Un interruptor automático de desconexión de alta tensión que tiene un valor nominal de la tensión dado y que comprende:

- un primer y un segundo contacto; y - unos medios que se prevén para el desplazamiento de los contactos hasta una primera distancia mutua y unos medios que se prevén para la extinción de cualquier arco que aparezca entre los contactos durante dicho desplazamiento para proporcionar de ese modo la funcionalidad de un interruptor automático de alta tensión, caracterizado por que - dichos medios que se prevén para el desplazamiento se prevén además para el desplazamiento de los contactos hasta una segunda distancia mutua más grande que la primera distancia mutua después de la extinción de cualquier arco para proporcionar de ese modo la funcionalidad de rigidez dieléctrica de un seccionador de alta tensión, en el que - dicho interruptor automático de desconexión tiene, cuando los contactos se desplazan hasta la primera distancia mutua, una tensión soportada tal como se especifica por la norma internacional de la CEI para un interruptor automático que tiene dicho valor nominal de la tensión dado, y dicho interruptor automático de desconexión tiene, cuando los contactos se desplazan hasta la segunda distancia mutua, una tensión soportada tal como se especifica por la norma internacional de la CEI para un seccionador que tiene dicho valor nominal de la tensión dado

Interruptor automático de desconexión de alta tensión y procedimiento para hacer funcionar el mismo

5 Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un interruptor automático de desconexión de alta tensión y a un procedimiento para hacer funcionar un interruptor automático de este tipo, que en una situación de avería se dispone para desconectar un aparato eléctrico con respecto a una red de alta tensión en cada terminal.

Antecedentes de la invención

Las redes de transmisión de potencia eléctrica se protegen y se controlan mediante interruptores automáticos de alta tensión. La interrupción de corriente en un interruptor automático de alta tensión se obtiene separando dos contactos en un medio, tal como hexafluoruro de azufre (SF6) , que tiene unas excelentes propiedades dieléctricas y de extinción de arco. Después de la separación de los contactos, la corriente se transporta a través de un arco y se interrumpe cuando este arco se enfría mediante un gas a presión de una intensidad suficiente.

Normalmente, un seccionador de corte al aire de alta tensión se prevé en uno o a cada lado del interruptor automático de alta tensión con el fin de proporcionar un aislamiento eléctrico de acuerdo con unos requisitos especificados relacionados con la reparación o el mantenimiento en las líneas transmisión y el equipo de estación. Los seccionadores contribuyen de una forma fundamental a la seguridad del personal.

No obstante, los seccionadores de corte al aire de alta tensión están expuestos al entorno atmosférico y están de ese modo expuestos a la corrosión y a desgaste. La fiabilidad a largo plazo no es demasiado alta y las instalaciones requieren un mantenimiento considerable.

Además, la provisión de unos seccionadores de corte al aire separados añade complejidad y coste a las instalaciones de interruptor automático de alta tensión. Además, éstas ocupan una gran cantidad de espacio. Sería deseable obtener un equipo menos complejo y costoso que proporcione la funcionalidad de interrupción automática y de aislamiento eléctrico. El documento US 3 327 076 da a conocer un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

En principio, un interruptor automático de desconexión de alta tensión puede obtenerse mediante el uso adecuado de conectores de tierra y sobredimensionando el interruptor automático, es decir, con el uso de un interruptor automático que tiene una tensión nominal más alta de la que sería necesaria para la operación de interrupción de corriente, para evitar de ese modo las desventajas de los seccionadores de corte al aire.

No obstante, un problema de tal enfoque es que la operación de interrupción de corriente de tal interruptor automático sobredimensionado puede no estar optimizada para la tensión más baja debido a que hay muchos parámetros que imponen restricciones sobre la operación de interrupción automática, en términos de, por ejemplo, la velocidad de retirada de los contactos uno respecto al otro, la distancia entre los contactos, la inyección de un gas 45 de extinción, etc. y, como resultado, el funcionamiento no estará optimizado. Como resultado, ha de usarse por ejemplo un interruptor automático más caro con una más alta capacidad de interrupción de corriente.

Además, el funcionamiento se deteriorará en un interruptor automático con contactos desgastados, debido a que esto afectará a la capacidad de interrupción automática y a la rigidez dieléctrica de forma considerable.

Un objeto de la presente invención es la provisión de un interruptor automático de alta tensión con una rigidez dieléctrica mejorada cuando el interruptor automático se encuentra en un estado de desconexión, de tal modo que puede prescindirse de los seccionadores de corte al aire de alta tensión, a la vez que se tiene una operación de interrupción de corriente optimizada.

55 Un objeto adicional de la invención es la provisión de un interruptor automático de alta tensión de este tipo, que es robusto, preciso, poco complicado, que supone un ahorro de espacio, y es barato, y que tiene un rendimiento óptimo y que satisface los requisitos de seguridad existentes.

Un objeto más adicional de la invención es la provisión de un procedimiento para hacer funcionar un interruptor automático de alta tensión que satisface los objetos anteriores.

Los objetos anteriores se consiguen mediante procedimientos e interruptores automáticos de desconexión de alta tensión tal como se reivindica en las reivindicaciones de patente adjuntas.

65 De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se prevé un interruptor automático de desconexión de alta tensión, es decir, un seccionador de alta tensión e interruptor automático de alta tensión combinado, que comprende un primer y un segundo contacto; unos medios que se prevén para el desplazamiento de los contactos hasta una primera distancia mutua; y unos medios que se prevén para la extinción de cualquier arco que aparezca entre los contactos durante el desplazamiento para proporcionar de ese modo la funcionalidad de un interruptor automático de alta tensión. Los medios que se prevén para el desplazamiento se prevén además para el desplazamiento de los contactos hasta una segunda distancia mutua más grande que la primera distancia mutua después de la extinción de cualquier arco para proporcionar de ese modo la funcionalidad de rigidez dieléctrica de soportar tensión de un seccionador de alta tensión.

El interruptor automático de desconexión de alta tensión se optimiza preferiblemente de tal modo que su funcionalidad de interrupción automática de alta tensión se optimiza y tiene una capacidad nominal para las tensiones que aparecen.

El interruptor automático de desconexión de alta tensión de acuerdo con la invención permite una distancia aumentada entre los dos contactos más allá de la distancia requerida para la interrupción la corriente y que esta distancia aumentada puede usarse para obtener la rigidez dieléctrica aumentada necesaria para proporcionar la funcionalidad de desconexión mientras que el rendimiento de interrupción automática sigue sin verse afectado, es decir, la funcionalidad de interrupción automática es idéntica a la de un interruptor automático convencional que tiene una capacidad nominal para la tensión que se produce a lo largo del interruptor automático durante el funcionamiento.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se prevé un procedimiento para hacer funcionar un interruptor automático que comprende un primer y un segundo contacto. De acuerdo con el procedimiento, los contactos se desplazan hasta una primera distancia mutua y cualquier arco que aparezca entre los contactos se extingue para proporcionar de ese modo la funcionalidad de un interruptor automático de alta tensión. Después de la extinción de cualquier arco, los contactos se desplazan hasta una segunda distancia mutua más grande que la primera distancia mutua para proporcionar de ese modo la funcionalidad de un seccionador de alta tensión.

Por lo tanto, se prevé un procedimiento para hacer funcionar un interruptor automático, en el que se obtiene una rigidez dieléctrica aumentada mediante una carrera de contacto aumentada, y de ese modo puede prescindirse de los seccionadores de corte al aire de alta tensión separados.

A partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas de la presente invención que se da a continuación en el presente documento y de las figuras adjuntas 1 a 3, que se dan sólo a modo de ilustración y que, por lo tanto, no son limitativas de la presente invención, serán evidentes características adicionales de la invención y ventajas de la misma.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista de conjunto de un interruptor automático de alta tensión de acuerdo con una realización de la invención.

Las figuras 2a–e muestran los contactos del interruptor automático de desconexión de alta tensión de la figura 1 durante diferentes modos de operación.

45 La figura 3 es un diagrama que muestra la posición axial de un contacto en el interruptor automático de desconexión de alta tensión de la figura 1 durante los diferentes modos de operación.

Descripción detallada de las realizaciones

A continuación se dará una descripción detallada de las realizaciones... [Seguir leyendo]

1. Un interruptor automático de desconexión de alta tensión que tiene un valor nominal de la tensión dado y que comprende: 5

– un primer y un segundo contacto; y

– unos medios que se prevén para el desplazamiento de los contactos hasta una primera distancia mutua y unos medios que se prevén para la extinción de cualquier arco que aparezca entre los contactos durante dicho desplazamiento para proporcionar de ese modo la funcionalidad de un interruptor automático de alta tensión, caracterizado por que

– dichos medios que se prevén para el desplazamiento se prevén además para el desplazamiento de los contactos hasta una segunda distancia mutua más grande que la primera distancia mutua después de la extinción de cualquier arco para proporcionar de ese modo la funcionalidad de rigidez dieléctrica de un seccionador de alta tensión, en el que

– dicho interruptor automático de desconexión tiene, cuando los contactos se desplazan hasta la primera distancia mutua, una tensión soportada tal como se especifica por la norma internacional de la CEI para un interruptor automático que tiene dicho valor nominal de la tensión dado, y dicho interruptor automático de desconexión tiene, cuando los contactos se desplazan hasta la segunda distancia mutua, una tensión soportada tal como se especifica por la norma internacional de la CEI para un seccionador que tiene dicho valor nominal de la tensión dado.

2. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos medios que se prevén para el desplazamiento comprenden un amortiguador que se basa en un pistón hidráulico.

3. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dichos medios que se prevén para el desplazamiento se prevén para el desplazamiento de los contactos hasta las distancias mutuas primera y segunda en una dirección axial con respecto a los contactos en una única carrera.

4. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos medios que se prevén para la extinción comprenden un gas, preferiblemente hexafluoruro de azufre.

5. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los medios de desplazamiento de contacto se prevén para el desplazamiento de los contactos hasta la primera distancia mutua a una primera velocidad y para el desplazamiento de los contactos desde la primera distancia mutua hasta la

segunda distancia mutua a una segunda velocidad, siendo dicha primera velocidad más alta que dicha segunda velocidad.

6. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la segunda distancia mutua es al menos de un 5 %, preferiblemente de al menos un 10 %, y más preferiblemente de entre aproximadamente un 10 % y un 25 % más grande que la primera distancia mutua.

7. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dichos medios de extinción de arco se prevén para la extinción de cualquier arco que aparezca entre los contactos durante un periodo de extinción, la finalización del cual se produce cuando los contactos se han desplazado hasta la

45 primera distancia mutua.

8. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el interruptor automático de desconexión tiene un valor nominal de la tensión dado y en el que dicha funcionalidad de interrupción automática y dicha funcionalidad de rigidez dieléctrica se optimizan para dicho valor nominal de la tensión dado.

9. El interruptor automático de desconexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho interruptor automático de desconexión de alta tensión tiene una tensión nominal de 72, 5 kV o más alta.

55 10. Un procedimiento para hacer funcionar un interruptor automático de desconexión de alta tensión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene un valor nominal de la tensión dado y que comprende un primer y un segundo contacto, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

– desplazar los contactos hasta una primera distancia mutua y extinguir cualquier arco que aparezca entre los contactos para proporcionar de ese modo una tensión soportada tal como se especifica por la norma internacional de la CEI para un interruptor automático que tiene dicho valor nominal de la tensión dado, caracterizado por la etapa adicional de:

– desplazar los contactos hasta una segunda distancia mutua más grande que la primera distancia mutua después de la extinción de cualquier arco para proporcionar de ese modo una tensión soportada tal como

65 se especifica por la norma internacional de la CEI para un seccionador que tiene dicho valor nominal de la tensión dado.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que los contactos se desplazan hasta las distancias mutuas primera y segunda mediante un dispositivo de desplazamiento que incluye un pistón hidráulico controlado.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en el que la segunda distancia mutua es al menos de

un 5 %, preferiblemente de al menos un 10 %, y más preferiblemente de entre aproximadamente un 10 % y un 25 % más grande que la primera distancia mutua.

13. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que la extinción se realiza durante un periodo de extinción, la finalización del cual se produce cuando los contactos se han desplazado hasta la 10 primera distancia mutua.

14. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que al menos una parte del desplazamiento hasta la segunda distancia mutua se ve afectado por medio de un mecanismo de palanca de cierre/ apertura rápido, preferiblemente un mecanismo de palanca de cierre/ apertura rápido no lineal.

15. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que al menos una parte del desplazamiento hasta la segunda distancia mutua se efectúa por medio de un amortiguador, preferiblemente un amortiguador no lineal.

16. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en el que el interruptor automático de desconexión tiene un valor nominal de la tensión dado y en el que dicha funcionalidad de interrupción automática y dicha funcionalidad de rigidez dieléctrica se optimizan para dicho valor nominal de la tensión dado.

17. Un procedimiento para modificar un interruptor automático de alta tensión de un primer valor nominal de la tensión para obtener un interruptor automático de desconexión de alta tensión del primer valor nominal de la tensión de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el interruptor automático de alta tensión comprende un primer y un segundo contacto, unos medios que se prevén para el desplazamiento de los contactos hasta una primera distancia mutua, y unos medios que se prevén para la extinción de cualquier arco que aparezca entre los contactos durante dicho desplazamiento para proporcionar de ese modo una interrupción automática de alta tensión con una tensión soportada tal como se especifica por la norma internacional de la CEI para un interruptor automático que tiene dicho primer valor nominal de la tensión, estando dicho procedimiento caracterizado por la etapa adicional de:

– modificar dichos medios que se prevén para el desplazamiento de tal modo que éstos son capaces de desplazar los contactos hasta una segunda distancia mutua más grande que la primera distancia mutua después de que se han desplazado los contactos hasta la primera distancia mutua para proporcionar de ese modo una tensión soportada tal como se especifica por la norma internacional de la CEI para un interruptor automático que tiene dicho primer valor nominal de la tensión.