Transductor de medida de alta tensión con aislamiento flexible.

Los aislamientos mencionados anteriormente en el punto 2 y punto 3 tienen las desventajas consabidas desde el punto de vista del respeto al medio ambiente: al deteriorarse una envolvente del aislamiento de papel impregnado de aceite mencionado en el punto 2 se puede escapar una cantidad muy pequeña de aceite, aunque los modernos transductores de medida de alta tensión están construidos con bajo contenido de aceite. No obstante, al usar un aceite mineral puro se puede degradar esta pequeña cantidad. Comparado con el aislamiento SF₆, con el aislamiento de papel impregnado de aceite es posible un aislamiento muy compacto y de alta utilización que es el estado de la técnica. También se observa una fuga todavía pequeña en las envolventes y sistemas de obturación gracias a un color marrón.

El aislamiento SF₆ mencionado anteriormente en el punto 3 es más problemático para transformadores de exterior, ya que al deteriorarse una envolvente o un sistema de obturación del transformador de exterior se puede escapar el SF₆ a la atmósfera. Se utiliza poco un indicador de presión de la presión de gas necesaria, ya que la experiencia ha demostrado que los aparatos de medida utilizados para ello constituyen un punto débil. Las instalaciones de conmutación con aislamiento de SF₆ se deben apreciar de forma esencialmente más favorable, ya que se supervisan de forma continua y se deben cumplir fuertes obligaciones legales.

El uso de aislamientos sólidos de resina epoxi o resina de poliuretano mencionados anteriormente en el punto 1 como aislamientos de resina de moldeo eléctrica da en el caso de elevadas tensiones contra los limites debido a las tensiones mecánicas provocadas por el calentamiento en el interior de los transformadores. Además, es sólido, rígido y no flexible. Por el contrario es un aislamiento seco, es decir, en el caso de una destrucción del aislamiento por una sobretensión, por ejemplo, por el impacto de un rayo no aparecen productos nocivos.

Los transductores de medida de alta tensión dotados de aislamientos de papel impregnado de aceite y SF₆ son intensivos en trabajo en la fabricación. Para poder producirse de forma más económica se deben sustituir estos aislamientos intensivos en trabajo por un aislamiento más económico.

Como ejemplo de un transductor de medida de alta tensión se muestra en la fig. 1 en sección una parte de medida de un transformador de corriente de alta tensión según el estado de la técnica con un aislamiento de papel impregnado de aceite 512. El transformador de corriente de alta tensión comprende una carcasa (cabeza) 501 de metal que se encuentra a un potencial de alta tensión 516. Igualmente el transformador de corriente de alta tensión comprende un conductor 502, que conduce una corriente I_p a medir y como la carcasa 501 se encuentra al potencial de alta tensión 516. En vaina de núcleo 503 interior están incorporados núcleos de medida 504 para el registro de la corriente I_p. Una hendidura 505 entre el aislamiento de papel impregnado de aceite 512 y la carcasa 501 está rellena con aceite. Un paso 506 (aislamiento controlado) comprende un tubo portador 507 metálico al potencial de tierra 508 y un aislante 509 cualesquiera, por ejemplo, papel impregnado de aceite (OIP), papel crepé impregnado de resina (RIP), papel duro (RBP), láminas con un agente de impregnación apropiado como SF₆, aire o aceite. Un aislador 510 es el aislador necesario entre la carcasa al potencial de alta tensión 516 y tierra. Un fuelle de compensación 511 es necesario para aislamientos de papel impregnado de aceite y compensa un cambio de volumen del aceite condicionado por la temperatura.

En la fig. 2 se muestra en sección un transformador de tensión de alta tensión según el estado de la técnica como otro ejemplo de un transductor de medida de alta tensión. El transformador de tensión de alta tensión comprende una carcasa 523b que se encuentra al potencial de tierra 528, un devanado de capas 531 trapezoidal con aislamiento, un paso 526, un aislador 529 y un núcleo de hierro 524. Como aislamiento entre un electrodo de alta tensión 521 al potencial de alta tensión 536 y un electrodo de tierra 523a al potencial de tierra 528 o la carcasa 523b (potencial de tierra 528) se utiliza un aislamiento de papel impregnado de aceite 532. Por debajo del electrodo de tierra 523a está dispuesto un devanado secundario 535. El transformador de tensión de alta tensión comprende como conexión de tensión 522 un tubo metálico 527 en el paso 526 con una parte activa, estando conectada la conexión de tensión 522 con el electrodo de alta tensión 521. El devanado de capas 531 trapezoidal está conectado con el electrodo de alta tensión 521 y el electrodo de tierra 523a (potencial de tierra 528). El transformador de tensión de alta tensión comprende una hendidura de aceite 525, análogamente a la hendidura 505 (véase la fig. 1). El aislamiento de papel impregnado de aceite comprende un aislamiento de capas entre el devanado de capas 531 trapezoidal y un aislamiento de distancia extrema 533. El aislamiento de distancia extrema 533 está dispuesto entre un extremo de devanado de capas 534 y la carcasa 523b al potencial de tierra 528.

La presente invención tiene el objetivo de proponer un transductor de medida de alta tensión que no presenta las desventajas conectadas con un aislamiento de aceite o SF₆, también se puede utilizar con altas tensiones y se puede fabricar de forma económica.

Este objetivo se resuelve por el transductor de medida de alta tensión según la invención tal y como se define en la reivindicación 1 independiente. La reivindicación 10 independiente se refiere a un procedimiento para la fabricación de un transductor de medida de alta tensión según la invención. Variantes de realización ventajosas se deducen de las reivindicaciones dependientes.

La naturaleza de la invención consiste en que un transductor de medida de alta tensión según la invención presenta un aislamiento que comprende un aislamiento de gel de silicona flexible y comprimible. Un aislamiento comprimible permite el uso de construcciones existentes de transformadores para rangos de temperatura ampliamente variables. El aislamiento de gel de silicona es un aislamiento sobresaliente, que es seco y flexible y que al deteriorarse no tiene como consecuencia una contaminación de ambiente.

En especial el transductor de medida de alta tensión según la invención es un transformador de corriente con un aislamiento de cabeza respecto a tierra para la medición de una corriente en una instalación de conmutación, comprendiendo el aislamiento entre alta tensión y tierra el aislamiento de gel de silicona flexible y comprimible. De este modo se puede suprimir un fuelle de compensación para el aceite necesario en el estado de la técnica.

En especial el transductor de medida de alta tensión según la invención es un transformador de tensión inductivo para la medición de una tensión primaria U_p entre fase y tierra o entre fase y neutro en un sistema monofásico, bifásico y trifásico, con un devanado primario y uno o varios devanados secundarios, comprendiendo el aislamiento entre el devanado de capas y la carcasa el aislamiento de... [Seguir leyendo]