BR112019000162B1

BR112019000162B1 - QUICK GROUNDING DEVICE FOR HIGH VOLTAGE, HIGH POLE AND THREE POLE HIGH VOLTAGE SUBSTATION APPLICATIONS

Info

Publication number: BR112019000162B1
Application number: BR112019000162-0A
Authority: BR
Inventors: Matteo PAPETTI; Roberto MINGIARDI; Ennio ERRICO; Neal-Zhipeng Yuan; Roberto Fabbi
Original assignee: Hitachi Energy Switzerland Ag
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2023-09-05

Abstract

Um dispositivo de comutação de aterramento rápido para aplicações em alta tensão, que compreende um invólucro estanque ao gás, um contato móvel passível de ser conectado a, e desconectado de, um contato fixo. O contato móvel é linearmente móvel entre uma posição aberta na qual está afastado de dito contato fixo e uma posição fechada na qual está conectado ao dito contato fixo e vice-versa. O dispositivo compreende ainda um mecanismo de operação para o dito contato móvel e é caracterizado por o dito mecanismo de operação compreender uma mola de atuação que atua uma operação de fechamento de dito contato móvel a partir de dita posição aberta para a dita posição fechada, ao menos uma alavanca de acionamento montada em um eixo de operação que atua uma operação de abertura de dito contato móvel a partir de dita posição fechada para a dita posição aberta, a dita alavanca de acionamento também recarregando parcialmente a dita mola de atuação durante a dita operação de abertura, o dito o mecanismo de operação compreendendo ainda os meios de acoplamento que acoplam operacionalmente a dita alavanca de acionamento ao dito contato móvel.A fast earthing switching device for high voltage applications, comprising a gas-tight housing, a movable contact capable of being connected to, and disconnected from, a fixed contact. The movable contact is linearly movable between an open position in which it is away from said fixed contact and a closed position in which it is connected to said fixed contact and vice versa. The device further comprises an operating mechanism for said movable contact and is characterized in that said operating mechanism comprises an actuation spring which actuates a closing operation of said movable contact from said open position to said closed position, while at least one actuation lever mounted on an operating shaft which actuates an opening operation of said movable contact from said closed position to said open position, said actuation lever also partially recharging said actuation spring during said operation. opening, said operating mechanism further comprising coupling means that operatively couple said actuation lever to said movable contact.

Description

DESCRIPTION

[0001] A presente invenção se refere a um dispositivo de aterramento, em particular a um dispositivo de aterramento para operações de aterramento rápido no campo de alta tensão (HV) apresentando características melhoradas em termos de arquitetura e desempenho. Para os propósitos da presente invenção, o termo alta tensão (HV) refere-se a aplicações acima de 1 kV.[0001] The present invention relates to a grounding device, in particular to a grounding device for fast grounding operations in the high voltage (HV) field, featuring improved characteristics in terms of architecture and performance. For the purposes of the present invention, the term high voltage (HV) refers to applications above 1 kV.

[0002] O uso de dispositivos de aterramento é bem conhecido em aplicações de alta tensão, uma vez que as subestações de alta tensão (AIS, GIS ou híbrida) podem ser comumente equipadas com um ou mais dispositivos de aterramento.[0002] The use of grounding devices is well known in high voltage applications, since high voltage substations (AIS, GIS or hybrid) can commonly be equipped with one or more grounding devices.

[0003] Em casos particulares, pode ser necessário prover a instalação de comutadores de aterramento de ação rápida para, por exemplo, proteger o pessoal, direcionar a tensão induzida capacitivamente, dissipar qualquer carga retida, etc, e os mesmos podem fechar contra a energia de tensão total e de curto circuito.[0003] In particular cases, it may be necessary to provide for the installation of fast-acting earthing switches to, for example, protect personnel, direct capacitively induced voltage, dissipate any trapped charge, etc., and they can close against energy full voltage and short circuit.

[0004] Para assegurar a operação de fechamento rápido, a energia necessária para tal operação rápida é normalmente armazenada em uma ou mais molas operacionais. Quando o dispositivo de aterramento está alojado em um compartimento estanque ao gás, a mola ou molas de acionamento são normalmente posicionadas fora do compartimento a fim de minimizar seu volume. No entanto, tal solução requer uma conexão mecânica a partir do exterior para o interior do compartimento, bem como selos mecânicos capazes de suportar as forças e velocidades relativamente altas que são transmitidas a partir da mola de atuação (fora do compartimento) para o contato do dispositivo de aterramento (no interior do compartimento).[0004] To ensure rapid closing operation, the energy required for such rapid operation is normally stored in one or more operating springs. When the grounding device is housed in a gas-tight compartment, the actuating spring or springs are normally positioned outside the compartment to minimize its volume. However, such a solution requires a mechanical connection from the outside to the inside of the housing, as well as mechanical seals capable of withstanding the relatively high forces and speeds that are transmitted from the actuation spring (outside the housing) to the contact of the housing. grounding device (inside the compartment).

[0005] Soluções alternativas nas quais a (s) mola (s) está (são) localizada (s) no interior do compartimento são conhecidas, mas normalmente requerem sistemas de conexão mecânica complicados entre a (s) mola (s) e o contato.[0005] Alternative solutions in which the spring(s) are located inside the housing are known, but typically require complicated mechanical connection systems between the spring(s) and the contact .

[0006] Assim, a presente descrição visa fornecer um dispositivo de comutação de aterramento rápido para aplicações de AT, o que permite superar ao menos algumas das deficiências mencionadas acima. Assim, em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um dispositivo de[0006] Therefore, the present description aims to provide a fast grounding switching device for HV applications, which makes it possible to overcome at least some of the deficiencies mentioned above. Thus, in a first aspect, the present invention relates to a device for

[0007] comutação de aterramento rápido para aplicações AT compreendendo um invólucro estanque a gases, um contato móvel passível de ser conectado a, e desconectado de, um contato fixo, o dito contato móvel sendo linearmente móvel entre uma posição aberta na qual é afastado de dito contato fixo e uma posição fechada na qual o mesmo é conectado ao dito contato fixo e vice-versa, e compreendendo ainda um mecanismo de operação para o dito contato móvel. O dispositivo de acordo com a presente invenção é caracterizado por o dito mecanismo de operação compreender uma mola de atuação para acionar a operação de fechamento de dito contato móvel a partir de dita posição aberta para a dita posição fechada e ao menos uma alavanca de acionamento montada em um eixo de acionamento, a qual aciona uma operação de abertura de dito contato móvel a partir de dita posição fechada para a dita posição aberta. Além disso, o dispositivo de acordo com a presente invenção é caracterizado por a dita alavanca de acionamento também recarregar parcialmente a dita mola de atuação durante a dita operação de abertura, e por o dito mecanismo de operação compreender ainda os meios de acoplamento que acoplam operacionalmente a dita alavanca de acionamento ao dito contato móvel.[0007] fast ground switching for HV applications comprising a gas-tight housing, a movable contact capable of being connected to, and disconnected from, a fixed contact, said movable contact being linearly movable between an open position in which it is moved away from said fixed contact and a closed position in which the same is connected to said fixed contact and vice versa, and further comprising an operating mechanism for said movable contact. The device according to the present invention is characterized in that said operating mechanism comprises an actuation spring for actuating the closing operation of said movable contact from said open position to said closed position and at least one actuation lever mounted on a drive shaft, which drives an opening operation of said movable contact from said closed position to said open position. Furthermore, the device according to the present invention is characterized in that said actuation lever also partially recharges said actuation spring during said opening operation, and in that said operating mechanism further comprises coupling means which operatively couple said actuation lever to said movable contact.

[0008] Na prática, como melhor explicado na descrição a seguir, no dispositivo de comutação de aterramento rápido da presente invenção, a mola de atuação é localizada no interior do compartimento estanque a gás, evitando assim a necessidade de dispor de vedações mecânicas de alto desempenho entre o exterior e o interior do compartimento.[0008] In practice, as better explained in the following description, in the quick grounding switching device of the present invention, the actuation spring is located inside the gas-tight compartment, thus avoiding the need for high-performance mechanical seals. performance between the exterior and interior of the compartment.

[0009] Além disso, a conexão entre a mola de atuação e o contato móvel é muito simples e não requer um sistema de conexão mecânica complicado conectando a mola ao contato. De fato, como melhor descrito na descrição a seguir, de preferência, a dita mola de atuação é uma mola de compressão que é montada coaxialmente no dito contato móvel.[0009] Furthermore, the connection between the actuation spring and the movable contact is very simple and does not require a complicated mechanical connection system connecting the spring to the contact. In fact, as further described in the following description, preferably said actuation spring is a compression spring that is coaxially mounted on said movable contact.

[00010] Em tal caso, o eixo de operação é substancialmente perpendicular à direção de movimento de dito contato móvel durante a dita operação de abertura/fechamento e a alavanca de acionamento rotaciona em um plano que é perpendicular ao dito eixo de operação durante a dita operação de abertura/fechamento.[00010] In such a case, the operating axis is substantially perpendicular to the direction of movement of said movable contact during said opening/closing operation and the drive lever rotates in a plane that is perpendicular to said operating axis during said opening/closing operation.

[00011] Em uma forma de realização preferida do dispositivo de comutação de aterramento[00011] In a preferred embodiment of the grounding switching device

[00012] rápido da presente invenção, na dita posição aberta, a dita alavanca de acionamento é engatada com os ditos meios de acoplamento e retém o contato móvel na dita posição aberta e retém também a dita mola de atuação em uma condição parcialmente carregada. A sequência de operação do dispositivo de comutação de aterramento rápido da presente invenção é convenientemente tal que a dita operação de fechamento compreende uma primeira fase na qual a dita alavanca de acionamento é engatada com os ditos meios de acoplamento e move o dito contato móvel de modo que fique mais afastado de dito contato fixo enquanto a dita mola de atuação ainda estiver carregada, e uma segunda fase na qual a dita alavanca de acionamento desengata dos ditos meios de acoplamento e o contato móvel é liberado para se mover rapidamente sob a ação de dita mola de atuação para a dita posição fechada.[00012] of the present invention, in said open position, said actuation lever is engaged with said coupling means and retains the movable contact in said open position and also retains said actuation spring in a partially loaded condition. The sequence of operation of the quick earth switching device of the present invention is conveniently such that said closing operation comprises a first stage in which said actuating lever is engaged with said coupling means and moves said movable contact so which remains further away from said fixed contact while said actuation spring is still charged, and a second phase in which said actuation lever disengages from said coupling means and the movable contact is released to move rapidly under the action of said actuation spring to said closed position.

[00013] Além disso, na operação de abertura do dispositivo de comutação de aterramento rápido da presente invenção, a dita alavanca de acionamento convenientemente engata nos ditos meios de acoplamento e move o contato móvel a partir de dita posição fechada para a posição aberta, carregando parcialmente ao mesmo tempo a dita mola de atuação. Como melhor descrito na descrição detalhada, de preferência, durante a operação de abertura e fechamento do dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a presente invenção, a dita alavanca de acionamento rotaciona sempre na mesma direção.[00013] Furthermore, in the opening operation of the quick grounding switching device of the present invention, said drive lever conveniently engages said coupling means and moves the movable contact from said closed position to the open position, loading partially at the same time said actuation spring. As further described in the detailed description, preferably, during the opening and closing operation of the quick grounding switching device according to the present invention, said drive lever always rotates in the same direction.

[00014] Em tal caso, o dito mecanismo de operação compreende, de preferência, os meios de travamento que permitem a rotação de dita alavanca de acionamento em uma direção e impeçam a rotação de dita alavanca de acionamento na direção oposta.[00014] In such a case, said operating mechanism preferably comprises locking means that allow rotation of said drive lever in one direction and prevent rotation of said drive lever in the opposite direction.

[00015] Em uma forma de realização possível do dispositivo de comutação de aterramento rápido da presente invenção, os ditos meios de acoplamento compreendem um garfo operacionalmente acoplado ao dito contato móvel e operacionalmente acoplável a, e desacoplável de, dita alavanca de acionamento.[00015] In a possible embodiment of the quick ground switching device of the present invention, said coupling means comprise a yoke operatively coupled to said movable contact and operatively coupleable to, and detachable from, said actuation lever.

[00016] Em outra forma de realização possível do dispositivo de comutação de aterramento rápido da presente invenção, o dito mecanismo de operação compreende uma primeira e uma segunda alavanca que são posicionadas em lados opostos de dito contato móvel. Ainda em outra forma de realização possível do dispositivo de comutação de[00016] In another possible embodiment of the quick grounding switching device of the present invention, said operating mechanism comprises a first and a second lever which are positioned on opposite sides of said movable contact. In yet another possible embodiment of the power switching device

[00017] aterramento rápido da presente invenção, o mesmo pode convenientemente compreender os meios de sinalização para sinalizar a condição aberta/fechada de dito dispositivo.[00017] quick grounding of the present invention, it may conveniently comprise signaling means for signaling the open/closed condition of said device.

[00018] Um pólo de alta tensão compreendendo um dispositivo de comutação de aterramento rápido, como descrito na presente descrição, também faz parte da presente invenção.[00018] A high voltage pole comprising a quick grounding switching device, as described in the present description, also forms part of the present invention.

[00019] Em adição, uma subestação de alta tensão, compreendendo, por sua vez, um pólo de alta tensão que compreende um dispositivo de comutação de aterramento rápido, como descrito na presente descrição, também faz parte da presente invenção.[00019] In addition, a high voltage substation, comprising, in turn, a high voltage pole comprising a fast grounding switching device, as described in the present description, is also part of the present invention.

[00020] Em particular, no caso de uma subestação de alta tensão de três pólos, compreendendo para cada pólo um dispositivo de comutação de aterramento rápido como descrito na presente descrição, os ditos dispositivos podem ser operados nos três pólos (ou seja, compreendendo um único motor e conexões mecânicas para a atuação de todos os dispositivos de comutação de aterramento rápido), ou operados unipolares (ou seja, para cada pólo é utilizado um motor para o acionamento do dispositivo de aterramento rápido do pólo correspondente).[00020] In particular, in the case of a three-pole high voltage substation, comprising for each pole a fast earthing switching device as described in the present description, said devices can be operated on the three poles (i.e. comprising a single motor and mechanical connections for the actuation of all quick earthing switching devices), or unipolar operated (i.e., for each pole a motor is used to drive the quick earthing device of the corresponding pole).

[00021] Outras características e vantagens da presente invenção serão mais claras a partir da descrição das formas de realização preferidas, mas não exclusivas, de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção, mostrado a título de exemplo nos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 é uma primeira vista de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção; - a figura 2 é a segunda vista de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção; - a figura 3 é uma vista de um primeiro detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção na posição aberta; - a figura 4 é uma vista de um detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção, em uma primeira posição intermediária entre a posição aberta e a posição fechada, no qual os meios de acoplamento são desengatados pela alavanca e o fechamento rápido é liberado; - a figura 5 é uma vista de um primeiro detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção na posição fechada; - a figura 6 é uma vista de um primeiro detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção na posição fechada, no início da operação de abertura; - a figura 7 é uma vista de um segundo detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção; - a figura 8 é uma vista de um terceiro detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção; - a figura 9 é uma vista de um quarto detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção; - a figura 10 é uma vista de um quinto detalhe de um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção; - a figura 11 é uma vista de um pólo de alta tensão compreendendo um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção; - a figura 12 é uma vista de uma subestação de alta tensão de três pólos compreendendo três pólos que compreendem um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a invenção.[00021] Other features and advantages of the present invention will become clearer from the description of the preferred, but not exclusive, embodiments of a fast grounding switching device according to the invention, shown by way of example in the attached drawings, in which: - figure 1 is a first view of a fast earthing switching device according to the invention; - figure 2 is the second view of a quick grounding switching device according to the invention; - figure 3 is a view of a first detail of a quick earthing switching device according to the invention in the open position; - figure 4 is a view of a detail of a quick earthing switching device according to the invention, in a first intermediate position between the open position and the closed position, in which the coupling means are disengaged by the lever and the quick closure is released; - figure 5 is a view of a first detail of a quick earthing switching device according to the invention in the closed position; - figure 6 is a view of a first detail of a quick grounding switching device according to the invention in the closed position, at the beginning of the opening operation; - figure 7 is a view of a second detail of a quick earthing switching device according to the invention; - figure 8 is a view of a third detail of a quick earthing switching device according to the invention; - figure 9 is a view of a fourth detail of a quick grounding switching device according to the invention; - figure 10 is a view of a fifth detail of a fast earthing switching device according to the invention; - figure 11 is a view of a high voltage pole comprising a quick earthing switching device according to the invention; - figure 12 is a view of a three-pole high voltage substation comprising three poles comprising a fast earthing switching device in accordance with the invention.

[00022] Com referência às figuras anexas, em sua definição geral, um dispositivo de comutação de aterramento rápido de acordo com a presente invenção, designado com o número de referência 1, compreende um invólucro estanque ao gás 2, no qual é alojado um contato móvel 3.[00022] With reference to the attached figures, in its general definition, a quick grounding switching device according to the present invention, designated with reference number 1, comprises a gas-tight housing 2, in which a contact is housed mobile 3.

[00023] O contato móvel 3 é passível de ser conectado a, e desconectado de, um contato fixo 4 a fim de realizar uma operação de aterramento e é linearmente móvel entre uma posição aberta na qual o mesmo está afastado de dito contato fixo 4 e uma posição fechada na qual o mesmo está conectado ao dito contato fixo 4 e vice-versa.[00023] The movable contact 3 is capable of being connected to, and disconnected from, a fixed contact 4 in order to perform a grounding operation and is linearly movable between an open position in which it is away from said fixed contact 4 and a closed position in which it is connected to said fixed contact 4 and vice versa.

[00024] O dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 compreende ainda um mecanismo de operação 5 para o dito contato móvel 3, o dito mecanismo de operação sendo projetado para mover o contato móvel entre a posição aberta e a posição fechada. Uma das características do dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 da presente invenção é dada pelo fato de que o dito mecanismo de operação 5 compreende uma mola de atuação 51 que atua uma operação de fechamento de dito contato móvel 3 a partir da posição aberta para a posição fechada.[00024] The quick grounding switching device 1 further comprises an operating mechanism 5 for said movable contact 3, said operating mechanism being designed to move the movable contact between the open position and the closed position. One of the characteristics of the quick grounding switching device 1 of the present invention is given by the fact that said operating mechanism 5 comprises an actuation spring 51 which actuates a closing operation of said movable contact 3 from the open position to the closed position.

[00025] O mecanismo de operação 5 compreende ainda ao menos uma alavanca de acionamento 52 que é montada em um eixo de operação 53. A alavanca de acionamento 52 tem um duplo propósito: uma primeira tarefa é a atuação de uma operação de abertura do contato móvel 3 a partir de dita posição fechada para a dita posição aberta, e uma segunda tarefa é uma recarga parcial de dita mola de atuação 51 durante a dita operação de abertura. Na prática, como melhor mostrado a seguir, a alavanca de acionamento 52 (que é normalmente acionada - direta ou indiretamente - por um motor) realiza a operação de abertura do contato móvel 3 e o recarregamento parcial da mola 51 ao mesmo tempo.[00025] The operating mechanism 5 further comprises at least one drive lever 52 which is mounted on an operating shaft 53. The drive lever 52 has a dual purpose: a first task is to perform a contact opening operation movable 3 from said closed position to said open position, and a second task is a partial reloading of said actuation spring 51 during said opening operation. In practice, as best shown below, the actuation lever 52 (which is normally driven - directly or indirectly - by a motor) performs the opening operation of the movable contact 3 and the partial reloading of the spring 51 at the same time.

[00026] Além disso, o mecanismo de operação 5 compreende ainda os meios de acoplamento 6 que objetivam acoplar operacionalmente a dita alavanca de acionamento 52 ao dito contato móvel 3.[00026] Furthermore, the operating mechanism 5 further comprises coupling means 6 which aim to operatively couple said actuation lever 52 to said movable contact 3.

[00027] Em uma forma de realização amplamente preferida do dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 de acordo com a presente invenção, a dita mola de atuação 51 é uma mola de compressão que é montada coaxialmente no dito contato móvel 3, evitando assim qualquer conexão mecânica complicada entre a mola e o contato móvel.[00027] In a widely preferred embodiment of the quick grounding switching device 1 according to the present invention, said actuation spring 51 is a compression spring which is mounted coaxially on said movable contact 3, thus avoiding any connection complicated mechanics between the spring and the moving contact.

[00028] Na forma de realização mostrada na figura anexa, o dito eixo de operação 53 é substancialmente perpendicular à direção de movimento de dito contato móvel 3 durante as ditas operações de abertura/fechamento e a dita alavanca de acionamento 52 - durante a dita operação de abertura/fechamento - rotaciona em um plano que é perpendicular ao dito eixo de operação 53.[00028] In the embodiment shown in the attached figure, said operating axis 53 is substantially perpendicular to the direction of movement of said movable contact 3 during said opening/closing operations and said actuation lever 52 - during said operation opening/closing - rotates in a plane that is perpendicular to said operating axis 53.

[00029] Com referência à figura 3, quando o dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 de acordo com a presente invenção estiver na posição aberta, a alavanca de acionamento 52 é engatada com os ditos meios de acoplamento 6 e retém o dito contato móvel 3 na dita posição aberta, conforme melhor descrito a seguir. Nesta posição, a mola de atuação 51 está em uma condição parcialmente carregada. Para os propósitos da presente invenção, o termo "condição parcialmente carregada" significa que a mola 51 pode ser adicionalmente comprimida (ou seja, pela movimentação do contato móvel no lado direito da figura 3).[00029] With reference to figure 3, when the quick grounding switching device 1 according to the present invention is in the open position, the drive lever 52 is engaged with said coupling means 6 and retains said movable contact 3 in said open position, as best described below. In this position, actuation spring 51 is in a partially loaded condition. For the purposes of the present invention, the term "partially loaded condition" means that the spring 51 can be further compressed (i.e., by moving the movable contact on the right side of figure 3).

[00030] Agora, com referência às figuras 3 e 4, a operação de fechamento do dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 de acordo com a presente invenção compreende uma primeira fase na qual a dita alavanca de acionamento 52 é engatada com os ditos meios de acoplamento 6 (como na figura 3) o dito contato móvel 3 (no lado direito da figura 3) de modo a ficar ainda mais afastado de dito contato fixo 4 enquanto a dita mola de atuação 51 é adicionalmente carregada (situação intermediária entre a figura 3 e a figura 4).[00030] Now, with reference to figures 3 and 4, the closing operation of the quick grounding switching device 1 according to the present invention comprises a first stage in which said actuation lever 52 is engaged with said means of coupling 6 (as in figure 3) said movable contact 3 (on the right side of figure 3) so as to be further away from said fixed contact 4 while said actuation spring 51 is additionally loaded (intermediate situation between figure 3 and figure 4).

[00031] A seguir - com referência à figura 4 - a operação de fechamento compreende uma segunda fase na qual a dita alavanca de acionamento 52 desengata dos ditos meios de acoplamento 6 e o contato móvel 3 é liberado para se mover rapidamente sob a ação da mola de atuação 51 para a posição fechada que é mostrada na figura 5.[00031] Next - with reference to figure 4 - the closing operation comprises a second phase in which said drive lever 52 disengages from said coupling means 6 and the movable contact 3 is released to move quickly under the action of the actuation spring 51 to the closed position shown in figure 5.

[00032] A partir da posição de fechamento da figura 5, na operação de abertura do dispositivo de comutação de aterramento rápido da presente invenção, a dita alavanca de acionamento 52 engata novamente os meios de acoplamento 6 - como mostrado na figura 6 - e começa a mover o contato móvel 3 da posição fechada (da figura 5) para a posição aberta (da figura 1), ao mesmo tempo carregando parcialmente a mola de atuação 51. Geralmente a carga parcial da mola 51 é no intervalo de 60 a 95% da carga completa, de preferência, de 70 a 90%, mais preferivelmente de 75 a 85% da carga completa de dita mola 51.[00032] From the closing position of figure 5, in the opening operation of the quick grounding switching device of the present invention, said drive lever 52 again engages the coupling means 6 - as shown in figure 6 - and starts to move the movable contact 3 from the closed position (from figure 5) to the open position (from figure 1), at the same time partially loading the actuation spring 51. Generally the partial load of the spring 51 is in the range of 60 to 95% of the full load, preferably from 70 to 90%, more preferably from 75 to 85% of the full load of said spring 51.

[00033] De preferência, como mostrado nas figuras anexas, durante a dita operação de abertura e fechamento do dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 de acordo com a invenção, a alavanca de acionamento 52 rotaciona sempre na mesma direção de operação, que nas figuras anexas é no sentido anti-horário.[00033] Preferably, as shown in the attached figures, during said opening and closing operation of the quick grounding switching device 1 according to the invention, the drive lever 52 always rotates in the same operating direction as in the figures attached is counterclockwise.

[00034] Na prática, a operação da alavanca de acionamento 52 pode ser facilmente conseguida por meio do uso de um mecanismo de operação 5 que permite a rotação de dita alavanca de acionamento 52 na dita direção de operação (por exemplo, no sentido anti-horário como nas figuras anexas) e impedindo a rotação de dita alavanca de acionamento 52 na direção oposta (ou seja, no sentido horário, na situação das figuras anexas).[00034] In practice, operation of the drive lever 52 can be easily achieved through the use of an operating mechanism 5 that allows rotation of said drive lever 52 in said operating direction (e.g., anticlockwise). clockwise as in the attached figures) and preventing the rotation of said drive lever 52 in the opposite direction (that is, clockwise, in the situation of the attached figures).

[00035] Com referência à figura 10, tal resultado pode ser alcançado por meio do uso de um primeiro 71 e um segundo 72 acoplamentos mecânicos apresentando as superfícies de contato 710 e 720 usinadas de modo a permitir a rotação livre entre as mesmas em uma direção e evitar qualquer rotação na direção oposta. Os meios elásticos, por exemplo, uma mola cónica 73, garantem a força de contato adequada entre as superfícies de contato 710 e 720.[00035] With reference to figure 10, such a result can be achieved through the use of a first 71 and a second 72 mechanical couplings having contact surfaces 710 and 720 machined so as to allow free rotation between them in one direction and avoid any rotation in the opposite direction. The elastic means, for example a conical spring 73, ensure adequate contact force between the contact surfaces 710 and 720.

[00036] Em uma forma de realização particular do dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 de acordo com a presente invenção, os ditos meios de acoplamento 6 compreendem um garfo 61, 62 que é operacionalmente acoplado ao dito contato móvel 3 e operacionalmente acoplável a, e desacoplável da, dita alavanca de acionamento 52. Em tal caso, como mostrado nas figuras anexas, a alavanca de acionamento 52 convenientemente compreende um rolete 521 posicionado em sua extremidade de modo a assegurar um acoplamento e desacoplamento suave com o garfo 61, 62.[00036] In a particular embodiment of the quick earth switching device 1 according to the present invention, said coupling means 6 comprises a yoke 61, 62 which is operatively coupled to said movable contact 3 and operatively attachable to, and detachable from said drive lever 52. In such a case, as shown in the accompanying figures, the drive lever 52 conveniently comprises a roller 521 positioned at its end so as to ensure smooth coupling and disengagement with the fork 61, 62.

[00037] Com referência à figura 9, em uma forma de realização altamente preferida do dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 de acordo com a presente invenção, o mecanismo de operação 5 compreende uma primeira 52 e uma segunda 520 alavancas de acionamento que são posicionadas em lados opostos de dito contato móvel 3. Correspondentemente, como mostrado na figura 8, os meios de acoplamento 6 convenientemente compreendem um primeiro 61 e um segundo 62 garfos que também são posicionados em lados opostos de dito contato móvel 3.[00037] Referring to figure 9, in a highly preferred embodiment of the quick ground switching device 1 according to the present invention, the operating mechanism 5 comprises a first 52 and a second 520 actuation levers which are positioned on opposite sides of said movable contact 3. Correspondingly, as shown in figure 8, the coupling means 6 conveniently comprise a first 61 and a second 62 forks which are also positioned on opposite sides of said movable contact 3.

[00038] Com referência à figura 7, em outra forma de realização particular do dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 de acordo com a presente invenção, um ou mais meios de sinalização 8 podem ser apropriadamente posicionados no conjunto de contato para sinalizar as condições aberta ou fechada de dito dispositivo 1, os ditos meios de sinalização 8 sendo preferencialmente posicionados de tal maneira que os mesmos possam ser vistos através de uma janela de visualização do lado de fora.[00038] Referring to Figure 7, in another particular embodiment of the quick ground switching device 1 according to the present invention, one or more signaling means 8 may be appropriately positioned in the contact assembly to signal open conditions. or closed of said device 1, said signaling means 8 being preferably positioned in such a way that they can be seen through a viewing window from the outside.

[00039] Com referência à figura 11, como dito anteriormente, um pólo de alta tensão 10 compreendendo um dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 como descrito na presente descrição também é parte da presente invenção. Em geral, o dispositivo de comutação de aterramento rápido 1 compreende ao menos um motor 101 conectado operacionalmente ao eixo de operação para operar o dispositivo 1.[00039] With reference to figure 11, as previously stated, a high voltage pole 10 comprising a quick grounding switching device 1 as described in the present description is also part of the present invention. In general, the quick ground switching device 1 comprises at least one motor 101 operatively connected to the operating shaft for operating the device 1.

[00040] A seguir, com referência à figura 12, no caso de uma subestação AT de três pólos 100, compreendendo para cada pólo 10 um dispositivo de comutação de aterramento rápido 1, como descrito na presente descrição, os dispositivos 1 podem ser operados por um único motor 101. O motor 101 é mecanicamente conectado aos três dispositivos 1 através da conexão mecânica 102 para acionar todos os dispositivos de comutação de aterramento rápido 1 (dispositivo de três pólos operado).[00040] Next, with reference to figure 12, in the case of a three-pole HV substation 100, comprising for each pole 10 a quick earthing switching device 1, as described in the present description, the devices 1 can be operated by a single motor 101. The motor 101 is mechanically connected to the three devices 1 through the mechanical connection 102 to drive all quick ground switching devices 1 (three-pole device operated).

[00041] Alternativamente, de acordo com uma forma de realização diferente não mostrada, uma subestação AT de três pólos pode compreender para cada pólo um dispositivo de comutação de aterramento rápido como descrito na presente descrição e compreende adicionalmente para cada pólo um motor para acionar o dispositivo de comutação de aterramento rápido do pólo correspondente (dispositivo unipolar operado).[00041] Alternatively, according to a different embodiment not shown, a three-pole HV substation may comprise for each pole a fast earthing switching device as described in the present description and additionally comprises for each pole a motor for driving the corresponding pole quick grounding switching device (single-pole operated device).

[00042] Diversas variações podem ser feitas ao dispositivo de comutação de aterramento rápido assim concebido, os materiais utilizados e as dimensões e formas contingentes podem ser qualquer um, de acordo com as exigências e com o estado da técnica.[00042] Several variations can be made to the quick grounding switching device thus designed, the materials used and the contingent dimensions and shapes can be any, according to the requirements and the state of the art.

Claims

1. Fast earthing switching device (1) for high voltage applications comprising a gas-tight housing (2), a movable contact (3) capable of being connected to, and disconnected from, a fixed contact (4), said movable contact (3) being linearly movable along a direction of movement between an open position in which it is away from said fixed contact (4) and a closed position in which it is connected to said fixed contact (4), and vice versa, and further comprising an operating mechanism (5) for said movable contact (3), characterized in that said operating mechanism (5) comprises an actuation spring (51) which performs a closing operation of said movable contact (3) from said open position to said closed position, at least one actuation lever (52) mounted on an operating shaft (53) which acts an opening operation of said movable contact (3) from from said closed position to said open position, said actuation lever (52) also partially recharging said actuation spring (51) during said opening operation, said mechanism (5) further comprising coupling means ( 6) which operatively couple said actuation lever (52) to said movable contact (3), the closing operation comprising a first phase in which said actuation lever (52) is engaged with said coupling means ( 6) and moves said movable contact (3) so as to be further away from said fixed contact (4) while said actuation spring (51) is additionally loaded, and a second stage in which said actuation lever ( 52) disengages from said coupling means (6) and the movable contact (3) is released to move quickly under the action of said actuation spring (51) to said closed position.

2. Quick grounding switching device (1), according to claim 1, characterized in that said actuation spring (51) is a compression spring coaxially mounted on said movable contact (3) and, wherein said axis of operation (53) being substantially perpendicular to the direction of movement of said movable contact (3) during said opening/closing operations, said actuation lever (52) rotating in a plane perpendicular to said axis of operation (53) during said said opening/closing operation.

3. Quick grounding switching device (1), according to claim 2, characterized in that in said open position said actuation lever (52) is engaged with said coupling means (6) and retains said movable contact (3) in said open position and said actuation spring (51) in a partially loaded condition.

4. Quick grounding switching device (1), according to claim 2, characterized in that in said opening operation said actuation lever (52) is engaged with said coupling means (6) and moves said contact movable (3) from a closed position to an open position, partially loading said actuation spring (51).

5. Quick grounding switching device (1), according to claim 2, characterized in that in said opening operation said actuation lever (52) always rotates in the same operating direction.

6. Quick grounding switching device (1), according to claim 1, characterized in that in said open position said actuation lever (52) is engaged with said coupling means (6) and retains said movable contact (3) in said open position and said actuation spring (51) in a partially loaded condition.

7. Quick grounding switching device (1), according to any one of claims 1 or 6, characterized in that in said opening operation said actuation lever (52) engages said coupling means (6) and moves the movable contact (3) from said closed position to the open position, at the same time partially loading said actuation spring (51).

8. Quick grounding switching device (1), according to claim 1, characterized in that during said opening and closing operation said drive lever (52) always rotates in the same operating direction.

9. Quick grounding switching device (1), according to claim 8, characterized in that said operating mechanism (5) comprises locking means (71, 72, 73) that allow rotation of said actuation lever (52) in the operating direction and prevent the rotation of said drive lever (52) in the opposite direction.

10. Quick grounding switching device (1), according to claim 1, characterized in that said coupling means (6) comprise a fork (61, 62) operatively coupled to said movable contact (3) and operatively capable of be coupled to, and uncoupled from, said actuation lever (52).

11. Quick grounding switching device (1), according to claim 1, characterized in that said operating mechanism (5) comprises a first (52) and a second (520) levers positioned on opposite sides of said movable contact (3).

12. Fast grounding switching device (1), according to claim 1, characterized in that it comprises signaling means (8) for signaling the open/closed condition of said device (1).

13. High voltage pole (10), characterized by comprising a quick grounding switching device (1) as defined in claim 1.

14. Three-pole high voltage substation (100), characterized in that it comprises for each pole (10) a quick grounding switching device (1), as defined in claim 1; and further comprising at least a single motor (101) for actuating said quick ground switching devices (1) and the mechanical connections (102) connecting said motor (101) to said quick ground switching devices (1 ) or for each pole a motor to drive the quick earthing switching device of the corresponding pole.