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WO2008108614A1 - Barra para la conexión de cables de puesta a tierra. - Google Patents

Barra para la conexión de cables de puesta a tierra. Download PDF

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WO2008108614A1
WO2008108614A1 PCT/MX2007/000027 MX2007000027W WO2008108614A1 WO 2008108614 A1 WO2008108614 A1 WO 2008108614A1 MX 2007000027 W MX2007000027 W MX 2007000027W WO 2008108614 A1 WO2008108614 A1 WO 2008108614A1
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WO
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bar
connections
earth
clause
generation
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PCT/MX2007/000027
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José Marco Salinas García
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5216—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases characterised by the sealing material, e.g. gels or resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/03—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the relationship between the connecting locations
    • H01R11/09—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the relationship between the connecting locations the connecting locations being identical
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/36—Conductive members located under tip of screw

Definitions

  • the land systems for telecommunications are made up of conventional grounding bars, which could be detailed as: 100% solid copper bars, 20 inches long, 6 inches wide and with a thickness of VA inch, with 16 pairs of holes, all 3/8 inch in diameter, through which the equipment is landed to the earth mesh, and two side holes 9/16 inches in diameter, which are used to fix the bar. (Rg. 1)
  • the current grounding bar is very expensive since its main component is copper, which in the international markets has had a substantial increase, but it is even more expensive, with its large-scale theft and with the damages that can be caused to the telecommunications equipment in the radio bases or centrals, in the period that the area is left unprotected due to its theft, that is to say during the period of time that implies the new installation of the bar.
  • Figure 2 is a conventional (isometric) perspective exploited from the bar.
  • Figure 3 is a side perspective of the bar, (side section)
  • Figure 4 is a front perspective view of the bar.
  • Figure 5 is a front top perspective of the bar.
  • Figure 6 is a conventional isometric front armed perspective of the bar.
  • this bar has thirty-two 3/8 inch male-bore holes at its front, with a horizontal separation of 29.74 mm and 24.72 mm vertically between its centers (No. 3), entering each one of these holes, an oppressor screw made of stainless steel 3/8 inch by 3/8 inch long, whose purpose is to hold the grounding conductors (No. 5).
  • an oppressor screw made of stainless steel 3/8 inch by 3/8 inch long, whose purpose is to hold the grounding conductors (No. 5).
  • In its rear part it has two sliding dovetails of lateral form (No. 2), where the support for its fixation to metal structure or wall will be inserted.
  • the bar has in its upper part with eight transverse holes (No.
  • the construction of the bar is based on a single piece of aluminum or galvanized steel, as shown in figures 2 and 3, with a length of 240.00 mm, a width of 103.30 mm and a thickness of 25.04 mm, which is obtained after carrying out the cuts and perforations through milling machine and other instruments.
  • the work efficiency of the bar is that because it is manufactured in a suitable material such as aluminum or galvanized steel, its production costs are reduced and its robbery is minimized, as well as the null introduction of water by runoff and of external agents such as corrosion and oxidation, caused by the environment.
  • the bar in question works as follows: By lowering each and every one of the grounding conductors to said bar, it is responsible for concentrating and equalizing the potential difference, to finally channel it and discharge it to ground.
  • the design and material of the bar constitute, to a large extent, the novelty of it, since in the first place, its dimensions adjust to the needs of the user, since it can cover from one to sixteen grounded.
  • Another of the benefits of this new device is that by the materials of which it is formed, its corrosion and oxidation is minimized, before its exposure to the environment, with which the conductivity of the energy is optimized.
  • this new device has the quality of having a faster connection, since it does not require a specialized tool (mechanical or compression terminals, insulating sleeves), since the stainless steel oppression screw with head find, allows A simple and quick installation.
  • the bar for its conformation materials that can be made of aluminum or galvanized steel, have defined values for electrical conduction and thermal shock, this information is concentrated in the Onderdonk equation and is highly used in the electrical industry as part design parameters intended to drive current. These values determine if a piece of metal is capable of conducting an indicated value of electric current in a set time. Therefore and based on the statistical data by CIGRE (International Conference of High Voltage Electrical Systems) France has defined values and failure times for atmospheric discharges or lightning. These ranges are what we have used to assess the conditions to which said bar could be exposed, since in many occasions it will be outdoors and therefore can be subject to a direct impact of lightning.
  • CIGRE International Conference of High Voltage Electrical Systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Structure Of Telephone Exchanges (AREA)

Abstract

Barra metálica para la conexión de cables de puesta a tierra, que facilita la fijación segura de los mismos por medio de la presión de dos tornillos alien sobre cada uno. Los orificios para los cables están en las caras superior e inferior de la barra, protegidos por tapones. Los orificios roscados para los tornillos se realizan en la cara frontal de la barra. El cable de derivación a tierra del conjunto tiene una cubierta de acero inoxidable. El material de la barra es acero galvanizado o aluminio y su fijación al muro se realiza por medio de canales deslizantes tipo 'cola de milano'.

Description

Barra para la conexión de cables de puesta a tierra.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En Ia actualidad los sistemas de tierras para telecomunicaciones, se conforman por las barras de puesta a tierra convencionales, las cuales se podrían detallar como: Barras de cobre 100% macizo, de 20 pulgadas de largo, 6 pulgadas de ancho y con un espesor de VA de pulgada, con 16 pares de barrenos, todos de 3/8 de pulgada de diámetro, a través de los cuales se aterrizan los equipos a Ia malla de tierras, y dos barrenos laterales de 9/16 pulgadas de diámetro, que se emplean para fijar la barra. (Rg. 1 )
Estas barras de puesta a tierra de cobre, están en muchas ocasiones expuestos a Ia intemperie y por Io tanto, resultan atractivas para Ia delincuencia, pues son fáciles de sustraer de las radio bases o instalaciones de telecomunicaciones.
Como puede vislumbrarse, Ia actual barra de puesta a tierra, resulta muy costosa ya que su principal componente Io es el cobre, el cual en los mercados internacionales ha tenido un incremento sustancial, pero más costoso resulta aún, con su robo a gran escala y con los daños que se puede ocasionar a los equipos de telecomunicaciones en las radio bases o centrales, en el lapso que queda desprotegida el área con motivo de su robo, es decir durante el lapso de tiempo que implica Ia nueva instalación de Ia barra.
Con Ia finalidad de reducir el robo, se pensó en el desarrollo de Ia presente barra, que se pretende proteger por medio de Ia presente solicitud, pues se trata de un dispositivo, que no usa cobre, sus dimensiones se ajustan de forma precisa a las necesidades de conexión, sin mencionar que su conformación requiere de menos piezas y como sistema, es igual de eficiente que el eléctricamente usado actualmente. DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos de esta novedosa Barra de Tierra Segunda Generación 16 conexiones, se muestran claramente en Ia siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan, los cuales cuentan con signos de referencia para indicar las partes y las figuras mostradas.
La figura 2 es una perspectiva convencional (isométrica) explotada de Ia barra.
La figura 3 es una perspectiva lateral de Ia barra, (corte lateral)
La figura 4 es una perspectiva frontal de Ia barra.
La figura 5 es una perspectiva superior frontal de Ia barra.
La figura 6 es una perspectiva convencional isométrica armada frontal de Ia barra.
Con referencia a dichas figuras, esta barra cuenta en su parte frontal con treinta y dos barrenos machoeleados de 3/8 de pulgada, con una separación horizontal de 29.74 mm y de 24.72 mm verticalmente entre sus centros (No. 3), introduciéndose en cada uno de estos barrenos, un tornillo opresor hallen de acero inoxidable de 3/8 de pulgada por 3/8 de pulgada de largo, cuya finalidad es sujetar los conductores de puesta a tierra (No. 5). En su parte posterior cuenta con dos correderas de cola de milano de forma lateral (No. 2), en donde se insertaran los soporte para su fijación a estructura metálica o muro. La barra cuenta en su parte superior con ocho orificios transversales (No. 1 ), a través de los cuales se introducirán los conductores de puesta a tierra, siendo el caso de que el orificio transversal primero de izquierda a derecha, cuenta con una cubierta de acero inoxidable, evitando con ello el par galvánico (No. 6), además de que dichos orificios contaran con un tapón aislador, diseñado especialmente para evitar Ia introducción de agua y/o de cualquier otro agente dentro de estos. (No. 4) La construcción de Ia barra, se basa en una sola pieza de aluminio o de acero galvanizado, según se aprecia de las figuras 2 y 3, contando con un largo de 240.00 mm, por un ancho de 103.30 mm y un espesor de 25.04 mm, Ia cual se obtiene después de llevar a cabo los cortes y perforaciones a través de fresadora y otros instrumentos.
La eficiencia en el trabajo de Ia barra reside en que por estar manufacturado en un material idóneo tal, como el aluminio o el acero galvanizado, se reducen sus costos de producción y minimiza notablemente su robo, así como Ia nula introducción de agua por escurrimiento y de agentes externos como Ia corrosión y Ia oxidación, provocados por el medio ambiente.
La barra en cuestión trabaja de Ia siguiente manera: Al bajar a dicha barra todos y cada uno de los conductores de puesta a tierra, el mismo se encarga de concentrar e igualar Ia diferencia de potencial, para finalmente canalizarla y descargarla a tierra.
El diseño y el material de Ia barra constituyen en gran parte, Io novedoso de ésta, ya que en primer lugar, sus dimensiones se ajustan a las necesidades del usuario, toda vez que puede cubrir desde una hasta dieciséis puestas a tierra.
Otro de los beneficios de este novedoso artefacto, es el que por los materiales de que se conforma, se minimiza su corrosión y oxidación, ante su exposición al medio ambiente, con Io cual se optimiza Ia conductividad de Ia energía.
Por otra parte, este novedoso artefacto, posee Ia cualidad de tener una conexión más rápida, ya que no se requiere de herramienta especializada (Terminales mecánicas o de compresión, fundas aislantes), pues el tornillo de opresión de acero inoxidable con cabeza hallen, permite una sencilla y rápida instalación.
Finalmente, al ser de aluminio o de acero galvanizado, reducirá de forma sustancial su costo en el mercado, toda vez que el metal empleado es de menor costo que el cobre, Io cual a su vez trae como consecuencia, que dicho - A - αrtefαcto no resulte atractivo para Ia delincuencia, pues este artefacto sustituye el 100% del cobre de que se conformaba Ia barra convencional.
La barra por sus materiales de conformación que pueden ser de aluminio o acero galvanizado, tienen valores definidos para Ia conducción eléctrica y choque térmico, esta información se concentra en Ia ecuación de Onderdonk y es altamente empleada en Ia industria eléctrica como parámetros de diseño de piezas destinadas a conducir corriente. Estos valores determinan si una pieza de metal es capaz de conducir un valor indicado de corriente eléctrica en un tiempo establecido. Por tanto y en base a los datos estadísticos por CIGRE (Conferencia Internacional de Sistemas Eléctricas en Alto voltaje) Francia ha definido valores y tiempos de falla para las descargas atmosféricas o rayo. Estos rangos son Io que hemos empleado para valorar las condiciones a las que dicha barra pudiera estar expuesta, pues en muchas ocasiones estará a Ia intemperie y por tanto poder ser objeto de un impacto directo de rayo.
Dicho Io anterior establecemos que:
En un 95% de los impactos de rayos tenemos un valor de 15 kilo amperes en un tiempo de 0.000001 segundos, se requiere una sección transversa] de aluminio de 3.31 mm2, y para el caso de acero se requiere una sección transversal de 1 1.15 mm2.
En un 50% de los impactos de rayos tenemos un valor de 30 kilo amperes en un tiempo de 0.000075 segundos, se requiere una sección transversal de aluminio de 12.84 mm2, y para el caso de acero se requiere una sección transversal de 35.27 mm2.
En un 5% de los impactos de rayos tenemos un valor de 80 kilo amperes en un tiempo de 0.0002 segundos, se requiere una sección transversal de aluminio de 55.90 mm2, y para el caso de acero se requiere una sección transversal de 153.60 mm2. Por tanto podemos establecer que para todos los casos antes mencionados el diseño de Ia barra en aluminio o en acero galvanizado tiene una sección transversal de 20,000 mm2, y cumple y sobre pasa con Ia sección transversal requerida, sin presentar daño en su estructura mecánica.

Claims

REIVINDICACIONESHabiendo descrito suficientemente mi invención, considero como una novedad y por Io tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, Io contenido en las siguientes cláusulas:
1. Barra de Tierra Segunda Generación 16 conexiones, que se conforma mediante una barra de aluminio o acero galvanizado, que en base a su diseño permite Ia conexión de hasta dieciséis puntos de puesta a tierra, los cuales se alojan en su interior de forma eficiente y segura, pues los conductores se encuentran sujetados del formulo de opresión de acero inoxidable con cabeza hallen, que permite una sencilla y rápida instalación, además de que cuenta con su respectivo tapón para evitar Ia filtración de agua, entre otros.
2. Barra de Tierra Segunda Generación 16 conexiones, que se caracteriza porque tal y como se reivindica en Ia cláusula primera, conecta los equipos al sistema de tierras.
3. Barra de Tierra Segunda Generación 16 conexiones, que se caracteriza porque tal y como se reivindica en Ia cláusula primera, cuenta con una excelente concentración y regulación de voltaje, para finalmente canalizarla y descargarla a Ia malla de tierras.
4. Barra de Tierra Segunda Generación 16 conexiones, que se caracteriza porque tal y como se reivindicó en Ia cláusula primera, tanto en su interior como en su exterior, esta hecha de aluminio o acero, Io cual minimiza sensiblemente su corrosión, oxidación, pero sobre todo su robo.
5. Barra de Tierra Segunda Generación 16 conexiones, que se caracteriza porque tal y como se reivindicó en Ia cláusula primera, cuenta con canaletas para su fijación a muro o a cualquier estructura metálica.
6. Barra de Tierra Segunda Generación 16 conexiones, que se caracteriza porque tal y como se reivindicó en Ia cláusula primera, el orificio a través del cual baja Ia corriente α tierra, goza de una cubierta de acero inoxidable, eliminando con ello, cualquier posibilidad de par galvánico, así como el ingreso de agentes externos como el agua, gracias a su tapón diseñado especialmente.
PCT/MX2007/000027 2007-03-06 2007-03-09 Barra para la conexión de cables de puesta a tierra. Ceased WO2008108614A1 (es)

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