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Title:
DEVICE FOR HIGH-VOLTAGE ELECTRIC CONNECTION BETWEEN ELECTRIC DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/076955
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device which includes at least one insulating body (2, 3, 4) which includes a first connection element (6) configured for direct connection to a first connection means (8) of a first electric device (9), a second connection element (6') configured for direct connection to a second connection means (11) of a second electric device (10), at least one element (5) for protecting against fault currents housed inside said at least one insulating body (2, 3, 4) and conducting terminals (15,15') for the electric connection between conducting ends (13, 14) of the protective element (5) and the connection means (8, 11, 12). The insulating body (2, 3, 4) includes on the inside at least one semiconductor means (22, 23) connected to the electric potential of the protective element (5).

Inventors:
SABAS FERNANDEZ JOSE LUIS (ES)
CORMENZANA LOPEZ JAVIER (ES)
RUBIO CHUAN MIGUEL (ES)
Application Number:
PCT/ES2009/070610
Publication Date:
June 30, 2011
Filing Date:
December 21, 2009
Export Citation:
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Assignee:
PREFABRICADOS UNIBLOK S L U (ES)
SABAS FERNANDEZ JOSE LUIS (ES)
CORMENZANA LOPEZ JAVIER (ES)
RUBIO CHUAN MIGUEL (ES)
International Classes:
H02B13/00; H01H85/042
Domestic Patent References:
WO2004012312A12004-02-05
WO2003032458A12003-04-17
WO2002075757A12002-09-26
WO2005038846A12005-04-28
Foreign References:
US4060785A1977-11-29
US3513425A1970-05-19
US5903209A1999-05-11
US3559141A1971-01-26
EP0110008A21984-06-13
US20080129441A12008-06-05
FR2782418B12000-09-15
ES2228264B22006-04-16
FR2881001B12007-07-13
FR2826194B12003-09-26
FR2905532A12008-03-07
DE9202127U11992-05-07
ES2287081T32007-12-16
US3513425A1970-05-19
EP1326313A12003-07-09
ES2155037B12001-12-01
EP1339145A12003-08-27
ES2210984T32004-07-01
KR100793851B12008-01-22
US3946351A1976-03-23
Attorney, Agent or Firm:
CARPINTERO LÓPEZ, Mario (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 a Dispositivo de conexión eléctrica en alta tensión entre un primer equipo eléctrico (9) de alta tensión y un segundo equipo eléctrico (10) de alta tensión, comprendiendo dicho dispositivo de conexión (1 ) al menos un cuerpo aislante (2, 3, 4) que comprende:

- un primer elemento de conexión (6) configurado para la conexión directa a unos primeros medios de unión (8) del primer equipo eléctrico (9),

- un segundo elemento de conexión (6') configurado para la conexión directa a unos segundos medios de unión (1 1 ) del segundo equipo eléctrico (10)

- al menos un elemento de protección (5) frente a corrientes de falta alojado en el interior del citado al menos un cuerpo aislante (2, 3, 4) y

- terminales conductores (15,15') para la conexión eléctrica entre unos extremos conductores (13, 14) del elemento de protección (5) y los medios de unión (8, 1 1 , 12)

caracterizado porque el citado cuerpo aislante (2, 3, 4) comprende interiormente al menos un medio semiconductor interior (22, 23) conectado al potencial eléctrico del elemento de protección (5).

2a Dispositivo de conexión según reivindicación 14a, caracterizado porque dicho al menos un medio semiconductor interior (22) está conectado eléctricamente con un primer extremo conductor (13) del elemento de protección (5).

3a Dispositivo de conexión según reivindicación 2a, caracterizado porque el citado al menos un medio semiconductor interior (23) está en contacto eléctrico con al menos un terminal conductor (15,15').

4a Dispositivo de conexión según reivindicación 2a, caracterizado porque el medio semiconductor interior (22) se extiende parcialmente a lo largo del elemento de protección (5) sin contacto con un segundo extremo conductor (14) del elemento de protección (5).

5a Dispositivo de conexión según reivindicación 1 a, caracterizado porque el al menos un cuerpo aislante (2, 3, 4), al menos parcialmente, está recubierto exteriormente de un medio semiconductor exterior (24) puesto a tierra.

6a Dispositivo de conexión según reivindicación 1 a, caracterizado porque comprende al menos un elemento de conexión adicional (6") que permite la instalación de medios de medida, control y protección a través de terceros medios de unión (12) que se encuentran conectados eléctricamente a un terminal conductor (15, 15').

7a Dispositivo de conexión según reivindicación 6a, caracterizado porque los terceros medios de unión (12) permiten instalar medios de medida, control y protección que comprenden al menos un sensor de tensión, al menos un transformador de tensión, medios de recepción/transmisión de señales vía PLC o medios de detección de descargas parciales.

8a Dispositivo de conexión según reivindicación 1 -, caracterizado porque los terminales conductores (15,15') comprenden al menos dos piezas conductoras (16, 17) que permiten la conexión eléctrica entre un extremo conductor (13, 14) y un medio de unión (8, 1 1 , 12).

9a Dispositivo de conexión según reivindicación 8a, caracterizado porque las piezas conductoras (16, 17) abrazan al menos un casquillo conductor (18) y al menos un extremo conductor (13, 14) del elemento de protección (5).

10a Dispositivo de conexión según reivindicación 9a, caracterizado porque el casquillo conductor (18) se encuentra en conexión eléctrica con un medio de unión (8, 1 1 , 12) a través de al menos una pieza metálica (19) a la que se une un medio de unión (8, 1 1 , 12).

1 1 a Dispositivo de conexión según reivindicación 10a, caracterizado porque los terminales conductores (15,15') comprenden al menos una pieza de sujeción (20) que se une a la pieza metálica (19), de forma que la unión de un medio de unión (8, 1 1 , 12) sobre la pieza metálica (19) y la unión de al menos una pieza de sujeción (20) sobre dicha pieza (19) aprietan la conexión eléctrica formada por un extremo conductor (13, 14), un casquillo conductor (18) y al menos dos piezas conductoras (16, 17).

12a Dispositivo de conexión según reivindicación 8a, caracterizado porque los terminales conductores (15,15') comprenden al menos un elemento elástico (21 ) que impide la separación de las piezas conductoras (16, 17).

13a Dispositivo de conexión según reivindicación 1 a, caracterizado porque el cuerpo aislante comprende un cuerpo central (3) que incorpora el elemento de protección (5) quedando al menos un extremo (13, 14) de dicho elemento (5) por el exterior del citado cuerpo central (3).

14a Dispositivo de conexión según reivindicación 13a, caracterizado porque el cuerpo aislante comprende dos elementos extremos (2,4) configurados para acoplarse en extremos del cuerpo central (3), envolviendo los extremos conductores (13, 14) del elemento de protección (5) y su respectivo terminal conductor (15, 15').

15a Dispositivo de conexión según reivindicación 1 a, caracterizado porque los medios de unión (8, 1 1 , 12) son pasatapas que se seleccionan entre tipo hembra, tipo macho y sus combinaciones o entre un tapón de cierre para garantizar el aislamiento.

16a Dispositivo de conexión según reivindicación 1 a, caracterizado porque el citado al menos un cuerpo aislante (2, 3, 4) puede disponer de al menos un elemento radiador de calor que permite mejorar la intensidad nominal del elemento de protección (5).

17a Dispositivo de conexión según reivindicación 1 a, caracterizado porque comprende al menos un sello termográfico que cambia de color al alcanzar el elemento deseado una temperatura fijada.

Description:
DISPOSITIVO DE CONEXIÓN ELECTRICA DE ALTA TENSION ENTRE

EQUIPOS ELECTRICOS

DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su campo de aplicación en redes de distribución de energía eléctrica y más concretamente en dispositivos para conexión eléctrica en alta tensión entre un primer equipo eléctrico, por ejemplo celdas de alta tensión, y un segundo equipo eléctrico, por ejemplo un transformador, sin necesidad de utilizar puentes de cables externos, comprendiendo dichos dispositivos un cuerpo aislante que aloja un elemento de protección frente a elevadas corrientes de falta.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los centros de transformación eléctrica están básicamente constituidos por tres elementos o partes fundamentales o unidades funcionales, aunque funcionalmente independientes entre sí, una de cuyas partes la determinan las celdas de alta tensión, mientras que una segunda parte la constituye un transformador, estando la tercera parte formada por un cuadro de baja tensión, de manera que esas partes son independientes y se encuentran conectadas eléctricamente.

Según una configuración habitual las celdas de alta tensión comprenden una acometida y una salida, formando un bucle, así como una tercera posición de protección que alimenta al transformador. La alimentación del centro de transformación se realiza a través de la acometida de alta tensión de la primera celda de línea, la cual está conectada, a través de la salida del bucle, con la segunda celda de línea, lo que permite aislar un edificio o una instalación sin que por ello se corte la alimentación eléctrica al resto de instalaciones. De esa segunda celda de línea la energía eléctrica es conducida hasta el siguiente centro de transformación, que lógicamente alimentará a otra instalación.

A través de la tercera posición o celda se alimenta el transformador, realizando la conexión eléctrica entre ambos elementos mediante cables. La tercera posición, denominada como celda de protección, incorpora la protección del transformador, habitualmente mediante fusibles o incluso mediante interruptor automático. Habitualmente, estos fusibles se instalan en el interior de la celda de alta tensión, pero también existen soluciones en donde son integrados en la propia cuba del transformador, sumergidos en el propio aceite del transformador, o en el interior de un cubículo independiente a la celda de alta tensión y al transformador, tal y como se define por ejemplo en la Patente FR2782418B1 .

La función de dichos fusibles es la de evitar que fallos eléctricos que puedan producirse aguas abajo, es decir en la red de distribución de baja tensión, en el cuadro de baja tensión, en la interconexión de alta tensión entre la celda y el transformador, o en el transformador no repercutan en la subestación, limitando así el alcance del incidente.

El conjunto determinado por las celdas de alta tensión, el transformador y el cuadro de baja tensión suelen disponerse en una habitación cerrada que en la mayor parte de los casos corresponde a un sótano o lonja del edificio que se quiere dar suministro, o bien en una caseta exterior y próxima al edificio, debiendo ofrecer unas condiciones suficientes de seguridad y ergonomía para los operarios, que se materializan en accesos adecuados o espacios hábiles para la maniobra e instalación de los equipos.

El principal requisito, en cuanto al espacio es la necesidad de disponer de un frente libre de aproximadamente un metro de ancho tanto en la aparamenta de alta tensión, como en la de baja tensión, así como un pasillo de acceso y distancias de seguridad a elementos que están en tensión y pueden ser accesibles por operarios o terceras personas. Esto hace que en la práctica se requiera una gran cantidad de espacio para la ubicación de todos los componentes del centro, lo que supone un gran coste para la empresa de suministro eléctrico. Es por ello que, en la actualidad, hay un gran interés en equipos compactos que ocupen cada vez espacios más reducidos.

Por otro lado, la conexión eléctrica entre las celdas de alta tensión y el transformador, habitualmente se realiza mediante cableado externo que queda muy expuesto pudiendo dar lugar a accidentes y averías no deseadas. Además, este cableado debe realizarse "in situ", lo que requiere de operarios especializados para realizar correctamente las distintas conexiones.

En concreto, las conexiones entre las celdas de alta tensión y el transformador se realizan mediante cables con terminales en sus extremos, confeccionándose los terminales normalmente a pie de obra, por lo que no se les somete a los ensayos pertinentes para comprobar la calidad de la unión.

Ejemplos de soluciones de este tipo se pueden observar en las Patentes y Modelos de Utilidad ES2228264B2, FR2881001 B1 , FR2826194B1 , FR2905532A1 , DE9202127U1 , ES2287081 T3, US3513425, etc.

Como una medida frente a los problemas planteados anteriormente, existen soluciones en donde las conexiones eléctricas por cable han sido sustituidas por conexiones directas, es decir, sin puentes de cables exteriores ni terminales, realizándose estas conexiones en fábrica, por lo que se evita que queden expuestas al exterior, solucionándose los problemas debidos a la existencia del cableado. Además, estas conexiones no son fijas sino de tipo enchufable, lo que permite la conexión y desconexión de las distintas unidades cuando sea necesario, manteniendo cada unidad independiente su capacidad funcional y su evolución tecnológica. Además, mediante la conexión directa se reduce la problemática que supone el espacio necesario para las instalaciones, ya que el conjunto de equipos que se obtiene es más compacto.

En este sentido, se pueden citar algunos documentos de Patente que definen soluciones con conexiones directas, como por ejemplo, EP1326313A1 , WO2004012312A1 , WO03032458A1 , WO02075757A1 y ES2155037B1 .

En estos documentos de Patente la conexión eléctrica directa entre las celdas de alta tensión y el transformador se lleva a cabo mediante un sistema de acoplamiento, como por ejemplo el descrito en la Patente EP1339145A1 , el cual trata sobre un elemento conector independiente que se aloja por enchufe, como pieza intermedia, en sendos medios de unión (cazoletas) previstos al efecto en cada uno de los equipos eléctricos a unir. Se conocen dispositivos que permiten realizar una conexión eléctrica directa entre equipos, y además tratan sobre dispositivos que incorporan en su interior un elemento de protección, como por ejemplo un fusible. En este sentido, se evitan problemas referentes al cableado y al espacio, proporcionando en lo referente al espacio una mayor compactibilidad debido a que además de tratarse de una conexión directa, se incorpora la función de protección por fusible en la misma conexión eléctrica directa de alta tensión.

Por ejemplo, los documentos de Patente ES2210984T3, KR100793851 B1 , US3946351 y WO2005038846A1 definen este tipo de dispositivos, en donde el elemento de protección (fusible) se encuentra encapsulado en el interior de un cuerpo aislante, siendo este cuerpo aislante el conector independiente que se aloja por enchufe, como pieza intermedia, en sendos medios de unión (cazoletas) previstos al efecto en cada uno de los equipos eléctricos a unir.

Las soluciones definidas en los documentos de Patente WO2005038846A1 , US3946351 y KR100793851 B1 suponen el inconveniente de que el cuerpo aislante que encapsula al fusible no es válido para cualquier longitud de fusible, solamente permite el alojamiento de fusibles de una determinada longitud. Por tanto, a la hora de realizar una sustitución de fusible es necesario realizar también la sustitución del cuerpo aislante para el nuevo fusible, lo cual supone un incremento en los costes de mantenimiento de las instalaciones.

Frente a este problema citado en el párrafo anterior, se conocen soluciones tales como la de la Patente ES2210984T3, en el cual se describe un fusible encapsulado en un cuerpo aislante que esta configurado en tres piezas, una carcasa de fusible central y dos carcasas extremas. En este sentido, a la hora de realizar la sustitución del fusible, en caso de tratarse de un nuevo fusible de diferente longitud, en concreto de un fusible más corto, para adaptar dicho nuevo fusible a la longitud de la carcasa central se incluye dentro de dicha carcasa una pieza de alargamiento para el fusible, siendo aprovechables las tres carcasas aislantes.

En primer lugar, este sistema de adaptación solamente sirve para nuevos fusibles de longitud más corta, mientras que para nuevos fusibles más largos es necesaria la sustitución de la carcasa central. Y en segundo lugar, este sistema de adaptación implica el empleo de nuevos elementos y acoplos que pueden repercutir en problemas tales como mayores caídas de tensión en la interconexión, mayor probabilidad de puntos calientes debido a un mal apriete de la conexión, problemas de calentamientos debido a posibles cámaras de aire o intersticios entre la conexión y la carcasa central, etc. Asimismo, supone el desarrollo de los fusibles específicamente para esta solución.

Un problema conocido que aparece en este tipo de dispositivos, en donde se encuentra encapsulado un fusible, es el relativo al efecto corona. El efecto corona consiste en que las altas tensiones del sistema presentes en el fusible están separadas de la referencia de tierra por un material de aislamiento relativamente fino, y bajo estas condiciones existe una tendencia a que el fusible se encuentre sometido a un estrés eléctrico que puede provocar la ruptura de los dieléctricos, generando descargas tipo corona o arco eléctrico entre los elementos conductores del fusible y la envolvente puesta a tierra. Esto provoca la formación de óxidos nitrosos que atacan a los componentes metálicos del fusible. Después de que el fusible haya sido sometido a tal acción durante un largo periodo de tiempo, puede llegar a ser severamente corrosivo y puede ser seriamente perjudicado el funcionamiento adecuado del fusible. Este efecto corona puede ocurrir también debido a un aislamiento dañado (de cerámica u otro material) o contaminado, puede ocurrir en los extremos vivos de ensambles de aislantes y manguitos aislantes, en definitiva, en cualquier punto del dispositivo eléctrico donde el campo eléctrico exceda de un valor determinado, produciendo dicho efecto corona el deterioro de los materiales y la producción de compuestos contaminantes.

Para evitar o atenuar el efecto corona, los dispositivos de conexión directa que comprenden un fusible encapsulado, tales como los dispositivos definidos en los documentos de Patente ES2210984T3, US3946351 y WO2005038846A1 , comprenden un medio conductor alrededor del fusible, el cual se encuentra al mismo potencial que el fusible, de forma que el campo eléctrico se encuentra uniformemente distribuido entre dicho medio conductor y la parte exterior del cuerpo aislante del dispositivo que se encuentra recubierto por otro medio conductor puesto a tierra. En este sentido, en el caso de WO2005038846A1 el medio conductor que rodea al fusible trata sobre una pantalla metálica, como por ejemplo de aluminio, estando uno de sus extremos unido a presión a un extremo conductor del fusible y el otro extremo sin conectar, siendo después inyectado el material aislante sobre el conjunto formado por ambos elementos. En el proceso de inyección del material aislante la pantalla metálica y el fusible son sometidos a presiones y temperaturas elevadas, por ejemplo, en cuanto a temperatura se puede llegar hasta los 180 5 C, lo cual supone el riesgo de que las propiedades del fusible puedan ser perjudicadas y por tanto, puede ser seriamente perjudicado el funcionamiento adecuado del fusible.

En cuanto a la Patente US3946351 , dado que la carcasa aislante que encapsula al fusible esta configurada en dos piezas, cada una de estas piezas comprende embebida su propia pantalla, encontrándose estas pantallas unidas cada una de ellas al correspondiente extremo conductor del fusible. A su vez, entre ambas piezas de la carcasa aislante se dispone de una junta, preferiblemente de silicona, para evitar la entrada de humedad y evitar también la creación de cualquier camino conductor entre los terminales conductores de cada una de las piezas que forman la carcasa aislante. La solución de esta Patente estadounidense, supone el inconveniente anteriormente citado relativo al del reemplazo del fusible por un fusible de mayor longitud.

La Patente ES2210984T3 trata sobre una solución de un dispositivo para conexión directa que encapsula un fusible. El fusible se encuentra encapsulado en la carcasa de fusible central, de forma que para evitar problemas de efecto corona, el propio fusible comprende por la superficie exterior, y concretamente sobre su cuerpo central, un material eléctricamente conductor como puede ser por ejemplo una pintura adecuada que puede ser cepillada o pulverizada directamente a dicha superficie exterior del fusible. Alternativamente, cualquier material conductor moldeado adecuado puede colocarse alrededor de la superficie exterior del fusible. Esta solución frente al efecto corona, supone el inconveniente de que al disponer del material conductor directamente sobre la superficie del fusible, en el caso de quedar por ejemplo algún intersticio o burbuja de aire entre dicha superficie en tensión y la carcasa de fusible central, el campo eléctrico se concentraría en dicha burbuja o intersticio y por tanto, se podrían originar descargas parciales que degradarían la carcasa de fusible central.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la invención un dispositivo de conexión eléctrica en alta tensión entre un primer equipo eléctrico de alta tensión y un segundo equipo eléctrico de alta tensión. La conexión se realiza de forma directa sin necesidad de utilizar puentes de cables externos.

El dispositivo de conexión comprende al menos un cuerpo aislante que comprende:

- un primer elemento de conexión configurado para la conexión directa a unos primeros medios de unión del primer equipo eléctrico,

- un segundo elemento de conexión configurado para la conexión directa a unos segundos medios de unión del segundo equipo eléctrico,

- al menos un elemento de protección frente a corrientes de falta (por ejemplo un fusible) alojado en el interior del citado al menos un cuerpo aislante y

- terminales conductores para la conexión eléctrica entre unos extremos conductores del elemento de protección y los medios de unión.

De acuerdo con la invención el citado cuerpo aislante comprende interiormente al menos un medio semiconductor interior conectado al potencial eléctrico del elemento de protección. Este medio semiconductor interior garantiza el control del campo eléctrico, pudiendo consistir por ejemplo en una pintura o capa semiconductora.

El citado al menos un medio semiconductor interior puede estar conectado eléctricamente con un primer extremo conductor del elemento de protección y puede estar en contacto eléctrico con al menos uno de los terminales conductores del cuerpo aislante.

El medio semiconductor interior puede extenderse parcialmente a lo largo del elemento de protección sin contacto con un segundo extremo conductor del elemento de protección. El al menos un cuerpo aislante puede estar recubierto exteriormente, al menos parcialmente, de un medio semiconductor exterior puesto a tierra, como por ejemplo una pintura o capa semiconductora, de forma que el campo eléctrico se encuentra uniformemente distribuido entre el medio semiconductor interior y la parte exterior del cuerpo aislante que se encuentra recubierta por el medio semiconductor exterior puesto a tierra, evitando así el efecto corona y las posibles descargas parciales que pudieran aparecer por ejemplo debido a algún intersticio o burbuja de aire entre el elemento de protección y el cuerpo aislante.

El primer equipo eléctrico puede ser por ejemplo una celda de alta tensión y el segundo equipo eléctrico un transformador. En este caso la conexión eléctrica de alta tensión se realiza directamente sobre la tapa superior del transformador, pudiendo ser este transformador un transformador convencional, es decir, que comprende aletas de refrigeración en sus cuatro paredes laterales y una tapa superior configurada para permitir una conexión eléctrica de alta tensión entre el transformador y las celdas de alta tensión y una conexión eléctrica de baja tensión con el cuadro de baja tensión.

Las celdas de alta tensión y el transformador en su tapa superior comprenden los citados primeros y segundos medios de unión, siendo el cuerpo aislante el conector independiente que comprende un primer y segundo elemento de conexión y que puede instalarse por enchufe o por atornillamiento, como pieza intermedia, entre dichos primer y segundos medios de unión previstos al efecto en la celda y transformador a unir. De acuerdo con la invención los medios de unión de las celdas de alta tensión comprenden un pasatapas de celda por cada fase y la tapa superior del transformador comprende un pasatapas de transformador por cada fase. Estos pasatapas pueden ser pasatapas tipo hembra, tipo macho o sus combinaciones. Por otro lado, el primer y segundo elemento de conexión del citado al menos un cuerpo aislante puede comprender un pasatapas tipo hembra, tipo macho o sus combinaciones, o un tapón de cierre para garantizar el aislamiento. En definitiva, la conexión eléctrica de alta tensión es una conexión directa sin cables externos, realizándose esta conexión en fábrica, por lo que se evita que quede expuesta al exterior, solucionándose los problemas debidos a la existencia del cableado. Además, estas conexiones pueden ser de tipo enchufable, lo que permite la conexión y desconexión de las distintas unidades cuando sea necesario, manteniendo cada unidad independiente su capacidad funcional y permitiendo su evolución tecnológica. Debido a su emplazamiento, la citada conexión eléctrica de alta tensión queda totalmente inaccesible, evitando así cualquier incidente por contacto.

El centro de transformación conseguido en base a la conjunción de las celdas de alta tensión, el transformador y el cuadro de baja tensión, ocupará un mínimo espacio, reduciéndose así las necesidades de espacio para la instalación, quedando únicamente visto el cableado de acometida y salida del bucle de alta tensión y la salida en baja tensión hacia el edificio o instalación a alimentar.

En una realización de la invención el cuerpo aislante comprende al menos un elemento de conexión adicional que permite la instalación de medios de medida, control y protección a través de terceros medios de unión que se encuentran conectados eléctricamente a un terminal conductor del cuerpo aislante. Los terceros medios de unión permiten instalar medios de medida, control y protección que comprenden al menos un sensor de tensión, al menos un transformador de tensión, medios de recepción/transmisión de señales vía PLC o medios de detección de descargas parciales.

Se ha contemplado la posibilidad de que el cuerpo aislante pueda comprender un cuerpo central, el cual incorpora en su interior el elemento de protección, quedando al menos un extremo conductor de dicho elemento de protección por el exterior del citado cuerpo central. Asimismo, el cuerpo aislante comprende dos elementos extremos configurados para acoplarse en extremos del cuerpo central, envolviendo respectivamente los dos extremos conductores del elemento de protección y sus respectivos terminales conductores.

De esta forma, a la hora de realizar la sustitución del elemento de protección, en caso de tratarse de un nuevo elemento de protección de diferente longitud, solamente se debe sustituir el cuerpo central, siendo aprovechables los dos elementos extremos y los terminales conductores que permiten la conexión eléctrica entre los primeros y segundos medios de unión y el elemento de protección, evitando el empleo de sistemas de adaptación que implican el empleo de nuevos elementos y acoplos que pueden repercutir en problemas tales como mayores caídas de tensión en la conexión, mayor probabilidad de puntos calientes debido a un mal apriete de la conexión, problemas de calentamientos debido a posibles cámaras de aire o intersticios entre la conexión y el cuerpo central, etc. Por lo tanto, el dispositivo de conexión objeto de la invención permite utilizar elementos de protección fabricados con elementos estándares de mercado, según norma IEC 60282-1 . Se utilizan por tanto elementos de protección normalizados.

Los terminales conductores pueden comprender al menos dos piezas conductoras que permiten la conexión eléctrica entre un extremo conductor del elemento de protección y un medio de unión de un equipo eléctrico (el primer o el segundo medio de unión). Las piezas conductoras (configuradas por ejemplo como dos semicilindros) abrazan un casquillo conductor y al menos un extremo conductor del elemento de protección. A su vez, el casquillo conductor se encuentra conectado eléctricamente con uno de los medios de unión (primer o segundo medio de unión) a través de al menos una pieza metálica, como por ejemplo un espárrago, pudiéndose encontrar el medio de unión roscado a dicha, al menos una, pieza metálica.

La conexión eléctrica formada por un extremo conductor del elemento de protección, el casquillo conductor y al menos dos piezas conductoras se encuentra apretada mediante la unión a al menos una pieza metálica de al menos un medio de unión y al menos una pieza de sujeción, como por ejemplo una tuerca. Esta conexión eléctrica ejecutada por medio de un terminal conductor, puede ser asegurada a través de al menos un elemento elástico que rodea las citadas al menos dos piezas conductoras.

La integración en al menos un cuerpo aislante del elemento de protección así como del resto de elementos que forman el dispositivo de conexión, se lleva a cabo en frío, es decir, no se lleva a cabo la inyección del material aislante sobre dichos elementos, evitando así presiones y temperaturas elevadas que aparecen durante el proceso de inyección, que suponen el riesgo de que las propiedades del fusible puedan ser perjudicadas. De esta manera, se garantiza el funcionamiento adecuado del fusible. Asimismo, cabe la posibilidad de que el cuerpo aislante pueda disponer de al menos un elemento radiador de calor que permita mejorar la intensidad nominal del elemento de protección. El dispositivo de conexión puede comprender a su vez al menos un sello termográfico que cambia de color al alcanzar el elemento deseado una temperatura fijada.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en el que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1 .- Muestra una vista en sección de un cuerpo aislante (2, 3, 4) del dispositivo de conexión (1 ) objeto de la invención, en donde se observa el elemento de protección (5) encapsulado en el interior de un cuerpo central (3) y dos elementos extremos (2, 4) para conectar eléctricamente el elemento de protección (5) y medios de unión (8, 1 1 , 12).

Figura 2.- Muestra un detalle de una vista en sección de una parte del dispositivo de conexión (1 ), en donde se observa un terminal conductor (15) encapsulado en el interior del elemento extremo (2), permitiendo la conexión eléctrica entre el extremo conductor (13) del elemento de protección (5) y un medio de unión (8).

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, el dispositivo de conexión (1 ) permite realizar una conexión eléctrica de alta tensión (7) directa entre un primer equipo eléctrico (9), por ejemplo una celda de alta tensión, y un segundo equipo eléctrico (10), por ejemplo un transformador, sin necesidad de utilizar puentes de cables externos.

Tal y como se muestra en la figura 1 , el dispositivo de conexión (1 ) comprende al menos un cuerpo aislante (2, 3, 4) que comprende un cuerpo central (3) que aloja un elemento de protección (5), un primer elemento de conexión (6) que forma parte de un elemento extremo (2) acoplado al cuerpo central (3) y un segundo elemento de conexión (6') que forma parte de un elemento extremo (4) acoplado al cuerpo central (3). Mediante dichos elementos de conexión (6, 6') se permite realizar una conexión eléctrica de alta tensión (7) directa, sin cables, entre medios de unión (8) que comprende el primer equipo eléctrico (9) y medios de unión (1 1 ) del segundo equipo eléctrico (10). Asimismo, el cuerpo aislante (2, 3, 4) comprende al menos un elemento de conexión adicional (6") que permite la instalación de medios de medida, control y protección a través de terceros medios de unión (12), pudiendo consistir dichos terceros medios de unión (12) en pasatapas tipo hembra, tipo macho o sus combinaciones, o en un tapón. En caso de no instalar al menos un medio de medida, control y protección, dicho tapón consiste en un tapón de cierre para garantizar el aislamiento.

De acuerdo con la invención los medios de unión (8) que comprende el primer equipo eléctrico (9) y los medios de unión (1 1 ) del segundo equipo eléctrico (10) comprenden un pasatapas por cada fase. Estos pasatapas pueden ser pasatapas tipo hembra, tipo macho o sus combinaciones.

El dispositivo de conexión (1 ) comprende encapsulado en su interior al menos un elemento de protección (5) frente a elevadas corrientes de falta, como puede ser por ejemplo un fusible, tal y como se muestra en las figuras 1 y 2. Concretamente, el fusible (5) se encuentra encapsulado en el interior del cuerpo central (3), quedando al menos un extremo conductor (13, 14) de dicho fusible (5) por el exterior del citado cuerpo (3).

Asimismo, el dispositivo de conexión (1 ) comprende dos elementos extremos (2, 4) dispuestos uno en cada extremo del cuerpo central (3), de forma que los extremos conductores (13, 14) del fusible (5) quedan envueltos y protegidos por dichos elementos extremos (2, 4), así como su respectiva conexión eléctrica con al menos un terminal conductor (15, 15') que permite la conexión eléctrica entre el medio de unión (8, 1 1 , 12) y el fusible (5). Tal y como se muestra en la figura 2, el terminal conductor (15) comprende al menos dos piezas conductoras (16, 17), pudiendo estar configuradas como al menos dos semicilindros, entre las cuales se dispone al menos un casquillo conductor (18) y al menos un extremo conductor (13, 14) del fusible (5). A su vez, el casquillo conductor (18) se encuentra conectado eléctricamente con un medio de unión (8, 1 1 , 12) a través de al menos una pieza metálica (19), como por ejemplo un espárrago, pudiéndose encontrar el medio de unión (8, 1 1 , 12) roscado a dicha, al menos una, pieza metálica (19). La conexión eléctrica formada por al menos un extremo conductor (13, 14) del fusible (5), al menos un casquillo conductor (18) y al menos dos piezas conductoras (16, 17) se encuentra apretada mediante la unión a al menos una pieza metálica (19) del medio de unión (8, 1 1 , 12) y al menos una pieza de sujeción (20), como por ejemplo una tuerca. Esta conexión eléctrica ejecutada por medio de un terminal conductor (15, 15'), puede ser asegurada a través de al menos un elemento elástico (21 ) que rodea a las dos piezas conductoras (16, 17).

Tal y como se observa en las figuras 1 y 2, el cuerpo aislante (2, 3, 4) comprende al menos parcialmente por su interior una capa semiconductora interior (22, 23) que garantiza el control del campo eléctrico, encontrándose dicha capa semiconductora interior (22) en contacto con un solo extremo conductor (13) o (14) del fusible (5) y extendido al menos parcialmente a lo largo de dicho fusible (5) en el caso del cuerpo aislante central (3). En el caso de los elementos extremos (2, 4), la capa semiconductora interior (23) se encuentra en contacto o al mismo potencial que el terminal conductor (15, 15') que permite la conexión eléctrica entre un medio de unión (8, 1 1 , 12) y el fusible (5). Asimismo, el cuerpo aislante (2, 3, 4) tiene su superficie exterior recubierta por una capa semiconductora exterior (24) puesta a tierra, de forma que el campo eléctrico se encuentra uniformemente distribuido entre dicha capa semiconductora interior (22, 23) y la parte exterior de al menos un cuerpo aislante (2, 3, 4) del dispositivo (1 ) que se encuentra recubierto por la capa semiconductora exterior (24) puesta a tierra.

Las referencias numéricas utilizadas en este texto representan los siguientes elementos: 1 . - Dispositivo de conexión

2. - Elemento extremo

3. - Cuerpo central

4. - Elemento extremo

5. - Elemento de protección

6. - Primer elemento de conexión

6'.- Segundo elemento de conexión

6".- Elemento de conexión adicional

7. - Conexión eléctrica de alta tensión

8. - Medios de unión del equipo eléctrico (9)

9. - Primer equipo eléctrico

10. - Segundo equipo eléctrico

1 1 . - Medios de unión del equipo eléctrico (10)

12. - Terceros medios de unión para la instalación de medios de medida, control y protección

13. 14.- Extremos conductores del elemento de protección (5)

15, 15'.- Terminal conductor

16, 17.- Piezas conductoras

18. - Casquillo conductor

19. - Pieza metálica (espárrago)

20. - Pieza de sujeción (tuerca)

21 . - Elemento elástico

22. - Capa semiconductora interior al cuerpo aislante central (3)

23. - Capa semiconductora interior a los elementos extremos (2, 4)

24. - Capa semiconductora exterior a los cuerpos aislantes (2, 3, 4)

En este texto, la palabra "comprende" y sus variantes (como "comprendiendo", etc.) no deben interpretarse de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo descrito incluya otros elementos, pasos, etc.

Por otra parte, la invención no está limitada a las realizaciones concretas que se han descrito sino abarca también, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones.