BR112014031107B1

BR112014031107B1 - Comutador de média ou alta tensão

Info

Publication number: BR112014031107B1
Application number: BR112014031107-2A
Authority: BR
Inventors: Joseph P. Gerovac; Robert A. Traska
Original assignee: Hubbell Incorporated
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2021-06-01
Also published as: MX2014015070A; IN2014KN02943A; US20160126037A1; BR112014031107A2; US9691574B2; EP2859567A2; CA2876154A1; MX347800B; CA2876154C; US20180019083A1; EP2859567A4; CN104428860A; CN104428860B; US10115547B2; AU2012382466B2; WO2013187886A3; AU2012382466A1; WO2013187886A2; EP2859567B1

Abstract

bucha de comutação de média ou alta tensão. trata-se de um comutador de média ou alta tensão que é fornecido. o comutador de média ou alta tensão inclui um conjunto de garrafa e uma bucha. o conjunto de garrafa inclui uma garrafa formada por um primeiro material e que define uma câmara. o conjunto de garrafa inclui ainda uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara. a bucha é formada por um segundo material e define uma cavidade configurada para receber o conjunto de garrafa. o conjunto de garrafa e a bucha tem um encaixe de interferência.

Description

Antecedentes

[001] Esta invenção refere-se, em geral, ao campo dos comutadores de média ou de alta tensão. Mais particularmente, o presente relatório descritivo refere-se às buchas para os comutadores de média ou de alta tensão.

[002] Os comutadores (por exemplo, comutadores de capacitor, comutadores de tensão com base em comutador a vácuo, etc.) podem ser usados para ligar e desligar equipamentos elétricos a partir de linhas de média ou alta tensão. Os comutadores tipicamente incluem um comutador a vácuo no interior de uma bucha, e os requisitos operacionais e ambientais de comutadores de média ou alta tensão, normalmente exigem o uso de materiais caros, tais como epóxi cicloalifática. Um comutador é tipicamente instalado em uma bucha em uma de duas maneiras: (1) encapsulando o comutador em um material flexível, tal como poliuretano ou silicone e, em seguida, encapsulando o material flexível em um epóxi cicloalifática; ou (2) instalando de forma mecânica o comutador em uma bucha de epóxi cicloalifática e com o uso de poliuretano para ligar o comutador à bucha. Esses métodos exigem materiais caros e o tornam proibitivamente difícil de recuperar ou reparar um comutador de uma bucha danificada.

[003] Por isso, há uma necessidade de comutador de média ou alta tensão melhorado. Há também uma necessidade de uma bucha de comutador que utiliza materiais de baixo custo. Existe ainda a necessidade de um comutador que permite a reparação e a substituição do comutador na bucha. Ainda além, há uma necessidade de um comutador de alta ou média tensão que utiliza um material de bucha de baixo custo e que satisfaça os requisitos ambientais de aplicações de comutação. Há também uma necessidade de um método de fabricação de um comutador de alta ou média tensão que utiliza um material de bucha de baixo custo.

Sumário

[004] Uma modalidade refere-se a um comutador de média ou alta tensão que inclui um conjunto de garrafa e uma bucha. O conjunto de garrafa inclui uma garrafa formada por um primeiro material e que define uma câmara. O conjunto de garrafa inclui ainda uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara. A bucha é formada por um segundo material e define uma cavidade configurada para receber o conjunto de garrafa. O conjunto de garrafa e a bucha tem um encaixe de interferência.

[005] Uma outra modalidade refere-se a um comutador de média ou alta tensão. O comutador de média ou alta tensão inclui um primeiro terminal, um conjunto de garrafa, uma bucha e um membro compressão. O conjunto de garrafa inclui uma garrafa que define uma câmara e inclui uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara. A pluralidade de contatos inclui um primeiro contato acoplado de maneira elétrica ao primeiro terminal. A bucha define uma cavidade configurada para receber o conjunto de garrafa, e inclui uma protuberância que tem o primeiro terminal que se estende pelo menos parcialmente através da mesma. O membro de compressão comprime a protuberância contra o terminal para formar uma vedação.

[006] Uma outra modalidade refere-se a um comutador de média ou alta tensão que inclui um conjunto de garrafa e uma bucha unitária. O conjunto de garrafa inclui uma garrafa que define uma câmara e inclui uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara. A bucha unitária define uma cavidade configurada para receber o conjunto de garrafa. A bucha inclui uma porção de cabeça que define a primeira cavidade e inclui uma porção de reservatório que define uma segunda cavidade que recebe um mecanismo de operação interligado com pelo menos uma de entre a pluralidade de contatos e configurado para acoplar e desacoplar de forma sele- tiva a pelo menos uma da pluralidade de contatos com outra da pluralidade de contatos.

[007] Uma outra modalidade refere-se a um método de fabricação de um comutador. O método inclui o fornecimento de um conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara. O método inclui ainda a pressionar o conjunto de garrafa em uma bucha, o conjunto de garrafa e a bucha que tem um encaixe de interferência entre os mesmos.

[008] Uma outra modalidade refere-se a um método de fabricação de um comutador. O método inclui o fornecimento de um conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, em que a pluralidade de contatos está disposta dentro da câmara. O método inclui ainda a moldagem de um primeiro material (por exemplo, poliuretano) para o conjunto de garrafa, a aplicação de lubrificação dielétri- ca ao primeiro material, e pressionar o conjunto de garrafa em uma bucha formada por um segundo material, o conjunto de garrafa e a bucha têm um encaixe de interferência entre os mesmos.

[009] Uma outra modalidade refere-se a um método de fabricação de um comutador. O método inclui o fornecimento de um conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara. O método inclui ainda fornecer uma manga, aplicar lubrificação dielétrica à garrafa, e pressionar a garrafa no interior da manga, a garrafa e a manga têm um encaixe de interferência entre as mesmas.

[010] Uma outra modalidade refere-se a um método de montagem de um comutador. O método inclui fornecer uma bucha que tem uma protuberância dispos- ta sobre ela, a bucha que define uma cavidade que tem um conjunto de garrafa disposto nela, o conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara e que compreende um primeiro contato acoplado de maneira elétrica a um primeiro terminal, o primeiro terminal que se estende pelo menos parcialmente através da protuberância. O método inclui ainda posicionar um membro de compressão ao redor da protuberância, e comprimir o membro de compressão de tal modo que a protuberância forma uma vedação contra o terminal.

[011] O precedente é um sumário e, portanto, pela necessidade contém simplificações, generalizações e omissões de detalhes. Por conseguinte, os versados na técnica observarão que a síntese é apenas ilustrativa e não tem a intenção de ser de qualquer forma limitante. Outros aspectos, características e vantagens da invenção, dos dispositivos e/ou processos aqui descritos, definidos unicamente pelas reivindicações, se tornarão evidentes na descrição detalhada apresentada aqui e consideradas em conjunto com os desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

[012] A figura 1 é uma vista direita em elevação do desenho esquemático de um comutador de tensão média ou alta, mostrado de acordo com uma modalidade de exemplo;

[013] a figura 2 é uma vista esquerda em elevação em corte transversal do desenho esquemático do comutador de média ou alta tensão da figura 1, mostrado de acordo com uma modalidade de exemplo;

[0014] a figura 3 é uma vista em corte transversal do desenho esquemático ampliado de uma porção do comutador de tensão média ou alta da figura 1, mostrado em um estado não comprimido, de acordo com uma modalidade de exemplo;

[015] a figura 4 é uma vista em corte transversal do desenho esquemático ampliado de uma porção do comutador de tensão média ou alta da figura 1, mostrado em um estado comprimido, de acordo com uma modalidade de exemplo;

[016] a figura 5 é uma vista em corte transversal do desenho esquemático ampliado de uma porção do comutador de tensão média ou alta, mostrado de acordo com uma outra modalidade;

[017] a figura 6 é uma vista em corte transversal do desenho esquemático ampliado de uma porção do comutador de tensão média ou alta, mostrado de acordo com uma outra modalidade;

[018] a figura 7 é uma vista em corte transversal do desenho esquemático ampliado de uma porção do comutador de tensão média ou alta, mostrado de acordo com ainda outra modalidade;

[019] a figura 8 é um fluxograma de um processo para a fabricação de um comutador, de acordo com uma modalidade de exemplo;

[020] a figura 9 é um fluxograma de um processo para a fabricação de um comutador, de acordo com outra modalidade;

[021] a figura 10 é um fluxograma de um processo para a fabricação de um comutador, de acordo com outra modalidade;

[022] a figura 11 é um fluxograma de um processo para a montagem de um comutador, de acordo com ainda outra modalidade de exemplo.

Descrição Detalhada

[023] Em geral, com referência às figuras, um comutador de média ou alta tensão e os seus componentes são exibidos de acordo com uma modalidade de exemplo. Os comutadores de média tensão podem ser utilizados em ambientes de distribuição de energia de utilidade, por exemplo, em um comutador montado em polo ou comutador montado em almofada, para operar em circuitos de cerca 1.000 volts a 38.000 volts e 200 ampères a 400 ampères. Os comutadores de alta tensão podem ser usados em níveis de tensão superiores a cerca de 38.000 Volts. O comu- tador (por exemplo, comutadores, etc.) incluem, em geral, uma bucha isolante de maneira elétrica e um condutor que atravessa. O condutor inclui uma pluralidade de contatos separáveis de forma seletiva que permitem que o circuito, do qual o condutor faz parte, seja aberto ou fechado. O comutador pode incluir um mecanismo de operação configurado para fechar (ou seja, juntar) e abrir (ou seja, separar) de maneira seletiva o par de contatos.

[024] De acordo com uma modalidade de exemplo, o comutador é um comutador de condensador de média tensão com base em comutador de vácuo. Em tal modalidade, os contatos estão dispostos dentro de uma garrafa evacuada e o vácuo inibe a formação de arco quando os contatos são levados dentro e para fora de contato um com o outro. Em tais modalidades, a garrafa é um comutador de vácuo. De acordo com outras modalidades, a garrafa pode ser preenchida com óleo, um gás arco inibição (por exemplo, hexafluoreto de enxofre (SF6)), ou conter um meio de inibição de arco ou mecanismo.

[025] Antes de discutir mais detalhes sobre o comutador e/ou os seus componentes, deve-se observar que as referências a "anterior", "posterior", "topo", "fundo", "interior", "exterior", "direita" e "esquerda" nesse relatório descritivo são apenas utilizadas para identificar os vários membros como eles são orientados nas figuras. Esses termos não se destinam a limitar o membro que descrevem, uma vez que vários membros podem ser orientados de forma diferente em várias aplicações.

[026] Além disso, deve-se observar que, para os fins dessa apresentação, o termo "acoplado" significa a união de dois membros direta ou indiretamente um ao outro. Tal adesão pode ser estacionária ou móvel em sua natureza e/ou tal união pode permitir o fluxo de fluidos, eletricidade, sinais elétricos, ou outros tipos de sinais de comunicação ou entre os dois membros. Tal união pode ser alcançada com os dois membros ou os dois membros e quaisquer membros intermédios adicionais sendo integralmente formados como um corpo único unitário com um outro ou com os dois membros ou os dois membros e os membros intermédios suplementares, ligados um ao outro. Tal adesão pode ser de natureza permanente ou, alternativamente, pode ser removível ou retirável em sua natureza.

[027] Com referência às figuras 1 e 2, um comutador de média ou alta tensão 2 é mostrado de acordo com uma modalidade de exemplo. O comutador 2 inclui um compartimento 10 (por exemplo, bucha, corpo, etc.) que tem uma cabeça 12 (por exemplo, uma porção de cabeça) e um reservatório 14 (por exemplo, a porção de reservatório). A cabeça 12 inclui uma primeira extremidade, mostrada como a extremidade de topo 16, e uma segunda extremidade distal, mostrada como extremidade de fundo 18. Uma parede lateral 20 que se estende entre isso e define pelo menos parcialmente uma primeira cavidade 22.

[028] A cabeça 12 suporta uma pluralidade de terminais 24, mostrado como um primeiro 24a terminal e um segundo terminal de 24b. O primeiro terminal 24a é acoplado a um primeiro contato elétrico 26a e pode ser acoplado a um primeiro lado (por exemplo, solo, carga, equipamento elétrico positivo, negativo, etc.) de um circuito elétrico. O segundo terminal 24b está ligado a um segundo contato elétrico 26b e pode ser acoplado a um segundo lado (por exemplo, solo, carga, equipamento elétrico negativo e positivo, etc.) de um circuito elétrico. O primeiro e o segundo contatos elétricos 26a, 26b podem ser acoplados e desacoplados para fechar e abrir de maneira seletiva o circuito elétrico, respectivamente. A orientação específica e o número de contatos 26a, 26b não são mostrados de uma forma limitante.

[029] Um conjunto de garrafa 28 é suportado na cabeça 12 e inclui uma garrafa 30 (por exemplo, ampola, corpo, etc.) e os primeiros e segundos contatos 26a, 26b. A garrafa 30 define uma câmara 32 em que os primeiros e segundos contatos 26a, 26b se estendem. De acordo com a modalidade de exemplo mostrada, o gás (por exemplo, ar) foi evacuado ou removido da câmara 32 de modo a formar substancialmente um vácuo. Assim, a criação e a propagação de um arco elétrico à me- dida que o primeiro e o segundo contatos 26a, 26b ficam em e fora de contato um com o outro são inibidas. A garrafa 30 pode ser formada a partir de qualquer material adequado, por exemplo, porcelana ou cerâmica, e pode ser realizada em uma variedade de formas, que inclui vários tipos de mecanismos de contato. A garrafa 30 não é mostrada de uma forma limitante.

[030] A cabeça 12 pode ser formada por qualquer material dielétrico adequado, por exemplo, epóxi cicloalifático, porcelana, polímeros, cerâmica, etc. De acordo com a modalidade de exemplo mostrada, a cabeça 12 é formada por polieti- leno de alta densidade (HDPE). HDPE é aproximadamente vinte por cento mais leve que o epóxi cicloalifático, reduzindo assim significativamente o peso do comutador, o que é uma preocupação, por exemplo, em aplicações de montagem de polo. O posicionamento da garrafa 30 em um material dielétrico permite o uso do conjunto de garrafa 28 em tensões elevadas, bem como a utilização ao ar livre. A cabeça 12 constitui pelo menos uma parte de uma bucha, isolamento da garrafa 30 e condutores elétricos entre o primeiro e o segundo terminais 24a, 24b. A cabeça 12 protege ainda mais a garrafa 30 e os condutores elétricos do ambiente externo (por exemplo, precipitação, vento, detritos, etc.).

[031] O conjunto de garrafa 28 pode incluir ainda uma manga 34 com a garrafa 30 disposta no seu interior. A manga 34 pode ser moldada (por exemplo, coberta por extrusão, injeção moldada, vertida, etc.) sobre a garrafa 30. De acordo com uma modalidade de exemplo, a manga 34 é formada por poliuretano, que pode ligar- se à garrafa 30.

[032] O conjunto de garrafa 28 está disposto no interior da primeira cavidade 22 da cabeça 12. De acordo com a modalidade de exemplo mostrado, o conjunto de garrafa 28 é um encaixe de interferência (por exemplo, encaixe de pressão, encaixe por força, etc.) com a cabeça 12. Para facilitar o encaixe de interferência, uma superfície interior 36 da cabeça 12 pode ser afunilada entre a extremidade de fundo 18 e a extremidade de topo 16, a partir de um diâmetro maior do que o diâmetro do conjunto de garrafa 28 para um diâmetro igual ou inferior ao diâmetro do conjunto de garrafa 28. Em uma modalidade que tem uma manga 34, a manga 34 pode ser comprimida entre a cabeça 12 e a garrafa 30. A compressão da manga 34 entre a cabeça 12 e a garrafa 30 permite um melhor ajuste e permite que a manga 34 absorva a expansão e contração térmica da garrafa 30, mantendo o contato com ambas a cabeça 12 e a garrafa 30. Uma lubrificação dielétrica 38 (por exemplo, lubrificação de silicone) pode ser usada entre a superfície interior 36 da cabeça 12 e o conjunto de garrafa 28. A lubrificação dielétrica pode ser aplicada como uma camada, revestimento, etc., à superfície exterior da manga 34. A lubrificação dielétrica 38 preenche os espaços entre o conjunto de garrafa e a cabeça 12, mantendo assim a integridade elétrica das polaridades opostas do comutador 2.

[033] Fornecer um encaixe de interferência entre a cabeça 12 e o conjunto de garrafa 28 proporciona um acoplamento de baixo custo que tem integridade elétrica. Além disso, o HDPE é extremamente resistente quimicamente e é, portanto, muito difícil de se ligar quimicamente, a menos que a superfície seja preparada, por exemplo, com o uso de uma pistola de íons ou de elétrons. Fornecer um encaixe de interferência cria uma junta mecânica que não se baseia em ligações químicas e é, portanto, particularmente útil na modalidade que utiliza uma cabeça 12 formada por HDPE.

[034] De acordo com a modalidade de exemplo mostrado, o conjunto mecânico entre a manga 34 e a cabeça 12 é reversível com força suficiente. Em uma modalidade, o conjunto da garrafa 28 pode ser dissociado (por exemplo, puxado a partir de, empurrado a partir de, etc.) a partir da cabeça 12, a fim de reparar ou substituir o componente, reduzindo assim os custos de produção e facilitando a manutenção do comutador durante a produção no campo.

[035] Com referência à figura 5, uma vista ampliada de uma porção do co- mutador 2 é mostrada, de acordo com outra modalidade. A manga 34 pode ser for-mada separadamente a partir da garrafa 30. Por exemplo, a manga 34 pode ser moldada por injeção. A garrafa de 30 pode então ser pressionada para dentro da manga 34. De acordo com uma modalidade, há um encaixe de interferência entre a manga 34 e a garrafa 30. Uma lubrificação dielétrica 35 (por exemplo, lubrificação de silicone) pode ser utilizada entre uma superfície exterior da garrafa 30 e uma superfície interior da manga 34. A lubrificação dielétrica 35 preenche os espaços entre a garrafa 30 e a manga 34, mantendo assim a integridade elétrica das polaridades opostas do comutador 2.

[036] Com referência à figura 6, uma vista ampliada de uma porção do comutador 2 é mostrada, de acordo com outra modalidade. Um conjunto de garrafa 128 é mostrado disposto no interior da primeira cavidade 22 do compartimento 10. De acordo com a modalidade de exemplo mostrado, o conjunto de garrafa 128 é um ajuste com folga com o compartimento 10. A fim de facilitar o ajuste frouxo, um diâmetro da superfície interna 36 do compartimento 10 é maior do que um diâmetro do conjunto de garrafa 128. Por exemplo, um diâmetro de uma parede lateral 131 da manga 134 é menor do que o diâmetro da superfície interior 36, formando assim uma abertura 39 (por exemplo, câmara, cavidade, recipiente, etc.). Um meio substancialmente contínuo de lubrificação dielétrica 138 (por exemplo, uma camada de revestimento, piscina, barreira, etc.) está disposto entre a manga 134 e o compartimento 10. A lubrificação dielétrica 138 preenche o espaço 39 entre a manga 134 e o compartimento 10, mantendo assim a integridade elétrica das polaridades opostas do comutador 2. A lubrificação dielétrica 138 pode ser disposta na abertura 39 depois que o conjunto de garrafa 128 é posicionado no compartimento 10, por exemplo, com o uso de um processo de injeção; antes da montagem garrafa 128 ser posicionada no compartimento 10, por exemplo, verter a lubrificação dielétrica para dentro do compartimento 10 e permitir que a lubrificação dielétrica flua ao longo da pa- rede lateral 131, enquanto o conjunto de garrafa 128 desloca a lubrificação dielétrica do compartimento 10; ou alguma combinação dos mesmos. De acordo com uma modalidade, a abertura 39 pode ser retirada antes da lubrificação dielétrica ser injetada para dentro do vão.

[037] A manga 134 é mostrada incluindo um flange 137 (por exemplo, flange, protuberância, aba, etc.) que se estende para fora a partir de uma porção inferior (por exemplo, extremidade de fundo, etc.) da manga 134 ou parede lateral 131 da mesma, o flange 137 configurado para contatar a superfície interior 36 do compartimento 10 e vedar a lubrificação dielétrica 138 na abertura 39. De acordo com uma outra modalidade, um membro de vedação contínuo (por exemplo, um anel de vedação, etc.) pode ser disposto entre a manga 134 e o compartimento 10. De acordo com várias modalidades, um ou ambos da manga 134 e do compartimento 10 podem incluir uma ranhura configurada para receber ou assentar o membro de selagem.

[038] Com referência à figura 7, uma vista ampliada de uma porção do comutador 2 é mostrada, de acordo com ainda outra modalidade. Um conjunto de garrafa 228 é mostrado disposto no interior da primeira cavidade 22 do compartimento 10. De acordo com a modalidade mostrada, a manga 234 pode ser pelo menos parcialmente afastada da garrafa 30, definindo assim uma abertura 41 (por exemplo, câmara, cavidade, recipiente, etc.). Um meio substancialmente contínuo de lubrificação dielétrica 241 (por exemplo, uma camada de revestimento, piscina, barreira, etc.) está disposto entre a manga 234 e a garrafa 30. A lubrificação dielétrica 138 preenche a abertura 41 entre a manga 234 e a garrafa 30, mantendo assim a integridade elétrica das polaridades opostas do comutador 2. A lubrificação dielétrica 241 que pode ser posicionada na abertura 41 depois da manga 234 é posicionada ou formada ao redor da garrafa 30, por exemplo, com o uso de um processo de injeção; antes de a garrafa 30 ser posicionada na manga 234, por exemplo, verter a lu- brificação dielétrica no interior da manga e permitir que a lubrificação dielétrica flua ao longo da parede lateral 231 quando a garrafa 30 desloca a lubrificação na manga 234; ou alguma combinação dos mesmos. De acordo com uma modalidade, a abertura 41 pode ser esvaziada antes da lubrificação dielétrica ser injetada dentro do vão. A manga 234 é mostrada para definir uma abertura 39 semelhante à abertura 39 descrita com relação à figura 6. De acordo com outra modalidade, a porção exterior da parede lateral 231 pode ser formada para ter um encaixe de interferência entre a manga e o compartimento 10, como mostrado e descrito com relação à figura 2.

[039] A manga 134 é mostrada para incluir um flange 233 (por exemplo, flange, protuberância, lábio, etc.) que se estende para dentro a partir de uma porção inferior (por exemplo, extremidade de fundo, etc.) da manga 234 ou da parede lateral 231 do mesmo, o flange 233 configurado para contatar uma superfície exterior da garrafa 30 e vedar a lubrificação dielétrica 241 na abertura 41. De acordo com outra modalidade, um membro de vedação contínuo (por exemplo, um anel de vedação, etc.) pode ser disposto entre a manga 234 e a garrafa 30. De acordo com várias modalidades, um ou ambos da manga 234 e a garrafa 30 podem incluir uma ranhura configurada para receber ou assentar o membro de selagem.

[040] Com referência às figuras 1 e 2, a cabeça 12 é adicionalmente mostrada como incluindo um braço de suporte 40 do segundo terminal 24b que se estende de modo lateral partir da parede lateral 20. A parede lateral 20 é mostrada que se estende de modo vertical, e o braço 40 é mostrado que se estende de modo perpendicular a partir do mesmo; no entanto, observa-se que a parede lateral 20 e o braço 40 podem ser posicionados em outras orientações ou em outros ângulos em relação uns aos outros. Um cabo de 42 (por exemplo, cabo terminal) que se estende através do braço 40, pelo menos parcialmente interliga o segundo terminal 24b e o segundo contato 26b.

[041] O reservatório 14 inclui uma primeira extremidade, mostrada como a extremidade de topo 44, e uma segunda extremidade, mostrada como a extremidade de fundo 46, e a parede lateral 48 que se estende entre as mesmas. Como mostrado, a extremidade superior 44 é próximo da cabeça 12, e a extremidade de fundo 46 é distal da mesma. O reservatório 14 define uma segunda cavidade 50, configurada para receber um mecanismo de operação 52 (por exemplo, mecanismo de fecho, o mecanismo de abertura, etc.) e define uma abertura 54 para a passagem do mecanismo de operação 52 através da mesma, por exemplo, durante a montagem ou reparação do comutador 2.

[042] Como se vê, o mecanismo de operação 52 está interligado com o segundo 26b contato através de uma haste de operação 56. O mecanismo de operação 52 aciona a haste de operação 56 para desacoplar de maneira seletiva o segundo contato 26b do primeiro contato 26a. O mecanismo de operação 52 pode ser operado de maneira remota, por exemplo, com o uso de solenoides, ou operado manualmente, por exemplo, com o uso de uma alça 58.

[043] De acordo com uma modalidade, o reservatório 14 pode ser formado separadamente a partir da cabeça 12 e subsequentemente acoplado a ela. De acordo com uma outra modalidade, a cabeça 12 e o reservatório 14 são porções de uma bucha unitária ou compartimento 10. De acordo com várias modalidades, o compartimento unitário 10 pode ser formado por uma única peça moldada por injeção ou componente moldado por sopro de HDPE. A formação da cabeça 12 e do reservatório 14, como um compartimento unitário 10, reduz os custos de produção. Por exemplo, em aplicações altamente resistentes à corrosão, o custo do aço inoxidável utilizado para o reservatório pode aproximar-se de metade do custo do material do comutador. Além disso, a formação da cabeça 12 e do reservatório 14, como um compartimento unitário 10 elimina uma junta entre a cabeça 12 e o reservatório 14 que, de outra forma necessita de vedação contra vazamentos.

[044] De acordo com a modalidade ilustrada, a abertura 54 é definida pela extremidade do fundo 46 do reservatório 14. De acordo com uma outra modalidade, a abertura 54 passa através da parede lateral 48. A formação da abertura 54 na ex-tremidade de fundo 46 do reservatório 14 impede a precipitação ou a entrada de de-tritos na cavidade 50. Ou seja, a formação da abertura 54 na extremidade de fundo 46 do reservatório 14 faz com que a precipitação ou os detritos se movam para cima para entrar no compartimento 10.

[045] Uma tampa 60 pode fechar ou vedar a abertura 54. Por exemplo, a tampa 60 pode formar uma vedação hermética com o reservatório 14. A formação uma vedação hermética pode impedir que o ar úmido ou corrosivo (por exemplo, pulverização de sal) entre no comutador e reaja com os respectivos componentes. De acordo com a modalidade representada, a tampa é recebida na abertura 54, de encontro a uma superfície de encaixe 62, caracterizado pelo fato de que a superfície de encaixe 62 inclui uma superfície interior 64 do reservatório 14 e uma protuberância 66 formada no seu interior. De acordo com várias modalidades, a tampa 60 pode vedar contra uma ou ambas a superfície interior 64 e a protuberância 66. A tampa 60 pode ser acoplada ao reservatório 14 por meio de qualquer maneira adequada, por exemplo, por encaixe de pressão, encaixe à pressão, roscada, adesivo, ou, como mostrado, por fechos 68. De acordo com outras modalidades, a tampa 60 pode se acoplar a uma superfície de fundo ou externa do reservatório 14, ou pode incluir um membro de vedação (por exemplo, junta de vedação, anel em o, etc.).

[046] De acordo com outras modalidades, a extremidade de fundo 46 do compartimento 10 pode ser formada ao se acoplar a uma placa de base (não mostrada). Em tal modalidade, o comutador 2 não pode incluir uma tampa 60, ou a placa de base pode compreender uma tampa. De acordo com uma modalidade, mais de um comutador 2 (por exemplo, dois, três, etc.) pode ser acoplado à placa de base. Por exemplo, os compartimentos 10 de cada um dos três comutadores 2 pode ser acoplado a uma única placa de base, plana. Um ou mais espaçadores podem ser dispostos entre os compartimentos 10 e a placa de base.

[047] Com referência à modalidade de exemplo mostrado nas figuras 2-4, a cabeça 12 inclui um primeiro conjunto de compressão 70a, mostrado na proximidade da extremidade de topo 16 da cabeça 12, e uma segunda montagem de compressão 70b, mostrada na proximidade de uma extremidade distante do braço 40. O primeiro conjunto de compressão 70a inclui uma protuberância 72a que tem o primeiro terminal 24a que se estende através disso e um membro de compressão, mostrado como anel 74a.

[048] Referindo-nos agora às figuras 3 e 4, uma porção ampliada do comutador 2, que inclui o segundo conjunto de compressão 70b é mostrada em um estado não comprimido e de estado respectivamente comprimido, de acordo com uma modalidade de exemplo. A descrição e os componentes do segundo conjunto de compressão 70b aqui proporcionados são, em geral, aplicáveis ao primeiro conjunto de compressão 70a. O segundo terminal de 24b estende-se pelo menos parcialmente através de uma segunda protuberância 72b, e um membro de compressão, como o anel 74b, comprime a segunda protuberância 72b contra o segundo terminal 24b para formar uma vedação. De acordo com uma modalidade de exemplo, o anel 74b é comprimido, por exemplo, com o uso de uma ferramenta de compressão para comprimir o anel 74b e, por conseguinte, a protuberância 72b contra o terminal 24b.

[049] De acordo com a modalidade mostrada, o anel 74b tem uma parede lateral 76b e 78b um flange que se estende para dentro. O flange 78b pode contatar o terminal 24b quando a anel 74b é comprimido, mantendo assim o anel 74b com o mesmo potencial elétrico que o terminal 24b. Em outras modalidades, um condutor (por exemplo, um fio, um disco, uma junta, uma arruela, etc.) pode se estender entre o terminal 24b e o anel 74b para igualar o potencial elétrico.

[050] O terminal 24b pode incluir pelo menos uma ranhura 80 configurado para receber uma porção da protuberância 72b quando a protuberância 72b é com- primida contra o terminal 24b. Quando a protuberância 72b é comprimida na ranhura 80 do terminal 24b, o terminal 24b é mecanicamente acoplado à cabeça 12. Assim, ao comprimir a protuberância 72b contra o terminal 24b, mantém pelo menos parcialmente o conjunto de garrafa 28 no compartimento 10. Além disso, o acoplamento da protuberância 72b nas ranhuras 80 pode formar uma vedação substancialmente hermética ao ar entre a cabeça 12 e o terminal 24b. A formação de uma vedação hermética pode impedir que o ar úmido ou corrosivo (por exemplo, spray de sal) entre no comutador e reaja com os componentes.

[051] A junta 82b pode ser disposta entre o anel 74b, a protuberância 72b e o terminal 24b. Dependendo da seleção do material para a junta 82b, a junta de vedação pode substancialmente formar uma vedação a água e/ou ar entre o terminal 24b e a cabeça 12 e/ou pode acoplar de maneira elétrica o terminal 24b e o anel 74b.

[052] De acordo com várias modalidades, um membro de compressão pode ser formado como uma mola para fornecer a força de compressão à volta da protuberância 72b em vez ou em conjunto com o anel 74b. O membro de compressão pode incluir um parafuso e um padrão em anel de tal modo que a rotação do parafuso faz com que o anel de apertar, ou o membro de compressão pode ser substancialmente em forma de C e um parafuso tira as extremidades opostas do membro em conjunto.

[053] De acordo com outras modalidades, um ou mais fechos (por exemplo, rebites, parafusos, alfinetes, etc.) podem se estender através da protuberância 72b e terminal 24b para reter ou suportar o terminal 24b em relação ao compartimento 10. Desse modo, o fecho pode reter ou suportar o conjunto de garrafa 28 no interior da cabeça 12. De acordo com outras modalidades, o membro de fixação também pode se estender através de um membro de retenção. Brevemente, com referência à figura 3, de acordo com uma modalidade, o membro de retenção pode ter uma parede lateral e um flange que se estende para o interior semelhante ao da parede lateral 76b e a flange 78b da modalidade do anel 74b mostrado. O membro de retenção pode ou não ser comprimido. Em uma modalidade em que o membro de retenção não for comprimido, o flange que se estende para dentro do membro de retenção pode se estender mais para dentro do que é mostrado na figura 3 entrando em contato com o terminal 24b. Em uma modalidade em que o membro de retenção é comprimido, o membro de retenção pode ser um membro de compressão. De acordo com outras modalidades, um fio, junta, ou outro condutor pode ser utilizado para igualar o potencial entre os terminais 24b e o membro de retenção. O membro de retenção pode ser frouxo ou encaixado por pressão na protuberância 72b.

[054] Com referência às figuras 8 a 10, os métodos de fabricação e montagem de um comutador 2 são mostrados e descritos, de acordo com modalidades exemplares.

[055] Com referência à figura 8, um fluxograma de um processo 100 para a fabricação de um comutador é mostrado de acordo com uma modalidade de exemplo. O processo 100 é mostrado para incluir as etapas de fornecer um conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara (etapa 102), e pressionar o conjunto de garrafa em uma bucha, o conjunto de garrafa e a bucha que têm um encaixe de interferência entre os mesmos (etapa 104).

[056] Com referência à figura 9, um fluxograma de um processo 110 para a fabricação de um comutador é mostrado de acordo com uma outra modalidade. O processo 110 é mostrado para incluir as etapas de fornecer um conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara (etapa 112), um primeiro material de moldagem (por exem- plo, poliuretano) ao conjunto de garrafa (etapa 114), aplicar a lubrificação dielétrica ao primeiro material (etapa 122), e pressionar o conjunto para garrafa de uma bucha formada por um segundo material (por exemplo, polietileno de alta densidade), o conjunto de garrafa e a bucha que tem um encaixe de interferência entre os mesmos (etapa 124). De acordo com uma modalidade, a etapa de moldagem de um primeiro material (etapa 114) pode incluir as etapas de dispor o conjunto de garrafa dentro de um molde (etapa 1 16), dispondo o primeiro material no interior do molde (etapa 118), e a cura do primeiro material (etapa 120).

[057] Com referência à figura 10, um fluxograma de um processo 150 para a fabricação de um comutador é mostrado de acordo com uma outra modalidade. O processo 150 é mostrado para incluir as etapas de fornecer um conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar um circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara (etapa 152) de forma seletiva, fornecer uma manga (etapa 156), aplicar a lubrificação dielétrica à garrafa (etapa 158), e pressionar a garrafa dentro da manga, a manga e a garrafa e que tem um encaixe de interferência entre as mesmas (etapa 160). De acordo com uma modalidade, o processo 150 pode incluir a etapa de moldagem da manga a partir de um primeiro material (por exemplo, poliuretano) (etapa 154).

[058] Com referência à figura 11, um fluxograma de um processo 200 para a montagem de um comutador é mostrado de acordo com uma outra modalidade de exemplo. O processo 200 é mostrado para incluir as etapas de fornecer uma bucha que tem uma protuberância disposta sobre ela, a bucha que define uma cavidade que tem um conjunto de garrafa disposta nele, o conjunto de garrafa que inclui uma garrafa que define uma câmara e uma pluralidade de contatos para abrir e fechar de forma seletiva uma circuito elétrico, a pluralidade de contatos disposta no interior da câmara e que compreende um primeiro contato acoplado de maneira elétrica a um primeiro terminal, o primeiro terminal se estende pelo menos parcialmente através da protuberância (etapa 202), o posicionamento de um membro de compressão à volta da bossa (etapa 204), e a compressão (por exemplo, apertando, engaste, etc.), o membro de compressão de tal modo que a protuberância forma uma vedação contra o terminal (etapa 206). De acordo com várias modalidades, a vedação pode ser uma vedação hermética ou líquido. De acordo com outras modalidades, a compressão do membro de compressão comprime a protuberância contra o terminal de, pelo menos, em parte, mantém o conjunto de garrafa no compartimento.

[059] A construção e a disposição dos membros do comutador, como mostrado nas modalidades exemplares são apenas ilustrativas. Embora apenas algumas modalidades da presente invenção tenham sido descritas em detalhes, os versados na técnica que avaliam esta divulgação compreenderão facilmente que são possíveis muitas modificações (por exemplo, variações de dimensões, tamanhos, as estruturas, formas e proporções dos diversos membros, os valores de parâmetros, arranjos de montagem, uso de materiais, cores, orientações, etc.) sem se afastar dos novos ensinamentos e vantagens do assunto recitado. Por exemplo, os membros mostrados como integralmente formado pode ser construída de várias peças ou membros. Os membros e os conjuntos podem ser construídos a partir de qualquer um de uma ampla variedade de materiais que proporcionem a resistência ou durabilidade suficiente, em qualquer de uma grande variedade de cores, texturas e combinações. Além disso, na descrição do objeto, a expressão "de exemplo" é usada para significar que serve como um exemplo, caso ou ilustração. Qualquer modalidade aqui descrita ou de criação como "exemplar" não é necessariamente ser interpretadas como preferida ou vantajosa sobre outras modalidades ou desenhos. Pelo contrário, o uso da expressão "de exemplo" destina-se a apresentar conceitos de uma forma concreta. Por conseguinte, todas essas modificações se destinam a ser incluídas dentro do âmbito da presente revelação. Outras substituições, modificações, alterações e omissões podem ser feitas no desenho, as condições de funcionamento, e arranjo das concretizações exemplares preferidas e outras, sem se afastar do âmbito das reivindicações anexas.

[060] A ordem ou sequência de qualquer etapa do processo ou método pode ser variada ou disposta em nova sequência de acordo com modalidades alternativas. Qualquer cláusula de meio mais função destina-se a cobrir as estruturas aqui descritas como exercendo a função recitada e não só equivalentes estruturais, mas também estruturas equivalentes. Outras substituições, modificações, alterações e omissões podem ser feitas no design, configuração operacional, e disposição das modalidades exemplares preferenciais e outros sem se afastar do âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1. Comutador de média ou alta tensão (2), compreendendo: um primeiro terminal (24a); um conjunto de garrafa (28), compreendendo: uma garrafa (30) formada por um primeiro material e definindo uma câmara (32); e uma pluralidade de contatos (26a,26b) para abrir e fechar de forma seletiva um circuito elétrico, a pluralidade de contatos (26a,26b) disposta no interior da câmara (32) e compreendendo um primeiro contato (26a) acoplado de forma elétrica ao primeiro terminal (24a); um compartimento (10) formado por um segundo material e definindo uma cavidade (22) configurada para receber o conjunto de garrafa (28); CARACTERIZADO pelo fato de que o compartimento compreendendo uma protuberância (72a) tendo o primeiro terminal (24a) se estendendo pelo menos parcialmente através dela (28); e um membro de compressão (74a) comprimindo a protuberância (72a) contra o primeiro terminal (24a) para formar uma vedação.

2. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma manga (34,134,234) formada por um terceiro material e disposta na cavidade (22) entre a garrafa (30) e uma superfície interna (36) do compartimento (10).

3. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma lubrificação dielétrica (38, 35, 138, 238, 241) preenchendo pelo menos uma abertura (41, 39) entre o conjunto de garrafa (28) e o compartimento (10).

4. Comutador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o terceiro material compreende poliuretano.

5. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo material compreende polietileno de alta densidade.

6. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a câmara (32) é esvaziada.

7. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o compartimento (10) compreende: uma porção de cabeça (12) definindo a cavidade (22); e uma porção de reservatório (14) definindo uma segunda cavidade (50) recebendo um mecanismo de operação (52) interligado com pelo menos um contato (26b) dentre a pluralidade de contatos e configurado para acoplar e desacoplar de forma seletiva o pelo menos um contato (26b) dentre a pluralidade de contatos com um outro contato (26a) dentre a pluralidade de contatos.

8. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de garrafa (28) e o compartimento (10) têm um ajuste de interferência.

9. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) compreende um anel (74a) acoplada a protuberância (72a) e de forma elétrica ao terminal (24a).

10. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) compreende uma parede lateral acoplada à protuberância (72a) e um flange que se estende para o interior acoplado ao terminal (24a).

11. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) comprimindo a protuberância (72a) contra o terminal (24a) retém pelo menos parcialmente a garrafa (30) no interior do compartimento (10).

12. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) comprimindo a protuberância (72a) contra o terminal (24a) forma uma vedação hermética.

13. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) é crimpado à protuberância (72a).

14. Comutador, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o compartimento (10) é um compartimento unitário definindo a cavidade (22) configurada para receber o conjunto de garrafa (28) e a segunda cavidade (50) configurada para receber o mecanismo de operação.

15. Comutador, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de reservatório (14) define uma primeira abertura (54) para a passagem do mecanismo de operação (52) através dela, a primeira abertura (54) definida por uma extremidade (46) da porção de reservatório (14) distal da porção de cabeça (12).

16. Comutador, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de reservatório (14) define uma primeira abertura (54) para a passagem do mecanismo de operação (52) através dela; e compreendendo adicionalmente uma tampa (60) configurada para vedar a primeira abertura (54).

17. Comutador, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de reservatório (14) define uma superfície de encaixe (62) configurada para receber a tampa (60).

18. Comutador, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o compartimento (10) é formado por polietileno de alta densidade.

19. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto da garrafa (28) e o compartimento (10) têm um ajuste de interferência e o segundo material é composto de polietileno de alta densidade.

20. Comutador, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) compreende um anel (74b) acoplado eletricamente ao terminal (24b).

21. Comutador, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) compreende uma parede lateral acoplada a protuberância e um flange que se estende de forma interna acoplado ao terminal.

22. Comutador, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de compressão (74a) comprimindo a protuberância contra o terminal forma um selo hermético.

23. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido compartimento (10) é um compartimento unitário que define a cavidade configurada para receber o conjunto da garrafa (28), o compartimento compreendendo: uma porção de cabeça (12) que define a primeira cavidade; e uma porção de reservatório (14) definindo uma segunda cavidade recebendo um mecanismo operacional (52) interligado com pelo menos um contato (26b) dentre a pluralidade de contatos e configurado para acoplar e desacoplar seletivamente pelo menos um contato (26b) dentre a pluralidade de contatos com outro conta- to(26a) dentre a pluralidade de contatos, em que o membro de compressão (74a) compreende um anel (74b) acoplado eletricamente ao terminal.

24. Comutador, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de reservatório (14) define uma primeira abertura (54) para a passagem do mecanismo de operação (52) através dela, a primeira abertura (54) definida por uma extremidade (46) da porção do reservatório distal a porção de cabeça (12).

25. Comutador, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de reservatório (14) define uma primeira abertura (54) para a passagem do mecanismo de operação (52); e compreendendo ainda uma tampa (60) configurada para selar a primeira abertura (54).