Armario de distribución de energía de MV o HV con comunicación digital integrada, y un módulo multifuncional para un armario de este tipo.

Armario de distribución de energía de MV o HV (1) comprendiendo uno o más dispositivos de equipo primarios (10) con elobjetivo de realizar una o más funciones primarias,

uno o más dispositivos de equipo secundarios (20) con el objetivo derealizar una o más funciones secundarias, y al menos un primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) que se comunicaoperativamente con dicho uno o más dispositivos de equipo secundarios (20), caracterizado por el hecho de que éstecomprende al menos un primer bus de comunicación digital (21) que está acoplado a un primer conector digital (25A)asociado, dicho primer bus de comunicación digital (21) y dicho primer conector digital (25A) conectando en comunicaciónoperativa al menos uno de dichos dispositivos secundarios (20) con dicho primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1).

Armario de distribución de energía de MV o HV con comunicación digital integrada, y un módulo multifuncional para un armario de este tipo [0001] La presente invención se refiere a un medio o a un armario de distribución de energía de alto voltaje con buses de comunicación digital integrados. Más particularmente, la presente invención se refiere a un armario de distribución de energía de medio voltaje que es adecuado para el uso en sistemas de conmutación para interior para distribución de energía eléctrica. La presente invención se refiere también a un módulo multifuncional para un armario de este tipo.

Debe entenderse de aquí en adelante que con el término "alto voltaje" (HV) debe considerarse un nivel de voltaje superior a 1 KV. En tal campo de voltajes, con el término "medio voltaje" (MV) se considera normalmente un nivel de voltaje que varía aproximadamente entre 1 KV y 100 KV.

Como se sabe, los sistemas de conmutación de interior para la distribución de energía eléctrica están diseñados como armarios de equipamiento unidos para formar una alineación de conmutadores completa. De forma más precisa, una alineación de conmutadores está compuesta tradicionalmente por uno a varios armarios, cada uno de los cuales comprende un conmutador provisto de uno o más dispositivos de equipo primarios, tales como por ejemplo, un disyuntor o un interruptor, para realizar funciones primarias relacionadas con el voltaje principal, la corriente y la distribución de energía. Algunos ejemplos de funciones primarias son interrupción, conducción de la corriente nominal, resistencia a la corriente de cortocircuito durante cierto tiempo, desconexión, toma de tierra, aislamiento de la parte viva de los operadores.

En el panel del conmutador hay montados o aislados de dichos dispositivos de equipo primarios uno o más dispositivos de equipo secundarios, tales como por ejemplo, relés, sensores, medidores, botones pulsadores. Tales segundos dispositivos de equipo desempeñan funciones secundarias tales como por ejemplo, protección, bloqueo, supervisión (local o remota) , control (local o remoto) , automatización, medida, medición, diagnóstico, comunicación. Estos dispositivos están por lo tanto operativamente conectados a partes estructurales y/o funcionales de los dispositivos primarios para permitir el manejo y el control de éstos últimos. Para este ámbito, pueden estar conectados también los unos a los otros para compartir información consistente en, por ejemplo, coordinación de bloqueos de funciones de protección, señales de control lógico digital y analógico I/O dirigidas para conexión externa, conexión de sistema de comunicación, etc.

Cada armario, en su configuración esencial, se completa con un dispositivo electrónico inteligente en comunicación, por ejemplo cableado, con dichos dispositivos de equipo primarios y secundarios para compartir información y por ejemplo, para llevar a cabo funciones de protección y de control. El dispositivo electrónico inteligente de un armario puede estar en comunicación con aquel de otros armarios formando la alineación del conmutador. Por otra parte, el dispositivo electrónico inteligente podría estar situado en un panel de control del armario por fuera del conmutador. En otras aplicaciones conocidas, el armario comprende una pluralidad de dispositivos electrónicos inteligentes, uno de los cuales puede estar localizado también en el conmutador primario.

Los armarios tradicionales están cableados según la funcionalidad detallada requerida por el usuario, y los dispositivos están interconectados dentro de cada armario y por todo el alineamiento por conexión directa punto a punto. Actualmente, estas últimas características de los armarios conocidos son en realidad un inconveniente para los mismos armarios. Ya que el cableado permanente depende en gran medida de la única planta, el resultado se representa por la construcción de armarios completamente personalizados y dispositivos de distribución consecuentemente personalizados. Esto significa largos tiempos y costes relacionados con el diseño de ingeniería, fabricación de conmutador, puesta en servicio y servicio, mejora de plantas, baja flexibilidad.

El documento US 2003/0212473 A1 y el documento EP 0581078 A2 divulgan un sistema de distribución de energía para suministrar a una instalación industrial y un sistema de control para cargas de LV respectivamente, comprendiendo cableado permanente personalizado de forma plural.

Consecuentemente, el objetivo principal de la presente invención es proporcionar un armario de distribución de energía de MV y HV que permitirá superar los inconvenientes indicados anteriormente.

Dentro de este objetivo, un fin de la presente invención es proporcionar un armario de distribución de energía de MV

o HV con un número reducido de conexiones de cableado permanentemente.

Otro fin de la presente invención es proporcionar un armario de distribución de energía de MV o HV que no requiere personalización dependiendo de la planta y/o el cliente en particular.

Otro propósito de la presente invención es proporcionar un armario de distribución de energía de MV y HV que no requiere tiempos largos relacionados con el diseño de ingeniería, fabricación, puesta en servicio y servicio.

No es el fin último de lo que constituye el objeto de la presente invención proporcionar un armario de distribución de energía de MV o HV que presentará una alta fiabilidad y será relativamente fácil de producir a costes competitivos.

El objetivo principal anterior, al igual que el anterior y otros propósitos que aparecerán más claramente de ahora en adelante, se logran mediante de un armario de distribución de MV o HV como se indica en la reivindicación 1 y en las reivindicaciones dependientes.

La presente invención comprende también un módulo multifuncional para un armario de distribución de energía de MV o HV del tipo comprendiendo al menos un dispositivo de equipo primario, al menos un dispositivo de equipo secundario, y al menos un primer dispositivo electrónico inteligente comunicado operativamente con dicho al menos un dispositivo de equipo secundario. El módulo multifuncional está caracterizado en particular por el hecho de que comprende:

- al menos un conector digital comprendiendo una primera parte y una segunda parte que se acoplan la una a la otra, siendo adecuado dicho al menos un conector digital para ser conectado a un primer bus de comunicación digital para poner en comunicación operativa dicho al menos un dispositivo secundario con dicho primer dispositivo electrónico inteligente;

- un primer elemento de soporte comprendiendo una parte de clavija con una pluralidad de patillas eléctricas, y un segundo elemento de soporte que está operativamente acoplado a dicho primer elemento de soporte y comprende una parte de tomacorriente con una pluralidad de orificios cada uno de los cuales es adecuado para alojar una patilla correspondiente, estando formados dichos primero y segundo elementos de soporte para definir un alojamiento para alojar dicho al menos un conector digital;

- medios de acoplamiento para acoplar dicho primer elemento de soporte a dicho segundo elemento de soporte de manera que dicha primera parte y dicha segunda parte se acoplan entre sí, permitiendo dichos medios de acoplamiento bloquear dichos primero y segundo elementos de soporte para prevenir su acoplamiento o desacoplamiento y por lo tanto el acoplamiento o desacoplamiento de la pluralidad de patillas eléctricas con los orificios asociados y de las dos partes acopladas del conector digital en condiciones predeterminadas.

El uso de un bus de comunicación digital para conectar los dispositivos de equipo secundarios al dispositivo electrónico inteligente permite transferir un número más alto de información usando un número más bajo de conexiones físicas, por ejemplo cableado permanente. En la práctica, con esta solución es posible construir nuevos armarios altamente estandarizados de MV y consecuentemente nuevos conmutadores estandarizados alineados.

Otras características y ventajas de la invención emergerán más claramente de la descripción de formas de realización preferidas, pero no exclusivas, del armario de distribución de energía de MV y HV según la invención, ilustradas a modo de ejemplos indicativos y no limitativos, con la ayuda de los dibujos anexos, en los que:

Las figuras 1, 2 y 3 son diagramas de bloque de formas de realización posibles de un armario de distribución... [Seguir leyendo]

1. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) comprendiendo uno o más dispositivos de equipo primarios (10) con el objetivo de realizar una o más funciones primarias, uno o más dispositivos de equipo secundarios (20) con el objetivo de realizar una o más funciones secundarias, y al menos un primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) que se comunica operativamente con dicho uno o más dispositivos de equipo secundarios (20) , caracterizado por el hecho de que éste comprende al menos un primer bus de comunicación digital (21) que está acoplado a un primer conector digital (25A) asociado, dicho primer bus de comunicación digital (21) y dicho primer conector digital (25A) conectando en comunicación operativa al menos uno de dichos dispositivos secundarios (20) con dicho primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) .

2. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho primer bus de comunicación digital (21) y dicho primer conector digital (25A) conectan en comunicación operativa dicho al menos uno de dichos dispositivos secundarios (20) con un segundo dispositivo electrónico inteligente (IED-2) .

3. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que éste comprende una pluralidad de primeros buses de conexión digital (21) para conectar dicho uno o más dispositivos de equipo secundarios (20) a una pluralidad de primeros conectores digitales (25A) operativamente conectados a dicho primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) .

4. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que éste comprende un segundo bus de comunicación digital (21) que conecta un segundo dispositivo electrónico inteligente (IED-2) a un segundo conector digital (25B) que está operativamente en comunicación con dicho primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) .

5. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que al menos uno de dichos primeros conectores digitales (25A) y/o de dichos segundos conectores digitales (25B) está directamente conectado a dicho primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) .

6. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado por el hecho de que al menos uno de dichos primeros conectores digitales (25A) y/o de dichos segundos conectores digitales (25B) está conectado a dicho primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) mediante uno o más terceros buses de comunicación digital (22) .

7. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que al menos uno de dichos primeros buses de comunicación digital (21) , y/o dicho segundo bus de comunicación digital (21) , y/o dicho tercer bus de comunicación digital (22) se selecciona del grupo consistente en un bus óptico, un bus eléctrico cableado, un bus de proceso basado en el protocolo de comunicación Ethernet.

8. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que al menos uno de dichos primeros conectores digitales (25A) y/o dichos segundos conectores digitales (25B) comprende una primera parte (21B, 21A) y una segunda parte (21B, 21A) que están conectadas entre sí mecánicamente.

9. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicho al menos uno de dichos primeros conectores digitales (25A) y/o dichos segundos conectores digitales (25B) comprende una parte en forma de clavija (21 B) y una parte correspondiente en forma de tomacorriente (21A) adecuadas para ser conectadas la una a la otra de forma desmontable.

10. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicha primera parte (21A, 21B) y dicha segunda parte (21B, 21A) están montadas en dos placas de montaje correspondientes (23A, 23B) .

11. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que éste comprende un módulo de soporte (82) para sostener al menos uno de dichos primeros y/o dichos segundos conectores digitales (25A, 25B) .

12. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho módulo de soporte (82) comprende:

- un primer elemento de soporte (37) con un primer asiento (47) formado para alojar directamente dicha primera

parte de dicho al menos uno de dicho primer conector digital (25A) y/o dicho segundo conector digital (25B) ; 8

- un segundo elemento de soporte (38) con un segundo asiento (48) formado para alojar directamente dicha segunda parte de dicho al menos uno de dicho primer conector digital (25A) y/o dicho segundo conector digital (25B) ;

- medios de acoplamiento para acoplar dicho primer elemento de soporte (37) a dicho segundo elemento de soporte (38) de tal forma que dicha primera parte (21A, 21B) se acopla a dicha segunda parte (21 B, 21A) .

13. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho módulo de soporte (82) comprende:

- un primer elemento de soporte (37) con un primer asiento (47) adecuado para alojar dicha primera placa de montaje (23A) ;

- un segundo elemento de soporte (38) con un segundo asiento (48) adecuado para alojar dicha segunda placa de montaje (23B) ;

- medios de acoplamiento para acoplar dicho primer elemento de soporte (37) a dicho segundo elemento de soporte (38) de manera que dicha primera parte (21A, 21B) situada en dicha primera placa de montaje (23A) y dicha segunda parte (21 B, 21A) montada en dicha segunda placa de montaje (23B) se acoplan la una a la otra.

14. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones de 11 a 13, caracterizado por el hecho de que dicho módulo de soporte (82) comprende un ensamblaje de conexión multipunto (80) comprendiendo una parte de clavija (80A) adecuada para ser conectada a una parte correspondiente de tomacorriente (80B) , dicha parte de clavija (80A) estando provista de una pluralidad de patillas eléctricas (99) , dicha parte de tomacorriente (80B) estando provista de una pluralidad de correspondientes orificios (98) cada uno de los cuales es adecuado para alojar una patilla correspondiente (99) .

15. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que dicho primer elemento de soporte (37) comprende dicha parte de clavija (80A) y dicho segundo elemento de soporte (38) comprende dicha parte de tomacorriente (80B) , estando dicha parte de clavija (80A) acoplada operativamente a dicha parte de tomacorriente (80B) cuando dicho primer elemento de soporte (37) se acopla a dicho segundo elemento de soporte (38) mediante dichos medios de acoplamiento.

16. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones de 12 a 14, caracterizado por el hecho de que dichos medios de acoplamiento comprenden una palanca de acoplamiento (77) que se engancha en uno de dichos primer o segundo elementos de soporte (37, 38) , y comprende una ranura opuesta (78) adecuada para enganchar un pivote (79) colocado en el otro de dicho primer o segundo elemento de soporte (37, 38) , conectando dicha palanca de acoplamiento (77) mecánicamente dichos primer y segundo elementos de soporte (37, 38) entre sí.

17. Armario de distribución de energía de MV o HV (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado por el hecho de que dichos medios de acoplamiento permiten bloquear dichos primer y segundo elementos de soporte (37, 38) para evitar su acoplamiento y/o desacoplamiento en condiciones predeterminadas.

18. Módulo multifuncional para un armario de distribución de energía de MV o HV del tipo comprendiendo al menos un dispositivo de equipo primario (10) , al menos un dispositivo de equipo secundario (20) , y al menos un primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) operativamente comunicado con dicho al menos un dispositivo de equipo secundario (20) , caracterizado por el hecho de que éste comprende:

- al menos un conector digital (25A) comprendiendo una primera parte y una segunda parte que se acoplan la una a la otra, siendo adecuado dicho al menos un conector digital (25A) para ser conectado a un primer bus de comunicación digital (21) para poner en comunicación operativa dicho al menos un dispositivo secundario (20) con dicho primer dispositivo electrónico inteligente (IED-1) ;

- un primer elemento de soporte (37) comprendiendo una parte de clavija (80A) con una pluralidad de patillas eléctricas (99) , y un segundo elemento de soporte (38) que está acoplado operativamente a dicho primer elemento de soporte (37) y comprende una parte de tomacorriente (80B) con una pluralidad de orificios (98) cada uno de los cuales es adecuado para alojar una patilla correspondiente (99) , estando formados dichos primer y segundo elementos de soporte (37, 38) para definir un alojamiento para alojar dicho al menos un conector digital (25A) ;

- medios de acoplamiento para acoplar dicho primer elemento de soporte (37) a dicho segundo elemento de soporte (38) de manera que dicha primera parte (21A) y dicha segunda parte (21 B) se acoplan la una a la otra, permitiendo dichos medios el bloqueo de dichos primer y segundo elementos de soporte (37, 38) para evitar su acoplamiento o desacoplamiento y por lo tanto el acoplamiento o desacoplamiento de la pluralidad de patillas eléctricas (99) con los orificios asociados (98) y de las dos partes acopladas (21A, 21B) del conector digital (25A) en condiciones predeterminadas.