ser mencionado se divulga en el documento EP 1047169, que describe un equipo eléctrico modular según el preámbulo de la reivindicación 1 que comprende una parte moldeada que encapsula parcialmente un contenedor metálico de vacío de los medios de maniobra (llevando a cabo uno de ellos las funciones de interrupción – conexión – conmutación y llevando a cabo el otro la función de puesta a tierra del sistema), y dos 30 elementos de accionamiento (uno para cada uno de los dispositivos de conmutación) que no están encapsulados en ningún cuerpo aislante.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención viene a resolver la problemática...

1. Equipo eléctrico encapsulado modular para redes de distribución eléctrica, apropiado para conectarse a un circuito principal de alimentación de una red de distribución eléctrica que comprende:

- una barra del circuito principal (5) y una barra de derivación (21)

- al menos un terminal de puesta a tierra, 5

- medios de maniobra (2)

- al menos un cuerpo aislante (1) sólido, que es una pieza monobloque, en cuyo interior están encapsulados al menos dicha barra de derivación (21), la citada barra del circuito principal (5), y el citado medio de maniobra (2),

en el cual el citado cuerpo aislante (1) comprende al menos un primer elemento de conexión (4), a través del cual está 10 accesible la barra de derivación (21) y, al menos un segundo elemento de conexión (6), a través del cual está accesible la barra del circuito principal (5),

y en el cual los medios de maniobra (2) están capacitados para realizar al menos las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra,

caracterizado por dicho al menos un terminal de puesta a tierra que está encapsulado en el cuerpo aislante sólido y 15

por comprender un único elemento de accionamiento (3) para accionar dichos medios de maniobra (2) que está adaptado para accionar la función de corte-conexión y la función de conexión-seccionamiento-puesta a tierra y se encapsula en un cabezal aislante (13) sólido unido al cuerpo aislante (1), estando el único elemento de accionamiento (3) y el medio de maniobra (2) dispuestos de una manera consecutiva y lineal en una misma dirección.

2. Equipo eléctrico según reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal aislante (13) sólido es desplazable 20 con respecto al cuerpo aislante (1) y está unido a la parte superior del cuerpo aislante (1) mediante un elemento elástico aislante (16).

3. Equipo eléctrico según reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de accionamiento (3) está unido a los medios de maniobra (2) mediante un elemento de transmisión del accionamiento (10).

4. Equipo eléctrico según reivindicación 3, caracterizado porque comprende un eje de ataque (17) transversal al 25 cabezal aislante (13) que coopera con el elemento de transmisión del accionamiento (10).

5. Equipo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de maniobra (2) constan de un único elemento de maniobra (2a) capacitado para realizar al menos las funciones de corte-conexión-seccionamiento-puesta a tierra.

6. Equipo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de maniobra 30 (2) constan de dos elementos de maniobra (2a, 2b), estando capacitado un primer elemento de maniobra (2a) para la realización de las funciones de corte-conexión y un segundo elemento de maniobra (2b) para la realización de las funciones de conexión-seccionamiento-puesta a tierra.

7. Equipo eléctrico según reivindicación 5, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) consiste en una botella de vacío que aloja un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y un contacto móvil (12) 35 unido al elemento de transmisión (10) del accionamiento y a la barra de derivación (21).

8. Equipo eléctrico según reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de maniobra (2a) es un interruptor de corte en carga y seccionador/seccionador de puesta a tierra .

9. Equipo eléctrico según reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de maniobra (2a) es un interruptor automático y seccionador/seccionador de puesta a tierra. 40

10. Equipo eléctrico según reivindicación 6, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) se selecciona entre un interruptor de corte en carga y un interruptor automático, y el segundo elemento de maniobra (2b) consiste en un seccionador/seccionador de puesta a tierra lineal aislado en un fluido dieléctrico.

11. Equipo eléctrico según reivindicación 10, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) consiste en una botella de vacío que aloja un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y un contacto móvil (12) que forma parte del segundo elemento de maniobra (2b), disponiendo dicho segundo elemento de maniobra (2b) un tercer contacto (19) de desplazamiento lineal unido al elemento de transmisión de accionamiento (10) y a la barra de derivación (21) mediante una conexión flexible (20). 5

12. Equipo eléctrico según reivindicación 11, caracterizado porque el segundo elemento de maniobra (2b) dispone de un contacto de puesta a tierra (24) que en el desplazamiento lineal del tercer contacto (19) en un sentido determinado se une a dicho tercer contacto (19) para realizar la función de puesta a tierra.

13. Equipo eléctrico según reivindicación 6, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) consiste en una botella de vacío que aloja un contacto fijo (11) unido a la barra del circuito principal (5) y un contacto móvil (12), y 10 porque el segundo elemento de maniobra (2b) consiste en otra botella de vacío que aloja un contacto fijo (27) unido al terminal de puesta a tierra (9) y un segundo contacto móvil (26).

14. Equipo eléctrico según reivindicación 13, caracterizado porque el primer elemento de maniobra (2a) se selecciona entre un interruptor de corte en carga y un interruptor automático, y el segundo elemento de maniobra (2b) consiste en un seccionador/seccionador de puesta a tierra. 15

15. Equipo eléctrico según reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el primer contacto móvil (12) y el segundo contacto móvil (26) son accionados por el elemento de transmisión del accionamiento (10) común para ambos contactos, estando dicho elemento de transmisión del accionamiento (10) unido a la barra de derivación (21) mediante una conexión flexible (20).

16. Equipo eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15, caracterizado porque el cuerpo (1) aislante y 20 el cabezal aislante (13) están integrados en el interior de una envolvente (7).