ES2255142T3 - Montaje de pararrayos para linea electrica aerea con indicador de fallo del pararrayos. - Google Patents

Abstract

EL MONTAJE DE UN PARARRAYOS PARA LINEA AEREA DE TRANSMISION DE ENERGIA ELECTRICA COMPRENDE UN PARARRAYOS (11) CONECTADO EN SERIE CON UN CHISPOMETRO DE AIRE (9, 10) ENTRE LA LINEA DE TRANSMISION DE ENERGIA (2) Y UNA ESTRUCTURA DE SOPORTE CON FORMA DE BRAZO (12) DE UN POSTE CONECTADO A TIERRA. ESTE INCLUYE TAMBIEN UN DISPOSITIVO (13) INDICADOR DE UN DEFECTO DE FUNCIONAMIENTO DEL PARARRAYOS QUE ESTA MONTADO EN SERIE CON EL PARARRAYOS EN UNO DE LOS ELECTRODOS DIVERGENTES DEL CHISPOMETRO DE AIRE.

Description

Montaje de pararrayos para línea aérea con indicador de fallo del pararrayos.

El invento se refiere a un montaje de pararrayos para una línea aérea de transmisión de energía eléctrica de alta tensión. Más particularmente se refiere a los montajes en los que cada hilo de una línea está suspendido en lo alto de una torre por medio de un aislante eléctrico o de una cadena de elementos aislantes con un explosor de aire que tiene un cuerno eléctricamente unido al hilo de la línea y un segundo cuerno puesto directamente a tierra o a un pararrayos puesto él mismo a tierra.

Una línea aérea de transmisión de energía eléctrica en servicio está permanentemente sometida a una alta tensión alterna polifásica a la que son susceptibles de añadirse sobretensiones transitorias que aparecen, en particular, durante las maniobras de apertura o de cierre de la línea, así como excepcionalmente y con una magnitud claramente superior, en caso de impacto de rayo. Está pues previsto asociar explosores a una línea aérea para limitar los efectos de estas sobretensiones y después más recientemente pararrayos para completar la protección.

Estos explosores y estos pararrayos están habitualmente asociados a los montajes de soporte de hilo de la línea que tienen las torres de sostenimiento de una línea aérea de transmisión de energía eléctrica.

El documento EP-A-0431528 tiene una figura 1 en la que se ilustra un montaje clásico de soporte de hilo de la línea en el que un elemento aislante, constituido por una cadena de aislantes, está suspendido por un primer extremo bajo un brazo de una torre, por medio de una estructura mecánica de suspensión, estando este primer extremo puesto a tierra. El hilo está enganchado a una estructura mecánica portante que está fijada bajo un segundo extremo del elemento aislante. El montaje es completado por una rama de circuito que tiene un explosor de aire montado en serie con un pararrayos entre un hilo de la línea y tierra.

El explosor tiene dos cuernos, uno está fijado al primer extremo del elemento aislante que está unido al hilo de la línea, y el otro está fijado en el pararrayos por medio del cual está puesto a tierra y al segundo extremo del elemento aislante.

La distancia entre los extremos libres de los cuernos de este explosor se elige de forma que siempre exista un cebado de arco entre estos extremos y por tanto a través del pararrayos, en el momento de la aparición de una sobretensión peligrosa, sobre todo en caso de rayo.

La corriente que aparece en caso de establecimiento de un arco eléctrico entre los cuernos del explosor es susceptible de ser muy importante, es por ejemplo del orden de 5.000 a 200.000 amperios durante un corto intervalo de tiempo en caso de impacto de rayo. Existe pues un riesgo importante de destrucción del pararrayos montado en serie con el explosor, si la energía del rayo es superior a la capacidad energética y por tanto, en este caso, un riesgo de mantenimiento del arco después de la desaparición de la sobretensión, hasta la entrada en acción de un disyuntor de protección de la línea.

Es, por tanto, conocido asociar un aparato indicador de un defecto de funcionamiento o de averías para indicar el fallo de un pararrayos, estando tales aparatos detallados especialmente en el documento EP-A-0431528 ya citado anteriormente. En un montaje clásico mostrado en la figura 2 de este documento, el indicador de defecto de funcionamiento está previsto insertarlo entre tierra y el pararrayos al cual está asociado, de forma que, en caso de sobretensión, sea recorrido por la corriente que atraviesa el pararrayos, cuando ésta se manifiesta por un arco entre los cuernos del explosor con el cual el pararrayos está en serie.

Este pararrayos no debe, por tanto, estar puesto a tierra más que por el indicador de defecto de funcionamiento, y su mantenimiento en posición en el montaje se realiza por medio de un bloque de soporte de material aislante fijado al nivel del extremo del elemento aislante que está puesto a tierra. Una tal disposición presenta inconvenientes notables en la medida en la que implica que el pararrayos esté aislado de la estructura metálica de la torre que está en tierra. El soporte de material aislante sobre el que está montado el pararrayos introduce riesgos mecánicos adicionales y eventualmente puede perder sus características mecánicas y eléctricas más rápidamente de lo previsto si el entorno en el que se encuentra este soporte es desfavorable.

Por otra parte, el indicador de defecto de funcionamiento que debe ser visible para un observador usualmente en el suelo, es susceptible de ser ocultado por otros elementos del montaje debido a su posición al nivel de lo alto del elemento aislante y en la proximidad del extremo alto de este elemento.

El objeto de este invento es remediar los diferentes inconvenientes de la técnica anterior.

Para esto, el invento tiene por objeto un montaje de pararrayos para línea aérea de transmisión de energía eléctrica, en la que un pararrayos está conectado en serie con un explosor de aire entre la línea de transmisión de energía y una estructura de soporte en forma de brazo de una torre puesta a tierra y, que incluye un dispositivo indicador de un defecto de funcionamiento del pararrayos, caracterizado porque dicho dispositivo indicador de un defecto del pararrayos está montado en serie con el pararrayos en uno de los cuernos del explosor de aire.

Según un modo de realización particular del invento, el explosor de aire tiene un primer cuerno unido eléctricamente a la línea de transmisión de energía, y un segundo cuerno unido eléctricamente a un extremo del pararrayos, estando el dispositivo de defecto de funcionamiento montado en el primer cuerno del explosor de aire, por ejemplo en serie entre dos segmentos del primer cuerno. El dispositivo indicador está preferentemente situado lo más cerca posible del extremo del primer cuerno unido a la línea de transmisión de energía.

El invento, sus características y sus ventajas están precisadas en la descripción que sigue, en relación con la única figura definida más adelante.

Esta única figura presenta un esquema sinóptico de un ejemplo de montaje de indicador de un defecto de funcionamiento de pararrayos para torre de soporte de línea eléctrica aérea según el invento.

Este montaje de indicador de defecto de funcionamiento para torre de soporte de línea aérea de transmisión de energía eléctrica está destinado a ser suspendido en un extremo 1 de un brazo de soporte de una torre no representada por medio de un elemento aislante del soporte.

Este elemento aislante puede, por ejemplo, estar constituido por un módulo aislante único o por una o varias cadenas de aislantes. En el ejemplo ilustrado de un montaje de tipo conocido, una torre soporta un hilo de la línea 2 por medio de un elemento aislante compuesto por dos cadenas idénticas de aislantes en serie 3 y 3' que están dispuestas en una estructura mecánica en forma de trapecio isósceles, uno de cuyos lados paralelos está formado por una estructura de suspensión 4 que va a colgarse bajo el extremo 1, y el otro lado paralelo está formado por una estructura portante 5 a la que el hilo 2 está centralmente colgado por medio de un estribo 6.

El hilo 2, la estructura portante 5 y el estribo 6 están eléctricamente aislados de la estructura de suspensión 4 y de la torre que tiene el extremo 1 por las cadenas de aislantes 3 y 3'. Éstas tienen un primer extremo 7 puesto al mismo potencial que el hilo 2, cuando la línea que tiene este hilo está en servicio, y un segundo extremo 8 puesto a tierra igual que la torre.

En la disposición mostrada en la figura 1, un explosor de aire tiene un primer cuerno 9, y un segundo cuerno 10 está montado en serie con un pararrayos 11. La rama de circuito así formada está situada entre el primer extremo de la cadena de aislantes 2 a la que el primer cuerno está unido eléctricamente y el segundo extremo 8 de esta cadena a la que el segundo cuerno 10 está unido, aquí a través del pararrayos 11 y una estructura mecánica 12 eléctricamente conductora del soporte del pararrayos. La estructura de soporte en forma de brazo 12 sitúa el pararrayos 11 en la estructura de suspensión 4 a la que une eléctricamente un extremo de este pararrayos, que está en el lado opuesto de donde está montado el cuerno 10.

Según una variante de realización, no representada, y como ya se ha indicado anteriormente, un hilo de la línea puede eventualmente estar soportado por un elemento aislante que no tiene más que una cadena de aislantes, incluso un solo aislante.

Independientemente de la realización prevista, según el invento, un indicador de un defecto de funcionamiento del pararrayos 13 está situado en un cuerno del explosor montado en serie con el pararrayos 11 para los fines de vigilancia de este último. Este indicador de defecto de funcionamiento 13 es accionado por la corriente que pasa por el pararrayos hacia la tierra en caso de establecimiento de arco eléctrico entre los cuernos 9 y 10.

En la realización expuesta, el indicador 13 está situado en el primer cuerno 9 del explosor montado en serie con el pararrayos 11 al cual está asignado, lo que le permite estar protegido contra los arcos eléctricos caso de que el pararrayos se rompa.

En una primera variante de esta realización el indicador de defecto de funcionamiento 13 está colocado en serie entre un primer segmento del primer cuerno 9, que está eléctricamente unido al hilo 2 y al primer extremo 7 del elemento aislante en la proximidad del cual este primer segmento está mecánicamente fijado, y un segundo segmento que termina este primer cuerno.

El indicador de defecto de funcionamiento 13 tiene, por ejemplo, un cuerpo, a una parte y a otra del cual dos conteras tubulares conductoras están alineadas con el fin de cooperar eléctrica y mecánicamente cada una con uno de los segmentos de tipo vástago del primer cuerno 9 de explosor en el que está montado. La unión electromecánica entre una contera de indicador de defecto de funcionamiento 13 y un segmento del primer cuerno 9 está, por ejemplo, realizada con la ayuda de un tubo conductor que está enchufado en la contera y en el segmento así posicionados cabeza con cabeza y que a continuación es estrechado en cada uno de ellos. Queda entendido que también es posible realizar tal montaje como variante en el segundo cuerno del explosor en serie con el pararrayos vigilado.

En otra variante de realización, el indicador de defecto de funcionamiento 13 está montado en el cuerno propiamente dicho, al que se fija, pudiendo éste entonces ser realizado en una sola pieza. El cuerpo del indicador de defecto de funcionamiento 13 está entonces, bien provisto de un orificio pasante que permite al cuerno atravesarlo, como lo son los indicadores de defecto de funcionamiento de tipo tórico, o bien realizado en dos partes separables aptas para ir a rodear este cuerno.

En una forma preferida de realización el indicador de defecto de funcionamiento 13 asociado a un pararrayos está situado a una distancia del extremo libre y de explosión que termina el cuerno en el que está situado, y preferentemente lo más cerca del otro extremo del cuerno.

Los indicadores de defecto de funcionamiento que tiene un montaje según el invento son susceptibles de ser de un tipo conocido y de permitir al menos una señalización mínima de fallo de los pararrayos a los que están individualmente asociados. La figura 6 del documento EP-A-0431528 mencionado anteriormente ilustra una forma de realización clásica de un indicador de defecto de funcionamiento relativamente simple.

Estos indicadores también pueden ser de un tipo que permite una señalización más completa al permitir, por ejemplo, una señalización del número de rayos producido, como es sabido por el experto en la materia.

Claims (4)

1. Un montaje de pararrayos para línea aérea de transmisión de energía eléctrica, en el que un pararrayos (11) está conectado en serie con un explosor de aire (9, 10) entre la línea de transmisión de energía (2) y una estructura de soporte en forma de brazo (12) de una torre puesta a tierra y, que incluye un dispositivo (13) indicador de un defecto de funcionamiento del pararrayos, caracterizado porque dicho dispositivo indicador del defecto de funcionamiento del pararrayos está montado en serie con el pararrayos en uno de los cuernos del explosor de aire.

2. El montaje según la reivindicación 1, en el que el explosor de aire tiene un primer cuerno (9) unido eléctricamente a la línea de transmisión de energía y un segundo cuerno (10) unido eléctricamente a un extremo del pararrayos, estando el dispositivo (13) indicador de defecto de funcionamiento montado en el primer cuerno (9) del explosor de aire.

3. El montaje según la reivindicación 2, en el que el dispositivo (13) indicador de defecto de funcionamiento está situado en serie entre dos segmentos del primer cuerno (9) del explosor de aire.

4. El montaje según una de las reivindicaciones 2 ó 3, en el que el dispositivo (13) indicador de defecto de funcionamiento está situado lo más cerca posible del extremo del primer cuerno (9) unido a la línea de transmisión de energía.