BR102013021067A2 - conector perfurante, e, uso de material termoplástico reforçado com fibra longa - Google Patents

Abstract

conector perfurante, e, uso de material termoplástico reforçado com fibra longa. a presente invenção está relacionada a conectores elétricos, além de materiais e aparatos de isolação elétrica. mais particularmente, a presente invenção está relacionada a conectores elétricos perfurantes dotados de alta capacidade de perfuração e de isolação elétrica, aplicáveis a tensões acima de lkv. nesse cenário, a presente invenção provê um conector perfurante, compreendendo (i) um conjunto de barramento superior, (ii) um conjunto de barramento inferior, e (iii) pelo menos um meio de aperto (30, 34) do pelo menos um conjunto de barramento superior contra o pelo menos um conjunto de barramento inferior, em que o pelo menos um de conjunto de barramento superior e conjunto de barramento inferior compreende um meio de suporte (16) dotado de pelo menos uma abertura (18) onde é fixado pelo menos um meio de perfuração (20). além disso, a presente invenção ainda inova através do uso pioneiro de um termoplástico reforçado com fibras longas como isolante elétrico, em particular, revestindo o conector perfurante acima mencionado.

Description

“CONECTOR PERFURANTE, E» USO DE MATERIAL TERMOPLÁSTICO REFORÇADO COM FIBRA LONGA” CAMPO TÉCNICO

A presente invenção está relacionada a conectores elétricos, além de materiais e aparatos de isolação elétrica. Mais particularmente, a presente invenção está relacionada a conectores elétricos perfurantes dotados de alta capacidade de perfuração e de isolação elétrica. DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA São amplamente conhecidos no estado da técnica conectores elétricos que funcionam através de barramentos perfurantes que perfuram a capa isolante de cabos elétricos chegando até o fio condutor de eletricidade, realizando o contato elétrico entre os condutores. Tais conectores perfurantes podem ser aplicados tanto em um ambiente mais controlado, como em instalações localizadas em subsolo, como em ambientes menos controlados, como em redes energizadas ao ar livre.

Em geral, o campo de aplicação dos conectores perfurantes para redes energizadas ao ar livre do estado da técnica está voltado para sistemas elétricos de baixa tensão (até IkV), que não requerem um nível elevado de isolação. Isso garante a segurança do operador, pois o mesmo não estará sujeito a choques elétricos (devido à baixa tensão) quando da instalação dos conectores nos cabos da rede elétrica. Cita-se como exemplo os conectores perfurantes descritos nos documentos de patente GB2266416 (A) e CN201699141 (U).

Com relação aos conectores perfurantes aplicáveis a alta tensão, os mesmos geralmente são mais robustos e menos práticos, requerendo geralmente mais de um operador para sua instalação e/ou que a rede seja momentaneamente desligada.

Dessa forma, desconhecem-se conectores perfurantes que possam ser empregados em redes energizadas ao ar livre de alta tensão, que possuam fácil aplicação (pode ser instalado por apenas uma pessoa) e que garanta a segurança do operador quando da sua instalação. Isso porque os conectores do estado da técnica, em geral, não compreendem barramentos perfilrantes suficientemente robustos para romper cabos compreendendo polímeros de ísolação mais espessos e/ou não possuem meios de ísolação que ao mesmo tempo sejam práticos e eficientes para o operador.

Por exemplo, a instalação de muitos dos conectores em redes protegidas de média tensão é realizada através da retirada mecânica do polímero que cobre o condutor para a aplicação de um conector de rede nua. Posteriormente, aplica-se uma manta polimérica que refaz a condição de proteção/isolação deste condutor, o que toma o procedimento mais trabalhoso e perigoso para o operador.

Sabe-se ainda que termoplásticos reforçados com fibras longas são um desenvolvimento recente em novas tecnologias, onde polipropileno (PP) ou outro material termoplástico é combinado com fibras de vidro longas para posterior moldagem. Tecnologias em termoplásticos de fibras longas estão despontando na indústria automobilística atual e são uma das tendências mais importantes na indústria de processamento de plásticos hoje. As fibras de vidro de 1/2" (12 mm) até 2" (50 mm) provêm rigidez, resistência e tenacidade ao material muito maiores do que as convencionais fibras curtas de 1/8" (3 mm), essas que têm sido utilizadas para o reforço de termoplásticos há décadas. Dessa forma, termoplásticos reforçados com fibras longas (LFRT) possuem excelentes propriedades mecânicas e relação rigidez-peso, que é de grande interesse para a indústria em geral.

No entanto, desconhece-se a aplicação e as propriedades deste material em ísolação elétrica.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Um primeiro objetivo da presente invenção é o de proporcionar um conector perfurante que compreenda uma construíividade que permita que o mesmo perfure isolamentos de cabos reiativamente espessos.

Um segundo objetivo da presente invenção é o de proporcionar um conector perfurante que compreenda uma instalação prática e segura para o operador.

Um terceiro objetivo da presente invenção é o de prover um conector perfurante com alta capacidade de isolação elétrica, permitindo que o mesmo possa ser aplicado em alta tensão.

Esses objetivos e demais vantagens da presente invenção ficarão mais evidentes a partir da descrição que se segue e dos desenhos anexos.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

De forma a alcançar os objetivos acima descritos, a presente invenção provê um conector perfurante, compreendendo (i) um conjunto de barramento superior, (i) um conjunto de barramento inferior, (ii) pelo menos um meto de aperto; um conjunto de barramento superior contra; um conjunto de barramento inferior, em que este conjunto de barramento superior e conjunto de barramento inferior compreende um meio de suporte dotado de uma abertura onde é fixado um meio de perfuração. A presente invenção ainda prevê o uso de um material termoplástico reforçado com fibra longa como isolante elétrico e com sustentação mecânica.

Por fim, a presente invenção provê um conector perfurante, que compreende um revestimento fabricado a partir de um material isolante elétrico termoplástico reforçado com fibra longa.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas, as quais: - a figura 1 mostra uma vista explodida do conector perfurante de acordo com a concretização preferencial da presente invenção; - a figura 2 mostra uma vista em corte de um meio suporte ilustrando aberturas contidas no mesmo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENCÂQ A descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular. A figura 1 ilustra o conector perfurante 10 de acordo com a presente invenção, que compreende um conjunto de componentes, preferencialmente metálicos e políméricos, que serão descritos em detalhes a seguir. O conector perfurante 10 de acordo com a concretização preferencial da presente invenção compreende uma base 12 de construtividade compatível para encaixe de uma tampa 14. Tanto a base 10 quanto a tampa 14 são preferencial mente políméricos, fabricados a partir de materiais adequados ao nível de tensão elétrica ao qual o referido conector perfurante 10 será submetido. Quanto maior a tensão elétrica na rede onde será instalado o conector perfurante 10 da presente invenção, mais isolante deverá ser o material polimérico da base 12 e da tampa 14 para garantir a segurança da instalação e do operador.

Tanto a base 12 quanto a tampa 14 compreendem cavidades 12a, 1.4a adaptadas para receber os cabos da rede e de derivação, cada um de um lado, que serão perfurados simultaneamente.

Entre a base 10 e a tampa 14 são dispostos pelo menos dois conjuntos de barramento. a saber, um superior e um inferior. Pelo menos um dos conjuntos de barramento, preferencialmente o inferior, como ilustrado na figura 1, compreende um meio de suporte 16 dotado de aberturas 18 onde são fixados meios de perfuração 20. Diferentemente dos conectores do estado da técnica, onde são empregados apenas barramentos constituídos por lâminas de metal, este encaixe dos meios de perfuração 20 em aberturas 18 do meio suporte 16 garante, de forma simples e com um baixo custo, uma excelente estabilidade dos elementos de perfuração para perfuração do revestimento polimérico de cabos espessos (redes de alta tensão, por exemplo).

As aberturas 18 penetram no corpo do meio suporte 16 até um determinado ponto, como ilustrado na vista em corte da figura 2. Quanto mais as aberturas 18 penetrarem no corpo do meio suporte 16, maior será a estabilidade dos meios de perfuração 20 nelas encaixados.

Preferencialmente, os meios de perfuração 20 são fixados nas aberturas 18 por pelo menos um de solda a frio, solda a quente, remanchado, encaixe por interferência ou aparafusamento transversal ao plano das aberturas 18 (não mostrado).

Ainda de maneira preferencial, o meio suporte 16 pode ser fabricado a partir de um material dotado de alta condutividade térmica, como alumínio ou cobre, capaz de dissipar rápida e eficientemente o calor gerado no conector. O conjunto de barramento superior pode compreender um par de laminas de cobre 24, cada uma delas tendo dois conjuntos de elementos perfuradores superiores 24a em suas extremidades. As laminas de cobre 24 que compõem o conjunto de barramento superior podem ser acomodadas diretamente em ranhuras da tampa 14 (não mostradas), caso não seja utilizado um meio suporte 16 a exemplo do conjunto de barramento inferior. Altemativamente, o conjunto de barramento superior é semelhante ao conjunto de barramento inferior, compreendendo também um meio suporte 16.

Preferencialmente, os elementos de contato do conector perfurante, a saber, meios de perfuração 20 e laminas de cobre 24, são fabricados a partir de um material com alta capacidade de condução elétrica e relativamente resistente, como uma liga de cobre estanhado, Assim, garante-se a resistência dos elementos de contato para o processo de perfuração e a qualidade do contato elétrico.

Preferencialmente, de forma a melhorar a isolação elétrica do conector perfurante 10, são previstos elementos de revestimento 26 para os conjuntos de barramento superior e inferior. Esses elementos de revestimento 26 são fabricados preferencialmente a partir de um material eletricamente isolante elástico, tal como borracha isolante.

Ainda de maneira preferencial, estão previstos entre a base 12 e o meio suporte 16 pelo menos um elemento resiliente 28, tal como uma mola, cuja função é manter a força normal gerada pelo contato elétrico dos elementos de contato 20, 24 contra os cabos dos condutores da rede e de derivação. A base 12 e a tampa 14 são acopladas através de um meio de aperto compreendendo, preferencialmente, um parafuso 30, arruela 32, porca 34 e cabeça fusível torquimétrica 36, que se rompe quando o aperto atinge o torque especificado, selando o conector perfurante 10.

Preferencialmente, a base 12 compreende um duto cilíndrico 12a vazado por onde passa o parafuso 30. O duto cilíndrico 12a pode também servir como guia para encaixe do meio suporte 16 na base 12, sendo que, neste caso, o meio suporte 16 compreendería um furo central, como ilustrado na figura 1. Em adição, a tampa 14 também compreende um furo 14b para passagem do parafuso 30. A presente invenção ainda prevê o uso inovador de um material termoplástieo reforçado com fibras longas como eficiente isolante elétrico. O material utilizado é um polímero termoplástico que compreende uma matriz de resina que pode ser pelo menos um de polipropileno, PA, PPA, PBT e POM. fim ensaios comprobatórios realizados, a saber, ensaios de ciclo térmico com curto circuito, conforme MBR 9326, e ensaios de trilhamento elétrico, conforme NBR 10296, o uso de todas as resinas listadas acima demonstrou ótimo desempenho como isolante elétrico.

Preferencialmente, a base 12 e a tampa 14 conector perfurante 10 de acordo com a presente invenção são fabricados a partir de um material termoplástico reforçado com fibras longas para garantir um alto nível de ísolaçâo elétrica do conjunto.

Dessa forma, a presente invenção provê um conector dotado de uma alta capacidade de ísolaçâo elétrica e de perfuração de revestimentos de cabos relativamente espessos (alta tensão). Além disso, a presente invenção ainda inova através do uso pioneiro de um termoplástico reforçado com fibras longas como isolante elétrico, em particular, revestindo o conector perfurante acima descrito.

Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.

Claims (12)

1. Conector perfiirante, compreendendo; um conjunto de barramento superior; um conjunto de barramento inferior; pelo menos um meio de aperto (30, 34) do pelo menos um conjunto de barramento superior contra o pelo menos um conjunto de barramento inferior, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de conjunto de barramento superior e conjunto de barramento inferior compreende um meio de suporte (16) dotado de pelo menos uma abertura (18) onde é fixado pelo menos um meio de perfuração (20).

2. Conector perfurante. de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma base (12) encaixável em uma tampa (1 4).

3. Conector perfurante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o pelo menos um meio de aperto compreender um parafuso (30) e uma porca (34).

4. Conector perfurante, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o pelo menos um meio de aperto compreender adicionalmente pelo menos uma de arruela (32) e porca torquimétrica (36).

5. Conector perfurante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de a base (12) e a tampa (14) compreenderem furos (12b, 14b) para passagem do meio do parafuso (30).

6. Conector perfurante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente pelo menos um meio resiliente (28) entre pelo menos um de base (12) e tampa (14), e o meio suporte (16).

7. Conector perfurante. de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que um de conjunto de barramento superior e conjunto de barramento inferior compreende pelo menos uma chapa metálica compreendendo elementos perfuradores (24a) em suas extremidades,

8. Conector perfurante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, .caracterizado pelo fato de que pelo menos um de conjunto de barramento superior e conjunto de barramento inferior compreende pelo menos um elemento de revestimento (26) fabricado a partir de um material eletricamente isolante.

9. Conector perfurante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de perfuração (20) é fixado na pelo menos uma abertura (18) através de pelo menos um de solda a frio, solda a quente, remanchado, encaixe por interferência ou aparafusamento transversal ao plano da pelo menos uma abertura (18).

10. Uso de material termoplástico reforçado com fibra longa, caracterizado pelo fato de ser para isolação elétrica.

11.

Conector perfurante, caracterizado pelo fato de compreender um revestimento (12, 14) fabricado a partir de um material isolante elétrico termoplástico reforçado com fibra longa.