BR112014005207B1

BR112014005207B1 - Conector elétrico

Info

Publication number: BR112014005207B1
Application number: BR112014005207-7A
Authority: BR
Inventors: David BUMGARNER
Original assignee: Te Connectivity Corporation
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2020-09-15
Also published as: US20130056268A1; CN103782451A; US8987595B2; MX2014002784A; CA2845925A1; CO6900121A2; EP2754206A1; WO2013036494A1; CL2014000527A1; BR112014005207A2; PE20141933A1; CA2845925C; CN103782451B; EP2754206B1

Abstract

conector elétrico, plugue de inserção para conector elétrico e conjunto elétrico. são revelados um conector elétrico (102), de um plugue de inserção para um conector elétrico e de um conjunto elétrico. o conector elétrico inclui um aloja-mento condutor (108) e um plugue de inserção condutor (110) posicionado dentro do alojamento condutor (108). o alojamento condutor (108) inclui uma configuração para receber um condutor (104) e fazer comunicação elétrica com o condutor por meio do plugue de inserção condutor (110).

Description

[001]A presente invenção refere-se a conectores elétricos e conjuntos de conectores elétricos, e, mais especificamente, a um conector com parafusos de cisalhamento com um plugue de inserção.

[002]As linhas de transmissão de serviços públicos podem incluir conectores elétricos e/ou conjuntos de conectores elétricos posicionados acima ou abaixo do solo. Por exemplo, conectores com parafusos de cisalhamento conhecidos servem como junções subterrâneas de cabos de cobre de entre 2/0 AWG a 75 kcml e para aplicações de até 35 kV. Os conectores com parafusos de cisalhamento incluem um alojamento para receber condutores e fazem uso de parafusos que são apertados para se estenderem dentro do alojamento para entrar fisicamente em contato com os condutores e se aparafusarem rumo aos condutores para fixá-los no alojamento.

[003]lnterrupções inoportunas na transmissão elétrica podem ocorrer quando os condutores separam-se ou desalojam-se do alojamento. Isso pode exigir tempo e sair caro para qualquer distribuidora de energia elétrica.

[004]Os conectores com parafusos de cisalhamento sofrem da desvantagem de que os sinais que se deslocam através de um parafuso são limitados pela quantidade de contato entre o condutor e o parafuso. A quantidade de contato é limitada pela extremidade roscada do parafuso e pela quantidade de deformabilidade do condutor. Por exemplo, a extremidade roscada do parafuso limita a quantidade de contato porque cria uma interface irregular com o condutor (o condutor pode ser substanci-almente cilíndrico e o parafuso pode ter uma extremidade roscada plana ou inconsistente). A quantidade de deformabilidade do condutor limita a quantidade de contato porque limita a capacidade de o parafuso penetrar no condutor, limitando assim a quantidade de contato. No caso de condutores com pouca deformabilidade, essas limitações aumentam o risco de os condutores se desconectarem do alojamento do conector elétrico. Além disso, quando os parafusos deformam diretamente o condu- tor, os filamentos no condutor podem se partir, diminuindo assim a capacidade de reter tensão, em especial quando os parafusos são repetidamente afrouxados e apertados.

[005]Um conector elétrico da técnica anterior (no qual o preâmbulo da reivindicação 1 é baseado) é divulgado na patente US2033/0124915 A1. O conector inclui um bloco com uma série de passagens de recepção de condutor. Um ou dois canais de parafusos de fixação roscados se estendem no bloco e se abrem em cada passagem. Os parafusos de fixação nesses canais necessitam de um adaptador em cada passagem para o encaixe com uma extremidade dianteira de um fio posicionado no canal. Diferentes tamanhos de adaptadores podem ser utilizados para segurar ex-tremidades de fios de diferentes diâmetros. Cada adaptador é posicionado na sua passagem associada sendo posicionado na extremidade principal do fio associado o qual é então alimentado na passagem associada.

[006]Um conector elétrico, uma inserção condutora e um conjunto de conector elétrico que não sofram de uma ou mais das desvantagens acima seriam desejados na técnica.

[007]De acordo com a invenção, é fornecido um conector elétrico compreendendo: um alojamento condutor; e uma inserção condutora posicionada dentro do alojamento condutor; um parafuso posicionado dentro do alojamento condutor; em que o alojamento condutor inclui uma configuração para receber um condutor e fazer comunicação elétrica com o condutor por meio da inserção; e em que o parafuso é posicionado dentro do alojamento de modo a impelir a inserção contra o condutor quando o parafuso é ajustado, caracterizado pelo fato do alojamento condutor incluir um adesivo aplicado entre o alojamento condutor e a inserção condutora para manter a inserção condutora no lugar durante o posicionamento do condutor.

[008]A invenção será descrita a diante à título de exemplo com referência aos desenhos anexos, dentre os quais:

[009]A FIG. 1 ilustra uma vista em perspectiva de um conjunto de conector elétrico exemplificativo instalado entre dois condutores de acordo com uma concretização da presente invenção.

[010]A FIG. 2 ilustra uma vista com cortes mostrando um conector elétrico exemplificativo de acordo com uma concretização da presente invenção.

[011]A FIG. 3 ilustra uma vista em perspectiva de outro conector elétrico exemplificativo de acordo com uma concretização da presente invenção.

[012]A FIG. 4 ilustra uma vista parcial em perspectiva de uma inserção exemplificativo para um conector elétrico de acordo com uma concretização da presente invenção.

[013]A FIG. 5 ilustra uma vista parcial em perspectiva de outra inserção exemplificative para um conector elétrico de acordo com uma concretização da presente invenção.

[014]A FIG. 6 ilustra uma vista parcial em perspectiva de ainda outra inserção exemplificative para um conector elétrico de acordo com uma concretização da presente invenção.

[015]A FIG. 7 ilustra uma vista parcial em perspectiva de uma inserção exemplificative para um conector elétrico de acordo com uma concretização da presente invenção.

[016]A FIG. 8 ilustra uma vista parcial em perspectiva de uma inserção exemplificative para um conector elétrico de acordo com uma concretização da presente invenção.

[017]A FIG. 9 ilustra uma vista em perspectiva de uma inserção exemplificative para um conector elétrico de acordo com a invenção.

[018]A FIG. 10 ilustra uma vista em perspectiva de uma inserção exemplificative para um conector elétrico de acordo com uma concretização da presente invenção.

[019]Sempre que possível, para indicar partes iguais ou semelhantes, utilizaram- se os mesmos números de referência ao longo dos desenhos.

[020]São revelados um conjunto de conector elétrico, um conector elétrico e uma inserção condutora. As concretizações da presente invenção possibilitam a maior retenção dos conectores elétricos em comparação a conectores elétricos semelhantes isentos da inserção condutora, proporcionam maior condutividade entre os condutores em comparação a conectores elétricos semelhantes isentos da inserção condutora, oferecem versatilidade com condutores de dimensões variadas, distribuem força sobre um condutor, diminuindo ou eliminando assim o rompimento de filamentos do condutor e combinações desses.

[021]A FIG. 1 ilustra um conjunto de conector elétrico 100 que inclui um conector elétrico 102, um primeiro condutor 104 e um segundo condutor 106. O conjunto de conector elétrico 100 serve para qualquer aplicação adequada. Por exemplo, em certa concretização, o conjunto de conector elétrico 100 é um conector de uma distribuidora de energia elétrica para ser posicionado em suspensão. Em outra concretização, o conjunto de conector elétrico 100 é um conector de uma distribuidora de energia elétrica para ser posicionado no subsolo.

[022]O conector elétrico 102 conecta eletricamente o primeiro condutor 104 ao segundo condutor 106. O primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106 são condutores de eletricidade, tais como cabos trançados, capazes de transmitir energia elétrica e/ou sinais. Em certa concretização, o primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106 são feitos do mesmo material, por exemplo, cobre ou alumínio. Em outra concretização, o primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106 são feitos de materiais diferentes, por exemplo, o primeiro condutor 104 é feito de cobre e o segundo condutor 106 é feito de alumínio. Em certa concretização, o primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106 são do mesmo tamanho e/ou formato. Em outra concretização, o primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106 têm tamanhos e/ou formatos diferentes, por exemplo, o primeiro condutor 104 tem uma espessura maior ou menor que a do segundo condutor 106.

[023]Com referência à FIG. 2, o conector elétrico 102 inclui um alojamento condutor 108 e uma inserção condutora 110 posicionada dentro do alojamento condutor 108 para receber e reter o primeiro condutor 104 (vide a FIG. 1) e/ou o segundo condutor 106 (vide a FIG. 1). O alojamento condutor 108 faz comunicação elétrica com o primeiro condutor 104 e com o segundo condutor 106 pela inserção condutora 110.

[024]O alojamento condutor 108 é feito de qualquer material adequado. Em certa concretização, por exemplo, tal como em uma aplicação aérea, o alojamento condutor 108 é feito de alumínio. Em outra concretização, por exemplo, tal como em uma aplicação subterrânea, o alojamento condutor 108 é feito de cobre.

[025]O alojamento condutor 108 é de qualquer geometria. Conforme ilustra a FIG. 1, em certa concretização, o alojamento condutor 108 é na forma de um tronco de cone. Em outra concretização, conforme ilustra a FIG. 3, o alojamento condutor 108 é uma peça substancialmente plana 302 do conector elétrico 102 com inserções condutoras 110 tendo uma geometria correspondente. Em ainda outra concretização, o alojamento condutor 108 é cilíndrico, retangular, cúbico, sextavado ou de qualquer outra geometria adequada, com a inserção condutora 110 tendo uma geometria correspondente.

[026]Com referência mais uma vez à FIG. 1, o alojamento condutor 108 inclui um adesivo para fixar a inserção condutora 110 em uma posição predeterminada. O alojamento condutor 108 inclui um adesivo (não ilustrado) aplicado entre o alojamento condutor 108 e a inserção condutora 110 para manter a inserção condutora 110 no lugar durante o posicionamento do primeiro condutor 104 (vide a FIG. 1) e/ou do segundo condutor 106 (vide a FIG. 1). Em certa concretização, o adesivo é um adesivo temporário que só se faz presente durante a montagem e não afeta a condutividade elétrica durante a operação do conjunto de conector elétrico 100. Em certa concretização, o alojamento condutor 108 inclui elementos de alinhamento ou fixação ade-quados (não ilustrados) para alinhar e fixar a inserção condutora 110 dentro do alojamento condutor 108. Elementos de alinhamento ou fixação adequados incluem, entre outros, roscas, encaixes, grampos, protuberâncias, chaveamentos, recessos, prendedores, outros elementos de alinhamento adequados ou combinações desses.

[027]Em certa concretização, o alojamento condutor 108 inclui um ou mais parafusos 112 posicionados dentro dele. Os um ou mais parafusos 112 estendem-se de fora do alojamento condutor 108 e através deste para entrar em contato com a inserção condutora 110 (vide a FIG. 2). Os parafusos 112 são posicionados de modo que, quando apertados por rotação, impilam a inserção condutora 110 contra o primeiro condutor 104 e/ou o segundo condutor 106. Ao impelir os parafusos 112 rumo a inserção condutora 110, este engata-se ao primeiro condutor 104 ou ao segundo condutor 106 e a conexão elétrica entre o primeiro condutor 104 ou o segundo condutor 106 e o alojamento condutor 108 é formada ou aumentada, formando ou aumentando assim a conexão elétrica entre o primeiro condutor 104 e o segundo con-dutor 106.

[028]Conforme ilustra a FIG. 1, em certa concretização, são incluídos quatro parafusos 112. Um primeiro parafuso 112a e um segundo parafuso 112b situam-se em uma primeira parte 103 proximal ao primeiro condutor 104 do alojamento condutor 108. Um terceiro parafuso 112c e um quarto parafuso 112d situam-se em uma segunda parte 105 do alojamento condutor 108 proximal ao segundo condutor 106. O primeiro parafuso 112a e o segundo parafuso 112b correspondem a uma primeira inserção condutora 110a (por exemplo, vide a FIG. 2) posicionado dentro do aloja-mento condutor 108 proximalmente ao primeiro condutor 104. À semelhança, o terceiro parafuso 112c e o quarto parafuso 112d na parte do alojamento condutor 108 proximal ao segundo condutor 106 correspondem a uma segunda inserção condutora 110b (por exemplo, vide a FIG. 2) posicionado dentro do alojamento condutor 108 proximalmente ao segundo condutor 106. Como se perceberá, menos que quatro parafusos 112 ou mais que quatro parafusos 112 podem ser usados. Outrossim, a disposição dos parafusos 112 pode ser em qualquer orientação adequada.

[029]O alojamento condutor 108 retém o primeiro condutor 104 e/ou o segundo condutor 106 dentro do alojamento condutor 108 e/ou das inserções condutoras 110. Em certa concretização, o alojamento condutor 108 é construído e concebido para que o primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106 sejam posicionados em contato um com o outro (não ilustrado) ou próximos um ao outro dentro do alojamento condutor 108. Com referência à FIG. 2, em outra concretização, o alojamento condutor 108 inclui uma parede interna 202 que separa uma primeira região condutora 204 com o primeiro condutor 104 de uma segunda região condutora 206 com o segundo condutor 106. Cada uma das regiões condutoras primeira 204 e segunda 206 do alojamento 108 inclui uma parte terminal 212 e uma parte interna 214. As respecti-vas partes terminais 212 são configuradas para receber o primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106, e, durante a instalação, as extremidades do primeiro condutor 104 e do segundo condutor 106 são posicionadas dentro das respectivas partes internas 214 de modo que se apoiem e façam contato com a parede interna 202.

[030]A inserção condutora 110 é configurada para reter com firmeza o primeiro condutor 104 (vide a FIG. 1) dentro da primeira região condutora 204 e/ou o segundo condutor 106 (vide a FIG. 1) dentro da segunda região condutora 206. A retenção do primeiro condutor 104 e/ou do segundo condutor 106 é obtida por quaisquer mecanismos ou elementos adequados na inserção condutora 110 construídos e concebidos para fazer contato com o primeiro condutor 104 e/ou com o segundo condutor 106. Conforme ilustra a FIG. 2, em certa concretização, a inserção condutora 110 inclui elementos de engate 208, tais como picos ou cimos, para se engatar com firmeza ao primeiro condutor 104 e/ou ao segundo condutor 106. Os elementos de engate 208 são localizados em uma superfície de engate 203 da inserção condutora 110. Durante a instalação, o primeiro condutor 104 e o segundo condutor 106 são inseridos na inserção condutora 110 em adjacência à superfície de engate 203. Em certa concretização, os elementos de engate 208 engatam-se de maneira deformá- vel ao primeiro condutor 104 e/ou ao segundo condutor 106 ao apertar a inserção condutora 110 rumo ao primeiro condutor 104 (vide a FIG. 1) e/ou ao segundo condutor 106 (vide a FIG. 1). Em outras concretizações, o primeiro condutor 104 e/ou o segundo condutor 106 são retidos por uma superfície rugosa (não ilustrada) na in-serção condutora 110, por ranhuras axiais (não ilustradas) na inserção condutora 110, por roscas (não ilustradas) na inserção condutora 110, por protuberâncias independentes (não ilustradas) na inserção condutora 110 ou combinações dessas.

[031]Os elementos de engate 208 são distribuídos na inserção condutora 110 de qualquer maneira adequada. Por exemplo, com referência à FIG. 2, em certa concretização, os elementos de engate 208 são distribuídos em uma concepção periódica consistente, em que cada um dos elementos de engate 208 se estende em uma orientação substancialmente vertical, isto é, a orientação essencialmente perpendicular ao eixo longitudinal da inserção condutora 110.

[032]Com referência à FIG. 4, em outra concretização, os elementos de engate 208 são distribuídos em uma concepção periódica consistente e cada um dos elementos de engate 208 estende-se a um ângulo 402, em relação ao eixo longitudinal da inserção condutora 110, que não é vertical, por exemplo, rumo à extremidade terminal 212 (vide a FIG. 2) de um alojamento condutor 108 correspondente ou à parte interna 214 (vide a FIG. 2) do alojamento condutor 108 correspondente.

[033]Com referência à FIG. 5, em certa concretização, os elementos de engate 208 são separados por regiões substancialmente planas 302 entre cada um dos elementos de engate 208 na superfície de engate 203.

[034]Com referência à FIG. 6, em ainda outra concretização, os elementos de engate 208 são distribuídos em uma concepção não periódica e/ou incluem elementos de engate 208 de diferentes alturas, formatos, orientações ou combinações desses.

[035]A inserção condutora 110 inclui quaisquer outros elementos capazes de se engatar ao alojamento condutor 108 e/ou reter o primeiro condutor 104 e/ou o segundo condutor 106. Por exemplo, com referência à FIG. 6, em certa concretização, a inserção condutora 110 inclui uma espessura crescente, a qual é composta por uma primeira espessura máxima 602 em uma primeira região 604 menor que uma segunda espessura máxima 606 em uma segunda região 608, ou a qual, de outra maneira, é substancialmente afunilada, parcialmente afunilada ou inclinada (independentemente da inclinação formada pelos elementos de engate 208). A primeira região 604 corresponde à parte terminal 212 (vide a FIG. 2) do alojamento condutor 108 ou à parte interna 214 (vide a FIG. 2) do alojamento condutor 108, ao passo que a segunda região 608 corresponde à respectiva contraparte da parte terminal 212 (vide a FIG. 2) do alojamento condutor 108 ou da parte interna 214 (vide a FIG. 2) do alojamento condutor 108. Em contrapartida, conforme ilustra a FIG. 2, em certa concretização, a inserção condutora 110 inclui uma espessura substancialmente consistente por toda a sua extensão.

[036]Com referência à FIG. 7, em certa concretização, uma superfície de apoio externa 703 da inserção condutora 110 é construída e concebida para se adaptar ao formato do alojamento condutor 108 e fazer contato com ele. Em certa concretização, a inserção condutora 110 é construída e concebida para ser posicionada em uma única orientação predeterminada dentro do alojamento condutor 108 (vide a FIG. 2). Em certa concretização, a inserção 110 inclui elementos de alinhamento para assumir uma orientação predeterminada dentro do alojamento condutor 108. Por exemplo, em uma concretização, a inserção condutora 110 inclui roscas, encaixes, grampos, protuberâncias, chaveamentos, recessos, prendedores ou quaisquer elementos de alinhamento adequados correspondentes ao alojamento condutor 108 ou combinações desses.

[037]Em aditamento, ou como alternativa, em certa concretização, a inserção condutora 110 inclui um recesso de parafuso 702 capaz de prover alinhamento e distribuir força a partir de um dos parafusos 112 (vide a FIG. 2) ao longo de toda a inserção condutora 110. Depois de apertar o parafuso 112 rumo à primeira região condutora 204 (vide a FIG. 2) e/ou à segunda região condutora 206, o parafuso 112 engata-se ao recesso de parafuso 702. A geometria do recesso de parafuso 702 corresponde à geometria do parafuso 112. Em certa concretização, o recesso de parafuso 702 inclui uma base 704, configurada para receber e engatar-se à base do parafuso 112. Em certa concretização, o recesso de parafuso 702 inclui roscas (não ilustradas). Conforme ilustra a FIG. 8, em certa concretização, o recesso de parafuso 702 é um recesso cilíndrico de diâmetro um pouco mais largo que os parafusos 112. Nesta concretização, ao apertar o parafuso 112, ele engata-se e exerce força à base 704 do recesso de parafuso 702.

[038]Com referência à FIG. 8, em certa concretização, a inserção condutora 110 inclui dois recessos de parafuso 702 e uma geometria substancialmente curvada.

[039]Com referência à FIG. 9, em certa concretização, a inserção condutora 110 inclui uma geometria substancialmente cilíndrica com uma ou mais regiões de engate 809, que incluem os elementos de engate 208, e uma região sem ser de engate 804 isenta dos elementos de engate 208.

[040]Com referência à FIG. 10, em certa concretização, a inserção condutora 110 inclui elementos de engate 208 que se estendem ao longo de toda a superfície de engate 203 para receber o primeiro condutor 104 e/ou o segundo condutor 106 (vide a FIG. 1).

Claims

1. Conector elétrico (102) compreendendo: um alojamento condutor (108); e uma inserção condutora (110) posicionada dentro do alojamento condutor (108); um parafuso (112) posicionado dentro do alojamento condutor (108); em que o alojamento condutor (108) inclui uma configuração para receber um condutor (104) e está em comunicação elétrica com o condutor (104) por meio da inserção; e em que o parafuso (112) é posicionado dentro do alojamento (108) e posicionado para impelir a inserção condutora (110) contra o condutor (104) quando o parafuso (112) é apertado, CARACTERIZADO pelo fato de que o alojamento condutor (108) inclui um adesivo aplicado entre o alojamento condutor (108) e a inserção condutora (110) para manter a inserção condutora (110) no lugar durante o posicionamento do condutor (104).

2. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a inserção condutora (110) inclui elementos de engate capazes de se engatar ao condutor (104) de maneira deformável.

3. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a inserção condutora(110) inclui um recesso de parafuso (702) capaz de distribuir força a partir do parafuso (112) ao longo de toda inserção condutora (110).

4. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a inserção condutora (110) inclui uma espessura inclinada de uma primeira região (204) a uma segunda região (206), a espessura inclinada sendo independente de uma espessura dos elementos de engate (208).

5. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira região (204) corresponde a uma porção interna (214) do alojamento condutor (108).

6. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 4, 5 CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira região (204) corresponde a uma porção terminal (212) do alojamento condutor (108).

7. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda região (206) corresponde a uma porção interna (214) do alojamento condutor (108).

8. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda região (206) corresponde a uma porção terminal (212) do alojamento condutor (108).

9. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o alojamento condutor (108) inclui cobre.

10. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o alojamento condutor (108) inclui alumínio.

11. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a inserção condutora (110) inclui cobre.

12. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a inserção condutora (110) inclui alumínio.

13. Conector elétrico (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o alojamento condutor (108) inclui elementos para o engate roscado entre o alojamento condutor e a inserção condutora