Polo de conmutación para una red eléctrica de alto voltaje.

Polo de conmutación (1) para una red eléctrica de alto voltaje con una carcasa del polo de conmutación (2) de material aislante sólido,

en donde se encuentra dispuesto un dispositivo de conmutación con contacto fijo y contacto móvil, cuyo contacto móvil, mediante el avance de dirección reversible de una palanca de conmutación, puede desplazarse entre la posición conectada y la posición desconectada, donde en la posición conectada una pieza de conexión de entrada (4) en el lado de contacto fijo se encuentra conectada de forma eléctricamente conductora a una pieza de conexión de salida (10) en el lado de contacto móvil, mediante el dispositivo de conmutación, y presenta una disposición de sensores que comprende un sensor de corriente y un sensor de voltaje (12, 16), caracterizado porque el sensor de corriente (12) y el sensor de voltaje (16) están conectados a una pieza de conexión (10) asociada en la pared circunferencial (3) de la carcasa del polo de conmutación (2), donde el sensor de corriente (12) se encuentra dispuesto en la pared circunferencial (3) de la carcasa del polo de conmutación (2) a una distancia circunferencial que impide descargas parciales con respecto al sensor de voltaje (16).

Polo de conmutación para una red eléctrica de alto voltaje La presente invención hace referencia a un polo de conmutación para una red eléctrica de alto voltaje de la clase indicada en el preámbulo de la reivindicación 1.

Un polo de conmutación de ese tipo se describe por ejemplo en la solicitud US 5729888, donde el dispositivo de conmutación en la carcasa del polo de conmutación es un tubo de conmutación de vacío. Dicho tubo de conmutación de vacío está colocado en una cámara hueca superior de la carcasa del polo de conmutación dispuesta erguida en el estado de montaje, donde el lado de contacto fijo se encuentra arriba y el lado de contacto móvil se encuentra abajo. En el lado de contacto fijo, el contacto fijo del tubo de conmutación de vacío se encuentra conectado de forma conductora con una pieza de conexión de entrada que se extiende coaxialmente con respecto al eje longitudinal central de la carcasa del polo de conmutación, donde el mismo sobresale desde el extremo superior de la carcasa con una pieza roscada que sirve para la conexión de la línea. En el extremo inferior, desde el tubo de conmutación de vacío sobresale un tubo guía que está acoplado al contacto móvil del tubo de conmutación y que atraviesa una abertura central en un anillo colector en forma de caldero de una pieza de conexión de salida que sobresale lateralmente desde la carcasa. El contacto móvil está conectado a la palanca de conmutación aislada mediante un acoplamiento axial, donde dicha palanca, en el área del extremo superior se encuentra conectada continuamente de forma conductora a la pieza de conexión de salida. Para conectar, así como desconectar los tubos de conmutación, la palanca de conmutación puede desplazarse hacia arriba o hacia abajo, por ejemplo a través de un mecanismo de levas, donde los contactos de los tubos de conmutación pueden presionarse unos contra otros o separarse unos de otros. Para controlar de forma permanente el estado de conmutación, así como el funcionamiento, en la carcasa del polo de conmutación se encuentran dispuestos un sensor de corriente y un sensor de voltaje. El sensor de corriente anular rodea la pieza de conexión de entrada, disponiéndose de ese modo en el área del extremo superior de la carcasa del polo de conmutación. Por otra parte, el sensor de voltaje en forma de barra, por debajo de la pieza de conexión de salida dispuesta lateralmente en el área central de la carcasa del polo de conmutación, está integrado en la pared del tubo que delimita en su extensión el área longitudinal inferior de la cámara hueca.

En la solicitud WOA-9527297 se describe otro ejemplo de un polo de conmutación.

Por tanto, es objeto de la presente invención proporcionar un polo de conmutación de la clase indicada en el preámbulo de la reivindicación 1, con una elevada seguridad frente a cargas disruptivas, con una disposición combinada de sensor de corriente y sensor de voltaje.

Dicho objeto se alcanzará a través de las características de la reivindicación 1.

En las reivindicaciones dependientes se indican diseños ventajosos de la presente invención.

El polo de conmutación para una red eléctrica de alto voltaje comprende una carcasa del polo de conmutación de material aislante sólido, en donde se encuentra dispuesto un dispositivo de conmutación con contacto fijo y contacto móvil, cuyo contacto móvil, mediante el avance de dirección reversible de una palanca de conmutación, puede desplazarse entre la posición conectada y la posición desconectada, donde en la posición conectada una pieza de conexión de entrada en el lado de contacto fijo se encuentra conectada de forma eléctricamente conductora a una pieza de conexión de salida en el lado de contacto móvil, mediante el dispositivo de conmutación. El polo de conmutación comprende además una disposición de sensores que presenta un sensor de corriente y un sensor de voltaje. De acuerdo con la invención, el sensor de corriente y el sensor de voltaje se encuentran conectados a una pieza de conexión asociada en la pared circunferencial de la carcasa del polo de conmutación, donde el sensor de corriente se encuentra dispuesto en la pared circunferencial de la carcasa del polo de conmutación a una distancia circunferencial que impide descargas parciales con respecto al sensor de voltaje.

A través de la disposición común de sensor de corriente y sensor de voltaje en una de las piezas de conexión, en particular en la pieza de conexión de salida, al encontrarse desconectado el tubo de conexión de vacío, por ejemplo un cortocircuito puede determinarse en el área de la red conectada a la pieza de conexión de salida. De este modo, el potencial de alto voltaje del sensor de voltaje y el potencial a tierra del sensor de corriente, en particular a través de la distancia circunferencial prevista entre los sensores, se encuentran espacialmente separados, de manera que se impiden de forma segura trayectorias no uniformes del campo y superaciones de la intensidad del campo de descargas disruptivas del material aislante y, con ello, se impiden descargas parciales. Expresado de otro modo: los sensores de corriente y de voltaje conectados de forma simultánea a una de las piezas de conexión del polo de conmutación, se encuentran distanciados uno del otro y dispuestos en la pared circunferencial, de manera que se asegura una elevada seguridad del aislamiento frente a descargas disruptivas.

Eventualmente, el sensor de voltaje o el sensor de corriente asociado de forma adicional a la pieza de conexión puede ser el sensor de voltaje o el sensor de corriente desplazado por otra pieza de conexión. Sin embargo, también las dos piezas de conexión pueden asociarse a un sensor de voltaje o a un sensor de corriente, en el caso de que la medición de la corriente deba efectuarse además en otra pieza de conexión.

A través de la disposición de los sensores acorde a la invención se logra controlar y modular espacialmente mejor los potenciales del sensor de voltaje y del sensor de corriente que se aplican en una pieza de conexión común. Debido al desplazamiento en dirección circunferencial de la carcasa del polo de conmutación, junto con la compensación espacial de los sensores, resulta con seguridad también una optimización técnica del campo del par de sensores asociados a la pieza de conexión.

Cuando el polo de conmutación se encuentra provisto solamente de un sensor de voltaje y un sensor de corriente, de manera preferente, los sensores pueden estar dispuestos desplazados en 180 grados o en otro ángulo predeterminable en la circunferencia de la carcasa del polo de conmutación, lo cual se considera particularmente seguro en cuanto a la evitación de descargas parciales.

En el caso de que ese desplazamiento de 180 grados no sea posible, el sensor de corriente debe disponerse en un ángulo de al menos 90 grados con respecto al sensor de voltaje, en la pared circunferencial de la carcasa del polo de conmutación. Debido a ello, en el caso de polos de conmutación bajo condiciones habituales en las redes eléctricas de alto voltaje puede lograrse también una disposición libre de TE (TE=descargas parciales) del par de sensores. Ese desplazamiento circunferencial en un ángulo de 90 grados puede incluso observarse cuando el polo de conmutación, junto con el sensor de corriente, presenta en su pared circunferencial también dos sensores de voltaje que se encuentran dispuestos de forma diametral.

Debido a su forma alargada, el sensor de voltaje o los dos sensores de voltaje pueden integrarse respectivamente en un área asociada de la pared circunferencial del polo de conmutación, por ejemplo a través de empotrado o de colocación. De manera ventajosa, los sensores de voltaje se colocan de manera que el grosor de la pared aislante determinado por la construcción, de la carcasa del polo de conmutación, también se encuentre presente entre el sensor y la cavidad.

Para posibilitar esto en el caso del grosor más reducido posible y uniforme de la carcasa del polo de conmutación, los sensores de voltaje están integrados respectivamente en un resalte de la carcasa que se extiende a modo de un túnel, elevado a lo largo de la circunferencia externa de la carcasa. Preferentemente, la longitud del resalte de la carcasa se encuentra dimensionada de manera que también la línea del sensor conectada puede ser integrada en el resalte de la carcasa, con una sección longitudinal. Si la pieza de conexión con el par de sensores se distancia radialmente del polo de conmutación, el sensor de corriente, preferentemente, puede integrarse en un tubo de derivación de la carcasa de conmutación que aísla la pieza de conexión, distanciado con respecto a la pared circunferencial del polo de conmutación.... [Seguir leyendo]

1. Polo de conmutación (1) para una red eléctrica de alto voltaje con una carcasa del polo de conmutación (2) de material aislante sólido, en donde se encuentra dispuesto un dispositivo de conmutación con contacto fijo y contacto móvil, cuyo contacto móvil, mediante el avance de dirección reversible de una palanca de conmutación, puede desplazarse entre la posición conectada y la posición desconectada, donde en la posición conectada una pieza de conexión de entrada (4) en el lado de contacto fijo se encuentra conectada de forma eléctricamente conductora a una pieza de conexión de salida (10) en el lado de contacto móvil, mediante el dispositivo de conmutación, y presenta una disposición de sensores que comprende un sensor de corriente y un sensor de voltaje (12, 16) , caracterizado porque el sensor de corriente (12) y el sensor de voltaje (16) están conectados a una pieza de conexión (10) asociada en la pared circunferencial (3) de la carcasa del polo de conmutación (2) , donde el sensor de corriente (12) se encuentra dispuesto en la pared circunferencial (3) de la carcasa del polo de conmutación (2) a una distancia circunferencial que impide descargas parciales con respecto al sensor de voltaje (16) .

2. Polo de conmutación según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de corriente (12) , con respecto al sensor de voltaje (16, 16) , está dispuesto en un ángulo predeterminable, en particular desplazado en un ángulo de al menos 90 grados, en la pared circunferencial (3) de la carcasa del polo de conmutación (2) .

3. Polo de conmutación según la reivindicación 1, caracterizado porque la disposición de sensores comprende dos sensores de voltaje (16, 16) que están dispuestos en un ángulo predeterminable, en particular desplazado uno con respecto al otro en un ángulo de 180 grados, en la pared circunferencial (3) de la carcasa del polo de conmutación (2) .

4. Polo de conmutación según la reivindicación 1, caracterizado porque cada sensor de voltaje (16, 16) de la disposición de sensores está integrado en la respectiva área de la pared de la carcasa del polo de conmutación (2) , manteniendo el espesor de la pared, de la pared circunferencial (3) , determinado por la construcción.

5. Polo de conmutación según la reivindicación 4, caracterizado porque el sensor de voltaje (16, 16) está integrado en un resalte elevado de la carcasa (18, 18) de la pared circunferencial (3) .

6. Polo de conmutación según la reivindicación 5, caracterizado porque el resalte de la carcasa (18, 18) aloja el sensor de voltaje (16, 16) asociado, así como una sección longitudinal, adyacente al mismo, de una línea del sensor (17, 17) .

7. Polo de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el sensor de corriente (12) se encuentra integrado en un tubo de derivación (11) que rodea la pieza de conexión (10) asociada de manera aislante, de la carcasa del polo de conmutación (2) , el cual se proyecta con una extensión radial desde la pared circunferencial (3) de la carcasa del polo de conmutación (2) .

8. Polo de conmutación según la reivindicación 7, caracterizado porque una línea del sensor (13) del sensor de corriente (12) está integrada en un resalte elevado de la carcasa (14) entre el tubo de derivación (11) y la base de la carcasa del polo de conmutación (1) .

9. Polo de conmutación según una de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque la línea del sensor (17) del sensor de voltaje (16) está integrada en un reborde anular (19) de la carcasa del polo de conmutación (2) en una sección circunferencial condicionada por el desplazamiento, entre el resalte de la carcasa (18) y el tubo de derivación (11) .

10. Polo de conmutación según la reivindicación 9, caracterizado porque el sensor de voltaje (16) está conectado a la pieza de conexión de salida (10) mediante una línea del sensor (17) que se encuentra torcida aproximadamente en un ángulo recto y a continuación se encuentra curvada.