BR112013033680B1

BR112013033680B1 - Disjuntor que pode ser conectado em um circuito elétrico e mecanismo de distribuição e sistema de transmissão de força elétrica

Info

Publication number: BR112013033680B1
Application number: BR112013033680-3A
Authority: BR
Inventors: Ulf Akesson
Original assignee: Abb Schweiz Ag
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2022-08-09
Also published as: CN102856114A; CN202495394U; MX2013014707A; EP2541569A1; EP2541569B2; CA2840334A1; KR20140011008A; US20140110235A1; US8895883B2; ZA201309414B; BR112013033680A2; JP5596246B1; CN102856114B; KR101484897B1; CA2840334C; JP2014525119A; EP2541569B1; RU2557011C1; WO2013000951A1

Abstract

TRAJETÓRIA DE CORRENTE DUPLA PARA CORRENTES NOMINAIS ALTAS. A presente invenção refere-se a um disjuntor (100) é revelado. O disjuntor (100) compreende uma primeira seção de trajetória de corrente (102a) e uma segunda seção de trajetória de corrente (102b). Pelo menos uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente (102a, 102b) compreende um primeiro elemento de seção de trajetória de corrente (106a, 106b) e pelo menos um segundo elemento de seção de trajetória de corrente (107a, 107b). O pelo menos um segundo elemento de seção de trajetória de corrente (107a, 107b) é disposto em relação espaçada a uma superfície (109a, 109b) do primeiro elemento de seção de trajetória de corrente (106a, 106b). O pelo menos um segundo elemento de seção de trajetória de corrente (107a, 107b) é acoplado eletricamente com o primeiro elemento de seção de trajetória de corrente (106a, 106b) através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento (110a, 110b) da superfície (109a, 109b) do primeiro elemento de seção de trajetória de corrente (106a, 106b).

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se, de forma geral, a equipamento usado em transmissão de força elétrica. Especificamente, a presente invenção refere-se a um disjuntor, que pode ser particularmente adequado para sistemas de transmissão de força elétrica de alta tensão.

Antecedentes

[0002] Disjuntores para interromper um circuito elétrico, isto é, desconectar o fluxo da corrente elétrica no circuito elétrico, são conhecidos. Tais disjuntores são dispostos nos circuitos elétricos respectivos que são planejados para ser interrompidos com base em algum evento predefinido ocorrendo no circuito elétrico. De forma geral, a operação de tais disjuntores é responsiva à detecção de uma condição de falha ou corrente de falha. Na detecção de tal condição de falha ou corrente de falha, um mecanismo pode operar o disjuntor de modo a interromper a corrente fluindo através dele, dessa forma interrompendo a corrente fluindo no circuito elétrico. Tipicamente, uma vez que uma falha seja detectada, os contatos dentro do disjuntor separam de modo a interromper o circuito elétrico. Frequentemente, disposições de mola, disposições pneumáticas ou algum outro recurso utilizando energia mecanicamente armazenada são utilizados para separar os contatos. Um pouco da energia necessária para separar os contatos pode ser obtida da própria corrente de falha. Quando interrompendo a corrente fluindo no circuito elétrico, um arco é geralmente gerado. Esse arco precisa ser esfriado de modo que apague ou extinga, tal que a abertura entre os contatos possa suportar repetidamente a tensão no circuito elétrico. É conhecido usar vácuo, ar, óleo ou gás isolante como um meio no qual o arco se forma. O gás isolante compreende, por exemplo, hexafluoreto de enxofre, gás SF6. Depois que a condição de falha foi amenizada ou eliminada, os contatos são fechados, com o que o fluxo da corrente no circuito elétrico pode ser retomado.

[0003] Os contatos do disjuntor devem ser capazes de transporter a corrente de carga sem aquecimento excessivo. Também, os contatos do disjuntor devem ser capazes de suportar o calor do arco que é produzido quando o circuito elétrico é interrompido. Os contatos são, por exemplo, feitos de metais ou ligas de metais, tais como Cu ou Ag ou ligas contendo Cu e/ou Ag. O esfriamento e/ou a extinção do arco pode acontecer em um componente do disjuntor frequentemente citado como um cilindro do tipo assoprador ou câmara de autossopro. Tal cilindro do tipo assoprador é tipicamente conectado no circuito elétrico em duas extremidades via seções de trajetória de corrente respectivas, frequentemente citadas como as trajetórias de corrente superior e inferior ou seções de trajetória de corrente. Em geral, a corrente nominal contínua possível máxima para um disjuntor é limitada pela escolha do material nas partes que transportam a corrente no disjuntor.

[0004] Existe uma demanda cada vez maior por disjuntores tendo maiores correntes nominais contínuas máximas.

[0005] A fim de aumentar a corrente contínua nominal possível máxima para um disjuntor, foi proposto aumentar a seção transversal das seções de trajetória de corrente de modo a obter uma diminuição na resistência das seções de trajetória de corrente. Entretanto, pela disposição das seções de trajetórias de corrente relativamente ao cilindro do tipo assoprador, tal solução pode exigir o aumento do diâmetro do cilindro do tipo assoprador. Portanto, tal solução pode acarretar custos relativamente altos.

[0006] Foi também proposto equipar o disjuntor com um cilindro do tipo assoprador adicional disposto em paralelo com o cilindro do tipo assoprador existente a fim de obter uma maior superfície através da qual o esfriamento pode ser efetuado.

[0007] Portanto, as soluções propostas podem acarretar modificação substancial do equipamento existente. Seria desejável ser capaz de aumentar a corrente contínua nominal possível máxima para um disjuntor enquanto exigindo somente uma modificação relativamente pequena do equipamento existente.

Sumário

[0008] Em vista da discussão acima, um objetivo da presente invenção é apresentar um disjuntor capaz de uma corrente contínua nominal possível máxima maior.

[0009] Outro objetivo da presente invenção é apresentar um disjuntor capaz de uma corrente contínua nominal possível máxima maior enquanto exigindo somente uma modificação relativamente pequena do equipamento existente.

[00010] Para tratar um ou mais desses objetivos e outros objetivos, um disjuntor de acordo com a invenção é apresentado. Modalidades preferidas são definidas pelas concretizações.

[00011] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é apresentado um disjuntor que pode ser conectado em um circuito elétrico. O disjuntor compreende uma primeira seção de trajetória de corrente e uma segunda seção de trajetória de corrente. Cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreende uma primeira extremidade respectiva e uma segunda extremidade respectiva. Cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente pode ser conectada no circuito elétrico na primeira extremidade respectiva.

[00012] O disjuntor compreende um módulo de disjuntor adaptado para pelo menos momentaneamente descontinuar de maneira contro- lável o fluxo da corrente elétrica no circuito elétrico, por pelo menos momentaneamente descontinuar de modo controlável o fluxo da corrente elétrica através do módulo do disjuntor.

[00013] Cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente pode ser conectada no módulo do disjuntor na segunda extremidade respectiva.

[00014] Pelo menos uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreende um primeiro membro de seção de trajetória de corrente e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente. O pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente é disposto em relação espaçada a uma superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente. O pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente é acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

[00015] Uma meta da presente invenção é apresentar uma disposição de seção de trajetória de corrente que tenha uma área de superfície maior disponível para o esfriamento da seção de trajetória de corrente, por exemplo, por meio da convecção, e uma resistência menor comparada com, por exemplo, um disjuntor compreendendo um módulo do disjuntor para efetuar a interrupção da corrente e uma seção de trajetória de corrente compreendendo um membro único conectando o módulo do disjuntor no circuito elétrico.

[00016] Em contraste com uma seção de trajetória de corrente compreendendo um membro único, a disposição da seção de trajetória de corrente de acordo com a presente invenção inclui dois ou mais membros de seção de trajetória de corrente dispostos em relação um ao outro de modo a serem capazes de aumentar a superfície de esfri- amento e diminuir a resistência da disposição geral da seção de trajetória de corrente. Isso é realizado por pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente ser disposto em relação espaçada a uma superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente, cujo pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente é acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente. Por o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente ser disposto em relação espaçada a uma superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente, a superfície disponível para esfriamento da disposição geral da seção de trajetória de corrente pode ser aumentada. Pelo acoplamento elétrico entre o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente, a resistência da disposição geral da seção de trajetória de corrente pode ser diminuída. Com isso, uma corrente contínua nominal possível máxima mais elevada pode ser obtida comparada com, por exemplo, um disjuntor compreendendo um módulo de disjuntor para efetuar a interrupção da corrente e uma seção de trajetória de corrente compreendendo um membro único conectando o módulo do disjuntor no circuito elétrico.

[00017] O espaçamento entre o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente e a superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente pode ser tipicamente de uns poucos milímetros ou centímetros. O espaçamento é tal, de preferência, de modo a permitir ou possibilitar que a convecção aconteça na abertura entre o primeiro membro de trajetória de corrente e o pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente.

[00018] O módulo do disjuntor pode compreender um ou mais com- ponentes, tais como, mas não limitados a, contatos elétricos, possivelmente móveis, um assim chamado cilindro do tipo assoprador, uma assim chamada câmara de autossopro, um espaço de coleta de pressão, um espaço de compressão ou volume assoprador e um espaço de expansão. O módulo do disjuntor pode efetuar a interrupção do circuito elétrico por meio de um ou mais de tais componentes, dessa forma descontinuando o fluxo da corrente elétrica no circuito elétrico, e/ou a extinção do arco produzido quando o circuito elétrico é interrompido.

[00019] A interrupção do circuito elétrico e/ou a extinção do arco produzido quando o circuito elétrico é interrompido pode ser executada, por exemplo, em uma maneira similar a ou igual como revelado em WO96/21234A1.

[00020] Como mencionado acima, o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente é acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente, isto é, através de pelo menos uma porção da superfície de acoplamento, ou ponto de acoplamento, na superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente. Portanto, uma porção da superfície de acoplamento pode compreender um ponto único na superfície.

[00021] Entretanto, o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente pode ser acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de uma pluralidade de porções diferentes da superfície de acoplamento, ou pontos, da superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente. Isso pode ainda aumentar a resistência da disposição geral da seção de trajetória de corrente.

[00022] Por exemplo, o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente pode ser acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente ainda através de pelo menos uma segunda porção da superfície de acoplamento da superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente, em que a primeira porção da superfície de acoplamento fica situada na primeira extremidade da respectiva da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente e a segunda porção da superfície de acoplamento fica situada na segunda extremidade da respectiva da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente ou vice-versa.

[00023] Cada uma da primeira seção de trajetória de corrente e da segunda seção de trajetória de corrente e cada um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente podem ser fabricados de material condutor apropriado, por exemplo, metais, tais como Cu e/ou Al ou ligas compreendendo Cu e/ou Al. Essa lista não é exaustiva.

[00024] O acoplamento elétrico entre o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente e o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento pode ser efetuado, por exemplo, pela soldagem de uma porção do pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente no primeiro membro de seção de trajetória de corrente ou vice-versa, na pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento. Entretanto, outros métodos para efetuar o acoplamento elétrico, como conhecido para um versado, podem ser usados.

[00025] De acordo com um primeiro exemplo, o módulo do disjuntor compreende um corpo oco axialmente móvel dentro do qual uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente é coaxialmente disposta com relação ao corpo oco. A acima mencionada da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente pode compreender um primeiro membro de seção de trajetória de corrente e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente, disposto em relação espaçada a uma superfície interna do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e sendo eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície interna do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

[00026] Portanto, o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente pode ser disposto em relação espaçada a uma superfície interna do primeiro membro de seção de trajetória de corrente. O pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente pode ser eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície interna do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

[00027] O corpo oco pode compreender, por exemplo, um cilindro oco, por exemplo, um cilindro do tipo assoprador.

[00028] De acordo com um segundo exemplo, uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreende um corpo oco, e o módulo do disjuntor compreende um corpo axialmente móvel disposto dentro do corpo oco da acima mencionada da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente, o corpo axialmente móvel sendo coaxialmente disposto com relação ao corpo oco da acima mencionada da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente. A acima mencionada da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente pode compreender um primeiro membro de seção de trajetória de corrente e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente, disposto em relação espaçada a uma superfície externa do pri-meiro membro de seção de trajetória de corrente e sendo eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície externa do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

[00029] Portanto, o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente pode ser disposto em relação espaçada a uma superfície externa do primeiro membro de seção de trajetória de corrente. O pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente pode ser acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície externa do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

[00030] O corpo axialmente móvel pode compreender, por exemplo, um cilindro axialmente móvel, por exemplo, um cilindro do tipo asso- prador.

[00031] Portanto, o módulo do disjuntor pode compreender, por exemplo, um cilindro do tipo assoprador, onde qualquer uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente é disposta dentro do cilindro do tipo assoprador, de acordo com o primeiro exemplo acima mencionado, ou o cilindro do tipo assoprador é disposto dentro de uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente, de acordo com o segundo exemplo acima mencionado.

[00032] Para configurações de acordo com ambos o primeiro e o segundo exemplos acima mencionados, a disposição da seção de trajetória de corrente de acordo com a presente invenção pode ser provida sem modificação substancial do módulo do disjuntor. Por exemplo, a necessidade de aumentar o diâmetro do cilindro do tipo assoprador para acomodar as seções de trajetória de corrente adicionais da disposição de seção de trajetória de corrente de acordo com a presente invenção pode ser minimizada ou até mesmo evitada.

[00033] Cada um do primeiro membro de seção de trajetória de cor- rente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente pode compreender, por exemplo, um corpo oco tubular ou cilíndrico disposto de modo concêntrico com relação um ao outro.

[00034] Por exemplo, cada um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente pode compreender um tubo de metal, os tubos de metal tendo diâmetros diferentes e sendo dispostos de modo concêntrico com relação um ao outro. Os tubos de metal podem ser unidos em ambas as extremidades respectivas, por exemplo, por meio de soldagem, de modo a prover a conexão elétrica entre eles.

[00035] A espessura de tal tubo de metal pode ser tipicamente de uns poucos milímetros ou centímetros, embora espessuras menores ou maiores sejam possíveis.

[00036] Pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente pode compreender pelo menos uma de uma superfície ondulada, uma pluralidade de aletas e uma pluralidade de protuberâncias.

[00037] Cada uma de tais configurações pode prover um aumento ainda maior na área de superfície disponível para o esfriamento, por exemplo, por meio de convecção natural ou forçada. Por sua vez, a corrente contínua nominal possível máxima pode ser aumentada até mesmo mais.

[00038] No contexto do presente pedido, por uma superfície ondulada é planejado uma superfície tendo uma estrutura e/ou aparência ondulante.

[00039] No contexto do presente pedido, por uma aleta é planejado uma nervura projetada ou semelhante ou um elemento ou uma superfície que se estende de um elemento, que aumenta a área de superfície do membro.

[00040] Cada uma da primeira seção de trajetória de corrente e da pelo menos uma segunda seção de trajetória de corrente pode se estender ao longo de uma direção longitudinal. Pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente pode compreender uma pluralidade de corpos alongados que se estendem ao longo da direção longitudinal.

[00041] Os corpos alongados podem compreender, por exemplo, faixas e/ou hastes ou elementos similares.

[00042] A pluralidade dos corpos alongados pode ser espaçada na circunferência ao redor de um limite da segunda extremidade da respectiva da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente.

[00043] Pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente pode compreender uma pluralidade de furos passantes.

[00044] Os furos passantes podem compreender, por exemplo, buracos, isto é, partes ocas possivelmente cilíndricas do membro de seção de trajetória de corrente respectivo.

[00045] Os furos passantes podem ser dispostos no respectivo pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente, tal que os furos passantes são distribuídos substancialmente de forma uniforme no respectivo pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente, ou de acordo com alguma outra distribuição adequada.

[00046] Portanto, pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente pode ser dotado com furos de ventilação que podem facilitar ou até mesmo possibilitar que a convecção natural ou forçada aconteça, dessa forma permitindo ou possibilitando que o calor gerado no membro de seção de trajetória de corrente respectivo seja transfe- rido do membro de seção de trajetória de corrente respectivo para os seus arredores, por exemplo, para os arredores do disjuntor. Por sua vez, isso pode aumentar o esfriamento do membro de seção de trajetória de corrente respectivo, dessa maneira possivelmente aumentando a corrente contínua nominal possível máxima do disjuntor.

[00047] Por exemplo, onde pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente compreende uma pluralidade de furos passantes, a convecção natural ou forçada pode acontecer no espaçamento entre o primeiro membro de trajetória de corrente e o pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente.

[00048] Tais furos passantes podem ter tipicamente um diâmetro de aproximadamente 10 a 15 mm, embora diâmetros menores ou maiores sejam possíveis.

[00049] Por exemplo, o número de furos passantes, os diâmetros dos furos passantes respectivos e/ou a distribuição dos furos passantes no respectivo pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente pode ser tal de modo a satisfazer parcial ou até mesmo completamente o requisito de esfriamento desejado, por exemplo, o requisito de esfriamento que foi definido com base na corrente contínua nominal possível máxima desejada do disjuntor.

[00050] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é proporcionado um mecanismo de distribuição compreendendo um disjuntor de acordo com a presente invenção.

[00051] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é apresentado um sistema de transmissão de força elétrica compreendendo um circuito elétrico no qual um disjuntor de acordo com a presente invenção é conectado.

[00052] O sistema de transmissão de força elétrica pode ser um sis- tema de transmissão de força elétrica de alta tensão. Assim, o disjuntor de acordo com a presente invenção pode ser adaptado para operar em circuitos elétricos de alta tensão.

[00053] No contexto do presente pedido, particularmente com relação às aplicações de transmissão de força elétrica, por "alta tensão" é geralmente planejado tensões que excedem 35 kV. Entretanto, o disjuntor de acordo com a presente invenção pode ser adaptado para operar em circuitos elétricos onde a tensão é igual a ou menor do que 35 kV.

[00054] O disjuntor de acordo com a presente invenção pode ser adaptado para operar em circuitos elétricos onde a tensão é maior do que 10 kV ou maior do que 15 kV.

[00055] A respectiva da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente pode ainda compreender pelo menos um terceiro membro de seção de trajetória de corrente disposto em relação espaçada a uma superfície do pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente e sendo acoplado eletricamente com o pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície do pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente.

[00056] Por tal configuração, a superfície disponível para esfriamento, por exemplo, por meio de convecção e a resistência da disposição geral da seção de trajetória de corrente pode ser ainda aumentada e diminuída, respectivamente.

[00057] No contexto do presente pedido, o termo conectado ou acoplado, ou conectado ou acoplado eletricamente, não é limitado a ser interpretado como diretamente conectado ou diretamente conectado eletricamente, mas também abrange conexões funcionais tendo componentes intermediários. Por exemplo, por um lado, se uma saída de um primeiro componente é conectada em uma entrada de um segundo componente, isso compreende uma conexão direta. Por outro lado, se um condutor elétrico supre diretamente um sinal elétrico da saída do primeiro componente substancialmente inalterado para a entrada do segundo componente, alternativamente através de um ou mais componentes adicionais, o primeiro e o segundo componentes estão também conectados. Entretanto, a conexão é funcional no sentido que uma mudança gradual ou repentina no sinal elétrico da saída do primeiro componente resulta em uma mudança correspondente ou modificada no sinal que é inserido no segundo componente.

[00058] Objetivos adicionais e vantagens da presente invenção são descritos no seguinte por meio de modalidades exemplares.

[00059] É observado que a presente invenção se refere a todas as combinações possíveis de aspectos recitados nas concretizações. Aspectos adicionais de, e vantagens com, a presente invenção se tornarão evidentes quando estudando as concretizações anexas e a descrição seguinte. Aqueles versados na técnica verificam que aspectos diferentes da presente invenção podem ser combinados para criar modalidades diferentes dessas descritas no seguinte.

Breve Descrição dos Desenhos

[00060] Modalidades exemplares da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais: a Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de transmissão de força elétrica de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, as Figuras 2 e 3 são vistas esquemáticas do corte de disjuntores de acordo com a modalidade exemplar da presente invenção, a Figura 4 é um diagrama de blocos esquemático do mecanismo de distribuição de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção e as Figuras 5 a 8 são vistas esquemáticas do corte de seções de trajetória de corrente de acordo com modalidades exemplares da presente invenção.

Descrição Detalhada

[00061] A presente invenção será agora descrita mais completamente a seguir com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais modalidades exemplares da presente invenção são mostradas. A presente invenção pode ser representada, entretanto, em muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades apresentadas aqui; de preferência, essas modalidades são fornecidas por meio de exemplo de modo que essa revelação transmitirá o escopo da presente invenção para aqueles versados na técnica. Além do mais, números iguais se referem a elementos ou componentes iguais ou similares por todas elas.

[00062] Com referência agora à Figura 1, é mostrado um diagrama de blocos esquemático de um sistema de transmissão de força elétrica 200 de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção. O sistema de transmissão de força elétrica 200 compreende um circuito elétrico 210 no qual um disjuntor 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção é conectado.

[00063] Com referência agora à Figura 2, é mostrada uma vista esquemática do corte de um disjuntor 100 de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção. A Figura 2 mostra uma vista do corte do disjuntor 100 ao longo de uma direção perpendicular à direção axial ou longitudinal 101 do disjuntor 100.

[00064] O disjuntor 100 compreende uma primeira seção de trajetória de corrente 102a e uma segunda seção de trajetória de corrente 102b.

[00065] A primeira seção de trajetória de corrente 102a compreende uma primeira extremidade 103a e uma segunda extremidade 104a. A primeira extremidade 103a da primeira seção de trajetória de corrente 102a é conectada em um circuito elétrico (não mostrado na Figura 2, ver Figura 1) através de um primeiro flange de conexão 108a.

[00066] A segunda seção de trajetória de corrente 102b compreende uma primeira extremidade 103b e uma segunda extremidade 104b. A primeira extremidade 103b da primeira seção de trajetória de corrente 102b é conectada no circuito elétrico através de um segundo flange de conexão 108b.

[00067] O disjuntor 100 compreende um módulo do disjuntor 105 adaptado para pelo menos momentaneamente descontinuar de modo controlável o fluxo da corrente elétrica no circuito elétrico por pelo menos momentaneamente descontinuar de modo controlável o fluxo da corrente elétrica através do módulo do disjuntor 105. Isso será descrito em mais detalhes no seguinte.

[00068] Cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente 102a, 102b pode ser conectada no módulo do disjuntor 105 na segunda extremidade 104a, 104b respectiva.

[00069] De acordo com a modalidade representada, a primeira seção de trajetória de corrente 102a compreende um primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a e um segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a. O segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a é disposto em relação espaçada a uma superfície 109a do primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a e é eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a separadamente através de uma primeira porção da superfície de acoplamento 110a e uma segunda superfície de acoplamento 111a da superfície 109a.

[00070] De acordo com a modalidade representada, a segunda seção de trajetória de corrente 102b compreende um primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106b e um segundo membro de se- ção de trajetória de corrente 107b. O segundo membro de seção de trajetória de corrente 107b é disposto em relação espaçada a uma superfície 109b do primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106b e é acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106b separadamente através de uma primeira porção da superfície de acoplamento 110b e uma segunda superfície de acoplamento 111b da superfície 109b.

[00071] Embora de acordo com a modalidade representada na Figura 2, cada um dos segundos membros de seção de trajetória de corrente 107a, 107b seja eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a, 106b respectivo através de duas superfícies de acoplamento diferentes 110a, 110b, 111a, 111b, cada um dos segundos membros de seção de trajetória de corrente 107a, 107b pode ser eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a, 106b respectivo através de uma superfície de acoplamento 110a, 110b somente. Um exemplo de tal disposição é representado na Figura 3.

[00072] Como indicado nas Figuras 2 e 3, as Figuras 2 e 3 mostram cortes axiais de, entre outros, o primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a da primeira seção de trajetória de corrente 102a e do primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106b da segunda seção de trajetória de corrente 102b.

[00073] Como indicado nas Figuras 2 e 3, a espessura do primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a, 106b pode ser maior do que a espessura do segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a, 107b. Entretanto, de acordo com outros exemplos, a espessura do primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a, 106b pode ser a mesma ou menor do que a espessura do segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a, 107b.

[00074] Com referência adicional às Figuras 2 e 3, a operação do disjuntor 100 será agora descrita. A operação do disjuntor 100 pode ser similar à operação do disjuntor revelado em WO96/21234A1.

[00075] O disjuntor 100 inclui um invólucro alongado (não mostrado nas Figuras 2 e 3) fabricado de um material isolante alojando os componentes mostrados nas Figuras 2 e 3, respectivamente, disposto entre o primeiro e o segundo flanges de conexão 108a, 108b. O invólucro inclui o primeiro e o segundo flanges de conexão 108a e 108b. Dentro do invólucro existe o gás isolante, por exemplo, SF6.

[00076] De acordo com a modalidade representada, o módulo do disjuntor 105 compreende um cilindro do tipo assoprador que é móvel axialmente ao longo da direção axial 101 do disjuntor 100.

[00077] O módulo do disjuntor 105 compreende um contato arqueado 112 e um contato principal 115.

[00078] A segunda seção de trajetória de corrente 102b compreende um contato arqueado 113 que coopera com o contato arqueado 112 do módulo do disjuntor 105.

[00079] A segunda extremidade 104b da segunda seção de trajetória de corrente 102b compreende uma porção que é configurada de modo a formar uma pluralidade de pontas de contato constituindo um contato principal fixo 114 do disjuntor 100. Por exemplo, onde a segunda seção de trajetória de corrente compreende um tubo ou semelhante de acordo com a modalidade representada, uma extremidade do tubo pode ser moldada à compressão e fendida de modo a formar a pluralidade de pontas de contato. Outras disposições do contato principal 114 são possíveis.

[00080] A primeira seção de trajetória de corrente 102a compreende recurso de contato deslizante 116, por exemplo, compreendendo molas espirais ou semelhantes, conectando eletricamente o módulo do disjuntor 105 e a primeira seção de trajetória de corrente 102a.

[00081] Alternativa ou opcionalmente, o recurso de contato desli- zante 116 pode ser entidades separadas da primeira seção de trajetória de corrente 102a.

[00082] O módulo do disjuntor 105 é conectado através de uma haste de operação 118 em um dispositivo de operação (não mostrado nas Figuras 2 e 3). O dispositivo de operação é configurado para deslocar axialmente o módulo do disjuntor 105 por meio da haste de operação 118 entre uma posição fechada, onde o circuito elétrico está fechado, e uma posição aberta, onde o circuito elétrico está interrompido. A posição aberta é mostrada nas Figuras 2 e 3. O dispositivo de operação pode ser adaptado para deslocar axialmente o módulo do disjuntor 105 da posição fechada para a posição aberta responsiva à detecção de uma condição de falha ou corrente de falha no circuito elétrico.

[00083] Durante a operação do disjuntor 100, um módulo do disjuntor 105 é deslocado axialmente ao longo da direção axial 101 para longe da segunda seção de trajetória de corrente 102b por meio da haste de operação 118, com isso os contatos principais 114 e 115 ficam separados. A corrente, dessa maneira, transmite ou comuta sobre os contatos arqueados 112 e 113. Quando os contatos arqueados 112 e 113 ficam separados, um arco é gerado entre eles.

[00084] Como ilustrado nas Figuras 2 e 3, durante o deslocamento axial do módulo do disjuntor 105 ao longo da direção axial 101 para longe da segunda seção de trajetória de corrente 102b, os contatos principais 114 e 115 primeiro ficam separados e então depois do deslocamento axial adicional do módulo do disjuntor 105 ao longo da direção axial 101 para longe da segunda seção de trajetória de corrente 102b, os contatos arqueados 112 e 113 ficam separados. Dessa maneira, os contatos principais 114 e 115 que, portanto, abrem antes dos contatos arqueados 112 e 113, não são afetados por um arco quando separados.

[00085] Quando o módulo do disjuntor 105 é deslocado axialmente ao longo da direção axial 101 para longe da segunda seção de trajetória de corrente 102b, o gás isolante contido no cilindro do tipo asso- prador é comprimido e forçado além do contato arqueado 112 e através de um bico 120. Quando os contatos arqueados 112 e 113 ficam separados, é gerado um arco entre eles.

[00086] A corrente do arco geralmente segue uma curva senoidal de força-frequência e quando o valor da corrente se aproxima do cruzamento em zero, o gás isolante começa a fluir para fora do cilindro do tipo assoprador através do bico 120. Por meio do fluxo do gás isolante, o arco é esfriado. A seguir, quando o valor da corrente se aproxima do próximo cruzamento em zero, o arco é extinto. Com isso, a corrente através do circuito elétrico é interrompida.

[00087] Subsequentemente, por exemplo, depois que a condição de falha ou corrente de falha no circuito elétrico foi resolvida, o módulo do disjuntor 105 é deslocado axialmente ao longo da direção axial 101 para a segunda seção de trajetória de corrente 102b por meio da haste de operação 118, com isso primeiro os contatos arqueados 112, 113 engatam e a seguir os contatos principais 114 e 115 engatam. Isso faz com que o fluxo da corrente elétrica no circuito elétrico retome.

[00088] O cilindro do tipo assoprador pode ser reabastecido subse-quentemente com gás isolante. Por exemplo, gás isolante pode ser suprido para o recinto do invólucro.

[00089] As Figuras 2 e 3 se referem a modalidades onde o módulo do disjuntor 105 compreende um cilindro do tipo assoprador. Isto é, as Figuras 2 e 3 se referem aos disjuntores do tipo assoprador e do tipo de autossopro. Entretanto, deve ser entendido que a presente invenção pode ser aplicável a todos os tipos de disjuntores utilizando gás isolante, tal como gás SF6, para extinguir o arco gerado quando a corrente no circuito elétrico é interrompida. Por exemplo, é considerado que a presente invenção seja aplicável a, por exemplo, disjuntores do tipo de câmara de sopro térmica.

[00090] Com referência agora à Figura 4, é mostrado um diagrama de blocos esquemático do mecanismo de distribuição 220 compreendendo um disjuntor 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[00091] Com referência agora às Figuras 5 a 8, são mostradas vistas esquemáticas do corte de uma seção de trajetória de corrente 102a em um disjuntor de acordo com modalidades exemplares respectivas da presente invenção. Componentes do disjuntor diferentes da trajetória de seção de corrente 102a não são mostrados nas Figuras 5 a 8. Cada uma das Figuras 5 a 8 mostra uma vista do corte da seção de trajetória de corrente 102a ao longo de uma direção perpendicular à direção axial ou longitudinal 101 do disjuntor.

[00092] Com referência agora à Figura 5, a seção de trajetória de corrente 102a compreende um primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a e um segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a disposto em relação espaçada a uma superfície 109a do primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a e sendo acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a através de duas porções diferentes da superfície de acoplamento da superfície 109a. De acordo com a modalidade representada, cada um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a e do segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a compreende um corpo oco cilíndrico disposto de modo concêntrico com relação um ao outro.

[00093] Com referência agora à Figura 6, o primeiro membro de seção de trajetória de corrente 106a compreende uma pluralidade de furos passantes 122.

[00094] Alternativa ou opcionalmente, o segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a pode compreender uma pluralidade de furos passantes (não mostrados na Figura 6).

[00095] Com referência agora à Figura 7, o segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a compreende uma superfície ondulada 124.

[00096] Com referência agora à Figura 8, o segundo membro de seção de trajetória de corrente 107a compreende uma pluralidade de protuberâncias 126. Somente umas poucas protuberâncias 126 são indicadas pelos numerais de referência na Figura 8.

[00097] Concluindo, é revelado um disjuntor compreendendo uma primeira seção de trajetória de corrente e uma segunda seção de trajetória de corrente. Pelo menos uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreende um primeiro membro de seção de trajetória de corrente e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente. O pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente é disposto em relação espaçada a uma superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente. O pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente é eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

[00098] Embora a presente invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos anexos e na descrição precedente, tal ilustração e descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplificares e não restritivas; a presente invenção não é limitada às modalidades reveladas. Outras variações para as modalidades reveladas podem ser entendidas e efetuadas por aqueles versados na técnica na prática da invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da revelação e das concretizações anexas. O mero fato que certas medidas são citadas em concretizações mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem. Quaisquer sinais de referência nas concretizações não devem ser interpretados como limitando o escopo.

Claims

1. Disjuntor (100) que pode ser conectado em um circuito elétrico (210), o disjuntor compreende: uma primeira seção de trajetória de corrente (102a) e uma segunda seção de trajetória de corrente (102b), cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreendendo uma primeira extremidade respectiva (103a, 103b) e uma segunda extremidade respectiva (104a, 104b), cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente podendo ser conectada no circuito elétrico (210) na primeira extremidade respectiva (103a, 103b); e um módulo do disjuntor (105) adaptado para pelo menos momentaneamente descontinuar de maneira controlável o fluxo de corrente elétrica no circuito elétrico (210) por pelo menos momentaneamente descontinuar de modo controlável o fluxo de corrente elétrica através do módulo do disjuntor (105), cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente podendo ser conectada no módulo do disjuntor (105) na segunda extremidade respectiva (104a, 104b); caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreende um primeiro membro de seção de trajetória de corrente (106a, 106b); e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente (107a, 107b) disposto em relação espaçada a uma superfície (109a, 109b) do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e sendo acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento (110a, 110b) da dita superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente; sendo que o módulo do disjuntor (105) compreende um corpo oco axialmente móvel dentro do qual uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente é coaxialmente disposta com relação ao corpo oco, a dita uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreendendo um primeiro membro de seção de trajetória de corrente (106a, 106b) e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente (107a, 107b), disposto em relação espaçada a uma superfície interna do primeiro membro de seção de trajetória de corrente (106a, 106b) e sendo eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente (106a, 106b) através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da dita superfície interna do primeiro membro de seção de trajetória de corrente (106a, 106b).

2. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreende um corpo oco, e sendo que o módulo do disjuntor compreende um corpo axialmente móvel disposto dentro do corpo oco da dita uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente, o corpo axialmente móvel sendo coaxialmente disposto com relação ao corpo oco da dita uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente, a dita uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreendendo um primeiro membro de seção de trajetória de corrente e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente, disposto em relação espaçada a uma superfície externa do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e sendo eletricamente acoplado com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento da dita superfície externa do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

3. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um segundo membro de seção de traje- tória de corrente é acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente adicionalmente através de pelo menos uma segunda porção da superfície de acoplamento (111a, 111b) da dita superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente, sendo que a primeira porção da superfície de acoplamento fica situada na primeira extremidade da respectiva da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente e a segunda porção da superfície de acoplamento fica situada na segunda extremidade da respectiva da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente ou vice-versa.

4. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente compreende um corpo oco tubular ou cilíndrico disposto de modo concêntrico com relação um ao outro.

5. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente compreende pelo menos uma de uma superfície ondulada (124), uma pluralidade de aletas e uma pluralidade de protuberâncias (126).

6. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira seção de trajetória de corrente e da pelo menos uma segunda seção de trajetória de corrente se estende ao longo de uma direção longitudinal, e sendo que pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de trajetória de corrente compreende uma pluralidade de corpos alongados que se estendem ao longo da direção longitudinal.

7. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de corpos alongados é espaçada circun- ferencialmente ao redor de um limite da segunda extremidade da respectiva da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente.

8. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e do pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente compreende uma pluralidade de furos passantes (122).

9. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um mecanismo de distribuição (200) ao qual o disjuntor (100) é conectado.

10. Disjuntor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de transmissão de força elétrica compreendendo um circuito elétrico ao qual um disjuntor (100) é conectado.

11. Mecanismo de distribuição (220) compreendendo um disjuntor (100), o dito disjuntor (100) pode ser conectado em um circuito elétrico (210), o disjuntor compreende: uma primeira seção de trajetória de corrente (102a) e uma segunda seção de trajetória de corrente (102b), cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreendendo uma primeira extremidade respectiva (103a, 103b) e uma segunda extremidade respectiva (104a, 104b), cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente podendo ser conectada no circuito elétrico (210) na primeira extremidade respectiva (103a, 103b); e um módulo do disjuntor (105) adaptado para pelo menos momentaneamente descontinuar de maneira controlável o fluxo de corrente elétrica no circuito elétrico (210) por pelo menos momentaneamente descontinuar de modo controlável o fluxo de corrente elétrica através do módulo do disjuntor (105), cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente podendo ser conectada no mó- dulo do disjuntor (105) na segunda extremidade respectiva (104a, 104b); caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira e da segunda seções de trajetória de corrente compreende um primeiro membro de seção de trajetória de corrente (106a, 106b); e pelo menos um segundo membro de seção de trajetória de corrente (107a, 107b) disposto em relação espaçada a uma superfície (109a, 109b) do primeiro membro de seção de trajetória de corrente e sendo acoplado eletricamente com o primeiro membro de seção de trajetória de corrente através de pelo menos uma primeira porção da superfície de acoplamento (110a, 110b) da dita superfície do primeiro membro de seção de trajetória de corrente.

12. Sistema de transmissão de força elétrica (200), caracterizado pelo fato de que compreende um circuito elétrico (210) no qual um disjuntor (100), como definido na reivindicação 1, é conectado.