ES2258238T3 - Acoplamiento de barras colectoras para una instalacion de distribucion aislada por gas. - Google Patents
Acoplamiento de barras colectoras para una instalacion de distribucion aislada por gas.Info
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Abstract
Acoplamiento (SSK) de barras ómnibus para una instalación de distribución aislada por gas con al menos dos paneles (F1, F2) de conexiones que ambos están llenos con gas (IG) aislante y de cada uno de los cuales sobresale con cierre hermético frente a gas un tubo (SR1, SR2) de barras ómnibus, pudiéndose unir entre sí los tubos (SR1, SR2) de barras ómnibus a través de al menos un elemento (KS) de acoplamiento eléctrico, y con un fuelle (FB) que se puede montar entre los paneles (F1, F2) de conexiones, el cual rodea de forma estanca frente a gas al elemento (KS) de conexión eléctrico, caracterizado porque el fuelle (FE) y uno de los dos tubos (SR2) de barras ómnibus o ambos tubos (SR1, SR2) de barras ómnibus están calculados para ser llenados con gas aislante.
Description
Acoplamiento de barras colectoras para una
instalación de distribución aislada por gas.
La invención concierne a un acoplamiento de
barras ómnibus de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y
una instalación de distribución aislada por gas equipada con ella,
en particular una instalación de media tensión aislada por gas,
según el preámbulo de la reivindicación que sigue a la 1.
En las instalaciones de distribución con paneles
de conexiones aislados por gas o módulos similares que está
conectados entre sí a través de acoplamientos de barras ómnibus, se
establecen elevados requisitos no solamente para los contactos
eléctricos sino también para el propio sellado del gas.
Usualmente se utilizan por ejemplo dispositivos
de acoplamiento con conexiones de enchufe de doble cono que están
configuradas ya sea en forma de cono interior o en forma de cono
exterior. Estas soluciones en su mayoría mecánicamente rígidas
requieren una tolerancia de elevada precisión al posicionar entre sí
los paneles de conexiones. También hay que cumplir elevados
requisitos en lo que respecta a la coaxialidad. Esto mismo sirve
también para otras soluciones en las cuales el acoplamiento de los
paneles de conexiones se produce a través de una conexión mecánica
sustancialmente rígida. Además, el sellado por gas en la zona de la
conexión representa ya en sí mimo un elevado requisito en la
construcción técnica de acoplamientos de barras ómnibus. Son
deseables los acoplamientos de barras ómnibus con conexión incluida
aislados por gas de forma consecuente que puedan ser supervisados de
modo sencillo y a pesar de todo no necesiten una "junta de alta
precisión".
El documento
EP-A1-1111748 describe un
acoplamiento de barras ómnibus de ese tipo.
Es tarea de la invención proponer un acoplamiento
de barras ómnibus para instalaciones de distribución aisladas por
gas que cumpla con los requisitos mencionados y en el que no
aparezcan las desventajas mencionadas anteriormente. Además se ha de
proponer una instalación de distribución cuyos paneles de conexiones
estén unidos entre sí a través de un acoplamiento de barras ómnibus
de ese tipo.
La tarea queda resuelta mediante un acoplamiento
de barras ómnibus con las características de la reivindicación 1, y
mediante una instalación de distribución aislada por gas con las
características de la reivindicación que sigue a la primera.
Por consiguiente se propone que en una
instalación de distribución aislada por gas, que al menos tiene dos
paneles de conexiones llenados con gas aislante, se utilice un
acoplamiento de barras ómnibus que conecte entre sí los paneles de
conexiones por medio de al menos un elemento de conexión eléctrico,
presentando el acoplamiento de barras ómnibus un fuelle que se
puede montar entre los paneles de conexiones, que se pueda llenar
con el gas aislante y que encierre herméticamente con gas al
elemento eléctrico de conexión del acoplamiento de barras
ómnibus.
Mediante estas medidas se logra un acoplamiento
de barras ómnibus muy flexible entre los paneles de conexiones o
módulos de la instalación de distribución que no solamente ofrece
mayor tolerancia en el montaje de las partes que forman una
instalación de distribución y es más económico que las soluciones
convencionales, sino que también en lo que respecta al sellado con
gas es resistente frente al movimiento de los paneles de conexiones
o módulos motivado por dilataciones térmicas, al arqueado de las
paredes laterales ante los cambios de presión del gas y otros
similares. Ya en lo que respecta a la fabricación de la instalación
de distribución se producen ventajas porque hay que mantener una
menor precisión en la fabricación de los recipientes de gas. La
invención también simplifica los costes que se ocasionan a pie de
obra durante la construcción de la instalación de distribución, en
particular los trabajos relacionados con el gas. Además se
simplifican considerablemente los trabajos de mantenimiento que se
originan a lo largo del tiempo de funcionamiento, en particular la
sustitución de paneles individuales o la ampliación de la
instalación de distribución. El acoplamiento de barras ómnibus está
aislado por gas y por consiguiente es fácil de supervisar, por
ejemplo mediante sensores que vigilan la presión o estanqueidad.
De las reivindicaciones dependientes se
desprenden otras configuraciones particularmente ventajosas.
Según esto es particularmente ventajoso que el
fuelle se disponga con posibilidad de desplazamiento axial. De esta
forma es posible un desmontaje muy sencillo de la instalación de
distribución porque debido al fuelle flexible es posible prever una
holgura entre los paneles de conexiones.
También resulta especialmente ventajoso que el
fuelle esté hecho de metal y que el fuelle presente elementos de
cierre hermético y elementos de fijación que se puedan montar desde
fuera del fuelle que establezcan una junta de sellado con
adaptación geométrica y con apriete por fuerza externa con las
paredes exteriores de los paneles de conexiones. En relación con
esto es ventajoso que los elementos de cierre hermético contengan
medios de sellado con forma de anillo y que los elementos de
fijación contengan medios de unión atornillada.
Por lo tanto mediante estas otras medidas se
consigue un montaje del fuelle especialmente sencillo realizable
desde fuera y se procura que se alcance un sellado flexible contra
la salida de gas muy cómodo de montar.
También resulta especialmente ventajoso que el
elemento de conexión eléctrico del acoplamiento de barras ómnibus
establezca una unión de apriete eléctricamente conductora entre los
paneles de conexiones. En relación con esto es ventajosos que el
acoplamiento de barras ómnibus enlace entre sí los tubos de barras
ómnibus de los paneles de conexiones y que al menos uno de los tubos
de barras ómnibus penetre en la zona del acoplamiento de barras
ómnibus rodeada por el fuelle, con lo cual para el llenado del
fuelle el gas aislante afluye a través de ese tubo de barras ómnibus
hacia el fuelle. Con preferencia, los extremos de los dos tubos de
barras ómnibus penetran en el fuelle, con lo cual se puede aportar
gas aislante incluso desde ambos lados.
También resulta especialmente ventajoso que el
elemento de conexión eléctrico sea una pieza de apriete provista con
muelles que se ajuste a las paredes interiores de los tubos de
barras ómnibus, y que la pieza de apriete establezca una unión
conductora de la electricidad pero que no establezca un cierre
mecánico entre los tubos de barras ómnibus, con lo cual el gas
aislante fluye tanto desde un tubo de barras ómnibus al otro tubo de
barras ómnibus como también por el interior del fuelle.
Con ello se hace posible una alimentación con gas
dirigida centralmente a través del tubo de barras ómnibus de la
zona de conexión acoplada. Para ello en primer lugar se evacúa del
espacio intermedio el aire allí presente y a continuación el espacio
intermedio se llena con gas aislante.
A continuación se describe con más detalle la
invención y las ventajas que se obtienen con ella, con la ayuda de
un ejemplo de ejecución y con la ayuda de los dibujos esquemáticos
adjuntos:
Figura 1, que muestra un acoplamiento de barras
ómnibus acorde con la invención antes del acoplamiento de los
paneles de conexiones; y
Figura 2, que muestra el acoplamiento de barras
ómnibus después del acoplamiento de los paneles de conexiones.
En la figura 1 está representado en sección
transversal un acoplamiento SSK de barras ómnibus en la posición
desacoplada que ha de unir entre sí dos paneles F1 y F2 de
conexiones representados parcialmente (mitad de la izquierda o
derecha del dibujo).
En los recipientes de gas de los dos paneles F1 y
F2 de conexiones se encuentran tubos SR1 o SR2 de barras ómnibus
que sobresalen del recipiente de modo estanco frente al gas cada uno
con un extremo, para que puedan unirse entre sí a través del
acoplamiento SSK de barras ómnibus. Los espacios GR1 y GR2 de gas de
los paneles F1 o F2 de conexiones han sido ya llenados en el taller
con gas de protección y gas aislante.
Los tubos SR1 y SR2 de barras ómnibus están
alineados coaxialmente entre sí y sus extremos sobresalen cada uno
por una conducción DF de paso sellada con anillos OR de junta, en
este caso con las juntas anulares llamadas
"O-Ring". Todas las conducciones DF de paso se
encuentran respectivamente en una boca BD de paso de recipiente y
están selladas por medio de juntas anulares OR contra fugas del gas
aislante. El tubo SR2 de barras ómnibus del segundo panel F2 de
conexiones (mitad derecha del dibujo) sobresale más lejos de su
conducción de paso que la correspondiente pieza enfrentada del
primer tubo SR1 de barras ómnibus. Los paneles F1 y F2 de conexiones
dibujados son idénticos pero los diversos símbolos de referencia
aclaran que el panel F1 se encuentra a la izquierda de la línea FT
de división entre paneles y el otro panel F2 está a la derecha.
En el interior del tubo SR2 de barras ómnibus de
la derecha se encuentra una pieza KS de apriete que es la encargada
de establecer el contacto eléctrico entre los dos tubos de barras
ómnibus y con ello entre los dos paneles F1 y F2 de conexiones. La
propia pieza KS de apriete consiste sustancialmente en dos partes
metálicas con forma de media concha que se ajustan a las paredes
interiores de los tubos SR1 y SR2 de barras ómnibus. Además, la
pieza KS de apriete tiene al menos un muelle o una arandela de
resorte que comprime con fuerza las dos partes metálicas contra las
paredes interiores de los tubos para establecer el contacto
eléctrico.
La pieza KS de apriete representada en la figura
1 se puede desplazar axialmente y no está enganchada a la pared
interior del tubo. El desplazamiento axial llega hasta la posición
representada en la figura 2, esto es, hasta el sitio en que la
pieza KS de apriete quedará apretada contra los dos tubos de barras
ómnibus.
El fuelle fabricado preferentemente de metal se
comprime durante el proceso de montaje (compárense las figuras 1 y
2) por medio de brazos contra su extremo izquierdo, con lo cual el
elemento de conexión eléctrico (la pieza de contacto) queda
accesible y se puede desplazar con facilidad hasta su posición de
acoplamiento (véase la figura 2). A la inversa, durante el
desmontaje de un panel de la combinación de paneles durante lo cual
se tienen que evacuar los recintos de conexión, se puede comprimir
con facilidad el fuelle de metal y soltar y desplazar hacia atrás
las bornas de contacto.
Para proceder ahora no solamente al aislamiento
con gas de los paneles F1 y F2 de conexiones de la instalación de
distribución, sino también para poder llenar con gas la zona del
acoplamiento SSK de barras ómnibus, dicha zona ha de ser
completamente rodeada por un fuelle FB. El fuelle FB se ocupa
entonces del aislamiento estanco frente al gas de dicha zona y
también del blindaje metálico puesto a tierra de la zona de
conexiones de las barras ómnibus.
El fuelle FB, que preferentemente está hecho de
metal, se monta sobre las paredes laterales (lados frontales) del
recipiente de gas, es decir, entre los paneles F1 y F2 de
conexiones. Para ello están previstas juntas OR anulares
(O-Rings) y elementos M de fijación que se ocupan de
un sellado efectivo y sencillo de montar. Con preferencia se
instalan elementos M de tornillería (tuercas y tornillos de rosca
métrica) dispuestos de forma que sean accesibles desde fuera. De
esta forma se puede fijar con facilidad el fuelle FB desde fuera con
herramientas estándar sencillas y eventualmente desmontarlo
parcialmente de nuevo, es decir, se suelta el fuelle por el lado
izquierdo y se comprime. Con preferencia el fuelle se embrida ya en
taller sobre la pared izquierda del recipiente.
En la figura 2 se ha representado la posición
terminada que se obtiene tras el acoplamiento de los dos paneles F1
y F2 de conexiones. La pieza KS de apriete se acopla en ese momento
tanto con adaptación geométrica como con fuerza externa sobre los
extremos de los dos tubos SR1 y SR2 de barras ómnibus y por
consiguiente establece un contacto con buena conducción eléctrica.
Esto se consigue especialmente debido a que las bornas de contacto
son auto-alineables, es decir, que toleran un
desplazamiento axial y también un desplazamiento angular.
El fuelle FB se ocupa de una disposición muy
flexible y sin embargo también de un sellado completo de la zona que
rodea al acoplamiento SSK de barras ómnibus.
Los recipientes de gas de los paneles F1 y F2 de
conexiones han sido ya llenados en taller con gas aislante. A pie
de obra solamente se procede a evacuar el aire de los recintos de
conexión, es decir, del interior del fuelle FB, y del recinto
interior de los tubos SR1 y SR2 de barras ómnibus y a continuación
se procede al llenado con gas IG aislante. Para ello es ventajoso
que el gas IG aislante se introduzca en la instalación de
distribución a través de al menos uno de los tubos colectores (en
este caso el SR2). El gas se puede entonces extender de forma segura
y rápida a través del otro tubo SR1 colector y sobre la pieza KS de
apriete alcanzando y protegiendo todas las zonas previstas.
En una instalación con una pluralidad de paneles
de conexiones, tras la unión de los tubos de barras ómnibus, es
posible evacuar y llenar con gas aislante todos los espacios de
conexión y todos los tubos de barras ómnibus a partir de un extremo.
Esto representa un único proceso para la pluralidad de paneles de
conexiones, lo cual es sinónimo de una reducción sustancial de los
trabajos relacionados con el gas a pie de obra.
La disposición propuesta consigue además una alta
flexibilidad en lo que respecta a la fabricación, el montaje y el
servicio de la instalación. En particular se producen bajos
requisitos en cuanto a la exactitud del recipiente de gas y se
consigue un compensación de tolerancias en la zona de las barras
ómnibus. Además se reduce el coste de los trabajos relacionados con
el gas durante el montaje en obra y se simplifica considerablemente
la sustitución de paneles individuales.
Como se puede apreciar con ayuda de la figura 1,
después de la compresión axial del fuelle FB y del desplazamiento
hacia atrás del elemento KS de contacto ningún componente sobresale
por fuera de la línea FT de separación de paneles. Incluso se puede
prever una separación relativamente grande entre dos paneles
contiguos, a fin de que se pueda sacar fácilmente hacia adelante o
hacia atrás un panel del agrupamiento y pueda ser sustituido por un
nuevo panel sin ningún tipo de intervención en los paneles
contiguos. La distancia entre dos paneles se puentea fácilmente
mediante desplazamiento de la pieza de apriete y mediante la
flexibilidad axial del fuelle de metal.
El ejemplo de ejecución descrito se refiere a un
acoplamiento de barras ómnibus unipolar para una instalación de
distribución de media tensión aislada por gas. La invención se
dirige con preferencia a barras ómnibus unipolares con fuelle, pero
también abarca numerosas variantes y otras formas de ejecución, así
por ejemplo también barras ómnibus multipolares e instalaciones de
distribución aisladas por gas de todos los tamaños y rangos de
tensión.
Claims (7)
1. Acoplamiento (SSK) de barras ómnibus para una
instalación de distribución aislada por gas con al menos dos paneles
(F1, F2) de conexiones que ambos están llenos con gas (IG) aislante
y de cada uno de los cuales sobresale con cierre hermético frente a
gas un tubo (SR1, SR2) de barras ómnibus, pudiéndose unir entre sí
los tubos (SR1, SR2) de barras ómnibus a través de al menos un
elemento (KS) de acoplamiento eléctrico, y con un fuelle (FB) que se
puede montar entre los paneles (F1, F2) de conexiones, el cual
rodea de forma estanca frente a gas al elemento (KS) de conexión
eléctrico, caracterizado porque el fuelle (FE) y uno de los
dos tubos (SR2) de barras ómnibus o ambos tubos (SR1, SR2) de barras
ómnibus están calculados para ser llenados con gas aislante.
2. Instalación de distribución aislada por gas,
en particular instalación de distribución de media tensión aislada
por gas, con al menos dos paneles (F1, F2) de conexiones que están
ambos llenos con gas (IG) aislante y de cada uno de los cuales
sobresale con cierre hermético frente a gas al menos un tubo (SR1,
SR2) de barras ómnibus, estando unidos entre sí los tubos (SR1, SR2)
de barras ómnibus a través de al menos un elemento (KS) de
acoplamiento eléctrico, y con un fuelle (FB) montado entre los
paneles (F1, F2) de conexiones, el cual rodea de modo estanco frente
a gas al elemento (KS) de conexión eléctrico, caracterizada
porque el fuelle (FE) y uno de los dos tubos (SR2) de barras ómnibus
o ambos tubos (SR1, SR2) de barras ómnibus están llenos con gas (IG)
aislante.
3. Acoplamiento (SSK) de barras ómnibus según la
reivindicación 1 o instalación de distribución aislada por gas según
la reivindicación 2, caracterizado porque el extremo de uno
de los tubos (SR2) de barras ómnibus o los extremos de los dos
tubos (SR1, SR2) de barras ómnibus penetran en la zona rodeada por
el fuelle (FE), con lo cual para el llenado con gas del fuelle (FB)
el gas (IG) aislante puede afluir hacia el fuelle (FE) a través de
uno de los tubos (SR2) de barras ómnibus o a través de los dos tubos
(SR1, SR2) de barras ómnibus.
4. Acoplamiento (SSK) de barras ómnibus o
instalación de distribución aislada por gas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
(KS) de conexión eléctrico es un elemento de apriete provisto con
muelles o arandelas de resorte que presiona sobre las paredes
interiores de los tubos (SR1, SR2) de barras ómnibus y que la pieza
de apriete establece una unión conductora de la electricidad pero
mecánicamente no estanca entre los tubos (SR1, SR2) de barras
ómnibus, con lo cual el gas (IG) aislante puede afluir desde uno de
los tubos (SR2) de barras ómnibus hacia el otro tubo (SR1) de barras
ómnibus como también hacia el interior del fuelle (FB).
5. Acoplamiento (SSK) de barras ómnibus o
instalación de distribución aislada por gas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
(KS) de conexión eléctrico está dispuesto con posibilidad de
desplazamiento axial sobre un extremo de un tubo (SR2) de barras
ómnibus.
6. Acoplamiento (SSK) de barras ómnibus o
instalación de distribución aislada por gas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
(KS) de conexión eléctrico establece una unión de apriete
conductora de la electricidad entre los paneles (F1, F2) de
conexiones.
7. Acoplamiento (SSK) de barras ómnibus o
instalación de distribución aislada por gas según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fuelle
(FB) está hecho de metal, y porque el fuelle (FE) presenta elementos
(OR) de junta y elementos (M) de fijación que se pueden montar desde
fuera del fuelle (FE) que establecen un sellado con adaptación
geométrica y con apriete por fuerza externa con las paredes
laterales de los paneles (F1, F2) de conexiones.
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