ES2939733T3 - Disposición de transductor de medición - Google Patents
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Abstract
Una disposición de transductores de medición tiene un sensor de voltaje y un sensor de corriente. El sensor de voltaje está equipado con un electrodo de medición (1a, 1b, 1c) para registrar un voltaje eléctrico. El sensor de corriente está equipado con una sonda (10a, 10b, 10c) para registrar una corriente eléctrica. El electrodo de medida (1a, 1b, 1c) está equipado con un receptáculo (9a, 9b, 9c), en el que se coloca la sonda (10a, 10b, 10c) del sensor de corriente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Disposición de transductor de medición
La invención se refiere a una disposición de transductor de medición que presenta un sensor de voltaje y un sensor de corriente, en donde el sensor de voltaje presenta un electrodo de medición para detectar una tensión eléctrica, en donde el electrodo de medición está conformado en forma de anillo y presenta un receptáculo en el que se coloca una sonda del sensor de corriente.
Una disposición de transductor de medición de este tipo es conocida, por ejemplo, del documento de patente CH 682190 A5. La disposición del transductor de medición allí presenta un sensor de voltaje y un sensor de corriente, en donde el sensor de voltaje presenta un electrodo de medición para detectar un voltaje eléctrico. El sensor de corriente y el sensor de voltaje están alineados esencialmente en forma coaxial entre sí y están fijados entre sí mediante un cuerpo aislante. Para garantizar un funcionamiento sin interferencias del sensor de corriente y del sensor de voltaje, se ha previsto un electrodo de blindaje, a través del cual el sensor de corriente está separado dieléctricamente del electrodo de medición. Con el fin de disponer la disposición del transductor de medición conocido en un sistema de alta tensión aislado con gas y cerrado con metal, se prevén electrodos de blindaje adicionales que blindan la disposición del transductor de medición.
El resultado es una disposición del transductor de medición compuesta por un gran número de subconjuntos individuales, en la que la interacción de los subconjuntos da lugar a una conexión de ángulo rígido. En particular, el uso de la disposición de transductor de medición conocida en conmutadores encapsulados multifásicos parece ser imposible solo con dificultad, ya que la disposición conocida se extiende sobre una carcasa en forma de anillo alrededor de un conductor de fase guiado centralmente en la superficie interior.
En el documento de divulgación DE 3544508 A1, se conoce un transformador combinado para la medición simultánea de corriente y tensión en conductores revestidos con tubos, en el que una bobina de Rogowski está protegida de los campos eléctricos por una lámina metálica ranurada. Para colocar la bobina de Rogowski junto con la lámina metálica, la bobina de Rogowski se inserta en un anillo metálico, por lo que el anillo metálico rodea la bobina de Rogowski por la superficie exterior. Aunque esta construcción presenta una forma dieléctricamente favorable, su fabricación es compleja debido a las fuerzas de tensión y sujeción que hay que conseguir.
Otra disposición de transductor de medición se conoce de la solicitud de patente europea EP 2253963 A1. Se describe una disposición de transductor de medición que presenta un sensor de voltaje y un sensor de corriente, en donde el sensor de voltaje presenta un electrodo de medición para detectar una tensión eléctrica. El electrodo de medición tiene la forma de un revestimiento de un material conductor o semiconductor sobre una superficie exterior de un sustrato cilíndrico hueco eléctricamente aislante. Preferiblemente, este revestimiento se presenta en forma de elastómero. El dispositivo de medición de corriente está unido al sustrato eléctricamente aislante a través del revestimiento de material eléctricamente conductor o semiconductor. Aunque la unión permite una conexión sin espacios entre el sensor de voltaje y el sensor de corriente, dicha conexión también es compleja en términos de tecnología de producción.
De la patente estadounidense US 3.943.433, se desprende un transductor de medición que está dispuesto dentro de un sistema de alta tensión con envolvente metálica.
Así pues, la tarea de la invención es especificar una disposición de transductor de medición que permita un proceso de fabricación simplificado con una estructura simplificada.
Esto da lugar a la tarea de la invención de especificar una disposición del transductor de medición que tenga una estructura simplificada.
Según la invención, la tarea se resuelve en una disposición de transductor de medición del tipo mencionado con anterioridad en la que el receptáculo está formado como un rebaje en el electrodo de medición y está dispuesto en la superficie exterior del electrodo de medición, y el electrodo de medición y la sonda están incrustados en un cuerpo aislante que es un aislante de soporte del conductor o conductores de fase.
Una disposición de transductor de medición es una disposición que sirve para detectar una tensión eléctrica y/o una corriente eléctrica. Por ejemplo, se puede aplicar una tensión a un conductor de fase, que puede ser detectada por el sensor de voltaje del transductor de medición. Además, el conductor de fase puede transportar una corriente eléctrica impulsada por la tensión eléctrica, por lo que la corriente eléctrica puede ser detectada por el sensor de corriente. Las disposiciones de transductores de medición se utilizan, por ejemplo, cuando no es posible medir directamente la tensión y/o la corriente en el conductor de fase. Este puede ser el caso, por ejemplo, si el conductor de fase es de difícil acceso o si las cantidades de corriente o tensión son tan elevadas que primero hay que convertir la corriente o la tensión en variables procesables. Un mapeo de la corriente o la tensión puede realizarse, por ejemplo, detectando y convirtiendo una magnitud física que mapea la corriente o la tensión mediante el sensor de corriente o el sensor de voltaje. Esta detección y conversión puede realizarse, por ejemplo, mediante el principio del transformador. Sin embargo, también se puede prever que, por ejemplo, se detecte un estado de carga del conductor de fase. Por ejemplo, puede construirse un divisor de tensión capacitivo utilizando el electrodo de medición del sensor de voltaje, de modo que pueda proporcionarse una imagen del potencial eléctrico del conductor de fase. El electrodo de medición
presenta una superficie de electrodo que actúa como un revestimiento de condensador, de modo que el electrodo de medición lleva un potencial flotante. Las imágenes de corriente y/o tensión pueden estar disponibles, por ejemplo, en forma de una señal de medición que puede ser procesada posteriormente, por ejemplo, como un telegrama de datos desde el punto de medición en el que se encuentra la disposición del transductor de medición hasta un punto de procesamiento en el que tiene lugar una evaluación, conversión, visualización, procesamiento posterior, etc. de los valores medidos suministrados por la disposición del transductor de medición. Ventajosamente, se puede prever que el electrodo de medición del sensor de voltaje esté situado dentro de un campo eléctrico que rodea al conductor de fase. El conductor de fase puede, por ejemplo, estar bajo alta tensión, por lo que la alta tensión se disipa con respecto a un punto neutro, por ejemplo, un punto neutro conectado a tierra, a lo largo de un medio aislante. El electrodo de medición está dispuesto entre el punto neutro puesto a tierra y el conductor de fase, de modo que se puede formar un divisor de tensión capacitivo y la carga del electrodo de medición representa una imagen de una caída de tensión que se produce en este divisor de tensión capacitivo. El electrodo de medición asume un potencial flotante.
El sensor de corriente puede diseñarse utilizando el principio de un transformador, en el que un conductor de fase a vigilar sirve como devanado primario y el sensor de corriente tiene un devanado secundario. Por ejemplo, el devanado secundario del sensor de corriente puede rodear al conductor de fase o el conductor de fase puede pasar a través del devanado secundario.
Tanto el electrodo de medición como el sensor de corriente deben colocarse en una disposición espacial específica con respecto a la corriente o tensión que se desea controlar. Con una disposición espacial definida, es posible una medición fiable de la corriente y/o la tensión. Si el electrodo de medición del sensor de voltaje se utiliza ahora para posicionar el sensor de corriente, se predetermina una posición del electrodo de medición del sensor de voltaje y de la sonda del sensor de corriente. El receptáculo proporciona un punto de contacto para la sonda a fin de fijar el electrodo de medición y la sonda entre sí. Por ejemplo, la sonda puede fijarse al electrodo de medición de manera que se ajuste a la forma y/o al material. La sonda puede sujetarse en el receptáculo. De este modo, la sonda puede fijarse en su posición con respecto al electrodo de medición. Se dificulta una extracción involuntaria de la sonda del electrodo de medición. El electrodo de medición debe disponer de un receptáculo en el que la sonda y el electrodo de medición encajen entre sí. Ventajosamente, la sonda podría fijarse positivamente al electrodo de medición. El electrodo de medición puede tener diferentes formas como receptáculo. El receptáculo puede presentar puntos de detención, puntos de retención, etc. El receptáculo también puede tener una forma complementaria a una sección de la sonda, de modo que, por ejemplo, la sonda esté conectada positivamente al receptáculo. Además, puede resultar ventajoso que la sonda se acople positivamente al electrodo, de modo que se impida el movimiento involuntario de la sonda fuera del electrodo de medición. Alternativa o adicionalmente, la sonda puede conectarse al receptáculo con una unión de material. Ventajosamente, el electrodo de medición debe servir como elemento estabilizador de la sonda, de forma que esta se apoye en el electrodo de medición. El electrodo de medición tiene, por ejemplo, una forma de ángulo rígido, que también favorece, por ejemplo, la estabilidad dimensional de la sonda. Por ejemplo, un devanado de la sonda puede extenderse al menos parcialmente a través del receptáculo, de modo que la posición del devanado en el electrodo de medición sea fija. Por ejemplo, los límites del devanado pueden estar dispuestos en el electrodo de medición, con un devanado del sensor de corriente que se extiende entre los límites del devanado. Por ejemplo, un bobinado puede extenderse en bucle a través del receptáculo. Además de utilizar un principio de transformador, el sensor de corriente puede, por ejemplo, diseñarse también como un denominado sensor de corriente óptico, es decir, la sonda puede, por ejemplo, tener también un bobinado con una guía de ondas óptica que guíe la luz polarizada. El plano de polarización de la luz polarizada puede cambiarse por el efecto de un campo magnético de una corriente que fluye a través de un conductor de fase, por lo que un cambio en el ángulo del plano de polarización puede ser proporcional a la cantidad de corriente que debe controlarse.
Además del uso de bobinados que se disponen sobre el electrodo de medición, también puede preverse el uso de sondas Hall, por ejemplo, que se apoyan y colocan sobre el electrodo de medición.
Otra realización ventajosa puede prever que la sonda esté blindada dieléctricamente al menos en parte por el electrodo de medición.
El electrodo de medición presenta una superficie de electrodo que está alineada en la dirección del conductor de fase que se va a controlar. La superficie del electrodo sirve de revestimiento capacitivo para formar un divisor de tensión capacitivo. Por consiguiente, el electrodo de medición, en particular la superficie del electrodo, lleva un potencial flotante. En la sombra de la sonda, hay un espacio opuesto al conductor de fase que se desea controlar, que está blindado dieléctricamente por el electrodo de medición o su superficie de electrodo. El electrodo de medición o la superficie del electrodo pueden curvarse alrededor de uno o más ejes de modo que, por un lado, se proporcione una superficie de electrodo suficiente para el sensor de voltaje y, por otro, se consiga un mejor blindaje del espacio blindado. Por consiguiente, si la sonda del sensor de corriente está dispuesta dentro de este espacio blindado dieléctricamente, se puede prescindir de electrodos de blindaje separados. El electrodo de medición necesario para medir la tensión puede proporcionar un revestimiento capacitivo con el fin de trazar un divisor de tensión capacitivo. Además, las propiedades dieléctricas del electrodo de medición pueden proporcionar un espacio libre de campos, al menos en secciones. Dentro de este espacio, puede extenderse ahora una parte de la sonda que, por ejemplo, corre el riesgo de sufrir una descarga parcial. Ventajosamente, la sonda también puede extenderse en gran medida dentro de este espacio blindado dieléctricamente, de modo que puede prescindirse de dispositivos adicionales de blindaje separados para la sonda. El espacio libre de campo se extiende preferentemente por un lado del electrodo de medición
que mira hacia fuera del conductor de fase.
Un diseño ventajoso prevé que el receptáculo esté formado como un rebaje en el electrodo de medición.
Un rebaje en el electrodo de medición proporciona un espacio ampliado para alojar la sonda del sensor de corriente. El rebaje permite que el espacio blindado dieléctricamente esté blindado desde más de una dirección. Para ello, el rebaje puede proporcionar paredes laterales (de blindaje dieléctrico) que potencien el efecto de blindaje dieléctrico del rebaje. Es preferible que la superficie del electrodo se extienda también a las paredes laterales para proporcionar allí también un efecto de blindaje dieléctrico. El rebaje puede, por ejemplo, extenderse dentro del electrodo de medición como un bolsillo. También es posible que el rebaje se extienda en el electrodo de medición en forma de ranura. Por un lado, las carrilleras acanaladas o las carrilleras de filete pueden formar parte del receptáculo. Por otro lado, las carrilleras acanaladas o las carrilleras de filete pueden funcionar como pared lateral. En este caso, el grosor de la pared debe diseñarse teniendo en cuenta especialmente las propiedades mecánicas de carga del electrodo de medición, ya que solo se requiere un determinado potencial para formar una capa capacitiva en el electrodo de medición, que también puede realizarse en una capa de electrodo de medición eléctricamente activa con un grosor de pared reducido que se extienda sobre una gran superficie. Por ejemplo, el electrodo de medición puede presentar un cuerpo de soporte eléctricamente aislante que solo tenga revestimientos de paredes finas para formar una capa capacitiva/superficie del electrodo.
Otro diseño ventajoso prevé que el electrodo de medición tenga forma de anillo y el receptáculo esté dispuesto en la superficie exterior del electrodo de medición.
Un electrodo de medición anular puede ser penetrado ventajosamente por un conductor de fase, de modo que una superficie anular del electrodo de medición esté orientada hacia el conductor de fase. Esta superficie interior anular sirve como superficie de contacto/electrodo capacitivo para la formación de un divisor de tensión capacitivo. Además de una curvatura en la dirección circunferencial del anillo, la superficie interior también puede curvarse transversalmente. Así, por ejemplo, la superficie puede corresponder a una sección de una superficie de un toroide, pudiendo perfilarse el toroide como se desee. Resulta ventajoso que el rebaje se extienda por la superficie exterior del electrodo de medición, de modo que la superficie orientada hacia el conductor de fase esté formada de manera continua y sin salientes, independientemente de la forma o de la presencia de un rebaje en el electrodo de medición. El electrodo de medición debe tener preferiblemente una forma circunferencial anular cerrada. Sin embargo, también se puede prever que el electrodo de medición solo esté diseñado como un sector de un anillo que englobe un conductor de fase. Por ejemplo, dicho sector anular puede estar orientado hacia el conductor de fase en la superficie interior y tener el rebaje en la superficie exterior. Dependiendo del diseño de la sonda del sensor de corriente, la forma del receptáculo puede ser variable. Un electrodo de medición anular puede perfilarse de diversas maneras, por ejemplo, esencialmente en forma de U. Además, se puede prever ventajosamente que el rebaje presente una ranura circunferencial, en particular una que esté cerrada sobre sí misma.
Un rebaje en forma de ranura tiene la ventaja de que en el electrodo de medición se forma un rebaje que se extiende hacia una pared del electrodo de medición. En particular, el rebaje puede estar formado de manera cerrada alrededor del electrodo de medición. Esto permite pasar bobinados con varias vueltas por la ranura de manera sencilla. La ranura puede estar formada, por ejemplo, en el electrodo de medición en forma de surco. En consecuencia, se puede formar un espacio libre de campo dentro de la ranura en forma de surco, que está blindado dieléctricamente por el fondo y los lados de la ranura. Para ello, el electrodo de medición puede estar formado por un material conductor de la electricidad. Alternativamente, puede preverse un revestimiento conductor de la electricidad en el electrodo de medición para garantizar el blindaje dieléctrico y formar un revestimiento capacitivo. Es ventajoso rellenar la ranura lo más completamente posible con la sonda, de forma que una sección lo más grande posible, en particular la sonda entera, se sitúe dentro de la sombra de campo formada en la ranura. La ranura puede presentar perfiles diseñados adecuadamente para conseguir un relleno sencillo, en particular de manera complementaria, de la ranura con la sonda. Si la ranura está dispuesta en la superficie exterior de un electrodo de medición anular, se obtiene un rebaje accesible desde todas las direcciones radiales en dirección al centro del anillo y que permite, por ejemplo, el llenado o el bobinado de la sonda en el electrodo de medición.
Otra realización ventajosa puede prever que el electrodo de medición anular presente un perfilado sustancialmente en forma de U.
Un electrodo de medición anular con un perfil esencialmente en forma de U tiene la ventaja de que el grosor de la pared es casi constante a lo largo del perfil. Por un lado, esto permite formar un electrodo de medición de baja masa. Por otra parte, la rigidez angular del electrodo de medición puede aumentarse mediante el perfilado en forma de U. El resultado es un electrodo de medición especialmente anular, que tiene forma de llanta, con un lecho de llanta que sirve de rebaje en forma de ranura y pestañas de llanta (carrilleras de ranura/carrilleras de garganta) que cierran el perfil en forma de U. El grosor de la pared del electrodo de medición debe permanecer aproximadamente constante en el curso del perfilado en forma de U, por lo que el perfilado también puede realizarse de forma que, por ejemplo, se prevea un grosor de pared reducido hacia los extremos libres del perfil del electrodo de medición. El perfil puede ser, por ejemplo, esencialmente circular. Sin embargo, también pueden utilizarse formas de sección transversal elíptica.
Además, se prevé ventajosamente que el electrodo de medición y la sonda estén incrustados en un cuerpo aislante.
La incrustación del electrodo de medición y de la sonda en un cuerpo aislante permite fijar la sonda y el electrodo de medición entre sí. En particular, cuando la sonda es transportada por el electrodo de medición, la posición de la sonda y del electrodo de medición entre sí ya está fijada antes de que el electrodo de medición y la sonda se incrusten en un cuerpo aislante. La incrustación en un cuerpo aislante asegura la posición del electrodo de medición y de la sonda entre sí. Se puede prever, por ejemplo, que, antes de que el electrodo de medición se incruste en su receptáculo, la sonda del sensor de corriente ya se pueda insertar y, a continuación, encerrarse y rodearse de un material aislante líquido, de modo que después del curado se proporcione un cuerpo aislante sólido que mantenga la sonda de medición y el electrodo de medición juntos en forma cautiva. De este modo, el cuerpo aislante puede unir y reticular (unión de material) la sonda y el electrodo de medición.
Además, se puede prever ventajosamente que en el electrodo de medición anular esté dispuesta una orejeta de conexión esencialmente alineada en forma radial.
Para entrar en contacto con el electrodo de medición o poder captar su potencial, es ventajoso prever una orejeta de conexión en el electrodo de medición. Especialmente cuando se utiliza un electrodo de medición anular, la orejeta de conexión debe extenderse en dirección radial desde el anillo o segmento anular. Por ejemplo, el electrodo de medición puede fijarse a una superficie libre del electrodo de medición en la circunferencia exterior. Por ejemplo, en el caso de un electrodo de medición perfilado en forma de U, la orejeta de conexión puede fijarse a una pata del perfil en U y sobresalir libremente de la pata. En el caso de un electrodo anular, el terminal debe estar alineado radialmente. El terminal de conexión tiene el mismo potencial eléctrico que la superficie del electrodo de medición. La superficie del electrodo puede ponerse en contacto a través del terminal de conexión.
Ventajosamente, se puede prever, además, que la orejeta de conexión esté alineada con una cavidad dispuesta en el cuerpo aislante.
La orejeta de conexión es, por ejemplo, un cuerpo conductor de electricidad que transporta el potencial del electrodo de medición y que, a su vez, puede ponerse en contacto con él para extraer el potencial del electrodo de medición. La orejeta de conexión puede abrirse en una cavidad o proyectarse en una cavidad. Para ello, el terminal de conexión puede alinearse con una cavidad en la que, por ejemplo, se disponga una conexión enchufable, una conexión roscada, un terminal de contacto, una línea de conexión, etc., para poder conducir el potencial del terminal de conexión, por ejemplo, a través de líneas de conexión. Además del contacto eléctrico del electrodo de medición a través del terminal de conexión, el terminal de conexión también puede representar un dispositivo antirrotación en un cuerpo aislante que aloja el electrodo de medición. De este modo se evita, por ejemplo, que el electrodo de medición se retuerza, se desplace o se incline dentro del cuerpo aislante. La cavidad puede utilizarse dentro del cuerpo aislante para alojar elementos de conexión como conectores de cables, cajas de terminales, terminales de soldadura, etc. De este modo, puede tomarse una señal eléctrica del electrodo de medición o de la sonda, cuyos cables de conexión también pueden terminar en la cavidad, por ejemplo, y transmitirse a través de vías de transmisión.
Otra realización ventajosa puede prever que la cavidad esté rodeada por un racor.
Un racor puede ser, por ejemplo, un cuerpo moldeado que se funde o sobremoldea en el cuerpo aislante durante la fundición del cuerpo aislante, de modo que el cuerpo moldeado delimita una cavidad dentro del cuerpo aislante a modo de un circuito perdido. Por ejemplo, el accesorio puede estar formado de materiales conductores de la electricidad, por ejemplo, de aluminio fundido, o de materiales aislantes de la electricidad, por ejemplo, de polietileno. El uso de un material conductor de la electricidad presenta la ventaja de que la cavidad está blindada dieléctricamente. A través del racor, puede establecerse una conexión mecánica con otros conjuntos.
Otra realización ventajosa puede prever que un conductor de fase que pasa por el electrodo de medición en forma de anillo esté rodeado por un electrodo de blindaje.
Se utiliza un electrodo de medición para controlar el estado de un conductor de fase en lo que respecta a su tensión eléctrica. Un electrodo de medición en forma de anillo puede rodear el conductor de fase y ser penetrado por este. En la zona en la que el electrodo de medición rodea al conductor de fase, se puede utilizar un electrodo de blindaje que, a su vez, rodea al conductor de fase y está rodeado, a su vez, por el electrodo de medición. De este modo, se puede formar un espacio definido entre el electrodo de blindaje y el electrodo de medición en el que se propaga un campo eléctrico entre el electrodo de blindaje y el electrodo de medición independientemente de la forma del conductor de fase. Por ejemplo, es posible transferir el potencial eléctrico del conductor de fase al electrodo de blindaje, por lo que el dieléctrico dispuesto entre el electrodo de blindaje y el electrodo de medición se somete a un campo eléctrico en forma definida dentro de un marco geométrico predeterminado, por lo que el electrodo de medición asume un potencial eléctrico específico. En consecuencia, se puede mejorar la precisión de medición del sensor de voltaje que comprende el electrodo de medición. Por ejemplo, se forma un condensador cilíndrico entre el electrodo de blindaje y el electrodo de medición. El electrodo de blindaje puede, por ejemplo, conectarse al conductor de fase en forma estanca a los fluidos. Por ejemplo, el electrodo de blindaje y el conductor de fase pueden soldarse entre sí. Alternativamente, el electrodo de blindaje y el conductor de fase pueden conectarse entre sí en una sola pieza.
Otra realización ventajosa puede prever que el electrodo de blindaje y/o el conductor de fase penetren en el cuerpo
aislante de manera estanca a los fluidos.
El conductor de fase, que está incrustado en el cuerpo aislante, atraviesa el cuerpo aislante de modo que el conductor de fase puede entrar en contacto eléctrico a ambos lados del cuerpo aislante. Ventajosamente, el electrodo de medición debe estar completamente rodeado por el material aislante del cuerpo aislante tanto por el lado de la cubierta como por el lado frontal, de modo que se evite una perturbación o influencia mecánica sobre el electrodo de medición o la sonda por parte del cuerpo aislante. En consecuencia, el conductor de fase puede estar insertado herméticamente en el cuerpo aislante. Por ejemplo, el conductor de fase puede encapsularse herméticamente con el material aislante.
Además, también se puede prever que el propio electrodo de blindaje se inserte en el cuerpo aislante de manera estanca a los fluidos, de modo que el cuerpo aislante también sea capaz de formar una barrera estanca a los fluidos con un conductor de fase que atraviese el cuerpo aislante. En particular, es ventajoso que tanto el conductor de fase como el electrodo de blindaje estén conectados entre sí de manera estanca a los fluidos, de modo que se proporcione un compuesto estanco a los fluidos de electrodo de blindaje, cuerpo aislante y conductor de fase.
Además, se puede prever ventajosamente que varios electrodos de medición y varias sondas estén incrustados en un cuerpo aislante.
Además de una configuración de una disposición coaxial, en la que un conductor de fase está dispuesto en el centro, que está rodeado coaxialmente por un electrodo de medición y un cuerpo aislante, también se puede prever la disposición de varios conductores de fase en un mismo cuerpo aislante, por lo que a cada uno de los conductores de fase se le asigna un electrodo de medición, en particular también una sonda. De este modo, es posible posicionar varios conductores de fase a través de un cuerpo aislante común y, al posicionar los varios conductores de fase entre sí, también poder llevar a cabo la supervisión eléctrica de cada uno de los conductores de fase. El cuerpo aislante puede fabricarse en una o en varias piezas. Por ejemplo, un electrodo de medición puede fundirse con un conductor de fase y una sonda, y este conjunto semiacabado se funde a continuación en otro proceso de fundición con otros conjuntos semiacabados preferentemente similares para formar un cuerpo aislante común, de modo que el cuerpo aislante resultante se compone de varias partes que están conectadas entre sí en forma estanca. El resultado es un cuerpo aislante en forma de disco en el que se incrustan varios electrodos de medición y a través del cual pasan varios conductores de fase de forma estanca a los fluidos.
Otra realización ventajosa puede prever que el cuerpo aislante esté rodeado por un marco de refuerzo en el lado de la cubierta.
Un marco de refuerzo rodea el cuerpo aislante por el exterior para protegerlo mecánicamente. El marco de refuerzo puede, por ejemplo, girar sobre sí mismo de manera cerrada. En particular, el marco de refuerzo debe mantenerse libre de bordes y esquinas. En particular, es adecuado un marco de refuerzo esencialmente anular, que aloja en su interior un cuerpo aislante esencialmente circular-cilíndrico. El marco rígido permite colocar, transportar, montar, etc. el cuerpo aislante junto con el electrodo o electrodos de medición o la sonda o sondas que contiene.
Otra realización ventajosa prevé que el aislante sea un aislante de soporte del conductor o conductores de fase.
Además de sus propiedades aislantes desde el punto de vista eléctrico, el cuerpo aislante también posee propiedades mecánicas, de modo que puede llevarse a cabo un posicionamiento estacionario de un conductor de fase a través del propio cuerpo aislante. En particular, cuando se utiliza un marco de refuerzo, es posible embridar el conjunto del transductor de medición a una brida, por ejemplo, y llevar a cabo un posicionamiento del conductor o conductores de fase frente a la brida. Así, el conductor o conductores de fase están fijados localmente. El aislamiento eléctrico de cada conductor de fase se garantiza a través del cuerpo aislante.
Otra realización ventajosa puede prever que el cuerpo aislante forme parte de una barrera estanca a los fluidos de una carcasa de encapsulación.
Un dispositivo transductor puede disponerse ventajosamente en un dispositivo de transmisión de energía eléctrica. Un dispositivo de transmisión de energía eléctrica tiene una serie de conductores de fase que transportan una corriente eléctrica impulsada por una tensión eléctrica. Para aislar los conductores de fase, puede utilizarse un fluido aislante de la electricidad, en particular un gas aislante de la electricidad. Para evitar la volatilización del fluido eléctricamente aislante, este puede estar encerrado en una carcasa de encapsulación. Dentro de esta carcasa de encapsulación, el fluido aislante de la electricidad puede someterse a una sobrepresión, de modo que la rigidez dieléctrica del fluido aislante de la electricidad aumente adicionalmente. Como fluidos aislantes pueden utilizarse aceites aislantes o gases aislantes como el hexafluoruro de azufre, el nitrógeno o mezclas con estos gases. Es preferible que los conductores de fase estén alejados de las carcasas o que pasen a través de ellas aislados eléctricamente. En consecuencia, el cuerpo aislante puede utilizarse como parte de una barrera en una carcasa de encapsulación para introducir un conductor de fase en una carcasa de encapsulación llena de un fluido eléctricamente aislante. Por ejemplo, la carcasa de encapsulación puede estar configurada como un recipiente a presión para que pueda soportar una presión diferencial entre el interior de la carcasa de encapsulación y el entorno de la carcasa de encapsulación.
A continuación, una realización de la invención se muestra esquemáticamente en un dibujo y se describe con más detalle a continuación.
Aquí,
Figura 1 es una vista en perspectiva de un transductor de medición parcialmente recortado,
Figura 2 es una sección transversal a través de la disposición del transductor de medición en sección y
Figura 3 es una sección de un transductor de medición en estado instalado.
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de la disposición de un transductor de medición. En el presente caso, la disposición del transductor de medición tiene un diseño trifásico, es decir, la disposición del transductor de medición presenta un sensor de voltaje que tiene un primer electrodo, un segundo electrodo y un tercer electrodo 1a, 1b, 1c, que sirve para monitorizar la tensión de un primer conductor 2a de fase, un segundo conductor 2b de fase y un tercer conductor 2c de fase. Cada uno de los conductores 2a, 2b, 2c de fase está rodeado por uno de los electrodos 1a, 1b, 1c de medición en forma de anillo.
Los tres conductores 2a, 2b, 2c de fase sirven cada uno para transmitir una corriente eléctrica. Para conducir una corriente eléctrica a través de cada uno de los tres conductores 2a, 2b, 2c de fase, a cada uno de los conductores 2a, 2b, 2c de fase se les aplica una tensión eléctrica correspondiente. En una variante de diseño trifásico, como se muestra en la Figura 1, se prevé preferentemente la transmisión de un sistema de energía eléctrica de tensión alterna polifásica, de modo que tres corrientes fluyen a través de los conductores 2a, 2b, 2c de fase que, en presencia de tensiones alternas de conducción, presentan cada uno diferentes magnitudes instantáneas y diferentes posiciones de fase.
Sin embargo, desviándose de la variante de diseño trifásico mostrada en la Figura 1, la invención también puede utilizarse en un diseño monofásico. En este caso, en lugar de utilizar tres conductores 2a, 2b, 2c de fase, se utiliza un único conductor de fase, por lo que los componentes correspondientes solo están presentes en relación con el único conductor de fase.
Los tres conductores 2a, 2b, 2c de fase son esencialmente cilíndricos, por lo que los conductores 2a, 2b, 2c de fase presentan una sección transversal circular. Los ejes cilíndricos de los conductores 2a, 2b, 2c de fase están alineados aproximadamente paralelos entre sí, por lo que, en una vista superior de los ejes cilíndricos de los conductores 2a, 2b, 2c de fase, los ejes cilíndricos están dispuestos a cierta distancia unos de otros y definen los vértices de un triángulo equilátero. Los ejes de los cilindros son paralelos a un eje 3 principal, que se encuentra dentro del triángulo formado entre los conductores 2a, 2b, 2c de fase.
Los tres conductores 2a, 2b, 2c de fase están incrustados en un cuerpo 12 aislante. El cuerpo 12 aislante no se muestra en la Figura 1. El cuerpo 12 aislante tiene forma de disco y está rodeado por un marco 4 de refuerzo en la superficie exterior. El marco 4 de refuerzo tiene forma circular, por lo que el marco 4 de refuerzo está alineado coaxialmente con el eje 3 principal. En la Figura 1, el cuerpo 12 aislante se ha cortado para que se pueda ver la estructura interna de los conjuntos incrustados en el cuerpo 12 aislante. Los tres conductores 2a, 2b, 2c de fase atraviesan el cuerpo 12 aislante de tal manera que las caras frontales del cuerpo 12 aislante están penetradas y solapadas por los conductores 2a, 2b, 2c de fase. De este modo, es posible establecer contacto eléctrico con los conductores 2a, 2b, 2c de fase a ambos lados de las caras frontales del cuerpo 12 aislante. Los conductores 2a, 2b, 2c de fase deben introducirse lo más herméticamente posible en el cuerpo 12 aislante. Para simplificar la integración de los conductores 2a, 2b, 2c de fase, el cuerpo 12 aislante presenta aberturas a través de las cuales pasan los conductores 2a, 2b, 2c de fase. Para permitir una función mejorada de la disposición del transductor de medición, los conductores de fase 2a, 2b, 2c están rodeados cada uno por electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje. Los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje llevan cada uno el potencial eléctrico del primer conductor 2a de fase, del segundo conductor 2b de fase o del tercer conductor 2c de fase asociados. Los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje están conectados eléctricamente a los respectivos conductores 2a, 2b, 2c de fase. Los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje rodean al respectivo conductor 2a, 2b, 2c de fase por el lado de la cubierta exterior. Los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje son cada uno de ellos cilíndricos huecos, cuyas caras frontales están redondeadas por razones de un contorno dieléctricamente favorable. Los conductores 2a, 2b, 2c de fase se conectan preferentemente de manera estanca a los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje respectivamente asociados, estando los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje conectados cada uno de manera estanca al cuerpo 12 aislante. De este modo, es posible formar una barrera estanca a los fluidos entre los conductores 2a, 2b, 2c de fase, los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje y el cuerpo 12 aislante. Además de un diseño de los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje como componentes discretos, se puede prever una conformación correspondiente de los conductores 2a, 2b, 2c de fase en una sola pieza.
Cada uno de los conductores 2a, 2b, 2c de fase está rodeado exteriormente por un electrodo 1a, 1b, 1c de medición. Los electrodos 1a, 1b, 1c de medición tienen forma de anillo y están dispuestos coaxialmente a los respectivos conductores 2a, 2b, 2c de fase. La posición de los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje con respecto a los electrodos 1a, 1b, 1c de medición se selecciona de modo que los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje tengan una extensión espacial mayor en la dirección del eje 3 principal o de los ejes del cilindro que el electrodo 1a, 1b, 1c de medición respectivamente asignado. El respectivo electrodo 1a, 1b, 1c de medición está orientado interiormente hacia el respectivo electrodo 5a de blindaje, 5b, 5c. Los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje llevan cada uno el potencial eléctrico del conductor 2a, 2b, 2c de fase respectivamente asignado. Los electrodos 1a, 1b, 1c de medición están aislados eléctricamente del respectivo conductor 2a, 2b, 2c de fase y de los otros conductores 2a, 2b, 2c de fase. Los electrodos
1 a, 1b, 1c de medición también están aislados eléctricamente entre sí. Para definir espacialmente los electrodos 1a, 1b, 1c de medición y los conductores 2a, 2b, 2c de fase entre sí, estos conjuntos se incrustan en el cuerpo 12 aislante. El propio cuerpo 12 aislante tiene esencialmente forma de disco y está rodeado exteriormente por el marco 4 de refuerzo. El cuerpo 12 aislante puede, por ejemplo, ser de una sola pieza. Sin embargo, también puede estar previsto que el cuerpo 12 aislante esté formado en varias piezas, de modo que, por ejemplo, un conjunto semiacabado comprenda una primera parte del cuerpo 12 aislante, una o más partes adicionales del cuerpo 12 aislante que complementen la primera parte para formar un cuerpo 12 aislante en forma de disco.
Los electrodos 1a, 1b, 1c de medición tienen cada uno una orejeta 6a, 6b, 6c de conexión en su circunferencia exterior. Una orejeta 6a, 6b, 6c de conexión transporta el potencial eléctrico del electrodo 1a, 1b, 1c de medición que lo lleva. Un electrodo 1a, 1b, 1c de medición puede estar hecho, por ejemplo, de un material conductor de la electricidad, como cobre, aluminio, plástico conductor de la electricidad, etc. Por medio de la orejeta 6a, 6b, 6c de conexión, el potencial del electrodo 1a, 1b, 1c de medición respectivo puede transmitirse a una cavidad dentro del cuerpo 12 aislante. A cada conductor 2a, 2b, 2c de fase, se le asigna una cavidad. Cada una de las cavidades del cuerpo 12 aislante está rodeada por un racor 7a, 7b, 7c. Los racores 7a, 7b, 7c encierran cada uno una cavidad enrasada con las orejetas 6a, 6b, 6c de conexión alineadas radialmente del respectivo electrodo 1a, 1b, 1c de medición. Dentro de las cavidades rodeadas por los racores 7a, 7b, 7c, es posible guiar las líneas 8a, 8b de medición para que entren en contacto con el respectivo electrodo 1a, 1b, 1c de medición, por ejemplo. Los racores 7a, 7b, 7c se insertan en el cuerpo 12 aislante en forma de disco con una unión de material y rodean las cavidades, que conducen en dirección radial a una superficie lateral en la circunferencia exterior del cuerpo 12 aislante. En cada caso, en el interior del marco 4 de refuerzo, se ha previsto una escotadura alineada radialmente, a través de la cual se pueden guiar hacia el exterior las líneas 8a, 8b de conexión.
Los electrodos 1a, 1b, 1c de medición son cada uno del mismo tipo. Los electrodos 1a, 1b, 1c de medición tienen forma de anillo, por lo que el material y las dimensiones se seleccionan de tal manera que los electrodos 1a, 1b, 1c de medición sean, a su vez, rígidos a la torsión. Los electrodos 1a, 1b, 1c de medición están provistos cada uno de un rebaje 9a, 9b, 9c en la superficie exterior. Los rebajes 9a, 9b, 9c están formados delante de los electrodos 1a, 1b, 1c de medición en forma de ranura circunferencial cerrada. La ranura tiene un perfil en forma de arco, por ejemplo, como un segmento circular o un segmento elíptico. Preferiblemente, el perfil de los electrodos 1a, 1b, 1c de medición puede elegirse en forma de U, por lo que el perfil debe diseñarse con esquinas redondeadas. El rebaje 9a, 9b, 9c forma una ranura circunferencial en una superficie lateral exterior de los electrodos 1a, 1b, 1c de medición. En el caso de un perfilado correspondiente con forma de U, por ejemplo, semicircular o elipsoidal en forma de anillo, se crea así un electrodo 1a, 1b, 1c de medición a modo de llanta, en el que el rebaje 9a, 9b, 9c se forma entre las pestañas de la llanta. Preferiblemente, el electrodo 1a, 1b, 1c de medición puede, por ejemplo, tener un espesor de pared aproximadamente uniforme en el perfil. Los rebajes 9a, 9b, 9c están al menos parcialmente blindados dieléctricamente por las cargas capacitivas/superficies de electrodo de los electrodos 1a, 1b, 1c de medición.
Los rebajes 9a, 9b, 9c forman receptáculos en cada uno de los cuales puede insertarse una sonda 10a, 10b, 10c de un sensor de corriente. Las sondas 10a, 10b, 10c, por ejemplo, pueden presentar cada una un grupo semiconductor que se inserta en la sombra de campo de las zonas de los electrodos 1a, 1b, 1c de medición que están blindados dieléctricamente en los rebajes 9a, 9b, 9c. Dichas sondas 10a, 10b, 10c pueden comprender sondas Hall, por ejemplo. Además, cada uno de los rebajes 9a, 9b, 9c puede servir para alojar una bobina. Una bobina puede tener, por ejemplo, una fibra óptica que se coloca en el electrodo 1a, 1b, 1c de medición respectivo al menos una vez, en particular varias veces, recorriendo el rebaje 9a, 9b, 9c y formando varios bucles. De este modo, es posible dirigir una luz polarizada a la zona del conductor 1a, 1b, 1c de fase respectivo, por lo que el plano de polarización de la luz polarizada se desvía en función de un campo magnético que se produce de la corriente que fluye a través del conductor 1a, 1b, 1c de fase respectivo. Además, la sonda también puede presentar una bobina transformadora que abraza el conductor 1a, 1b, 1c de fase respectivo que yace en el rebaje 9a, 9b, 9c respectivo. Una realización particularmente ventajosa puede prever que las sondas 10a, 10b, 10c tengan cada una de ellas una bobina de Rogowski, estando cada una de las bobinas de Rogowski conformada en sentido opuesto a la forma de los rebajes 9a, 9b, 9c, de modo que las bobinas de Rogowski puedan insertarse a ras en los rebajes 9a, 9b, 9c. De este modo, las bobinas de Rogowski se encuentran en la sombra del campo dieléctrico del electrodo 1a, 1b, 1c de medición respectivo. Una bobina de Rogowski puede disponerse completamente dentro de la sombra de campo del respectivo rebaje 9a, 9b, 9c. Sin embargo, también es posible que solo las partes de las bobinas de Rogowski situadas en los respectivos rebajes 9a, 9b, 9c estén blindadas dieléctricamente. Por ejemplo, una bobina de Rogowski puede sobresalir del rebaje 9a, 9b, 9c en la abertura del rebaje 9a, 9b, 9c en el lado de la superficie exterior. Por ejemplo, una bobina de Rogowski puede ser de sección transversal circular, por lo que esta configuración circular encaja de manera complementaria en la configuración de la sección transversal del rebaje 9a, 9b, 9c asociado. El contacto de los bobinados, en particular las bobinas de Rogowski, de las sondas 10a, 10b, 10c puede realizarse a través de las cavidades que están dispuestas dentro de los racores 7a, 7b, 7c en el cuerpo 12 aislante. En consecuencia, los cables de conexión 8a, 8b de las sondas 10a, 10b, 10c del sensor de corriente pueden salir del interior del cuerpo 12 aislante.
En la Figura 2, se muestra una vista en sección del primer electrodo 1a de medición y del primer conductor 2a de fase, así como de los demás conjuntos directamente asociados al primer conductor 2a de fase o al primer electrodo 1a de medición. El segundo electrodo 1b de medición y el tercer electrodo 1c de medición, así como el segundo conductor 2b de fase y el tercer conductor 2c de fase y los demás conjuntos asociados a estos otros electrodos 1b, 1c de medición u otros conductores 2b, 2c de fase están formados de la misma manera que la construcción mostrada como ejemplo
en la Figura 2.
La Figura 2 muestra una sección en la que el eje 3 principal se encuentra en el plano de sección. En consecuencia, el marco 4 de refuerzo puede verse cortado de perfil. También se corta el primer conductor 2a de fase. La cubierta exterior del primer conductor 2a de fase está rodeada por el electrodo 5a de blindaje asociado. El electrodo 5a de blindaje asociado está, a su vez, rodeado en su superficie exterior por el primer electrodo 1a de medición asociado. El primer electrodo 1a de medición emerge del plano de sección y revela la estructura anular autónoma del primer electrodo 1a de medición. El primer electrodo 1a de medición tiene un perfil en forma de U, esencialmente semicircular. El rebaje 9a formado se rellena con una sonda 10a que rodea la superficie exterior del electrodo 1a de medición. La sonda 10a tiene una sección transversal esencialmente circular, que está diseñada en dirección opuesta al perfil del rebaje 9a. La superficie exterior de la sonda 10a rodea el primer electrodo 1a de medición.
En una de las patas del primer electrodo 1a de medición formada en el perfil y que delimita el rebaje, se muestra a modo de ejemplo la posición de una orejeta 6a de conexión, que se proyecta en dirección radial, con respecto al eje de rotación situado centralmente del electrodo 1a de medición, en dirección radial hacia una superficie lateral interior del marco 4 de refuerzo. La orejeta 6a de conexión se proyecta hacia el fondo de una cavidad 11 del cuerpo 12 aislante. La cavidad 11 está delimitada por un racor 7a que se extiende al menos parcialmente dentro del cuerpo 12 aislante. El racor 7a es de diseño cilíndrico hueco sustancialmente rotacionalmente simétrico y está conectado al marco 4 de refuerzo en su extremo orientado hacia el marco 4 de refuerzo en forma rígida en ángulo, por ejemplo, mediante una conexión atornillada. En la región de la conexión entre el racor 7a y el marco 4 de refuerzo, se ha previsto un rebaje en el marco de refuerzo para introducir en la cavidad 11 las líneas 8a, 8b de conexión en la superficie exterior, partiendo del marco 4 de refuerzo. Por un lado, se puede conectar una línea 8a de conexión a la sonda 10a del primer conductor 2a de fase del sensor de corriente. Por otra parte, el primer electrodo 1a de medición puede ponerse en contacto a través de una línea 8b de conexión. Para ello, la línea 8b de conexión se conecta a la orejeta 6a de conexión. La orejeta 6a de conexión está dispuesta en el electrodo 1a de medición en la zona en la que el electrodo 1a de medición presenta la menor distancia a la superficie interior del marco 4 de refuerzo.
En la Figura 2, el cuerpo 12 aislante se compone, a modo de ejemplo, de varios elementos parciales. Así, según la realización de la Figura 2, se pretende formar primero un compuesto de ángulo rígido entre el primer conductor 2a de fase, el electrodo 5a de blindaje asociado y el primer electrodo 1a de medición que rodea al primer conductor 2a de fase. En consecuencia, se forma una primera parte en forma de disco sustancialmente circular del cuerpo 12 aislante en el que se incrusta el primer electrodo 1a de medición. El primer electrodo 1a de medición está incrustado con la sonda 10a asociada completamente dentro del cuerpo 12 aislante, en particular completamente dentro de la primera parte del cuerpo 12 aislante. El primer electrodo 1a de medición presenta una lengüeta 13 de retención que permite fijarlo positivamente dentro del cuerpo 12 aislante. Para la fabricación de una disposición de transductor de medición, puede preverse que el cuerpo 12 aislante se funda inicialmente en forma líquida para incrustar el primer electrodo 1a de medición junto con la sonda 10a, así como el primer conductor 2a de fase y el electrodo 5a de blindaje asociado. Una vez endurecido el material aislante, los conductores 2a, 2b, 2c de fase semiacabados se colocan dentro del marco 4 de refuerzo, tras lo cual tiene lugar una refundición completa con más material aislante, de modo que el cuerpo 12 aislante presenta varios subelementos fundidos independientemente unos de otros. El dimensionado puede elegirse de tal manera que elementos parciales del cuerpo 12 aislante queden completamente rodeados por una colada final con material aislante. En cualquier caso, sin embargo, las caras frontales de los conductores 2a, 2b, 2c de fase deben sobresalir del cuerpo 12 aislante. Puede preverse que igualmente los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje sobresalgan del cuerpo 12 aislante por las caras frontales. El grosor de la pared del cuerpo 12 aislante puede variar en función de las necesidades. Por ejemplo, también se puede prever que el cuerpo 12 aislante presente esencialmente el mismo grosor de pared que el marco de refuerzo, de modo que los racores 7a, 7b, 7c también queden completamente encapsulados por el cuerpo 12 aislante, al igual que los electrodos 5a, 5b, 5c de blindaje. Independientemente de cómo se fabrique el cuerpo 12 aislante, las caras frontales del cuerpo 12 aislante deben estar libres de juntas a tope en el material aislante.
El cuerpo 12 aislante también puede estar formado de una sola pieza, es decir, todos los componentes rodeados por el cuerpo 12 aislante están encapsulados en una sola pieza de fundición con material aislante que aún no se ha endurecido. Tras el curado, el resultado es un cuerpo 12 aislante angularmente rígido, que coloca los componentes incrustados en forma estacionaria y, a su vez, descansa de forma estacionaria dentro del marco 4 de refuerzo.
La Figura 3 muestra una sección a través de un conjunto transductor en estado instalado. El marco 4 de refuerzo está dispuesto entre una primera brida 14a anular y una segunda brida 14b anular. Las dos bridas 14a, 14b anulares están atornilladas entre sí con el marco 4 de refuerzo en medio. Los pernos pueden, por ejemplo, sobresalir a través de rebajes dispuestos en el marco 4 de refuerzo, de modo que se dé una conexión no positiva y positiva entre las bridas 14a, 14b anulares y el marco 4 de refuerzo. La Figura 3 muestra un ejemplo de utilización de un cuerpo 12a aislante, que tiene aproximadamente la misma anchura que el marco 4 de refuerzo. En sección, se puede ver simbólicamente el electrodo 5a de blindaje, que rodea el primer conductor 2a de fase, y el primer electrodo 1a de medición, que rodea el primer conductor 2a de fase y que, a su vez, recibe una sonda 10a del sensor de corriente en un rebaje 9a. El grosor del cuerpo 12 aislante se selecciona de tal manera que, aparte de los conductores de fase 2a, 2c que sobresalen del cuerpo 12a aislante por la cara frontal, otros elementos se sitúan en el interior del cuerpo 12a aislante. El acceso a los elementos situados en el interior del cuerpo 12a aislante es posible a través de la cavidad 11 situada en el cuerpo 12a aislante que, a su vez, se abre en un rebaje del marco 4 de refuerzo. Las líneas 8a, 8b de conexión para el sensor de
corriente y el sensor de voltaje son accesibles a través de este acceso.
La primera y la segunda brida 14a, 14b anular están conectadas a una primera carcasa 15a de encapsulación y a una segunda carcasa 15b de encapsulación. Las dos carcasas 15a, 15b de encapsulación son esencialmente de forma tubular, con un volumen receptor en el interior en el que están dispuestos los conductores 2a, 2c de fase. Las dos carcasas 15a, 15b de encapsulación están diseñadas para ser estancas a los fluidos, de modo que su interior pueda llenarse con un fluido aislante de la electricidad. El fluido aislante eléctrico puede someterse a sobrepresión para aumentar la resistencia del aislamiento, de modo que las carcasas 15a, 15b de encapsulación sean recipientes a presión. Los conductores 2a, 2c de fase están aislados eléctricamente y apoyados en las carcasas 15a, 15b de encapsulación. Un rebordeado eléctricamente aislado de los conductores 2a, 2c de fase tiene lugar a través del cuerpo 12a aislante de la disposición del transductor de medición. De este modo, es posible hacer que la primera y la segunda carcasa 15a, 15b de encapsulación sean eléctricamente conductoras y aplicar potencial de tierra a la carcasa 15a, 15b de encapsulación, por ejemplo. Una distancia de aislamiento dentro de las carcasas 15a, 15b de encapsulación entre los conductores 2a, 2c de fase entre sí, así como entre los conductores 2a, 2c de fase y las carcasas 15a, 15b de encapsulación es proporcionada por el fluido eléctricamente aislante. La disposición del transductor de medición está diseñada de tal manera que, a través del cuerpo 12 aislante, se prevé una barrera estanca a los fluidos entre los dos volúmenes de la primera y la segunda carcasa 15a, 15b de encapsulación, es decir, se impide la transferencia de un fluido eléctricamente aislante desde el área encerrada por la primera carcasa 15a de encapsulación al área encerrada por la segunda carcasa 15b de encapsulación mediante la disposición 1a del transductor de medición con su cuerpo 12a aislante. En consecuencia, el cuerpo 12 aislante constituye una parte de una barrera estanca a la presión, que es estanca a los fluidos, sobre una carcasa 15a, 15b de encapsulación. En consecuencia, se prevé una incrustación estanca al fluido y el paso de los conductores 2a, 2c de fase a través del cuerpo 12a aislante. Sin embargo, también se puede prever que en el cuerpo 12 aislante o en la disposición del transductor de medición se prevean canales de desbordamiento, a través de los cuales pueda desbordarse un fluido aislante desde el primero hacia la segunda carcasa 15a, 15b de encapsulación, y viceversa.
Las carcasas 15a, 15b de encapsulación forman parte, por ejemplo, de un dispositivo de transmisión de energía eléctrica aislado por fluido, que se denomina “aislado por gas” cuando se utiliza un gas aislante de la electricidad. Mediante un dispositivo de transmisión de energía eléctrica aislado con gas, se puede conducir una corriente eléctrica a través de los conductores 2a, 2b, 2c de fase de modo que sea posible una transmisión de energía eléctrica entre dos puntos.
Utilizando los electrodos 9a, 9b, 9c de medición, se da una capa de capacitancia entre el respectivo conductor 2a, 2b, 2c de fase asignado así como el entorno de los conductores 2a, 2b, 2c de fase, en particular con respecto a una de las carcasas 15a, 15b de encapsulación o con respecto al marco 4 de refuerzo. Así, se da preferentemente un divisor de tensión capacitivo entre el potencial del conductor 2a, 2b, 2c de fase respectivo y entre el potencial de tierra. En consecuencia, se cargan los electrodos 1a, 1b, 1c de medición aislados eléctricamente. El potencial de los electrodos la, 1b, 1c de medición puede conducirse fuera de la disposición del transductor de medición a través de una línea 8b de medición. La información sobre el potencial de los electrodos 1a, 1b, 1c de medición se puede procesar posteriormente y se puede extraer una conclusión sobre el potencial del conductor 2a, 2b, 2c de fase respectivo.
Utilizando las sondas 10a, 10b, 10c, cada una de las cuales está insertada en un rebaje 9a, 9b, 9c del electrodo 1a, lb , 1c de medición respectivamente asociado, es posible, por ejemplo, mapear un flujo de corriente eléctrica a través del conductor 2a, 2b, 2c de fase respectivamente asociado utilizando el principio transformador. Una señal emitida por la sonda 10a, 10b puede ser transportada a través de una línea 8, 8a de conexión. La información relativa a una corriente eléctrica supervisada suministrada por el sensor de corriente y relativa a una tensión eléctrica supervisada suministrada por el sensor de voltaje puede utilizarse o procesarse posteriormente.
Claims (13)
1. Disposición de transductor de medición para la vigilancia de uno o varios conductores (2a, 2b, 2c) de fase, que presenta un sensor de voltaje y un sensor de corriente, en donde el sensor de voltaje presenta un electrodo (1a, 1b, 1c) de medición para detectar una tensión eléctrica, en donde el electrodo (1a, 1b, 1c) de medición está formado en forma de anillo y presenta un receptáculo (9a, 9b, 9c) en el que se posiciona una sonda (10a, 10b, 10c) del sensor de corriente,
en donde el receptáculo (9a, 9b, 9c) está formado como un rebaje (9a, 9b, 9c) en el electrodo (1a, 1b, 1c) de medición y está dispuesto en la superficie lateral exterior del electrodo (1a, 1b, 1c) de medición, caracterizada porque el electrodo (1a, 1b, 1c) de medición y la sonda (10a, 10b, 10c) están incrustados en un cuerpo (12, 12a) aislante que es un aislante de soporte del conductor o de los conductores (2a, 2b, 2c) de fase.
2. Disposición de transductor de medición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la sonda (10a, 10b, 10c) está blindada dieléctricamente al menos en parte por el electrodo (1a, 1b, 1c) de medición.
3. Disposición de transductor de medición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el rebaje (9a, 9b, 9c) presenta una ranura circunferencial, en particular una que está cerrada sobre sí misma.
4. Disposición de transductor de medición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el electrodo (1a, 1b, 1c) de medición anular presenta un perfilado sustancialmente en forma de U.
5. Disposición de transductor de medición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque, en el electrodo (1a, 1b, 1c) de medición anular, está dispuesta una orejeta (6a, 6b, 6c) de conexión sustancialmente alineada en forma radial.
6. Disposición de transductor de medición de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizada porque la orejeta (6a, 6b, 6c) de conexión está alineada con una cavidad (11) dispuesta en el cuerpo (12, 12a) aislante.
7. Disposición de transductor de medición de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizada porque la cavidad (11) está rodeada por un racor (7a, 7b, 7c).
8. Disposición de transductor de medición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque un conductor (2a, 2b, 2c) de fase que atraviesa el electrodo (1a, 1b, 1c) de medición anular está rodeado por un electrodo (5a, 5b, 5c) de blindaje.
9. Disposición de transductor de medición de acuerdo con la reivindicación 8,
caracterizada porque el electrodo (5a, 5b, 5c) de blindaje y/o el conductor (2a, 2b, 2c) de fase penetran en el cuerpo (12, 12a) aislante en forma estanca al fluido.
10. Disposición de transductor de medición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque varios electrodos (1a, 1b, 1c) de medición y varias sondas (10a, 10b, 10c) están incrustados en un cuerpo (12, 12a) aislante.
11. Disposición de transductor de medición de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 10,
caracterizada porque el cuerpo (12, 12a) aislante está rodeado por el lado de la superficie lateral por un marco (4) de refuerzo.
12. Disposición de transductor de medición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el cuerpo (12, 12a) aislante forma parte de una barrera estanca a los fluidos de una carcasa (15a, 15b) de encapsulación.
13. Disposición de transductor de medición de acuerdo con la reivindicación 12,
caracterizada porque, en la carcasa (15a, 15b) de encapsulación, hay un fluido eléctricamente aislante.
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