INTERRUPTOR DE CIRCUITO EN VACÍO PARA VOLTAJE MEDIO.

La presente invención se refiere a interruptores de circuito y más particularmente a interruptores de circuito en vacío para voltaje medio. Información de antecedentes Los interruptores de circuito, tales como los disyuntores de circuito, proporcionan protección para sistemas eléctricos contra estados de fallo eléctrico, tales como por ejemplo sobrecargas de corriente, cortocircuitos y situaciones de voltaje anormal. De manera típica, los disyuntores de circuito comprenden un mecanismo que funciona con el impulso de un resorte, que abre los contactos eléctricos para interrumpir la corriente por los conductores del sistema eléctrico, como respuesta a situaciones anormales. Los disyuntores de circuito en vacío utilizan contactos principales separables dispuestos dentro de un cuerpo envolvente de tipo aislante. De manera general, uno de los contactos está fijado con respecto al cuerpo envolvente y con respecto a un conductor eléctrico externo, que está interconectado con el circuito protegido. El otro contacto es móvil. El conjunto de contactos móviles comprende usualmente un vástago de sección circular. En un extremo, el contacto móvil está encerrado dentro de una cámara de vacío y en el otro extremo un mecanismo de impulsión es exterior con respecto a la cámara de vacío. Un conjunto de varilla operativa que comprende una varilla de empuje fijada al extremo del vástago opuesto al contacto móvil y el mecanismo de accionamiento proporciona la fuerza motriz para desplazar el contacto móvil a establecer contacto con el contacto fijo o a interrumpirlo. El conjunto de varilla operativa está conectado operativamente a un mecanismo que funciona con capacidad de retención, que reacciona a las condiciones anormales de la corriente. Cuando se alcanza una condición o estado anormal, el mecanismo que funciona con capacidad de retención se libera, lo que provoca que la varilla de empuje se desplace hacia la posición abierta. Los interruptores de circuito en vacío se utilizan de manera típica, por ejemplo, para interrumpir de manera fiable corrientes de CA de voltaje medio y también corrientes CA de voltaje alto, de varios miles de amperios o más. Los interruptores de circuito para voltaje medio funcionan con voltajes comprendidos aproximadamente entre 1 y 38 kV. Estos interruptores de circuito, que son relativamente grandes y pesados, están montados en carros para inserción dentro de envolventes o armarios en los que están alojados y para la extracción de los mismos. Al entrar el interruptor de circuito de manera completa en posición dentro de la envolvente, unos dedos de contacto se acoplan con las barras que conectan el interruptor de circuito a la línea y a los conductores de carga. La retirada del carro desconecta el interruptor de circuito de todos los conductores, asegurando, de esta manera, condiciones seguras para el mantenimiento o desmontaje. Los interruptores de circuito para voltaje medio que utilizan interruptores en vacío tienen de manera típica una parte frontal de bajo voltaje justamente por detrás del panel frontal, que, de manera típica, incluyen los controles del interruptor. La parte de bajo voltaje está aislada eléctricamente mediante la utilización de separadores con respecto a las partes de alto voltaje, que incluyen los interruptores en vacío. Los aisladores separadores permiten suficiente separación de los componentes conductores para que el aire de dentro del cuerpo envolvente pueda ser un aislante efectivo para aislar las partes de bajo voltaje con respecto a las partes de alto voltaje. No obstante, esta separación contribuye también a las dimensiones de las unidades. Más recientemente, se han hecho intentos de reducir las dimensiones de estas unidades al sellarlas herméticamente llenándolas con un aislante gaseoso con una capacidad dieléctrica más elevada que el aire. La interrupción de un circuito para voltaje medio/alto requiere, de manera ventajosa, un dispositivo de interrupción de la corriente que lleve con rapidez de la corriente a cero cuando tiene lugar un fallo de la línea. Un fusible de alto voltaje es del tipo utilizado en circuitos de distribución eléctrica de potencia que transportan típicamente voltajes de 1 a 38 kV. Los fallos de línea a estos elevados niveles de energía pueden provocar extensos daños en los componentes y dispositivos del circuito conectados al mismo o a los conductores y otras distintas partes del sistema de distribución de energía eléctrica. Para minimizar los daños potenciales, se utilizan fusibles con la intención de interrumpir rápidamente el flujo de la corriente, siguiendo el inicio de las condiciones de fallo que comportan cargas elevadas de corriente, tal como un cortocircuito o fallos por sobrecarga. Hay posibilidad de mejora de los interruptores de circuito en vacío para voltaje medio. 2 E04769445 16-11-2011   Se llama la atención sobre el documento US-A-3 597 713 que describe un aparato interruptor de circuito que tiene un par de terminales conductores separados de manera remota para inserción en una línea o circuito que se tiene que proteger contra sobrecargas o fallos de corriente. Una de las varillas dispuestas coaxialmente con capacidad de desplazamiento alternativo, portadoras de contacto, adaptadas para acoplarse y desacoplarse dentro de una cámara sustancialmente en vacío, está acoplada a medios accionados por resorte y es abierta de manera súbita por acción de un émbolo de solenoide, accionado por una señal de salida procedente de circuitos relevadores dispuestos dentro de uno de los terminales conductores separados de manera remota. Unos resortes de apertura y cierre, respectivamente, retraen y avanzan la varilla portadora de contactos móviles, siendo efectuada la compresión de estos resortes mediante dispositivos de retención que, al ser liberados, liberan el contacto de la varilla portadora. Se muestra un mecanismo de accionamiento separado sin disparador que monta el aparato por una acción ventajosa de un eje rotativo, mecanismo de varillaje, dispositivo de levas y respectivos anillos acoplados a los resortes de apertura y cierre. También se llama la atención al documento WO 01/78100 A que describe un disyuntor de circuitos de aislamiento para montaje en poste con respecto a una línea de distribución eléctrica, incluyendo dicho disyuntor de circuito de aislamiento: un interruptor de aislamiento con un enlace pivotante, teniendo dicho interruptor de aislamiento correspondientes terminales para acoplamiento térmico a conductores de carga y de suministro de la línea de distribución eléctrica; un interruptor de circuito dispuesto en serie con el interruptor de aislamiento, de manera intermedia entre dichos conductores de carga y de alimentación y preferentemente incorporado en el enlace pivotante del interruptor de aislamiento; un accionador dispuesto para la apertura y cierre selectivos del interruptor de circuito; un controlador electrónico que controla el funcionamiento del disyuntor de circuito de aislamiento como respuesta a las condiciones eléctricas de la línea de distribución y dichos interruptor de aislamiento, interruptor de circuito, accionador y controlador electrónico dispuestos conjuntamente en una estructura de montaje adaptada para su montaje en un poste. También se describe un dispositivo de protección de circuito que comprende una serie de disyuntores de circuito de aislamiento y un método de protección asociado. RESUMEN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, se disponen un interruptor de circuito en vacío, tal como se indica en la reivindicación 1, y un interruptor de circuito en vacío de tipo multipolar para voltaje medio, tal como se indica en la reivindicación 13. Se reivindican en las reivindicaciones dependientes realizaciones preferentes de la invención. Estas y otras necesidades se satisfacen por la presente invención, que prevé un interruptor de circuito para voltaje medio en el que un cuerpo envolvente alargado, tal como un cuerpo cilíndrico alargado, comprende un primer extremo que soporta un primer terminal, tal como un terminal de línea y un segundo extremo opuesto que soporta un segundo terminal, tal como un terminal de carga. El cuerpo envolvente alargado encierra un interruptor en vacío, un conductor flexible y un mecanismo de accionamiento. Según uno de los aspectos de la invención, un interruptor de circuito en vacío para voltaje medio comprende: un primer terminal; un segundo terminal; un interruptor de vacío que comprende una envolvente de vacío que contiene un conjunto de contactos fijo y un conjunto de contactos móvil desplazable entre una posición de circuito cerrada en comunicación eléctrica con el conjunto de contacto fijo y una posición de circuito abierto separada del conjunto de contactos fijo, estando el conjunto de contactos fijos interconectado eléctricamente con el primer... [Seguir leyendo]

1. Interruptor de circuito en vacío (1, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150) que comprende: un interruptor de vacío (4) que comprende una envolvente en vacío (6) que contiene un conjunto de contactos fijos (8) interconectados electrónicamente con un primer terminal (2) y un conjunto de contactos móviles (10) conectado eléctricamente por un conductor flexible (24) con un segundo terminal (3) y desplazable por un mecanismo de accionamiento (5, 52, 52) entre una posición de circuito cerrado en comunicación eléctrica con el conjunto de contactos fijos y una posición de circuito abierto separada del conjunto de contactos fijos; incluyendo dicho mecanismo de accionamiento (52) un sensor de corriente (66) para detectar la corriente que pasa entre dicho conjunto de contactos móviles (10) y dicho segundo terminal (3) y una unidad de accionamiento rápido (64) que responde a dicha corriente detectada para el desplazamiento de dicho conjunto de contactos móviles (10) desde la posición de circuito cerrado a la posición de circuito abierto, y en el que el interruptor de circuito en vacío se caracteriza porque el interruptor de circuito en vacío (1, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150) es del tipo de voltaje medio y el interruptor de circuito en vacío comprende además: un cuerpo envolvente alargado (32) que comprende un primer extremo que soporta dicho primer terminal (2) y un segundo extremo opuesto que soporta dicho segundo terminal (3), encerrando dicho cuerpo envolvente dicho interruptor en vacío (4), dicho conductor flexible (24) y dicho mecanismo de accionamiento (5), y teniendo dicha unidad de accionamiento rápido (64) un cuerpo de comunicación inalámbrico (72) que sobresale a través de una abertura (76) de dicho cuerpo envolvente alargado. 2. Interruptor de circuito en vacío para voltaje medio (1, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150), según la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo envolvente alargado (32) tiene una abertura (30) y en el que dicho mecanismo de accionamiento (5) comprende un asa de accionamiento (28) que sobresale a través de la abertura de dicho cuerpo envolvente. 3. Interruptor de circuito (1) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 2, en el que dicho mecanismo de accionamiento (5) comprende un indicador de erosión (33) asociado operativamente con dicha envolvente en vacío (6). 4. Interruptor de circuito (1, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que dicho mecanismo de accionamiento (5) es un mecanismo de accionamiento (5) de accionamiento en una sola etapa. 5. Interruptor de circuito (1) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que cada uno de dichos primer y segundo terminales (2, 3) comprende un terminal (123; 124, 126) estructurado para conectarse eléctricamente a un cable de potencia de línea (120) o a un cable de potencia de carga (122). 6. Interruptor de circuito (150) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que cada uno de dichos primer y segundo terminales (154, 156) comprende un conector (158, 160) estructurado para conectarse eléctricamente a un bus de potencia de línea (166) o a un bus de potencia de carga (168). 7. Interruptor de circuito (150) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo envolvente alargado (152) tiene una forma general tubular, incluyendo una primera abertura 170 en el primer extremo y una segunda abertura (172) en el segundo extremo, y en el que dichos primer y segundo terminales (154, 156) comprenden un primer elemento (174, 176) que está soportado por dicho cuerpo envolvente alargado de forma general tubular en una de sus primera y segunda aberturas y un segundo elemento (158, 160) que es normal a dicho primer elemento. 8. Interruptor de circuito (150) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 7, en el que cada uno de dichos primer y segundo terminales (154, 156) está estructurado para conectarse eléctricamente a un cable de potencia de línea (120) o a un cable de potencia de carga (122). 9. Interruptor de circuito (70) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo envolvente alargado (74) comprende una parte cilíndrica y aislante alargada (75) que recibe dicho interruptor en vacío (4), dicho conductor flexible (24) y dicho mecanismo de accionamiento (5) y que incluye también dos partes extremas aislantes cónicas (38, 40) que cubren dichos primer y segundo terminales (2, 3). 10. Interruptor de circuito (150) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo envolvente alargado (152) comprende una primera y segunda aberturas (170, 172) y en el que dichos primero y segundo terminales (154, 156) sobresalen a través de dicha primera y segunda aberturas respectivamente de dicho cuerpo envolvente alargado. 11. Interruptor de circuito (1) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo envolvente alargado (32) tiene una abertura (30); en el que dicho mecanismo de accionamiento (5) es un 11 E04769445 16-11-2011   mecanismo de accionamiento (5) de una sola etapa, incluyendo un asa de accionamiento (28) que sobresale a través de la abertura de dicho cuerpo envolvente. 12. Interruptor de circuito (50) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 1, en el que dicho mecanismo de accionamiento (5) es un mecanismo de accionamiento lineal (52). 13. Interruptor de circuito (80, 90, 100) en vacío para voltaje medio de tipo multipolar que comprende: una serie de polos interruptores de circuito (1), cada uno de los cuales comprende: un interruptor en vacío (4) que tiene una evolvente en vacío (6) que contiene un conjunto de contactos fijos (8) interconectados eléctricamente con un primer terminal (2) y un conjunto de contactos móviles (10) conectado eléctricamente mediante un conductor flexible (24) con un segundo terminal (3) y desplazable por un mecanismo de accionamiento (5) entre una posición de circuito cerrado en comunicación eléctrica con el conjunto de contactos fijos y una posición de circuito abierto separada del conjunto de contactos fijos, un cuerpo envolvente alargado (32) que comprende un primer extremo que soporta dicho primer terminal (2) y un segundo extremo opuesto que soporta dicho segundo terminal (3), encerrando dicho cuerpo envolvente dicho interruptor en vacío (4), dicho conductor flexible (24) y dicho mecanismo de accionamiento (5); incluyendo dicho mecanismo de accionamiento (5) un sensor de corriente (66) para detectar la corriente que pasa entre dicho conjunto de contactos móviles (10) y dicho segundo terminal (3) y una unidad de accionamiento rápido (64, 64) que responde a dicha corriente detectada para desplazar dicho conjunto de contactos móviles (10) desde la posición de circuito cerrado a la posición de circuito abierto y medios (92, 94; 110, 112) para enlazar dicho mecanismo de accionamiento (5) a otro mecanismo de accionamiento (5) de otro de dichos polos interruptores de circuito, en el que dichos medios de enlace incluyen un transceptor de infrarrojos (72, 72) que conecta dicha unidad de accionamiento rápido (108) a otra unidad de accionamiento rápido (108) de otro de dichos polos interruptores de circuito. 14. Interruptor de circuito (80, 90, 100) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 13, en el que cada uno de dichos primer y segundo terminales (2, 3) comprende un terminal (123) estructurado para conectarse eléctricamente a un cable de potencia de línea (120) o a un cable de potencia de carga (122). 15. Interruptor de circuito (80, 90, 100) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 13, en el que cada uno de dichos primer y segundo terminales (2, 3) comprende un conector (158, 160) estructurado para conectarse eléctricamente a un bus de potencia de línea (166) o a un bus de potencia de carga (168). 16. Interruptor de circuito (80, 90, 100) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 13, en el que dicho cuerpo envolvente alargado (32) tiene un cuerpo envolvente aislado (32). 17. Interruptor de circuito (80) en vacío para voltaje medio, según la reivindicación 13, en el que dicho cuerpo envolvente alargado (32) tiene una forma general cilíndrica; y en el que dicho cuerpo envolvente alargado (32) de uno de dichos polos interruptores de circuito comprende un primer elemento de soporte (146) próximo al primer extremo de dicho cuerpo envolvente alargado (32) y un segundo elemento de soporte (148) próximo al segundo extremo opuesto de dicho cuerpo envolvente alargado (32), incluyendo cada uno de dichos primer y segundo elementos de soporte un primer corte (149) para retener la forma general cilíndrica de uno de dichos polos interruptores de circuito próximo a uno de dichos primer y segundo extremos de dicho cuerpo envolvente alargado (32), y de manera que cada uno de dichos primer y segundo elementos de soporte comprende además, como mínimo, un segundo corte (149) para retener la forma general cilíndrica de, como mínimo, otro de dichos polos interruptores de circuito próximo a uno de los primer y segundo extremos de dicho cuerpo envolvente alargado. 12 E04769445 16-11-2011   13 E04769445 16-11-2011   14 E04769445 16-11-2011   E04769445 16-11-2011   16 E04769445 16-11-2011   17 E04769445 16-11-2011   18 E04769445 16-11-2011   19 E04769445 16-11-2011   E04769445 16-11-2011   21 E04769445 16-11-2011