Interruptor-seccionador eléctrico lineal de media y alta tensión con resistencia.

Interruptor eléctrico por separación mecánica de contactos eléctricos,

que comprende:

- un contacto fijo (1, 11, 21) conectado a un conductor eléctrico; y

- un contacto móvil (2, 12, 22) que se desplaza según una dirección predeterminada para garantizar el pasoy el corte de corriente eléctrica por dos posiciones respectivas, una primera posición de paso de corrienteen la que el contacto móvil (2, 12, 22) está en contacto con el contacto fijo (1, 11, 21) y una segundaposición de corte de corriente, desplazada en relación a la posición de paso de corriente y en la que elcontacto móvil (2, 12, 22) está separado del contacto fijo (1, 11, 21); y

- al menos una resistencia (3, 13, 23) colocada en serie en el circuito eléctrico del conjunto para disipar unaparte de la potencia eléctrica durante las operaciones de apertura y cierre de la corriente,

desplazándose linealmente el contacto móvil (2, 12, 22) para garantizar el paso y el corte de corriente por lasrespectivas dos posiciones de paso y de corte de corriente, en la que el contacto móvil (2, 12, 22) está en contactocon el contacto fijo (1, 11, 21) y la segunda posición de corte de corriente en la que el contacto móvil (2, 12, 22) estáseparado del contacto fijo (1, 11, 21), y en la que un primer tipo de contacto elegido entre los dos contactos fijo (1,11, 21) o móvil está suplementado con la al menos una resistencia eléctrica (3, 13, 23), cuyo(s) contacto(s) seextiende(n) linealmente en la dirección lineal de desplazamiento del contacto móvil (2, 12, 22) a lo largo de latrayectoria de dicho contacto móvil (2, 12, 22) para variar progresivamente el valor de la resistencia del conjunto amedida que se desplazan los respectivos contactos fijo (1, 11, 21) y móvil (2, 12, 22),

caracterizado porque es un interruptor-seccionador de media y alta tensión y porque comprende una pluralidad deresistencias (23) conectadas en serie, estando fijado el conjunto de montaje de resistencias (23) en serie al contactofijo y que tiene una pluralidad de contactos conductores (25) intercalados con partes aislantes (26) para formar unabarra lineal (27) en una superficie (24) sobre la que se desliza el contacto móvil (22).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10161851.

Solicitante: Schneider Electric Energy France.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 35 rue Joseph Monier 92500 Rueil Malmaison FRANCIA.

Inventor/es: PICCOZ,DANIEL, MALADEN,ROMAIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01H33/16 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01H INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE EMERGENCIA (cables de contacto H01B 7/10; pararrayos resistivos H01G 9/18; circuitos de protección, de seguridad H02H; conmutación por medios electrónicos sin cierre de contactos H03K 17/00). › H01H 33/00 Interruptores para alta tensión o fuertes corrientes con medios de extinción o prevención de arcos. › Impedancias conectadas a los contactos.

PDF original: ES-2432291_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Interruptor-seccionador eléctrico lineal de media y alta tensión con resistencia Campo de la invención La invención se refiere al campo de la distribución de energía eléctrica en media y alta tensión y, en particular, a dispositivos interruptores-seccionadores utilizados en líneas de transporte de energía eléctrica de media tensión.

Estado de la técnica y problemas En la actualidad, hay diferentes tipos de interruptores-seccionadores en el mercado. Se diferencian, entre otras cosas, por su principio de corte de corriente eléctrica.

Un primer tipo de interruptor-seccionador opera en un entorno de hexafluoruro de azufre SF6, donde, la mayoría de las veces, las funciones de interrupción o de seccionamiento de la corriente eléctrica se producen simultáneamente por la separación mecánica de contactos móviles entre sí, a una distancia suficiente para garantizar el seccionamiento. En general, las celdas en las que se instalan estos interruptores son de poca anchura, por ejemplo, 375 mm para 24 kV.

Otra tecnología consiste en operar la interrupción de la corriente en el aire ambiental. Una vez más, las funciones de interrupción o de seccionamiento de la corriente eléctrica se producen simultáneamente por la separación mecánica de los contactos. En esta tecnología, las celdas en las que se instalan estos interruptores tienen una gran anchura, por ejemplo de 600 a 700 mm para 24 kV.

Otra técnica consiste en operar la interrupción de la corriente eléctrica en vacío, por ejemplo, mediante un interruptor de vacío en serie con un seccionador dispuesto sobre la línea de transmisión de corriente eléctrica. Esta solución es cara y no es muy utilizada.

Otra tecnología consiste en operar la interrupción de la corriente eléctrica en aceite. Este es el caso de los dispositivos de generaciones más antiguas.

Otras tecnologías consisten en operar la interrupción de la corriente eléctrica en otros gases, tales como N2, CO2. Las funciones de interrupción y de seccionamiento de la corriente se realizan simultáneamente mediante la separación mecánica del contacto. Debe tenerse en cuenta que estos dispositivos tienen un impacto sobre el efecto de emisiones mucho más pequeño que los que funcionan con SF6.

Sin embargo, estas diferentes tecnologías presentan inconvenientes.

Los interruptores-seccionadores que funcionan en SF6, en media tensión, pueden interrumpir corrientes eléctricas del orden de 600 a 800 amperios. Más allá de 800 amperios, y especialmente para el valor de 1.250 amperios, los interruptores realizados tienen unos costes mucho más altos que otros interruptores-seccionadores.

Las celdas de corte de corriente eléctrica que funcionan en el aire son grandes y generalmente tienen un rendimiento de corte inferior al obtenido con los dispositivos que utilizan SF6.

Por otro lado, las celdas que comprenden un interruptor y un seccionador sin gas SF6 ahora son un 30% más caras que las equivalentes que trabajan con gas SF6. Sin embargo, siempre están en el orden del día, teniendo en cuenta el conocimiento del impacto del gas SF6 en el calentamiento climático del globo terrestre.

Muchas investigaciones se han llevado a cabo por distintos fabricantes para reemplazar el SF6 por un gas que tenga un bajo impacto sobre el efecto invernadero. Los resultados proporcionan, por el momento, pocas evidencias, debido a que es más difícil de cortar una corriente de intensidad superior a 400 amperios, sobre todo cuando la corriente es inductiva o capacitiva, es decir, con un factor de potencia cercano a 0, además de la reciente utilización de CF3I, es decir, trifluoroyodometano.

Con independencia del tipo de tecnología utilizada, con o sin gas o bien en vacío, el corte de la corriente nominal se hace siempre por la separación de los contactos sin buscarlo, mediante cualquier procedimiento, en la fase de apertura de los contactos, reduciendo el valor de la intensidad de la corriente y el valor del factor de potencia. En efecto, es más fácil cortar una corriente en fase con la tensión.

Además, en el campo del mismo tipo de instalaciones pero adaptadas para el tratamiento de baja tensión, y para aplicaciones muy específicas, tales como el cierre de un banco de condensadores, donde la intensidad de la corriente puede ser muy alta, es conocido insertar una resistencia en los circuitos para el objetivo de reducir el valor de picos de corriente. Para este fin, se cita la patente europea EP 1 973 133 en la que un elemento resistivo 646 se inserta en el centro de la varilla central 642 del contacto fijo.

El objeto de la invención es proponer otra tecnología de interruptor de corriente de media y alta tensión utilizando una o más resistencias que pueda a la vez operar en gas SF6 y sin el uso del mismo, sin presentar un alto coste de

fabricación y que tenga un bajo impacto sobre el efecto de emisiones.

Sumario de la invención Para este fin, el objeto principal de la invención es un interruptor-seccionador eléctrico según la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, el contacto móvil es capaz de desplazarse linealmente para garantizar el paso y el corte de la corriente por las dos posiciones respectivas, la primera posición de paso de corriente en la que el contacto móvil está en contacto con el contacto fijo y la segunda posición de corte de corriente en la que el contacto móvil está separado del contacto fijo. Por otra parte, un primer tipo de contacto elegido entre los dos contactos fijo o móvil se completa en la dirección de movimiento lineal del contacto móvil por la al menos una resistencia eléctrica cuyo contacto se extiende linealmente a lo largo de la trayectoria del contacto móvil, para variar gradualmente el valor de la resistencia del conjunto a medida que se desplazan los respectivos contactos fijo y móvil. Por lo tanto, la resistencia, durante una operación de corte de corriente, permite reducir la corriente y la tensión en los terminales de los cables y aumentar el factor de potencia.

En una primera realización de la invención, la resistencia es única.

En una primera variante, esta última está fijada al contacto fijo y tiene una superficie longitudinal sobre la que se desliza el contacto móvil.

En una segunda variante de esta primera realización, la resistencia única está fijada al contacto móvil y tiene una superficie longitudinal que se desliza sobre el contacto fijo.

En la invención, se utilizan varias resistencias fijadas al contacto fijo y que tienen una pluralidad de contactos conductores interpuestos en regiones aislantes que constituyen una barra lineal que tiene una superficie longitudinal sobre la que se desliza el contacto móvil.

Las resistencias se sacan al exterior de la cámara de corte del interruptor-seccionador para facilitar la disipación térmica del conjunto.

Lista de figuras La invención y sus características técnicas se comprenderán mejor con la lectura de la siguiente descripción de varias realizaciones de la invención y acompañada de varias figuras que representan respectivamente:

-Las figuras 1A y 1B son diagramas relativos a la primera realización de la invención en una primera variante;

-Las figuras 2A y 2B son diagramas relativos a la primera realización de la invención en una segunda variante; y

-Las figuras 3A y 3B son diagramas relativos a la segunda realización de la invención.

Descripción detallada de varias realizaciones de la invención Haciendo referencia a la figura 1A, la primera realización de la invención es, por lo tanto, un interruptor-seccionador que comprende un contacto fijo 1 al que llega la corriente eléctrica, como muestra la flecha vertical y un contacto móvil 2, representado en contacto con el contacto fijo 1 en esta figura. Debe tenerse en cuenta que el contacto fijo 1 tiene una resistencia 3 constituida por una barra resistiva que se extiende desde el contacto fijo 1. El contacto móvil 2, que se desplaza linealmente, por ejemplo horizontalmente, como se muestra mediante la flecha horizontal en esta figura 1A. Además, tiene al menos un lado en contacto con una superficie longitudinal 4 de la barra resistiva que constituye la resistencia 3.

Como se muestra en la figura 1B, después del desplazamiento, el contacto móvil 2 se desliza sobre la superficie longitudinal 4 y la resistencia 3 para alejarse del contacto fijo 1 y realizar el corte de la corriente.

Este desplazamiento se realiza durante unos pocos milisegundos durante los cuales una parte de la energía eléctrica que fluye entre el contacto fijo 1 y el contacto móvil 2 se disipa por la resistencia 3, cuyo valor aumenta progresivamente con el desplazamiento del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Interruptor eléctrico por separación mecánica de contactos eléctricos, que comprende:

-un contacto fijo (1, 11, 21) conectado a un conductor eléctrico; y

-un contacto móvil (2, 12, 22) que se desplaza según una dirección predeterminada para garantizar el paso

y el corte de corriente eléctrica por dos posiciones respectivas, una primera posición de paso de corriente en la que el contacto móvil (2, 12, 22) está en contacto con el contacto fijo (1, 11, 21) y una segunda posición de corte de corriente, desplazada en relación a la posición de paso de corriente y en la que el contacto móvil (2, 12, 22) está separado del contacto fijo (1, 11, 21) ; y

-al menos una resistencia (3, 13, 23) colocada en serie en el circuito eléctrico del conjunto para disipar una 10 parte de la potencia eléctrica durante las operaciones de apertura y cierre de la corriente,

desplazándose linealmente el contacto móvil (2, 12, 22) para garantizar el paso y el corte de corriente por las respectivas dos posiciones de paso y de corte de corriente, en la que el contacto móvil (2, 12, 22) está en contacto con el contacto fijo (1, 11, 21) y la segunda posición de corte de corriente en la que el contacto móvil (2, 12, 22) está separado del contacto fijo (1, 11, 21) , y en la que un primer tipo de contacto elegido entre los dos contactos fijo (1,

11, 21) o móvil está suplementado con la al menos una resistencia eléctrica (3, 13, 23) , cuyo (s) contacto (s) se extiende (n) linealmente en la dirección lineal de desplazamiento del contacto móvil (2, 12, 22) a lo largo de la trayectoria de dicho contacto móvil (2, 12, 22) para variar progresivamente el valor de la resistencia del conjunto a medida que se desplazan los respectivos contactos fijo (1, 11, 21) y móvil (2, 12, 22) ,

caracterizado porque es un interruptor-seccionador de media y alta tensión y porque comprende una pluralidad de resistencias (23) conectadas en serie, estando fijado el conjunto de montaje de resistencias (23) en serie al contacto fijo y que tiene una pluralidad de contactos conductores (25) intercalados con partes aislantes (26) para formar una barra lineal (27) en una superficie (24) sobre la que se desliza el contacto móvil (22) .

2. Interruptor -seccionador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la resistencia (3) es única, está fijada al contacto fijo (1) y tiene una superficie longitudinal (4) sobre la que se desliza el contacto móvil 25 (2) .

3. Interruptor -seccionador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la resistencia (13) es única y está fijada al contacto móvil (12) y tiene una superficie longitudinal (14) que se desliza sobre el contacto fijo (11) , al desplazarse el contacto móvil (12) .

4. Interruptor -seccionador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las resistencias (23)

están colocadas en el exterior de una cámara de corte en la que está colocada la parte mecánica del interruptor seccionador eléctrico.


 

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