BR102014017926A2 - material dielétrico flexível para chave de alta tensão - Google Patents

Abstract

material dielétrico flexível para chave de alta tensão. trata-se de uma chave elétrica que inclui um alojamento tubular tendo uma extremidade receptora de condutor e uma extremidade operacional oposta à extre-midade receptora de condutor. o alojamento tubular também inclui uma interface condutora posicionada intermediário à extremidade receptora de condutor e à extre-midade operacional. uma haste operacional estende-se através da extremidade operacional em direção à extremidade receptora de condutor. a haste operacional é móvel entre uma primeira posição para se engatar à chave elétrica e uma segunda posição para se desengatar da chave elétrica. um material dielétrico gelatinoso é proporcionado dentro de uma parte do alojamento tubular, e ao redor da haste ope-racional, na extremidade operacional para impedir que a tensão elétrica da interface condutora forme um arco para a extremidade operacional. o material dielétrico gela-tinoso é configurado para se deformar para manter contato com a haste operacional na primeira posição e na segunda posição.

Description

“MATERIAL DIELÉTRICO FLEXÍVEL PARA CHAVE DE ALTA TENSÃO” ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001 ]A presente invenção refere-se a chaves elétricas de alta tensão, tais como disjuntores de alta tensão, quadros de distribuição e outros equipamento elétricos. Mais particularmente, a invenção refere-se a uma chave elétrica cujos contatos estão localizados dentro de um compartimento ambiental isolante, tal como uma garrafa de cerâmica. Um dos contatos pode ser acionado por um sistema mecânico fora do compartimento conectado por um eixo que se estende através de uma vedação do compartimento.

[002] Nos sistemas convencionais, os mecanismos de acionamento tipicamente formam uma ligação à terra na chave, e a menos que sejam tomadas precauções, a corrente pode se desviar do conjunto de chave para o mecanismo de acionamento, causando falha ou danos. Para solucionar isto, chaves de alta tensão convencionais, tais como reconectores suspensos, tipicamente utilizam um tirante prolongado para conectar o mecanismo de acionamento ao contato da chave. A haste de fibra de vidro isolante estende-se através de uma cavidade preenchida com ar. O ar requer uma distância longa entre os contatos de modo a reduzir a probabilidade de formação de arco elétrico em ambientes de alta tensão (por exemplo, de 3 kV ou mais). Assim, essa configuração ocupa uma quantidade significativa de espaço físico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[003] A Fig. 1 é um diagrama em seção transversal esquemático que ilustra um conjunto de conector em uma posição fechada de acordo com as implementações descritas aqui;

[004] A Fig. 2 é um diagrama em seção transversal esquemático ilustrando o conjunto de conector da Fig. 1 em uma posição aberta;

[005] As Figs. 3A e 3B são uma vista em seção transversal esquemática e uma vista superior esquemática de um limitado de gel moldado com silicone do conjunto de conector da Fig. 1;

[006] A Fig. 4 é uma vista esquemática ampliada do tirante do conjunto de conector da Fig. 1; e [007] A Fig. 5 é um fluxograma de um processo para montar uma chave de alta tensão de acordo com uma implementação descrita aqui.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

[008] A descrição detalhada a seguir refere-se aos desenhos em anexo. Os mesmos números de referência nos diferentes desenhos podem identificar os mesmos elementos ou similares.

[009] De acordo com as implementações descritas aqui, uma câmara parcialmente preenchida com um gel de silicone flexível é usada como um material dielé-trico para isolar uma haste operacional (também chamada de “tirante” ou “haste aci-onadora”) em uma chave elétrica de alta tensão. O gel de silicone atua como um composto isolante flexível que se adere à haste operacional e à parede da câmara. O gel de silicone impede que a tensão elétrica escoe ao longo de uma superfície isolada da haste operacional e/ou centelhar ou formar arco elétrico para os componentes condutores do conector elétrico de alta tensão.

[010] Como usado nesta revelação, o termo “alta tensão” refere-se ao equipamento configurado para operar a uma tensão nominal do sistema acima de 3 Ki-lovolts (kV). Assim, o termo “alta tensão” a equipamentos próprios para uso em serviços de utilidade elétrica, tal como em sistemas operando a tensões nominais de cerca de 3kV a cerca de 38 kV, normalmente chamados de sistemas de “distribuição”, bem como equipamentos para uso em sistemas de “transmissão”, operando a tensões nominais superior a aproximadamente 38 kV. Equipamentos aplicáveis podem incluir um disjuntor, um dispositivo de aterramento, quadro de distribuição ou outro componente de alta tensão.

[011 ]A Fig. 1 é um diagrama em seção transversal esquemático que ilustra um conjunto de chave 100 em uma posição engatada (“on”) de acordo com as implementações descritas aqui. A Fig. 2 é um diagrama esquemático em seção transversal ilustrando o conjunto de chave 10 em uma posição desengatada (“off”). Refe-rindo-se coletivamente às Figs. 1 e 2, a chave de tensão 100 pode incluir um alojamento 102, uma extremidade receptora de condutor 104, uma extremidade operacional 106 e uma interface de bucha 108 estendendo-se de forma substancialmente perpendicular a partir do alojamento 102. A chave 100 pode ser configurada para fornecer uma conexão selecionável entre a extremidade receptora de condutor 104 e a interface de bucha 108.

[012] O alojamento 102 pode definir um furo alongado 110 estendendo-se axialmente através do alojamento 102. A extremidade receptora de condutor 104 pode terminar uma extremidade do furo 110 e a extremidade operacional 106 pode terminar uma extremidade oposta do furo 110. A interface de bucha 108 pode se projetar de forma substancialmente perpendicular a partir de uma parte do alojamento 102 intermediária à extremidade receptora do condutor 104 e à extremidade operacional 106. Como descrito em detalhes adicionais abaixo, a chave 100 pode ser configurada para fornecer contato mecanicamente móvel entre um conjunto de contato 112 associado à extremidade receptora de condutor 104 e o conjunto de contato 114 associado à interface de bucha 108.

[013] O conjunto de chave 100 pode incluir uma blindagem externa 116 formada, por exemplo, a partir de um silicone dielétrico, elastômero ou borracha, que é vulcanizado sob calor e pressão, tal como elastômero de monômero de etileno-propileno-diene (EPDM). Em algumas implementações, a blindagem externa 116 pode incluir uma série de aletas estendidas radialmente (não ilustradas) para aumentar uma distância de fuga no exterior do alojamento 102. Essas aletas são desejáveis em instalações de chave acima do solo ou expostas ao tempo, tais como cha- ves ou reconectores suspensos.

[014] Dentro da blindagem 116, a chave 100 pode incluir uma manga de reforço rígida 120 que se estende substancialmente por toda a extensão do alojamento 102 e do furo 110. A manga de reforço 120 pode ser formada a partir de uma peça inteiriça ou a partir de múltiplas seções (como mostram as Figs. 1 e 2). Por exemplo, nas implementações descritas aqui, a manga de reforço 120 pode incluir um segmento intermediário 121 sobre o qual as extensões tubulares 122 são ros-queadas ou de alguma outra forma conectadas. O segmento intermediário 121 pode ser formado do mesmo material das extensões tubulares 122 ou de um material diferente. Em uma implementação, o segmento intermediário 121 pode ser formado de um material condutor ou semi-condutor, tal como alumínio. Inversamente, materiais dielétricos podem ser usados para extensões tubulares 122. Dentre os materiais que podem ser usados para as extensões tubulares 122 (ou toda a manga de reforço 120, se for inteiriça) estão epóxi reforçado com fibra de vidro, poliamidas, cloreto de polivinila e polietileno de altíssimo peso molecular.

[015] A luva de reforço 120 pode ser provida de um ombro anular 123 voltado para a extremidade receptora de condutor 104. A manga de reforço 120 projeta-se ligeiramente para além da ponta da blindagem externa 116 na extremidade receptora de condutor 104 e inclui roscas internas 124 na mesma. Como ilustrado, a manga de reforço 120 inclui uma abertura alinhada com o furo de uma interface de bucha 108.

[016] A chave 100 adícionalmente inclui uma escora de extremidade operacional 126 posicionada dentro da manga de reforço 120 em uma região próxima à interface de bucha 108. A escora de extremidade operacional 126 é formada de um material eletricamente condutor metálico, de preferência cobre ou uma liga de cobre. Em uma implementação, a escora de extremidade operacional 126 tem uma forma cilíndrica para se engatar ao ombro anular 123 na manga de reforço 120. Um furo 127 se estende através da escora de extremidade operacional 126 e é substancialmente coaxial com o eixo do alojamento 102 e da manga de reforço 120. Como descrito em detalhes adicionais abaixo, o furo 127 é configurado para receber uma ligação 128 conectada a uma haste operacional 130 que se estende através da extremidade operacional 106. As escora de extremidade operacional 126 podem adicionalmente incluir um encaixe roscado (não indicado) para receber um furo roscado correspondente 129 associado ao conjunto de contato 114. Como discutido em detalhes abaixo, a escora de extremidade operacional 126 opera como um terminal (ou barramento) para passagem de corrente através da chave 100 quando a chave está engatada (como mostra na Fig. 1). O parafuso 129 mantém a continuidade elétrica entre o conjunto de contato 114 e a escora de extremidade operacional 126.

[017] A Fig. 4 fornece uma vista ampliada da haste operacional 130. A haste operacional 130 pode incluir uma extremidade de conexão traseira 131 e uma extremidade de conexão dianteira 133 separadas por um eixo 132. O eixo 132 pode ser formado de um material isolante, tal como fibra de vidro, fibra de vidro reforçada com epóxi, etc. Em uma implementação, a extremidade de conexão traseira 131 e a extremidade de conexão dianteira 133 podem ser formadas de um material diferente do eixo 132, tal como aço. Em outras concretizações, a haste operacional 130 pode ser formada de um único componente ou de múltiplos segmentos, tal como uma haste dianteira e uma haste traseira. Como ilustra a Fig. 4, a extremidade de conexão dianteira 133 inclui um ombro 134 para realizar uma transição para um diâmetro maior do que o do eixo 132. Como descrito em detalhes aqui, o ombro 134 é configurado para fornecer um ponto limitador para a inserção de uma partição flexível 162 (também chamado aqui de “limitador de gel 162”).

[018] Como ilustrado nas Figs. 1 e 2, um conjunto de contato 136 é disposto entre a escora de extremidade operacional 126 e a extremidade receptora de condutor 104 da chave 100. Em algumas implementações, o conjunto de contato 136 pode incluir um conjunto de garrafa de vácuo que inclui uma garrafa de cerâmica tubular 138 tendo um fechamento de extremidade fixo 140 adjacente à extremidade receptora de condutor 104 e um fechamento de extremidade operacional 142 disposto na extremidade operacional oposta da garrafa 138.

[019] Um contato fixo 144 pode se projetar para trás para dentro da garrafa 138 no fechamento de extremidade fixo 140 e pode se comunicar condutivamente com o conjunto de contato 112, estendendo-se para frente a partir da garrafa 138. Em algumas implementações, o conjunto de contato 112 pode ser formado integralmente com o contato fixo 144. Além disso, embora não ilustrado nas Figs. 1 ou 2, o fechamento de extremidade operacional 142 pode incluir foles metálicos flexíveis e extensíveis acoplados ou de alguma outra forma conectados a um contato móvel 146. O contato móvel 146 pode se estender para fora da garrafa 138 e para dentro da escora de extremidade operacional 126. A garrafa de vácuo 138 é hermeticamen-te vedada, de modo que a garrafa 138 e os contatos 144/146 sejam mantidos à prova de gás durante todo o uso da chave 100.

[020] Além disso, o espaço interno dentro da garrafa 138, circundando os contatos 144/146, tem uma atmosfera controlada no mesmo. Como usado aqui, o termo “atmosfera controlada” refere-se a outra atmosfera que não o ar à pressão atmosférica normal. Por exemplo, a atmosfera dentro da garrafa 138 pode ser mantida a uma pressão subatmosféríca. A composição da atmosfera também pode diferir da do ar normal. Por exemplo, a garrafa 138 pode incluir gases supressores de arco elétrico, tal como SF6 (hexafluoreto de enxofre).

[021] Como mostram as Figs. 1 e 2, um diâmetro externo da garrafa de vácuo 138 pode ser dimensionado ligeiramente menor do que um diâmetro interno da manga de reforço 120, de modo que haja um espaço anular entre o exterior da garrafa e o interior da manga de reforço 120. Após a instalação da garrafa 138 dentro da manga de reforço 120 (por exemplo, colocando uma extremidade traseira da gar- rafa 138 em contato com um ombro dianteiro da escora de extremidade operacional 126), o espaço anular é completamente preenchido com um material de enchimento dielétrico 148, de modo a fornecer uma interface substancialmente livre de vazios entre o exterior da garrafa 138 e o interior da manga de reforço 120.

[022] Em uma implementação, o enchimento 148 pode ser formado de um material dielétrico diferente do material dielétrico do alojamento 102. Por exemplo, o enchimento dielétrico 148 pode ser formado de um material que pode ser colocado e trazido para sua forma final sem aplicação de temperaturas ou pressões extremas. Exemplos de enchimentos dielétricos podem incluir graxas (por exemplo, graxas à base de petróleo e à base de silicone), géis (por exemplo, géis de silicone), e elas-tômeros curáveis do tipo normalmente chamado de elastômeros de vulcanização à temperatura ambiente ou “RTV”.

[023] Uma escora de extremidade fixa 150 pode ser fornecida na extremidade receptora de condutor 104 adjacente a um fechamento de extremidade fixo 140 da garrafa 138. Por exemplo, a escora de extremidade fixa 150 pode se engatar a roscas 124 da manga de reforço 120 e adicionalmente se engatar ao fechamento de extremidade fixa 140. Como ilustrado, a escora de extremidade fixa 140 pode incluir um furo central para receber um contato de ponta 152 em contato com o fechamento de extremidade fixa 140. Durante a montagem, a escora de extremidade fixa 150 opera para forçar a garrafa 138 em direção à escora de extremidade operacional 126. Assim, a garrafa 138 é mantida sob compressão. Como mostram as Figs. 1 e 2, o contato de ponta 152 pode ser configurado para receber um terminal no mesmo. O terminal pode ser configurado para adicionalmente se acoplar a um conjunto de contato de uma bucha 154 ou outro dispositivo instalado na extremidade receptora de condutor 104.

[024] Retornando à escora de extremidade operacional 126, a ligação 128 pode ser condutivamente acoplada ao contato móvel 146 e pode ser posicionada de forma deslizante dentro do furo 127. A ligação 128 pode ser adicionalmente acoplada à haste operacional 130 estendendo-se através da extremidade operacional 106, de modo que o movimento da haste operacional 130 em uma direção axial dentro do alojamento 102 possa causar um movimento axial correspondente do contato móvel 146, para contato e para fora de contato com o contato fixo 144.

[025] Em uma implementação, a ligação 128 pode ser acoplada à extremidade do contato móvel 146 por meio de um parafuso, conexão roscada ou outro mecanismo de conexão adequado. A ligação 128 pode incluir um contato anular 156 configurado para se engatar a uma superfície interna do furo 127, estabelecendo assim um conexão elétrica deslizante entre a escora de extremidade operacional 126 e a ligação 128. Em uma implementação, como ilustram as Figs. 1 e 2, o contato anular 156 pode ser configurado como um conjunto de contatos do tipo “persiana”. Em outra implementação, o contato anular 156 pode ser incluído na superfície interna do furo 127 para se engatar à ligação 128. Além disso, a ligação 128 pode incluir um rebaixo ou cavidade para receber a extremidade de conexão dianteira 133 da haste operacional 130. A extremidade de conexão dianteira 133 pode ser fixada à ligação 128 por meio de qualquer mecanismo adequado, tais como roscas de acoplamento, um pino ou vários pinos, rebites, ranhura/anel de pressão, etc.

[026] Em algumas implementações, uma mola de compressão helicoidal 158 pode ser disposta ao redor de uma parte dianteira da haste operacional 130 entre a extremidade de conexão dianteira 133 e a extremidade da ligação 128, de modo que o movimento da haste operacional 130 na direção de fechamento (por exemplo, em direção à extremidade receptora de condutor 104) seja transmitido à ligação 128, e, portanto, ao contato móvel 146.

[027JA haste operacional 130 pode ser adicionalmente acoplada à terra e pode ser adicionalmente afixada ou presa a um mecanismo de acionamento ou atuação adequado (não ilustrado). Por exemplo, a haste operacional 130 pode ser co- nectada a um dispositivo de acionamento manual (por exemplo, uma alça ou nível), a um dispositivo de atuação baseado em solenóide, a um dispositivo reconectador automático, etc. O acionamento de tal dispositivo de acionamento pode fazer com que a haste operacional 130 se mova para frente ou para trás dentro do alojamento 102, com isso fazendo com que o contato móvel 146 se mova em contato ou para fora de contato com o contato fixo 144 (por meio da ligação 128).

[028] De acordo com as implementações descritas aqui, a chave 100 adicionalmente inclui um gel de silicone firme e flexível 160 para fornecer separação de tensão entre a escora de extremidade operacional 126/ligação 128 e a extremidade operacional 106. Pelo menos uma parte do furo 110 entre o limitador de gel 162 e a extremidade operacional 106 é preenchida com um gel de silicone 160 que é curado em um material dielétrico sólido ou semi-sólido. Particularmente, nas implementações descritas aqui, o gel de silicone flexível 160 pode servidor como o material iso-lante dielétrico para impedir o contornamento (por exemplo, a partir do segmento intermediário condutor 121, da escora de extremidade operacional 126 ou da extremidade de conexão dianteira 133 da haste operacional 130) à terra.

[029] O limitador de gel 162 pode separar o gel 160 da escora de extremidade operacional 126 e/ou da mola de compressão 158. Em uma implementação, o limitador de gel 162 pode ser moldado a partir de material à base de silicone semicondutor. Em outra implementação, o limitador de gel 162 pode ser formado de qualquer material resiliente isolante adequado, tal como EPDM, silicone, TPE (elas-tômero termoplástico), etc. A Fig. 3A fornece uma vista em seção transversal ampliada do limitador de gel 162, e a Fig. 3B fornece uma vista superior ampliada do limitador de gel 162. Referindo-se coletivamente às Figs. 1-3B, o limitador de gel 162 inclui uma borda interna 164 e uma borda externa 166. A borda interna 164 pode definir de modo geral um furo axial 168 para receber o eixo 132 da haste operacional 130 através da mesma. O limitador de gel 162 também inclui uma parte de ombro externa 170 e uma parte de ombro interna 172. A parte de ombro externa pode se estender para a borda externa 166 e ligeiramente dentro da circunferência máxima para formar um rebordo 174 em volta do limitador de gel 162. Além do mais, a parte de ombro interna 172 pode geralmente se estender em direção à borda interna 164 e formar um encaixe com aperto com a haste operacional 130 no ombro 134.

[030] Em uma implementação, o diâmetro interno da borda interna 164 pode ser dimensionado ligeiramente menor do que o diâmetro externo do eixo de haste operacional 132, e o diâmetro externo da borda externa 166 pode ser dimensionado ligeiramente maior do que o diâmetro de uma superfície interna 167 da manga de reforço 120. Assim, o limitador de gel 162 pode ser fixado dentro do furo 110 por meio de uma relação de interferência/fricção entre a superfície externa da haste operacional 130 e a superfície interna 167 da manga de reforço 120. Por exemplo, o limitador de gel 162 pode ser inserido à força sobre a haste operacional 130 no furo 110 da manga de reforço 120 até o ombro 134 da haste operacional 130. Fixar o limitador de gel 162 dentro do furo 110 por meio de um encaixe com aperto, em vez de moldar ou unir o limitador de gel 162 à manga de reforço 120 e/ou à haste operacional 130 permite que o limitador de gel 162 seja inserido após a montagem dos outros componentes da chave 100 adicionalmente permite a substituição do gel 160/limitador de gel 162 no caso de danos ou falha. Uma vez que o gel curado 160 fornece uma adesão semi-permanente à haste operacional 130 e à superfície interna 167, o gel 160/limitador de gel 162 pode ser removido sem danos à haste operacional 130 e à manga de reforço 120.

[031] Quando o conjunto de chave 100 é orientado com a extremidade operacional 106 voltada para cima, o gel de silicone 160 pode ser despejado no furo 110 e em torno da haste operacional 130. O gel de silicone 160 pode ser uma mistura de duas partes líquida (por exemplo, incluindo uma base e um reticulador) que é curada à temperatura ambiente ou, opcionalmente, aquecida para diminuir os tempos de cura. Em um aspecto, o gel 160 pode ser selecionado de forma a fornecer alta viscosidade, resistência à laceração e resiliência. Em uma implementação ilustrativa, o gel 160 pode incluir o gel SILBIONE HS firm gel LV 10-1 (da Bluestar Silicones, East Brunswick, Estados Unidos).

[032] A inserção do limitador de gel 162 sobre a haste operacional 130, antes da adição do gel de silicone 160, cria um entreferro 176 dentro do furo 110 entre a escora de extremidade operacional 126 e o limitador de gel 162. Assim, o limitador de gel 162 fornece uma superfície de retenção pra impedir que o gel 160 se infiltre no entreferro 176 durante a fabricação (por exemplo, antes de o gel 160 ser curado). O entreferro 176 permite movimento livre da mola de compressão 158 e uma interface limpa entre a escora de extremidade operacional 126 e a ligação 128.

[033] Na forma curada, o gel de silicone 160 pode manter a forma e fornecer uma adesão semi-permanente à haste operacional 130 e à superfície interna 167. Em outras palavras, as superfícies de contato da haste operacional 130 e do gel 160 não se movem em relação uma à outra quando a haste operacional 130 é movida da posição engatada (Fig. 1) para a posição desengatada (Fig. 2). De modo similar, as superfícies de contato do gel 160 e as superfícies internas 167 não se movem em relação uma à outra. Em vez disso, o gel 160 pode se flexionar para acomodar o movimento da haste operacional 130 dentro do furo 110. Em contraste com a haste operacional 130 e a superfície interna 167, o gel 160 pode formar uma ligação permanente com o limitador de gel 162.

[034] Em uma concretização, a força aplicada para mover a haste operacional 130 da posição engatada para a desengatada é suficiente para superar a resistência fornecida pelo gel 160 para mover a haste operacional pela distância necessária na direção axial. Em uma implementação, como mostra a Fig. 1, o gel de silicone 160 pode ser vertido ao redor da haste operacional 130 para preencher cerca de 30% do volume disponível entre o limitador de gel 162 e o rebordo da extremida- de operacional 106. Por exemplo, na aplicação particular da Fig. 1, o gel 160 pode preencher cerca de 1,650 polegada de uma profundidade disponível total de 5,125 polegadas.

[035] Como um componente semicondutor, o limitador de gel 162 pode formar uma gaiola de Faraday, ou blindagem eletrostática, com o segmento intermediário 121 e a escora de extremidade operacional 126 para minimizar a descarga por efeito corona que pode ocorrer quando o ar no entreferro 726 se ioniza. A descarga por efeito corona pode ocorrer, por exemplo, quando a resistência do campo elétrico através da chave 100 for suficiente para causar a ionização, mas insuficiente para causar a formação de arco real.

[036] Como mostram as Figs. 1 e 2, o gel 160 e o limitador de gel 162 podem ser deformados para permitir o movimento da haste 130 por uma distância predeterminada entre uma posição engatada (Fig. 1) e uma posição desengatada (Fig. 2). Em uma implementação, a distância de deslocamento axial da haste operacional 130 pode ser de cerca de meia polegada. O gel 160 pode ser curado com a haste operacional 130 em uma posição engatada, como ilustra a Fig. 1. Após o movimento da haste operacional 130 para trás, como mostra a Fig. 2, a haste operacional 130 pode se deslocar para a extremidade operacional 106, e o gel 160/parte de ombro 170 pode ser desviado, de modo que o gel 160/parte de ombro 172 seja puxado para trás junto com a haste operacional 130.

[037] A Fig. 5 é um fluxograma de um processo 500 para montar uma chave de alta tensão de acordo com uma implementação descrita aqui. O processo 500 pode incluir moldar uma manga de reforço em um alojamento tubular (bloco 510). Por exemplo, a chave 100 pode ser montada moldando-se a manga de reforço 120 no alojamento 102. A manga de reforço pode ser pré-montada a partir de um segmento intermediário condutor (por exemplo, o segmento intermediário 121), uma primeira extensão tubular dielétrica (por exemplo, uma das extensões tubulares 122) em uma extremidade operacional do alojamento tubular, e uma segunda extensão tubular dielétrica (por exemplo, uma das extensões tubulares 122) em uma extremidade receptora de condutor do alojamento do tubular.

[038] O processo 500 também pode incluir posicionar uma haste operacional, uma interface condutora, e um conjunto de contato dentro da manga de reforço (bloco 520). Por exemplo, a haste operacional 130, a escora de extremidade operacional 126 e um conjunto de contato 136 podem ser posicionados dentro da manga de reforço 120. A haste operacional 130 pode ser posicionada para se estender através da extremidade operacional em direção à extremidade receptora de condutor. A haste operacional pode ser removível entre uma primeira posição para se engatar aos contatos dentro do conjunto de contato e uma segunda posição para desengatar os contatos dentro do conjunto de contato.

[039] O processo 500 pode adicionalmente incluir inserir, sobre a haste operacional e na manga de reforço, uma partição flexível (bloco 530). Por exemplo, o limitador de gel 162 pode ser inserido sobre a haste a operacional 130 no furo 110 da manga de reforço 120. O limitador de gel 162 pode ser retido junto à haste operacional 130 e à superfície interna (por exemplo, superfície interna 167) da manga de reforço 120 por um encaixe por fricção/pressão. A inserção do limitador de gel 162 sobre a haste operacional 130, antes da adição do gel de silicone 160, pode criar um entreferro 176 dentro do furo 110 entre a escora de extremidade operacional 126 e o limitador de gel 162.

[040] O processo 500 também pode incluir adicionar um material de silicone gelatinoso dielétrico à extremidade operacional da manga de reforço ao redor da haste operacional (bloco 540) e curar o material de silicone gelatinoso dielétrico para se aderir à haste operacional e à manga de reforço (bloco 550). Por exemplo, o gel de silicone 160 pode ser vertido na extremidade operacional 106 da manga de reforço 120 ao redor da haste operacional 130. O gel de silicone 160 pode ser despejado como uma mistura líquida de duas partes que é curada dentro do furo 110. O limitador de gel 162 pode impedir que o gel de silicone 160 alcance a escora de extremidade operacional 126 antes da cura. Quando curado, o material de silicone gelatinoso pode se aderir à manga de reforço 120 ao redor da haste operacional 130, e pode se unir permanentemente à parte flexível. Além do mais, quando curado, o material de silicone gelatinoso é configurado para se deformar para manter contato com a haste operacional na primeira posição e na segunda posição para impedir que a tensão elétrica da interface condutora forme um arco elétrico para a extremidade operacional. Uma vez que o material de silicone gelatinoso não se une permanentemente à manga de reforço e à haste operacional, o material de silicone gelatinoso e a partição flexível podem ser removidos/substituídos durante, por exemplo, um processo de restauração.

[041] Nas implementações aqui descritas, uma chave elétrica para aplicações de alta tensão é proporcionada. A chave inclui um alojamento tubular tendo uma extremidade receptora de condutor e uma extremidade operacional oposta à extremidade receptora de condutor. O alojamento tubular também pode incluir uma interface condutora posicionada intermediário à extremidade receptora de condutor e à extremidade operacional. Uma haste operacional pode se estender através da extremidade operacional em direção à extremidade receptora de condutor. A haste operacional pode ser móvel entre uma primeira posição para se engatar à chave elétrica e uma segunda posição para se desengatar da chave elétrica. Um material de silicone gelatinoso é proporcionado dentro de uma parte do alojamento tubular, e ao redor da haste operacional, na extremidade operacional para impedir que a tensão elétrica da interface condutora forme um arco para a extremidade operacional. O material de silicone gelatinoso pode ser configurado para se deformar para manter contato com a haste operacional tanto na primeira posição quanto na segunda posição.

[042] A descrição anterior das implementações ilustrativas fornece ilustração e descrição, mas não pretende ser exaustiva ou limitar as concretizações descritas aqui à forma precisa revelada. Modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima ou podem ser obtidos pela prática das concretizações. Por exemplo, as implementações descritas aqui também podem ser usadas em conjunto com outros dispositivos, tal como equipamento de média ou baixa tensão.

[043] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes acima, é expressamente entendido que será aparente aos versados na técnica relevante que a invenção pode ser modificada sem divergir do espírito da invenção. Várias alterações à forma, estrutura ou disposição podem ser feitas na invenção sem divergir do espírito e escopo da invenção. Portanto, a descrição mencionada acima deve ser considerada ilustrativa, em vez de limitante, e o verdadeiro escopo da invenção é o definido nas reivindicações a seguir.

[044] Nenhum elemento, ato ou instrução usado na descrição do presente pedido deve ser interpretado como vital ou essencial para a invenção, salvo descrito explicitamente como tal. Além disso, como usado aqui, o artigo “a” pretende incluir um ou mais itens. Além disso, a expressão “baseado em” pretende significar “baseado, pelo menos em parte, em”, salvo indicação explícita ao contrário.

REIVINDICAÇÕES

Claims (20)

1. Chave elétrica, CARACTERIZADA por compreender: um alojamento tubular tendo uma extremidade receptora de condutor e uma extremidade operacional oposta à extremidade receptora de condutor, em que o alojamento tubular inclui uma interface condutora posicionada intermediário à extremidade receptora de condutor e à extremidade operacional; uma haste operacional estendendo-se através da extremidade operacional em direção à extremidade receptora de condutor, em que a haste operacional é móvel entre uma primeira posição para se engatar à chave elétrica e uma segunda posição para se desengatar da chave elétrica; e um material de silicone gelatinoso contido dentro de uma parte do alojamento tubular, e ao redor da haste operacional, na extremidade operacional para impedir que a tensão elétrica da interface condutora forme um arco para a extremidade operacional, em que o material de silicone gelatinoso é configurado para se deformar para manter contato com a haste operacional na primeira posição e na segunda posição.

2. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por adicionalmente compreender: uma partição flexível localizada entre o material de silicone gelatinoso e a interface condutora, em que a partição flexível inclui um furo através da mesma para receber a haste operacional, e em que a parte flexível separa o material de silicone gelatinoso da interface condutora.

3. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o alojamento tubular inclui um entreferro na extremidade operacional entre a partição flexível e a interface condutora.

4. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que uma mola de compressão é incluída dentro do entreferro entre a partição flexível e a interface condutora.

5. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a partição flexível compreende um material semicondutor.

6. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o material semicondutor inclui silicone.

7. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o alojamento tubular inclui uma manga de reforço compreendendo um segmento intermediário, uma primeira extensão tubular em uma primeira extremidade do segmento intermediário e uma segunda extensão tubular em uma segunda extremidade do segmento intermediário.

8. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de o segmento intermediário inclui um dentre um material condutor ou semicondutor, e pelo fato de que a primeira e segunda extensões incluem um material dielé-trico.

9. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a partição flexível, o segmento intermediário e a interface condutora formam uma gaiola de Faraday para impedir a descarga por efeito corona.

10. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a partição flexível é fixada à haste operacional por meio de um encaixe com pressão.

11. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o material de silicone gelatinoso se une à partição flexível, e em que o material de silicone gelatinoso se adere à haste operacional e ao alojamento tubular de maneira semi-permanente.

12. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a partição flexível é configurada para ser inserida sobre a haste operacional antes de proporcionar o material de silicone gelatinoso na extremidade operacional.

13. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADA pelo fato de que a haste operacional inclui uma parte de ombro unindo um primeiro diâmetro da haste operacional e um segundo diâmetro da haste operacional, de modo que a parte de ombro proporcione um limitador para a inserção da partição flexível.

14. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a partição flexível inclui uma circunferência externa que é engatada por fricção ao interior do alojamento tubular e uma circunferência interna que é engatada por fricção à haste operacional.

15. Chave elétrica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a extremidade receptora de condutor adicionalmente compreende: um contato fixo eletricamente acoplado à extremidade receptora de condutor; e um contato móvel eletricamente acoplado à interface condutora e à haste operacional, em que o contato móvel se engata ao contato fixo quando a haste operacional está na primeira posição, e em que o contato móvel é desengatado do contato fixo quando a haste operacional está na segunda posição.

16. Chave elétrica de alta tensão, CARACTERIZADA por compreender: um alojamento tubular incluindo uma manga de reforço, em que a manga de reforço inclui um segmento intermediário condutor, uma primeira extensão tubular dielétrica em uma extremidade operacional do alojamento tubular, e uma segunda extensão tubular dielétrica em uma extremidade receptora de condutor do alojamento tubular; uma interface condutora posicionada dentro do segmento intermediário; uma haste operacional estendendo-se através da extremidade operacional em direção à extremidade receptora de condutor, em que a haste operacional é móvel entre uma primeira posição para se engatar à chave elétrica e uma segunda posição para se desengatar da chave elétrica; um material dielétrico gelatinoso contido dentro de uma parte da manga de reforço para impedir que a tensão elétrica da interface condutora forme um arco elétrico para a extremidade operacional, em que o material dielétrico gelatinoso é configurado para se deformar para manter contato com a haste operacional na primeira posição e na segunda posição; e uma partição flexível localizada entre o material dielétrico de silicone gelatinoso e a interface condutora, em que a partição flexível inclui um furo através da mesma para receber a haste operacional, e em que a parte flexível separa o material dielétrico gelatinoso da interface condutora.

17. Chave de alta tensão, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que a haste operacional inclui um eixo de um material dielétrico.

18. Chave de alta tensão, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA por adicionalmente compreender: um entreferro dentro de uma parte da manga de reforço entre a partição flexível e a interface condutora.

19. Chave de alta tensão, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que o material dielétrico gelatinoso se adere à haste operacional e ao alojamento tubular de maneira semi-permanente.

20. Método de montagem de uma chave de alta tensão, o método sendo CARACTERIZADO por compreender: moldar uma manga de reforço em um alojamento tubular, em que a manga de reforço inclui um segmento intermediário condutor, uma primeira extensão tubular dielétrica em uma extremidade operacional do alojamento tubular, e uma segunda extensão tubular dielétrica em uma extremidade receptora de condutor do alojamento tubular; posicionar uma haste operacional, uma interface condutora e um conjunto de contato dentro da manga de reforço, em que a haste operacional é posicionada para se estender através da extremidade operacional em direção à extremidade de recepção de condutor, e em que a haste operacional é móvel entre a primeira posição para se engatar aos contatos dentro do conjunto de contato e uma segunda posição para desengatar os contatos dentro do conjunto de contato; inserir, sobre a haste operacional e na manga de reforço, uma partição flexível, em que a partição flexível é retida junto à haste operacional 130 e a uma superfície interna da manga de reforço por um encaixe por fricção/pressão; e adicionar um material de silicone gelatinoso dielétrico à extremidade operacional da manga de reforço ao redor da haste operacional, em que o material de silicone gelatinoso é curado e se adere à haste operacional de modo que as superfícies de contato da haste operacional e do material de silicone gelatinoso não se movam em relação uma à outra quando a haste operacional é movida da primeira posição para a segunda posição, e em que a partição flexível impede que o material de silicone gelatinoso alcance a interface condutora antes da cura.