ES3070403T3 - Electrical switching device - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de conmutación eléctrica que incluye una cadena cinemática (5). Una pieza de contacto de conmutación móvil (2) se desplaza mediante la cadena cinemática (5), la cual penetra en una primera carcasa de encapsulación (6) de forma hermética. La cadena cinemática (5) penetra en la primera carcasa de encapsulación (6) de forma lineal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Dispositivo de conmutación eléctrico

[0003] La invención se refiere a un dispositivo de conmutación eléctrico que comprende una pieza de contacto de conmutación accionable mediante una cadena cinemática, la cual está rodeada por una primera carcasa de encapsulación atravesada de forma estanca a los fluidos por dicha cadena cinemática.

[0004] Se conoce, por ejemplo, un dispositivo de conmutación eléctrico por la publicación internacional WO 2004/092604 A1. En ella se describe un interruptor de potencia de alta tensión que presenta una cadena cinemática para la transmisión de movimiento. Parte de la cadena cinemática es un eje que atraviesa de forma estanca una pared del interruptor de potencia de alta tensión. Para accionar el eje, este cuenta con una palanca de desvío provista de un dispositivo de ajuste.

[0005] Si bien una construcción de este tipo permite un ajuste simplificado de la cadena cinemática mediante el dispositivo de ajuste, es necesario convertir el movimiento lineal de un accionamiento en un movimiento giratorio para, a continuación, transformarlo de nuevo en un movimiento lineal de una pieza de contacto. En este sentido, la configuración de la cadena cinemática y, por ende, del dispositivo de conmutación eléctrico se encarece debido a los componentes adicionales. Además, debido a la gran cantidad de componentes móviles entre sí en la cadena cinemática, tras un cierto número de operaciones de conmutación es necesario revisar la cadena cinemática y, dado el caso, reajustarla.

[0006] Por la publicación EP2461338A1 se conoce un interruptor de corte para aplicaciones de alta tensión, en el que se dispone un inserto de conmutación al vacío en una carcasa de interruptor y una varilla de cambio aislada, que se guía de forma lineal y estanca a través del extremo inferior de la carcasa del interruptor, puede accionar un contacto.

[0007] Por la publicación DE 102013210136 A1 se conoce un dispositivo de conmutación eléctrico que comprende dos puntos de contacto conectados en serie, pudiendo accionarse ambos puntos de contacto mediante cadenas cinemáticas individuales.

[0008] De la publicación DE 4123710 A1 se desprende un dispositivo de conmutación aislado por gas. Para la configuración del dispositivo de conmutación se ha previsto un recipiente de gas, en cuyo interior se encuentra dispuesto un interruptor de vacío. El interruptor de vacío presenta un elemento de contacto fijo y otro móvil para formar un punto de conmutación. Mediante una varilla aislante se puede acoplar un movimiento lineal al elemento de contacto móvil. Se ha previsto un fuelle de sellado para guiar el movimiento lineal y garantizar el sellado del recipiente de gas.

[0009] Por lo tanto, el objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo de conmutación eléctrico que, de forma económica, permita una transmisión estable y de bajo consumo de energía de un movimiento de accionamiento a una pieza de contacto de conmutación accionable, incluso tras un gran número de operaciones de conmutación.

[0010] De acuerdo con la invención, el objetivo en un dispositivo de conmutación eléctrico del tipo mencionado al principio se logra mediante las características de la reivindicación 1 de la patente.

[0011] Un dispositivo de conmutación eléctrico sirve para conmutar una ruta de corriente destinada a la transmisión de energía eléctrica. Por ejemplo, la ruta de corriente presenta para ello una pieza de contacto de conmutación accionable, que, por ejemplo, es móvil con respecto a una pieza de contacto de conmutación fija. La movilidad relativa de las piezas de contacto de conmutación entre sí permite establecer un contacto galvánico entre ellas durante una operación de conexión. Durante una operación de desconexión, se puede interrumpir el contacto galvánico entre las piezas de contacto de conmutación móviles entre sí. De este modo, mediante un dispositivo de conmutación eléctrico, la impedancia dentro de la ruta de corriente que se va a conmutar es variable. Para accionar al menos una de las piezas de contacto de conmutación, es necesario realizar el acoplamiento correspondiente de un movimiento, que suele provenir de un dispositivo de accionamiento, a dicha pieza de contacto de conmutación accionable. Para transmitir un movimiento desde el dispositivo de accionamiento a una pieza de contacto de conmutación accionable, puede utilizarse una cadena cinemática. Debido a la conmutación de una corriente eléctrica, la pieza de contacto de conmutación accionable presenta, por regla general, un potencial eléctrico diferente al del dispositivo de accionamiento. Preferiblemente, la cadena cinemática presenta en su recorrido un tramo eléctricamente aislante, de modo que se evitan las puestas a tierra, los cortocircuitos, las corrientes parásitas, etc., a través de la cadena cinemática.

[0012] En función de los requisitos, el dispositivo de conmutación eléctrico puede estar diseñado para diferentes potencias de conmutación. Por ejemplo, el dispositivo de conmutación eléctrico puede ser un seccionador, que solo debe conmutarse en estado sin corriente. Sin embargo, el dispositivo de conmutación eléctrico también puede ser un interruptor de carga o un interruptor de potencia. Un interruptor de potencia es capaz de controlar tanto corrientes nominales como corrientes de cortocircuito.

[0013] La pieza de contacto de conmutación accionable puede ser, por ejemplo, una pieza de contacto de conmutación que está rodeada por un fluido eléctricamente aislante, en particular un gas. Como fluidos aislantes eléctricos pueden utilizarse, por ejemplo, sustancias que contienen flúor, como el hexafluoruro de azufre, las fluorocetonas, los fluoronitrilos, etc., así como otras sustancias como el dióxido de carbono, el nitrógeno, el denominado aire técnico y mezclas. Por ejemplo, la carcasa de encapsulación puede albergar un fluido eléctricamente aislante en su interior y crear así una atmósfera separada alrededor de la pieza de contacto de conmutación accionable. Como fluidos eléctricamente aislantes también pueden utilizarse, por ejemplo, sustancias líquidas como aceites aislantes o ésteres. A efectos del presente documento, se entiende por fluido eléctricamente aislante también un vacío o una presión negativa cercana al vacío ideal en el interior de una carcasa de encapsulación. En el caso de un vacío, el "fluido" allí presente, al carecer de portadores de carga libres, es especialmente adecuado para contrarrestar la formación de un arco eléctrico. El diseño de la pieza de contacto de conmutación accionable puede variar en función de la elección del fluido aislante eléctrico. La pieza de contacto de conmutación accionable puede tener, por ejemplo, forma de casquillo o de perno. No obstante, también puede preverse que la pieza de contacto de conmutación accionable presente una superficie de contacto en forma de placa, que pueda presionarse a tope contra una pieza de contacto opuesta. Para lograr un contacto eléctrico fiable, una pieza de contacto opuesta asociada a la pieza de contacto de conmutación accionable presenta preferiblemente una forma complementaria. Para hacer frente a potencias de conmutación especialmente elevadas, la pieza de contacto de conmutación accionable también puede presentar diferentes secciones, por ejemplo, una sección de contacto previo y una sección de contacto principal. Los arcos eléctricos se conducen preferiblemente por la sección de contacto previo, de modo que la combustión se produce preferiblemente allí, con lo que la sección de contacto principal de la pieza de contacto de conmutación accionable queda protegida contra la combustión.

[0015] El paso lineal de la cadena cinemática a través de la carcasa de encapsulación presenta la ventaja de que se evita una costosa transformación del movimiento con el único fin de transmitirlo a través de una pared. De este modo, se puede simplificar la estructura de la cadena cinemática. Además, surgen nuevas posibilidades para lograr un efecto de estanqueidad de la cadena cinemática frente a la primera carcasa de encapsulación. Por ejemplo, la propia cadena cinemática puede cerrar, al menos parcialmente, una abertura en la primera carcasa de encapsulación, pudiendo asumirse una junta lineal mediante una junta. Como junta puede utilizarse, por ejemplo, un tramo telescópico que forme una unión estanca a los fluidos entre la cadena cinemática y la primera carcasa de encapsulación.

[0017] Según la invención, está previsto que la primera carcasa de encapsulación rodee una segunda carcasa de encapsulación, en cuyo caso en la primera carcasa de encapsulación predomina una primera presión y en la segunda carcasa de encapsulación predomina una segunda presión, siendo las dos presiones diferentes entre sí.

[0019] El uso de una primera carcasa de encapsulación, así como de una segunda carcasa de encapsulación que se extiende en el interior de la primera carcasa de encapsulación, permite aumentar la resistencia a la tensión del dispositivo de conmutación eléctrico. Por ejemplo, la segunda carcasa de encapsulación puede estar llena de un fluido que difiere del fluido situado en el interior de la primera carcasa de encapsulación. De este modo, se ofrece la posibilidad de lograr un control en cascada de la distribución de tensión. Por ejemplo, la primera carcasa de encapsulación puede estar llena de un líquido aislante eléctrico que baña la segunda carcasa de encapsulación, mientras que en la segunda carcasa de encapsulación se encuentra, por ejemplo, un gas aislante eléctrico. De este modo, se garantiza además una función de protección para la segunda carcasa de encapsulación, ya que esta queda protegida de cargas mecánicas externas directas gracias a la primera carcasa de encapsulación. En una variante preferida, la primera carcasa de encapsulación contiene un fluido eléctricamente aislante, en particular un gas, que se encuentra sometido a una primera presión, mientras que en la segunda carcasa de encapsulación hay una presión negativa, en particular un vacío, de modo que la presión en la primera carcasa de encapsulación es preferiblemente mayor que la presión en el interior de la segunda carcasa de encapsulación.

[0021] En una disposición de una segunda carcasa de encapsulación dentro de la primera carcasa de encapsulación, puede ser ventajoso prever que la cadena cinemática atraviese una pared de la primera carcasa de encapsulación, así como una pared de la segunda carcasa de encapsulación. De manera preferida, puede preverse que, al hacerlo, el paso a través de la pared de la primera carcasa, así como el paso a través de la pared de la segunda carcasa, se realice con una junta lineal. De manera ventajosa, puede preverse que el paso a través de las dos carcasas de encapsulación se realice, en cada caso, alineado a lo largo de un eje. De este modo, puede lograrse una disposición mecánicamente simplificada de las carcasas de encapsulación, así como la transmisión del movimiento desde un dispositivo de accionamiento dispuesto tanto fuera de la primera como de la segunda carcasa de encapsulación. La junta, tanto al pasar la cadena cinemática a través de la primera carcasa como al pasar la cadena cinemática a través de la segunda carcasa, puede realizarse de forma lineal. En particular, cuando se utiliza una sección deformable de forma reversible, puede preverse que la deformación reversible en la primera carcasa de encapsulación se produzca, durante un movimiento de la cadena cinemática, de manera inversa a la del paso de la cadena cinemática a través de la segunda carcasa de encapsulación. En otras palabras, mientras que en el paso por la primera carcasa de encapsulación se produce un estiramiento de una sección deformable de forma reversible, en la segunda carcasa de encapsulación tiene lugar, por el contrario, una compresión de una sección deformable de forma reversible. En un caso ideal, las fuerzas de compresión y de estiramiento en las dos secciones deformables de forma reversible se compensan entre sí, de modo que, dado el caso, con el apoyo de una diferencia de presión, se reducen las energías de accionamiento innecesarias para superar las diferencias de presión.

[0022] Según la invención, se prevé que la primera presión sea mayor que la segunda presión.

[0023] En particular, al utilizar una presión negativa en la segunda carcasa de encapsulación, se puede generar así una reducción escalonada o una transición escalonada de las relaciones de presión entre las dos carcasas de encapsulación. De este modo, cada una de las carcasas de encapsulación debe diseñarse únicamente en función de la presión diferencial. En comparación con una única carcasa de encapsulación, esto presenta la ventaja de que se evitan los recipientes a presión sobredimensionados. Además, gracias al concepto de "carcasa de encapsulación dentro de la carcasa de encapsulación", se puede llevar a cabo una optimización de los materiales que se utilizarán para la formación de la primera y la segunda carcasa de encapsulación. Gracias al uso de la primera carcasa de encapsulación, se proporciona a la segunda carcasa de encapsulación un entorno definido, de modo que esta puede optimizarse, por ejemplo, en cuanto a parámetros de aislamiento eléctrico, sin tener que considerar el entorno exterior de la primera carcasa de encapsulación. La primera carcasa de encapsulación protege a la segunda carcasa de encapsulación de las influencias ambientales. De manera ventajosa, puede preverse que una presión que rodea la primera carcasa de encapsulación sea menor que la primera presión, siendo la presión que rodea la primera carcasa de encapsulación mayor o igual que la segunda presión.

[0024] Mediante el uso de una presión en la primera carcasa de encapsulación que es mayor tanto respecto a la presión en la segunda carcasa de encapsulación como respecto al entorno de la primera carcasa de encapsulación, se ofrece la posibilidad de establecer en la segunda carcasa de encapsulación una presión que sea menor tanto respecto a la primera carcasa de encapsulación como respecto a la presión del entorno de la primera carcasa de encapsulación. En consecuencia, especialmente durante un movimiento de desconexión, la cascada de presión resultante apoya el movimiento, ya que las diferencias de presión se compensan, en particular durante un movimiento de desconexión, de modo que, en un caso ideal, se puede transmitir un movimiento relativo completamente libre de diferencias de presión mediante la cadena cinemática. Una pieza de contacto de conmutación accionable, dispuesta en la segunda carcasa de encapsulación, se encuentra también dentro de la primera carcasa de encapsulación debido al concepto de "carcasa de encapsulación dentro de la carcasa de encapsulación". En particular, cuando se utiliza una cámara de conmutación al vacío para formar la segunda carcasa de encapsulación, se puede emplear así un dispositivo de accionamiento de bajo consumo energético para poner en movimiento la pieza de contacto de conmutación accionable. De este modo, se puede prescindir de la energía de accionamiento innecesaria que sería necesaria, por ejemplo, para superar los cojines de presión.

[0025] Se prevé que la cadena cinemática, en particular una varilla de cambio de la cadena cinemática, se guíe de forma lineal en la primera carcasa de encapsulación.

[0026] Mediante un guiado lineal de la cadena cinemática, esta puede transmitir de forma sencilla un movimiento al interior de la primera carcasa de encapsulación. La cadena cinemática puede presentar preferiblemente una varilla de cambio, estando la varilla de cambio montada de forma que se pueda desplazar linealmente a lo largo del eje longitudinal de la varilla de cambio. El soporte de la cadena cinemática, en particular de la varilla de cambio, puede realizarse en la primera carcasa de encapsulación. De este modo, se consigue una cadena cinemática de construcción ligera, protegida contra el pandeo, el abombamiento u otros movimientos indeseados. Además, la guía en la primera carcasa de encapsulación permite establecer una posición relativa definida entre la cadena cinemática y la primera carcasa de encapsulación. Esto facilita el diseño de una junta entre la cadena cinemática y la carcasa de encapsulación. En particular, la guía en la primera carcasa de encapsulación permite evitar el desgaste de una junta.

[0027] La configuración prevé que una sección deformable de forma reversible, en particular un fuelle, asuma la función de junta lineal.

[0028] Se puede fabricar una junta lineal mediante el uso de una sección deformable de forma reversible. Una sección deformable de forma reversible presenta la ventaja de que diferentes zonas de la sección deformable de forma reversible pueden fijarse de forma rígida angularmente, pudiendo producirse un movimiento relativo entre los engastes rígidos angularmente. De este modo, se puede fabricar una pared de sellado cerrada sobre sí misma, que, por un lado, conecta la primera carcasa de encapsulación y, por otro, está unida a la cadena cinemática, en particular a una varilla de cambio. Por ejemplo, la sección deformable de forma reversible puede estar conectada de manera estanca a los fluidos con la cadena cinemática, en particular con una varilla de cambio, a modo de manguito. El manguito puede estar formado preferiblemente por un material estanco a los fluidos, en particular un material metálico o un recubrimiento metálico. Resulta especialmente ventajoso que la sección deformable de forma reversible tenga la forma de un fuelle. El fuelle puede, por ejemplo, experimentar un aumento de superficie mediante un pliegue/ondulación, de modo que, para realizar grandes movimientos relativos, como por ejemplo grandes carreras, se produzca una deformación reversible a través de una pluralidad de ondulaciones, contrarrestando así una sobrecarga puntual de la sección deformable de forma reversible. Por ejemplo, el fuelle puede tener la forma de un cojinete, que puede conectarse de forma estanca a los fluidos, por un lado, a la cadena cinemática y, por otro, a la primera carcasa de encapsulado, mediante sus lados frontales dispuestos de forma opuesta. Por ejemplo, la sección deformable de forma reversible puede estar provista de bridas para su conexión con la cadena cinemática o con la primera carcasa de encapsulación. Las bridas pueden, por ejemplo, estar unidas por adhesión de materiales a la sección deformable de forma reversible, pudiendo las bridas, a su vez, formar, por ejemplo, mediante una unión atornillada, un conjunto estanco a los fluidos con la varilla de cambio y/o con una zona, correspondientemente complementaria por forma, de la primera carcasa de encapsulación.

[0029] Según la invención, se prevé que la primera carcasa de encapsulación presente un collarín en el que la cadena cinemática, en particular la varilla de cambio, se guíe de forma desplazable linealmente.

[0030] La primera carcasa de encapsulación puede presentar un collarín. De manera preferente, la carcasa de encapsulación puede presentar un collarín que delimita una abertura en la misma, de modo que se permita el direccionamiento o el guiado de la cadena cinemática, en particular de la varilla de cambio. Mediante un diseño de forma complementaria de cadena cinemática y collarín, se consigue, por un lado, un guiado axial estable y, por otro, se facilita el sellado de la sección entre la cadena cinemática y la carcasa de encapsulación, en este caso, en particular, frente al collarín. El espacio anular resultante entre el collarín y la cadena cinemática, especialmente cuando se utiliza una varilla de cambio, puede utilizarse, por ejemplo, para colocar la junta lineal. De este modo, la junta lineal se mantiene en una zona que recibe protección mecánica por parte de varilla de cambio y collarín. Al mismo tiempo, se guía la cadena cinemática y, con ello, se controla una deformación posiblemente reversible de una sección deformable de forma reversible. De este modo, el collarín evita un pandeo y un abombamiento indeseados. El collarín puede delimitar una abertura dentro de la carcasa de encapsulación y ofrecer así un marco para la misma. El collarín se extiende, por lo tanto, esencialmente de forma transversal a una abertura en la carcasa de encapsulación, de modo que el collarín puede encajarse preferentemente en el contorno envolvente de la carcasa de encapsulación. Sin embargo, el collarín también puede extenderse hacia el exterior más allá del contorno exterior de la carcasa de encapsulación o prolongarse tanto en el interior como en el exterior del contorno exterior de la carcasa de encapsulación. El collarín puede constituir parte de una barrera estanca a los fluidos para impedir la fuga de un fluido aislante eléctrico desde la primera carcasa de encapsulación.

[0031] Según la invención, se prevé además que el collarín forme parte de una bolsa en la primera carcasa de encapsulación.

[0032] La primera carcasa de encapsulación presenta un contorno envolvente que determina el límite exterior de la primera carcasa de encapsulación. El collarín puede formar parte de una bolsa que se adentra en el interior de la primera carcasa de encapsulación, reduciendo así el espacio de alojamiento en el interior de la primera carcasa de encapsulación. En consecuencia, al insertarse en la primera carcasa de encapsulación se crea un espacio para introducir la cadena cinemática en el interior de la primera carcasa de encapsulación con protección mecánica y, por ejemplo, también para colocar una sección deformable de forma reversible. De este modo, por un lado, la guía lineal de la carcasa proporciona un guiado estable de la cadena cinemática y, por otro, al hundir el collarín para formar una bolsa, se crea un espacio protegido mecánicamente y, dado el caso, dieléctricamente, para la disposición de la cadena cinemática. La bolsa puede servir para el paso de la cadena cinemática hacia el interior de la primera carcasa de encapsulación.

[0033] Según la invención, se prevé además que la bolsa presente una pared divisoria variable.

[0034] Mediante una bolsa se forma en la primera carcasa de encapsulación un rebaje o un hueco hundido, pudiendo modificarse, en particular, la profundidad de la bolsa mediante una pared divisoria variable. La variabilidad de la pared divisoria puede basarse en su capacidad de desplazamiento. Por ejemplo, la pared divisoria puede estar formada por una sección de la cadena cinemática, en particular una sección de una varilla de cambio, pudiendo la pared divisoria servir también como guía de la cadena cinemática. Por ejemplo, la varilla de cambio puede presentar una sección en forma de pistón, la cual se guía de forma deslizante en el collarín. La sección guiada de forma deslizante puede formar así la pared divisoria, de modo que, ante un movimiento relativo de la pieza de contacto de conmutación accionable, la pared divisoria se desplaza a lo largo del collarín y varía así la profundidad de la bolsa.

[0035] De manera ventajosa, puede preverse que el collarín se proyecte hacia el interior de una abertura de brida de la primera carcasa de encapsulación.

[0036] La primera carcasa de encapsulación puede tener diversas configuraciones. Por ejemplo, la primera carcasa de encapsulación puede tener una forma esencialmente simétrica en rotación, para lo cual la primera carcasa de encapsulación presenta, por ejemplo, un cuerpo base cilíndrico hueco, en particular eléctricamente aislante. Para completar el cuerpo base cilíndrico hueco de la primera carcasa de encapsulación, pueden disponerse en sus extremos unos accesorios de brida que están unidos de forma estanca a los fluidos con el cuerpo base.

[0037] De este modo, se consigue un cierre frontal y una sujeción frontal del cuerpo base con las bridas de los accesorios. Las bridas de accesorios presentan una abertura en la que puede introducirse el collarín. El collarín puede estar conectado de forma estanca a los fluidos con una brida. De este modo, se ofrece la posibilidad de iniciar un movimiento desde el extremo frontal de la primera carcasa de encapsulación hacia el interior de la misma. En particular, en una brida de accesorio de la primera carcasa de encapsulación puede preverse, por ejemplo, un collarín en forma de inserto tubular que se adentra en el interior de la primera carcasa de encapsulación. En consecuencia, el collarín puede presentar, en un extremo libre que se adentra hacia el interior de la primera carcasa de encapsulación, una unión estanca a los fluidos con una sección deformable de forma reversible, en particular en forma de un fuelle esencialmente cilíndrico hueco. El fuelle se extiende, rodeado por el collarín, en el interior de este. Por su otro extremo, la sección deformable de forma reversible puede estar unida a una varilla de cambio, que también está sujetada por el collarín. La varilla de cambio puede estar unida de forma estanca a los fluidos al fuelle deformable de forma reversible. De manera preferente, la unión estanca a los fluidos entre la varilla de cambio y la sección deformable de forma reversible puede realizarse allí, donde la varilla de cambio presenta un engrosamiento en forma de pistón, estando dicho engrosamiento en contacto deslizante con el interior del collarín. De este modo, se forma en el dispositivo de conmutación eléctrico, dentro de la primera carcasa de encapsulación, una bolsa que presenta una pared divisoria móvil.

[0038] Según la invención, se prevé que la sección deformable de forma reversible se extienda entre la varilla de cambio y el collarín.

[0039] De manera ventajosa, puede quedar un espacio anular entre la varilla de cambio y el collarín, dentro del cual se extiende la sección deformable de forma reversible. En particular, cuando se utiliza un fuelle esencialmente cilíndrico hueco, el plegado del fuelle puede seleccionarse de tal manera que las secciones convexas del fuelle reciban, tanto en el lado de la cubierta interior como en el de la pared exterior, un apoyo radial en el collarín o en la varilla de cambio, respectivamente. De este modo, se sigue apoyando el plegado de la sección deformable de forma reversible, formándose una estructura radialmente delgada que sirve para crear una unión estanca a los fluidos de forma permanente entre la varilla de cambio, el collarín y, con ello, un cierre estanco a los fluidos de una abertura en la primera carcasa de encapsulación.

[0040] De manera ventajosa, puede preverse que la varilla de cambio, la sección deformable de forma reversible y el collarín estén dispuestos de forma coaxial entre sí.

[0041] Las estructuras con simetría rotacional son adecuadas para contrarrestar la aparición de descargas parciales incluso en la zona de campos eléctricos elevados. Las redondeces y las estructuras circulares evitan la formación de puntas en las que podrían desprenderse portadores de carga. En consecuencia, resultan ventajosos una varilla de cambio con simetría de rotación, una sección deformable de forma reversible con simetría de rotación y un collarín con simetría de rotación, debiendo estar estos preferiblemente alineados coaxialmente entre sí. En este sentido, la alineación coaxial debe estar prevista de tal manera que el collarín, la sección deformable de forma reversible y la varilla de cambio se sujeten entre sí o se encajen entre sí, al menos en algunas secciones.

[0042] De manera ventajosa, puede preverse que se disponga una guía de fuelle entre la varilla de cambio y la sección deformable de forma reversible y/o entre la sección deformable de forma reversible y el collarín.

[0043] Un movimiento relativo entre la varilla de cambio y el collarín, y la deformación de la sección deformable de forma reversible que ello provoca, da lugar a un desplazamiento axial de los distintos elementos entre sí. Mediante el uso de una guía de fuelle, se pueden compensar las tolerancias de fabricación o las desviaciones dimensionales entre el collarín, la sección deformable de forma reversible y la varilla de cambio. La guía de fuelle puede, por ejemplo, rellenar un espacio anular restante entre la varilla de cambio y la sección deformable de forma reversible. De este modo, se aumenta la sección transversal de la varilla de cambio, pudiendo apoyarse la sección deformable de forma reversible, en particular las zonas convexas de un fuelle, sobre la guía de fuelle. De este modo, se protege la varilla de cambio frente a cargas mecánicas que, por ejemplo, podrían provocar abrasiones. La guía de fuelle presenta preferiblemente una propiedad reductora de la fricción. Por ejemplo, la guía de fuelle está fabricada con un material eléctricamente aislante, como el politetrafluoroetileno o el polietileno. Es preferible que la guía de fuelle esté fijada de forma relativamente fija a la varilla de cambio o al collarín, de modo que la sección deformable de forma reversible pueda deslizarse a lo largo de un soporte opuesto formado por la guía de fuelle.

[0044] Otra configuración ventajosa puede prever que la varilla de cambio, de movimiento lineal, sea accionada a través de un mecanismo de palanca articulada de la cadena cinemática.

[0045] El uso de un mecanismo de palanca articulada ofrece la posibilidad de convertir, por ejemplo, mediante un accionamiento por resorte acumulador, la energía almacenada en un resorte acumulador en un movimiento para la pieza de contacto de conmutación accionable. El mecanismo de palanca articulada permite disponer de una relación de transmisión variable en función de la posición extendida del mismo. En particular, cerca de la posición extendida se puede lograr una relación de transmisión pequeña, por lo que, a pesar del movimiento relativamente grande del dispositivo de accionamiento, este solo provoca un movimiento pequeño en la pieza de contacto de conmutación accionable debido a las relaciones de palanca extendidas. Por el contrario, al adoptar una posición de ángulo agudo del mecanismo de palanca articulada, con un pequeño movimiento del dispositivo de accionamiento se puede lograr un movimiento relativamente grande en la pieza de contacto de conmutación accionable. Lo contrario ocurre con los momentos necesarios que están disponibles para generar un movimiento justo antes o después de la posición extendida en la palanca articulada o justo antes o después de una posición en ángulo agudo del mecanismo de palanca articulada. Así, por ejemplo, es posible realizar un enclavamiento seguro de la pieza de contacto de conmutación accionable en la posición extendida del mecanismo de palanca articulada, ya que el movimiento necesario para lograr dicho enclavamiento solo se transmite de forma mínima a la pieza de contacto de conmutación accionable. En particular, durante una operación de desconexión, el uso de la posición extendida ofrece la ventaja de que el desenganche de la pieza de contacto de conmutación accionable se ve favorecido por el colapso del mecanismo de palanca articulada, de modo que se dispone de un gran par de desenganche en la pieza de contacto de conmutación accionable. El mecanismo de palanca articulada o una biela del mismo puede estar conectada de forma preferiblemente pivotante a una varilla de cambio de la cadena cinemática. En particular, la biela puede estar conectada a la sección de la varilla de cambio que forma una barrera estanca a los fluidos y que, por lo tanto, sirve para sellar linealmente la cadena cinemática frente a la primera carcasa de encapsulación.

[0046] De manera ventajosa, puede preverse que, en el estado de conexión del dispositivo de conmutación eléctrico, el mecanismo de palanca articulada de la cadena cinemática se encuentre en posición extendida.

[0047] En el estado de conexión, la cadena cinemática o el mecanismo de palanca articulada de la cadena cinemática se encuentra en posición extendida. De este modo, se dificulta un colapso indeseado del mecanismo de palanca articulada en la posición de conexión. En particular, la posición extendida puede utilizarse de tal manera que las fuerzas de retención para el posicionamiento de la pieza de contacto de conmutación accionable en la posición de conexión se transmitan a través de una línea de las palancas articuladas del mecanismo de palanca articulada.

[0048] El uso de una posición extendida, así como el empleo de un mecanismo de palanca articulada, permite utilizar un accionamiento por resorte acumulador convencional. Un accionamiento por resorte acumulador cuenta con un resorte acumulador que proporciona energía para accionar una pieza de contacto de conmutación accionable. Para ello, el resorte acumulador debe cargarse previamente. De este modo, el resorte acumulador puede proporcionar energía para varias operaciones de conmutación, por ejemplo, un ciclo de DESCONEXIÓN-CONEXIÓN-DESCONEXIÓN. El dispositivo de accionamiento puede servir para definir la posición de la pieza de contacto de conmutación accionable tanto en el estado de conexión como en el de desconexión. Para lograr un estado de desconexión, el dispositivo de accionamiento puede presentar un tope contra el cual se desplaza la cadena cinemática, de modo que el tope impida una sobrecarrera de la pieza de contacto de conmutación accionable. En una operación de conexión, el dispositivo de accionamiento puede presentar un enclavamiento correspondiente para fijar la posición de conexión de la pieza de contacto de conmutación accionable. El enclavamiento puede estar diseñado de tal manera que, por ejemplo, se utilice una liberación mínima de la energía almacenada en el resorte acumulador para asegurar el enclavamiento. Al abrir el enclavamiento, también se libera el resorte acumulador, con lo que este libera, al menos parcialmente, la energía almacenada en su interior. Esta energía es convertida por el dispositivo de accionamiento en un movimiento que se transmite a través de la cadena cinemática a la pieza de contacto de conmutación accionable (en particular para una operación de desconexión).

[0049] A continuación se muestra esquemáticamente un ejemplo de realización de la invención y se describe con más detalle a continuación. En este sentido, la

[0050] Figura 1: muestra una sección transversal de un dispositivo de conmutación eléctrico esquematizado en estado de desconexión; la

[0051] Figura 2: muestra el dispositivo de conmutación eléctrico conocido de la figura 1 en un estado intermedio; la Figura 3: muestra el dispositivo de conmutación eléctrico conocido de las figuras 1 y 2 en estado de conexión; la

[0052] Figura 4: muestra una sección transversal de un polo de conmutación del dispositivo de conmutación eléctrico en estado de conexión; la

[0053] Figura 5: muestra la sección, tal y como se conoce de la figura 4, en estado de desconexión del aparato de conmutación eléctrico.

[0054] El dispositivo de conmutación eléctrico es un denominado interruptor de potencia, que se presenta en una versión multifásica. La invención también es aplicable a aparatos de conmutación unipolares, bipolares, etc. En el presente caso, el dispositivo de conmutación eléctrico presenta tres polos de conmutación L1, L2, L3, que tienen una estructura esencialmente similar. Los polos de conmutación L1, L2, L3 presentan cada uno una pieza de contacto 2 de conmutación móvil, así como una pieza de contacto de conmutación fija 3. Para poder realizar una operación de conmutación con el dispositivo de conmutación eléctrico, es necesario llevar a cabo un movimiento relativo entre las respectivas piezas de contacto 2, 3 de conmutación móviles y fijas. Para proporcionar la energía de accionamiento necesaria, se ha previsto un dispositivo de accionamiento común 4. El dispositivo de accionamiento común 4 es, por ejemplo, un accionamiento electrodinámico, un accionamiento hidráulico o un denominado accionamiento de acumulador de resorte. A través de una cadena cinemática 5, el movimiento generado por el dispositivo de accionamiento común 4 se transmite y se distribuye hasta las piezas de contacto de conmutación móviles 2 de los polos de conmutación L1, L2, L3. Gracias a la distribución del movimiento a través de la cadena cinemática 5 desde el dispositivo de accionamiento común 4 hacia los distintos polos de conmutación L1, L2, L3, se puede prescindir de dispositivos de accionamiento separados para cada uno de los polos de conmutación L1, L2, L3.

[0056] A continuación, se describirá a modo de ejemplo la estructura de un polo de conmutación tomando como referencia el polo de conmutación L2. Los polos de conmutación L1, L2, L3 tienen una estructura similar. El polo de conmutación L2 presenta una primera carcasa de encapsulación 6. La primera carcasa de encapsulación 6 tiene una forma esencialmente cilíndrica hueca, estando previsto el uso de un material eléctricamente aislante en la parte de la envoltura; por ejemplo, aquí se puede emplear cerámica o también un material compuesto orgánico. En caso de utilizar los polos de conmutación L1, L2 y L3 en una instalación al aire libre, puede preverse un revestimiento 7 en el lado de la envoltura (véanse las figuras 4 y 5) para prolongar las distancias de fuga. El revestimiento puede estar formado, por ejemplo, en el caso de utilizar un cuerpo base reforzado con fibra de vidrio para la formación de la primera carcasa de encapsulación 6, en el lado de la envoltura exterior, por un recubrimiento de silicona. En el lado frontal, el cuerpo base cilíndrico hueco de la primera carcasa de encapsulación 6 está cerrado de forma estanca a los fluidos con un primer y un segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 8a, 8b.

[0058] En el interior de la primera carcasa de encapsulación 6 se dispone una segunda carcasa de encapsulación 9. La segunda carcasa de encapsulación 9 tiene una estructura similar a la de la primera carcasa de encapsulación 6. También en este caso se prevé el uso de un cuerpo base cilíndrico hueco, formado esencialmente por material aislante. Como material aislante puede preverse preferiblemente una cerámica. Dado el caso, también pueden encontrarse electrodos o elementos similares en la segunda carcasa de encapsulación 9 (y/o en la primera carcasa de encapsulación 6). La segunda carcasa de encapsulación 9 está montada de forma fija en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6, a cierta distancia de esta. Los extremos de la segunda carcasa de encapsulación 9 están sellados de forma estanca a los fluidos, de forma análoga a la primera carcasa de encapsulación 6, con un primer y un segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 10a, 10b. La pieza de contacto de conmutación fija 3 se asienta sobre un vástago, el cual está unido de forma fija al primer elemento de cierre eléctricamente conductor 10a de la segunda carcasa de encapsulación 9. En consecuencia, la pieza de contacto de conmutación fija 3 se mantiene inmóvil con respecto a la segunda carcasa de encapsulación 9. Además, el primer elemento de cierre eléctricamente conductor 10a de la segunda carcasa de encapsulación 9 está conectado de forma conductora de electricidad y rígida angularmente con el primer elemento de cierre eléctricamente conductor 8a de la primera carcasa de encapsulación 6, de modo que el contacto eléctrico de la pieza de contacto de conmutación eléctrica fija 3 pueda establecerse a través del primer elemento de cierre eléctricamente conductor 8a de la primera carcasa de encapsulación 6.

[0060] La pieza de contacto de conmutación móvil 2 se asienta sobre un vástago que atraviesa el segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 10b de la segunda carcasa de encapsulación 9. En el exterior de la segunda carcasa de encapsulación 9 y en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6 se ha previsto una conexión eléctrica del vástago que soporta la pieza de contacto de conmutación móvil 2, de modo que una lengüeta de conexión se conduce hacia el exterior a través de una pared eléctricamente aislante de la primera carcasa de encapsulación 6. De este modo, es posible integrar el tramo de conmutación situado entre las dos piezas de contacto de conmutación 2, 3 en una red de transmisión de energía eléctrica.

[0062] Para permitir un paso estanco a los fluidos del vástago que soporta la pieza de contacto de conmutación móvil 2, se ha previsto un fuelle 11 que se extiende concéntricamente alrededor del vástago (varilla de cambio) de la pieza de contacto de conmutación móvil 2 y está conectado en su parte interior con el segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 10b. En caso de un movimiento relativo de la pieza de contacto de conmutación móvil 2 con respecto a la segunda carcasa de encapsulación 9, se consigue así un cierre estanco a los fluidos del interior de la segunda carcasa de encapsulación 9 frente al interior de la primera carcasa de encapsulación 6.

[0064] Para poder transmitir un movimiento a la pieza de contacto de conmutación móvil 2, se dispone en la cadena cinemática 5 un resorte de presión de contacto 12, el cual está situado dentro de la primera carcasa de encapsulación 6. A continuación del resorte de presión de contacto 12 se encuentra una zona eléctricamente aislante de una varilla de cambio 13. Por ejemplo, la varilla de cambio 13 puede estar compuesta, al menos en algunas de sus secciones, de plástico reforzado con fibra de vidrio. Sin embargo, la varilla de cambio 13 también puede presentar secciones conductoras de electricidad (por ejemplo, un vástago) en algunas de sus partes. Esto resulta especialmente ventajoso cuando se debe formar un conjunto estanco a los fluidos.

[0065] Una sección deformable de forma reversible 14 está conectada de manera estanca a los fluidos, preferiblemente en forma de fuelle, con el segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 8b de la primera carcasa de encapsulación 6. La sección deformable de forma reversible 14 está conectada de forma estanca a los fluidos con una sección estanca a los fluidos, en este caso una sección metálica de la varilla de cambio 13, para cerrar de forma estanca a los fluidos la primera carcasa de encapsulación 6. La varilla de cambio 13 se guía linealmente en un collarín 15 de la primera carcasa de encapsulación 6.

[0067] El interior de la primera carcasa de encapsulación 6 está lleno de un fluido eléctricamente aislante, preferiblemente en forma gaseosa. El fluido eléctricamente aislante presenta una presión elevada con respecto al entorno del polo de conmutación L2. Por lo general, el entorno del polo de conmutación L2 se encuentra a presión atmosférica. Gracias al diseño estanco a los fluidos de la primera carcasa de encapsulación 6, se evita la fuga del fluido aislante eléctrico dispuesto en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6. Como fluidos aislantes eléctricos son posibles, por ejemplo, el hexafluoruro de azufre, las fluorocetonas, los fluoronitrilos, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el aire técnico, etc., así como mezclas con dichas sustancias y otros grupos de sustancias que contengan flúor.

[0069] El interior de la segunda carcasa de encapsulación 9 presenta una presión reducida. La presión reducida puede corresponder, por ejemplo, a un vacío. A efectos de la presente descripción, también se entiende por fluido un vacío, ya que, en general, existe una proporción residual de portadores de carga. La presión en el interior de la segunda carcasa de encapsulación 9 es, en este caso, inferior a la presión en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6. La presión en el interior de la segunda carcasa de encapsulación 9 es también inferior a la presión del entorno de la primera carcasa de encapsulación 6.

[0071] El fuelle 11, así como la sección deformable de forma reversible 14, están conformados de tal manera que los movimientos se producen en sentido contrario. Es decir, un estiramiento del fuelle 11 provoca una compresión de la sección deformable de forma reversible 14 y viceversa.

[0073] Para poder distribuir un movimiento desde el dispositivo de accionamiento común 4, se ha previsto en el polo de conmutación L2 una caja de transmisión que presenta una palanca fija 16, capaz de girar, con tres brazos de palanca. El primer brazo de palanca 16a de la palanca fija 16 está conectado al dispositivo de accionamiento común 4. En el presente caso, el dispositivo de accionamiento común 4 actúa sobre la palanca fija 16 desde una dirección vertical. Dependiendo de la variante de ejecución del dispositivo de conmutación eléctrico, la dirección desde la que actúa un dispositivo de accionamiento puede variar. El dispositivo de accionamiento puede, por ejemplo, actuar también desde una dirección horizontal o desde cualquier otra dirección. A través del primer brazo de palanca 16a se puede acoplar un movimiento giratorio a la palanca fija 16. Además, se ha previsto un segundo brazo de palanca 16b, que sirve para distribuir el movimiento de accionamiento del dispositivo de accionamiento común 4 a los polos de conmutación adyacentes L1, L3 a través de las varillas 17a, 17b. El tercer brazo de palanca 16c sirve para acoplar un movimiento, a través de una biela 18, a la varilla de cambio 13, que se desplaza linealmente. El tercer brazo de palanca 16c y la biela 18 forman así un mecanismo de palanca articulada, mediante el cual se puede convertir un movimiento giratorio de la palanca fija 16 en un movimiento lineal de la varilla de cambio 13. De forma análoga a la palanca fija 16 del polo de conmutación L2, en los polos de conmutación adyacentes L1, L3 se han previsto palancas fijas 16 similares, que presentan cada una un segundo brazo de palanca 16b y un tercer brazo de palanca 16c que actúan de forma correspondiente y que, a través de una biela 18 cada una, provocan un movimiento de las piezas de contacto de conmutación móviles 2 de los polos de conmutación adyacentes L1, L3.

[0075] En la figura 1 se representa el estado de desconexión del dispositivo de conmutación eléctrico, es decir, las piezas de contacto fijas 3 están dispuestas separadas de las piezas de contacto móviles 2. Entre las dos piezas de contacto 2, 3 de los respectivos polos de conmutación L1, L2, L3 se observa un tramo de conmutación abierto. Para generar un movimiento de conexión (véanse las flechas en el dispositivo de accionamiento común 4, así como en las piezas de contacto de conmutación móviles 2), se transmite un movimiento a la palanca fija 16 a través del primer brazo de palanca 16a. La palanca fija 16 gira en sentido antihorario. El segundo brazo de palanca 16b y el tercer brazo de palanca 16c se mueven con ella. A través de la biela 18, se transmite un movimiento de conexión a la varilla de cambio 13 y, desde allí, se desencadena el movimiento de la pieza de contacto móvil 2 mediante la interconexión del resorte de presión de contacto 12. Gracias a las varillas 17a, 17b, el movimiento de la palanca fija 16 del polo de conmutación L2 se transmite de forma análoga también a las palancas fijas 16 de los polos de conmutación adyacentes L1, L3, produciéndose allí también una transmisión del movimiento, a través de una biela 18 en cada caso, a la pieza de contacto móvil correspondiente 2. A medida que avanza el movimiento de conexión, se produce el contacto de las piezas de contacto de conmutación móviles 2 con la pieza de contacto de conmutación fija correspondiente 3 (figura 2). Esto da lugar a un estiramiento del fuelle correspondiente 11, así como a una compresión de la sección deformable de forma reversible 14. Para generar una fuerza de presión de contacto suficiente, se continúa el movimiento del dispositivo de accionamiento común 4 mediante un contacto galvánico de las piezas de contacto de conmutación correspondientes 2, 3 de los polos de conmutación respectivos L1, L2, L3, de modo que el resorte de presión de contacto 12 quede tensado en la cadena cinemática. En condiciones ideales, el mecanismo de palanca articulada con la biela 18 y el tercer brazo de palanca 16c se coloca en posición extendida, de modo que el resorte de presión de contacto 13 genere una fuerza de presión suficiente (figura 3).

[0076] La operación de conexión ha concluido. Debido a las relaciones de presión dentro de la primera carcasa de encapsulación 6 y dentro de la segunda carcasa de encapsulación 9, durante una operación de conexión el movimiento se ve favorecido por una compensación de las presiones. En un caso ideal, las presiones en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6, así como en el interior de la segunda carcasa de encapsulación 9, pueden compensarse en gran medida, de modo que una fuerza motriz, que debe ejecutar el movimiento de la cadena cinemática 5, no tiene por qué verse sobrecargada por la necesidad de superar diferencias de presión adicionales.

[0078] Durante una operación de desconexión, se invierte la secuencia de movimientos tal y como se muestra en las figuras 1, 2 y 3. Partiendo de la figura 3, la palanca fija 16 se mueve en el sentido de las agujas del reloj, con lo que se libera la posición extendida del mecanismo de palanca articulada. En primer lugar, el resorte de presión de contacto 12 se relaja, tras lo cual, una vez que el resorte de presión de contacto 12 se ha relajado lo suficiente, la pieza de contacto de conmutación móvil 2 se separa de la pieza de contacto de conmutación fija 3 (véanse las flechas de la figura 3). Al alcanzar la posición mostrada en la figura 1, se alcanza el estado de desconexión del dispositivo de conmutación eléctrico.

[0080] A partir de las figuras 4 y 5, y basándose en la representación esquemática de las figuras 1, 2 y 3, se describirá a modo de ejemplo una configuración constructiva de la palanca fija 16 con mecanismo de palanca articulada, así como la configuración de la sección deformable de forma reversible 14.

[0082] Las figuras 4 y 5 muestran, respectivamente, una sección de la primera carcasa de encapsulación 6 de un polo de conmutación L2, concretamente en la zona del segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 8b. A modo de ejemplo, en la figura 4 se muestra una sección de la primera carcasa de encapsulación 6. La primera carcasa de encapsulación 6 presenta un cuerpo base cilíndrico hueco y eléctricamente aislante, cuyos lados exteriores están provistos de un revestimiento 7, de modo que a lo largo de la superficie de la primera carcasa de encapsulación 6 se produce una prolongación de una distancia de fuga. Para conformar el segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 8b, este está construido en varias partes. El segundo elemento de cierre eléctrico 8b presenta una brida de accesorio 19. La brida de accesorio 19 se coloca en el lado frontal de la primera carcasa de encapsulación 6, en el lado de la cubierta exterior, de forma que sus formas se complementan, y hace contacto con el revestimiento 7, que está formado, por ejemplo, por silicona. La unión estanca a los fluidos se realiza, por ejemplo, mediante el pegado o el sellado con masilla de la brida de accesorio 19 sobre la superficie de la cubierta exterior del cuerpo tubular de la primera carcasa de encapsulación 6. La brida de accesorio 19 proporciona una abertura en la que se inserta un collarín 15. El collarín 15 está provisto de una brida anular, de modo que esta pueda insertarse centrada en un hueco de forma complementaria de la brida de accesorio 19. La fijación del collarín 15 y de la brida de accesorio 19 puede realizarse, por ejemplo, mediante un ensamblaje atornillado, de modo que se forme una unión estanca a los fluidos entre la brida de accesorio 19 y la brida anular del collarín 15. En consecuencia, tanto el collarín 15 como la brida de accesorio 19 forman parte del segundo elemento de cierre eléctricamente conductor 8b de la primera carcasa de encapsulación 6.

[0084] El collarín 15 se adentra, a modo de manguito, en el hueco cilíndrico de la primera carcasa de encapsulación 6. Al hacerlo, el collarín 15 está orientado esencialmente de forma coaxial al eje de movimiento de la varilla de cambio 13. El collarín 15 rodea sujetando la varilla de cambio 13 por el lado de la cubierta exterior. La varilla de cambio 13 presenta una sección estanca a los fluidos 20. La sección estanca a los fluidos 20 está formada, en el presente caso, por un metal y está conformada de tal manera que forma en la varilla de cambio 13 un pistón cuya pared puede desplazarse de forma deslizante en el collarín 15. De este modo se consigue una guía lineal de la varilla de cambio 13 en el collarín 15. La sección estanca a los fluidos 20 está formada, en el presente caso, por un metal. Dado el caso, puede disponerse en el perímetro exterior un elemento deslizante, por ejemplo, un anillo de pistón de, por ejemplo, politetrafluoroetileno, para reducir la fricción. La sección estanca a los fluidos 20 de la varilla de cambio 13 está provista además de una lengüeta 21, a la que está fijada de forma giratoria la biela 18 del mecanismo de palanca articulada de la cadena cinemática. La sección deformable de forma reversible 14 está configurada en este caso a modo de fuelle, que presenta esencialmente una forma cilíndrica hueca recta. La cubierta está configurada con múltiples ondulaciones para facilitar una deformación reversible en la dirección del eje de movimiento de la varilla de cambio 13. Los lados frontales de la sección deformable de forma reversible en forma de fuelle 14 están conectados de forma estanca a los fluidos mediante bridas roscadas, de modo que un lado frontal de la sección deformable de forma reversible 14 está conectado frontalmente a la sección del collarín 15, que sobresale libremente hacia el interior de la carcasa de encapsulación 6. Allí, la brida roscada está atornillada de forma estanca a los fluidos mediante pernos. El lado frontal opuesto de la sección deformable de forma reversible 14 está conectado de forma estanca a los fluidos, a través de la brida roscada situada allí, con la sección estanca a los fluidos 20 de la varilla de cambio 13. De este modo, se establece una unión estanca a los fluidos entre la sección estanca a los fluidos 20, que rodea una sección de la varilla de cambio 13, y el extremo libre del collarín 15. Por tanto, el collarín 15 forma parte de la barrera estanca a los fluidos que cierra de forma estanca a los fluidos la primera carcasa de encapsulación 6. Además, el collarín 15 sirve para el guiado lineal de la varilla de cambio 13. A través del collarín 15 se forma en la primera carcasa de encapsulación 6 una bolsa que se hunde hacia el interior de la primera carcasa de encapsulación 6. Debido a la capacidad de desplazamiento de la sección estanca a los fluidos 20 de la varilla de cambio 13, la profundidad de la bolsa es variable (compárese la posición de la sección estanca a los fluidos 20 en las figuras 4 y 5). La sección estanca a los fluidos 20 forma una pared divisoria variable en la bolsa.

[0086] La sección de la varilla de cambio 13 rodeada por la sección deformable de forma reversible 14 está formada, preferiblemente, por un material eléctricamente aislante, el cual está unido de forma rígida en ángulo a la sección estanca a los fluidos 20. Para evitar un daño mecánico de la sección rodeada de la varilla de cambio 13 o un daño de la sección deformable de forma reversible 14, se dispone una protección de fuelle 22 en la ranura entre la varilla de cambio 13 y la sección deformable de forma reversible. La protección de fuelle 22 está unida de forma rígida angularmente a la varilla de cambio 13. Preferiblemente, las dimensiones de la protección de fuelle 22 se eligen de tal manera que las secciones convexas de la ondulación, situadas en el lado de la cubierta interior de la sección deformable de forma reversible 14, descansen sobre la protección de fuelle 22 por el lado de la cubierta y, en caso de deformación, se deslicen a lo largo de la protección de fuelle 22. De este modo se consigue un mejor guiado de la sección deformable de forma reversible 14 durante su deformación.

[0088] En la figura 4 se muestra el estado conectado del polo de conmutación L2 del dispositivo de conmutación eléctrico. La pieza de contacto móvil de conmutación 2 se presiona contra la pieza de contacto fija de conmutación 3 en compresión del resorte de presión de contacto 12. Al mover la palanca fija 16 en el sentido de las agujas del reloj, el mecanismo de palanca articulada se desplaza primero desde su posición extendida y el resorte de presión de contacto 12 se relaja. Una vez relajado el resorte de presión de contacto 12, al continuar el movimiento de la palanca fija 16 en el sentido de las agujas del reloj, la varilla de cambio 13 se desplaza por la biela 18 en dirección a la palanca fija 16. Esto da lugar a una relajación de la sección deformable de forma reversible 14, es decir, la sección deformable de forma reversible 14 se estira. Por las varillas 17a, 17b se transmite un movimiento similar también a las palancas fijas 16 de los polos de conmutación adyacentes L1, L3. Preferiblemente, las cadenas cinemáticas tienen una estructura similar tanto en el polo de conmutación L2 como en los polos de conmutación adyacentes L1 y L3. En la figura 5 se muestra el estado de desconexión del polo de conmutación L2. Es decir, el resorte de presión de contacto 12 está relajado. La sección deformable de forma reversible 14 está estirada. La bolsa formada en el collarín 15 queda prácticamente eliminada por el desplazamiento de la varilla de cambio 13. A partir de la figura 5, el polo de conmutación L2, así como, de forma análoga, los polos de conmutación adyacentes L1 y L3, están listos para una operación de conexión.

[0090] En la variante de realización según las figuras 4 y 5, está previsto que la sección deformable de forma reversible 14 en la primera carcasa de encapsulación 6, así como el fuelle 11 en la segunda carcasa de encapsulación 9, se sometan a un estiramiento o a una compresión en sentido opuesto. De este modo, las fuerzas necesarias para el estiramiento o la compresión de las juntas lineales 11, 14 pueden anularse entre sí, al menos parcialmente. Así se puede reducir la energía de accionamiento que debe proporcionar el dispositivo de accionamiento común 4. Mediante la elección de las relaciones de presión en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6, así como en el interior de la segunda carcasa de encapsulación 9, se puede apoyar un movimiento de conmutación. Para ello, la presión en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6 debe ser mayor que la presión en el interior de la segunda carcasa de encapsulación 9. La presión que rodea los polos de conmutación L1, L2, L3 debe ser menor que la presión en el interior de la primera carcasa de encapsulación 6, pero mayor que la presión en el interior de la segunda carcasa de encapsulación 9.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de conmutación eléctrico que presenta una pieza de contacto de conmutación (2) accionable mediante una cadena cinemática (5), la cual está rodeada por una primera carcasa de encapsulación (6) atravesada de forma estanca a los fluidos por la cadena cinemática (5), en el que la cadena cinemática (5) atraviesa la primera carcasa de encapsulación (6) de forma que esta se puede desplazar linealmente, la primera carcasa de encapsulación (6) rodea una segunda carcasa de encapsulación (9),

en la primera carcasa de encapsulación (6) predomina una primera presión y en la segunda carcasa de encapsulación (9) una segunda presión, siendo las dos presiones diferentes entre sí,

y siendo la primera presión mayor que la segunda presión,

caracterizado porque

la primera carcasa de encapsulación (6) presenta un collarín (15),

en el cual se guía de forma linealmente desplazable una varilla de cambio (13) de la cadena cinemática (5) y el collarín (15) forma parte de una bolsa que presenta una pared divisoria variable (20) en la primera carcasa de encapsulación (6), y una sección deformable de forma reversible (14), en particular un fuelle, que al extenderse entre la varilla de cambio (13) y el collarín (15), asume una función de junta lineal.

2. Dispositivo de conmutación eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque el collarín (15) se introduce en una abertura de brida de la primera carcasa de encapsulación (6).

3. Dispositivo de conmutación eléctrico según una de las reivindicaciones 1 a 2,

caracterizado porque la varilla de cambio (13), la sección deformable de forma reversible (14) y el collarín (15) están dispuestos de forma coaxial entre sí.

4. Dispositivo de conmutación eléctrico según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque entre la varilla de cambio (13) y la sección deformable de forma reversible (14) y/o entre la sección deformable de forma reversible (14) y el collarín (15) se dispone una guía de fuelle (22).

5. Dispositivo de conmutación eléctrico según una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado porque una presión que rodea la primera carcasa de encapsulación (6) es menor que la primera presión, siendo la presión que rodea la primera carcasa de encapsulación (6) mayor o igual que la segunda presión.

6. Dispositivo de conmutación eléctrico según una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque la varilla de cambio (13), que se puede desplazar linealmente, es accionada mediante un mecanismo de palanca articulada de la cadena cinemática (5).

7. Dispositivo de conmutación eléctrico según la reivindicación 6,

caracterizado porque, en el estado de conexión del dispositivo de conmutación eléctrico, el mecanismo de palanca articulada de la cadena cinemática (5) se encuentra en posición extendida.