1. Aparamenta eléctrica de alta tensión que comprende:

una envolvente (1),

unos medios de maniobra dispuestos entre al menos una barra de un circuito principal (2) y al menos una barra de derivación (3), comprendiendo dichos medios de maniobra al menos un interruptor automático (4) y un interruptor - seccionador (5) conectados en serie,

al menos un mecanismo de maniobra (8, 9) para producir el accionamiento de los medios de maniobra (4, 5), de forma que puedan realizar funciones de corte y/o conexión y/o seccionamiento y/o puesta a tierra y

medios de medida de intensidad y/o tensión (6, 7), así como al menos un dispositivo de control/protección para activar el funcionamiento del al menos un mecanismo de maniobra (8, 9).

caracterizada porque el accionamiento de los medios de maniobra (4, 5) depende de la lectura de los medios de medida (6, 7), de forma que al menos un mecanismo de maniobra (8, 9) acciona la apertura del interruptor - seccionador (5) en vez de la apertura del interruptor automático (4) en caso de corrientes iguales o inferiores a la corriente nominal, mientras que en caso de corrientes superiores a la corriente nominal acciona la apertura del interruptor automático (4) antes que la apertura del interruptor - seccionador (5).

2. Aparamenta eléctrica según reivindicación 1ª caracterizada porque el interruptor - seccionador (5) es un medio de maniobra con capacidad de cierre contra cortocircuito.

3. Aparamenta eléctrica según reivindicación 2ª, caracterizada porque el mecanismo de maniobra (9) acciona el cierre del interruptor automático (4) antes que el cierre del interruptor - seccionador (5) en una maniobra de conexión.

4. Aparamenta eléctrica según reivindicación 3ª caracterizada porque los mecanismos de maniobra (8, 9) comprenden un enclavamiento mecánico de forma que el interruptor automático (4) y el interruptor - seccionador (5) puedan ser accionados uno después del otro conforme a la secuencia de apertura o de conexión.

5. Aparamenta eléctrica según reivindicación 4ª, caracterizada porque el accionamiento del interruptor automático (4) y del interruptor - seccionador (5) es motorizado.

6. Aparamenta eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el interruptor automático (4) comprende una botella de vacío.

7. Aparamenta eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el medio de maniobra (5) es un interruptor - seccionador de puesta a tierra de tres posiciones.

8. Aparamenta eléctrica según reivindicación 7ª, caracterizada porque el interruptor - seccionador (5) es de tipo charnela.

9. Aparamenta eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la envolvente (1) es estanca e incorpora un fluido dieléctrico.

Aparamenta eléctrica de alta tensión.

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 una aparamenta integrada en el interior de una envolvente que comprende una serie de elementos, entre otros, unos medios de maniobra que permiten realizar las funciones de maniobra de corte y/o conexión y/o seccionamiento y/o puesta a tierra del circuito eléctrico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

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 medios de maniobra que desempeñan las funciones de corte – conexión – seccionamiento - puesta a tierra de la instalación. De este modo en los casos de existir por ejemplo una falta en la línea de distribución, un corte debido a obras, mantenimiento u optimización del reparto de la carga, se pueden accionar tales medios de maniobra para obtener la distribución de energía eléctrica deseada, evitar que los consumidores queden sin tensión o garantizar la protección de personas y equipos eléctricos como, por ejemplo, los transformadores.

Convencionalmente, dichos medios de maniobra son accionados mediante un mecanismo de maniobra, que puede ser activado manualmente o de forma automática por un mecanismo de disparo que responde a una corriente determinada. Los mecanismos de maniobra son los que producen la fuerza de accionamiento para la ejecución de las funciones de corte – conexión – seccionamiento - puesta a tierra de la instalación.

Por una parte, se conocen medios de maniobra constituidos por interruptores automáticos, que pueden consistir en una botella de vacío en cuyo interior está alojada una pareja de contactos eléctricos, uno fijo y otro móvil que se desplaza por el accionamiento de dicho mecanismo de maniobra, para desempeñar las funciones de corte conexión 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 aceptable, ya que no asegura la función de seccionamiento porque el medio dieléctrico donde actúan es el vacío de la botella. Una solución suele ser incluir en serie con la botella un seccionador que abre/cierra el circuito para ejecutar dicha función de seccionamiento de manera efectiva. Por otra 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. En caso de seccionadores con función de puesta a tierra incluida, éstos comprenden un contacto más, concretamente un contacto de puesta a tierra. Pero, dichos seccionadores no desempeñan las funciones del interruptor, es decir, cortar la corriente cuando el circuito está en carga (corriente nominal) , cortar corrientes inferiores a la corriente nominal o cortar corrientes de falta por sobreintensidad. Esto supone el inconveniente de que el conjunto formado por el interruptor y su mecanismo de maniobra se encuentra obligado a realizar numerosas maniobras, reduciendo así la endurancia eléctrica y mecánica del conjunto.

En la actualidad, el orden de actuación de los medios de maniobra en la ejecución de las funciones de apertura (corte) - seccionamiento – puesta a tierra del circuito eléctrico, es que ante una falta el interruptor automático (4) corta la corriente y después el seccionador (10) abre el circuito, quedando de esta manera el circuito en seccionamiento, tal y como se muestra en la figura 1. Una vez realizado el seccionamiento, el seccionador de puesta a tierra (10) procede a conectar el circuito eléctrico a tierra. En la maniobra de conexión, la filosofía que predomina en lo referente al orden de actuación de los medios de maniobra, es que primero el seccionador (10) cierra el circuito (el seccionador cierra el circuito sin carga) y después cierra el interruptor (4) , siendo este último el que soporta todos los esfuerzos térmicos y electrodinámicos originados debido al cortocircuito provocado en el cierre de los contactos, esfuerzos que son producidos por la intensidad de corriente y el campo magnético creado. Estos esfuerzos térmicos y electrodinámicos son muy peligrosos para los contactos del interruptor (4) , pudiendo provocar daños irreparables sobre los citados contactos, si no son eliminados rápidamente.

Es muy importante que los contactos del interruptor se encuentren en las mejores condiciones posibles para poder realizar el corte de la corriente en el caso de una falta, así como evitar fenómenos indeseados, como por ejemplo el deterioro o la posibilidad de soldadura de los contactos del interruptor debido a un pre-arco formado durante el cierre del interruptor.

Puede darse el caso de que, en la apertura, el interruptor de vacío extinguirá el arco antes de que la corriente llegue a cero. Este fenómeno, denominado como “corriente arrancada” o “chop current”, aparece en ocasiones en los que el interruptor de vacío corta corrientes pequeñas, como por ejemplo corrientes activas o corrientes inductivas, y esta acompañado por una sobretensión. El paso inmediato de la corriente a cero induce una tensión transitoria de restablecimiento en la línea, la cual es dependiente del valor de la corriente arrancada. Cuanto mayor es el valor de la corriente arrancada mayor es el pico de la tensión transitoria inducida, por lo que el riesgo de reencendido del arco es mayor y el aislamiento de los equipos conectados a la red es mayormente estresado. La tensión transitoria inducida empieza a incrementar su valor pero la distancia entre los contactos del interruptor es mínima, por lo que es probable que la corriente sea restablecida. La corriente volverá a ser cortada en su primer paso por cero pero si la distancia entre contactos no sigue siendo la suficiente se producirá otro reencendido del arco, pudiendo ser repetida esta secuencia varias veces en perjuicio de la seguridad de la instalación. Esta situación se produce antes de que el seccionador haya entrado en funcionamiento.

En la maniobra de corte – seccionamiento, especialmente en circuitos capacitivos, además del recebado del arco eléctrico debido a un valor elevado de la tensión transitoria de restablecimiento inducida, también puede aparecer el fenómeno de las “descargas disruptivas no mantenidas (NSDD) ”, que son descargas producidas entre los contactos de un interruptor automático en vacío durante el periodo de tensión de restablecimiento a frecuencia industrial, provocando un paso de corriente de alta frecuencia ligado a la capacidad parásita en las cercanías del interruptor. Este fenómeno es más probable en interruptores automáticos en vacío.

Cuando aparece el recebado del arco después de un corte en un circuito capacitivo, se incrementa la tensión en el lado de la carga, y por tanto la tensión soportada entre los contactos abiertos del interruptor de vacío deberá ser mayor, lo cual incrementa la probabilidad de que se produzca un nuevo recebado del arco eléctrico.

Por otra parte la tendencia de crecimiento en el uso de la tecnología de vacío se ve reforzada y asegurada por la aparición de la generación dispersa (energía solar, eólica, etc.) , lo que ha facilitado el desarrollo del concepto de microrredes y de “Smart Grids”. Estos se comportan como sistemas inteligentes capaces de tener una relación bidireccional con el sistema eléctrico de potencia, es decir, en caso de necesidad absorben energía pero también pueden inyectarla, con lo que el número de maniobras de corte y conexión en la etapa de distribución aumenta exponencialmente. Además, los dispositivos de corte deben asegurar que ante un fallo en el sistema de potencia, que provoque la desconexión del mismo, la microrred se desconecte del consumo por dos razones: para evitar que la perturbación del sistema eléctrico afecte a las cargas alimentadas por la microrred y para evitar el efecto denominado “islanding”, por el que las cargas de redes ajenas a la microrred quedan alimentadas únicamente por las fuentes presentes en la microrred....

1ª. Aparamenta eléctrica de alta tensión que comprende:

una envolvente (1) , unos medios de maniobra dispuestos entre al menos una barra de un circuito principal (2) y al menos una barra de derivación (3) , comprendiendo dichos medios de maniobra al menos un interruptor automático (4) y un interruptor seccionador (5) conectados en serie, al menos un mecanismo de maniobra (8, 9) para producir el accionamiento de los medios de maniobra (4, 5) , de forma que puedan realizar funciones de corte y/o conexión y/o seccionamiento y/o puesta a tierra y medios de medida de intensidad y/o tensión (6, 7) , así como al menos un dispositivo de control/protección para activar el funcionamiento del al menos un mecanismo de maniobra (8, 9) .

caracterizada porque el accionamiento de los medios de maniobra (4, 5) depende de la lectura de los medios de medida (6, 7) , de forma que al menos un mecanismo de maniobra (8, 9) acciona la apertura del interruptor – seccionador (5) en vez de la apertura del interruptor automático (4) en caso de corrientes iguales o inferiores a la corriente nominal, mientras que en caso de corrientes superiores a la corriente nominal acciona la apertura del interruptor automático (4) antes que la apertura del interruptor – seccionador (5) .

2ª. Aparamenta eléctrica según reivindicación 1ª, caracterizada porque el interruptor – seccionador (5) es un medio de maniobra con capacidad de cierre contra cortocircuito.

3ª. Aparamenta eléctrica según reivindicación 2ª, caracterizada porque el mecanismo de maniobra (9) acciona el cierre del interruptor automático (4) antes que el cierre del interruptor - seccionador (5) en una maniobra de conexión.

4ª. Aparamenta eléctrica según reivindicación 3ª, caracterizada porque los mecanismos de maniobra (8, 9) comprenden un enclavamiento mecánico de forma que el interruptor automático (4) y el interruptor - seccionador (5) puedan ser accionados uno después del otro conforme a la secuencia de apertura o de conexión.

5ª. Aparamenta eléctrica según reivindicación 4ª, caracterizada porque el accionamiento del interruptor automático (4) y del interruptor – seccionador (5) es motorizado.

6ª. Aparamenta eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el interruptor automático (4) comprende una botella de vacío.

7ª. Aparamenta eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el medio de maniobra (5) es un interruptor - seccionador de puesta a tierra de tres posiciones.

8ª. Aparamenta eléctrica según reivindicación 7ª, caracterizada porque el interruptor – seccionador (5) es de tipo charnela.

9ª. Aparamenta eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la envolvente (1) es estanca e incorpora un fluido dieléctrico.