Sistema conector para un interruptor aislado provisto de conexión a tierra y ruptura visible.

Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión que presenta un primer contacto (8) en una botella de vacío (14) y un conector de fuente de tensión,

caracterizado porque el sistema de conector comprende: un contacto para formar un segundo contacto de un interruptor de vacío de alta tensión y es apto para conectarse en serie con el primer contacto (8) de un interruptor de vacío de alta tensión, en el que dicho contacto para formar un segundo contacto de un interruptor de vacío de alta tensión se encuentra en un alojamiento, es exterior a la botella de vacío (14) y comprende una primera interfaz separable (18), una segunda interfaz separable (20), y un pasador conductor amovible (22) o un pasador aislante amovible (26),

en el que el pasador conductor (22) conecta eléctricamente la primera interfaz separable (18) y la segunda interfaz separable (20) o en el que el pasador aislante (26) aísla eléctricamente la primera interfaz separable (18) y la segunda interfaz separable (20); y

un conector de carga para conectar dicho contacto para formar un segundo contacto de un interruptor de vacío de alta tensión a una carga de tensión;

en el que el pasador conductor amovible (22) o el pasador aislante amovible (26) se instalan selectivamente entre la primera interfaz separable (18) y la segunda interfaz separable (20), de tal modo que cuando se instala el pasador conductor amovible (22), el conector de la fuente de tensión de un interruptor de vacío de alta tensión montado con el sistema de conector se conecta al conector de carga a través de los contactos primero y segundo de dicho interruptor de vacío de alta tensión.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07075415.

Solicitante: THOMAS & BETTS INTERNATIONAL, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 501 SILVERSIDE ROAD, SUITE 67 WILMINGTON, DE 19809 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: STEPNIAK, FRANK M., REED,ANTHONY, SIEBENS,LARRY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01H33/66 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. › Interruptores de vacío.
  • H01R13/53 H01 […] › H01R CONEXIONES CONDUCTORAS DE ELECTRICIDAD; ASOCIACION ESTRUCTURAL DE UNA PLURALIDAD DE ELEMENTOS DE CONEXION ELECTRICA AISLADOS UNOS DE OTROS; DISPOSITIVOS DE ACOPLAMIENTO; COLECTORES DE CORRIENTE (interruptores, fusibles H01H; dispositivos de acoplamiento del tipo de guía de ondas H01P 5/00; disposiciones de conmutación para la alimentación o la distribución de energía eléctrica H02B; instalación de líneas eléctricas, cables o líneas o cables eléctricos y ópticos combinados, o de aparatos auxiliares H02G; medios impresos para realizar conexiones eléctricas con o entre circuitos impresos H05K). › H01R 13/00 Detalles de dispositivos de acoplamiento de los tipos cubiertos por los grupos H01R 12/70  o H01R 24/00 - H01R 33/00. › Bases o cajas para condiciones duras de trabajo; Bases o cajas con medios para evitar el efecto corona o la cebadura de un arco.

PDF original: ES-2398667_T3.pdf

 

Sistema conector para un interruptor aislado provisto de conexión a tierra y ruptura visible.

Fragmento de la descripción:

Sistema conector para un interruptor aislado provisto de conexión a tierra y ruptura visible.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a contactos móviles energizados destinados a interrumpir el flujo de corriente eléctrica en circuitos eléctricos de alta tensión. En particular, la presente invención se refiere a interruptores de vacío de alta tensión y a unos medios destinados a conectar eléctricamente a tierra los contactos de dichos interruptores y confirmar visualmente un circuito abierto. Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "alta tensión" significa un voltaje superior a 1 kV.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Resultan muy conocidos en la técnica los conjuntos de interruptores de alta tensión con interruptores de circuito de tipo subatmosférico o de vacío destinados a circuitos y sistemas de energía eléctrica. Se presentan diversos ejemplos en las patentes US n.º 4.568.804; 3.955.167 y 3.471.669. Se conocen asimismo conmutadores o interruptores del tipo de vacío encapsulado y se presentan en las patentes US n.º 3.812.314 y 2.870.298.

En los conjuntos de conmutadores e interruptores de la técnica anterior, se proporciona un par de contactos que actúan conjuntamente, uno fijo y el otro móvil, para controlar e interrumpir el flujo de corriente. Los contactos se alojan en un conjunto de contacto con la atmósfera controlada, que comprende un alojamiento de cristal o cerámica relativamente frágil al que se hace referencia comúnmente como "botella". Se proporciona habitualmente un fuelle metálico en un extremo de la botella y el contacto móvil se acopla a la parte interior del fuelle. Una varilla impulsora unida al exterior del fuelle acciona el contacto móvil en el interior de la botella. El interior de la botella se mantiene en una atmósfera controlada, tal como aire a una presión subatmosférica baja, para proteger los contactos de los daños provocados por la formación de arcos eléctricos cuando los contactos se abren y se cierran. La pared de cristal o cerámica de la botella proporciona un alojamiento hermético, que mantiene la atmósfera controlada durante la vida útil del dispositivo. Aunque se han realizado esfuerzos para proteger y reforzar los conjuntos de contacto con materiales dieléctricos sólidos alrededor de las botellas (tal como se ilustra en las patentes indicadas anteriormente) , existe todavía la necesidad de mejoras adicionales.

En particular, existe una necesidad significativa sin satisfacer de un interruptor aislado con elastómero que utilice un conjunto de contacto en una atmósfera controlada, que sea apto para sistemas subterráneos de distribución de energía y otras aplicaciones similares. Los interruptores para utilizar en dichas aplicaciones deben satisfacer diversos requisitos rigurosos. Las piezas del conjunto interruptor conectado a la tensión de línea durante su utilización, comprendiendo el conjunto de contacto y la varilla de funcionamiento, debe introducirse en un alojamiento aislante sólido. El alojamiento debe presentar una resistencia dieléctrica suficiente para resistir la tensión máxima que se puede imponer al sistema, a menudo de hasta decenas de miles de voltios para una red de nivel de distribución. Por seguridad, el alojamiento aislante debe cubrirse con una capa conductora que se pueda conectar a tierra. El interruptor ha de poder funcionar desde el exterior del alojamiento dieléctrico, sin abrir el alojamiento y tiene que poder de soportar muchos años de exposición a temperaturas extremas, al agua y a los contaminantes ambientales. El interruptor también debe resistir la exposición continua a altas tensiones y soportar un funcionamiento cíclico. Es más importante todavía que los interruptores deben proporcionar una indicación fácil y fiable de la posición de los contactos.

Los interruptores de aislamiento que utilizan botellas de vacío no proporcionan medios para la inspección visual de los contactos a fin de confirmar que están abiertos (rotura visible) o cerrados. Los interruptores de la técnica anterior se diseñaron con contactos cabinas grandes llenas de gas o aceite que permitían instalar una ventana de cristal para observar los contactos. Sin embargo, no existen medios de visualización directa de los contactos en las botellas de vacío ya que las botellas se realizan de materiales metálicos y de cerámica no transparentes. Los cierres herméticos necesarios para mantener el vacío dentro de la botella de vacío impiden la instalación de una ventana de cristal. Los interruptores de alta tensión recientes combinan la conmutación al vacío con un aislamiento de caucho de EPDM con elevada resistencia dieléctrica tal como se describe en las patentes US n.º 5.667.060; 5.808.258 y

5.864.942 a nombre de Luzzi.

La figura 1 representa un interruptor aislado normal de la técnica anterior 900 que utiliza una botella de vacío 902. El interruptor está cerrado herméticamente en el interior de la botella de vacío 902 y se encuentra oculto a la vista. La fuente de tensión 904 y la carga 906 se conectan al interruptor 900, pero los contactos del interruptor no resultan visibles. Los únicos medios para determinar el estado de los contactos del interruptor comprenden la posición del botón del interruptor 908. Si la conexión entre el botón 908 y los contactos del interruptor está inoperativa o es defectuosa, no existe indicación positiva alguna que permita que el usuario determine la posición de los contactos. Por consiguiente, la industria ha reconocido la necesidad de interruptores aislados que utilicen botellas de vacío y que proporcionen una indicación fiable de la posición de los contactos. El documento US-B1-6 373 015 da a conocer un módulo interruptor y un sistema de conector constituido por un módulo aislante al vacío.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Según la presente invención, se proporciona un sistema de conector para un interruptor de vacío de alta tensión. El sistema de conector comprende: un conector de la fuente de tensión; un conector de carga; un primer contacto en una botella de vacío; y un segundo contacto conectado en serie con el primer contacto, en el que el segundo contacto es exterior a la botella de vacío. El sistema de conector conecta una fuente de tensión con una carga mediante los contactos primero y segundo utilizando el conector de la fuente de tensión y el conector de carga. El segundo contacto se encuentra en un alojamiento y comprende una primera interfaz separable, una segunda interfaz separable y un pasador conductor. El alojamiento puede estar unido a un interruptor de vacío existente o el interruptor de vacío y el segundo contacto se pueden realizar en un único alojamiento. Preferentemente, el alojamiento se realiza de un material dieléctrico sólido, más preferentemente de caucho de EPDM. En algunas formas de realización, el sistema de conector comprende un visor de cristal que se extiende a través del alojamiento y que se dispone de tal modo que el pasador conductor se pueden observar a través de la mirilla. El sistema de conector puede comprender asimismo un primer conector para la primera interfaz separable y un segundo conector para la segunda interfaz separable, que se utilizan para conexiones de prueba y/o conexiones de puesta a tierra.

En otra forma de realización preferida, el sistema de conector comprende asimismo: una llave; un primer cierre para un mecanismo de accionamiento manual que acciona el primer contacto hasta una posición abierta o cerrada; y un segundo cierre para un soporte que fija el pasador conductor en el alojamiento. La llave acciona tanto los cierres primero y segundo y únicamente se puede retirar del primer cierre cuando el mecanismo de accionamiento manual se dispone de tal modo que el primer contacto está abierto.

En una forma de realización más preferida, el pasador conductor se realiza de un material conductor de la electricidad, tal como cobre, y es amovible. Una vez se ha abierto el primer contacto, el pasador conductor se puede retirar y sustituir con un pasador aislante realizado de un material eléctricamente inactivo, preferentemente un material elastomérico, de plástico, de cerámica o de cristal. El pasador conductor y el pasador aislante pueden estar asimismo codificados con colores para que el usuario pueda identificar fácilmente los mismos. Ello permite que el usuario determine rápidamente y con seguridad la posición de los contactos del interruptor y proporciona una protección adicional para el personal que realiza las reparaciones y el mantenimiento en circuitos de alta tensión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Las formas de realización preferidas del sistema de conector para un interruptor aislado de la presente invención,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión que presenta un primer contacto (8) en una botella de vacío (14) y un conector de fuente de tensión, caracterizado porque el sistema de conector comprende:

un contacto para formar un segundo contacto de un interruptor de vacío de alta tensión y es apto para conectarse en serie con el primer contacto (8) de un interruptor de vacío de alta tensión, en el que dicho contacto para formar un segundo contacto de un interruptor de vacío de alta tensión se encuentra en un alojamiento, es exterior a la botella de vacío (14) y comprende una primera interfaz separable (18) , una segunda interfaz separable (20) , y un pasador conductor amovible (22) o un pasador aislante amovible (26) ,

en el que el pasador conductor (22) conecta eléctricamente la primera interfaz separable (18) y la segunda interfaz separable (20) o en el que el pasador aislante (26) aísla eléctricamente la primera interfaz separable (18) y la segunda interfaz separable (20) ; y

un conector de carga para conectar dicho contacto para formar un segundo contacto de un interruptor de vacío de alta tensión a una carga de tensión;

en el que el pasador conductor amovible (22) o el pasador aislante amovible (26) se instalan selectivamente entre la primera interfaz separable (18) y la segunda interfaz separable (20) , de tal modo que cuando se instala el pasador conductor amovible (22) , el conector de la fuente de tensión de un interruptor de vacío de alta tensión montado con el sistema de conector se conecta al conector de carga a través de los contactos primero y segundo de dicho interruptor de vacío de alta tensión.

2. Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión según la reivindicación 1, en el que el pasador conductor amovible (22) o el pasador aislante amovible (26) se conectan a una clavija (24) que se extiende a través de una abertura (19) en al alojamiento.

3. Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende además una mirilla (42) , en el que el segundo contacto se pueden observar a través de la mirilla (42) .

4. Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión según la reivindicación 3, en el que el alojamiento se realiza de caucho de EPDM y en el que la mirilla (42) se extiende a través del alojamiento.

5. Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un primer conector (33) para la primera interfaz separable (18) y un segundo conector (39) para la segunda interfaz separable (20) , en el que los conectores primero y segundo (33) , (39) se utilizan para conexiones de prueba y/o conexiones de puesta a tierra.

6. Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende un pasador conductor (22) realizado de un material conductor de la electricidad o un pasador aislante (26) realizado de un material eléctricamente inactivo.

7. Sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión según la reivindicación 6, que comprende un pasador aislante (26) realizado de un material elastomérico, de plástico, de cerámica o de cristal.

8. Interruptor de vacío de alta tensión que presenta un primer contacto (8) en una botella de vacío (14) y un sistema de conector (16) para un interruptor de vacío de alta tensión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo además el interruptor de vacío de alta tensión:

una llave (50) ;

un primer cierre (52) destinado a un mecanismo de accionamiento manual (12) que acciona el primer contacto (8) hasta una posición abierta o cerrada;

un segundo cierre (54) destinado a un soporte (58) que fija el pasador conductor amovible (22) o el pasador aislante amovible (26) en el alojamiento,

en el que la llave (50) acciona ambos cierres primero y segundo (52) , (54) .

9. Interruptor de vacío de alta tensión según la reivindicación 8, en el que la llave (50) se puede retirar únicamente del primer cierre (52) cuando el mecanismo de accionamiento manual (12) se dispone de tal modo que el primer contacto (8) se encuentra en la posición abierta.

Conexión a tierra


 

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