ES2695170T3

ES2695170T3 - Parte polar embebida para uso en media o alta tensión, con un interruptor de vacío que está embebido en una resina aislante

Info

Publication number: ES2695170T3
Application number: ES14786600T
Authority: ES
Inventors: Wenkai Shang; Dietmar Gentsch; Petr Neumann; Roman Pernica
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2019-01-02
Anticipated expiration: 2034-08-18
Also published as: CN106170843B; WO2015158357A1; US20170032912A1; EP3132459A1; US10460893B2; EP3132459B1; CN106170843A

Abstract

Parte polar (1) embebida para uso en media o alta tensión, incluyendo un interruptor de vacío que está embebido en una resina aislante (2) en donde un sensor (3) de corriente y/o tensión con un alojamiento (4) de sensor está integrado dentro de la resina aislante (2), caracterizada por que una rejilla metálica (5) es implementada en la resina aislante (2), que está dispuesta entre el alojamiento (4) de sensor del sensor (3) de corriente y/o tensión y la superficie exterior de la resina aislante (6).

Description

DESCRIPCION

Parte polar embebida para uso en media o alta tension, con un interruptor de vado que esta embebido en una resina aislante

La invencion se refiere a una parte polar embebida para uso en media o alta tension, con un interruptor de vado que esta embebido en una resina aislante, en donde un sensor de corriente y/o tension esta integrado dentro de la resina aislante, de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, y metodo para producir la misma.

Con relacion al estado de la tecnica se conoce a partir de los documentos WO 95/27297, WO 95/27298, y US 7.550.960 B2, donde un sensor de corriente y tension esta integrado con un polo embebido en el lado de lmea y de carga. Una parte polar embebida con las caracterfsticas del preambulo de la reivindicacion 1 esta descrita en el documento US 2004/061589 A1.

Con la construccion conocida, la superficie externa de la bobina esta cubierta con una capa semiconductora, que funciona como una proteccion para la bobina interna que al mismo tiempo funciona como el electrodo de sensor de tension capacitivo a un primario de alta tension, el problema es, que la precision de la medicion de la tension de los sensores de corriente y/o tension integrados cambiara al cambiar las condiciones superficiales de la resina aislante, por ejemplo como resulta por la humedad externa, y la capacitancia parasita podna cambiar. Esta capacitancia parasita cambiara tambien la capacitancia para medicion. Por ello el cambio de la medicion esta mostrado en la figura 3-4 como estado de la tecnica. La capacitancia de medicion C1 podna tener cuatro componentes, C11 entre la superficie de la bobina interior al conductor principal con alta tension (HV), la superficie de la bobina izquierda y derecha a la capacitancia del conductor principal C12 y Cl3, y desde la superficie externa C14 al conductor principal.

Asf el objeto de la invencion es, superar los problemas resultantes antes mencionados, y mejorar la precision de la medicion de tension.

El problema antes mencionado es resuelto en el sentido del objeto de la invencion, porque una rejilla metalica es implementada, preferiblemente implementada de manera completa en la resina aislante, que esta dispuesta entre el alojamiento del sensor del sensor de corriente y/o tension y la superficie exterior de la resina aislante.

En la nueva situacion la superficie de la resina aislante tiene una resistencia muy elevada y estas cuatro capacitancias C1 seran la suma (=C11+C12+C13+C14) para la lectura de tension. En el peor de los casos, la superficie externa es conductora por ejemplo debido a los efectos de una humedad elevada, asf cambiara la capacitancia C1, debido a que C11, C12, C l3 seran mas o menos las mismas, la C14 aumentara mucho, lo que depende de la dimension de la construccion por ello el cambio de la relacion de lectura (=C1/(C1+C2)). Aqu la capacitancia C2 es constante.

Utilizando esta rejilla metalica puesta a tierra, la capacitancia de medicion es mejor definida y el valor no cambiara con los entornos exteriores. En la nueva situacion conseguida por la invencion, la capacitancia de medicion es la suma de C11, C12, C13. La capacitancia de la superficie exterior de la bobina a la rejilla metalica puesta tierra es tambien constante y no es ya un componente para la capacitancia C1 en lugar de como componente de la capacitancia C2. La forma y dimension esta disenadas de tal manera que, la capacitancia parasita desde el electrodo de capacitancia de medicion a la superficie externa de la resina aislante es minimizada y limitada como se ha mostrado en la figura 2.

En una realizacion ventajosa la rejilla metalica es electricamente conductora o esta conectada capacitivamente al potencial de tierra.

Otra realizacion ventajosa es, que la rejilla metalica es dispuesta alrededor del alojamiento del sensor pero completamente dentro de la resina, en operaciones separadas en produccion, lo cual es muy ventajoso.

En otra realizacion ventajosa, la rejilla metalica esta conectada potencial de tierra mediante un alambre conductor electrico, que esta alineado a lo largo de su trayecto desde la rejilla metalica al potencial de tierra alrededor de los cables de senal apantallados del sensor de corriente y/o tension en forma de espiral. Este hilo conductor esta conectado electricamente a la proteccion del cable de senal apantallado y sera puesto a tierra a la tierra principal electrica o capacitivamente.

En otra realizacion ventajosa, el sensor de tension es aplicado en el lado de la lmea de la parte polar.

En otra realizacion muy ventajosa, la rejilla metalica tiene al menos forma parcialmente cilmdrica, o una forma de C o forma de L.

Esta forma podna conseguir mejor precision en la medicion resultante. El ancho de la rejilla metalica desempena un papel muy importante, normalmente no debena ser menor que el ancho del electrodo capacitivo.

De acuerdo con un metodo para producir dicha parte polar embebida, la invencion es, que el sensor, el electrodo del sensor y el cable apantallado correspondiente, que conecta el transformador de corriente y el electrodo, son moldeados en resina aislante en una primera operacion, y a continuacion la rejilla metalica es ensamblada al subconjunto moldeado y luego conectada electricamente al cable apantallado en una operacion final.

Es ventajoso que la produccion este dividida en diferentes operaciones para garantizar la funcionalidad de los productos finales.

La figura 1 representa una realizacion de la invencion.

Un transformador CT de corriente esta dispuesto alrededor del conductor de una parte polar, la superficie externa de este transformador de corriente es utilizada como sensor de capacitancia lo que da como resultado efectivamente un sensor 3 de tension. Asf el transformador de corriente, el sensor de tension capacitivo y el conductor son embebidos en una resina aislante, que es el alojamiento 4 del sensor de tension efectivo en una primera operacion de produccion. Esto permite comprobar las propiedades del sensor de corriente y tension por separado.

A continuacion una rejilla metalica 5 es ensamblada alrededor del subconjunto producido y esa rejilla metalica es conectada a potencial de tierra a traves del apantallamiento del cable de senal como se ha descrito anteriormente.

En el proceso de produccion, el sensor de corriente, el electrodo de sensor capacitivo y el cable apantallado correspondiente que conecta al CT y el electrodo capacitivo son moldeados en resina aislante en una primera operacion. La ventaja es, que este componente podna ser comprobado funcionalmente antes de embeberlo en la parte polar 1 completa. A continuacion la rejilla metalica es ensamblada al subconjunto moldeado y luego conectada electricamente al cable apantallado. Como un componente independiente, este es embebido junto con el interruptor de vado dentro del proceso de moldeo final.

Asf la capacitancia parasita, que ocurre entre el sensor de tension de capacitancia y la superficie externa de la resina de aislamiento, esta limitada y controlada por esta rejilla conductora puesta a tierra, lo que significa que el estado de la superficie cambiante no influira en la capacitancia de medicion del sensor de tension interna. Asf se impide, que tales capacidades puedan tener una mala influencia sobre la precision de deteccion del sensor de tension.

Esto se consigue por la invencion.

Esto puede tambien aplicarse en el lado de lmea de la parte polar embebida.

La figura 2 muestra de nuevo las capacitancias virtuales, como ya se ha descrito anteriormente, y deja claro como funciona la invencion.

La figura 3 presenta el estado de la tecnica, y como ya se ha mencionado anteriormente, con todas las capacitancias perturbadoras en el peor de los casos, la superficie externa de la resina de aislamiento ha resultado conductora debido a algunas razones, el valor de C14 aumentara mucho.

La figura 4 tambien muestra el estado de la tecnica sin la rejilla metalica, el valor C14 es pequeno en comparacion a la figura 3.

Numeros de posicion

1 parte polar embebida

2 resina aislante

3 sensor de tension

4 alojamiento del sensor de tension

5 rejilla metalica

6 superficie exterior de la resina aislante

Claims

REIVINDICACIONES

1. Parte polar (1) embebida para uso en media o alta tension, incluyendo un interruptor de vado que esta embebido en una resina aislante (2) en donde un sensor (3) de corriente y/o tension con un alojamiento (4) de sensor esta integrado dentro de la resina aislante (2),

caracterizada por que una rejilla metalica (5) es implementada en la resina aislante (2), que esta dispuesta entre el alojamiento (4) de sensor del sensor (3) de corriente y/o tension y la superficie exterior de la resina aislante (6).

2. Parte polar embebida, segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la rejilla metalica (5) es electricamente conductora o conectada capacitivamente al potencial de tierra.

3. Parte polar embebida segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la rejilla metalica (5) esta dispuesta alrededor del alojamiento (4) del sensor.

4. Parte polar embebida, segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizada por que la rejilla metalica (5) esta conectada al potencial de tierra mediante un cable conductor electrico, que esta alineado a lo largo de su trayecto desde la rejilla metalica al potencial de tierra alrededor de los cables de senal del sensor de corriente y/o tension en forma espiral.

5. Parte polar embebida, segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sensor (3) de tension es aplicado en el lado de lmea de la parte polar (1).

6. Parte polar embebida, segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que para conseguir una buena funcion, la rejilla metalica tiene una forma al menos parcialmente cilmdrica, o una forma de C o una forma de L.

7. Metodo para producir una parte polar (1) embebida para uso en media o alta tension, con un interruptor de vado que esta embebido en una resina aislante (2), en donde un sensor (3) de corriente y/o tension con el alojamiento (4) de sensor esta integrado dentro de la resina aislante (2) caracterizado por que el sensor (3) de corriente y/o tension, un electrodo de sensor y un cable apantallado correspondiente, que esta conectado a un transformador de corriente y al electrodo del sensor (3), son moldeados en resina aislante en una primera operacion, y a continuacion la rejilla metalica es ensamblada alrededor del subconjunto moldeado y luego conectada electricamente al cable apantallado en una operacion final.