INTERRUPTOR

DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito, de aplicación en redes de distribución de energía eléctrica, que comprende un circuito principal de circulación de corriente eléctrica y un circuito secundario de circulación de corriente eléctrica en derivación. El circuito principal comprende un interruptor - seccionador con un contacto fijo y un contacto móvil, mientras que el circuito secundario comprende un interruptor de vacío que es accionado por el contacto móvil del interruptor - seccionador.

El interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito de la invención puede adoptar al menos tres posiciones de maniobra, conexión - corte - seccionamiento, así como una cuarta de puesta a tierra, comprendiendo en este último caso un contacto de puesta a tierra, disponiendo así de manera compacta un interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito capaz de ejecutar hasta cuatro posiciones de maniobra (conexión, corte, seccionamiento y puesta a tierra).

Es también objeto de la invención un equipo eléctrico, como por ejemplo una celda, que incorpora dicho interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito en una envolvente aislada en un medio dieléctrico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, la aparamenta eléctrica empleada en redes de distribución de energía eléctrica se instala en unas envolventes habitualmente metálicas, denominadas celdas. Dicha aparamenta comprende unos medios de maniobra que desempeñan las funciones de corte - seccionamiento - puesta a tierra de la instalación. Por una parte, se emplean medios de maniobra tales como seccionadores que comprenden dos contactos que pueden unirse para dejar pasar la corriente o dejar una separación física que determina la norma de seguridad o el fabricante para impedir el paso de la corriente, y que además comprenden un tercer contacto para la puesta a tierra del circuito eléctrico. Pero dichos seccionadores a veces no son capaces de desempeñar las funciones del interruptor, es decir, cortar la corriente cuando el circuito está en carga o en caso de falta por sobreintensidad, si no han sido diseñados para ello o no tienen el medio de extinción adecuado.

Se conoce la utilización de medios de maniobra basados en la tecnología de separación de contactos en gas SF6 con el fin de cortar la corriente (la corriente cuando el circuito está en carga o corriente de falta por sobreintensidad). Esta solución presenta numerosas ventajas en lo que se refiere a la compacidad de la aparamenta eléctrica, su coste y sus prestaciones, debido principalmente a las excepcionales propiedades del gas SF6, como la rigidez dieléctrica, conductividad térmica, estabilidad química, etc. Sin embargo, el gas SF6 presenta el inconveniente de formar parte de los gases de gran impacto ambiental debido a su alto potencial de efecto invernadero (GWP = 22800).

Por otra parte, se conocen medios de maniobra constituidos por interruptores de vacío, que consisten en una botella en cuyo interior está alojada una pareja de contactos eléctricos, uno fijo y otro móvil que se desplaza por el accionamiento de un mecanismo de maniobra, para desempeñar las funciones de corte - conexión del circuito eléctrico correspondiente. Pero estos interruptores de vacío no se utilizan para las funciones de corte de la corriente cuando el circuito está en carga debido a su elevado coste.

En este sentido, se conocen soluciones en los que se coloca un interruptor de vacío en un circuito secundario o de derivación de forma que se garantiza el corte de la corriente eléctrica y al mismo tiempo se reduce el coste de esta tecnología debido a que el interruptor de vacío empleado puede ser de menores prestaciones al tener que soportar la corriente eléctrica durante un menor tiempo. Este circuito secundario se encuentra inactivo en régimen permanente y únicamente es recorrido por la corriente eléctrica cuando el interruptor - seccionador dispuesto en un circuito principal ha comenzado su secuencia de apertura, mediante una transferencia progresiva de la corriente eléctrica desde el circuito principal al circuito secundario. Al estar por lo general el interruptor de vacío en reposo no tiene que estar dimensionado en base a las prestaciones eléctricas y dieléctricas restrictivas del régimen permanente, como puede ser el poder de cierre contra cortocircuito.

Existen ejemplos del estado de la técnica que tratan sobre este tipo de soluciones que comprenden un circuito principal dotado de un primer medio de maniobra, como por ejemplo un interruptor - seccionador, por donde en régimen permanente circula la corriente eléctrica y un circuito secundario dotado de un segundo medio de maniobra, como por ejemplo un interruptor de vacío, por donde circula la corriente eléctrica en derivación, es decir, en la secuencia de apertura del interruptor - seccionador el contacto móvil de este último elemento intercepta en el curso de su carrera de apertura con un extremo libre del circuito secundario y comienza a circular la corriente eléctrica por el circuito secundario a la vez que circula por el circuito principal. De esta forma, siguiendo con la secuencia de apertura, el interruptor - seccionador se separa del circuito principal sin que se produzca ningún arco eléctrico en el circuito. La continuación de la secuencia de apertura y por tanto la actuación del contacto móvil del interruptor - seccionador sobre el circuito secundario abre el interruptor de vacío, interrumpiendo la corriente eléctrica, extinguiendo el arco eléctrico y obteniendo así la posición de maniobra de corte. A continuación, el contacto móvil del interruptor - seccionador se separa del extremo libre del circuito secundario y permite que el interruptor de vacío cierre sus contactos, pero sin paso de la corriente eléctrica, puesto que el circuito secundario permanece abierto. En este momento se ha obtenido la posición de maniobra de seccionamiento. En caso de disponer de un contacto de puesta a tierra, el contacto móvil del interruptor - seccionador seguiría su secuencia de apertura y al interceptar dicho contacto móvil el contacto de puesta a tierra se obtendría la posición de puesta a tierra.

En este sentido se pueden citar algunos documentos del Estado de la Técnica que describen este tipo de soluciones, por ejemplo, ES2387862T3, ES2526220T3, ES2525080T3, DE102004006476B4 o W02006074975A1. En el documento ES2387862T3 el contacto móvil del seccionador del circuito principal, en su secuencia de apertura, intercepta / interactúa con un medio de accionamiento dispuesto en la rama del circuito secundario y que se encuentra asociado con el interruptor de vacío mediante una cadena cinemática o sistema de transmisión de movimiento para actuar sobre el contacto móvil de dicho interruptor de vacío y provocar su apertura. El medio de accionamiento está dispuesto en el extremo libre de la rama del circuito secundario, unido a esta mediante una zona articulada dotada de un tope que impide el movimiento del medio de accionamiento en el sentido de apertura del seccionador y de un resorte que permite el movimiento del medio de accionamiento en el sentido de cierre del seccionador, y que una vez liberado el medio de accionamiento del contacto móvil del seccionador dicho resorte hace volver a la posición de tope al medio de accionamiento en el cierre del seccionador. El medio de accionamiento comprende una primera cara revestida por un conductor dirigida hacia el seccionador y una segunda cara opuesta a la primera y revestida por un aislante. De esta forma, en la apertura del seccionador su contacto móvil toca el medio de accionamiento por su cara conductora y se permite la circulación de la corriente por la rama del circuito secundario a la vez que circula por la rama del circuito principal. Siguiendo con la secuencia de apertura, el seccionador se separa de la rama del circuito principal sin que se produzca ningún arco eléctrico en el circuito. La continuación de la secuencia de apertura y por tanto la actuación del contacto móvil del seccionador sobre la rama del circuito secundario abre el interruptor de vacío, interrumpiendo la corriente eléctrica y extinguiendo el arco eléctrico. En este documento ES2387862T3, se prevé que el interruptor de vacío vuelva a cerrar sus contactos justo después de la apertura del circuito, pero sin paso de la corriente eléctrica, puesto que la rama del circuito secundario permanece abierta. En la secuencia de cierre del seccionador su contacto móvil toca el medio de accionamiento por su cara revestida por un aislante y por tanto no debe de haber una circulación de corriente por la rama del circuito secundario, es decir, la rama del circuito secundario debe mantenerse abierta dado que el interruptor de vacío comprende sus contactos cerrados y dado que no está dimensionado en base a las prestaciones eléctricas y dieléctricas restrictivas del régimen permanente, como puede ser el poder de cierre contra cortocircuito, el interruptor de vacío no soporta el paso de una corriente de tal magnitud con sus contactos cerrados. Por tanto, debido a la separación de los contactos del interruptor de vacío se formaría un arco eléctrico entre los contactos separados, siendo éste un fenómeno indeseado que tiene que ser evitado dado que la formación del arco puede destruir los aislamientos y los contactos, así como producir un incremento brusco de temperatura y presión que pueden llegar a producir explosiones que provoquen daños materiales, la formación de gases tóxicos, incluso daños personales. En este sentido, en el caso del documento ES2387862T3, se tiene el inconveniente de que en la secuencia de cierre del seccionador la distancia de aislamiento eléctrico entre los componentes eléctricos (entre el contacto móvil del seccionador y la cara conductora del medio de accionamiento) puede que no sea suficiente y en consecuencia pueda existir una línea de fuga que establezca la circulación de la corriente por la rama del circuito secundario, originando así el fenómeno indeseado anteriormente mencionado referente a la formación del arco eléctrico entre los contactos del interruptor de vacío.

De forma similar, en la ES2526220T3 se dispone de un medio de accionamiento del contacto móvil del interruptor de vacío en la rama del circuito secundario, con la diferencia de que en esta solución el contacto móvil del interruptor de vacío queda bloqueada en su posición abierta hasta que el seccionador del circuito principal ejecuta la secuencia de cierre. Este bloqueo tiene por objeto la protección frente a un posible reenganche rápido del circuito secundario. Sin embargo, este bloqueo hace que el interruptor de vacío no se encuentre preparado para la próxima maniobra de corte y que toda la rama del circuito secundario o derivación no se encuentre al mismo potencial eléctrico mientras el seccionador se mantenga abierto.

Es objeto del documento ES2525080T3 simplificar la cadena cinemática para transmitir el movimiento del contacto móvil del seccionador al contacto móvil del interruptor de vacío. En la solución de este documento se reduce el número de elementos de la cadena cinemática (denominado como “mecanismo de control” en el documento), la cual comprende un balancín giratorio como medio de accionamiento del contacto móvil del interruptor de vacío, que conecta una varilla que está asociada con el contacto móvil del interruptor de vacío con el contacto móvil del circuito principal. De esta manera un balancín unitario y montado de manera flexible sustituye a un mecanismo de control compuesto por partes articuladas entre sí. Al igual que en los casos anteriores, el medio de accionamiento del contacto móvil del interruptor de vacío, en concreto el balancín, es parte de la rama del circuito secundario, siendo la conducción eléctrica a través de la rama del circuito secundario proporcionada por el mismo balancín o eventualmente por una orejeta conductora de conmutación, conectada eléctricamente al contacto móvil del interruptor de vacío y que se extiende hasta un extremo libre superpuesto aproximadamente en un extremo libre del balancín que intercepta al contacto móvil del circuito principal, friccionando este contacto móvil del circuito principal sobre el extremo libre de la orejeta de conmutación.

La DE102004006476B4 también define un medio de accionamiento del contacto móvil del interruptor de vacío que es parte de la rama del circuito secundario, comprendiendo en dicho circuito secundario la cadena cinemática completa para la transmisión del movimiento al contacto móvil del interruptor de vacío.

Por el contrario, en el documento W02006074975A1 el medio de accionamiento es parte del circuito principal, ya que en este caso el medio de accionamiento es un disco de leva que está conectado eléctrica y mecánicamente al contacto móvil del circuito principal. El medio de accionamiento está dispuesto en el extremo libre del contacto móvil del circuito principal, unido a este mediante una zona articulada dotada de un tope que impide el movimiento del medio de accionamiento en el sentido de apertura del seccionador (de la misma manera que en el caso de ES2387862T3) y de un resorte que lo devuelve a la posición de tope en el cierre del seccionador. En esta solución el contacto móvil del interruptor de vacío comprende en su extremo libre un elemento pasador conductor eléctrico que es interceptado por el disco de leva en la secuencia de apertura del circuito principal. Concretamente, el disco de leva comprende una ranura de guía en la que se inserta el elemento pasador que, según sigue el circuito principal su secuencia de apertura, es obligado a recorrer dicha ranura de guía, transmitiendo dicho movimiento al contacto móvil del interruptor de vacío. De esta forma, la corriente eléctrica circula en derivación a través del elemento pasador y el disco de leva. En la secuencia de cierre del circuito principal el disco de leva no interfiere con el elemento pasador, por lo que el interruptor de vacío no se ve sometido a ninguna acción y se mantiene con sus contactos cerrados. Esta solución, no obstante, presenta el inconveniente de que la ranura de guía del disco de leva tiene que tener un trazado que este sincronizado con el recorrido de desplazamiento del contacto móvil del circuito principal para que, según vaya desplazándose dicho contacto móvil del circuito principal, el elemento pasador se encuentre en el punto adecuado de la ranura de guía para convertir el desplazamiento angular del contacto móvil del circuito principal en desplazamiento lineal que el elemento pasador debe transmitir al contacto móvil del interruptor de vacío. Además, el interruptor de vacío está fijo, es decir, el interruptor de vacío no comprende movimiento alguno, por lo que la ranura de guía debe tener un trazado más preciso y con ello se refuerza el inconveniente relativo a la sincronización.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito objeto de la presente invención es de aplicación en las instalaciones de distribución de energía eléctrica como, por ejemplo, centros de transformación eléctrica, centros de distribución, subestaciones, etc., para la protección y maniobra de circuitos eléctricos, y resuelve todos y cada uno de los problemas mencionados anteriormente, de forma que el interruptor de la invención comprende una cadena cinemática o sistema de transmisión de movimiento simplificado para actuar sobre el contacto móvil del interruptor de vacío y provocar su apertura, evita el problema referente a un posible cebado de la corriente entre el contacto móvil del interruptor - seccionador y el circuito secundario en la secuencia de cierre del interruptor y permite que el interruptor de vacío cierre sus contactos una vez se ha obtenido la posición de maniobra de seccionamiento del interruptor de la invención, dejando así preparado el interruptor de vacío para la próxima maniobra de corte.

El interruptor de la invención comprende un circuito principal de circulación de la corriente eléctrica y un circuito secundario de circulación de la corriente eléctrica en derivación. El circuito principal comprende al menos un primer medio de maniobra, como por ejemplo un interruptor - seccionador dotado de un contacto fijo y un contacto móvil, mientras que el circuito secundario comprende al menos un segundo medio de maniobra, como por ejemplo un interruptor de vacío que comprende en su interior un contacto fijo y un contacto móvil.

El interruptor de la invención puede adoptar al menos tres posiciones de maniobra, conexión - corte - seccionamiento - puesta a tierra, de forma que el interruptor - seccionador puede comprender además un contacto de puesta a tierra. De esta manera, el interruptor de vacío dispuesto en el circuito secundario realiza la maniobra de corte y el interruptor - seccionador del circuito principal realiza las maniobras de conexión, seccionamiento y puesta a tierra, disponiendo así de manera compacta un interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito capaz de ejecutar hasta cuatro posiciones de maniobra.

En la secuencia de apertura del interruptor de la invención, el interruptor de vacío es accionado por el desplazamiento del contacto móvil del interruptor - seccionador a través de un mecanismo de control. El mecanismo de control comprende un medio basculante eléctricamente conductor, configurado como al menos una pieza de material conductor, es decir, esta pieza es conductora de la electricidad en toda su superficie externa, y se encuentra unido a al menos una palanca a través de al menos un primer elemento de articulación, como por ejemplo un resorte de retorno. Dicho medio basculante se encuentra montado en un primer extremo libre de la palanca y puede bascular alrededor del primer elemento de articulación en la secuencia de apertura y/o en la secuencia de cierre del interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito, es decir, tanto en la carrera de apertura del contacto móvil del interruptor - seccionador como en la carrera de cierre del contacto móvil del interruptor - seccionador, solo en la carrera de apertura del contacto móvil del interruptor - seccionador o solo en la carrera de cierre del contacto móvil del interruptor - seccionador.

En la secuencia de cierre del interruptor de la invención, el medio basculante no interfiere ni eléctrica ni mecánicamente con el interruptor de vacío, y por tanto tampoco con el circuito secundario. Es decir, durante la secuencia de cierre existe una separación física entre el medio basculante y el circuito secundario, no existiendo ninguna conexión eléctrica entre ambos, por lo que se evita el problema que suponen los documentos citados del estado de la técnica, el relativo a un posible cebado de la corriente entre el contacto móvil del interruptor - seccionador y el circuito secundario, lo cual haría que el interruptor de vacío no pudiera soportar con sus contactos cerrados y debido a la separación de los contactos del interruptor de vacío se formaría un arco eléctrico entre dichos contactos separados, pudiendo provocar un incremento brusco de temperatura y presión que pueden llegar a producir explosiones que provoquen daños materiales, la formación de gases tóxicos, incluso daños personales. En el interruptor de la invención se resuelve este problema relativo al cebado de la corriente, ya que el contacto móvil del interruptor- seccionador puede encontrarse al menos parcialmente aislado y debido a que el medio basculante puede girar en torno al primer elemento de articulación o un primer medio de tope puede girar en torno a un tercer elemento de articulación en un segundo sentido (B) contrario a un primer sentido (A) hasta que se libera del contacto móvil del interruptor - seccionador por deslizamiento, sin que ello surta ningún efecto eléctrico ni mecánico sobre el circuito secundario o sobre el interruptor de vacío.

El primer medio de tope del mecanismo de control puede ser de material conductor eléctrico en donde el medio basculante puede no encontrarse haciendo tope en su posición de reposo, de forma que el medio basculante no se encuentra en conexión eléctrica con el circuito principal ni con el circuito secundario, mientras que en la secuencia de apertura del interruptor de la invención el medio basculante bascula en torno al primer elemento de articulación en el primer sentido (A) debido al empuje del contacto móvil del interruptor - seccionador hasta que el medio basculante hace tope con el primer medio de tope, de forma que dicho medio basculante, el primer medio de tope y la palanca conectan eléctrica y mecánicamente el contacto móvil del interruptor de vacío con el contacto móvil del interruptor - seccionador, estando el primer medio de tope y el contacto móvil del interruptor de vacío conectados eléctricamente mediante al menos un medio conductor eléctrico. En este momento comienza a circular la corriente eléctrica por el circuito secundario a la vez que circula por el circuito principal. En la secuencia de cierre del interruptor de la invención el medio basculante bascula en torno al primer elemento de articulación en el segundo sentido (B), contrario al sentido (A), sin conectar ni eléctrica ni mecánicamente el contacto móvil del interruptor de vacío con el contacto móvil del interruptor - seccionador.

Tanto la palanca como el primer medio de tope pueden ser de material aislante o se encuentran aislados mediante otro material aislante, de forma que en este caso el medio basculante se encuentra unido eléctricamente con el contacto móvil del interruptor de vacío mediante al menos un medio conductor eléctrico. Por tanto, en la secuencia de apertura del interruptor de la invención en cuanto el contacto móvil del interruptor - seccionador intercepta el medio basculante comienza a circular la corriente eléctrica por el circuito secundario a la vez que circula por el circuito principal. En la secuencia de cierre del interruptor de la invención el primer medio de tope puede bascular en torno a un tercer elemento de articulación en el segundo sentido (B) contrario al sentido (A), sin conectar ni eléctrica ni mecánicamente el contacto móvil del interruptor de vacío con el contacto móvil del interruptor - seccionador. El primer medio de tope también puede comprender una protuberancia en donde el contacto móvil del interruptor - seccionador contacta en la secuencia de cierre del interruptor de la invención.

Por el contrario, el medio basculante en su posición de reposo puede estar haciendo tope contra el primer medio de tope que comprende el mecanismo de control y que puede estar montado sobre la palanca, estando dicho medio basculante en conexión eléctrica y mecánica con el circuito secundario. En este sentido, en la secuencia de apertura del interruptor - seccionador el contacto móvil de este intercepta en el curso de su carrera de apertura con el medio basculante, momento en que comienza a circular la corriente eléctrica por el circuito secundario a la vez que circula por el circuito principal, ya que el contacto móvil del interruptor de vacío y el contacto móvil del interruptor - seccionador quedan conectados eléctrica y mecánicamente a través del medio basculante y la palanca respectivamente. En este caso, el medio basculante se encuentra unido eléctricamente con el contacto móvil del interruptor de vacío mediante al menos un medio conductor eléctrico. En el caso en que el primer medio de tope sea conductor eléctrico, dicho primer medio de tope se encuentra unido eléctricamente con el contacto móvil del interruptor de vacío mediante un medio conductor eléctrico. En la secuencia de cierre del interruptor de la invención el medio basculante bascula en torno al primer elemento de articulación en el segundo sentido (B), contrario al sentido (A), sin conectar ni eléctrica ni mecánicamente el contacto móvil del interruptor de vacío con el contacto móvil del interruptor - seccionador.

En el estado en el que la corriente eléctrica circula tanto por el circuito principal como por el circuito secundario, siguiendo con la secuencia de apertura, el contacto móvil del interruptor - seccionador sigue empujando al medio basculante y éste último empuja a la palanca. Debido a que la palanca también se encuentra unida con una parte fija del mecanismo de control mediante al menos un segundo elemento de articulación, como por ejemplo un resorte de retorno que permite la basculación de la palanca, y con el contacto móvil del interruptor de vacío mediante un punto de unión mecánica, el desplazamiento de la palanca debido al empuje del medio basculante provoca el desplazamiento del contacto móvil del interruptor de vacío, comenzando así la maniobra de corte. El contacto móvil del interruptor - seccionador sigue empujando al medio basculante y este último a la palanca, hasta que el contacto móvil del interruptor - seccionador libera al medio basculante cuando el interruptor de vacío alcanza su posición de maniobra de corte, interrumpiendo así la corriente eléctrica y extinguiendo el arco eléctrico.

Se ha contemplado la posibilidad de que el medio basculante pueda comprender una protuberancia, de forma que tanto en la secuencia de apertura como en la secuencia de cierre del interruptor de la invención el contacto móvil del interruptor - seccionador contacta con dicha protuberancia y empuja al medio basculante.

Una vez se ha obtenido la posición de maniobra de corte, el medio basculante se separa del contacto móvil del interruptor - seccionador, y permite que el interruptor de vacío cierre sus contactos, pero sin paso de la corriente eléctrica puesto que el circuito secundario permanece abierto, dejando preparado el interruptor de vacío para la próxima maniobra de corte y toda la rama del circuito secundario o derivación al mismo potencial eléctrico mientras el seccionador se mantenga abierto. En este momento se ha obtenido la posición de maniobra de seccionamiento. A partir de este punto, el contacto móvil del interruptor - seccionador seguiría su secuencia de apertura y al interceptar dicho contacto móvil el contacto de puesta a tierra se obtendría la posición de puesta a tierra.

Se ha contemplado también que el medio basculante, en vez de ser de una sola pieza, pueda comprender dos piezas, una primera pieza que puede hacer tope con el primer medio de tope en una secuencia de apertura del interruptor de la invención y una segunda pieza que puede bascular en torno al primer elemento de articulación en la secuencia de cierre del interruptor de la invención. Asimismo, la primera pieza del medio basculante se puede apoyar sobre un segundo medio de tope en su posición de reposo, pudiendo estar unidos dicha primera pieza y dicho segundo medio de tope mediante al menos un elemento flexible, como por ejemplo un resorte de retorno.

El interruptor - seccionador comprende un eje de accionamiento que actúa sobre su contacto móvil para ejecutar tanto la secuencia de apertura como la secuencia de cierre del interruptor de la invención.

Por último, el interruptor de la invención puede formar parte de un equipo eléctrico y ser integrado en dicho equipo eléctrico, como por ejemplo una celda, que puede comprender una envolvente en donde se encuentra integrado el interruptor de la invención inmerso en un medio dieléctrico, al menos un elemento de conexión eléctrica y un elemento de conexión mecánica accesibles desde el exterior e interior de la envolvente, al menos un compartimento de cables, un compartimento de expansión de gases, así como otros dispositivos eléctricos o electrónicos para medida, control y protección, etc.

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 varios ejemplos preferentes 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 perspectiva de la envolvente que incorpora en su interior inmerso en un medio dieléctrico al interruptor de la invención, en donde se han representado al menos un elemento de conexión eléctrica y un elemento de conexión mecánica accesibles desde el exterior de la envolvente.

Figura 2.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención que incorpora al menos parte de sus elementos en el interior de una carcasa.

Figura 3.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención en su posición de maniobra de conexión (el circuito eléctrico principal se encuentra cerrado) según una primera realización de la invención, en donde la corriente eléctrica circula solamente por el circuito principal y en donde no se ha representado la carcasa del interruptor de corte en carga o corrientes de cortocircuito ni parte de la palanca del mecanismo de control para una mejor visualización.

Figura 4 Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención en su posición de maniobra de conexión (el circuito eléctrico principal se encuentra cerrado) según una segunda realización de la invención, en donde la corriente eléctrica circula solamente por el circuito principal y en donde no se ha representado la carcasa del interruptor de corte en carga o corrientes de cortocircuito ni parte de la palanca del mecanismo de control para una mejor visualización.

Figura 5.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención en su posición de maniobra de conexión (el circuito eléctrico principal se encuentra cerrado) según una tercera realización de la invención, en donde la corriente eléctrica circula solamente por el circuito principal y en donde no se ha representado la carcasa del interruptor de corte en carga o corrientes de cortocircuito ni parte de la palanca del mecanismo de control para una mejor visualización.

Figura 6.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención una vez comenzada la secuencia de apertura según la realización de la figura 3, en donde la corriente eléctrica circula tanto por el circuito principal como por el circuito secundario.

Figura 7.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención una vez comenzada la secuencia de apertura según la realización de la figura 4, en donde la corriente eléctrica circula tanto por el circuito principal como por el circuito secundario.

Figura 8.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención una vez comenzada la secuencia de apertura según la realización de la figura 5, en donde la corriente eléctrica circula tanto por el circuito principal como por el circuito secundario.

Figura 9.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 3, en donde la corriente eléctrica solamente circula por el circuito secundario en derivación. Figura 10.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 4, en donde la corriente eléctrica solamente circula por el circuito secundario en derivación.

Figura 11.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 5, en donde la corriente eléctrica solamente circula por el circuito secundario en derivación.

Figura 12.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 3, en su posición de maniobra de corte.

Figura 13.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 4, en su posición de maniobra de corte.

Figura 14.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 5, en su posición de maniobra de corte.

Figura 15.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 3, en su posición de maniobra de seccionamiento.

Figura 16.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 4, en su posición de maniobra de seccionamiento.

Figura 17.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención siguiendo la secuencia de apertura según la realización de la figura 5, en su posición de maniobra de seccionamiento. Figura 18.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención según la realización de la figura 3, en su posición de maniobra de puesta a tierra, en donde no se ha representado la carcasa del interruptor de corte en carga o corrientes de cortocircuito ni parte de la palanca del mecanismo de control para una mejor visualización

Figura 19.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención según la realización de la figura 4, en su posición de maniobra de puesta a tierra.

Figura 20.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención según la realización de la figura 5, en su posición de maniobra de puesta a tierra.

Figuras 21 a - 21 b.- Muestran sendos detalles del mecanismo de control que acciona al interruptor de vacío en la secuencia de apertura del interruptor de la invención según la realización de la figura 3.

Figuras 22a - 22b.- Muestran sendos detalles del mecanismo de control que acciona al interruptor de vacío en la secuencia de apertura del interruptor de la invención según la realización de la figura 4, en donde el contacto móvil del interruptor de vacío y el contacto móvil del interruptor - seccionador se encuentran conectados eléctricamente a través del medio basculante y el primer medio de tope, estando conectado eléctricamente dicho primer medio de tope con el contacto móvil del interruptor de vacío a través de un medio conductor eléctrico.

Figura 23a - 23b.- Muestran sendos detalles del mecanismo de control que acciona al interruptor de vacío en la secuencia de apertura del interruptor de la invención según la realización de la figura 4, en donde el contacto móvil del interruptor de vacío y el contacto móvil del interruptor - seccionador se encuentran conectados eléctricamente solo a través del medio basculante, estando conectado eléctricamente el medio basculante con el contacto móvil del interruptor de vacío a través de un medio conductor eléctrico. Figuras 24a - 24b.- Muestran sendos detalles del mecanismo de control que acciona al interruptor de vacío en la secuencia de apertura del interruptor de la invención según la realización de la figura 5.

Figura 25.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención en la secuencia de cierre según la realización de la figura 3.

Figura 26.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención en la secuencia de cierre según la realización de la figura 4.

Figura 27.- Muestra una vista en alzado del interruptor de la invención en la secuencia de cierre según la realización de la figura 5.

Figura 28.- Muestra una vista en perspectiva del equipo eléctrico que incorpora en su interior al interruptor de la presente invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En la figura 1 se muestra una envolvente (28) en cuyo interior se encuentra instalado el interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito (1) objeto de la presente invención, pudiendo ser esta envolvente (28) estanca, y aislada en cualquier medio dieléctrico como puede ser aire, aire seco, N2, O2 _, CO2, o mezclas de gases como, por ejemplo, fluorocetonas con gases vectores como CO2, el N2, el O2, el aire o mezclas de los mismos, o mezclas de gases como, por ejemplo, hidrofluoroolefinas con gases vectores como N2, O2, aire seco, helio, CO2 o mezclas de los mismos, o hexafluoruro de azufre, etc.

La envolvente (28) comprende al menos un elemento de conexión eléctrica (29), como por ejemplo un pasatapas tipo macho o tipo hembra, y al menos un elemento de conexión mecánica (32) accesibles tanto desde el interior de la envolvente (28) como desde su exterior, de forma que se facilita el acoplamiento de otros elementos con la envolvente (28), como por ejemplo un mecanismo de maniobra mediante los elementos de conexión mecánica (32) u otra aparamenta eléctrica mediante los elementos de conexión eléctrica (29). El interruptor de corte en carga o de corrientes de cortocircuito (1) de la invención se encuentra instalado en el interior de dicha envolvente (28) y por tanto aislado en el mismo medio dieléctrico que contiene la envolvente (28).

Tal y como se muestra en las figuras 3-20, el interruptor de la invención (1) comprende un circuito principal (2) de circulación de la corriente eléctrica y un circuito secundario (3) de circulación de la corriente eléctrica en derivación. El circuito principal (2) comprende al menos un primer medio de maniobra, como por ejemplo un interruptor - seccionador (4), dotado de un contacto fijo (5) y un contacto móvil (6), mientras que el circuito secundario (3) comprende al menos un segundo medio de maniobra, como por ejemplo un interruptor de vacío (7), que comprende en su interior un contacto fijo (8) y un contacto móvil (9). El interruptor de la invención (1) puede adoptar al menos tres posiciones de maniobra, conexión - corte - seccionamiento - puesta a tierra, de forma que el interruptor - seccionador (4) puede comprender además un contacto de puesta a tierra (19). De esta manera, el interruptor de vacío (7) dispuesto en el circuito secundario (3) realiza la maniobra de corte, tal y como se muestra en las figuras 12-14, mientras que el interruptor - seccionador (4) del circuito principal (2) realiza las maniobras de conexión, seccionamiento y puesta a tierra, tal y como se muestra en las figuras 3-5, 15-17 y 18-20 respectivamente.

Partiendo de la posición de maniobra de conexión del interruptor de la invención (1) representado en las figuras 3-5 y en donde la corriente solamente circula por el circuito principal (2), en la secuencia de apertura, el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) intercepta en el curso de su carrera de apertura con un mecanismo de control (10), en concreto con al menos un medio basculante (11) eléctricamente conductor en toda su superficie externa de contacto que comprende dicho mecanismo de control (10). Este medio basculante (11) de material conductor eléctrico puede comprender al menos una primera protuberancia (20), tal y como se muestra en las figuras 3-27, siendo en este caso dicha primera protuberancia (20) la que es interceptada por el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4). El medio basculante (11) se encuentra montado en un extremo de al menos una palanca

(12) de material aislante a través de al menos un primer elemento de articulación

(13), como por ejemplo un resorte de retorno. Según una primera realización de la invención, en el momento en que el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) intercepta con el medio basculante (11) o con su protuberancia (20), comienza a empujar a dicho medio basculante (11) haciéndolo bascular en torno al primer elemento de articulación (13) en un primer sentido (A), sin que se produzca ninguna circulación de corriente por el circuito secundario (3), todavía solo circula la corriente por el circuito principal (2). El contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) sigue empujando al medio basculante (11), haciéndolo bascular en el primer sentido A, hasta que el medio basculante (11) hace tope con un primer medio de tope (14) que comprende el mecanismo de control (10) y que puede estar montado sobre la palanca (12), tal y como se puede observar en la figura 6. En este mismo instante en que el medio basculante (11) hace tope con el primer medio de tope (14) comienza a circular la corriente por el circuito secundario (3) a la vez que por el circuito principal (2), ya que hasta este momento el medio basculante (11) en su posición de reposo no se encuentra haciendo tope con el primer medio de tope (14). En este sentido, el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) y el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) quedan conectados eléctricamente a través del medio basculante (11) y el primer medio de tope (14), pudiendo ser conectado eléctricamente dicho primer medio de tope (14) con el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) a través de al menos un medio conductor eléctrico (18), tal y como se muestra en las figuras 21a-21b. Asimismo, el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) y el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) quedan conectados mecánicamente a través del medio basculante (11), del primer medio de tope (14) y de la palanca (12). El primer medio de tope (14) puede ser de material conductor eléctrico, mientras que la palanca (12) puede ser de material aislante o puede estar aislado mediante otro material aislante.

En esta primera realización el medio basculante (11) puede comprender dos piezas (21, 22), tal y como se muestra en las figuras 21a-21b, una primera pieza (21) que puede hacer tope con el primer medio de tope (14) en una secuencia de apertura del interruptor de la invención (1) y una segunda pieza (22) que puede bascular en torno al primer elemento de articulación (13) en la secuencia de cierre del interruptor de la invención (1). Asimismo, la primera pieza (21) del medio basculante (11) se puede apoyar sobre un segundo medio de tope (25) en su posición de reposo, pudiendo estar unidos dicha primera pieza (21) y dicho segundo medio de tope (25) mediante al menos un elemento flexible (26), como por ejemplo un resorte de retorno.

Según una segunda realización de la invención, de acuerdo a la figura 4, en su posición de reposo el medio basculante (11) se encuentra haciendo tope con el primer medio de tope (14), por lo que en el momento en que el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) intercepta con el medio basculante (11) o con su protuberancia (20) comienza a circular la corriente por el circuito secundario (3) a la vez que por el circuito principal (2), tal y como se muestra en la figura 7. El contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) y el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) quedan conectados eléctricamente a través del medio basculante (11) y el primer medio de tope (14), pudiendo ser conectado eléctricamente dicho primer medio de tope (14) con el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) a través de al menos un medio conductor eléctrico (18), tal y como se muestra en las figuras 22a-22b. En este caso, el primer medio de tope (14) es de material conductor eléctrico, mientras que la palanca (12) puede ser de material aislante o puede estar aislado mediante otro material aislante. Asimismo, se ha contemplado la posibilidad de que el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) y el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) queden conectados eléctricamente solo a través del medio basculante (11), pudiendo ser conectado eléctricamente el medio basculante (11) con el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) a través de al menos un medio conductor eléctrico (18), tal y como se muestra en las figuras 23a-23b. Por otro lado, el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) y el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) quedan conectados mecánicamente a través del medio basculante (11), del primer medio de tope (14) y de la palanca (12), tal y como se muestra en las figuras 22a-22b y 23a-23b.

En una tercera realización posible de la invención, de acuerdo a la figura 5, en su posición de reposo el medio basculante (11) no se encuentra haciendo tope con el primer medio de tope (14) y el medio basculante (11) se encuentra conectado eléctricamente con el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) a través de al menos un medio conductor eléctrico (18). Así, en el momento en que el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) intercepta con el medio basculante (11) o con su protuberancia (20) comienza a circular la corriente por el circuito secundario (3) a la vez que por el circuito principal (2), tal y como se muestra en la figura 8. El contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) y el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) quedan conectados eléctricamente solo a través del medio basculante (11), tal y como se muestra en las figuras 24a-24b. Asimismo, el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) y el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) quedan conectados mecánicamente a través del medio basculante

(11) y de la palanca (12). El contacto móvil (6) del interruptor- seccionador (4) sigue empujando al medio basculante (11), haciéndolo bascular en el primer sentido A, hasta que el medio basculante (11) hace tope con un primer medio de tope (14) que comprende el mecanismo de control (10) y que puede estar montado sobre la palanca

(12).

Siguiendo con la secuencia de apertura el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) se separa del contacto fijo (5) y por tanto del circuito principal (2) sin que se produzca ningún arco eléctrico en el circuito y la corriente solamente circula ahora por el circuito secundario (3), tal y como se muestra en las figuras 9-11. A su vez, debido al empuje del contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) el medio basculante (11) empuja al primer medio de tope (14) y este a su vez a la palanca (12). La palanca (12) se encuentra unida a una parte fija (15) del mecanismo de control (10) mediante un segundo elemento de articulación (16), tal y como se muestra en las figuras 2-27, en torno al cual la palanca (12) bascula debido a dicho empuje. Dado que dicha palanca (12) también se encuentra unida mecánicamente con el contacto móvil (9) del interruptor de vacío (7) mediante al menos un punto de unión mecánica (17), la basculación de la palanca (12) provoca el desplazamiento del contacto móvil (9), comenzando así la separación entre los contactos (8) y (9) del interruptor de vacío (7). El contacto móvil (6) del interruptor -seccionador (4) continúa empujando al medio basculante (11) hasta que el interruptor de vacío (7) alcanza su posición de maniobra de corte, representada en las figuras 12-14, momento en el cual el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) libera al medio basculante (11).

Una vez se ha obtenido la posición de maniobra de corte y liberado el medio basculante (11) del contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4), tal y como se muestra en la figura 15-17, se puede permitir que el interruptor de vacío (7) cierre sus contactos (8, 9), pero sin paso de la corriente eléctrica puesto que el circuito secundario (3) permanece abierto, y que la palanca (12) vuelva a su posición inicial gracias a la acción del segundo elemento de articulación (16), que puede ser por ejemplo un resorte de retorno. En este momento el interruptor de la invención (1) se encuentra en la posición de maniobra de seccionamiento. También se ha contemplado la posibilidad de que una vez obtenida la posición de maniobra de seccionamiento, el interruptor de vacío (7) no cierre sus contactos (8, 9), manteniéndolos abiertos hasta la secuencia de cierre del interruptor de la invención (1).

A partir de este punto, el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) puede seguir su secuencia de apertura y al interceptar dicho contacto móvil (6) el contacto de puesta a tierra (19) se obtiene la posición de puesta a tierra, tal y como se muestra en las figuras 18-20.

En la secuencia de cierre del interruptor de la invención (1) el medio basculante (11) no interfiere ni eléctrica ni mecánicamente con el interruptor de vacío (7), y por tanto tampoco con el circuito secundario (3), debido a que el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) puede encontrarse al menos parcialmente aislado mediante un medio de aislamiento como por ejemplo una pintura aislante, un capuchón aislante, etc., y debido a que el medio basculante (11) puede girar en torno al primer elemento de articulación (13) en un segundo sentido (B) contrario al sentido (A) hasta que se libera del contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) por deslizamiento, sin que ello surta ningún efecto eléctrico ni mecánico sobre el circuito secundario (3) o sobre el interruptor de vacío (7), es decir, durante la secuencia de cierre existe una separación física entre el medio basculante (11) y el circuito secundario (3), no existiendo ninguna conexión mecánica ni eléctrica entre ambos. En el caso de la primera y segunda realización de la invención, de acuerdo a las figuras 25 y 26, en la secuencia de cierre el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) contacta con la primera protuberancia (20) y empuja al medio basculante (11) haciéndolo bascular en torno al primer elemento de articulación (13) en el segundo sentido (B) contrario al sentido (A) hasta liberarlo por deslizamiento. En la primera realización, de acuerdo a la figura 25, concretamente la primera protuberancia (20) se encuentra en la segunda pieza (22) del medio basculante (11) y dicha segunda pieza (22) es la que bascula en torno al primer elemento de articulación (13) en el segundo sentido (B) hasta que se libera por deslizamiento.

En el caso de la tercera realización de la invención, de acuerdo a la figura 27, en la secuencia de cierre el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4) contacta con una segunda protuberancia (35) que comprende el primer medio de tope (14) y empuja al primer medio de tope (14) haciéndolo bascular en torno a un tercer elemento de articulación (34) en el segundo sentido (B) contrario al sentido (A) hasta liberarlo por deslizamiento.

El interruptor - seccionador (4) comprende un eje de accionamiento (23), tal y como se muestra en las figuras 2-20 y 25-27, que actúa sobre el contacto móvil (6) para ejecutar tanto la secuencia de apertura como la secuencia de cierre del interruptor de la invención (1) debido a la acción de un mecanismo de maniobra no representado en las figuras y que puede ser acoplado a la envolvente (28) a través del elemento de conexión mecánica (32) representado en la figura 1.

Se ha contemplado la posibilidad de que el interruptor de la invención (1) pueda comprender una carcasa (24), tal y como se muestra en la figura 2, en donde al menos parcialmente se encuentran integrados algunos de sus elementos, como pueden ser el contacto móvil (6) del interruptor - seccionador (4), el mecanismo de control (10), el contacto de puesta a tierra (19) del interruptor - seccionador (4), etc.

El interruptor de la invención (1) puede comprender una configuración trifásica y por tanto comprender parte de sus elementos correspondientes a las tres fases, al menos parcialmente, incorporados en el interior de la carcasa (24).

Finalmente, en la figura 28 se ha representado un equipo eléctrico (27), como por ejemplo una celda, que comprende al menos un interruptor de la invención (1) en una envolvente (28) inmerso en un medio dieléctrico, al menos un elemento de conexión eléctrica (29) y un elemento de conexión mecánica (32) accesibles desde el exterior e interior de la envolvente (28), al menos un compartimento de cables (30), un compartimento de expansión de gases (31), así como otros dispositivos eléctricos o electrónicos (33) para medida, control y protección, etc.