BR102013009898A2

BR102013009898A2 - Conector de alta tensão

Info

Publication number: BR102013009898A2
Application number: BRBR102013009898-1A
Authority: BR
Inventors: Iñaki Garabieta Artiagoitia
Original assignee: Arteche Lantegi Elkartea S A
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2015-07-14
Also published as: CA2813186A1; PL2658044T3; US20130303030A1; AR090792A1; MX2013004568A; US9209575B2; ES2825775T3; EP2658044A1; CL2013001108A1; EP2658044B1

Abstract

Conector de alta tensao. O conector de alta voltagem compreende um corpo de isolamento (1, 2) com um primeiro canal interno (3) e um segundo canal interno (4), configurados para receber uma bucha ou uma base fixa de um equipamento de alta tensão. O conector compreende pelo menos um sensor (5, 6, 7, 8) de um elemento elétrico, pelo menos parcialmente incorporado no interior do corpo de isolamento

Description

CONECTOR DE ALTA TENSÃO

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO A invenção está englobada no campo dos conectores isolados de alta tensão em formato T ou de cotovelo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Conectores em formato de "T" para alta tensão são utilizados para conectar os cabos ao embuchamento ou base fixa de ligação a um equipamento de alta tensão, por exemplo, para tensões entre 7 e 367 kV.Os conectores em formato "T" têm, como indicado pelo seu nome, uma forma semelhante a um T, com um interior oco, constituído por um estiramento oco inicial ou canal interno que atravessa a porção "vertical" do T, que ê unida a um segundo estiramento oco ou canal interno em uma posição intermediária entre as duas extremidades do segundo canal interno, de preferência, em uma zona central ou área substancialmente central do segundo canal interno. Estes canais internos, formados no corpo do conector, comunicam-se uns com os outros, isto é, o primeiro canal interno conduz ao segundo canal interno, formando, assim, um furo interno substancialmente na forma de um T. O primeiro canal interno pode receber ou alojar um cabo, por exemplo, um cabo condutor de linha única isolante, de modo que este cabo pode ser conectado a um elemento condutor introduzido através de uma das extremidades do segundo canal interno, e dois elementos condutores, cada um deles introduzido através da extremidade correspondente do segundo estiramento, por meio de um terminal de alta tensão localizado no conector. Desta forma, um cabo alojado no primeiro canal interno pode ser ligado a uma bucha introduzida por meio de uma das extremidades do segundo canal interno e, além disso, a um outro elemento introduzido através da outra extremidade do segundo canal interno. O corpo do conector em formato de "T" é, pelo menos .parcialmente, feito de material isolante, de modo que o corpo do conector tem uma parte externa que está isolada eletricamente dos furos e dos componentes internos.

Pode ser desejável ser capaz de verificar os parâmetros da instalação, por exemplo, a tensão da ligação ou as correntes que fluem no seu interior. Por esta razão, a instalação de sensores de corrente e de tensão em correspondência com as ligações de cabos ao equipamento de alta tensão é conhecida. Para este fim, a patente europeia BP-B-1391740 propõe um..sistema, no qual um sensor de corrente (na forma de um anel com rolos enrolados em torno de um material magnético) é colocado ao redor da bucha ou uma base fixa (através da qual tem de passar a corrente) e um sensor de tensão colocado na extremidade oposta do segundo canal interno (estiramento vertical) de um conector em formato T. Desta maneira, o sensor de voltagem pode entrar em contato com o terminal de alta tensão interno do conector, que se encontra em contato com o cabo (subindo através primeiro canal interno do conector) e com o qual entra em contato com a bucha que entra através da primeira extremidade do segundo canal interno. Esta e soluções semelhantes têm sido utilizadas e são convencionais neste setor.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Considerou-se que as soluções, tais como a descrita em EP-B-1391740 podem implicar em certos inconvenientes, mesmo quando elas são satisfatórias do ponto de vista da qualidade da medição na maior parte do tempo. Por exemplo, a localização do sensor de tensão no interior do segundo canal interno oco impede este orifício de servir para a ligaçao para outros elementos (isto é, a segunda extremidade deste segundo canal interno está "bloqueada"), e a presença do sensor de corrente em torno da bucha pode complicar o seu uso. Além disso, o fato de que os sensores são externos ao conector em T implica em um certo risco de complicações devido à interação ou interferência com outros elementos externos. Além disso, o fabricante do conector não tem qualquer controle sobre o modo em que os sensores vão ser posicionados quando o conector está prestes a ser usado. A invenção refere-se a um conector de alta tensão, por exemplo, em formato de T (por exemplo, para voltagens mais altas do que ou igual a 7 kV e inferior ou igual a 3 6 kV) , compreendendo o referido conector um corpo isolante (o qual ê, pelo menos parcialmente composto por material isolante, e que pode ter sido obtido por moldagem por injeção de um material isolante) com um primeiro canal interno (que pode ser estendido axialmente através de uma primeira porção do corpo isolante, que pode ser em forma de T, e neste contexto, o termo canal implica em um espaço oco no interior do corpo isolante que pode receber ou alojar um elemento, por exemplo, um elemento condutor, tal como um cabo isolado, no caso do primeiro canal interno) com uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e um segundo canal interno (que pode se estender axialmente através de uma segunda porção do corpo isolante, que passa por ela a partir de uma extremidade para a outra, no caso de um conector de formato em T) com uma primeira extremidade e, no caso do conector em formato de T, também com uma segunda extremidade, e a referida primeira extremidade do segundo canal interno sendo configurada para ser acoplada com ou para receber uma bucha ou uma base fixa de um equipamento de alta tensão. O primeiro canal interno leva para o segundo canal interno em correspondência com a sua segunda extremidade, por exemplo, no caso de um conector em formato de T entre a primeira extremidade do segundo canal interno e a segunda extremidade do segundo canal interno, por exemplo, em uma posição substancialmente a meio caminho entre as duas extremidades.

De acordo com a invenção, o conector compreende pelo menos um sensor para a medição de uma característica elétrica total ou parcialmente incorporada no interior do corpo de isolamento. Um sensor de medição é entendido como um sensor que serve para medir o valor efetivamente (exato ou aproximado) da referida característica elétrica, por exemplo, o valor da tensão em um ponto ou a corrente que flui, e não o tipo de sensor que serve meramente para detectar a presença de tensão, mas não para medir o seu valor.

Desta forma, com o sensor incorporado no interior do corpo isolante, não só um dispositivo compacto ê obtido, mas também uma localização controlada do sensor ou sensores, reduzindo, assim, o risco de uma interação entre o sensor imprevisto e os elementos externos ao sensor, ou entre o sensor e os elementos do próprio conector. Além disso, não há necessidade para colocar sensores de tensão no furo do segundo canal interno, de modo que o dito orifício está livre para outras aplicações. Além disso, não há necessidade de colocar um sensor de corrente em torno da bucha. Além disso, o fabricante do conector pode ter controle total sobre a fabricação e a configuração não só do dispositivo de ligação por si só, mas também um dos elementos do sensor e a sua localização e orientação, reduzindo, assim, o risco de erros devido a uma incorporação inadequada de elementos do sensor. Além disso, quando incorporado no interior do corpo isolante, a posição de cada sensor pode ser perfeitamente definida e o risco de erros devido ao deslocamento imprevisto é reduzido. O referido pelo menos um sensor de medição pode compreender pelo menos um sensor de corrente, por exemplo, um sensor de corrente em forma de serpentina (por exemplo, uma bobina de Rogowski) em torno do segundo canal interno e/ou um sensor de corrente em forma de serpentina (por exemplo, uma bobina de Rogowski) em torno do primeiro canal interno.

Em alternativa, ou complementarmente, o referido pelo menos um sensor de medição pode compreender pelo menos um sensor de tensão, por exemplo, um sensor de tensão, compreendendo pelo menos um elemento resistivo ou capacitivo, ou compreendendo, pelo menos, dois elementos resistivos ou capacitivos. O sensor de tensão pode ser conectado a um terminal de ligação (por exemplo, um terminal de ligação de alta tensão), localizado no interior do conector, por exemplo, na junção entre o primeiro canal interno e o segundo canal interno, por exemplo, um terminal de alta tensão para estabelecer uma ligação entre um cabo ou um condutor elétrico que entra através do primeiro canal interno, e uma bucha que entrar através de uma das extremidades do segundo canal interno. O sensor ou sensores podem ser incorporados no interior do corpo isolante, como resultado de um processo de fabricação do corpo isolante, por moldação, por exemplo, por moldagem por injeção. O corpo de isolamento pode ser feito a partir de, por exemplo, borracha monômero de etileno-propileno-dieno (EPDM). O sensor ou o sensor pode ter pelo menos um ponto de ligação ou terminal de baixa tensão, por exemplo, posicionado em uma superfície externa do corpo isolante ou acessível a partir da referida superfície, para ligar o sensor ou sensores para um ou mais dispositivos externos ao conector.

Geralmente, existem duas células de alta tensão nas estações de transformação, em que as ligações são feitas com conectores em formato de T. Correntes elevadas (da ordem de 400 amperes) fluem através das linhas a partir das quais saem os conectores. Uma terceira célula serve para a ligação ao transformador, e as correntes mais baixas (inferiores a 200 amperes) de fluxo nas mesmas. Conectores em cotovelo são normalmente utilizados neste último tipo de célula. É especialmente desejável medir a voltagem e/ou a corrente a partir das linhas que saem / entram das / nas primeiras duas células e menos interessante para medir estes parâmetros na ligação com o transformador tendo o conector em cotovelo. Por conseguinte, a invenção foi projetada especialmente para conectores em formato de T, embora também possa ser aplicável a conectores em cotovelo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A fim de completar a descrição e com a finalidade de facilitar uma melhor compreensão das características da invenção de acordo com diversos exemplos de concretizações práticas preferidas, a presente especificação é acompanhada por um conjunto de figuras em que, a título de ilustração e não como forma de limitação, o seguinte está representado: As Figuras 1 e 2 são vistas de elevação esquemãtica e de seção de conectores em formato de T, de acordo com duas possíveis concretizações da invenção.

As Figuras 3 e 4 são vistas de elevação esquemãtica e de seção de conectores em cotovelo de acordo com duas concretizações possíveis da invenção.

CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA DA INVENÇÃO A Figura 1 ilustra, esquematicamente, um conector de alta tensão em formato de T com um corpo isolante que compreende uma parte vertical e uma parte horizontal 2, que fazem parte do mesmo monocorpo moldado por moldagem por injeção. Além disso, o conector pode compreender outros elementos convencionais, tais como, por exemplo, elementos de blindagem, semi-condutores, terminais de contato, etc, como é comum no campo. O corpo é substancialmente na forma de um "T", com as suas seções verticais 1 e 2 horizontais posicionadas em ângulos retos.

Como pode ser visto na figura 1, no interior do corpo isolante existe um primeiro canal interno 3 que se prolonga através da primeira parte 1 do corpo isolante, tendo uma primeira extremidade inferior 31 e uma segunda extremidade 32 . Este primeiro canal interno pode abrigar um cabo elétrico isolado que entra através da primeira extremidade 31 e que se estende na direção da segunda extremidade 32, onde pode ser conectado a um terminal de alta tensão 9. Por outro lado, na segunda parte 2 do conector, ou seja, na porção correspondente à porção horizontal do T, existe um segundo canal interno 4 que passa através da referida segunda porção entre uma primeira extremidade 41 e uma segunda extremidade 42. A segunda extremidade 32 do primeiro canal interno 3 conduz para dentro da porção central do segundo canal interno 4. Ambos os canais internos são configurados como orifícios axiais que se prolongam através da porção vertical acima mencionada e uma porção horizontal acima mencionada 2, respectivamente. O conector é configurado de modo que, quando a bucha é introduzida no segundo canal interno através de uma das suas extremidades 41, 42, a bucha encontra-se eletricamente ligada ao cabo por meio do terminal de alta tensão 9. Em outras concretizações da invenção, o conector em formato de T não tem um terminal 9, mas em vez disso, o cabo de ligação que entra primeira extremidade 31 pode, por exemplo, compreender uma barra elétrica tendo um orifício no qual uma haste roscada é montada, para o qual a bucha é posteriormente aparafusada. O monocorpo moldado é constituído por um material isolante, de modo que a superfície externa do dispositivo de ligação é isolada a partir dos canais ocos internos que contenham os elementos condutores (incluindo a bucha, cabo e o terminal). A Figura 1 mostra a forma como o corpo de isolamento 1, 2 tem dois sensores de corrente em forma de bobina 5, 6 (por exemplo, bobinas em forma de toróides, tal como uma bobina de Rogowski) no seu interior, em torno do segundo canal interno 4 e o primeiro canal interno 3, respectivamente, para permitir a medição da corrente que flui através da bucha e do cabo, respectivamente. Em muitos casos, ter apenas um destes dois sensores pode ser suficiente. Os sensores podem ser ligados a pontos de ligação ou terminais de baixa tensão (não mostrados) para interligar os sensores com instrumentos externos ao corpo isolante. A Figura 2 ilustra uma variante em que os sensores são sensores de tensão, representados por dois elementos resistivos ou capacitivos 7, 8, que estão ligados entre os respectivos terminais de baixa tensão ou contatos 71, 81 na superfície do corpo isolante e no terminal de alta tensão 9, e pode servir para medir a tensão aplicada ao terminal de alta tensão.

Logicamente, o mesmo corpo de isolamento pode incluir um ou mais sensores de tensão e um ou mais sensores de corrente. Estes elementos podem ser alojados no interior do corpo de isolamento quando o corpo é produzido em um molde, por exemplo, por injeção do material de isolamento, por exemplo, EPDM.

Desta forma, um conector em formato de T compacto integrando os sensores necessários é alcançável, de modo que apenas ligar os mesmos ao equipamento ou instrumento correspondente é necessário para realizar as medições.

Como mostrado pelas figuras 1 e 2, os elementos do sensor 5, 6, 7, 8 estão alojados no interior de determinadas zonas ou porções 11, 12, 21, 22 do corpo de isolamento 1, 2, que se estendem a partir da configuração básica em T do dito corpo. Isto pode ser necessário ou conveniente para manter distâncias adequadas entre os elementos sensores e as partes condutoras do conector, ou o cabo e a bucha, e para manter as características de isolamento apropriadas do corpo isolante, apesar da presença de elementos do sensor 5, 6, 7, 8. A invenção pode também ser aplicada aos conectores de cotovelo; as figuras 3 e 4 mostram duas concretizações possíveis de tais conectores de cotovelo (elementos idênticos ou semelhantes aos dos conectores em formato de T de acordo com as figuras 1 e 2 têm as mesmas referências numéricas). As estruturas básicas são semelhantes às mostradas nas figuras 1 e 2, a razão pela qual as figuras 3 e 4 não necessitam de descrição adicional.

No presente texto, a palavra "compreendem" e suas variantes (por exemplo, "compreendendo", etc), não devem ser interpretadas de uma forma excludente, isto é, elas não excluem a possibilidade de que o que está descrito inclua outros elementos, fases, etc.

Por outro lado, a invenção não está limitada às concretizações específicas descritas, mas inclui também, por exemplo, as variantes que podem ser efetuadas por um perito mediano na matéria (por exemplo, em termos da seleção de materiais, dimensões, componentes, configuração, etc) a partir do que é definido a partir das reivindicações.

Claims

1. CONECTOR DE ALTA TENSÃO, compreendendo o referido conector um corpo isolante (1, 2) com um primeiro canal interno (3) com uma primeira extremidade (31) e uma segunda extremidade (32) e um segundo canal interno (4) com uma primeira extremidade (41), a dita primeira extremidade (41) do segundo canal interno sendo configurada para receber uma bucha ou uma base fixa de um equipamento de alta tensão, e o referido primeiro canal interno (3) , na sua segunda extremidade (32) que conduz ao segundo canal interno (4), caracterizado por o conector compreender pelo menos um sensor para a medição de uma característica elétrica, pelo menos parcialmente incorporado no interior do corpo de isolamento.

2. CONECTOR, de acordo com a reivindicação l, caracterizado por o referido conector ser um conector em formato de T, e em que o segundo canal interno (4) compreende ainda uma segunda extremidade (42), o dito primeiro canal interno (3) , na sua segunda extremidade (32) que conduz ao segundo canal interno (4) entre a primeira extremidade (41) do segundo canal interno e a segunda extremidade (42) do segundo canal interno.

3. CONECTOR, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o dito pelo menos um sensor de medição compreender pelo menos um sensor de corrente (5, 6).

4. CONECTOR, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o referido pelo menos um sensor de corrente compreender um sensor de corrente em forma de bobina (5) em torno do segundo canal interno (4).

5. CONECTOR, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por o dito pelo menos um sensor de corrente compreender pelo menos um sensor de corrente em forma de bobina (6) em torno do primeiro canal interno (3).

6. CONECTOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o dito pelo menos um sensor de medição compreender pelo menos um sensor de tensão (7, 8) .

7. CONECTOR, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido pelo menos um sensor de tensão (7, 8) compreender pelo menos um elemento resistivo ou capacitivo.

8. CONECTOR, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o referido pelo menos um sensor de tensão (7, 8) compreender pelo menos dois elementos resistivos ou capacitivos.

9. CONECTOR, de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 8, caracterizado por o dito pelo menos um sensor de tensão estar ligado a um terminal de ligação (9) situado no interior do conector.

10. CONECTOR, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o referido terminal de ligação (9) estar localizado em uma área de junção entre o primeiro canal interno (3) e o segundo canal interno (4).

11. CONECTOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o dito pelo menos um sensor de medição (5, 6, 7, 8) ser incorporado dentro do corpo isolante, como resultado de um processo de fabricação por moldagem do corpo isolante.

12. CONECTOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o dito pelo menos um sensor de medição ter pelo menos um ponto de ligaçao (71, 81) acessível a partir de uma superfície externa do corpo de isolamento para ligar o sensor de um dispositivo externo ao conector.