ITMI982258A1

ITMI982258A1 - Apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas

Info

Publication number: ITMI982258A1
Application number: IT002258A
Authority: IT
Inventors: Enrico Elli
Original assignee: Abb Ricerca Spa
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2000-04-20
Also published as: US6573469B1; CN1197214C; EP1121738A1; ES2257080T3; WO2000024100A1; ATE314746T1; EP1121738B1; DE69929229T2; ITMI982258A0; AU1040800A; CN1324506A; IT1302715B1; DE69929229D1; DK1121738T3

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda una apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas, particolarmente per applicazioni di alta e media tensione, comprendente particolari organi di attuazione della manovra di sezionamento.

E' noto dallo stato dell'arte che le manovre elettriche (sia di interruzione che di sezionamento) nelle apparecchiature di interruzione e sezionamento isolate in gas, vengono realizzate attraverso la traslazione di uno o più contatti mobili che si possono accoppiare/disaccoppiare con corrispondenti contatti fissi. I dispositivi di comando più utilizzati nelle apparecchiature blindate note dello stato dell'arte comprendono attuatori di tipo meccanico o idraulico meccanicamente connessi con un contatto mobile da movimentare attraverso opportuni organi di manovra.

I dispositivi di comando dell’arte nota necessitano in genere di cinematismi complessi per la trasmissione del moto al contatto mobile. In particolare la manovra di sezionamento richiede la movimentazione coordinata di uno o più contatti mobili in modo che l'apertura/chiusura dei contatti di sezionamento avvenga secondo la sequenza desiderata. Ciò normalmente richiede complicati meccanismi di accoppiamento e/o complicati sistemi di comando e controllo, soprattutto quando il sezionamento avviene su sistemi a più sbarre.

Data la complessità meccanica degli organi di movimentazione, sono necessari interventi di manutenzione per mantenere inalterato il comporta-

zionamento isolata in gas che comprende un involucro avente un terminale contatti mobili in direzione longitudinale rispetto all'asse di rotazione dell'organo di manovra, e variando opportunamente la loro posizione angolare relativa rispetto all’asse di rotazione è possibile ridurre al minimo il volume e lo spazio richiesti dall'unità di sezionamento, e quindi dall'intera apparecchiatura, mantenendo la facilità di esecuzione della manovra di sezionamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'apparecchiatura secondo il trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di una apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 rappresenta una forma realizzativa di un'apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas per semplice sistema di sbarre e comando unipolare secondo il trovato;

la figura 2 rappresenta una forma realizzativa di un'apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas per doppio sistema di sbarre e comando unipolare secondo il trovato;

le figure 3a-3d rappresentano schematicamente manovre di sezionamento eseguibili con l'apparecchiatura di figura 2.

Con riferimento alla figura 1 l’apparecchiatura secondo il trovato comprende un involucro 1 avente un terminale di entrata 2 ed un terminale di uscita 3. All'interno dell'involucro 1, che contiene un gas isolante, sono posizionate una unità di interruzione 4 ed una unità di sezionamento 5. Il terminale di entrata 2 è elettricamente connesso all'unità di interruzione 4. L'unità di sezionamento comprende un primo contatto fisso 6 collegato al terminale di uscita 3 ed un secondo contatto fisso 7 a potenziale di terra. Nel caso di figura 1 il contatto fisso 7 è collegato all'involucro 1 posto a potenziale di terra. L'unità di sezionamento comprende un albero rotante 8 movimentato da organi attuatori rappresentati schematicamente da un'unità 9, che può essere ad esempio un motore elettrico opportunamente controllato.

Un contatto mobile 10, elettricamente connesso all'unità di interruzione 4, è fissato all'albero 8 e ruota solidalmente con esso. Nella forma realizzativa di figura 1, il contatto mobile è costituito da una lama con profilo a settore circolare calettata sull'albero 8. Il contatto mobile 10, ed il primo e il secondo contatto fisso 6 e 7 sono posizionati in modo tale che le estremità di tali contatti fissi si trovino nel piano definito dalla rotazione dell'estremità del contatto mobile 10. La manovra di sezionamento avviene impartendo una rotazione all'albero 8; conseguentemente il contatto mobile 10 ad esso solidale si andrà ad accoppiare con il contatto fisso 6 o 7, operando quindi la connessione rispettivamente di linea o di terra. Nella rappresentazione di figura 1, il contatto mobile 10 è accoppiato con il contatto fisso 7; la connessione di terra è quindi chiusa, mentre la connessione di uscita è aperta.

Secondo una forma di realizzazione alternativa, non rappresentata in figura, è possibile avere due contatti mobili fissati sull'albero, ciascuno dei quali accoppiabile ad un corrispondente contatto fisso. In questo caso il contatto fisso 6 si troverà nel piano di rotazione di un primo contatto mobile ad esso accoppiabile, mentre il contatto fisso 7 si troverà nel piano di rotazione del secondo contatto mobile ad esso accoppiabile. Inoltre il primo ed il secondo contatto mobile sono fissati all'albero 8 con posizione angolare relativa tale che non possano essere contemporaneamente accoppiati ai contatti fissi 6 e 7. In questo modo mediante rotazione dell'albero 8 si avrà, ad esempio, disaccoppiamento tra il contatto fisso 6 e il primo contatto mobile e, successivamente, accoppiamento tra il contatto fisso 7 e il secondo contatto mobile, operando quindi,il sezionamento di terra. In modo analogo si procede quando si vuole aprire il contatto di sezionamento di terra e chiudere quello di linea.

Con riferimento alla figura 2 si descrive ora un'apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas per doppio sistema di sbarre. L'apparecchiatura di figura 2 comprende un involucro 1 avente un terminale di entrata 2, un primo terminale di uscita 11 ed un secondo terminale di uscita 13. All'interno dell'involucro 1, che contiene un gas isolante, sono posizionate una unità di interruzione 4 ed una unità di sezionamento 5. Il terminale di entrata 2 è elettricamente connesso all'unità di interruzione 4. L'unità di sezionamento comprende un primo contatto fisso 21 collegato al terminale di uscita 11, un secondo contatto fisso 22 a potenziale di terra, ed un terzo contatto fisso 23 collegato al secondo terminale di uscita 13. Come nella figura 1, il contatto fisso 22 è collegato all'involucro 1 posto a potenziale di terra. L'unità di sezionamento comprende un albero rotante 8 movimentato da organi attuatori rappresentati schematicamente dall'unità 9, che può essere ad esempio un motore elettrico opportunamente controllato.

Un primo, un secondo, ed un terzo contatto mobile 31, 32, e 33, elettricamente connessi all'unità di interruzione 4, sono fissati all'albero 8 e ruotano solidalmente con esso. Nella forma realizzativa di figura 2, i contatti mobili 31, 32 e 33 sono costituiti da lame con profilo a settore circolare calettate sull'albero 8. I contatti mobili 31, 32, 33 ed i contatti fissi 21, 22, 23 sono posizionati in modo tale che per ciascuna coppia di contatti (21, 31), (22, 32), e (23, 33) il contatto fisso si trovi nel piano di rotazione del corrispondente contatto mobile. Inoltre i contatti mobìli 31, 32 e 33 sono fissati all'albero 8 con posizione angolare relativa tale che il contatto mobile 32 non possa essere accoppiato con il contatto fisso 22, quando il contatto mobile 31 e/o il contatto mobile 33 sono accoppiati ai corrispondenti contatti fissi 21 e 23. La manovra di sezionamento avviene impartendo una rotazione all'albero 8; conseguentemente i contatti mobili 31, 32 e 33 ad esso solidali si andranno ad accoppiare con i rispettivi contatti fissi 21, 22, e 23. Nella rappresentazione di figura 2, il contatto mobile 32 è accoppiato con il contatto fisso 22, mentre i contatti mobili 31 e 33 sono disaccoppiati dai rispettivi contatti fissi 21 e 23; la connessione di terra è quindi chiusa, mentre le connessioni di uscita sono aperte.

Il principio di funzionamento è illustrato schematicamente nelle figure 3a-3d, in cui i contatti mobili sono costituiti da lame calettate sull'albero 8.

Con riferimento alla figura 3a, viene rappresentata una situazione in cui il contatto mobile 32 è accoppiato al corrispondente contatto fisso 22, mentre i contatti mobili 31 e 33 sono disaccoppiati dai corrispondenti contatti fissi. Ruotando l'albero 8 nella direzione della freccia, il contatto di terra viene aperto e successivamente si accoppiano il contatto mobile 31 con il contatto fisso 21 chiudendo la connessione verso il terminale di uscita 11 (fig. 3b). Ruotando ancora l'albero 3 nella stessa direzione, il contatto mobile 33 si accoppia con il contatto fisso 23, prima che ci sia disaccoppiamento tra i contatti 21 e 31. In questo modo viene chiusa la connessione verso il terminale di uscita 13, mantenendo contemporaneamente chiusa la connessione verso il terminale 11 (fig. 3c). Se la rotazione dell'albero 8 viene continuata è possibile separare il contatto 31 dal contatto 21, aprendo la connessione verso il terminale 11 e mantenendo chiusa la connessione verso il terminale 13 (fig. 3d).

Secondo una forma di realizzazione alternativa di un'apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas per doppio sistema di sbarre, non rappresentata in figura, l'unità di sezionamento comprende due soli contatti mobili fissati all'albero 8. Il contatto fisso di terra 22 ed uno degli altri due contatti fissi, ad esempio il contatto fisso 21, si trovano nel piano di rotazione dello stesso contatto mobile che si può accoppiare alternativamente con il contatto fisso 21 o con il contatto fisso 22; il terzo contatto fisso 23 si trova nel piano di rotazione dell'altro contatto mobile, ed è ad esso accoppiabile. I due contatti mobili sono fissati all'albero 8 con posizione angolare relativa tale che non possano essere contemporaneamente accoppiati ai contatti 22 e 23, mentre la loro posizione angolare relativa è tale che essi possano essere contemporaneamente accoppiati ai contatti fissi 21 e 23.

Secondo una forma di realizzazione preferita l'apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo il trovato comprende una unità di interruzione avente una camera di interruzione ospitante un contatto fisso ed un contatto mobile, l'asse longitudinale della camera di interruzione essendo sostanzialmente allineato con l'asse di rotazione dell'organo di manovra. In questo caso la manovra di apertura/chiusura dell'interruttore avviene mediante traslazione del contatto mobile dell'unità di interruzione lungo l'asse longitudinale dell’apparecchiatura, mentre la manovra di sezionamento avviene per rotazione dei contatti mobili dell'unità di sezionamento attorno a detto asse longitudinale.

Secondo una particolare forma realizzativa, non illustrata in figura, l’organo di manovra dell'unità di sezionamento è costituito dall'involucro della camera di interruzione. In questo caso i contatti mobili dell’unità di sezionamento sono calettati sulla superficie esterna della camera di interruzione che può ruotare rispetto all'involucro dell'apparecchiatura. La movimentazione è impartita da organi attuatori, ad esempio un motore elettrico opportunamente controllato. Il posizionamento relativo dei contatti fissi e dei contatti mobili è analogo a quello rappresentato in figura 1 o figura 2, a seconda che ci sia un sistema di sbarre semplice o doppio. Utilizzando questa soluzione tecnica, l'apparecchiatura secondo il trovato risulta essere particolarmente compatta, in quanto lo spazio occupato dall’unità di sezionamento è distribuito all’interno dell'involucro 1 lungo la camera di interruzione.

Secondo una ulteriore forma realizzativa dell'apparecchiatura secondo il trovato, l'unità di sezionamento comprende un ulteriore contatto fisso collegato con il terminale di entrata ed un contatto mobile accoppiabile al contatto fisso; il contatto mobile e preferibilmente fissato sull'involucro della camera in posizione tale che nel suo piano di rotazione giaceia l'ulteriore contatto fisso. In questo modo è possibile effettuare il sezionamento sul lato di ingresso dell’apparecchiatura.

Come già detto la movimentazione degli organi di sezionamento è effettuata da opportuni mezzi attuatori, preferibilmente costituiti da un motore elettrico controllato. Si e visto in particolare che l’utilizzo di un servomotore comporta notevoli vantaggi in termini di precisione e velocità di esecuzione della manovra. In alternativa è possibile utilizzare mezzi attuatori meccanici od idraulici. Mezzi attuatori manuali possono pure essere previsti in alternativa o in aggiunta ai mezzi attuatori precedentemente descritti, in particolare per effettuare manovre manuali di emergenza.

L'apparecchiatura secondo il trovato può essere del tipo a comando unipolare, in cui sono previsti mezzi attuatori su ogni singola fase per effettuare la manovra di sezionamento; in alternativa può essere del tipo a comando tripolare, in cui l'energia per effettuare la manovra di sezionamento sulle tre fasi dell'apparecchiatura viene fornita da un unico mezzo attuatore meccanicamente accoppiato con le unità di sezionamento di ogni singola fase.

L'apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas così concepita è suscettibile di modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, le configurazioni considerate, purché compatibili con l'uso specifico, nonché i singoli componenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento isolata in gas, comprendente un involucro avente un terminale di entrata ed un terminale di uscita e contenente una unità di interruzione ed una unità di sezionamento, detta unità di sezionamento comprendendo un primo contatto fisso collegato al terminale di uscita ed un secondo contatto fisso a potenziale di terra, almeno un contatto mobile accoppiabile ad almeno uno di detti contatti fissi ed elettricamente connesso con detta unità di interruzione, caratterizzata dal fatto che detto contatto mobile e fissato solidalmente ad un organo di manovra rotante e che il contatto fisso accoppiabile a detto contatto mobile giace nel piano di rotazione del contatto mobile.
2. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’unità di sezionamento comprende un unico contatto mobile e che detti primo e secondo contatto fisso giacciono nel piano di rotazione del contatto mobile.
3. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’unità di sezionamento comprende un primo ed un secondo contatto mobile fissati a detto organo di manovra, e che detto primo e detto secondo contatto fisso giacciono rispettivamente nel piano di rotazione di detto primo e secondo contatto mobile, il primo ed il secondo contatto mobile essendo fissati a detto organo di manovra con posizione angolare relativa tale che non possano essere contemporaneamente accoppiati rispettivamente a detto primo e secondo contatto fisso.
4. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’involucro comprende un secondo terminale di uscita, e che l'unità di sezionamento comprende un terzo contatto fisso collegato a detto secondo terminale di uscita, un primo ed un secondo contatto mobile fissati a detto organo di manovra, detto primo e detto secondo contatto fisso giacendo nel piano di rotazione di detto primo contatto mobile, il terzo contatto fisso giacendo nel piano di rotazione di detto secondo contatto mobile, il primo ed il secondo contatto mobile essendo fissati a detto organo di manovra con posizione angolare relativa tale che non possano essere contemporaneamente accoppiati rispettivamente a detto secondo e detto terzo contatto fisso.
5. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'involucro comprende un secondo terminale di uscita, e che l'unità di sezionamento comprende un terzo contatto fisso collegato a detto secondo terminale di uscita, un primo, un secondo ed un terzo contatto mobile fissati a detto organo di manovra, il primo, il secondo e il terzo contatto fisso giacendo rispettivamente nel piano di rotazione del primo, del secondo e del terzo contatto mobile, detti contatti mobili essendo fissati all'organo di manovra con posizione angolare relativa tale che il secondo contatto mobile non possa essere accoppiato al secondo contatto fisso quando il primo e/o il terzo contatto mobile sono accoppiati ai corrispondenti contatti fissi.
6 . Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il contatto mobile è costituito da una lama calettata su detto organo di manovra e sostanzialmente perpendicolare all'asse di rotazione di detto organo di manovra.
7. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'unità di interruzione comprende una camera di interruzione ospitante un contatto fisso ed un contatto mobile, l'asse longitudinale di detta camera essendo sostanzialmente allineato con l'asse di rotazione dell'organo di manovra.
8. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che l'organo di manovra è costituito dall’involucro di detta camera di interruzione.
9. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che l'unità di sezionamento comprende un ulteriore contatto fisso collegato con il terminale di entrata ed un contatto mobile accoppiabile a detto contatto fisso, detto contatto mobile essendo fissato sull'involucro della camera in posizione tale che nel suo piano di rotazione giaccia detto contatto fisso.
10. Apparecchiatura di interruzione e sezionamento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'organo di manovra rotante è azionato da un motore elettrico.