ES2243121B1 - Mejoras en las bases unipolares de cortacircuitos de expulsion, seccionadores y seccionalizadores. - Google Patents
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Abstract
Mejoras en las bases unipolares de cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores. Las mejoras consisten en disponer en todo el perímetro de una parte intermedia del correspondiente aislador (1) un elemento conductor o semiconductor de conexión a tierra (5), conectado eléctricamente a la toma de tierra (6) asegurando la existencia de una zona de derivación a tierra entre los dos contactos eléctricos o partes activas (2 y 3) del aislador (1), de manera que cualquier corriente de fuga que circule entre esos contactos eléctricos (2 y 3) sea derivada a tierra de forma fiable, siendo aplicable tanto a aisladores de naturaleza inorgánica como a aisladores de naturaleza orgánica, pudiendo en este último caso ser colocado el elemento de conexión de derivación a tierra (5) sobremoldeado total o parcialmente.
Description
Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores.
La presente invención se refiere a unas mejoras
introducidas en las bases unipolares de los cortacircuitos de
expulsión, también utilizadas como bases unipolares de
seccionadores y de seccionalizadores, siendo todos ellos empleados
en la protección y maniobra de redes eléctricas aéreas y centros de
transformación de media tensión.
De manera más concreta, la presente invención se
refiere a unas mejoras introducidas en la conexión de tierra del
respectivo aislador unipolar, en las bases tanto de material
inorgánico (por ejemplo, cerámicas o composiciones químicas basadas
en SiO_{2}, Al_{2}O_{3},...) como de material orgánico (por
ejemplo EPDM, silicona, resinas epoxídicas o similar), para el
cumplimiento de la reglamentación vigente en cuanto a seguridad
para este tipo de aparamenta cuando se utiliza como
seccionador.
La mejora referida es aplicable preferentemente
a las bases unipolares de cortacircuitos de expulsión,
seccionadores y seccionalizadores, utilizados como seccionadores,
que constan de un único o varios aislador/es que no dispongan de
una conexión fiable de tierra en una zona intermedia entre los
contactos eléctricos o partes activas.
Los cortacircuitos de expulsión, seccionadores y
seccionalizadores, son utilizados habitualmente para la protección
de transformadores de distribución, maniobra de líneas, etc, en
funciones de seccionamiento, en las redes aéreas de distribución
eléctrica.
Las bases unipolares de los cortacircuitos de
expulsión, seccionadores y seccionalizadores, están equipadas de
dos contactos eléctricos (uno a cada extremo del aislador/es) o
partes activas, y uno o varios herrajes centrales utilizados
habitualmente para la fijación del aislador al poste o estructura
donde éste va colocado.
Los cortacircuitos de expulsión están equipados
con un tubo portafusible que lleva alojado un fusible en su
interior. Cuando ocurre una falta en el sistema que provoca la
fusión del fusible, un arco eléctrico se genera en el interior del
tubo portafusible. Tras la extinción de este arco eléctrico, el
tubo portafusible queda liberado y pasa a la posición de abierto
(girado unos 1600 en el sentido de giro opuesto al de las agujas
del reloj, como puede verse en las figuras 4 y 5) debiendo cumplir,
habitualmente, todas las características funcionales y de seguridad
de un seccionador en posición de abierto.
Asimismo, el seccionador y el seccionalizador,
una vez que han sido operados, se quedan en posición de abierto y
deberán, obviamente, cumplir todas las características funcionales
y de seguridad de un seccionador en posición de abierto.
La reglamentación y normativa de algunos países
para seccionadores, exige que éstos sean diseñados de tal forma
que ninguna corriente de fuga peligrosa pueda pasar de un terminal
al otro del seccionador, exigiendo por ello que dichas corrientes
sean derivadas a tierra mediante una conexión a tierra fiable.
Las corrientes de fuga pueden estar provocadas
por un deterioro de la superficie del aislador, como consecuencia
de un envejecimiento de la misma.
De igual forma, en zonas de alta polución, la
superficie del aislador puede adquirir un grado de contaminación
suficiente como para que una corriente de fuga se establezca por la
superficie del aislador.
En los diseños utilizados habitualmente de bases
unipolares de cortacircuitos fusibles de expulsión, seccionadores
o seccionalizadores (un único aislador con conexión a tierra en la
parte central y un contacto o parte activa en cada extremo) la
derivación a tierra de cualquier corriente de fuga existente entre
contactos no es lo suficientemente fiable.
Por otro lado, cabe citar diferentes sistemas de
fijación del herraje central al aislador, como se describe y
muestra en los documentos correspondientes a las Patentes
WO02/15212 A1; US 6593842 y US 5300912, de manera que en estos
documentos aunque existe una conexión a tierra en la parte central
del aislador que garantiza la unión mecánica/eléctrica de la base
al poste o al lugar de anclaje, sin embargo la derivación a tierra
no es lo suficientemente eficaz como para conseguir una derivación
a tierra fiable, de acuerdo con lo establecido en la normativa y
reglamentación vigente establecidas al efecto.
La invención se refiere a unas mejoras en base a
las cuales se asegura una conexión a tierra del aislador en todo
el perímetro del mismo, proporcionando una derivación a tierra
fiable tal y como exige la normativa y reglamentación vigente.
Con las presentes mejoras se consigue la
utilización de las bases unipolares de cortacircuitos de expulsión,
seccionadores y seccionalizadores con la función de seccionadores,
cumpliendo la normativa y reglamentación relativa a dichos aparatos
utilizados como seccionadores, resultando la invención aplicable
preferente y principalmente a aisladores de materiales orgánicos,
aunque es igualmente válida para aisladores inorgánicos como la
cerámica o equivalentes.
Los aisladores de materiales orgánicos (EPDM,
silicona, resinas epoxídicas y equivalentes) están constituidos
normalmente por un núcleo aislante capaz de soportar los esfuerzos
mecánicos a que el aparato se ve sometido durante su normal
funcionamiento y operación, y un revestimiento de material
resistente al medio ambiente externo, de modo tal que mediante las
mejoras de la invención se garantiza la existencia de una
derivación a tierra fiable, en todo el perímetro de una porción
intermedia del revestimiento externo.
Más concretamente, la invención se basa en
disponer en una parte intermedia del aislador o aisladores, un
elemento conductor o semiconductor capaz de asegurar la existencia
de una zona de derivación a tierra entre los dos contactos
eléctricos o partes activas del aislador, tanto en la posición de
cortacircuitos, seccionador o seccionalizador cerrado como
abierto.
La zona intermedia de tierra, colocada entre los
dos contactos eléctricos, se sitúa alrededor del aislador y en
todo su perímetro, al objeto de asegurar que cualquier corriente de
fuga que pueda derivarse por la superficie del aislador y entre
contactos eléctricos, pase invariablemente a tierra y nunca llegue
al otro contacto eléctrico o parte activa, sea cual sea el camino
por el cual dicha corriente de fuga pretenda derivarse.
El elemento capaz de asegurar la existencia de
una zona de derivación fiable a tierra intermedia, puede
materializarse por medio de una pieza o anillo de material
conductor o semiconductor, dispuesto alrededor de la superficie
externa del aislador y en contacto con algún punto a tierra
existente en el aislador o generado a tal efecto.
Dicho fleje o anillo puede ser colocado bien
superficialmente en aisladores orgánicos o inorgánicos o bien sobre
moldeado, total o parcialmente, en caso de aisladores
orgánicos.
Otra posible forma de conseguir una derivación
fiable a tierra en una zona intermedia de los contactos
eléctricos, preferentemente en aisladores de tipo orgánico
compuestos, según documento WO02/15212 A1, es evitar el sobremoldeo
del herraje central en todo su perímetro, de tal forma que se
consiga que exista una zona a tierra entre los dos contactos
eléctricos (el superior y el inferior).
De igual manera, la pieza intermedia de conexión
a tierra del aislador puede conseguirse sobremoldeando con un
producto normalmente orgánico y de naturaleza semiconductora,
consiguiendo por tanto que una porción intermedia del aislador esté
a potencial de tierra continuamente. Para la consecución del objeto
que se pretende con la mejora de la invención, es necesario
garantizar, por cualquier método existente en el estado del arte,
que exista una buena conexión eléctrica entre la toma de tierra del
aislador y el producto con propiedades conductoras o
semiconductoras que ha sido sobremoldeado sobre dicha conexión de
tierra.
La base unipolar de cortacircuitos de expulsión,
seccionador o seccionalizador, objeto de la invención, puede ser
utilizada como seccionador, cumpliendo la reglamentación y
normativa relativa a seccionadores en lo que respecta al hecho de
evitar que cualquier corriente de fuga peligrosa pueda pasar de un
contacto (o parte activa) al otro contacto del seccionador.
En definitiva, mediante la mejora de la
invención la derivación a tierra de cualquier corriente de fuga
existente entre contactos es totalmente fiable.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, se acompaña a la
presente memoria descriptiva un juego de dibujos en base a los
cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas
de la solución propuesta sobre la base unipolar de cortacircuitos
de expulsión, seccionadores o seccionalizadores.
Figura 1.- Muestra una representación
esquemática correspondiente a un aislador polimérico dotado de una
derivación intermedia a tierra través de una envolvente de material
conductor que está situada alrededor de todo el perímetro de la
superficie del aislador, en su zona central.
Figura 2.- Muestra otra vista como la de la
figura anterior con la conexión intermedia descubierta o sin
sobremoldear, consiguiéndose la función de derivación fiable a
tierra a través del enlace que normalmente se coloca en la zona
intermedia del aislador y que sirve también para sujetar
mecánicamente dicho aislador a la estructura metálica.
Figura 3.- Muestra otra vista de un aislador
polimérico con la zona central sobremoldeada con un material
semiconductor para la derivación fiable a tierra de cualquier
corriente de fuga.
Figura 4.- Muestra la situación eléctrica, en lo
que a corriente de fuga se refiere, de una base de cortacircuitos
de fusión (en posición abierto) con derivación intermedia de
tierra.
Figura 5.- Muestra la situación eléctrica, en lo
que a corrientes de fuga se refiere, de una base de cortacircuitos
de fusión (en posición abierto) sin derivación intermedia de
tierra.
Tal y como puede verse en las figuras 1 y 2, el
conjunto de la base unipolar de cortacircuitos de expulsión
equipada con un tubo portafusibles, comprende básicamente una base
o aislador soporte 1, un contacto superior 2, un contacto inferior
3, un tubo portafusibles 4 y una pletina externa 5 rodeando al
aislador y conectada a la conexión de tierra 6. Si en lugar de un
tubo portafusibles 4 se instalase una cuchilla seccionadora o un
seccionalizador, el conjunto de la base se denominaría base
unipolar de seccionador o base unipolar de seccionalizador.
La pletina de conexión a tierra 5 que rodea al
aislador soporte 1 en una zona intermedia, puede estar total o
parcialmente sobremoldeada y debe estar fijada a una toma de tierra
cualquiera del aislador, normalmente a la conexión central, en este
tipo de aisla-
dores.
dores.
La conexión de la pletina de tierra 5 al herraje
central 6 se efectuará por cualquier medio que garantice dicha
conexión eléctrica, como por ejemplo una abrazadera 7 fijada
mediante un tornillo o remache 8 o cualquier medio de fijación
equivalente.
Cuando el portafusible, seccionador o
seccionalizador, se encuentra en posición abierto, tal y como se
representa en las figuras 4 y 5, la configuración eléctrica cambia
totalmente, pudiendo existir un gradiente de tensión entre
contactos, en ningún caso despreciable, con respecto al gradiente
de tensión entre contactos y tierra.
Es habitual, cuando este tipo de aparatos están
en posición de abierto como se muestra en las figuras 4 y 5, que
se utilicen como seccionadores, para trabajos de mantenimiento,
reparación, etc, de manera que en estos casos es habitual conectar
a tierra uno de los contactos, por ejemplo el inferior 3, y poder
así realizar trabajos con seguridad aguas abajo de la base unipolar
cortacircuitos de expulsión, seccionador o seccionalizador. En
esta disposición de las figuras 4 y 5, el contacto superior 2 está
al potencial de la línea y sin embargo el herraje central 6 y el
contacto inferior 3 están a potencial de tierra.
La pletina de conexión a tierra puede ser de
variadas formas, tal y como se referencia con 5, 5' y 6', de manera
que en cualquier caso la corriente de fuga provocada por el
deterioro de la superficie del aislador, contaminación excesiva,
etc, será derivada a tierra sin pasar a la conexión inferior,
mediante dicha pletina 5, 5', 6' conectada al terminal de tierra 6.
De esta forma se dispone de una protección de mayor fiabilidad que
la disponible en la configuración de la figura 5 en la que se ha
representado la base de cortacircuitos de expulsión sin derivación
intermedia de tierra.
Claims (8)
1. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores, que
siendo aplicables en aquel tipo de bases constituidas a partir de
una base o aislador soporte (1), un contacto superior (2), un
contacto inferior (3), un tubo portafusible (4) y una conexión de
tierra (6), esencialmente se caracterizan porque dispone de
un elemento de conexión a tierra (5, 5', 6') alrededor de la
superficie externa del aislador y conectado eléctricamente a la
toma de tierra (6), de tal forma que cualquier corriente de fuga
que circule entre los contactos (2-3) sea derivada
a tierra, de forma fiable, a través de dicho elemento de conexión
(5, 5', 6').
2. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores,
según reivindicación 1, caracterizadas porque el elemento de
derivación a tierra (5, 5', 6') es de material conductor,
resistente a la corrosión en el caso de utilización de la base en
intemperie.
3. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores,
según reivindicación 1, caracterizadas porque el elemento de
conexión a tierra (5) es un elemento metálico flexible que está
colocado sobre la superficie del aislador (1).
4. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores,
según reivindicación 1, caracterizadas porque el elemento de
derivación (5) es un elemento metálico que se sobremoldea en el
propio proceso de moldeado del aislador (1).
5. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores,
según reivindicación 1, caracterizadas porque el elemento de
conexión a tierra (5') es un elemento obtenido por sobremoldeo, de
un material de la misma o distinta naturaleza que el resto del
aislador (1), pero con características eléctricas conductoras o
semiconductoras.
6. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores,
según reivindicación 1, caracterizadas porque el elemento de
conexión a tierra (6') se configura como una zona intermedia del
aislador (1) descubierta, bien sea sin sobremoldeado de esa zona
del aislador, bien sea retirando el material aislante de esa
zona.
7. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores,
según reivindicación 1, caracterizadas porque la conexión
del elemento de derivación a tierra (5) a la toma de tierra (6),
se realiza a través de una abrazadera (7) de material conductor o
semiconductor, siendo posible su realización en la misma pieza que
el elemento de conexión de tierra (5) o en piezas distintas.
8. Mejoras en las bases unipolares de
cortacircuitos de expulsión, seccionadores y seccionalizadores,
según reivindicación 7, caracterizadas porque se ha previsto
un tornillo (8), remache o cualquier elemento, para garantizar la
presión de contacto entre dicha abrazadera (7) y la toma de tierra
(6) del aislador (1).
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| ES200302750A ES2243121B1 (es) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Mejoras en las bases unipolares de cortacircuitos de expulsion, seccionadores y seccionalizadores. |
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| ES2243121A1 ES2243121A1 (es) | 2005-11-16 |
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2003
- 2003-11-25 ES ES200302750A patent/ES2243121B1/es not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| ES2243121A1 (es) | 2005-11-16 |
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