ES2859610T3 - Espacio de chispas en forma de cuernos no rotacionalmente simétrico con cámara de deionización - Google Patents
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Abstract
Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico, con electrodos en forma de cuernos, cámara de deionización y una carcasa de material aislante que consiste de varias partes como cuerpo de soporte y recepción (1) para los electrodos en forma de cuernos y la cámara de deionización (2), así como medios para guiar el flujo de gas inducido por el arco, en la que la carcasa de material aislante está dividida en el plano (3) conformado por los electrodos en forma de cuernos y presenta dos medias carcasas, así como terminales de enchufe o a rosca (4; 5); caracterizado porque la carcasa de material aislante está rodeada por todos los lados por una superficie de refrigeración (7; 14) próxima a la carcasa, que se apoya en la superficie de la carcasa y está conformada como revestimiento, dejando libres las secciones de los terminales de enchufe o a rosca (4; 5) guiados hacia afuera, la superficie de refrigeración (7; 14) se apoya, al menos en parte, en travesaños (8) destinados a guiar el flujo de gas en la superficie exterior de las medias carcasas.
Description
DESCRIPCIÓN
Espacio de chispas en forma de cuernos no rotacionalmente simétrico con cámara de deionización
La invención se basa en un espacio de chispas en forma de cuernos no rotacionalmente simétrico, con electrodos en forma de cuernos, una cámara de deionización y una carcasa de material aislante de varias partes como cuerpo de soporte y recepción para los electrodos en forma de cuernos y la cámara de deionización, así como medios para guiar el flujo de gas inducido por el arco, en el que la carcasa de material aislante está dividida en el plano que abarcan los electrodos en forma de cuernos y tiene dos medias carcasas, así como terminales de enchufe o enroscables guiadas fuera del lado frontal del extremo de acuerdo con la reivindicación 1.
A partir del documento genérico DE 102011 102257 A1 se conoce un espacio de chispas de cuernos con cámara de deionización en diseño no soplante con una carcasa de material aislante de varias partes.
La carcasa de material aislante forma un cuerpo de soporte y recepción para los electrodos en forma de cuernos y la cámara de deionización. Además, se proporcionan medios para guiar el flujo de gas provocado por el arco de luz, en los que la carcasa de material aislante se divide en el plano abarcado por los electrodos en forma de cuernos y forma una primera y una segunda media carcasa.
Los electrodos en forma de cuernos tienen una forma no simétrica. El área de recorrido del arco entre los electrodos está delimitada en la dirección de la cámara de deionización por un material aislante en forma de placa, estando el material aislante en forma de placa insertado de manera ajustada en una primera conformación de la respectiva media carcasa.
Las medias carcasas tienen, además, segundas conformaciones que rodean la parte de la cámara de deionización de manera ajustada a la forma, estando las aberturas o aperturas situadas en la respectiva media carcasa entre las respectivas primeras y segundas formaciones, y el más corto de los electrodos terminando delante de la parte de la cámara de deionización, de manera que el flujo de gas inducido por el arco sólo entra parcialmente en la cámara de deionización. Tal espacio de chispas en forma de cuernos con cámara de deionización y carcasa de material aislante de varias partes puede fabricarse de forma económica, ahorra espacio, puede construirse de forma modular y puede diseñarse de forma flexible en cuanto a la construcción. Los conjuntos esenciales de la mencionada distancia disruptiva de chispas, así como los electrodos, un posible electrodo de activación y/o las cámaras de deionización son intercambiables y pueden adaptarse fácilmente a las respectivas condiciones de la red sin tener que abandonar la construcción básica.
La integración de todos los conjuntos funcionales en la unidad sin carcasa exterior permite de la manera más sencilla el diseño de diferentes realizaciones de dispositivos para diferentes configuraciones de red. Los componentes individuales del espacio de chispas pueden conectarse entre sí mediante tecnologías estándar, como remaches, tornillos o encastres. Al dirigir el gas con múltiples bucles de circulación, se utilizan todos los componentes relevantes para enfriar los gases calientes y ionizados.
Sin embargo, se ha demostrado que, especialmente con cargas mayores, en el caso de corrientes de choque en el intervalo de 12,5 kA a 25 kA, los gases ionizados resultantes tienen una energía térmica muy alta. Aunque todos los componentes relevantes se utilizan para la refrigeración en el hueco de chispa mencionado, surgen límites con cargas más altas que posiblemente pueden llevar a una falla de la distancia de chispa Ka en cuestión.
A partir de lo anterior, es por lo tanto tarea de la invención especificar un espacio de chispas en forma de cuernos no rotacionalmente simétrico con cámara de deionización, que sea capaz de soportar corrientes de sobretensión aún más altas en el intervalo de 12,5 kA a 25 kA, sin que se produzcan alteraciones de la función o que se ponga en riesgo dicha función. La solución a crear debe realizarse bajo el aspecto de conservar el diseño estrecho de las distancias disruptivas de chispas en forma de cuernos conocidas descritas al principio, de modo que en conjunto sólo se ocupe o requiera un espacio de instalación menor, incluso cuando se construyan módulos a partir de varias distancias disruptivas de chispas.
La solución al problema de la invención se proporciona mediante un espacio de chispas con forma de cuernos no rotacionalmente simétrico con cámara de deionización de acuerdo con la combinación de características según la reivindicación 1, representando las subreivindicaciones al menos las realizaciones útiles y los desarrollos ulteriores. En consecuencia, se parte de un espacio de chispas no rotacionalmente simétrico. Este espacio de chispas está diseñado como un espacio de chispas con forma de cuernos con una cámara de deionización y una carcasa de material aislante estrecha, cuboidal que consta de varias partes como cuerpo de soporte y recepción para los electrodos en forma de cuernos y la cámara de deionización. Además, el espacio de chispas tiene medios para conducir el flujo de gas inducido por el arco, mientras la carcasa de material aislante está dividida o puede ser dividida en el plano abarcado por los electrodos en forma de cuernos y dispone de dos medias carcasas. Además, del lado frontal emergen dos conexiones de enchufe o con rosca.
De acuerdo con la invención, la carcasa de material aislante está rodeada por todos los lados por una superficie de refrigeración adyacente a la superficie de la carcasa, dejando libres las secciones de las conexiones de enchufe o a rosca.
La superficie de refrigeración se apoya, al menos parcialmente, en resaltos, que se forman para guiar el flujo de gas en la superficie exterior de las medias carcasas. Gracias a esta última medida, no se obstruye el flujo de gas deseado y, al mismo tiempo, se garantiza el contacto íntimo entre el flujo de gas y la superficie de refrigeración.
En desarrollos ulteriores de la invención, la superficie de enfriamiento está formada como un revestimiento y está unida a las medias carcasas. Esta conexión puede realizarse mediante una conexión por fricción, pero también mediante una combinación de conexión positiva y no positiva o mediante una conexión material.
La superficie de refrigeración formada como revestimiento puede presentar acanaladuras o relieves que aumentan la estabilidad.
En principio, cabe señalar que es ventajoso que el revestimiento esté realizado de un material que sea un buen conductor del calor. Puede tratarse de un material metálico, pero también de un plástico termoconductor.
En un desarrollo ulterior de la invención, en el extremo del lado frontal de los terminales de enchufe o con rosca que emergen hacia afuera puede deslizarse un cuerpo de un manguito sobre las medias carcasas. En este caso, el cuerpo del manguito se solapa con al menos una, preferiblemente dos, orejetas de fijación opuestas que forman parte del revestimiento.
En el área del solapamiento del cuerpo de embutido que se superpone a las orejetas de fijación se han previsto perforaciones o escotaduras para la conexión con arrastre de fuerza.
Cuando la cubierta está formada por un material conductor de la electricidad, se dispone una capa aislante, por ejemplo, de un material aislante similar al papel, entre las superficies exteriores de las medias carcasas y el revestimiento.
Las superficies exteriores del revestimiento pueden tener una estructuración para aumentar la superficie relevante en el aspecto térmico.
Para facilitar el recubrimiento de las orejetas de fijación, en otro desarrollo ulterior de la invención el cuerpo del manguito está provisto de un bisel de cuña correspondiente.
El mencionado revestimiento como superficie de refrigeración puede diseñarse preferentemente como una campana deslizante.
La invención se explicará con más detalle a continuación con referencia a un ejemplo de una realización, así como con la ayuda de figuras.
Estas muestran:
Fig. 1 una primera realización de la invención con una superficie de refrigeración formada como un revestimiento en forma de caperuza deslizable, previo al paso de deslizamiento sobre la distancia de chispa en forma de cuernos con cámara de deionización;
Fig. 2 una representación similar a la de la Fig. 1, pero con la caperuza parcialmente deslizada por encima;
Fig. 3 una representación similar a la de las Figs. 1 y 2, pero con la caperuza totalmente deslizada por encima antes de realizar un proceso de remachado;
Fig. 4 una segunda realización de la invención con una caperuza metálica como superficie de refrigeración, así como un aislamiento intermedio y un cuerpo de manguito en vista en despiece antes del proceso de montaje realizado por deslizamiento;
Fig. 5 una representación similar a la de la Fig. 4 pero con la caperuza metálica ya parcialmente deslizada por encima; y
La Fig. 6 una representación como secuencia posterior según las Figs. 4 y 5, en la que después de que la caperuza metálica haya sido deslizada completamente por encima, el cuerpo de manguito rodea las orejetas de fijación en el lado de la caperuza y también se encuentra en su posición final, pero antes de la conexión por arrastre de fuerza que aún debe realizarse, por ejemplo, mediante remachado.
La distancia de chispa no rotacionalmente simétrica de acuerdo con la invención como se muestra en las Figs. 1 a 3 en principio parte de un cuerpo de soporte o de recepción para los electrodos en forma de cuerno que no son visibles en las figuras y la cámara de deionización 2 parcialmente reconocible. Además, pueden verse espacios intermedios para guiar el flujo de gas inducido por el arco. La carcasa de material aislante, es decir, el cuerpo de soporte y de recepción, se divide a lo largo de la línea 3 en el plano conformado por los electrodos en forma de cuerno, lo que da lugar a dos medias carcasas.
En la parte frontal, se guiaron hacia afuera los terminales de enchufe o de tomillo 4; 5.
Las ranuras de guía 6 provistas en los lados estrechos laterales sirven para deslizar en la posición correcta el revestimiento 7, que está diseñado como una superficie de refrigeración y tiene proyecciones complementarias correspondientes (no mostradas) en el interior.
Además, en las superficies exteriores de los cuerpos de soporte y de recepción 1, formados como medias carcasas, existen travesaños 8 que sirven para guiar el flujo de gas. En el ejemplo mostrado aquí, el flujo de gas es guiado de retorno, al menos parcialmente, al área de encendido de los electrodos de la distancia de chispas en forma de cuerno. La superficie de refrigeración 7 formada como revestimiento se realizó en forma de caperuza.
Dejando libres las secciones de los terminales de enchufe o de tornillo 4; 5 llevadas hacia fuera, el cuerpo de soporte y de recepción 1 está en consecuencia rodeado por todos los lados por la superficie de refrigeración próxima a la carcasa que se apoya contra la superficie de la carcasa.
La superficie de refrigeración, respectivamente la caperuza 7, se apoya así parcialmente con sus lados interiores en los travesaños, que están conformados para guiar el flujo de gas en la superficie exterior de la respectiva media carcasa.
Mediante esta forma de realización se logra, por una parte, la estabilidad mecánica necesaria. Por otra parte, el flujo de gas permanece sin obstáculos y puede establecer un contacto íntimo con la superficie de refrigeración.
El revestimiento 7 o la caperuza correspondiente pueden estar conectadas con las medias carcasas correspondientes. A este respecto, se prevén orificios pasantes 9 y 10 u 11 y 12 que reciben tornillos o remaches.
La superficie de refrigeración formada como revestimiento puede tener relieves que aumentan la estabilidad 13. De acuerdo con la realización según las Figs. 4 a 6, se lleva a cabo un desarrollo adicional de la superficie de refrigeración formada como revestimiento. En el ejemplo según las Figs. 4 a 6, se parte del supuesto de una caperuza metálica 14.
Esta caperuza metálica 14 en cada caso presenta una orejeta de fijación 15 en su parte delantera y trasera.
Además, se ha previsto un cuerpo de embutido invertido 16.
Este puede ser deslizado por encima del cuerpo de soporte y recepción en su área inferior delantera.
Se puede ver en la secuencia de las Figs. 4 a 6 que el cuerpo de embutido 16, con biseles de cuña 17 provistos en el mismo, se superpone a las respectivas orejetas de fijación 15 de la caperuza 14 y las asegura adicionalmente. Los orificios o escotaduras 20; 21 sirven ahora para conectar las partes mencionadas de manera forzada y la disposición resultante.
También en este ejemplo de realización, se dispusieron travesaños 8 en los que puede apoyarse la superficie de refrigeración 14, que está conformada como un revestimiento, sin que se interfiera en el flujo de gas que se produce después del encendido de un arco.
En el caso que, tal como se muestra en las Figs. 4 a 6, el revestimiento que está conformado por un material metálico de acuerdo con la caperuza 14, el propio material es conductor de la electricidad, se dispone una capa aislante intermedia 22 entre el cuerpo de soporte y recepción 1 y la caperuza 14, que puede implementarse, por ejemplo, como un bobinado en forma de U.
Además de un relieve que aumenta la estabilidad, como ya se ha descrito, los lados exteriores del revestimiento pueden tener una estructuración para aumentar la superficie relevante en el aspecto térmico. Dicha estructuración 23 se indica en las figuras 4 a 6.
Claims (10)
1. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico, con electrodos en forma de cuernos, cámara de deionización y una carcasa de material aislante que consiste de varias partes como cuerpo de soporte y recepción (1) para los electrodos en forma de cuernos y la cámara de deionización (2), así como medios para guiar el flujo de gas inducido por el arco, en la que la carcasa de material aislante está dividida en el plano (3) conformado por los electrodos en forma de cuernos y presenta dos medias carcasas, así como terminales de enchufe o a rosca (4; 5); caracterizado porque
la carcasa de material aislante está rodeada por todos los lados por una superficie de refrigeración (7; 14) próxima a la carcasa, que se apoya en la superficie de la carcasa y está conformada como revestimiento, dejando libres las secciones de los terminales de enchufe o a rosca (4; 5) guiados hacia afuera,
la superficie de refrigeración (7; 14) se apoya, al menos en parte, en travesaños (8) destinados a guiar el flujo de gas en la superficie exterior de las medias carcasas.
2. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque
la superficie de refrigeración (7; 14) conformada como revestimiento está unida conjuntamente con las medias carcasas.
3. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque
la superficie de refrigeración (7; 14) conformada como revestimiento presenta acanaladuras o relieves (13; 23) que aumentan la estabilidad.
4. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el revestimiento se compone de un material que es buen conductor de calor.
5. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
en el extremo del lado frontal de los terminales de enchufe o con rosca (4; 5) que emergen hacia afuera puede deslizarse un cuerpo de un manguito (16) sobre las medias carcasas el que se solapa al menos parcialmente con al menos una orejeta de fijación (15), mientras la al menos una orejeta de fijación (15) forma parte del revestimiento.
6. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque
en el área del solapamiento del cuerpo de embutido (16) que se superpone a la orejeta de fijación se han previsto perforaciones o escotaduras (20; 21) para la conexión con arrastre de fuerza.
7. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
en una conformación del revestimiento (14) de un material conductor de electricidad se ha dispuesto una capa aislante (22) entre las superficies exteriores de las medias carcasas y el revestimiento.
8. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
los lados exteriores del revestimiento presentan una estructuración (23) para aumentar la superficie relevante en el aspecto térmico.
9. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque
el cuerpo de embutido (16) está provisto de un bisel de cuña (17) para solaparse de manera más sencilla a las orejetas de fijación (15).
10. Espacio de chispas no rotacionalmente simétrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el revestimiento se conformó como caperuza deslizable.
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