ES2968156T3 - Disposición de alivio de presión con imanes - Google Patents

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Hans Christian Bisgaard-Clausen
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Abstract

Un gabinete para componentes electrónicos, comprendiendo el gabinete una pared exterior, un cierre y una estructura de fijación, encapsulando la pared exterior un espacio interno y formando una abertura, estando unido el cierre a la pared exterior mediante la estructura de fijación, y la estructura de fijación permitir el movimiento del cierre con respecto a la pared exterior entre una posición abierta donde la abertura está descubierta y una posición cerrada donde la abertura está cubierta por el cierre. Para permitir la apertura automática y rápida del gabinete en caso de sobrepresión, por ejemplo causada por el arqueamiento de los componentes electrónicos en el gabinete, el gabinete comprende además una estructura magnética que comprende al menos un imán dispuesto para mantener el cierre en la posición cerrada y liberar el cierre en respuesta a una presión en el espacio interno. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

d e s c r ip c ió n
Disposición de alivio de presión con imanes
Introducción
Se proporciona un armario para componentes eléctricos tales como convertidores, aparamenta eléctrica, y transformadores, por ejemplo, en una turbina eólica. El armario comprende una pared exterior, un cierre, y una estructura de sujeción. La pared exterior encapsula un espacio interior para los componentes eléctricos y forma una abertura y el cierre está sujeto a la pared exterior mediante la estructura de sujeción que impide la separación completa del cierre y pared exterior y permite el movimiento del cierre con respecto a la pared exterior entre una posición abierta en la que la abertura no está cubierta y una posición cerrada en la que la abertura está cubierta por el cierre.
Antecedentes
L<os>armarios para componentes eléctricos tales como para aparamenta eléctrica, convertidores, transformadores y aplicaciones de alta<o>baja tensión similares están realizados en formas y tamaños diferentes, y, para cumplir con diferentes requisitos, por ejemplo, relativos a la resistencia a la corrosión, la capacidad del cerramiento de soportar la exposición prolongada a la humedad<o>sustancias químicas, ya la capacidad de soportar un incremento rápido de la presión<o>explosión interna, por ejemplo, provocada por la formación de arco eléctrico en el armario. L<os>armarios normalmente se clasifican según diferentes estándares y según el<uso>destinado.
Normalmente, los armarios están preparados para la formación de arcos eléctricos al incluir en el armario, un respiradero contra arcos eléctricos. Con frecuencia el respiradero contra arcos eléctricos comprende una válvula reguladora<o>amortiguador en un conducto que lleva un exceso de presión fuera del armario. Debido a tales respiraderos contra arcos eléctricos, incluso un aumento rápido de la presión<o>explosión puede tener lugar sin la destrucción del armario, y el aire potencialmente caliente se libera de manera controlada en una ubicación predeterminada.
Entre el estado de la técnica relevante figuran los documentos DE 1803201 U, US 5461 831 A y US 4180177<a>.
Descripción
E<s>un objeto el permitir la ventilación en un encapsulado electrónico.
En la reivindicación 1 se define un armario según la invención. Este armario comprende, en particular, una estructura de imán que comprende al menos un imán dispuesto para retener el cierre en la posición cerrada y para liberar el cierre en respuesta a una presión en el espacio interior. Debido a la estructura de imán, se permitirá al cierre abrirse sin destrucción tras pequeñas variaciones de presión, por ejemplo, debido a pequeños arcos eléctricos en el sistema eléctrico contenido en el armario. En tales situaciones, el aumento de presión superará la fuerza de cierre de los imanes y la liberación del cierre estabilizará la presión. Posteriormente, el cierre puede abrirse fácilmente de nuevo usando los imanes. L<os>imanes pueden proporcionar además una buena característica de apertura, por ejemplo, en comparación con la característica de un resorte. A diferencia de un resorte que proporciona una fuerza en aumento para una deflexión en aumento, el imán puede mantener el cierre en la posición cerrada y requerir una fuerza de apertura relativamente fuerte para romper el recorrido magnético. Una vez que el recorrido magnético está abierto, la fuerza proporcionada por el imán contra una apertura adicional puede reducirse velozmente y ya para un pequeño hueco de apertura del recorrido magnético, la fuerza puede ser baja. En comparación con la apertura un cierre contra la fuerza de un resorte donde la fuerza aumenta con el grado de abertura, el imán permite así que el cierre se abra de golpe de forma muy rápida una vez que se supera la fuerza de apertura y el recorrido magnético se rompe. Otros potenciales beneficios que pueden obtenerse por la estructura de imán incluyen el hecho de que puede que el armario esencialmente no requiera mantenimiento. La necesidad de servicio programado<o>aleatorio puede reducirse, y dado que se supone que los imanes mantienen<su>fuerza de atracción magnética, en comparación con resortes que tienden a debilitarse con el tiempo, la vida útil puede incrementarse. L<os>imanes son también mecánicamente más robustos en comparación con muchas soluciones alternativas.
Tras experimentar una ráfaga provocada por una gran formación de arco eléctrico<o>cortocircuito en el armario, el cierre podría resultar dañado, pero en ese caso, normalmente se requiere la reparación de los componentes internos y la reparación del armario es de menor importancia.
El al menos un imán podría comprender uno<o>más imanes del mismo<o>diferente tipo, por ejemplo, incluyendo imanes basados en neodimio<o>material ferrítico,<o>al menos un imán podría ser un electroimán accionado por energía eléctrica para activar así la apertura sencilla del cierre, por ejemplo, durante el mantenimiento,<o>como respuesta a fallos en la electrónica en el armario.
La pared exterior, por ejemplo, puede sellar herméticamente el espacio interior hasta que el cierre se aleje de la posición cerrada. La pared exterior puede proporcionar, por ejemplo, un encapsulado estanco al agua,<o>un encapsulado estanco al vapor hasta que el cierre se mueva a la posición abierta.
El cierre podría configurarse para moverse hacia la posición cerrada cuando no está desviándose de la posición cerrada. En la práctica, esta función puede provocarse de manera pasiva sin usar energía<o>de manera activa mediante el<uso>de energía.
La función pasiva podría implementarse particularmente en una realización en la que la estructura de sujeción forma una estructura de bisagra. En ese caso, la función pasiva puede estar basada en la gravedad. En este caso, la bisagra está dispuesta en alto con respecto al cierre, y particularmente por encima de un centro de gravedad del cierre, de tal manera que el cierre se retira a la posición cerrada mediante el<uso>de la gravedad.
La función pasiva también podría basarse en atracción magnética. En ese caso, al menos uno de los imanes de la estructura de imán puede estar dispuesto de tal manera que las fuerzas de atracción magnéticas procedentes del imán tiran del cierre hacia la posición cerrada.
La función activa podría basarse en un motor eléctrico configurado para mover el cierre hacia la posición cerrada. El motor podría desviar constantemente el cierre hacia la posición cerrada,<o>el motor podría estar configurado para activarse tras la detección de una posición del cierre alejada de la posición cerrada<o>tras la detección de movimiento del cierre.
La estructura de imán puede formar una junta de sellado entre la pared exterior y el cierre para proporcionar así un encapsulado de sellado del espacio interior. En una realización, la estructura de imán forma una estructura elásticamente deformable, alargada, dispuesta a lo largo de un borde de la abertura<o>a lo largo de un borde del cierre, por ejemplo, una estructura de caucho con material magnético incrustado. Una ventaja específica puede obtenerse al disponer una estructura de junta de sellado, magnética, a lo largo del borde de la abertura, y para proporcionar la estructura de junta como una línea continua, es decir ininterrumpida, de tal manera que forma adicionalmente un borde ascendente que impide que el agua que corre por la pared exterior entre a través de la abertura.
El armario puede comprender una estructura de limitación configurada para limitar el movimiento, por ejemplo, rotación del cierre con respecto a la pared exterior. La estructura de limitación puede incluir un tope fijo que impide la apertura del cierre por encima de un cierto ángulo de apertura. Particularmente la estructura de limitación puede impedir la rotación fuera de un intervalo de cierre, intervalo de cierre en el que el cierre se desvía hacia la configuración cerrada por la gravedad. En un ejemplo, la abertura está formada en una superficie destinada para ser horizontal en ascenso en una orientación operativa deseada del armario de tal manera que la posición cerrada del cierre es una orientación horizontal del cierre. En este ejemplo, el armario puede comprender una estructura de limitación que impide la rotación del cierre por encima de los 90 grados a una posición en la que el cierre apunta en vertical hacia arriba. Desde una posición así, el cierre puede retirarse hacia la orientación horizontal cerrada mediante la gravedad. En otro ejemplo, la abertura se forma en una superficie destinada para ser vertical en una orientación operativa deseada del armario de tal manera que la posición cerrada del cierre es una orientación vertical del cierre. En este ejemplo, la estructura de sujeción puede ser particularmente una estructura de bisagra dispuesta por encima del cierre de tal manera que el cierre puede rotar desde una orientación en descenso vertical a una orientación en ascenso vertical con respecto a la estructura de bisagra. En este ejemplo, el armario puede comprender una estructura de limitación que impide la rotación del cierre por encima de 180 grados a una posición en la que el cierre apunta verticalmente hacia arriba y todavía es capaz de retirarse a la posición cerrada, en descenso vertical mediante la gravedad.
La pared exterior puede formar una pestaña externa que se extiende alejándose del espacio encerrado y que se extiende circunferencialmente alrededor de la abertura. La pestaña externa puede aumentar la rigidez del armario en la abertura y puede también impedir una intrusión no deseada en el armario a través de la abertura. Si el cierre forma una parte de reborde que está dimensionada y moldeada para permitir la recepción del cierre dentro de la pestaña exterior, particularmente de tal manera que solo un pequeño hueco, por ejemplo, un hueco por debajo de 2 mm, se forma entre el borde del cierre y la pestaña exterior, el acceso al espacio interior resulta difícil y puede requerir una herramienta delgada que pueda insertarse en el estrecho hueco y capaz de forzar el cierre lejos de la pestaña contra la fuerza de la estructura de imán.
La parte de reborde del cierre puede debilitarse para facilitar una deformación más sencilla del cierre. En un ejemplo, la parte de reborde es más delgada que una parte central, y en otra realización se proporcionan líneas de rotura<o>hendiduras desde el borde del cierre y parcialmente hacia el centro del cierre, por ejemplo, líneas de rotura<o>hendiduras de 1-5 cm de longitud. Tras un gran aumento de presión en el espacio interior, el cierre puede ceder así y la capacidad de proporcionar una liberación de aire rápida puede aumentarse adicionalmente.
L<os>requisitos relativos a la prevención del ingreso de humedad<o>partículas sólidas en armarios con equipamiento eléctrico en ocasiones pueden ser difíciles de cumplir.
Un revestimiento interior está sujeto a la pared exterior y forma una malla entre la abertura y el cierre, cuando el cierre está en la posición cerrada. En el presente documento, la expresión “revestimiento interior abierto a la ventilación” significa cualquier tipo de estructura que impide la entrada de partículas sólidas por encima de un determinado tamaño pero que permite que pase el aire. El revestimiento interior abierto a la ventilación puede estar realizado, por ejemplo, como una malla de filamentos<o>fibras, como un material tejido<o>no tejido de filamentos<o>fibras, como una malla de fibras<o>alambres, como una rejilla de elementos superpuestos, por ejemplo, barras circulares<o>cuadradas, por ejemplo, de acero, etc.
Cuando el cierre está abierto, el revestimiento interior abierto a la ventilación puede proporcionar un encapsulado impidiendo que partículas sólidas por encima de un determinado tamaño entren en el espacio interior. El revestimiento interior abierto a la ventilación puede cumplir, por ejemplo, con los requisitos de una clase de protección IP, por ejemplo, IP1X que corresponden a la prevención de la entrada de partes de cuerpo grande,<o>impedimento IP2X de dedos y elementos por encima de 12,5 mm en diámetro,<o>IP3X, prevención de herramientas de hasta 2,5 mm en diámetro,<o>IP4X desde 1 hasta 2,5 mm,<o>IP5X que corresponde a una malla de un tamaño por debajo de 1 mm en diámetro.
El revestimiento interior está dispuesto directamente adyacente a la superficie interior del cierre cuando el cierre está en la posición cerrada de tal manera que el revestimiento interior soporta el cierre e impide la deformación no prevista que podría conducir a la apertura del cierre, por ejemplo, si un usuario aplica presión contra el cierre al pasar por encima del armario<o>colocando artículos pesados sobre el armario.
El revestimiento interior puede hacerse de tal manera que proporciona una resistencia más alta contra la deflexión que el cierre. Esto significa que el revestimiento interior se dobla menos que el cierre cuando se aplica la misma presión al revestimiento interior y al cierre. Además, el revestimiento interior puede tener una resistencia más alta a la tracción que el cierre, por ejemplo, una resistencia a la tracción en el orden de<o>2-3 veces la resistencia a la tracción del cierre.
El cierre y la pared exterior pueden formarse, por ejemplo, a partir de una pieza en bruto de un material de lámina, por ejemplo, de poliéster<o>epoxi reforzados con fibras,<o>a partir de una pieza en bruto de metal, por ejemplo, aluminio<o>acero. En esta realización, el cierre puede tener un grosor de lámina superior a la pared exterior.
El cierre está sujeto a la pared exterior mediante la estructura de sujeción. En una realización, la estructura de sujeción es una cadena, un alambre, una cuerda<o>cualquier elemento de sujeción similar sencillo que impida la separación completa del cierre de la pared exterior.
En una serie de realizaciones, la estructura de sujeción tiene forma de una estructura de bisagra. Dentro de estas series de realizaciones, el cierre y la pared exterior podrían estar formados a partir de la misma pieza en bruto de un material de lámina, y un contorno alrededor de esa parte de la pieza en bruto que forma el cierre está abierto. El contorno se hace de forma no completa alrededor del cierre de tal manera que el cierre y la pared exterior permanecen conectados en una<o>más partes de puente de la pieza en bruto, partes de puente en las que la pieza en bruto puede doblarse y así formar la estructura de bisagra. En otra realización, el cierre es un componente independiente sujeto a la pared exterior por una<o>más bisagras, por ejemplo, una bisagra de tipo piano.
El armario puede ser particularmente para componentes electrónicos formando un convertidor de baja tensión<o>una aparamenta eléctrica.
El armario puede formar una superficie de soporte para soportar el armario en el suelo, y la apertura y cierre puede ser horizontales cuando el armario está soportado sobre la superficie de soporte.
El cierre puede formar una parte central dentro de una parte periférica en la que la parte central se extiende hacia afuera alejándose del armario. Esta estructura puede reforzar el cierre.
El armario puede usarse, por ejemplo, en una turbina eólica, por ejemplo, en el pie de la torre<o>en la góndola.
Breve descripción de Ios dibujos
La invención se describirá ahora con más detalle con referencia a los dibujos acompañantes en los que
la figura 1 ilustra una vista frontal de un armario según la invención;
la figura 2 ilustra una parte de la pared exterior vista desde el exterior del armario; y
la figura 3 ilustra una parte de la pared exterior vista desde el interior del armario;
Descripción de realizaciones
Debe entenderse que la descripción detallada y ejemplos específicos, mientras se indican realizaciones de la invención, se ofrecen solo a modo de ilustración, dado que los diversos cambios y modificaciones resultarán evidentes a los expertos en la técnica a partir de esta descripción detallada.
La figura 1 ilustra un armario 1 que comprende una pared exterior que forma cinco superficies 2 y una puerta 3 que encapsula un espacio interior. El espacio interior aloja diferentes componentes electrónicos tales como aparamenta eléctrica, convertidores, transformadores, controladores, etc.
El armario está levantado del suelo mediante las patas 4 que forman una superficie de soporte para soportar el armario sobre el suelo.
El armario está realizado de paneles de un primer material de lámina. En la realización divulgada, cada una de las 5 superficies 2 está constituida por paneles independientes ensamblados por tornillos<o>remaches 5. Por consiguiente, los paneles de pared pueden reemplazarse individualmente.
En la realización divulgada en la figura 1, el panel superior incluye una abertura 6 cerrada por un cierre 7 que puede moverse desde la posición cerrada ilustrada a una posición abierta proporcionando así ventilación rápida en response a un aumento de presión en el espacio interior.
La figura 2 ilustra un panel superior 8 de la pared exterior. El panel superior forma la abertura 6 y el cierre 7 está fijado al panel a través de bisagras 9, por ejemplo, dos, tres<o>cuatro bisagras,<o>una única bisagra larga, por ejemplo, una bisagra de tipo piano. El cierre se mantiene en la posición cerrada mediante los imanes 10, que liberarán el cierre si la presión en el espacio interior aumenta rápidamente, por ejemplo, al formarse un arco eléctrico en el armario. Cuando el cierre se libera, aparece una ventana abierta a través de la cual el exceso de gas puede escapar y liberar así la presión.
El punto de contacto entre la abertura en la pared exterior y el cierre incluye una junta de sellado 11 proporcionando un encapsulado del espacio interior estanco a los líquidos y/o a los gases. La junta de sellado puede incluir material de imán para proporcionar atracción magnética a lo largo de la junta.
La figura 2 ilustra el panel 8 visto desde fuera del armario, pero en una vista en la que el cierre es parcialmente transparente ilustrando así el revestimiento interior abierto a la ventilación 12 dispuesto en el espacio interior y cubriendo la abertura que se formara al moverse el cierre alejándose de la posición cerrada. El revestimiento interior tiene la forma de una malla, por ejemplo, de acero, y protege contra la penetración de objetos sólidos y proporcionando así una protección IP1X.
El revestimiento interior 12 se retiene en<su>lugar mediante el marco rígido 13 formando un cerco cerrado alrededor de la malla y que forma una pestaña externa que se extiende alejándose del espacio encerrado y que se extiende circunferencialmente alrededor de la abertura. El cierre está colocado dentro de la pestaña de tal manera que el acceso a los bordes del cierre y por consiguiente la apertura del cierre es difícil sin herramientas especiales.
La figura 3 ilustra el panel 8, el marco rígido 13, y la malla que forma el revestimiento interior 12 visto desde el interior del armario

Claims (14)

  1. r e iv in d ic a c io n e s
    i . Armario (1) para componentes electrónicos, comprendiendo el armario (1) una pared exterior, un cierre (7), y una estructura de sujeción, encapsulando la pared exterior un espacio interior, y formando una abertura (6), estando sujeto el cierre (7) a la pared exterior mediante la estructura de sujeción, y permitiendo la estructura de sujeción el movimiento del cierre (7) con respecto a la pared exterior entre una posición abierta en la que la abertura (7) no está cubierta y una posición cerrada en la que la abertura (6) está cubierta por el cierre (7), en el que el armario (1) comprende además una estructura de imán que comprende al menos un imán (10) dispuesto para retener el cierre (7) en la posición cerrada y para liberar el cierre en respuesta a una presión en el espacio interior, comprendiendo un revestimiento interior (12) dispuesto directamente adyacente al cierre (7) y formando una malla,
    caracterizado porque el revestimiento interior (12) está sujeto a la pared exterior y la malla se encuentra entre la abertura (6) y el cierre (7), cuando el cierre (7) está en la posición cerrada.
  2. 2. Armario (1) según la reivindicación 1, en el que la estructura de sujeción forma una estructura de bisagra que permite la rotación del cierre (7) con respecto a la pared exterior.
  3. 3. Armario (1) según la reivindicación 2, que comprende una estructura de limitación configurada para limitar la rotación del cierre (7) con respecto a la pared exterior.
  4. 4. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cierre (7) está configurado para moverse hacia la posición cerrada cuando no se está desviando de la posición cerrada.
  5. 5. Armario (1) según la reivindicación 4, en el que la configuración para moverse hacia la posición cerrada se proporciona por al menos un imán (10) de la estructura de imán que está dispuesta en la estructura de sujeción.
  6. 6. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura de imán forma una junta de sellado (11) entre la pared exterior y el cierre (7) para proporcionar así un encapsulado de sellado del espacio interior.
  7. 7. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared exterior forma una pestaña externa que se extiende alejándose del espacio encerrado y que se extiende circunferencialmente alrededor de la abertura.
  8. 8. Armario (1) según la reivindicación 7, en el que el cierre forma una parte de reborde que se recibe dentro de la pestaña externa.
  9. 9. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tamaño de malla proporciona aberturas de menos de 5<o>mm2.
  10. 10. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el revestimiento interior (12) proporciona una resistencia contra la deflexión más alta que el cierre (7).
  11. 11. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared exterior y el cierre (7) están realizados de piezas en bruto de un material de lámina, y en el que el cierre (7) está realizado de una pieza en bruto con un grosor de lámina mayor que la pared exterior.
  12. 12. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende componentes electrónicos alojados en el espacio interior.
  13. 13. Armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una estructura de soporte para soportar el armario (1) sobre el suelo<o>para colgar el armario (1) en una pared, y en el que la abertura (6) es horizontal cuando el armario (1) está soportado por la estructura de soporte.
  14. 14. Turbina eólica con un armario (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
ES18800852T 2017-12-04 2018-11-07 Disposición de alivio de presión con imanes Active ES2968156T3 (es)

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