ES2139938T5 - Terminacion de cable. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION DESEA OBTENER UNA SISTEMA SIMPLIFICADO DE CONEXION PARA CABLES DE ALIMENTACION DE ALTO VOLTAJE QUE TENGAN LECTURAS DE HASTA 400 KV Y POR ENCIMA. SE OBTIENE UN SISTEMA DE CONEXION DE CABLES COMUN PARA TODOS LOS ACCESORIOS E INTERCONEXION. EL SISTEMA DE CONEXION UTILIZA UNA INTERFAZ DE APLICACION GENERAL (4, 5, 6; 13, 14, 15; 30, 40) PARA LA INTERCONEXION CON UN NUMERO DE APARATOS DIFERENTES E INCLUYE UNA TERMINACION DE CABLE (30) QUE CONSISTE EN UN CUERPO ELASTOMERICO (36), EN EL QUE SE INTEGRA UN DISPOSITIVO DE ATENUACION DE TENSIONES (34), UNA PANTALLA CONECTORA (35), UN AISLAMIENTO QUE TIENE UNA SUPERFICIE CONICA DE INTERFAZ (37) Y UNA PANTALLA CONDUCTORA EXTERIOR (39) Y UN AISLANTE RIGIDO (41) QUE TIENE UNA SUPERFICIE CONICA DE INTERFAZ (42) QUE SE CORRESPONDE CON LA SUPERFICIE DE INTERFAZ (37) DE LA TERMINACION DEL CABLE (30).

Description

Terminación de cable.

El presente invento se refiere a un dispositivo para interconectar un cable de alta tensión con un aparato o con un segundo cable de alta tensión que consiste en una terminación de cable y un aislador rígido.

Cuando se conectan tales cables de potencia de alta tensión en juntas normales, en juntas de transición, a transformadores y otros SF6, a aparatos llenos de aceite, accesorios y terminales externos, las interfaces son normalmente diferentes para cada aplicación. Por el documento DE-U-85 02 491 se conoce un conectador de alta tensión, que tiene una terminación para cable con la forma de un cuerpo rígido con dispositivos de blindaje y desviación integrados.

Por consiguiente, el objeto del presente invento es proporcionar un sistema de conexión simplificado para los cables mencionados anteriormente que tenga unas especificaciones de hasta 400 KV y superiores. Las características del invento se definen en las reivindicaciones de patente que se acompañan.

Con el presente invento se obtiene un sistema de conexión por cable común para todos los accesorios y las interconexiones. La unión o interfaz entre el extremo del cable y cualquier accesorio, entre dos extremos de cable o entre dos aparatos es generalmente aplicable, dando como resultado un número de ventajas, tales como una comprobación previa en fábrica, una reducción del tiempo y coste de instalación, reducción de las herramientas y un ensayo de campo simplificado.

El diseño del cono de esfuerzos y sus dimensiones también serian los mismos para todas las aplicaciones, siendo la única variación el diámetro del cable o la entrada del aparato.

Una ventaja adicional es que los componentes de la unión no incluyen gas o aceite alguno y, por consiguiente, no pueden tener fugas o explosionar.

Las características mencionadas anteriormente y otras, y los objetivos del presente invento, surgirán con claridad a lo largo de la siguiente descripción detallada de realizaciones del invento consideradas, en combinación con los dibujos, en los que:

Las figuras 1 y 2 ilustran dos principios diferentes de unión entre un extremo de cable y accesorios; la figura 3 se omite; y

las figuras 4 a 12 ilustran varias aplicaciones del invento.

En las figuras 1 y 2 se ilustran dos métodos de unión denominados respectivamente un concepto de cono interno y un concepto de cono externo. El tipo de concepto de cono se refiere a la forma del conectador en el lado del aparato. En ambas figuras se indica a la izquierda un aparato o accesorio 1 ó 2. Los conectadores 4 y 5 están dotados, respectivamente, de un cono interno 7 o de un cono externo 8.

A la derecha en las figuras 1 y 2 se ilustran los cables 10 y 11, dotados respectivamente de terminales 13 y 14 que tienen superficies extremas 16 y 17 que encajan en las superficies complementarias en forma de cono 7 y 8. Las juntas conductoras (conexión, soldeo, bloqueo, etc.) no son parte del presente invento y no se describirán en esta memoria. Únicamente se han indicado los conectadores 19 y 20 de cable en las terminaciones 13 y 14 para cable, respectivamente.

En la siguiente descripción detallada de ejemplos de conexiones para cable se ha elegido mostrar el concepto de cono externo, entendiéndose, sin embargo, que las mismas series de interconexiones pueden obtenerse con el concepto de cono interno.

Una ventaja general del concepto de cono externo sobre el de cono interno es que el cono externo separa la conexión de cable todavía más del aparato al que está conectada, que la de cono interno. De aquí que un defecto en uno de los lados sea menos probable que afecte al otro lado.

El concepto de cono interno tendría la ventaja de que podría ser utilizada una solución más corta fuera de un cubículo SF6. Pueden surgir problemas con las superficies en forma de cono cuando los componentes están hechos por diferentes proveedores. Los conectadores del aparato están hechos normalmente de resina epoxídica o de un material rígido similar, no compresible, mientras que las terminaciones para cable están hechas usualmente de caucho o de materiales elastómeros o compresibles similares. El concepto de cono externo tendría la ventaja sobre el concepto de cono interno de que es más fácil expandir el material de caucho que comprimirlo.

Las figuras 4 y 5 ilustran los componentes de un terminal SF6 que utiliza el concepto de cono externo y el presente invento. Tal como se verá en los dibujos que se acompañan, el concepto de la terminación para cable ilustrado en la figura 4 es el bloque de formación generalmente aplicable de todas las aplicaciones.

La terminación para cable 30 mostrada en la parte inferior de la figura 4 está dispuesta en un extremo 31 de cable dotado de un conectador 32 para cable y un cono 33 supresor de esfuerzos que comprende un deflector 34 de tensión como dispositivo de supresión de esfuerzos y un blindaje 35 de conectador empotrado en un cuerpo 36 de aislamiento elastómero. El cuerpo 36 de aislamiento elastómero está cubierto por una pantalla conductora 39 y está encerrado dentro de una envuelta rígida externa 38.

La terminación 30 encaja en un dispositivo 40 de unión o interfaz que incluye un cuerpo aislador rígido 41, hecho por ejemplo a base de una resina epoxídica, que tiene una superficie 42 de unión cónica que encaja en la superficie 37 de unión del cuerpo elastómero 36 de la terminación 30.

Cuando el dispositivo 40 de unión se usa conjuntamente con un terminal SF6, el aislador rígido 41 está dotado de un conectador 43 que puede tener una versión compacta 44 o una versión 45 estándar IEC 859 (más larga).

En la figura 5 se ilustra una terminación SF6 del presente invento. Además de los componentes 30, 40 y 43, el dibujo indica una envuelta 46 de la terminación SF6 y un conectador 47. El aislador hueco normal utilizado en las terminaciones convencionales se sustituye por el cuerpo compacto o rígido 41 de resina epoxídica alrededor del conductor.

Las ventajas sobre los terminales convencionales son: Diseño compacto, bajo coste de material y de instalación, total independencia entre el dispositivo de conmutación aislado con gas y las instalaciones de cables, y estandarización.

En las figuras 6 y 7 se ilustran dos versiones de terminales para transformador. La figura 6 muestra una aplicación del invento con un transformador 50 que tiene una caja 51 llena de aceite con un casquillo 52 al cual se conectan una terminación 30 para cable y un conectador 53. El conectador 53 corresponde a las partes 40 y 43 de la figura 4.

En la figura 7, un transformador 55 está dotado de un casquillo 56 que comprende el cuerpo aislante rígido 41 con la superficie 42 de unión que está conectada directamente a una terminación para cable 30, que tiene la correspondiente superficie de unión 37 tal como se indica en la figura 4. Esta versión de terminal de transformador es únicamente útil con el concepto de cono externo. Esta versión implica un aumento de la seguridad debido a la omisión de la caja llena de aceite con su aceite altamente combustible.

En las figuras 8 y 9 se muestran dos versiones de terminales externos. En la figura 8 el terminal 60 consiste en dos componentes 30 y 40 combinados con un conductor 61, el cual, junto con el aislador epoxídico 40, está cubierto por una funda 62 de caucho de silicona o de caucho EPDM resistente a la conducción eléctrica superficial. Este diseño elimina la necesidad de un sistema lleno de aceite o SF6, a la vez que mantiene la rigidez mecánica del aislador omitido.

En la figura 9 se ilustra un terminal externo que incluye un dispositivo 66 eliminador de impulsos de sobretensión. Este terminal es en principio similar al descrito en el documento US 5.206.780 (J Varreng 6). El dispositivo 66, que consiste en un material no lineal, tal como ZnO o SiC, está separado del conductor 67 por una capa de material aislante 68. Las interconexiones de la capa de material no lineal, en la parte inferior a tierra y en la parte superior al conductor 67, no se muestran. El dispositivo 66 puede ser un tubo continuo o puede consistir en un número de elementos anularas conectados en serie. El dispositivo 66 y el aislador 40 están cubiertos por una funda 69 de caucho de silicona o caucho EPDM resistente a la conducción eléctrica superficial, tal como se muestra en la figura 8.

La figura l0 muestra una junta 70 de conexión recta. El componente epoxídico 40 tiene la forma de un cono doble simétrico que forma una pieza central de una junta de enchufe o conexión que une dos terminaciones 30 de cable. Este diseño puede ser más caro que una junta elastómera simple, pero tiene la ventaja de la prueba en fábrica y de una rápida instalación.

La figura 11 ilustra una junta de transición 75 entre un cable seco y un cable lleno de aceite. El componente epoxídico puede prolongarse para formar un alojamiento aislante 76 en el lado 77 lleno de aceite. Las ventajas son como las mencionadas anteriormente, bajo coste de material e instalación, así como un diseño compacto.

En la figura 12 se ilustra una junta 78 entre dos aparatos 79 y SO, por ejemplo, entre un transformador y una estación de conmutación. Los aisladores 81 y 82 sujetos al aparato, por ejemplo como dispositivos de casquillo, tienen superficies cónicas 83 y 84 de unión que se corresponden con las superficies de unión 85 y 86 del dispositivo 87 de conexión. Este dispositivo consiste en un conectador 88 para conductores eléctricos, que no se muestra en la figura, un blindaje 89 de conectador, y un cuerpo aislante 90 hecho de un material elastómero cubierto por una pantalla conductora 91. Este dispositivo completo está encerrado dentro de una envuelta rígida externa 92.

Para optimizar los productos descritos en la anterior descripción detallada y para tener la seguridad de su alta fiabilidad de funcionamiento en instalaciones de alta o extra alta tensión, una característica fundamental es la configuración de la superficie externa del aislador rígido que tiene la superficie de unión cónica. Por consiguiente, la figura 13 ilustra un aislador rígido 93, que se corresponde con el aislador 41 de la figura 4, para ser empleado en las realizaciones del invento antes mencionadas. El ángulo reivindicado es el ángulo entre el eje longitudinal 94 y la superficie de contorno o límite 95 del aislador 93. Este ángulo que define el cono del cuerpo aislante está comprendido entre 15º y 45º.

La descripción detallada anterior de las realizaciones de este invento debe tomarse únicamente como ejemplo y no ha de considerarse como limitativa en el ámbito de la protección.

Claims (11)

1. Dispositivo para interconectar un cable de alta tensión con un aparato o con un segundo cable de alta tensión, que comprende:

una terminación para cable (30) que consiste en un cuerpo elastómero (36) con un dispositivo (34) de supresión de esfuerzos y un blindaje (35) de conectador integrado en el mismo, teniendo el cuerpo (36) una superficie (37) de unión o interfaz cónica y una pantalla conductora externa (39); y

un aislador rígido (41) que tiene una superficie de unión o interfaz cónica (42) complementaria de la superficie de unión (37) de la terminación para cable (30);

en el que el ángulo alfa que define la superficie cónica (42) del aislador rígido (41) está comprendido entre 15º y 45º.

2. Dispositivo para interconectar aparatos de alta tensión, que comprende

- dos aisladores rígidos (81, 82), cada uno de los cuales tiene una superficie de unión cónica (83, 84) y que están sujetos a los respectivos aparatos (79, 80) que se han de interconectar, y

- un cuerpo elastómero (90) con un blindaje de conectador integrado en el mismo y con una pantalla conductora externa (91);

en el que el cuerpo (90) tiene dos superficies de unión cónicas (85, 86) complementarias con las superficies de unión cónicas (83, 84) de los aisladores rígidos (81, 82), estando el ángulo alfa que definen las superficies cónicas de los aisladores rígidos (41, 81, 82, 93) comprendido entre 15º y 45º.

3. Dispositivo para fines de interconexión según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el material de cada aislador rígido (41, 81, 82, 43) es una resina epoxídica.

4. Dispositivo para fines de interconexión según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el material de cada aislador rígido (41, 81, 82, 43) es un poliuretano.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cuerpo elastómero (36, 90) está contenido en una envuelta rígida externa (38, 92).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el aislador rígido (41, 81, 82, 93) está montado en un terminal SF6.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el aislador rígido (41, 81, 82, 93) está montado en un terminal de transformador.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el aislador rígido (41, 81, 82, 93) constituye una parte de un terminal externo (figura 8).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el aislador rígido (41, 81, 82, 93) constituye una parte de un terminal externo (figura 9) que incluye un eliminador (66) de impulsos de sobretensión.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el aislador rígido (41, 81, 82, 93) forma parte de una junta de unión o empalme recto (figura 10).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el aislador rígido (41, 81, 82, 93) constituye una parte de una junta de transición llena de aceite (figura 11).