PROTECTOR BLINDADO DE SOBRETENSIONES.

Una disposición de conector de alta tensión que comprende: un protector alargado (50,

70) de sobretensiones aislado eléctricamente, y un conector aislado (2) para conectar el protector de sobretensiones a equipos eléctricos, en la que el protector de sobretensiones comprende un componente eléctrico y un electrodo (14; 52, 72) en cada extremo del componente, y en contacto con el mismo, estando encerrados el componente y los electrodos dentro de material aislante eléctricamente (20), aplicándose una capa (36) de material conductor eléctricamente sobre el material aislante, de forma que se extiende de un extremo del protector de sobretensiones para encerrar uno de los electrodos (14) y el componente y para solapar el otro electrodo (52, 72), extendiéndose de ese modo únicamente parcialmente a lo largo de la longitud del protector de sobretensiones, caracterizada porque el protector de sobretensiones está insertado de forma hermética en un brazo aislante eléctricamente (26) del conector, de forma que la superficie aislante expuesta y una porción de la superficie conductora colindante del protector de sobretensiones están encerradas dentro del conector, y de forma que el brazo aislante del conector solapa el referido solapamiento del protector de sobretensiones, y porque dicho otro electrodo (52, 72) está formado específicamente al ahusar ese electrodo hacia dentro del protector (50, 70) de sobretensiones alejándose de su superficie externa

La presente invención versa acerca de una disposición de conector de alta tensión, y encuentra una aplicación particular, aunque no exclusiva, en la conexión de un protector de sobretensiones a un equipo de distribución eléctrica.

Se conoce que se debe proporcionar un conector aislado con forma de L o de T para conectar una terminación de cable a un equipo eléctrico, tal como por ejemplo un equipo de distribución eléctrica. A alta tensión, digamos por encima 5 de aproximadamente 15 kV, y en particular a 24 kV y más, también se conoce que hay que blindar tales conectores, es decir, proporcionar una capa conductora eléctricamente en la superficie externa de los mismos para su uso con una terminación para un cable blindado. Tal conector blindado está disponible bajo el nombre comercial de RSTI en Tyco Electronics Raychem GmbH. El blindaje tiene las ventajas de hacer los conectores susceptibles de manipulación y de permitir que se monten varios conectores, por ejemplo uno por cada fase de una fuente de alimentación trifásica, más 10 estrechamente entre sí, reduciendo de esta manera el tamaño de la caja en el que están contenidos.

Sin embargo, se han encontrado dificultades en producir una disposición de conector adecuada de alta tensión para ciertos dispositivos eléctricos, tales como protectores de sobretensiones. Aunque son conocidos los protectores de sobretensiones que emplean espacios entre electrodos, normalmente se utilizan los protectores que utilizan bloques de varistores, y especialmente de varistores de óxido metálico (MOV). Normalmente, tal protector de sobretensiones 15 comprende una pluralidad de bloques cilíndricos sustancialmente sólidos de material de MOV comprimidos en una relación de extremo con extremo entre un par de electrodos metálicos cilíndricos, encerrado de forma hermética todo ello dentro de un alojamiento aislante, por ejemplo de polímero de silicona. Entonces, se aplica un revestimiento conductor a la superficie polimérica externa para proporcionar el blindaje requerido. Sin embargo, se ha descubierto que fijar el protector blindado de sobretensiones en un brazo de un conector, para ser conectado por medio de otro brazo al 20 equipo de distribución tiene como resultado esfuerzos inaceptablemente altos del campo eléctrico y un comportamiento deficiente de cortocircuito, a alta tensión. En el caso mencionado en primer lugar, surge una discontinuidad en la distribución del campo eléctrico al final de la capa conductora de blindaje dentro del conector, lo que tiene como resultado un campo eléctrico inaceptablemente alto en la superficie de contacto entre el protector de sobretensiones y el conector. En el caso mencionado en segundo lugar, en el caso de una corriente elevada que fluye a través de la 25 disposición, un arco eléctrico resultante pasa de un electrodo del protector de sobretensiones al otro electrodo a través de los bloques de varistores. Con una energía lo suficientemente elevada, esto puede tener como resultado una destrucción explosiva inaceptable de la disposición.

El documento US 20020114119 A1 da a conocer las características de los preámbulos de las reivindicaciones independientes 1, 11 y 12. 30

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una disposición de conector de alta tensión para conectar un protector blindado de sobretensiones a un equipo eléctrico, tal como un equipo de distribución, que tiene un comportamiento mejorado.

La presente invención proporciona una disposición de conector de alta tensión según la reivindicación 1. Comprende un protector alargado de sobretensiones aislado eléctricamente, que está aislado y blindado y un conector aislado para 35 conectar el protector de sobretensiones a equipos eléctricos, que pueden ser equipos de distribución eléctrica. La disposición puede ser tal que los componentes del protector de sobretensiones estén protegidos de un flujo de corriente excesiva a través de los mismos, o se reduce el campo eléctrico en el extremo del conector del de blindaje del protector de sobretensiones. En una realización preferente, la disposición puede conseguir ambos de estos resultados. La protección del protector de sobretensiones se consigue al colocar un electrodo del protector de sobretensiones dentro 40 de un brazo aislado, de blindado de forma ventajosa, del conector adyacente al extremo del de blindaje del protector de sobretensiones. El electrodo puede comprender el electrodo en un extremo del protector de sobretensiones o puede estar separado del mismo, por ejemplo por medio de un componente del protector de sobretensiones. El esfuerzo del campo eléctrico se reduce por medio de una formación adecuada del electrodo en el extremo del de blindaje conductor del dispositivo. 45

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona una disposición de conector de alta tensión que comprende:

un protector alargado de sobretensiones aislado eléctricamente, y un conector aislado para conectar el protector de sobretensiones a equipos eléctricos, en la que

el protector de sobretensiones comprende un componente eléctrico y un electrodo en cada extremo del 50 componente, y que están en contacto con el mismo, estando encerrados el componente y los electrodos dentro de un material aislante eléctricamente, estando aplicada una capa de material conductor eléctricamente sobre el material aislante, de forma que se extienda de un extremo del protector de sobretensiones para encerrar uno de los electrodos y el componente y para solapar el otro electrodo, extendiéndose de ese modo únicamente de forma parcial a lo largo de la longitud del protector de sobretensiones, y en la que 55

se inserta de forma hermética el protector de sobretensiones en un brazo aislante eléctricamente del conductor, de forma que la superficie aislante expuesta y una porción de la superficie conductora colindante del protector de

sobretensiones están encerradas dentro del conector y de forma que el brazo aislante del conector solapa el referido solapamiento del protector de sobretensiones.

De forma ventajosa, el protector de sobretensiones, y en particular su otro dicho electrodo, y el brazo del conector tienen una configuración genéricamente cilíndrica.

Por lo tanto, en la disposición de la presente invención, la colocación de dicho otro electrodo del dispositivo, es decir 5 el electrodo que está dispuesto dentro del conector, es tal que se fomenta que la corriente de cortocircuito pase de ese electrodo, a través de la pared adyacente del material aislante del protector de sobretensiones a su capa conductora y, por lo tanto, al otro electrodo, en vez de pasar a través del componente en el interior del protector de sobretensiones.

Una disposición según la presente invención puede ser tal que el protector de sobretensiones comprende un componente eléctrico adicional y un electrodo adicional encerrados dentro del material aislante, en la que el electrodo 10 adicional está dispuesto en el extremo del protector de sobretensiones alejado de dicho extremo, y en la que el componente adicional está dispuesto entre el electrodo adicional y dicho otro electrodo.

La formación de dicho otro electrodo reduce el esfuerzo eléctrico dentro del conector en la región del protector de sobretensiones, y en particular en el extremo encerrado de la capa conductora de blindaje, y comprende, preferentemente, un ahusamiento dirigido hacia dentro del mismo. 15

De forma ventajosa, la disposición de la presente invención comprende características de ambos aspectos de la misma.

Según un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona según la reivindicación 11 un procedimiento para reducir el esfuerzo eléctrico en el extremo de una capa conductora de un protector alargado de sobretensiones aislado eléctricamente que está montado de forma hermética en un conector aislado para conectarse a equipos 20 eléctricos, en el que:

se aplica material aislante al protector de sobretensiones, de forma que se rodea un electrodo en cada extremo del mismo y un componente eléctrico que se extiende entre los electrodos;

se aplica material conductor al protector de sobretensiones encima del material aislante, de forma que se extiende desde encerrar un electrodo en un extremo del mismo hasta encerrar el componente y para acabar 25 encerrando parcialmente el otro electrodo, y en el que se inserta el protector de sobretensiones en el conector, de forma que el aislamiento del conector solapa el material conductor en el protector de sobretensiones....

1. Una disposición de conector de alta tensión que comprende:

un protector alargado (50, 70) de sobretensiones aislado eléctricamente, y un conector aislado (2) para conectar el protector de sobretensiones a equipos eléctricos, en la que

el protector de sobretensiones comprende un componente eléctrico y un electrodo (14; 52, 72) en cada 5 extremo del componente, y en contacto con el mismo, estando encerrados el componente y los electrodos dentro de material aislante eléctricamente (20), aplicándose una capa (36) de material conductor eléctricamente sobre el material aislante, de forma que se extiende de un extremo del protector de sobretensiones para encerrar uno de los electrodos (14) y el componente y para solapar el otro electrodo (52, 72), extendiéndose de ese modo únicamente parcialmente a lo largo de la longitud del protector de 10 sobretensiones, caracterizada porque

el protector de sobretensiones está insertado de forma hermética en un brazo aislante eléctricamente (26) del conector, de forma que la superficie aislante expuesta y una porción de la superficie conductora colindante del protector de sobretensiones están encerradas dentro del conector, y de forma que el brazo aislante del conector solapa el referido solapamiento del protector de sobretensiones, y porque dicho otro 15 electrodo (52, 72) está formado específicamente al ahusar ese electrodo hacia dentro del protector (50, 70) de sobretensiones alejándose de su superficie externa.

2. Una disposición según la reivindicación 1, en la que dicho otro electrodo (52, 72) se ahúsa hacia dentro desde cada extremo del mismo hasta una sección intermedia más estrecha.

3. Una disposición según la reivindicación 1 o 2, en la que dicho otro electrodo (52, 72) está formado de dos 20 partes, encontrándose la formación en una parte, teniendo la otra parte un corte transversal uniforme y estando ubicada en el extremo del protector de sobretensiones.

4. Una disposición según la reivindicación 1, en la que dicho otro de los electrodos (52, 72) está formado específicamente al reducir la dimensión transversal de ese electrodo alejándose del componente y hacia el otro extremo del protector de sobretensiones (50, 70). 25

5. Una disposición según la reivindicación 4, en la que la reducción de la dimensión transversal de dicho otro electrodo (52, 72) comprende un ahusamiento progresivo del mismo.

6. Una disposición según la reivindicación 4 o 5, en la que dicho otro electrodo (52, 72) se extiende más allá del extremo del brazo del conector (2).

7. Una disposición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el protector (70) de 30 sobretensiones comprende un componente eléctrico adicional (74) y un electrodo adicional (16) encerrados dentro del material aislante, en la que el electrodo adicional está dispuesto en el extremo del protector de sobretensiones alejado de dicho extremo, y en la que el componente adicional está dispuesto entre el electrodo adicional y dicho otro electrodo (72).

8. Una disposición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos un brazo 35 aislante eléctricamente (26) del conector (2) tiene una superficie externa conductora eléctricamente (32).

9. Una disposición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente eléctrico, o cada uno de ellos, del protector (50, 70) de sobretensiones comprende un varistor de óxido metálico.

10. Una disposición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el protector (50, 70) de sobretensiones y el brazo (20) del conector (2) tienen una construcción genéricamente cilíndrica. 40

11. Un procedimiento para reducir el esfuerzo eléctrico en el extremo de una capa conductora de un protector alargado (50, 70) de sobretensiones aislado eléctricamente que está montado en un conector aislado (2) para conectarse a equipos eléctricos, en el que:

se aplica material aislante (20) al protector de sobretensiones, de forma que rodea un electrodo (14; 52, 72) en cada extremo del mismo y un componente eléctrico que se extiende entre los electrodos; y 45

se aplica material conductor (36) al protector de sobretensiones encima del material aislante, de forma que se extiende desde encerrar un electrodo (52, 72) en un extremo del mismo hasta encerrar el componente y acabar encerrando parcialmente el otro electrodo (14), caracterizado porque el protector de sobretensiones se inserta en el conector, de forma que el aislamiento del conector solapa el material conductor en el protector de sobretensiones; y porque dicho otro electrodo (52, 72) está formado 50 específicamente al ahusar ese electrodo hacia dentro del protector (50, 70) de sobretensiones alejándose de su superficie externa.

12. Un procedimiento para reducir el esfuerzo eléctrico en el extremo de una capa conductora de un protector alargado (70) de sobretensiones aislado eléctricamente que está montado de forma hermética en un conector aislado (2) para conectarse a equipos eléctricos, en el que:

se aplica material aislante (20) al protector de sobretensiones, de forma que rodea un electrodo (14, 72) en cada extremo del mismo y un componente eléctrico que se extiende entre los electrodos; y 5

se aplica material conductor (36) al protector de sobretensiones encima del material aislante, de forma que se extiende desde encerrar un electrodo (14) en un extremo del mismo hasta encerrar el componente y acabar encerrando parcialmente el otro electrodo (72); en el que está formado dicho otro electrodo en el que se extiende longitudinalmente alejándose del componente para reducir el esfuerzo eléctrico en el extremo adyacente del material conductor en el protector de sobretensiones, y caracterizado por 10

un componente eléctrico adicional (74) y un electrodo adicional (16) encerrados dentro del material aislante, estando dispuesto el electrodo adicional en el extremo del protector de sobretensiones alejado de dicho extremo, y estando dispuesto el componente adicional entre el electrodo adicional y dicho otro electrodo; y

caracterizado porque dicho otro electrodo (72) está formado específicamente al ahusar ese electrodo 15 hacia dentro del protector (70) de sobretensiones alejándose de su superficie externa.