BR102013001970A2

BR102013001970A2 - LINE TRAP FOR MEDIUM / HIGH VOLTAGE AC POWER TRANSMISSION SYSTEMS

Info

Publication number: BR102013001970A2
Application number: BR102013001970A
Authority: BR
Inventors: Guiseppe Bertolini
Original assignee: Bertel S P A
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2014-09-09

Abstract

ARMADILHA DE LINHA PARA SISTEMAS DE TRANSMISSÃO EM LINHAS DE ENERGIA DE CA DE MÉDIA/ALTA VOLTAGEM. A presente invenção refere-se a armadilhas de linha para sistemas de transmissão em linhas de energia de CA de voltagem média/alta, cada armadilha compreendendo uma bobina de metal (1) e um espaçador (2).LINE TRAP FOR TRANSMISSION SYSTEMS ON MEDIUM / HIGH VOLTAGE AC POWER LINES. The present invention relates to line traps for transmission systems on medium / high voltage AC power lines, each trap comprising a metal coil (1) and a spacer (2).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARMADILHA DE LINHA PARA SISTEMAS DE TRANSMISSÃO EM LINHAS DE ENERGIA DE CA DE MÉDIA/ALTA VOLTAGEM".Report of the Invention Patent for "LINE TRAP FOR MEDIA / HIGH VOLTAGE AC POWER TRANSMISSION SYSTEMS".

A presente invenção refere-se a armadilhas de linha para siste5 mas de transmissão em linhas de energia de CA de média/alta voltagem.The present invention relates to line traps for transmission systems on medium / high voltage AC power lines.

Armadilhas de linha são bem conheaidaa-e-amplãmeftt& usadas para transmitir (por um método comumente identificado pelo símbolo PCL) ondas conduzidas ao longo de linhas de energia de corrente alternada de média/alta voltagem, isto é para transmitir sinais, informação, voz e dados, 10 ao longo de segmentos de uma linha de longa distância, tais segmentos CjCi iUvj iüMiiciuos por armaaüiias de iinha conectados em série com a linha, para formar uma alta impedância para as frequências de transmissão de sinal e uma impedância desprezível para a frequência da corrente elétrica transportada pela linha de voltagem média/alta. Estas armadilhas de linha 15 são submetidas a tensões muito altas porque têm quer ser capazes de suportar altas correntes de linha (a voltagem das quais pode ser muitas dezenas ou centenas de KV) e correntes de curto-circuito de curta duração no ponto em que tais bobinas são instaladas. Como é evidente, tais correntes elétricas geram campos magnéticos muito intensos que submetem as arma20 dilhas de linha a altas forças mecânicas, especialmente em valor de pico da corrente de curto-circuito.Line traps are well-known-and-amplified & used to transmit (by a method commonly identified by the PCL symbol) waves conducted along medium / high voltage alternating current power lines, ie to transmit signals, information, voice and data along 10 segments of a long-distance line such segments by line arms connected in series with the line to form a high impedance for the signal transmission frequencies and a negligible impedance for the frequency of the signal. electrical current carried by the medium / high voltage line. These line traps 15 are subjected to very high voltages because they must either be capable of withstanding high line currents (the voltage of which may be many tens or hundreds of KV) and short-term currents at the point where they are present. coils are installed. Of course, such electric currents generate very intense magnetic fields that subject the line guns to high mechanical forces, especially at the peak value of the short circuit current.

Como já estabelecido, as armadilhas de linha têm uma estrutura bem conhecida: resumindo, pode ser estabelecido que estas compreendam um solenóide continuamente enrolado feito de metal He alta 25 condutividade elétrica (mais normalmente de alumínio), cada volta sendo separada da volta adjacente por espaçadores feitos de metal eletricamente isolante: estes espaçadores têm que impedir o movimento mútuo entre as votas de metal. As armadilhas de linha têm que respeitar padrões de IEC muito severos (o mais rigoroso deles é o padrão IEC 357 publicado 30 em 1989-11).As already established, line traps have a well-known structure: In short, it can be established that they comprise a continuously coiled solenoid made of metal. It has high electrical conductivity (most commonly aluminum), each loop being separated from the adjacent loop by spacers. Made of electrically insulating metal: These spacers have to prevent mutual movement between the metal vows. Line traps must comply with very strict IEC standards (the most stringent of these is the IEC 357 standard published 30 in 1989-11).

As bobinas conhecidas de espirais contínuas formadas de voltas de bobinas (em geral de alumínio) tendo seção transversa! quadrangular (em geral quadrada): os espaçadores assumem formatos e estruturas diferentes; por exemplo, são feitos de fibras de vidro contínuas que abrangem a superfície externa de cada bobina, então se estendem ao longo da superfície superior da mesma bobina para passar além de sua borda superior interna e 5 então dobram em tomo de si mesmas para passar abaixo da superfície inferior da bobina desta volta sobreposta naquela considerada~primeiramente. então dobrada de modo a ser sobreposta na superfície externa da dita volta, e assim em diante, para assentar nas superfícies opostas e nas superfícies externas de todas as voltas. As fibras de vidro contínuas formam alargamen10 tos naqueles pontos onde são dobradas em si mesmas, em e além das borThe known coils of continuous coils formed from coil turns (generally aluminum) having cross section! Foursquare (usually square): Spacers assume different shapes and structures; for example, they are made of continuous glass fibers that span the outer surface of each spool, then extend along the upper surface of the same spool to pass beyond its inner upper edge and then bend about themselves to pass below. of the lower surface of the coil of this lap overlapping that considered first. It is then folded over to be superimposed on the outer surface of said turn and so on to rest on the opposite surfaces and on the outer surfaces of all turns. Continuous glass fibers form flares at those points where they are folded in and out of and beyond the edges.

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UiC UCiO Vwilcio UC UVJUÜÍCI.UiC UCiO Vwilcio UC UVJUÍCI.

Outros tipos de espaçadores isolantes consistem em elementos de material isolante (por exemplo, feitos de fibra de vidro) de seção transversal substancialmente em U ou H para definir assentos dentro dos quais partes de uma ou duas voltas de bobina opostas são alojadas, as superfícies as quais são assim mantidas espaçadas uma da outra.Other types of insulating spacers consist of elements of insulating material (e.g., made of fiberglass) of substantially U or H cross-section to define seats within which portions of one or two opposite coil turns are housed, the surfaces of the same. which are thus kept spaced from each other.

A superfície inteira das voltas de bobina e espaçadores é pulverizada com uma resina de epóxi de dois componentes, com cura fria para impedir que quaisquer espaços vazios - mesmo muito pequenos - perma20 neçam entre as superfícies opostas dos espaçadores e voltas de bobina, a fim de impedir movimentos mútuos mesmo muito pequenos entre as várias espirais sob a ação da corrente elétrica.The entire surface of the coil turns and spacers is sprayed with a cold curing two-component epoxy resin to prevent any voids - even very small ones - from remaining between the opposite surfaces of the spacers and coil turns in order to prevent even very small mutual movements between the various spirals under the action of the electric current.

As voltas de metal acima mencionadas e espaçadores apresentam inconvenientes de não serem capazes^de^impedir com sequrançaiantcu o movimento deslizante ou mútuo de uma volta de bobina com relação a cada volta de bobina adjacente à mesma, ou a flexão da passagem seguindo a volta de corrente elétrica de alta voltagem através da mesma.The aforementioned metal turns and spacers have drawbacks that they are not capable of sequentially preventing the sliding or mutual movement of a coil revolution with respect to each adjacent coil revolution, or the bending of the passage following the revolution. high voltage electric current through it.

Documentos da técnica anterior US3991394A, US2497516A e DE2241975A tratam de armadilhas de linha para sistemas de transmissão em linhas de energia de CA de voltagem média/alta e nenhum deles descreve armadilhas formadas por enrolamentos feitos de voltas de bobina de metal eletricamente condutor em que cada volta é retida em uma posição segu ra com respeito às voltas adjacentes à mesma no enrolamento de bobina espiral contínuo ou solenóide do qual forma parte.Prior Art Documents US3991394A, US2497516A and DE2241975A deal with line traps for transmission systems on medium / high voltage AC power lines and none describe traps formed by windings made of electrically conductive metal coil turns in which each turn it is retained in a safe position with respect to the turns adjacent thereto in the continuous or solenoid spiral coil winding of which it forms part.

US3991394 mostra um indutor para linhas de energia de voltagens médias/altas, o indutor tendo sete camadas (numeradas 1 a 7) que são mantidas juntas e presas nos suportes por material de cordão e cimento.US 3991394 shows an inductor for medium / high voltage power lines, the inductor having seven layers (numbered 1 through 7) that are held together and secured to the supports by bead and cement material.

res retangulares (ver col. 3, linhas 3 a 9).rectangular shapes (see col. 3, lines 3 to 9).

O objetivo principal da presente invenção é fornecer armadilhas de linha que são de construção muito simples, que asseguram indeformabili10 dade muito alta e que minimizam a possibilidade de deslocamento transverc>\j C iitíAaü ue uma voiia Qe Douma com reiação àquelas adjacentes à mesma pelo efeito da corrente elétrica que passa através das voltas de bobina e em particular o efeito de forças mecânicas produzidas por valores de pico assimétricos de correntes de curto-circuito e curta duração.The main object of the present invention is to provide line traps which are very simple in construction, which ensure very high indeformability and which minimize the possibility of transverse displacement with a Qe Douma flight re-linked to those adjacent thereto by the effect. of the electrical current passing through the coil turns and in particular the effect of mechanical forces produced by asymmetric peak values of short circuit and short duration currents.

Este e outros objetivos são alcançados por armadilhas de linha formadas de voltas de bobina de metal de alta condutividade elétrica (de preferência de alumínio ou cobre), de seção transversal substancialmente emThis and other objectives are achieved by line traps formed of high electrical conductivity (preferably aluminum or copper) metal coil turns, of substantially cross-section.

H, definindo um canal contínuo ou recesso em cada uma das duas superfícies opostas de cada volta de metal com respeito àquela adjacente à mes20 ma, nestas cavidades existindo espaçadores posicionados e retidos que são contínuos ou estão na forma de peças de contato consecutivas, portanto para formar uma ancoragem segura de cada volta de bobina para a volta adjacente à mesma na espiral contínua das voltas de bobina de metal formando os enrolamentos ou solenóides das armadilhas de linha.____________H, defining a continuous channel or recess in each of the two opposite surfaces of each metal revolution with respect to that adjacent to the same, in these cavities there are positioned and retained spacers which are continuous or in the form of consecutive contact pieces, thus for form a secure anchor from each coil turn to the adjacent loop in the continuous spiral of the metal coil turns forming the winding or solenoid of the line traps .____________

Armadilhas de linha são conhecidas para serem retidas pelasLine traps are known to be trapped by

duas cabeças robustas ou suportes de aranha terminais. As extremidades das placas de conexão elétrica ou pontas são fixadas nestes suportes de aranha de metal e se projetam para fora dos enrolamentos de bobinas ou solenóides nestas extremidades, a serem conectadas nas linhas de alta voltagem.two robust heads or end spider brackets. The ends of the electrical connection plates or tips are fixed to these metal spider brackets and protrude out of the coil or solenoid windings at these ends to be connected to the high voltage lines.

As armadilhas de linha são conectadas em série com as linhas: os suportes de aranha de duas extremidades de cada armadilha de linha são conectados firmemente juntos por tirantes de ligação de vários tipos, tais como tirantes de aço inoxidável, as duas extremidades dos quais (se estendendo através de furos fornecidos nos suportes de aranha de metal) são roscados e são travados nos suportes de aranha de metal, por meio de iso5 Iantes de resina isolante ou cerâmica interposta, por meio de porcas e porcas de travamento. Tirantes de ligação de aço inoxidável -sãa também -eenhecidos que são inseridos (e eletricamente protegidos) através de furos em isolantes de resina ou vidro que fornecem isolamento elétrico entre os dois suportes de aranha de cada armadilha de linha: estas soluções conhecidas 10 apresentam o inconveniente de serem dispendiosas e de não permitir que as voltas df í nela! e os espaçaaores reiativos sejam fortemente comprimidos entre os dois suportes de aranha terminais de cada armadilha de linha.Line traps are connected in series with the lines: the two-end spider brackets of each line trap are firmly connected together by tie rods of various types, such as stainless steel tie rods, the two ends of which (if extending through holes provided in the metal spider brackets) are threaded and are locked in the metal spider brackets by means of insulating resin or ceramic interposed insulators by means of lock nuts and nuts. Well-known stainless steel tie rods that are inserted (and electrically protected) through holes in resin or glass insulators that provide electrical insulation between the two spider brackets of each line trap: these known solutions 10 feature the inconvenient of being expensive and not allowing the turns to go there! and the reactive spacers are strongly compressed between the two terminal spider supports of each line trap.

Um objetivo adicional da presente invenção, portanto, é fornecer tirantes de ligação de estrutura simples e fácil instalação, que permitem que as voltas de bobina de metal e espaçadores sejam altamente comprimidos entre os suportes de aranha terminal de cada armadilha de linha.A further object of the present invention, therefore, is to provide simple structure connection rods and easy installation, which allow the metal coil turns and spacers to be highly compressed between the end spider brackets of each line trap.

Este objetivo é alcançado por tirantes de ligação completamente formados com tirantes de fibra de vidro impregnados de resina, pelo menos as duas extremidades dos quais são roscados e fixados nas superfícies ex20 ternas de cada aranha simplesmente por porcas e porcas de travamento roscadas nas extremidades roscadas dos ditos tirantes se projetando para fora dos suportes de aranha através de furos fornecidos nos suportes de aranha de metal propriamente ditos.This objective is achieved by tie rods completely formed with resin impregnated fiberglass tie rods, at least the two ends of which are threaded and fixed to the outer surfaces of each spider simply by threaded nuts and locking nuts at the threaded ends of the said tie rods protruding out of the spider brackets through holes provided in the metal spider brackets themselves.

As características de uma jirmadilha de linha de acordo r.om ά presente invenção são aquelas especificadas nas reivindicações de 1 a 4 como reproduzido no fim da presente descrição.The features of a thread loop according to the present invention are those specified in claims 1 to 4 as reproduced at the end of the present disclosure.

A fim de esclarecer a compreensão da estrutura e características de uma armadilha de linha de bloqueio da presente invenção, uma modalidade preferida, mas não Iimitante será agora descrita com referência ao desenho anexo, em que:In order to clarify the understanding of the structure and characteristics of a blocking line trap of the present invention, a preferred but nonlimiting embodiment will now be described with reference to the accompanying drawing in which:

a Figura 1 é uma seção aumentada através de uma parte de uma armadilha de linha tendo espaçadores inseridos em e retid OS SfD rSCSo sos ou canais contínuos definidos nas superfícies opostas das voltas de bobina formando a armadilha; eFigure 1 is an enlarged section through a portion of a line trap having spacers inserted into and holding continuous or defined channels on opposite surfaces of the coil turns forming the trap; and

a Figura 2 é uma seção longitudinal através de uma armadilha de linha cujos suportes de aranha são mantidos unidos e comprimidos um no outro por meio de tirantes de ligação roscados de fibra de vidro, suas extremidades livres sendo retidas nos suportes de aranha respectivos somente por porcas e porcas de travamento.Figure 2 is a longitudinal section through a line trap whose spider brackets are held together and compressed together by fiberglass threaded tie rods, their free ends being retained in the respective spider brackets by nuts only. and locking nuts.

Referência será feita primeiramente à Figura 1, mostrando uma seção em perspectiva através de uma parte de um enrolamento ou solenóide formada por uma espiral contínua de voltas de bobina de metal eletricaReference will first be made to Figure 1, showing a perspective section through a part of a winding or solenoid formed by a continuous spiral of coil turns.

: iw vVi I I: iw vVi I I

uopciyciüürca reievantes, tormando partes de uma arrevival uopciyciüürca, forming parts of an air

madilha de linha de bloqueio, as outras partes ou componentes das quais foram omitidas porque sua estrutura é bem conhecida e é evidente para um especialista da técnica.locking tab, the other parts or components of which have been omitted because their structure is well known and is apparent to one skilled in the art.

O desenho mostra três partes de uma volta de bobina de metal 1The drawing shows three parts of a metal coil turn 1

(enrolada como um solenóide na armadilha de linha) mantida separada por espaçadores 2 de material isolante. Os espaçadores podem ser formados de peças de espaçadores ou partes que são separadas, mas colocados juntos na maneira de uma espiral contínua, enquanto as voltas são formadas de 20 uma barra contínua de metal eletricamente condutor (por exemplo, Al ou Cu) enrolado de modo a formar uma espiral contínua, com várias voltas lado a lado espaçadas pelos espaçadores 2.(wound as a solenoid in the line trap) held apart by spacers 2 of insulating material. The spacers may be formed of spacer pieces or parts which are separated but placed together in the form of a continuous spiral, while the turns are formed of a continuous coil of electrically conductive metal (eg Al or Cu) coiled. forming a continuous spiral, with several side by side loops spaced by the spacers 2.

A característica principal da armadilha de linha, à qual a presente invenção se refere, é que as voltas dejobina J têm uma seção transver25 sal substancialmente em H, com a parte central 1A substancialmente plana e com dois flanges laterais 1B, 1C, e que juntos definem (e em cada lado das voltas de bobina 1) um recesso contínuo ou canal (que pode ser ligeiramente alargado para fora nas extremidades livres dos flanges 1B, 1C) em que os espaçadores 2 são alojados e colocados juntos para também formar uma 30 espiral contínua que retém as voltas de espiral 1 firmemente fixadas juntas, para impedir seu deslocamento axial ou transverso ou deformação. As superfícies interna e externa das espirais 1 e 2 podem ser pulverizadas possiveimente com uma resina de epóxi de dois componentes, com cura a frio. Desta maneira, uma armadilha de linha pode ser obtida que satisfaz as exigências mais severas de IEC 353 de 1989.The main feature of the line trap, to which the present invention relates, is that the jawina turns J have a substantially H salt cross section 25, with the substantially flat central part 1A and two side flanges 1B, 1C, and which together define (and on each side of the coil turns 1) a continuous recess or channel (which may be slightly widened outwardly at the free ends of flanges 1B, 1C) wherein the spacers 2 are housed and placed together to also form a spiral 30. which holds the spiral turns 1 firmly fixed together to prevent their axial or transverse dislocation or deformation. The inner and outer surfaces of the spirals 1 and 2 may possibly be sprayed with a cold curing two component epoxy resin. In this way a line trap can be obtained that meets the most stringent requirements of IEC 353 of 1989.

Será feita referência agora à Figura 2, que representa esquema5 ticamente muito parcialmente uma armadilha de linha, a espiral da qual é indicada geralmente pelo numeral de referência 10. Esta espiral IQ.fLcetida-e firmemente travada entre dois suportes de aranha de metal terminais (um superior indicado pelo numeral de referência 11 e um inferior indicado pelo numeral de referência 12) de tipo conhecido, estes suportes de aranha 11, 10 12 apresentando furos através dos quais as extremidades 13A de vários tiReference will now be made to Figure 2, which schematically very partially represents a line trap, the spiral of which is generally indicated by reference numeral 10. This spiral is locked tightly between two terminal metal spider supports ( an upper indicated by reference numeral 11 and a lower indicated by reference numeral 12) of known type, these spider holders 11, 10 12 have holes through which the ends 13A of various types

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Os tirantes de ligação 13, 13A de acordo com a presente invenção, cada um consiste em tirantes de fibra de vidro contínuos 13 impregnados com resina e roscados ao longo de seu comprimento inteiro ou pelo menos naquelas partes 13A que se estendem para fora ou além dos suportes de aranha 11, 12.The tie rods 13, 13A according to the present invention each consist of resin-impregnated continuous fiberglass tie rods 13 threaded along their entire length or at least those portions 13A extending outwardly or beyond. spider supports 11, 12.

As porcas 14 (com porcas de travamento) são roscadas nas extremidades roscadas 13A dos tirantes de ligação de fibra de vidro para se apoiar nas superfícies externas dos suportes de aranha 11, 12, e exercer nas mesmas uma pressão muito alta que assegura que a estabilidade dimensional da armadilha de linha na qual são aplicadas, seja mantida.The nuts 14 (with locking nuts) are threaded on the threaded ends 13A of the fiberglass tie rods to rest on the outer surfaces of the spider supports 11, 12, and exert a very high pressure on them to ensure stability line trap to which they are applied is maintained.

Os tirantes de fibra de vidro, além de ter uma estrutura muito simples e ser fornecido com alta resistência á tração, são muito fáceis de montar, são de baixo custo, e não exigem o uso de qualquer sistema de isolamento elétrico específico para os mesmos.The fiberglass tie rods, in addition to being very simple in structure and provided with high tensile strength, are very easy to assemble, are inexpensive, and do not require the use of any specific electrical insulation system for them.

Claims

1. Line trap for medium / high voltage AC power line transmission systems, each trap comprising a continuous electrically conductive metal coil connectable in series with a medium / high voltage line, such metal coil being formed by at least one continuous spiral made of metal turns (1,1A. 1B. 1C) which are coiled like a solenoid and are kept spaced apart by a series of spacers (2) made of an electrically insulating material characterized in that said coil turns (1, 1A, 1B, 1C) have a substantially H-cross section so as to define on each of the upubid surfaces of such coil voids a recess or continuous channel in which said spacers (2 ) are housed and maintained, whose spacers (2) create a secure anchor of each coil revolution in the adjacent coil revolution in the continuous coil loop spiral.

Line trap according to claim 1, characterized in that said spacers (2) are arranged to form a spiral maintained in opposite channels or recesses of two coil turns (1, 1A, 1B, 1C) facing each other.

Thread trap according to claims 1 and 2, characterized in that it is held between two metal spider supports (11, 12) which are firmly joined by means of tie rods (13, 13A) made of resin-impregnated fiberglass assemblies, at least the two ends (13A) of each tie rod (13. ISA) being threaded at least into those portions extending outwardly or beyond said spider supports (11, 12) at each other. said tie rods are held by means of nuts (14) threaded at the threaded ends (13A) of the same tie rods.

Thread trap according to Claim 3, characterized in that the tie rods (13, 13A) made of resin and fiberglass are threaded over their entire length.