BR102017021254A2 - Dispositivo de separação entre os fios metálicos e as fibras ópticas de um cabo condutor híbrido - Google Patents

Abstract

dispositivo de separação entre os fios metálicos e as fibras ópticas de um cabo condutor híbrido. o dispositivo, formador de uma transição óptica, é aplicado a um cabo condutor híbrido (10), contendo um núcleo óptico (11) e fios metálicos (12) e definindo uma extensão de cabo mensageiro (m) ou de cabo neutro (n) terminando em um poste (p) de uma rede aérea de distribuição de energia. o dispositivo de separação compreende: um elemento tubular de transição (20) tendo uma primeira região interna (21) aberta para um extremo de entrada (20a) e recebendo e travando, em seu interior, um extremo inferior (10b) de um respectivo cabo híbrido (10) e uma segunda região interna (22) tendo uma seção transversal reduzida para passagem justa de uma extensão do núcleo óptico (11), a ser recebida em uma caixa de emenda (70) fixada ao poste (p) abaixo do elemento tubular de transição (20); e um elemento fixador (40) fixando e aterrando o elemento tubular de transição (20) ao poste (p).

Description

“DISPOSITIVO DE SEPARAÇÃO ENTRE OS FIOS METÁLICOS E AS FIBRAS ÓPTICAS DE UM CABO CONDUTOR HÍBRIDO

Campo da invenção [0001] A presente invenção diz respeito a um dispositivo formador de uma transição óptica e a ser fixado em um suporte de sustentação como, por exemplo, um poste de uma rede aérea de distribuição de energia, para prover uma segura e fácil separação entre os fios metálicos e as fibras ópticas de um cabo condutor híbrido, contendo um núcleo óptico, formado por uma ou mais fibras ópticas, envolvido por fios metálicos, a ser utilizado como cabo mensageiro ou cabo neutro em redes aéreas de distribuição de energia.

Antecedentes da invenção [0002] É bem conhecido o uso de cabos mensageiros e de cabos neutros, suspensos em vãos entre postes de redes aéreas de distribuição de energia e formados apenas por fios metálicos dimensionados para permitirem que os cabos neutros operem como retorno da corrente das fases (geralmente multiaterrados) e que os cabos mensageiros possam sustentar, por meio de suportes dielétricos bem conhecidos, os cabos condutores de energia, estendidos entre os postes de uma rede aérea de distribuição.

[0003] Nessas redes aéreas, os cabos utilizados para comunicação e automação, em fibra óptica, são também suspensos nos vãos entre cada dois postes consecutivos, mas na forma de cabos separados e independentes dos cabos neutro e mensageiro que estiverem presentes na mesma rede aérea de distribuição, localizados em uma região comumente denominada de área compartilhada de telecomunicações. Com isso, existe, por parte das concessionárias de energia elétrica, a

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2/12 preocupação com a confiabilidade que será apresentada por esse sistema, além da quantidade de pontos de ancoragem disponíveis no poste.

[0004] A instalação dos cabos ópticos convencionais também é feita por uma equipe independente da equipe que instala os cabos da rede de distribuição de energia elétrica, significando gastos adicionais para a disponibilidade de fibras ópticas para automação e controle do sistema.

[0005] Além disso, por questões de segurança, existe um distanciamento mínimo entre os cabos energizados e os cabos de telecomunicações. Mesmo respeitando-se as normas de distanciamento, podem surgir situações em que a linha de distribuição energizada deve ser desligada para permitir trabalhos de instalação e manutenção de cabos ópticos de telecomunicações, o que acaba por interferir também com a rotina dos consumidores finais.

[0006] Por fim, mesmo que o cabo mensageiro não tenha função elétrica e que o cabo neutro ser seja geralmente multiaterrado, podem correntes induzidas que existir apresentam riscos aos técnicos de emenda, caso um cabo híbrido, contendo um núcleo de fibra óptica envolvido por fios metálicos, desça diretamente pelo poste até a caixa de emendas ou ainda, mesmo no caso de o cabo híbrido estar devidamente aterrado, não se trata de um cabo comumente manuseado conhecido telecomunicações. Sumário da invenção [0007] Em razão facilmente pela equipe de dos inconvenientes relacionados à realização das terminações de um cabo híbrido ou das emendas de duas extensões de cabo híbrido, dito cabo híbrido tendo

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3/12 função de cabo neutro ou de cabo mensageiro em redes aéreas de distribuição de energia suspensas em postes, a presente invenção tem o objetivo de prover um dispositivo para prover uma fácil e segura separação entre os fios metálicos e o núcleo óptico de referidas extensões de cabo híbrido, permitindo que as emendas, derivações e manuseio das fibras ópticas do núcleo óptico, sejam realizados de modo simples e seguro, com o eficiente aterramento dos fios metálicos condutores de uma extensão de cabo híbrido a ser terminada ou de das duas extensões de cabo híbrido a serem emendadas.

[0008] De acordo com a invenção o dispositivo de separação compreende: um elemento tubular de transição, geralmente em material condutor elétrico, tendo um extremo de entrada e um extremo de saída, uma primeira região interna aberta para o extremo de entrada e uma segunda região interna, aberta para o extremo de saída e para a primeira região interna. A primeira região interna recebe e trava, em seu interior, o cabo híbrido e a segunda região interna possui uma seção transversal reduzida para passagem justa de uma extensão do núcleo óptico contendo e que se estende para fora do extremo de saída do elemento tubular de transição, para que a dita extensão do núcleo óptico seja recebida em uma caixa de emenda fixada a um poste abaixo do elemento tubular de transição; e um elemento fixador, fixando e aterrando o elemento tubular de transição ao poste.

[0009] O núcleo óptico é, por exemplo, protegido por um envoltório metálico, em aço inoxidável ou alumínio, assim se estendendo até o extremo de saída do elemento tubular de transição, quando passa a ter as fibras ópticas protegidas apenas por um tubo em material plástico interno ao referido

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4/12 envoltório metálico.

[0010] Com a construção proposta, as terminações ou as emendas entre os cabos híbridos de duas bobinas podem ser realizadas com a utilização do dispositivo de separação em questão, permitindo que a terminação, derivação óptica ou a emenda entre dos cabos híbridos de duas bobinas, seja completada com o uso do elemento tubular de transição e ainda que as fibras do núcleo óptico sejam todas dirigidas ao interior da caixa de emendas, para que pelo menos parte delas possam ser posteriormente trabalhada, com a rede elétrica energizada, para suprir as necessidades de automação e controle da própria rede elétrica e que as eventuais fibras ópticas adicionais possam ser utilizadas para outros fins por meio do encaminhamento a eventuais caixas de emenda adicionais, na denominada área compartilhada de telecomunicação.

Breve descrição dos desenhos [0011] A invenção será descrita a seguir com base nos desenhos anexos, apresentados a título de exemplo de uma possível concretização do dispositivo separador e nos quais: [0012] A figura 1 representa uma vista, em elevação frontal e um tanto esquemática, do dispositivo de separação da presente invenção quando aplicado a um poste de uma rede aérea de distribuição de energia, para receber os extremos de duas extensões de cabo mensageiro híbrido, para a emenda das fibras ópticas, a fim de que estas sejam utilizadas para automação e controle ou ainda encaminhadas para uma caixa de emendas na área compartilhada para que as fibras ópticas sejam utilizadas para telecomunicação, além de possibilitar a emenda entre os cabos híbridos de duas bobinas, sendo que

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5/12 nessa forma construtiva, a continuidade elétrica é dada aterrando o cabo mensageiro à estrutura de sustentação da rede;

[0013] A figura 2 representa uma vista semelhante àquela da figura 1, mas ilustrando o dispositivo de separação da presente invenção recebendo os extremos de duas extensões de cabo neutro híbrido, para emenda entre bobinas ou derivação óptica;

[0014] A figura 3 representa uma vista em perspectiva explodida de uma possível configuração construtiva para o dispositivo de separação em questão, quando aplicado na emenda de duas extensões de cabo híbrido;

[0015] A figura 4 representa uma vista em planta superior do conjunto da figura 3, quando fixado a um poste ilustrado em corte transversal e com o dispositivo fixador recebendo apenas um dos dois elementos tubulares de transição;

[0016] A figura 5 representa uma vista em corte diametral longitudinal do elemento tubular de transição; e [0017] A figura 6 representa uma vista em corte do elemento tubular, semelhante àquela da figura 5, mas ilustrando um extremo de uma extensão de cabo híbrido, contendo os fios metálicos e as fibras ópticas do núcleo óptico de aço inoxidável ou em alumínio, encaixada e retida no interior do respectivo elemento tubular de transição, a partir de um extremo de entrada desse último, e tendo uma extensão adicional das fibras ópticas, protegidas por um tubo plástico, projetando-se para fora do elemento tubular de transição, através de um extremo de saída.

Descrição da invenção [0018] Conforme ilustrado nos desenhos anexos e já

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6/12 anteriormente comentado, o dispositivo em questão é aplicado a um poste P de uma rede aérea de distribuição de energia, a qual é provida de um cabo híbrido 10 que pode tomar a função de cabo mensageiro M, conforme ilustrado na figura 1, ou a função de cabo neutro N, conforme ilustrado na figura 2. [0019] Independentemente de sua função como cabo mensageiro M ou como cabo neutro N, o poste P recebe as porções extremas das duas extensões de cabo híbrido 10 a serem geralmente emendadas.

[0020] A ancoragem, ou popularmente conhecido como encabeçamento de cada extensão de cabo híbrido 10 ao poste P é feita de qualquer modo bem conhecido da técnica, por meio de uma alça 10a pré-formada. O cabo é então encaminhado para o dispositivo de transição, fazendo um raio de curvatura mínimo e por uma extensão suficiente para que seu extremo inferior 10b passe a manter uma distância segura da rede de distribuição elétrica suspensa no referido poste P.

[0021] O cabo híbrido 10, utilizado para definir as duas extensões a serem emendadas, pode apresentar diferentes construções, como aquela que compreende um núcleo óptico 11, tendo um envoltório metálico 11a (ilustrado na figura 6), em aço inoxidável ou alumínio e contendo, internamente, pelo menos um tubo plástico 11b protegendo pelo menos uma fibra óptica (não ilustrada) e sendo o núcleo óptico 11 envolvido, externamente, por uma pluralidade de fios metálicos 12, condutores elétricos e arranjados em configuração helicoidal, conforme ilustrado na figura 6.

[0022] Conforme já mencionado, o dispositivo em questão foi desenvolvido para permitir que as emendas entre as bobinas dos cabos híbridos 10 e das fibras ópticas contidas

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7/12 no núcleo óptico 11 das duas extensões de cabo híbrido 10 possam ser realizadas em momentos distintos com os operadores das emendas ópticas trabalhando sem riscos de choques por eventual fuga de corrente elétrica através dos cabos híbridos 10, mensageiro M ou neutro N.

[0023] Para atender à funcionalidade acima citada, o dispositivo para separação em questão, compreende um elemento tubular de transição 20, em qualquer liga metálica e condutora elétrica adequada, apresentando uma primeira região interna 21 que se estende desde um extremo de entrada 20a, geralmente posicionado como extremo superior do elemento tubular de transição 20, até uma segunda região interna 22 aberta para um extremo de saída 20b, oposto ao extremo de entrada 20a e geralmente posicionado como extremo inferior do elemento tubular de transição 20.

[0024] A primeira região interna 21 apresenta uma seção transversal dimensionada para receber, o extremo inferior 10b de uma respectiva extensão de cabo híbrido 10, conforme ilustrado nas figuras 1, 2 e 6, enquanto que a segunda região interna 22 apresenta uma seção transversal reduzida em relação àquela da primeira região 21 e dimensionada para permitir a passagem justa, para fora do extremo de saída 20b, de uma extensão do núcleo óptico 11 que se estende para além dos fios metálicos 12 que permanecem contidos no interior da primeira região interna 21.

[0025] O elemento tubular de transição 20 é provido de pelo menos um furo radial roscado 23 no qual é adaptado um parafuso 30, de retenção de cabo, que, possui o comprimento exato para que os fios metálicos 12 do extremo inferior 10b do cabo híbrido 10, inserido no interior da primeira região

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8/12 interna 21 do elemento tubular de transição 20, seja retido, sem comprometer a integridade óptica. A retenção do extremo inferior 10b do cabo híbrido 10 no interior do elemento tubular de transição 20 pode ser feita de outras maneiras distintas daquela aqui ilustrada, por meio de trava montados externamente ao elemento tubular de transição 20.

[0026] Cada elemento tubular de transição 20 é fixado a um poste P a uma distância adequada da rede de distribuição e mantido em contato elétrico com um dispositivo de aterramento provido no próprio poste P e construído de qualquer maneira adequada.

[0027] Nas figuras de desenho é ilustrado um dispositivo de separação utilizando dois elementos tubulares de transição 20, cada um deles recebendo o extremo inferior 10b de um cabo híbrido 10 a ser emendado à outra extensão de cabo híbrido 10 que se inicia no mesmo poste P. Entretanto, é possível que o dispositivo de separação compreenda apenas um elemento tubular de transição 20 para receber e reter o extremo inferior 10b do final de um cabo híbrido 10 que não será emendado em outra—extensão de cabo híbrido 10.

[0028] Na solução construtiva ilustrada, a fixação de cada elemento tubular de transição 20 no poste P é feita por um elemento fixador 40 que compreende duas placas 41, em liga metálica condutora elétrica, dispostas adjacentes, lado a lado e providas, cada uma, de uma face interna 41a, tendo dois berços longitudinais 42 em forma côncava, paralelos e afastados entre si, cada um deles formando um alojamento tubular AT em conjunto com um confrontante berço longitudinal 42 da outra placa 41, e uma face externa 41b oposta à face interna 41a, conforme ilustrado na figura 4.

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9/12 [0029] As duas placas 41 são pressionadas uma contra a outra por pelo menos um elemento de aperto 45, por exemplo, por um parafuso 45a disposto através de um furo central passante 43 provido em cada placa 41 e associado a uma porca 45b. O elemento de aperto 45 assim formado pressiona uma placa 41 contra a outra, comprimindo e retendo, no interior e ao longo de cada um dos dois alojamentos tubulares AT, um respectivo elemento tubular de transição 20.

[0030] Na configuração ilustrada uma das placas 41 tem sua face externa 41b fixada, pelo mesmo elemento de aperto 45, a uma cinta 44 dimensionada para envolver apertadamente o poste P na região de fixação de um ou de dois elementos tubulares 20, conforme ilustrado na figura 4, devendo ser entendido que o dispositivo fixador 40, compreendendo as placas 41, o elemento de aperto 45 e a cinta 44, é adequadamente conectado a um dispositivo de aterramento não ilustrado, provido no poste P e que pode apresentar qualquer construção adequada. [0031] Para garantir uma melhor retenção axial de cada um dos elementos tubulares de transição 20 no interior dos alojamentos tubulares AT, os elementos tubulares de transição 20 apresentam uma região mediana 24 de diâmetro externo ligeiramente menor e tendo uma altura dimensionada para permitir que referida região mediana seja encaixada e retida no interior de cada respectivo alojamento tubular AT, quando do pressionamento de uma placa 41 contra a outra.

[0032] Na construção ilustrada, a segunda região interna 22 de cada elemento tubular de transição 20 é aberta para o interior de um bocal 25, internamente roscado e projetado para receber um conector extremo 51 de um conduto flexível 50 pelo interior do qual é disposta a extensão de núcleo óptico

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11, de aço inoxidável ou alumínio, que se projeta para fora do extremo de saída 20b do respectivo elemento tubular de transição 20. A partir desse ponto, as fibras ópticas permanecerão protegidas pelo tubo plástico 11a que as envolve.

[0033] Para garantir a estanqueidade entre a segunda região interna 22 e o interior do conduto flexível 50, pode ser provido um anel de vedação 60 no interior do bocal 25, para ser comprimido, pelo conector extremo 51, entre as paredes internas do referido bocal 25 e a confrontante extensão do núcleo óptico 11.

[0034] Mesmo considerando a possibilidade de provisão de um selo de vedação no extremo de entrada 20a de cada elemento tubular 20, esse último pode ser ainda provido de um ou mais orifícios radiais 26, conectando a segunda região interna 22 ao exterior do elemento tubular de transição 20, para permitir a drenagem de água que eventualmente penetrar na primeira região interna 21 através de seu extremo de entrada 20a. Além disso, ao extremo inferior final 10b do cabo híbrido 10, antes do extremo de saída 20b, pode ser adicionado um produto antioxidante, insolúvel em água, gás ou óleo (não ilustrado).

[0035] O núcleo óptico 11 tem sua extensão, que se projeta pelo interior da segunda região interna 22 do respectivo elemento tubular de transição 20, ainda protegida pelo envoltório 11a em aço inoxidável ou alumínio até alcançar o fim do conector extremo 51 acrescido de aproximadamente 10 cm no extremo de saída 20b, sendo que a partir desse referido pronto, o núcleo óptico 11 tem as fibras ópticas protegidas apenas pelo tubo plástico 11b pelo interior do conduto

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11/12 flexível 50, até alcançar uma caixa de emendas 70, fixada ao poste P por qualquer meio adequado e abaixo da região de montagem de dispositivo de separação em questão. Nessa caixa de emendas 70, de qualquer construção adequada, pelo menos uma parte das fibras ópticas do núcleo óptico 11 é arranjada para operar no sistema de controle e automação da rede elétrica de distribuição por parte da própria concessionária. [0036] Caso o núcleo óptico 11 contenha um número adicional de fibras ópticas não utilizadas pela concessionária de distribuição de energia, essas fibras ópticas adicionais podem ser dirigidas, através de condutos adicionais 80, da caixa de emendas 70 para uma caixa adicional 90, fixada ao poste P em uma região inferior, denominada de área compartilhada, para serem utilizadas em redes de comunicação de dados.

[0037] Com a disposição acima descrita, as emendas de extensões de cabo híbrido 10 podem ser realizadas com a utilização do dispositivo de separação em questão, permitindo que a emenda entre bobinas do cabo híbrido 10, seja completada com o uso dos elementos tubulares 20 e ainda que as fibras do núcleo óptico 11 sejam todas dirigidas ao interior da caixa de emendas 70 (meramente ilustrativa), para que pelo menos algumas dessas fibras ópticas possam ser posteriormente trabalhadas para suprirem as necessidades de automação e controle da própria rede elétrica e que as eventuais fibras ópticas adicionais possam ser encaminhadas à caixa adicional 90 para uso em uma rede de comunicação de dados.

[0038] Apesar de ter sido descrita apenas uma configuração para o dispositivo em questão, deve ser entendido que poderão

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12/12 ser feitas alterações de forma dos componentes envolvidos sem que se fuja da inovação definida no quadro reivindicatório que acompanha o presente relatório.

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo de separação entre os fios metálicos e as fibras ópticas de um cabo condutor híbrido contendo um núcleo óptico (11) com uma ou mais fibras ópticas e envolvido, por fios metálicos (12), o cabo híbrido (10) definindo uma respectiva extensão de cabo mensageiro (M) ou de cabo neutro (N) terminando em um poste (P) de uma rede aérea de distribuição de energia e sendo o dispositivo de separação caracterizado pelo fato de compreender: um elemento tubular de transição (20), tendo um extremo de entrada (20a) e um extremo de saída (20b), uma primeira região interna (21) aberta para o extremo de entrada (20a) e uma segunda região interna (22), aberta para o extremo de saída (20b) e para a primeira região interna (21) essa última recebendo e travando, em seu interior, o cabo híbrido (10) que termina no poste (P) e a segunda região interna (22) tendo uma seção transversal reduzida para passagem justa de uma extensão do núcleo óptico (11) que se estende fora do extremo de saída (20b), para ser recebido em uma caixa de emenda (70) fixada ao poste (P), abaixo do elemento tubular de transição (20); e um elemento fixador (40) fixando e aterrando o elemento tubular de transição (20) ao poste (P).
2. 2. Dispositivo de separação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o elemento tubular de transição (20) ser provido de pelo menos um furo radial roscado (23) no qual é adaptado um parafuso (30), de retenção de cabo, que possui o comprimento exato para que os fios metálicos (12) do extremo inferior (10b) do cabo híbrido (10), inserido no interior da primeira região interna (21) do elemento tubular de transição (20), seja retido, sem comprometer a integridade

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   2/4 das fibras ópticas.
3. 3. Dispositivo de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um elemento tubular de transição (20), recebendo o extremo inferior (10b) de uma respectiva extensão de cabo híbrido (10) a ser emendada à outra extensão de cabo híbrido (10) ou às fibras ópticas de um cabo óptico convencional.
4. 4. Dispositivo de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a segunda região interna (22) do elemento tubular de transição (20) ser aberta para um bocal (25) internamente roscado e projetado para receber um conector extremo (51) de um conduto flexível (50) pelo interior do qual é disposta a extensão de núcleo óptico (11) que se projeta para fora do extremo de saída (20b) do elemento tubular de transição (20).
5. 5. Dispositivo de separação, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o núcleo óptico (11) ter um envoltório metálico (11a), em aço inoxidável ou alumínio, em cujo interior é provido um tubo plástico (11b) protegendo as fibras ópticas, sendo que a extensão do núcleo óptico (11), que se projeta pelo interior da segunda região interna (22) do respectivo elemento tubular de transição (20), é protegida pelo um envoltório metálico (11a) até alcançar o fim do conector extremo (51) acrescido de aproximadamente 10cm no extremo de saída (20b) do elemento tubular de transição (20), sendo que a partir desse referido ponto o núcleo óptico (11) tem as fibras ópticas protegidas apenas pelo tubo plástico (11b) pelo interior do conduto flexível (50).
6. 6. Dispositivo de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de o bocal

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   3/4 (25) ser internamente provido de um anel de vedação (60) a ser comprimido pelo conector extremo (51), entre as paredes internas do referido bocal (25) e a confrontante extensão do núcleo óptico (11).
7. 7. Dispositivo de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de o elemento tubular (20) ser provido de um ou mais orifícios radiais (26) , de drenagem de água, conectando a segunda região interna (22) ao exterior do elemento tubular de transição (20).
8. 8. Dispositivo de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato o elemento fixador (40) compreender duas placas (41), em material condutor elétrico, dispostas adjacentes, lado a lado e providas, cada uma, de uma face interna (41a), tendo dois berços longitudinais (42) em forma côncava, paralelos e afastados entre si, cada um deles formando um alojamento tubular (AT) com um confrontante berço longitudinal (42) da outra placa (41), sendo as duas placas (41) pressionadas uma contra a outra por pelo menos um elemento de aperto (45), comprimindo e retendo, no interior e ao longo de cada um dos dois alojamentos tubulares (AT), um respectivo elemento tubular de transição (20).
9. 9. Dispositivo de separação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato o elemento de aperto (45) ser definido por um parafuso (45a) disposto através de um furo central passante (43) provido em cada placa (41) e associado a uma porca (45b).
10. 10. Dispositivo de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de o elemento

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    4/4 tubular (20) apresentar uma região mediana (24) de diâmetro externo ligeiramente menor e tendo uma altura dimensionada para permitir que referida região mediana (24) seja encaixada e retida no interior de um respectivo alojamento tubular (AT), quando do pressionamento de uma placa (41) contra a outra.
11. 11. Dispositivo de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de uma das placas (41) ter uma face externa (41b) fixada, por meio do elemento de aperto (45), adequadamente conectado a um dispositivo de aterramento do poste (P) e a uma cinta (44) dimensionada para envolver apertadamente o poste (P).