ES2231735T3 - Sistema de barras colectoras. - Google Patents

Sistema de barras colectoras.

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ES2231735T3 ES03001454T ES03001454T ES2231735T3 ES 2231735 T3 ES2231735 T3 ES 2231735T3 ES 03001454 T ES03001454 T ES 03001454T ES 03001454 T ES03001454 T ES 03001454T ES 2231735 T3 ES2231735 T3 ES 2231735T3
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    • HELECTRICITY
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Abstract

Sistema de barras colectoras, especialmente para la instalación a bordo de buques, que se extiende en una dirección longitudinal (x) y que presenta en secciones de base (1) una carcasa (4), que rodea totalmente, en un plano perpendicular a la dirección longitudinal (x), una sección transversal, estando dividida la carcasa (4) por medio de al menos una pared de separación (5) que se extiende en la dirección longitudinal (x) en al menos dos zonas parciales (6) separadas una de la otra, estando dispuesto en cada una de las zonas parciales (6) un grupo de varios carriles de potencia (7) que se extienden en la dirección longitudinal (x), aislados eléctricamente unos de otros, por medio de los cuales se puede transmitir energía eléctrica, caracterizado porque presenta en al menos uno de sus extremos una pieza de horquilla (21), en la que se deriva al menos una de las zonas parciales (6).

Description

Sistema de barras colectoras.
La presente invención se refiere a un sistema de barras colectoras, especialmente para la instalación a bordo de buques, que se extiende en una dirección longitudinal y que presenta en secciones de base una carcasa, que rodea totalmente, en un plano perpendicular a la dirección longitudinal, una sección transversal, estando dispuestos en la carcasa varios carriles de potencia que se extienden en la dirección longitudinal, aislados eléctricamente unos de otros, por medio de los cuales se puede transmitir energía eléctrica.
Por ejemplo, el llamado carril Sentron está constituido de esta manera. El carril Sentron es un sistema de distribución de energía homologado, autorizado por las sociedades de clasificación para la construcción de buques, que está equipado con orificios de paso a través de mamparo o de cubierta, que son herméticos al gas y estancos al agua. También se conoce un sistema de barras colectoras de este tipo a partir del documento DE 298 13 878 U1, que se basa igualmente en el carril Sentron.
En el estado de la técnica mencionado anteriormente, se conduce desde el sistema de barras colectoras un sistema de tensión individual, por ejemplo un sistema de tensión alterna trifásica con las tres fases, con un conductor neutro y eventualmente todavía con un conductor de toma de tierra. Cuando dos sistemas de tensión de este tipo deben tenderse adyacentes entre sí o cuando existe una necesidad de corriente especialmente alta, se instalan en el estado de la técnica dos sistemas de barras colectoras de este tipo adyacentes entre sí.
Se conoce también a partir del documento US-A-3.639.676, que se considera como el estado más próximo de la técnica, un sistema de barras colectoras de este tipo. Además, a partir de esta publicación se conoce también un sistema de barras colectoras, en el que la carcasa está subdividida por al menos una pared de separación, que se extiende en la dirección longitudinal, en al menos dos zonas parciales separadas una de la otra, estando dispuesto en cada una de las zonas parciales un grupo de varios carriles de potencia aislados eléctricamente unos de otros y que se extienden en la dirección longitudinal, por medio de los cuales se puede transmitir energía eléctrica.
Se conoce a partir del documento US-A-5.792.992 un sistema de caja de cables, que presenta una primera caja de cables, que se extiende en una dirección longitudinal y que presenta en las secciones de base una carcasa, que rodea esencialmente de forma completa una sección transversal, en un plano que se extiende perpendicular a la dirección longitudinal. En la carcasa se pueden colocar elementos complementarios, de manera que se instala una segunda caja de cables. Una de las paredes exteriores de la primera caja de cables forma entonces una pared de separación entre las cajas de cables, de manera que éstas forman zonas parciales separadas unas de otras. En cada una de las zonas parciales se pueden disponer, entre otras cosas, cables, a través de los cuales se puede transmitir energía eléctrica.
El cometido de la presente invención consiste en desarrollar un sistema de barras colectoras de este tipo de tal forma que es posible una división y reunión sencillas, respectivamente, de las zonas parciales.
El cometido se soluciona porque el sistema de barras colectoras presenta en al menos uno de sus extremos una pieza de horquilla, en la que se deriva al menos una de las zonas parciales.
Cuando la carcasa presenta en las secciones de base, en cada zona parcial, una sección exterior, que recibe el grupo de carriles de potencia de la zona parcial respectiva y está abierta solamente hacia la pared de separación, y la pared de separación está conectada con las secciones exteriores adyacentes entre sí por medio de elementos de unión, entonces las secciones de base están constituidas de forma especialmente sencilla desde el punto de vista de la construcción. Las secciones exteriores pueden estar unidas en este caso con la pared de separación especialmente a través de elementos de unión comunes.
Cuando las secciones exteriores están configuradas iguales entre sí, entonces resulta una variedad reducida de las piezas.
Cuando las secciones exteriores presentan una parte superior, una parte inferior y una parte lateral y la parte superior y la parte inferior están unidas con la pared de separación y con la pared lateral a través de elementos de unión, entonces se obtiene una estructura especialmente sencilla desde el punto de vista de la construcción de la sección exterior.
Cuando la parte lateral se proyecta sobre la parte superior y la parte inferior, entonces se puede configurar la fijación hacia la parte lateral de la misma manera que la fijación hacia la pared de separación.
Cuando la parte superior o bien la parte inferior presenta una base y dos brazos doblados hacia fuera y cada uno de los brazos se puede conectar con la parte lateral y con la pared de separación, entonces es especialmente sencilla la unión de la parte superior o bien de la parte inferior con la parte lateral y con la pared de separación.
Cuando la parte superior y la parte inferior están configuradas iguales, entonces se obtiene de nuevo una variedad reducida de las piezas.
Cuando la pared de separación se proyecta sobre las secciones exteriores en las secciones de base, entonces es posible especialmente una fijación sencilla de las secciones exteriores en la pared de separación.
Cuando la pared de separación está constituida simétrica en las secciones de base, entonces también las secciones exteriores pueden estar constituidas simétricas.
Cuando las secciones de base, que están dispuestas unas detrás de otras en la dirección longitudinal, se pueden unir entre sí en las zonas de unión por medio de secciones de unión, entonces se puede tender fácilmente el sistema de barras colectoras en una longitud discrecional -en el marco de la longitud básica de las secciones de base-.
Cuando las secciones de base en las zonas de unión presentan elementos exteriores de base que solapan las zonas parciales, entonces se puede insertar un elemento de separación entre los elementos exteriores de base, que se extiende, visto en la sección transversal, desde un elemento exterior de base hasta el otro elemento exterior de base y cuando está constituido por material aislante de electricidad , especialmente por plástico, es posible una unión sencilla de las secciones de base en las secciones de unión, sin que exista el peligro de un cortocircuito.
Cuando las secciones de unión presentan elementos exteriores de unión opuestos entre sí y que solapan las zonas parciales, que se pueden insertar antes de la inserción del elemento de separación entre los elementos de base, entonces se consigue una estructura sencilla de las secciones de unión.
Cuando elemento de separación presenta secciones extremas elásticas, con las que se apoya en los elementos exteriores de base o bien de unión, entonces se obtiene de una manera sencilla un cierre hermético de las zonas parciales entre sí.
La pieza de horquilla puede estar configurada especialmente como pieza en forma de T. De una manera preferida, se puede alimentar energía eléctrica a las zonas parciales a través de la pieza de horquilla.
Cuando los carriles de potencia están dimensionados de tal forma que presentan una capacidad de transporte de corriente de al menos 800 A, especialmente de al menos 2.500 a 3.000 A, entonces son especialmente bien adecuados para buques grandes y para instalaciones grandes.
El sistema de barras colectoras sirve de una manera preferida para que los carriles de potencia de una de las zonas parciales y los carriles de potencia de la otra zona parcial conduzcan sistemas de tensión independientes entre sí. En particular, en este caso los sistemas de tensión pueden presentar tensiones nominales diferentes entre sí. Con frecuencia, los sistemas de tensión definen fases de sistemas de corriente trifásica en la zona de la tensión de 230 V a 1.000 V.
Otras ventajas y detalles se deducen a partir de la descripción siguiente de un ejemplo de realización en combinación con los dibujos así como con las otras reivindicaciones dependientes. En este caso, se muestra en representación de principio lo siguiente:
La figura 1 muestra una sección más larga de un sistema de barras colectoras.
La figura 2 muestra una sección transversal a través del sistema de barras colectoras de la figura 1 a lo largo de una línea II-II.
La figura 3 muestra una sección de base en la zona III de la figura 1 en una representación en perspectiva.
La figura 4 muestra una sección de unión en la zona III de la figura 1 en representación en perspectiva, y
La figura 5 muestra una pieza de horquilla en representación en perspectiva.
Según la figura 1, un sistema de barras colectoras se extiende en una dirección longitudinal x. El sistema de barras colectoras presenta secciones de base 1, que se pueden unir entre sí en las zonas de unión 2 por medio de secciones de unión 3. Las secciones de base 1 presentan típicamente una longitud I de aproximadamente 3 m. Su longitud I corresponde exactamente a diez pies ingleses, es decir, 3,048 m.
Tanto en las secciones de base 1 como también en las secciones de unión 3, el sistema de barras colectoras presenta una carcasa 4. La carcasa 4 rodea totalmente una sección transversal en un plano que se extiende perpendicularmente a la dirección longitudinal x.
Según la figura 2, la carcasa 4 está dividida en la zona de las secciones de base 1 por medio de una pared de separación 5, que se extiende en la dirección longitudinal x, en dos zonas parciales 6 separadas unas de las otras. Las zonas parciales 6 presentan una sección transversal parcial -al menos esencialmente- rectangular. En cada una de las zonas parciales 6 está dispuesto en este caso un grupo de varios carriles de potencia 7. Los carriles de potencia 7 están aislados eléctricamente unos de otros y se extienden igualmente en la dirección longitudinal x. A través de los grupos de carriles de potencia 7 se puede transmitir energía eléctrica. En lugar de los carriles de datos 7' puede estar presente, por ejemplo, también un carril de toma de tierra, que está dimensionado menor que los carriles de potencia 7.
Las zonas parciales 6 están constituidas en cada caso como carril Sentron. El carril Sentron es un sistema de distribución de energía homologado, autorizado por las sociedades de clasificación para la construcción de buques, que está equipado con orificios de paso a través de mamparo o de cubierta, que son herméticos al gas y estancos al agua. En virtud de la estructura del sistema de barras colectoras según la invención sobre la base del sistema Sentron, se puede instalar el sistema de barras colectoras según la invención especialmente a bordo de buques. En este caso, no es necesaria una homologación nueva por las sociedades de clasificación, puesto que se mantiene inalterada la constitución estructural de las barras colectoras.
Según la figura 2, la carcasa 4 presenta en las secciones de base 1, por cada zona parcial 6, una sección exterior 8. Las secciones exteriores 8 reciben el grupo de carriles de potencia 7 de la zona parcial 6 respectiva. Las secciones exteriores 8 solamente están abiertas hacia la pared de separación 5 y están cerradas el resto. La pared de separación 5 está conectada con las secciones exteriores 8 adyacentes por medio de elementos de unión 9. Como se muestra, para la unión de las secciones exteriores 8 con la pared de separación están previstos en este caso elementos de unión 9 comunes.
La pared de separación 5 y las secciones exteriores 8 pueden estar constituidas por material discrecional. En particular, pueden estar constituidas por material conductor de electricidad (por ejemplo, acero) o por material de aislamiento eléctrico (por ejemplo, plástico).
La pared de separación 5 está configurada simétrica en las secciones de base 1. Las secciones exteriores 8 están configuradas iguales entre sí. Presentan en cada caso una parte superior 10, una parte inferior 11 y una parte lateral 12. La parte superior 10 y la parte inferior 11 están configuradas iguales. Presentan en cada caso una base 13 y dos brazos 14 doblados hacia fuera. Cada uno de los brazos 14 de la parte superior 10 y de la parte inferior 11 está unido con la parte lateral 12 de la sección exterior 8 respectiva y con la pared de separación 5. La unión con la pared de separación 5 se realiza en este caso a través de los elementos de unión 9 ya mencionados. La unión con la parte lateral 12 se lleva a cabo a través de otros elementos de unión 15.
Según la figura 2, la pared de separación 5 se proyecta en las secciones de base 1 sobre las secciones exteriores 8 (o bien al menos sobre la parte superior 10 y la parte inferior 11). También la parte lateral 12 se proyecta sobre la parte superior 10 y la parte inferior 11.
Según la figura 2, la pared de separación 5 divide la carcasa 4 en las secciones de base 1, de manera que la carcasa 4 como tal está constituida por las secciones exteriores 8. En cambio, esto no es así en las zonas de unión 2, en las que están dispuestas también las secciones de unión 3. En las zonas de unión 2, las secciones de base 1 según la figura 3 presentan en su lugar elementos exteriores de base 16, que solapan las zonas parciales 6. Un elemento de separación 17 se extiende en las zonas de unión 2, vistas en la sección transversal, desde uno de los elementos exteriores 16 hasta el otro elemento exterior de base 16. En este caso, es retenido solamente de forma suelta por los elementos exteriores de base 16; por lo tanto, se puede insertar sin más entre los elementos exteriores de base 16 y se puede extraer fuera de los mismos.
El elemento de separación 17 está constituido por material aislante de electricidad, especialmente por plástico. Los elementos exteriores de base 16 pueden estar constituidos -según la configuración- por media, especialmente por aluminio, o igualmente por un material aislante de electricidad, por ejemplo por plástico.
Las zonas extremas de la sección de base 1 según la figura 3 colaboran con las secciones de unión 3 de la figura 4. Según la figura 4, las secciones de unión 3 presentan elementos exteriores de unión 18, que solapan igualmente las zonas parciales 6. Además, en ellas, los elementos exteriores de unión 18 están colocados opuestos entre sí. Los elementos exteriores de unión 18 se pueden insertar -antes o después de la inserción del elemento de separación 17 entre los elementos exteriores de base 16- entre los elementos exteriores de base 16. Los elementos exteriores de unión 18 están constituidos de la misma manera que los elementos exteriores de base 16 o bien de metal o de material aislante de electricidad.
Para garantizar un cierre hermético de las zonas parciales 6 entre sí, el elemento de separación 17 presenta secciones extremas elásticas 20, con las que se apoya en elementos exteriores de unión 18 colocados opuestos.
Según la figura 5, el sistema de barras colectoras presenta en uno de sus extremos una pieza de horquilla 21. La pieza de horquilla 21 está configurada, según la figura 5, como pieza en forma de T 21. En la pieza de horquilla se deriva al menos una de las zonas parciales 6 desde la otra zona parcial 6. De acuerdo con la figura 5, se derivan incluso las dos zonas parciales 6 una de la otra.
Las zonas alejadas entre sí de la pieza de horquilla 21 pueden estar unidas de forma individual con un generador G, como se indica de forma esquemática en la figura 5. Por lo tanto, a través de la pieza de horquilla 21 se puede alimentar energía eléctrica en las zonas parciales 6.
Puesto que los carriles de potencia 7 individuales están aislados eléctricamente unos de otros, se pueden determinar, en principio, las tensiones y las corrientes conducidas por los carriles de potencia 7 individuales de una manera independiente entre sí. Así, por ejemplo, teóricamente es posible que dos carriles de potencia 7 respectivos definan un sistema de tensión continua o de tensión alterna monofásico. Los dos carriles de potencia 7 respectivos pueden estar dispuestos en este caso tanto en la misma zona parcial como también en diferentes zonas parciales 6. También es posible, por ejemplo, que los carriles de potencia 7 de las dos zonas parciales 6 se correspondan entre sí, de manera que las dos zonas parciales 6 definen, por lo tanto, de forma conjunta un único sistema de tensión, cuya capacidad de transporte de corriente está, sin embargo, duplicada con respecto a la de un sistema individual. Esto puede ser necesario y conveniente en el caso individual, aunque los carriles de potencia 7 estén dimensionado, en general, de tal forma que presentan una capacidad de transporte de corriente de al menos 800 A. La mayoría de las veces, presentan, por cada zona parcial, incluso una capacidad de transporte de corriente de 2,5 a 3 kA, incluso en el caso individual hasta 5 kA.
Pero, en general, los carriles de potencia 7 de una de las zonas parciales 6 y los carriles de potencia 7 de la otra zona parcial 6 conducen sistemas de tensión independientes entre sí. Las tensiones nominales de los sistemas de tensión están en este caso de una forma típica como máximo en un kV. Como mínimo son, en general, 230 V. Las tensiones nominales pueden ser iguales o diferentes entre sí. Por ejemplo, uno de los sistemas de tensión puede ser un sistema de corriente trifásica con tres fases y con una tensión nominal de 400 V, el otro sistema de tensión puede ser un sistema de corriente continua o, por ejemplo, igualmente un sistema de corriente trifásica con tres fases y una tensión nominal de 690 V.
En el caso de tensiones trifásicas con tres fases, por ejemplo, los tres carriles de potencia inferiores 7 de las dos zonas parciales 6 conducen en cada caso una de las fases del sistema de tensión respectivo. El cuarto carril de potencia 7 desde abajo representa el conductor neutro o el primer conductor neutro (100%) del sistema respectivo de la tensión, el quinto carril de potencia 7 desde abajo representa el carril de toma de tierra u otro conductor neutro (200%). El carril más alto, representado más fino en la figura 2, es, por ejemplo, un carril de toma de tierra o el carril de datos 7' ya mencionado, dividido por una capa de aislamiento no representada, que se describe con detalle en el documento DE 298 13 878 U1.
Por medio del sistema de carriles de corriente según la invención se puede realizar una estructura de coste más favorable, que está constituida especialmente por dos sistemas de barras colectoras que se extienden en paralelo.

Claims (23)

1. Sistema de barras colectoras, especialmente para la instalación a bordo de buques, que se extiende en una dirección longitudinal (x) y que presenta en secciones de base (1) una carcasa (4), que rodea totalmente, en un plano perpendicular a la dirección longitudinal (x), una sección transversal, estando dividida la carcasa (4) por medio de al menos una pared de separación (5) que se extiende en la dirección longitudinal (x) en al menos dos zonas parciales (6) separadas una de la otra, estando dispuesto en cada una de las zonas parciales (6) un grupo de varios carriles de potencia (7) que se extienden en la dirección longitudinal (x), aislados eléctricamente unos de otros, por medio de los cuales se puede transmitir energía eléctrica, caracterizado porque presenta en al menos uno de sus extremos una pieza de horquilla (21), en la que se deriva al menos una de las zonas parciales (6).
2. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa (4) presenta en los carriles de base (1) en cada zona parcial (6) una sección exterior (8), que recibe el grupo de carriles de potencia (7) de la zona parcial (6) respectiva, porque la sección exterior (8) está abierta solamente hacia la pared de separación (5) y porque la pared de separación (5) está conectada con las secciones exteriores (8) adyacentes por medio de elementos de unión (9).
3. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 2, caracterizado porque las secciones exteriores (8) están conectadas con la pared de separación (5) a través de elementos de unión (9) comunes.
4. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque las secciones exteriores están configuradas iguales entre sí.
5. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque las secciones exteriores (8) presentan una parte superior (10), una parte inferior (11) y una parte lateral (12) y porque la parte superior (10) y la parte inferior (11) están unidas con la pared de separación (5) y con la parte lateral (12) a través de elementos de unión (9, 15).
6. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 5, caracterizado porque la parte lateral (12) se proyecta sobre la parte superior (10) y la parte inferior (11).
7. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la parte superior (10) presenta una base (13) y dos brazos (14) doblados hacia fuera, y porque cada uno de los dos brazos (14) está conectado con la parte lateral (12) y con la pared de separación (5).
8. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 5, 6 ó 7, caracterizado porque la parte inferior (11) presenta una base (13) y dos brazos (14) doblados hacia fuera y porque cada uno de los brazos (14) está conectado con la parte lateral (12) y con la pared de separación (5).
9. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 5, 6 ó 7 y 8 caracterizado porque la parte superior (10) y la parte inferior (11) están configuradas iguales.
10. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque la pared de separación (5) se proyecta en las secciones de base (1) sobre las secciones exteriores.
11. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pared de separación (5) está configurada simétrica en las secciones de base (1).
12. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las secciones de base (1), que están dispuestas unas detrás de otras en la dirección longitudinal (x) se pueden unir entre sí en zonas de unión (2) por medio de secciones de unión (3).
13. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 12, caracterizado porque las secciones de base (1) presentan en las zonas de unión (2) elementos exteriores de base (16) que solapan las zonas parciales (6), porque entre los elementos exteriores de base (16) se puede insertar un elemento de separación (17), que se extiende, visto en la sección transversal, desde un elemento exterior de base (16) hasta el otro elemento exterior de base (16), y porque el elemento de separación (17) está constituido por material aislante eléctrico, especialmente plástico.
14. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 13, caracterizado porque las secciones de unión (3) presentan elementos exteriores de unión (18) opuestos entre sí, que solapan las zonas parciales (6), y que se pueden insertar antes de la inserción del elemento de separación (17) entre los elementos exteriores de base (16).
15. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 14, caracterizado porque el elemento de separación (17) presenta secciones extremas elásticas (20), con las que se apoya en los elementos exteriores de base (16) o bien en los elementos exteriores de unión (18).
16. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de horquilla (21) está configurada como pieza en forma de T (21).
17. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a través de la pieza de horquilla (21) se puede alimentar energía eléctrica a las zonas parciales (6).
18. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los carriles de potencia (7) están dimensionados de tal forma que presentan una capacidad de transporte de corriente de al menos 800 A, especialmente de 2.500 a 3.000 A.
19. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las zonas parciales (6) presentan secciones transversales parciales esencialmente rectangulares.
20. Sistema de barras colectoras según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los carriles de potencia de una de las zonas parciales (6) y los carriles de potencia (7) de la otra zona parcial (6) conducen sistemas de tensión independientes entre sí.
21. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 20, caracterizado porque los sistemas de tensión presentan tensiones nominales diferentes entre sí.
22. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque los sistemas de tensiones definen fases de sistemas de corriente trifásica.
23. Sistema de barras colectoras según la reivindicación 20, 21 ó 22, caracterizado porque los sistemas de tensiones presentan tensiones nominales de al menos 230 V y máximo 1.000 V.
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