ES2959317T3 - Aparamenta aislada por gas con barra de accionamiento con elemento de compensación - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una barra de control con al menos un elemento de compensación para interruptores de vacío, en particular para interruptores aislados en gas, y a un interruptor aislado en gas que comprende una barra de control con al menos un elemento de compensación para interruptores de vacío. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparamenta aislada por gas con barra de accionamiento con elemento de compensación
La invención se refiere a una aparamenta aislada por gas con una barra de accionamiento con al menos un elemento de compensación para interruptores de vacío.
En el estado de la técnica, los interruptores de vacío de los dispositivos de conmutación aislados por gas se accionan en un recipiente de gas a presión. La separación cinemática de los contactos se efectúa mediante un accionamiento que está o puede estar dispuesto fuera del recipiente, en el que el accionamiento se realiza a través de una barra de accionamiento y la barra de accionamiento es guiada hacia la zona interior del recipiente de gas a través de una conexión/pasaje de volumen neutro. Si el accionamiento está dispuesto en el recipiente de gas, esta disposición se comporta en principio de la misma manera. En tal disposición, debe aplicarse un trabajo adicional de cambio de volumen para la separación de contactos, ya que el movimiento del contacto móvil para la separación de contactos del interruptor de vacío tiene lugar a través de un fuelle, que no representa una conexión/pasaje de volumen neutro. Por lo tanto, el movimiento del fuelle del interruptor de vacío modifica el volumen de gas en el recipiente de gas y en el interruptor de vacío.
El documento DE 19517287 A1 describe, por ejemplo, un interruptor de vacío en una carcasa aislada por gas, en donde un contacto móvil del interruptor de vacío se puede mover con una barra de accionamiento, en donde la barra de accionamiento es guiada herméticamente al gas dentro de la carcasa aislada por gas por medio de un fuelle formado a partir de un plástico.
Si la sobrepresión en el recipiente de gas es relativamente pequeña, por ejemplo, de 0,5 a 1 bar en comparación con la presión normal fuera del recipiente de gas, el trabajo de cambio de volumen por realizar es relativamente pequeño. El uso de pasaje axiales, con fuelle, a través de la migración del recipiente de gas conduce a una reducción del trabajo de cambio de volumen necesario durante un proceso de conmutación.
Es ahora tarea de la invención proporcionar una disposición que supere las desventajas de la técnica anterior y, en particular, reduzca, compense o sobrecompense el trabajo de cambio de volumen.
Esta tarea se resuelve mediante la reivindicación independiente 1 y las reivindicaciones dependientes de la misma.
En una realización, la aparamenta es una aparamenta aislada por gas que tiene una barra de accionamiento con al menos un elemento de compensación para interruptores de vacío, en donde la barra de accionamiento está guiada dentro de un contenedor de gas por medio de un casquillo y la barra de accionamiento está acoplada a un contacto móvil del interruptor de vacío de tal manera que el contacto móvil puede moverse a través de la barra de accionamiento, en donde el al menos un elemento de compensación está formado por al menos un fuelle herméticamente sellado y el al menos un fuelle está conectado a la barra de accionamiento en al menos un punto o está conectado a la barra de accionamiento a través de al menos un medio de acoplamiento y el medio de acoplamiento está conectado o es conectable en forma fija o acoplable a al menos un elemento de compensación, y el al menos un fuelle es conectable a un recipiente de gas a través del cual se guía la barra de accionamiento, y el al menos un elemento de compensación compensa al menos una parte de las fuerzas que actúan desde el fuelle del tubo de vacío sobre la barra de accionamiento, al menos en una dirección de movimiento de la barra de accionamiento.
Los medios de enganche son, por lo tanto, medios de acoplamiento que permiten una conexión fija o una conexión liberable o una conexión que solo está en contacto, por ejemplo, también en conjunción con otro elemento de enganche.
Preferentemente, el al menos un elemento de compensación está formado por dos fuelles que rodean la barra de accionamiento.
En particular, se prefiere que los fuelles que rodean la barra de accionamiento estén herméticamente sellados entre sí, de modo que formen un volumen anular cerrado. Este volumen, así como los otros volúmenes de los elementos de compensación, pueden modificarse con un cambio en la posición de la barra de accionamiento. Los elementos de compensación solo generan y/o compensan las fuerzas resultantes en la dirección del eje longitudinal de la barra de accionamiento.
También se prefiere que dos o más elementos de compensación estén dispuestos alrededor de la barra de accionamiento de tal manera que solo las fuerzas resultantes en la dirección del eje longitudinal de la barra de accionamiento sean formadas por los elementos de compensación. En particular, tal disposición impide que actúen sobre la barra de accionamiento fuerzas perpendiculares al eje longitudinal de la barra de accionamiento.
También se prefiere que tres elementos de compensación estén dispuestos alrededor de la barra de accionamiento de tal manera que solo las fuerzas resultantes en la dirección del eje longitudinal del eje de accionamiento sean formadas por los elementos de compensación.
En particular, se prefiere que tres elementos de compensación estén dispuestos simétricamente alrededor del eje longitudinal de la barra de accionamiento.
También se prefiere que los elementos de compensación estén dispuestos en los vértices de un triángulo isósceles, y que el eje longitudinal de la barra de accionamiento se extienda perpendicularmente a través del centro de la disposición triangular.
También se prefiere que el al menos un elemento de compensación esté acoplado a través de
(a) un medio de enganche anular; o
(b) un medio de enganche en forma de disco,
firmemente a la barra de accionamiento o pueda acoplarse a la barra de accionamiento de modo acoplable. En este contexto, enganchable de manera acoplable significa que el medio de acoplamiento se acopla con o en un medio de acoplamiento de tal manera que, al menos durante un movimiento de conmutación de la barra de accionamiento, esta se acopla al menos parcialmente con el elemento de compensación y, de este modo, se influye en el trabajo de cambio de volumen por realizar.
El acoplamiento parcial puede efectuarse, por ejemplo, de manera que la barra de accionamiento esté acoplada al menos a un elemento de compensación solo durante una parte del movimiento de conmutación.
También se prefiere que al menos un elemento de compensación presente en su interior una presión de gas comparable a la del interruptor de vacío. Comparable en este contexto significa que las presiones en el elemento de compensación y en el interruptor de vacío no difieren en más de 0,25 bar, preferiblemente no más de 0,1 bar, en particular preferiblemente no más de 0,01 bar. Esto significa, por ejemplo, que una presión en el elemento de compensación de 0,1 bar, con una presión de 10-5 mbar o menos en el interruptor de vacío cumple este requisito. Alternativamente, el al menos un elemento de compensación también puede llenarse con un gas que presente una presión aumentada en comparación con el interruptor de vacío y, de este modo, forme y/o compense las fuerzas resultantes, en particular en la dirección del eje longitudinal de la barra de accionamiento.
También se prefiere que el al menos un elemento compensador realice un trabajo de cambio de volumen durante el movimiento de la barra de accionamiento, en donde el trabajo de cambio de volumen del al menos un elemento compensador se calcula según
AW = Ap * A * S,
siendo Ap la diferencia de presión entre la presión del gas en el elemento de compensación y la presión del gas que rodea al elemento de compensación y A el área del elemento de compensación perpendicular a la dirección de movimiento de la barra de accionamiento y S la carrera de la barra de accionamiento durante las operaciones de conmutación.
También se prefiere que el gas del recipiente de gas consista o contenga al menos uno o varios gases de SF6, una o varias cetonas, en particular fluorocetonas, un nitrilo y/o un siloxano y/o nitrógeno y/u oxígeno, en particular como gas aislante y/o gas de conmutación.
A continuación, se explica con más detalle el objeto de la invención haciendo referencia a las Figuras:
Figura 1: Vista esquemática en sección de un recipiente de gas con una barra de accionamiento según la invención, un interruptor de vacío y un elemento de compensación;
Figura 2: Vista frontal de una barra de accionamiento según la invención con tres elementos de compensación;
Figura 3: Vista en sección de una barra de accionamiento con un elemento de compensación según la invención.
La Figura 1 muestra una sección a través de un recipiente 40 de gas con una barra 1 de accionamiento según la invención para mover el contacto 4 móvil de un interruptor 2 de vacío. El contacto 4 móvil del interruptor 2 de vacío está acoplado a la barra 1 de accionamiento a través de un fuelle 3 estanco al gas. La barra 1 de accionamiento se conduce fuera del recipiente 40 de gas a través de un paso 45.
Para compensar al menos parcialmente el trabajo de cambio de volumen en al menos una dirección de movimiento de la barra 1 de accionamiento, en la Figura 1, hay un elemento 10 de compensación que compensa el cambio de volumen que se produce debido a un movimiento del fuelle del interruptor 3 de vacío.
En el ejemplo mostrado, el elemento 10 de compensación dispone de un primer cierre 12 de fuelle y un segundo cierre 13 de fuelle, que cierran el fuelle 11 y forman, así, un elemento 10 de compensación herméticamente sellado. El elemento 10 de compensación está acoplado al recipiente 40 de gas por un lado, en este caso, el lado que tiene el primer cierre 12 de fuelle. El acoplamiento del elemento 10 de compensación con la barra 1 de accionamiento se efectúa a través de los medios 5 de acoplamiento, que están fijamente unidos a la barra 1 de accionamiento. En el caso mostrado aquí, el medio 5 de acoplamiento no está unido en forma fija al elemento 10 de compensación, sino que el medio 5 de acoplamiento engrana un elemento 14 de enganche y, de este modo, cuando se mueve la barra 1 de accionamiento, provoca un cambio en el volumen del elemento 10 de compensación, que contrarresta el cambio de volumen provocado por el fuelle del interruptor 3 de vacío.
La presión dentro del elemento 10 de compensación y dentro del interruptor de vacío 2 es preferiblemente idéntica o se desvía solo ligeramente de la misma. Se considera que existe una ligera desviación cuando la presión o presiones en el elemento de compensación y en el interruptor de vacío no se desvían entre sí más de 0,25 bar, preferiblemente no más de 0,1 bar, en particular preferiblemente no más de 0,01 bar. Esto significa, por ejemplo, que una presión en el elemento de compensación de 0,1 bar, con una presión de 10-5 mbar o menos en el interruptor de vacío, cumple este requisito.
La Figura 2 muestra una vista frontal de la barra 1 de accionamiento con tres elementos compensación 10, 15, 20 de compensación dispuestos alrededor de la barra de accionamiento cuando la barra de accionamiento está instalada horizontalmente. La disposición simétrica de los tres elementos 10, 15, 20 de compensación alrededor de la barra 1 de accionamiento mostrada aquí significa que no actúan fuerzas adicionales sobre la barra de accionamiento a través de los elementos de compensación, que están dirigidos perpendicularmente al eje longitudinal de la barra 1 de accionamiento.
La Figura 3 muestra una variación de un elemento 25 de compensación formado por un primer fuelle 26 que rodea la barra 1 de accionamiento y un segundo fuelle 27 que rodea la barra 1 de accionamiento. El elemento 25 de compensación también está herméticamente sellado, de modo similar al elemento 10 de compensación de la Figura 1. El elemento 25 de compensación de la Figura 3 presenta una estructura anular, un lado está fijado o se fijará al recipiente 40 de gas, de nuevo de manera análoga a la Figura 1, y el segundo lado está acoplado a la barra 1 de accionamiento a través de un medio 30 de acoplamiento que, en este ejemplo, está conectado en forma fija a la barra 1 de accionamiento. El acoplamiento de la Figura 3 se realiza de nuevo a través de un elemento 14 de enganche, pero alternativamente el elemento 14 de enganche también puede estar conectado en forma fija a los medios 30 de acoplamiento o a la barra 1 de accionamiento, o bien la barra 1 de accionamiento o los medios 30 de acoplamiento pueden estar conectados directamente al elemento 25 de compensación.
Claims (9)
1. Aparamenta aislada por gas con una barra (1) de accionamiento con al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación para interruptores (2) de vacío, en donde la barra (1) de accionamiento se guía en un recipiente de gas (40) por medio de un pasaje (45) y la barra (1) de accionamiento está acoplada a un contacto (4) móvil del interruptor (2) de vacío de tal manera que el contacto móvil (4) puede moverse a través de la barra (1) de accionamiento, caracterizada porque
el al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación está formado por al menos un fuelle (10) herméticamente cerrado, y el al menos un fuelle (10)
a) está conectado en al menos un punto a la barra (1) de accionamiento, o
b) está conectado o puede estar acoplado a la barra de accionamiento a través de al menos un medio (5, 30) de acoplamiento y el medio (5, 30) de acoplamiento está conectado o puede conectarse de manera fija o acoplable a al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación,
y en donde el al menos un fuelle (10) es conectable al recipiente (40) de gas a través del cual se guía la barra de accionamiento, y porque el al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación compensa al menos parte de las fuerzas que actúan desde el fuelle del interruptor (3) de vacío sobre la barra (1) de accionamiento, al menos en una dirección de movimiento de la barra de accionamiento.
2. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el al menos un elemento (25) de compensación está formado por dos fuelles (26, 27) que rodean la barra (1) de accionamiento.
3. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dos o más elementos (10, 15, 20) de compensación están dispuestos alrededor de la barra (1) de accionamiento de tal manera que las fuerzas resultantes en la dirección del eje longitudinal de la barra (1) de accionamiento están formadas por los elementos (10, 15, 20) de compensación.
4. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque tres elementos (10, 15, 20) de compensación están dispuestos alrededor de la barra (1) de accionamiento de tal manera que las fuerzas resultantes en la dirección del eje longitudinal de la barra (1) de accionamiento están formadas por los elementos (10, 15, 20) de compensación.
5. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque tres elementos (10, 15, 20) de compensación están dispuestos simétricamente alrededor del eje longitudinal de la barra (1) de accionamiento.
6. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación está conectado a través de
a) un medio (5, 30) de acoplamiento anular o
b) un medio (5, 30) de acoplamiento en forma de disco,
fijamente a la barra (1) de accionamiento o puede acoplarse a la barra (1) de accionamiento en forma acoplable.
7. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación presenta en su interior una presión de gas que es comparable con la del interruptor (2) de vacío o el elemento (10) de compensación está lleno de un gas que presenta una presión superior a la del interruptor (2) de vacío.
8. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación realiza un trabajo de cambio de volumen durante el movimiento de la barra (1) de accionamiento, calculándose el trabajo de cambio de volumen del al menos un elemento (10, 15, 20, 25) de compensación según:
AW = Ap * A * S,
en donde Ap es la diferencia de presión entre la presión del gas en el elemento (10, 15, 20, 25) de compensación y la presión del gas que rodea al elemento (10, 15, 20, 25) de compensación y A es el área del elemento (10, 15, 20, 25) de compensación perpendicular a la dirección de movimiento de la barra de accionamiento y S es la carrera de la barra de accionamiento durante las operaciones de conmutación.
9. Aparamenta aislada por gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque uno o varios gases de SF6, una o varias cetonas, en particular fluorocetonas, un nitrilo y/o un siloxano y/o nitrógeno y/u oxígeno están presentes como gas aislante y/o gas de conmutación en el recipiente de gas.
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