ES2645377T3 - Divisor de tensión de alta tensión y conector que comprende dicho divisor - Google Patents

Abstract

Divisor de tensión resistivo de alta tensión que comprende una pluralidad n de elementos resistivos (1) en una configuración en la que los ángulos m>=n-1 entre cada par de elementos están entre 180° y 10°, excluyendo los 180°, estando dispuesta dicha pluralidad de elementos resistivos sobre un soporte aislante (2), caracterizado por que la forma de dicho soporte aislante (2) es tal que la línea de fuga de dicho soporte aislante es igual o más larga que la suma de las líneas de fuga de todos los elementos resistivos (1) individuales que forman dicha pluralidad de elementos resistivos (1).

Description

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DESCRIPCION

Divisor de tension de alta tension y conector que comprende dicho divisor Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un divisor de tension, y mas en particular, a un divisor de tension resistivo de alta tension. El divisor puede estar alojado en el interior de un conector enchufable a una celda de distribucion electrica de alta tension.

Antecedentes de la invencion

Los divisores de tension son dispositivos que permiten que una tension determinada, aplicada al borne de alta tension, se convierta en una tension menor con una relacion de transformacion y precision determinada, para poder de esta manera tener una medicion proporcional de la tension aplicada al borne de alta tension. El principio basico de funcionamiento del divisor es el de conectar una serie de impedancias a la tension de un sistema. De esta manera, la tension se reparte entre las impedancias del dispositivo, soportando cada impedancia una parte de la tension total del sistema, y as! la tension de una de las impedancias es proporcional a la tension total aplicada al dispositivo. Un divisor resistivo es un caso especial donde las impedancias son puramente resistivas, pero existen tambien divisores capacitivos donde las impedancias son puramente capacitivas.

La disposicion geometrica de los elementos que componen el divisor resistivo es un factor clave en la precision de la medicion del divisor. Ademas, teniendo en cuenta que el dispositivo debe soportar tensiones elevadas, es necesario el aislamiento (interno y externo) requerido para su buen funcionamiento.

Para el aislamiento interno es necesario que cada resistencia soporte internamente la parte de tension que va a sufrir, es decir, que internamente la suma de todas ellas cumpla el nivel de aislamiento necesario para soportar toda la tension y evitar que se produzca un cortocircuito interno.

Para un adecuado aislamiento externo es necesario que externamente cada resistencia tenga la longitud suficiente para que no exista un fallo (cortocircuito) de aislamiento externo, es decir, que cumplan con las distancias de aislamiento o llnea de fuga adecuada a la tension que va a soportar. La llnea de fuga se define como el camino mas corto que una corriente electrica debe recorrer por el exterior de un dispositivo electrico entre los dos extremos (conductores) del mismo. En el caso de un divisor, la llnea de fuga de cada resistencia y la del conjunto debe ser tal que soporte la tension total aplicada al divisor.

El documento US4418314 describe una sonda de tension de alta impedancia y de alta tension que utiliza un divisor paralelo R-C con un conjunto de circuitos de amortiguacion y compensacion.

Para muchas aplicaciones, las resistencias no pueden colocarse alineadas (el divisor mas sencillo), pues el espacio disponible no es suficiente. Las resistencias deben estar, por lo tanto, colocadas formando angulos entre ellas. Esto ocurre, por ejemplo, en el documento GB1327843, que divulga resistores para medir potenciales de alta tension. En la presente divulgacion, los pares de resistores forman un angulo en lugar de estar alineados.

Objetivo de la invencion

La invencion tiene por objeto proporcionar un divisor de tension que sea capaz de ahorrar espacio a la vez que se garanticen un aislamiento optimo y proporcionen una precision estable. Para ello, en un primer aspecto, la invencion propone un divisor de tension resistivo que comprende una pluralidad n de elementos resistivos en una configuracion donde los angulos m=n-1 entre cada par de elementos estan entre 180° y 10°, y en el que el conjunto de elementos se haya dispuesto sobre un soporte aislante cuya forma es tal que la llnea de fuga de dicho soporte es igual o mas larga que la suma de las llneas de fuga de las resistencias individuales.

El soporte tiene la funcion de soportar flsicamente las resistencias, cumpliendo con la condicion de mantener constante la disposicion geometrica de las mismas y mantener la longitud de la llnea de fuga o distancia de aislamiento del divisor completo, de forma que no exista un camino mas corto para el posible fallo de aislamiento a traves de la superficie externa del soporte. El soporte puede ser una placa para circuito impreso y tener una forma sinusoide, en zigzag o con elementos en forma de onda cuadrada. En un segundo aspecto, la invencion propone un conector enchufable en un borne de un sistema de alta tension (por ejemplo, celdas de distribucion electrica y alta tension) que comprende un divisor embebido en un material aislante (preferentemente una resina).

Breve descripcion de los dibujos

Con objeto de ayudar a comprender mejor las caracterlsticas de la invencion de acuerdo con una realizacion practica preferente de la misma, se acompana la siguiente descripcion de un juego de dibujos en donde, con caracter ilustrativo, se ha representado lo siguiente:

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Figura 1.- muestra un divisor con un soporte continuo de acuerdo al estado de la tecnica anterior.

Figura 2 - muestra una vista esquematica del dispositivo de la invencion.

Figura 3 - muestra una vista en perspectiva del dispositivo de la invencion.

Figura 4 - muestra una realizacion alternativa.

Figura 5 - muestra, en otro aspecto de la invencion, un conector enchufable con un divisor embebido.

Descripcion detallada de la invencion

Con referencia a la figura 2, que muestra un ejemplo preferido de la invencion, el soporte aislante (2) puede ser de plastico, vidrio o puede fabricarse directamente a partir de un soporte para circuito impreso (PCNB). El angulo entre resistencias (1) estara comprendido entre 180° y 10° para asegurar un correcto funcionamiento del dispositivo, sin cortocircuitos, pero permitiendo un ahorro de espacio. El soporte puede tener una forma en zigzag o sinusoide, que corresponda aproximadamente a la forma que presente la llnea continua que une las resistencias. Tambien puede presentar la forma alternativa de la figura 4, con elementos a 90°, en forma de onda cuadrada.

La disposition en zigzag, sinusoide o similar que sigue la forma del divisor permite, ademas de un soporte mecanico estable, mantener la longitud de la llnea de fuga (1) y distancia de aislamiento de todo el dispositivo dentro de unos parametros definidos, no existiendo un camino mas corto para el posible fallo de aislamiento. Comparese con la figura 1, correspondiente a un divisor con soporte continuo de acuerdo a la tecnica anterior. En este divisor conocido, la llnea de fuga (4) es mucho mas corta que en la figura 2. En la figura 2 se aprecia que la llnea de fuga (3) corresponde con la llnea que une las resistencias siguiendo la position de las mismas, no la llnea mas corta entre las mismas, al existir aire entre los extremos de las resistencias.

Las resistencias se mantienen unidas al soporte mediante uniones mecanicas soldadas o con adhesivo para asegurar la precision en las posiciones respectivas. La llnea de fuga es similar o superior a la llnea de fuga de todas las resistencias implicadas en la composition de la resistencia total. De esta forma, la geometrla se mantiene constante para el montaje de las resistencias.

En un segundo aspecto, la invencion propone un conector enchufable (figura 5) que comprende el divisor de tension anterior embebido en un material aislante (por ejemplo, una resina) que conforma el cuerpo del conector (5). El conector, como puede apreciarse en la figura 5, tiene preferentemente una forma frustoconica para su conexion a una celda de alta tension aislada en gas (generalmente SF6, hexafluoruro de azufre). La conexion puede realizarse a traves de un borne hecho con material aislante flexible (como puede ser la silicona o el EPDM) de un conector en T acoplado a la celda.

El conector en este entorno cumple la funcion de fijacion de cada una de las fases en la instalacion al borne, permitiendo ademas la medicion de la tension de llnea en esa fase. Generalmente, las celdas son trifasicas, ya que comprenden tres bornes hembra (uno por cada fase) y tres conectores enchufables, cada uno con su divisor de tension.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

   1. Divisor de tension resistivo de alta tension que comprende una pluralidad n de elementos resistivos (1) en una configuracion en la que los angulos m=n-1 entre cada par de elementos estan entre 180° y 10°, excluyendo los 180°, 5 estando dispuesta dicha pluralidad de elementos resistivos sobre un soporte aislante (2), caracterizado por que la forma de dicho soporte aislante (2) es tal que la llnea de fuga de dicho soporte aislante es igual o mas larga que la suma de las llneas de fuga de todos los elementos resistivos (1) individuales que forman dicha pluralidad de elementos resistivos (1).

   10 2. Divisor segun la reivindicacion 1, en el que el soporte aislante es una placa para circuito impreso.
2. 3. Divisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte tiene una forma sinusoidal.
3. 4. Divisor segun cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que el soporte aislante tiene forma de zigzag.

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4. 5. Divisor segun cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que el soporte aislante tiene forma de onda cuadrada.
5. 6. Conector enchufable (5) para celdas de distribucion electrica de alta tension, que comprende un divisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, embebido en un material aislante.

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