BR0017370B1 - Conjunto de interligação para células de engrenagem de chaves elétricas - Google Patents

Description

"CONJUNTO DE INTERLIGAÇÃO PARA CÉLULAS DE ENGRENAGEM DE CHAVES ELÉTRICAS" Objeto da Invenção A presente invenção refere-se a um conjunto de interligação para um mecanismo de distribuição elétrico de células e, mais especificamente, a um sistema para acoplar um mecanismo de distribuição elétrico de células ou módulos capazes de serem usados em centros de distribuição e transformação elétricos, empregando no acoplamento ou na interligação entre as células um elemento de conexão independente o qual é alojado por encaixe, como uma peça intermediária, nos recipientes proporcionados com este propósito em cada uma das células equipadas com os terminais condutores a serem ligados. O objetivo da invenção é proporcionar um sistema de acoplamento ou conjunto de interligação entre as células o qual incorpora partes da engrenagem de operação e de proteção das estações de distribuição e transformação elétricas, com tais características que o verdadeiro acoplamento ou interligação é realizado de tal maneira que é gerenciado o tempo todo para manter a impermeabilidade do acoplamento, ambos mecanicamente e eletricamente, portanto prevenindo contra a ocorrência de vazamentos do gás de proteção que este tipo de engrenagem normalmente incorpora nas operações de interligação ou acoplamento.

Antecedentes da Invenção Na patente européia No. 0 520 933 é feita uma descrição de um sistema de acoplamento para acoplar módulos de interligação para centros de transformação e os similares, com base em que cada um dos módulos ou células tem orifícios nos quais os respectivos recipientes são fixados formando assim um acoplamento impermeável ao gás, com a colaboração de uma gaxeta de vedação, cada recipiente sendo, em sua base pequena ou interna, equipado com um orifício no qual é fixado um terminal de contato.

Adicionalmente, nessa patente européia é descrito como em cada um dos pares de recipientes opostos um ao outro e correspondentes a dois módulos adjacentes, um suporte de isolamento colabora, como uma peça intermediária de acoplamento, tendo um formato de um cone bi-truncado e o qual é materializado por um suporte de isolamento externo, em todo o seu lado interno no qual deve ser encontrado um tubo metálico o qual percorre longitudinalmente todo o comprimento e dentro do qual estão alojadas uma pluralidade de partes condutoras, no formato de dedos, que tem a intenção de acoplar nos apêndices que constituem os terminais de contato de cada célula, as referidas peças condutoras ou dedos tendendo a se fecharem sobre os terminais de contato, através do efeito de molas ou espirais sobre a periferia.

Entre as partes condutoras e o tubo metálico estão arranjadas, na parte interna do suporte de isolamento externo, uma série de bandas elásticas as quais permitem uma certa mobilidade lateral daquelas partes condutoras, com o objetivo de ressaltar possíveis erros de alinhamento entre os terminais de contato, tanto através da descentralização dos recipientes e até das células que estão sendo acopladas.

Tendo como base a utilização do sistema de acoplamento referenciado naquela patente européia, um número de aperfeiçoamentos e melhorias foram introduzidos, a proteção dos quais está sendo procurada pelo depositante através do presente pedido de patente.

Descrição da Invenção O conjunto de interligação para um mecanismo de distribuição elétrico de células o qual é proposto, inclui um primeiro aperfeiçoamento que consiste de que as partes condutoras são montadas em passagens radiais desenhadas com este propósito em um anel condutor, com um diâmetro externo o qual corresponde com o diâmetro interno do suporte externo de isolamento propriamente dito, o grupo de partes condutoras sendo fixado sobre a parte interna do suporte de isolamento por meio do contato entre o anel condutor mencionado e o suporte propriamente dito, mas com a possibilidade de se inclinar com respeito a isto para que o referido conjunto de partes condutoras seja deslocado axialmente e radialmente para se acoplar sobre os terminais de contato proporcionados sobre o interior dos recipientes, até mesmo quando eles estiverem fora de alinhamento.

As partes condutoras possuem um recesso central, determinando um comprimento com uma largura menor do que aquela da passagem do anel no qual estão alojadas cada uma das partes condutoras, permitindo portanto um deslocamento axial radial destas últimas sobre a parte interna do anel quando o conjunto de conexão é acoplado sobre o terminal correspondente. As referidas partes condutoras são pressionadas contra o anel com a colaboração de algumas molas embrulhadas ao seu redor, prevenindo contra qualquer deslocamento na referida posição na direção longitudinal a qual podería permitir a extração dessas partes condutoras.

Um outro aperfeiçoamento consiste em que o suporte externo de isolamento do conjunto de conexão é formado por um material elástico o qual possui uma grande capacidade de deformação permitindo-o se adaptar aos respectivos recipientes, embora estes sejam descentralizados no que diz respeito as suas posições, e portanto garantindo uma ótima vedação mecânica entre o conector e os recipientes das células.

Adicionalmente, foi previsto que a parte interna do suporte elástico acima mencionado é completada com dois tubos metálicos que são arranjados em cada uma das extremidades do suporte para proporcionar o referido suporte com uma certa rigidez que assegura uma ótima vedação contra os recipientes, os tubos os quais tem um comprimento menor do que aquele do suporte para deixar livre o setor central do mesmo no qual é encaixado o anel condutor que suporta as partes condutoras. Estes tubos rígidos metálicos e internos do suporte elástico previnem contra um possível e muito alto mau alinhamento, entre o suporte elástico e os recipientes, a partir da produção de uma deformação excessiva do suporte que poderia acarretar num ajuste incorreto na superfície pertinente do recipiente, o qual ocasionaria a existência de pontos sem contato entre o recipiente e o suporte, e portanto uma ação de vedação fraca.

Um outro aperfeiçoamento do conjunto de interligação está relacionado a tampa a qual é acoplada aos recipientes quando não existe o requisito ou a necessidade para a conexão elétrica, uma tampa que é proporcionada para vedar o recipiente hermeticamente e isolar eletricamente o contato situado na parte inferior do mesmo. O aperfeiçoamento da tampa consiste em conseguir uma boa vedação metálica mecânica e elétrica, para qual razão uma configuração similar aquela do conector foi prevista, isto é, com um suporte de isolamento de material elástico e um soquete interno metálico, este soquete estabelecendo o contato elétrico e proporcionando lima certa rigidez a qual, combinada com a elasticidade do suporte externo assegura uma boa vedação.

Adicionalmente, o acima mencionado soquete metálico contribui com a criação de um espaço equipotencial na parte interna da tampa propriamente dita, o qual previne contra descargas parciais, e em previsão a isto na parte inferior do soquete existe um orifício através do qual se projeta uma pequena protuberância de um material semicondutor que entra em contato com o terminal da respectiva célula, colocando o soquete e todo o ar nele contido, no mesmo potencial que o do terminal de conexão. Esta protuberância é proporcionada com uma certa flexibilidade para absorver as possíveis variações no comprimento e portanto assegurar um bom contato elétrico. A tampa mencionada é completada com um segundo soquete metálico o qual, junto com o soquete interno, constitui um divisor de capacidade, de tal maneira que via uma alça metálica do soquete externo é possível se conectar uma sonda para se medir a voltagem sobre a barra.

Um aperfeiçoamento adicional consiste em que os três recipientes de uma dada célula são ligados por meio de uma placa metálica de três fases a qual atua como uma tela, re conduzindo o campo através dos recipientes e portanto evitando a sua concentração sobre as bordas, a placa de três fases a qual é encontrada embutida nos recipientes, sendo levemente dobrada em cotovelo a qual re direciona o campo elétrico através da parte interna do recipiente. A referida placa torna possível a redistribuição do campo elétrico sobre a parte interna do recipiente, sendo ligada aos três recipientes de uma célula no processo propriamente dito de moldagem da célula, sendo fixada a célula por soldagem sobre o comprimento da sua periferia.

Breve Descrição dos Desenhos Para completar a descrição sendo feita e com o objetivo de auxiliar em um melhor entendimento das características da invenção, em conformidade com um exemplo preferencial da realização prática dela mesma, um conjunto de desenhos é aqui anexo como parte integral da referida descrição, nos quais desenhos, por meio de ilustração e não restritivamente, o seguinte é mostrado: A Figura 1 mostra uma representação em conformidade com uma vista explodida em perspectiva do conjunto que forma o elemento de conexão independente cada um com a intenção de ser alojado num recipiente correspondente, o referido elemento de conexão sendo proporcionado com os meios de acoplamento e interligação implementados em conformidade com o objetivo da invenção. A Figura 2 mostra uma vista em seção transversa longitudinal do mesmo conjunto do elemento de conexão, assim como uma seção em elevação lateral de dois recipientes a serem ligados, com os seus terminais de contato pertinentes. A Figura 3 mostra uma vista frontal do anel condutor no qual são fixadas as peças semicondutoras situadas co axialmente na parte interna do suporte externo e elástico. A Figura 4 mostra uma vista em seção da tampa prevista para a montagem sobre o recipiente, implementada em conformidade com os aperfeiçoamentos na invenção. A Figura 5 mostra uma vista frontal do conjunto representado na figura precedente. A Figura 6 mostra uma vista plana dos três recipientes de uma única célula ligados por meio de uma placa metálica de três fases. Ά Figura 7 mostra uma vista em seção transversal da placa metálica de três fases da figura precedente, com o recipiente pertinente.

Realização Preferida da Invenção Como pode ser visto a partir das figuras acima mencionadas, cada elemento de conexão independente, conforme é mostrado nas figuras 1 e 2, para o seu acoplamento a dois recipientes contíguos, compreende um suporte elástico e de isolamento (1) no formato de um cone bi-truncado, de material elástico, o qual é completado internamente com um par de tubos metálicos (2) com um comprimento total o qual, somando aquele de ambos, é menor do que aquele do suporte (1) propriamente dito, deixando uma zona intermediária para se encaixar um anel condutor (3) no qual é praticado uma pluralidade de passagens radiais (4), onde em cada uma das quais é alojada uma parte condutora (5), no formato de um dedo, todos os quais acima mencionados de tal maneira que o diâmetro externo do anel condutor (3) mencionado é igual ao diâmetro interno do suporte elástico (1) , o referido anel (3) sendo encaixado firmemente na parte interna do suporte (1), na sua área central e intercalado entre os terminais frente a frente dos tubos metálicos (2) situados na parte interna do suporte elástico (1) acima mencionado, onde o grupo formado pelas diferentes partes condutoras (5) alojadas e posicionadas nas passagens (4) do anel condutor (3) é firmemente segura na parte interna do suporte elástico (1) propriamente dito precisamente por meio do contato entre o anel (3) e a superfície interna do suporte (1), mas com a facilidade para as partes condutoras (5) de se articularem com respeito ao suporte (1) para que o conjunto destes possam ser deslocados axialmente radialmente e possam ser acoplados sobre os terminais condutores (6) situados na parte interna dos recipientes correspondentes (7), mesmo quando estes estejam mau alinhados.

Estas partes condutoras (5) são proporcionadas com um recesso central (8) o qual determina um alojamento espaçoso para cada parte condutora (5) na passagem correspondente (4) do anel condutor (3) , e portanto permitindo o deslocamento axial radial destas partes condutoras (5) quando o conjunto de conexão é acoplado sobre os terminais correspondentes e até em uma inclinação a partir dali quando os terminais se encontram mau alinhados.

Quando as partes condutoras (5) estão situadas na suas posições corretas, no anel (3), e as molas pertinentes (9) estão montadas em uma maneira envolvente ou perimetral sobre as partes terminais destas peças semicondutoras (5), estas deverão ser deixadas pressionando firmemente contra o anel (3), e qualquer deslocamento na direção longitudinal será provada impossível, prevenindo contra a extração do mesmo.

Com relação aos tubos metálicos (2) os quais o suporte elástico (1) incorpora internamente, eles são previstos para proporcionar isto com uma certa rigidez a qual assegura uma boa vedação contra os recipientes (7).

Em relação à tampa mostrada nas figuras 5 e 6, proporcionada para se encaixar nos recipientes (7), quando a conexão elétrica não é necessária, a referida tampa fechando o recipiente hermeticamente e isolando eletricamente o contato localizado na parte inferior do mesmo, deve ser indicado que para se conseguir uma boa vedação metálica mecânica e elétrica, a tampa acima mencionada referida em geral com o número (10), tem uma configuração similar aquela do conector descrito anteriormente, isto é, um suporte de isolamento (10), também de natureza elástica, e encaixado internamente com um soquete metálico (11) por meio do qual o contato é estabelecido e o qual também facilita uma certa rigidez a qual, em combinação com a elasticidade do suporte externo correspondente ao corpo da tampa (10), assegura uma boa vedação.

Na parte inferior do referido soquete (11) um orifício foi proporcionado através do qual se passa uma protuberância (12), de um material semicondutor, o qual entra em contato com o terminal (6) da célula, colocando o soquete (11) e todo o ar nele contido no mesmo potencial do terminal. Esta protuberância (12) deve ser de um material flexível para absorver as possíveis variações em comprimento e assegurar um bom contato com o terminal correspondente.

Adicionalmente, a tampa (10) incorpora, na sua parte externa, um segundo soquete metálico (13) o qual, junto com o soquete (11) referenciado anteriormente, constitui um divisor de capacidade, tornando possível que, via uma alça metálica (14) daquele soquete externo (13), uma sonda seja conectada para medir a voltagem na barra. A referida tampa (10) é fixada na célula, na posição fechada, por meio de uma placa plana metálica (15), na qual é praticada um par de orifícios ovais (16) para a passagem de parafusos ou outros meios apropriados de fixação.

Com relação aos recipientes (7) propriamente ditos, montados na célula pertinente, foi previsto que os três recipientes de uma mesma célula, conforme ilustrado na figura 6, sejam ligados por meio de uma placa metálica de três fases (17) a qual atua como uma tela e diminui o campo através dos recipientes (7) propriamente ditos, prevenindo contra a concentração do referido campo nas bordas, a referida placa metálica de três fases sendo embutida nos recipientes (7), sendo ligada a estes no processo de sua moldagem, sendo fixada a célula por meio de soldagem ao redor de todo o seu perímetro, a referida placa (17) também tendo uma leve dobra em cotovelo (18) na sua parte embutida no respectivo recipiente (7), o qual redireciona o campo elétrico através do interior deste último.

Redivindicações

Claims (7)

1. Conjunto de interligação para células de engrenagem de chaves elétricas, aplicável a células modulares as quais incorporam partes do equipamento de operação e proteção de estações de distribuição e transformação elétrica, as quais compreendem um elemento de conexão independente o qual está alojado em cada um dos recipientes (7), previamente acoplados às células, em correspondência com os terminais condutores (6) a serem ligados, o elemento de conexão incorporando em seu interior uma série de partes condutoras (5) para o acoplamento sobre os terminais da célula (6), tendo o presente elemento conector pelo menos um elemento que permita compensar um desalinhamento entre os terminais condutores (6), sendo completados com uma tampa fixada (10) aos recipientes (7) o isolamento elétrico do terminal situado na parte inferior do corpo propriamente dito sendo formado, em que o elemento de conexão independente compreende; a) um suporte externo de material elástico (1) proporcionado internamente e parcialmente sobre o lado de fora com um semicondutor para assegurar o controle do campo elétrico; caracterizado por que ainda compreende: b) um par de tubos metálicos (2), com um comprimento total menor do que aquele do suporte elástico e externo (1), posicionados internamente no referido suporte e aproximadamente em correspondência com os setores mais externos do mesmo, de modo que a deixar uma zona central do referido suporte externo e elástico (1); c) um conjunto de partes condutoras (5) montado axialmente em respectivas passagens (4) radialmente formadas formadas em um anel metálico e condutor (3) alojado diretamente no interior do suporte elástico (1), o referido anel condutor (3) estando em correspondência com a zona central, intercalado entre as extremidades opostas dos tubos metálicos (2), e se encaixando com aperto entre o anel (3) e o suporte (1); sendo previsto que entre as referidas partes condutoras (5) e os tubos metálicos (2) um espaço é determinado para permitir um grau de articulação na direção axial do conjunto formado pelas referidas partes condutoras (5) .

2. Conjunto de interligação para células de engrenagem de chaves elétricas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por que as peças condutoras (5) têm um recesso central (8) formado na mesma, determinando que na referida área do recesso (8) a altura seja menor que a oferecida pelos orifícios ou passagens (4) do anel condutor (3), deixado um espaço livre entre as referidas partes condutoras (5) e a superfície interna dos tubos (2), o qual permite um deslocamento radial das referidas partes condutoras (5) no interior do anel condutor (3) quando o elemento de conexão está acoplado sobre o terminal correspondente e uma articulação das referidas partes condutoras (5), no interior do conjunto (1), quando os terminais estiverem desalinhados.

3. Conjunto de interligação para células de engrenagem de chaves elétricas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por que sobre os setores mais externos das partes condutoras (5), molas (9) estão montadas na periferia as quais pressionam o conjunto de partes condutoras (5) contra o anel condutor (3) o qual, junto com os recessos nas partes condutoras (5), impede o deslocamento na direção longitudinal e a correspondente retirada das referidas das referidas partes condutoras (5).

4. Conjunto de interligação para células de engrenagem de chaves elétricas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por que uma tampa (10) é proporcionada para se encaixar sobre recipientes (7), a referida tampa sendo constituída por um suporte externo e isolante de material elástico (1), cujas superfícies interna e externa da qual são proporcionadas com semicondutores para assgegurar o controle do campo elétrico, com um soquete interno e metálico (11) o qual proporciona uma rigidez a qual assegura, em combinação com a elasticidade inerente do corpo da tampa(10) uma impermeabilidade; sendo previsto que o referido soquete metálico (11) contribui para a criação de um espaço equipotencial no interior do tampa (10), evitando descargas parciais, sendo proporcionado para isto com um orifício na parte inferior da ferrula (11) através do qual passa uma pequena protuberância (12), de um material semicondutor flexível, o qual entra em contato com o terminal correspondente da célula, colocando o soquete (11) e tudo aquilo nele contido no mesmo potencial conforme o do terminal e assegurando um contato com o terminal correspondente.

5. Conjunto de interligação para células de engrenagem de chaves elétricas, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por que a tampa (10) incorpora, na sua parte externa, um segundo soquete metálico (13) o qual, junto com o soquete interno (11), determina um divisor de capacidade, permitindo que uma sonda seja conectada para medir a voltagem sobre a barra através de uma alça metálica (14) correspondente ao soquete externo (13); com a particularidade de que a referida tampa (10) se completa com uma placa plana metálica (15) com orifícios ovais (16) para fixar a mesma à célula pertinente, assegurando a posição seleda sobre esta última.

6.

Conjunto de interligação para células de engrenagem de chaves elétricas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por que os três recipientes (7) de uma mesma célula são unidos por meio de uma placa metálica de três fases (17), cuja placa é embutida nos recipientes (7) propriamente ditos, com uma leve dobra em cotovelo (18) para redirecionar o campo elétrico através do interior do próprio recipiente (7), a referida placa metálica de três fases (17) sendo ligada aos recipientes (7) no momento em que estes estão no processo de moldagem.