APARATO INTERRUPTOR Y SECCIONADOR PARA SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

Aparato interruptor y seccionador de línea (1) del tipo de aire lineal que comprende:

un dispositivo superior (3) para la transferencia de corriente, un contacto superior fijo (5) conectado eléctricamente a dicho dispositivo superior (3), un dispositivo inferior (4, 62) para la transferencia de corriente, un contacto inferior deslizante (6) conectado eléctricamente a dicho dispositivo inferior (4, 62) y un tubo de contacto (23) móvil entre una posición de cierre y una posición de desconexión, una carcasa (7) de material aislante la cual forma una atmósfera protectora en su interior, estando dicho tubo de contacto (23), dicho contacto superior (5) y dicho contacto inferior (6) sustancialmente completamente encerrados en el interior de dicha carcasa (7), caracterizado porque el aparato también comprende una varilla de conexión telescópica (21) que puede pivotar mediante un árbol de accionamiento (212) en uno de sus extremos y la cual tiene un émbolo de la varilla de conexión (24), estando dicha varilla de conexión telescópica (21) conectada, en el otro de sus extremos, a dicho tubo de contacto (23) y de ese modo dicho tubo de contacto (23) es móvil entre dicha posición de cierre y dicha posición de desconexión de la línea, de modo que cuando se da una instrucción de abertura, el árbol de accionamiento (212) es girado y la varilla de conexión (21) tira del tubo de contacto (23) alejándolo del contacto superior fijo (5).

Aparato interruptor y seccionador para subestaciones eléctricas.

La presente invención se refiere a un aparato eléctrico apto para su instalación en instalaciones previamente fabricadas en el interior de una carcasa de metal o aislante, que forman cuadros de distribución de media tensión. En particular, se refiere a un aparato el cual, en la posición cerrada, es capaz de transportar de una manera controlada, que se mantiene dentro de los límites establecidos en los reglamentos pertinentes, la corriente nominal requerida por la carga a la cual está conectado el aparato y soportar la corriente de cortocircuito la cual puede aparecer como resultado de un fallo en sus terminales. El aparato según la invención es capaz de establecer, en su posición abierta, la corriente de cortocircuito debido a un fallo en sus terminales. Finalmente, en la posición abierta, es capaz de asegurar un nivel de desconexión apto para el nivel de tensión de la instalación, otra vez según los reglamentos.

Son conocidos diversos aparatos del tipo que comprende un interruptor y un seccionador para subestaciones eléctricas. Por ejemplo, con respecto a la media tensión, son conocidos los aparatos interruptores y seccionadores los cuales realizan las funciones de conmutación y desconexión en aire, gas (por ejemplo SF6) , aceite o vacío.

Dentro de la categoría de los aparatos interruptores y seccionadores, son conocidos tres tipos principales de aparatos, dichos aparatos difiriendo entre sí sobre la base del tipo de movimiento de los contactos móviles con respecto a los contactos fijos. El primer tipo consiste en el tipo giratorio con un eje central de giro, el segundo tipo consiste en el tipo de movimiento lineal y el tercer tipo consiste en el tipo de articulación.

En los aparatos interruptores y seccionadores giratorios con un eje central de giro los contactos móviles tienen la forma de cuchillas de contacto las cuales se extienden diametralmente desde un eje central de giro alrededor del cual pueden girar. En una primera posición de giro, los contactos móviles están en contacto con los contactos fijos, mientras en una segunda posición los contactos móviles y los contactos fijos están a una distancia de aislamiento. En los aparatos interruptores y seccionadores del tipo de articulación, un eje de giro está formado en el contacto inferior, alrededor del cual gira el contacto móvil, dicho contacto en una primera posición estando en contacto con el contacto fijo superior y en una segunda posición estando situado a una distancia de aislamiento del mismo. En los aparatos interruptores y seccionadores lineales existe un contacto fijo superior y un contacto fijo inferior del tipo deslizante. Un tubo conductor o una barra es movido verticalmente con un movimiento de traslación, mientras se mantiene el contacto eléctrico entre las barras colectoras (o el tubo) y el contacto inferior. El aparato es capaz de adoptar dos posiciones: una primera posición en la cual el tubo conductor móvil o la barra se inserta en el interior del contacto fijo superior y una segunda posición en la cual está situado a una distancia de aislamiento del mismo.

Generalmente, cualquier aparato interruptor y seccionador del tipo de aire, está provisto de una cámara de conmutación abierta en el interior de la cual se realiza una interrupción de la corriente de carga por medio de un pequeño chorro de aire producido por un pistón, el movimiento del cual es guiado directamente por el desplazamiento de las cuchillas de contacto del aparato interruptor y seccionador.

Los aparatos interruptores y seccionadores giratorios del tipo de articulación se utilizan comúnmente en líneas de suministro aéreas como aparatos de desconexión y en cuadros de distribución expuestos (en las denominadas "subestaciones elevadas" o "subestaciones de torre") . Estos aparatos, sin embargo, no son aptos para su instalación en instalaciones previamente fabricadas en el interior de una carcasa de metal (cuadros de distribución formados por medio de cubículos previamente fabricados) puesto que en este caso se requiere la segregación entre los dos terminales, esto es el terminal superior y el inferior del aparato, por lo menos cuando el aparato interruptor y seccionador está en una condición abierta, de modo que permita acceso al módulo del cable del cubículo con las barras colectoras bajo tensión. Esta última condición es difícil de conseguir en el caso de aparatos interruptores y seccionadores del tipo de articulación. Con la llegada de los cuadros de distribución previamente fabricados y con la introducción de las nuevas normas de seguridad, han sido desarrollados los aparatos interruptores y seccionadores del tipo giratorio y los aparatos interruptores y seccionadores del tipo lineal los cuales son más adecuados para la instalación en cuadros de distribución previamente fabricados.

El propósito de los aparatos interruptores y seccionadores y cualquier dispositivo presente en un nodo de red es permitir la conmutación y la desconexión de las líneas eléctricas las cuales se extienden desde el nodo de la red en cuestión. La desconexión se requiere en particular para permitir que los operarios sean capaces de llevar a cabo mantenimiento a lo largo de la longitud completa de la línea desconectada en condiciones de máxima seguridad y con las otras líneas conectadas al nodo de la red en cuestión permaneciendo en la condición de bajo tensión. La llegada de los cuadros de distribución previamente fabricados al interior de una carcasa de metal ha hecho posible conseguir lo anterior con un mayor grado de seguridad, particularmente permitiendo el acceso completo a la línea la cual se extiende desde el nodo de la red, a la cual el nodo está conectado a través del aparato interruptor y seccionador. Por lo tanto es necesario que el operario pueda acceder al cubículo conectado a la línea en cuestión en condiciones de máxima seguridad. Cuando el operario accede al cubículo, todas las piezas las cuales normalmente

están bajo tensión deben, de acuerdo con los reglamentos, estar desconectadas y conectadas a tierra; esto se consigue por medio de dicho aparato interruptor y seccionador y un seccionador de conexión a tierra. Este seccionador de conexión a tierra está interbloqueado con la puerta que proporciona acceso al cubículo de modo que no es posible abrir esa puerta si el seccionador de conexión a tierra no está en la posición cerrada. Como se ha mencionado antes, además, es necesario asegurar que esta línea, conectada al cubículo en cuestión, esté desconectada con seguridad cuando el operario acceda al interior del cubículo. Esta condición se garantiza por medio de un sistema que interbloquea mecánicamente el aparato interruptor y seccionador y el seccionador de conexión a tierra, el sistema de inter bloqueo evitando el cierre del seccionador de conexión a tierra si el aparato interruptor y seccionador está en la posición cerrada y viceversa. Finalmente, es necesario asegurar condiciones de seguridad eléctrica adecuadas para el operario que entre en el cubículo, evitando el contacto directo con las barras colectoras del cuadro de distribución las cuales están todavía bajo tensión. Por razones relativas a los costes y a las dimensiones generalmente la tendencia es utilizar aparatos interruptores y seccionadores también a fin de realizar la segregación entre el módulo de la barra colectora (en el interior del cual están presentes las barras colectoras) y la celda de la línea (a las que accede el operario) . Según la solicitud de patente italiana MI95A 002592, esta segregación se realiza por medio de una puerta de metal la cual está dispuesta entre los contactos fijos y los contactos móviles del aparato interruptor y seccionador cuando el último está aislado. El desplazamiento de la puerta de metal está asociado con el movimiento del seccionador de conexión a tierra, en particular al cerrar el seccionador de conexión a tierra también se cierra simultáneamente la puerta de metal de modo que, cuando el operario abre la puerta del cubículo para acceder al mismo, además de garantizar que las piezas normalmente bajo tensión se conectan a tierra (por medio de la puerta) también existe la garantía de la segregación del módulo que contiene las barras colectoras las cuales todavía están bajo tensión. La presencia de una puerta obturadora por lo tanto es de importancia fundamental cuando la subestación se abre y el personal tiene acceso a la misma.

La presencia en la puerta obturadora asegura que el aparato cumple con las condiciones de seguridad de acuerdo con los reglamentos. Sin embargo, los solicitantes han establecido... [Seguir leyendo]

1. Aparato interruptor y seccionador de línea (1) del tipo de aire lineal que comprende: un dispositivo superior (3) para la transferencia de corriente, un contacto superior fijo (5) conectado eléctricamente a dicho dispositivo superior 5 (3) , un dispositivo inferior (4, 62) para la transferencia de corriente, un contacto inferior deslizante (6) conectado eléctricamente a dicho dispositivo inferior (4, 62) y un tubo de contacto (23) móvil entre una posición de cierre y una posición de desconexión, una carcasa (7) de material aislante la cual forma una atmósfera protectora en su interior, estando dicho tubo de contacto (23) , dicho contacto superior (5) y dicho contacto inferior (6) sustancialmente completamente encerrados en el interior de dicha carcasa (7) , caracterizado porque el aparato también comprende 10 una varilla de conexión telescópica (21) que puede pivotar mediante un árbol de accionamiento (212) en uno de sus extremos y la cual tiene un émbolo de la varilla de conexión (24) , estando dicha varilla de conexión telescópica (21) conectada, en el otro de sus extremos, a dicho tubo de contacto (23) y de ese modo dicho tubo de contacto (23) es móvil entre dicha posición de cierre y dicha posición de desconexión de la línea, de modo que cuando se da una instrucción de abertura, el árbol de accionamiento (212) es girado y la varilla de conexión (21) tira del tubo de contacto (23) alejándolo del contacto superior fijo (5) .

2. Aparato interruptor y seccionador (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa (7) comprende una campana superior (71) , una campana inferior (72) y un cuerpo de guiado del polo inferior (73) , el cual se extiende desde dicha campana inferior (72) .

3. Aparato interruptor y seccionador (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque un anillo metálico (24) para el drenaje de las corrientes superficiales de toma a tierra está alojado entre la campana superior (71) y la campana inferior (72) .

4. Aparato interruptor y seccionador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque dicha carcasa (7) está fabricada en poliéster, resina epoxi o similar.

5. Aparato interruptor y seccionador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizado porque dicho émbolo de la varilla de conexión (24) tiene un extremo en forma de una horquilla (24) fabricado en material aislante, estando dicho tubo de contacto (23) conectado a dicha varilla de conexión telescópica (21) por medio de dicho extremo en forma de horquilla (24) y un pasador (25) , el cual pasa a través de dicho tubo de contacto (23) .

6. Aparato interruptor y seccionador (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha varilla de conexión telescópica (21) está contenida en el interior de la carcasa aislante (7) . 35

7. Aparato interruptor y seccionador (1) según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque el giro del árbol de accionamiento (212) causa un movimiento de traslación del tubo de contacto (23) sustancialmente sin la transmisión de fuerzas radiales al mismo.

8. Aparato interruptor y seccionador (1) según la reivindicación 5, 6 o 7, caracterizado porque el eje de giro (211) de la varilla de conexión telescópica (21) se encuentra en un plano perpendicular al eje (28) del tubo de contacto (23) , el cual interseca dicho eje (28) en un punto entre el contacto superior y el contacto inferior.

9. Aparato interruptor y seccionador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, caracterizado porque 45 comprende unos rodillos de guiado (26) y unas guías de traslación (74) correspondientes para el guiado del movimiento de traslación de dicho tubo de contacto.

10. Aparato interruptor y seccionador (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho cuerpo de guiado (73) es sustancialmente tubular con un extremo inferior cerrado y comprende una junta entre 50 la superficie exterior del tubo (23) y la superficie interior del cuerpo de guiado (73) , de modo que produce un chorro de aire y extingue un arco entre un contacto del ruptor del arco superior (54) y un contacto del ruptor del arco inferior (292) .

11. Aparato interruptor y seccionador (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque 55 el contacto inferior (6) tiene forma de tulipán y comprende unas tiras de contacto (61) mantenidas elásticamente (63) en contacto deslizante con el tubo (23) , estando dichas tiras de contacto fijadas a una conexión (62) , la cual transporta la corriente fuera de la carcasa (7) .

12. Aparato interruptor y seccionador (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque 60 dicho contacto superior (5) tiene forma de tulipán y comprende unas tiras de contacto (51) , un resorte superior (52) y un vástago pasante (54) que tiene un extremo fabricado en material sinterizado, el cual actúa como un ruptor del arco superior.

13. Aparato interruptor y seccionador (1) según la reivindicación 12 caracterizado porque el material sinterizado 65 comprende cobre y tungsteno.

14. Aparato interruptor y seccionador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 10-13, caracterizado porque también comprende, en el interior de dicho cuerpo de guiado (73) , un recipiente cilíndrico perforado (27) para la purificación y deshumectación del aire contenido en el interior del cuerpo de guiado (73) .

15. Aparato interruptor y seccionador de aire lineal, del tipo de dos fases, tres fases o múltiples fases, caracterizado porque comprende, respectivamente, dos, tres o más aparatos interruptores y seccionadores (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores acoplados por medio de una barra colectora conectada a dicho vástago pasante (54) .

16. Aparato interruptor y seccionador según la reivindicación 15, caracterizado porque la varilla de conexión telescópica (21) de cada aparato interruptor y seccionador individual (1) puede girar alrededor de un mismo eje de giro (211) .