BR112019020546A2

BR112019020546A2 - arranjo para comutação de altas correntes, e, método para comutar corrente contínua e/ou corrente alternada.

Info

Publication number: BR112019020546A2
Application number: BR112019020546A
Authority: BR
Inventors: Teichmann Jörg; Jänicke Lutz-Rüdiger; Werning Nils
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2020-04-28
Also published as: WO2018192751A1; EP3586347A1; EP3586347B1; CN110537236B; BR112019020546B1; CN110537236A; DE102017206746A1

Abstract

a invenção se refere a um arranjo (1) e a um método para comutação de altas correntes em tecnologia de alta tensão para um poste, tendo pelo menos um primeiro e tendo pelo menos um segundo contato (2, 3). um contato (2, 3) tem pelo menos duas peças de contato, que ficam em contato elétrico e/ou mecânico uma com a outra no estado de comutação fechado. pelo menos um primeiro e pelo menos um segundo contato são cada qual configurados como contatos de corrente nominal, que são conectados em paralelo um com o outro. pelo menos dois contatos de corrente nominal conectados em paralelo (2, 3) são comutados em um alojamento comum (4).

Description

ARRANJO PARA COMUTAÇÃO DE ALTAS CORRENTES, E, MÉTODO PARA COMUTAR CORRENTE CONTÍNUA E/OU CORRENTE ALTERNADA [001] A invenção se refere a um arranjo e a um método para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão para um poste, tendo pelo menos um primeiro e tendo pelo menos um segundo contato. Um contato tem pelo menos duas peças de contato, que ficam em contato elétrico e/ou mecânico uma com a outra no estado de comutação fechado.

[002] Um arranjo para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão é descrito, por exemplo, em EP 0 024 252 Al. Neste arranjo, um disjuntor de circuito de alta tensão compreende dois contatos, um primeiro e um segundo contato, cada um com duas peças de contato. O primeiro contato é arranjado em um alojamento isolado como um ponto de comutação principal. O segundo contato é conectado em série com um resistor como um ponto de comutação auxiliar e arranjado junto com a resistência em um alojamento isolado. A resistência é usada durante a comutação como uma resistência de partida. Se ambos os contatos estiverem abertos, primeiramente, o segundo contato, isto é, o ponto de comutação auxiliar, é fechado com uma resistência, enquanto o primeiro contato, isto é, o ponto de comutação principal, é aberto. A resistência serve para limitar o fluxo de corrente através do ponto de comutação auxiliar.

[003] Durante o fechamento do ponto de comutação principal, o ponto de comutação auxiliar é desviado e a corrente passa basicamente através do ponto de comutação principal, que é projetado como um contato de corrente nominal. Um contato de corrente nominal a seguir significa que o contato é projetado para portar grandes intensidades de corrente. A limitação da intensidade de corrente através do ponto de comutação auxiliar, com a ajuda da resistência em série com o ponto de comutação auxiliar, permite que o ponto de comutação auxiliar seja projetado para baixas intensidades de

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2/17 corrente. Isto permite que menores diâmetros das peças de contato do ponto de comutação auxiliar e assim menores massas sejam usados, que podem ser mais facilmente aceleradas e, portanto, comutadas mais rapidamente, comparados a contatos de corrente nominal. Por analogia a disjuntores de circuito de alta tensão com contatos de arco e corrente nominal, no estado ativado, um fluxo de corrente ocorre substancialmente através do contato de corrente nominal, e o ponto de comutação auxiliar conectado em série com o resistor é provido para reduzir formação de arcos durante a operação de comutação. Uma comutação do primeiro contato, isto é, do contato de corrente nominal, sempre ocorre com um segundo contato fechado, isto é, com um ponto de comutação auxiliar fechado.

[004] O máximo fluxo de corrente através dos arranjos para comutação de altas correntes, e dessa forma a capacidade de comutação do disjuntor de circuito de alta tensão, é substancialmente determinado pelo contato de corrente nominal. No estado ativado, o segundo contato com o resistor, isto é, o ponto de comutação auxiliar, é desviado pelo primeiro contato, isto é, o contato de corrente nominal. Um aumento no máximo fluxo de corrente e na máxima tensão de comutação do disjuntor de circuito de alta tensão são substancialmente limitados pelas opções de projeto para o contato de corrente nominal.

[005] O objetivo da presente invenção é especificar um arranjo e um método para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão. Em particular, o objetivo é aumentar de forma simples e barata o máximo fluxo de corrente e/ou a máxima tensão a ser comutada comparado a arranjos para comutação que são conhecidos pela técnica anterior.

[006] O objetivo especificado é alcançado de acordo com a invenção por um arranjo para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão para um poste tendo os recursos de acordo com a reivindicação de patente 1, um arranjo para comutar tendo os recursos de acordo com a

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3/17 reivindicação 12 da patente, e/ou por um método para comutar corrente contínua e/ou corrente alternada em engenharia de alta tensão, em particular usando o arranjo previamente descrito, de acordo com a reivindicação 13 da patente. Modalidades vantajosas do arranjo de acordo com a invenção para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão, e/ou do método para comutar corrente CC e/ou CA em engenharia de alta tensão, em particular usando o arranjo previamente descrito, são especificadas nas reivindicações dependentes. Nessas, os objetos das reivindicações principais podem ser combinados entre si e com recursos das reivindicações dependentes, e recursos das reivindicações dependentes podem ser combinados entre si.

[007] Um arranjo de acordo com a invenção para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão para um poste compreende pelo menos um primeiro e pelo menos um segundo contato, um contato tendo pelo menos duas peças de contato. As peças de contato de um contato ficam em contato elétrico e/ou mecânico uma com a outra no estado de comutação fechado. Pelo menos um primeiro e pelo menos um segundo contato são cada um contatos de corrente nominal conectados em paralelo um com o outro. Contatos de corrente nominal significa que os contatos são projetados como contatos com alta capacidade de transporte de corrente, em particular para correntes de curto-circuito na faixa de 1 a 100 kA, a tensões de comutação de até 1.200 kV.

[008] O projeto do pelo menos dois contatos conectados em paralelo como contatos de corrente nominal permite um aumento na máxima corrente possível comparado a arranjos conhecidos para comutação da técnica anterior, nos quais somente um contato de corrente nominal por poste é usado e para os quais pontos de comutação de arco ou pontos de comutação auxiliares são usados, que são conectados em série com um resistor e têm apenas uma menor capacidade de transporte de corrente. O arranjo de acordo com a

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4/17 invenção é projetado em particular para comutar corrente contínua.

[009] As peças de contato de corrente nominal podem ser comutadas usando uma sequência de comutação que compreende um segundo contato de corrente nominal que é aberto durante comutação do primeiro contato de corrente nominal.

[0010] Isto permite uma implementação simples de pelo menos um segundo contato de corrente nominal sem um bocal de ar para extinguir arcos elétricos e/ou sem contatos de arco. O arranjo para comutação pode ser montado de forma simples e barata, e permite comutação com mínimo esforço e altas velocidades de comutação.

[0011] Pelo menos um primeiro contato e pelo menos um segundo contato podem ser arranjados em um alojamento comum. Um alojamento comum reduz os custos, peso e leva a um projeto compacto.

[0012] No estado ligado, o fluxo de corrente através do segundo contato de corrente nominal pode ser igual a 20 a 90%, em particular pelo menos 40%, do fluxo de corrente através do primeiro contato de corrente nominal. Isso significa que uma alta capacidade de transporte de corrente do arranjo como um todo é possível, em que, em particular, no caso de um segundo contato, um bocal de ar e um contato de arco podem ser dispensados. [0013] Quando pelo menos um primeiro contato de corrente nominal é ligado, pelo menos um segundo contato de corrente nominal pode sempre ficar no estado de comutação aberto, com as vantagens supradescritas.

[0014] O alojamento pode compreender um isolador, em particular um isolador extemamente canelado feito de silicone e/ou cerâmica e/ou material compósito. Isoladores canelados têm uma distância de alta corrente de fuga no lado externo e resultam em bom isolamento elétrico. Silicone e cerâmica são baratos, fáceis de produzir e apresentam boas propriedades de isolamento elétrico.

[0015] O arranjo pode ter um desenho em formato de T e

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5/17 compreender um pilar de suporte eletricamente isolante comum, em particular com uma haste de comutação movelmente arranjada no interior do pilar de suporte e/ou cinematicamente conectada a um acionamento comum, em particular. Neste caso, o arranjo em formato de T pode compreender dois isoladores, em particular tubulares, arranjados substancialmente perpendiculares ao pilar de suporte em direções opostas. Os isoladores podem ser arranjados com seus respectivos eixos geométricos longitudinais substancialmente em um eixo geométrico comum e cada isolador pode compreender pelo menos dois contatos de corrente nominal. Em decorrência disso, pelo menos dois pares de contatos de corrente nominal conectados em paralelo são obtidos, os dois pares sendo capazes de ser conectados em série um detrás do outro. A conexão em paralelo de contatos de corrente nominal aumenta a capacidade de transporte de corrente do arranjo e a conexão em série dos contatos de corrente nominal aumenta a tensão comutável do arranjo comparada a um único contato de corrente nominal identicamente projetado. O resultado é uma estrutura simples e barata do arranjo com alta capacidade de transporte de corrente e alta tensão de comutação ou tensão de ruptura no estado de comutação aberto.

[0016] Os contatos de corrente nominal podem ser cinematicamente acoplados entre si por meio de pelo menos uma transmissão, para converter e transmitir o movimento de comutação, com uma comutação do respectivo segundo contato de corrente nominal enquanto o primeiro contato de corrente nominal atribuído é aberto. A transmissão pode transferir um movimento de ligação, provido por um acionamento comum, para pelo menos um primeiro contato de corrente nominal, em particular com um atraso de tempo para pelo menos um segundo contato de corrente nominal, ou simultaneamente no tempo para todos os contatos de corrente nominal. A transmissão pode transferir um movimento de desligamento, provido por um acionamento comum, para pelo menos um segundo contato de corrente nominal, em

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6/17 particular com um atraso de tempo, para pelo menos um primeiro contato de corrente nominal, ou simultaneamente no tempo, para todos os contatos de corrente nominal. O uso de uma transmissão permite transferência de diferentes sequências de comutação de uma maneira definida, com as vantagens previamente descritas, ainda usando apenas um acionamento comum, provendo uma montagem simples e barata do arranjo. E também possível usar uma transmissão primária e secundária, em particular cada qual sendo arranjada entre dois contatos de corrente nominal conectados em série, para transferir um movimento de comutação com ou sem um atraso de tempo para os pares de contato de corrente nominal conectados em paralelo. Isto permite um arranjo simples e barato e compacto para comutação.

[0017] O arranjo pode ser projetado para comutar tensões CC e/ou CA, em particular até 1.200 kV.

[0018] Pelo menos um, em particular todos os contatos de corrente nominal podem ser atribuídos a pelo menos um contato de arco, e/ou pelo menos um, em particular todos os contatos de corrente nominal podem ser atribuídos a pelo menos um bocal de ar. Dessa forma, todos os contatos podem ter um bocal de ar e/ou um contato de arco, que permite potência de comutação muito alta ou que correntes e/ou tensões de comutação muito altas sejam alcançadas, com a possiblidade de extinção de qualquer arco resultante em cada contato. Alternativamente, um bocal de ar e/ou um contato de arco pode também ser atribuído a um par de contatos de corrente nominal, e um outro par de contatos de corrente nominal pode ser implementado sem um bocal de ar atribuído e/ou sem um contato de arco atribuído. O projeto dessa forma simplificado do arranjo significa que os custos e as massas a serem movimentadas durante comutação podem ser reduzidos, em particular com uma velocidade de comutação constante ou aumentada. Quatro contatos de corrente nominal para comutação podem ser compreendidos no arranjo, com dois primeiros contatos de corrente nominal, que compreendem um bocal de

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7/17 ar no respectivo contato de corrente nominal, e dois segundo contatos de corrente nominal que são projetados sem um bocal de ar.

[0019] Os contatos de corrente nominal podem cada um consistir de duas peças de contato, em particular duas peças de contato cilíndricas vazias com um diâmetro de 50 a 200 mm, em particular 80 a 150 mm. As peças de contato podem ser feitas de um metal altamente condutor, em particular cobre, alumínio ou aço. As superfícies de contato das peças de contato podem ser metalizadas com prata e/ou compreender carbono. Em decorrência disso, uma alta corrente pode passar através do arranjo com baixa perda, isto é, com baixa resistência através de contatos no estado ligado do arranjo.

[0020] Uma alta capacidade de transporte de corrente com um projeto simples e barato do arranjo é por meio disso garantida.

[0021] O arranjo pode ser parte de um sistema de comutação de três postes, em particular com um arranjo previamente descrito por poste. O sistema de comutação de três postes pode ter um arranjo previamente descrito para cada poste, com as vantagens previamente descritas para cada poste.

[0022] Um método de acordo com a invenção para comutar corrente contínua e/ou corrente alternada em engenharia de alta tensão, em particular usando um arranjo supradescrito, compreende o fato de que pelo menos dois contatos de corrente nominal conectados em paralelo em um alojamento comum são comutados.

[0023] Pelo menos um primeiro contato de corrente nominal pode ser ligado antes de pelo menos um segundo contato de corrente nominal. Pelo menos um primeiro contato de corrente nominal pode ser desligado após pelo menos um segundo contato de corrente nominal.

[0024] Como uma alternativa, pelo menos um primeiro contato de corrente nominal pode ser ligado ao mesmo tempo que pelo menos um segundo contato de corrente nominal e/ou pelo menos um primeiro contato de corrente nominal pode ser desligado ao mesmo tempo que pelo menos um

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8/17 segundo contato de corrente nominal.

[0025] Dois primeiros contatos de corrente nominal podem em particular ser ligado simultaneamente, antes ou ao mesmo tempo que a ligação de dois segundos contatos de corrente nominal, e/ou os dois primeiros contatos de corrente nominal podem em particular ser desligados simultaneamente, após ou ao mesmo tempo que o desligamento dos dois segundos contatos de corrente nominal, em particular com um respectivo primeiro e segundo contato de corrente nominal em um alojamento comum.

[0026] No estado ligado, o fluxo de corrente pode ocorrer exclusivamente através de contatos de corrente nominal.

[0027] As vantagens do método de acordo com a invenção para comutar corrente CC e/ou CA em engenharia de alta tensão, em particular usando um arranjo previamente descrito, de acordo com a reivindicação 13, são as mesmas vantagens previamente descritas do arranjo de acordo com a invenção para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão para um poste de acordo com a reivindicação 1, e vice-versa.

[0028] A seguir, uma modalidade exemplar da invenção é mostrada esquematicamente nas figuras 1 a 3, e a seguir descritas em mais detalhe.

[0029] São mostradas:

Figura 1 uma vista transversal esquemática de um arranjo 1 de acordo com a invenção para comutação de altas correntes para um poste em engenharia de alta tensão visto de um lado, e

Figura 2 uma vista transversal esquemática do arranjo 1 da figura 1, vista de um lado perpendicular à vista da figura 1, e

Figura 3 uma vista transversal esquemática do arranjo 1 da figura 1 visto de cima.

[0030] A Figura 1 mostra uma vista transversal esquemática de um arranjo 1 de acordo com a invenção para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão. O arranjo na figura 1 é projetado para comutação

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9/17 para um poste, no caso de um projeto de três postes, por exemplo, em particular três arranjos 1 de acordo com a invenção arranjado próximos uns aos outros serão usados. O plano seccional da figura 1 através do arranjo 1 fica disposto ao longo da altura do arranjo 1 e perpendicular aos cabos de conexão, que, por questão de simplificação, não estão mostrados nas figuras. O arranjo 1 é arranjado em uma armação de suporte 5, por exemplo, na forma de uma viga de aço em formato de T vertical ou duplo T.

[0031] Na extremidade superior da armação de suporte 5, uma engrenagem inversora 7 é afixada com um acionamento 6, em particular montado no lado. O acionamento 6 pode ser projetado, por exemplo, na forma de um motor e/ou acionamento carregado por mola. A energia de acionamento ou movimento de acionamento durante a comutação é provida pelo acionamento 6 e transmitido por meio de uma corrente cinemática 13 aos contatos de comutação. A corrente cinemática 13 compreende, em particular, a engrenagem inversora 7, uma haste de comutação lie uma cabeça de engrenagem 8.

[0032] A haste de comutação 11 é arranjada e movelmente montada intemamente ao longo do eixo geométrico longitudinal de um pilar de suporte 10, em particular na forma de um isolador canelado feito de cerâmica, material compósito e/ou silicone. O pilar de suporte 10 é arranjado na engrenagem inversora 7, com o eixo geométrico longitudinal colinear com o eixo geométrico longitudinal da armação de suporte 5. Na extremidade superior do pilar de suporte, a cabeça de engrenagem 8 é arranjada.

[0033] Na figura 2, o arranjo 1 de acordo com a invenção da figura 1 é mostrado esquematicamente em uma vista transversal de um lado, que é perpendicular à vista lateral da figura 1. O arranjo 1 tem um desenho em formato de T, com alojamentos de isolador alongados 4, em particular canelados, que são cada qual arranjados em dois lados opostos da coluna de suporte 10, como braços que vão perpendicularmente para fora do pilar de

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10/17 suporte 10, presos à cabeça de engrenagem 8. Os dois alojamentos de isolador 4 compreendem cada qual dentro de si um primeiro contato de corrente nominal 2, como é mostrado na figura 3, e um segundo contato de corrente nominal 3, como é mostrado nas figuras 2 e 3, em um alojamento comum. O arranjo em cada caso de dois contatos de corrente nominal 2, 3 aumenta a máxima potência total que pode passar através do arranjo 1 em um dado momento sem danificar o arranjo 1. A capacidade de transporte de corrente de o arranjo 1 é aumentada.

[0034] O acionamento 6 provê a energia cinética para comutação do arranjo 1, que é necessário para abrir ou fechar os contatos 2, 3, isto é, acionar as peças de contato móveis dos contatos 2, 3. A energia cinética é transmitida por meio da corrente cinemática 13 aos contatos 2, 3. Por exemplo, a energia cinética do acionamento 6, em particular um acionamento carregado por mola, é transmitida por meio da engrenagem inversora 7 para haste de comutação 11. Da haste de comutação 11, a energia cinética é enviada para a cabeça de engrenagem 8 e, em particular, alimentada diretamente nos primeiro e segundo contatos de corrente nominal 2, 3. Transmissões auxiliares 9, como mostrado na figura 3, podem formar parte dos primeiro e segundo contatos de corrente nominal 2, 3, a fim de, por exemplo, acionar as peças de contato móveis de um contato de corrente nominal 2 de diferentes maneiras com relação ao tempo e a magnitude e/ou a direção da força, em particular, com os mesmos ou diferentes perfis de movimento. A cabeça de engrenagem 8 e/ou transmissão auxiliar 9 são configuradas para controlar ou regular diferenças temporais entre a comutação dos primeiros contatos de corrente nominal 2 e dos segundos contatos de corrente nominal 3.

[0035] Em uma modalidade exemplar, os primeiros contatos de corrente nominal 2 são fechados primeiro durante ligação, e então os segundos contatos de corrente nominal 3 são fechados. Durante desligamento, os segundos contatos de corrente nominal 3 são desconectados primeiro, e

Petição 870190097764, de 30/09/2019, pág. 18/33 / 17 então os primeiros contatos de corrente nominal 2 são desconectados. Dessa forma, os segundos contatos de corrente nominal 3 estão sempre no estado aberto quando os primeiros contatos de corrente nominal 2 são comutados. Durante comutação dos segundos contatos de corrente nominal 3, os primeiros contatos de corrente nominal 2 estão sempre no estado fechado. Isto permite que uma corrente passe durante a comutação dos segundos contatos de corrente nominal 3 por meio dos primeiros contatos de corrente nominal conectados em paralelo 2. Em decorrência disso, nenhuma extinção de arcos nos segundos contatos de corrente nominal 3 precisa ser feita e assim dispositivos de extinção de arco, tais como bocais de extinção e/ou contatos de arco, podem ser omitidos para os segundos contatos de corrente nominal 3. Um arco que ocorre durante comutação de altas correntes pode ser finalizado nos primeiros contatos de corrente nominal 2. Para este propósito, dispositivos de extinção, tais como bocais de extinção e/ou contatos de arco, podem ser providos nos primeiros contatos de corrente nominal 2.

[0036] A estrutura dos segundos contatos de corrente nominal 3 é simplificada no arranjo previamente descrito 1, sua massa é reduzida e dessa forma um alta capacidade de transporte de corrente do arranjo 1 exige uma menor energia de acionamento para comutar comparado a arranjos conhecidos da técnica anterior. O acionamento e elementos da corrente cinemática 13 podem ser projetados menores, que proporciona reduções de custo comparados a um arranjo com contatos de corrente nominal 2, 3, em que todos os contatos de corrente nominal 2, 3 têm dispositivos para suprimir arcos elétricos.

[0037] Em uma modalidade exemplar alternativa, os primeiro e segundos contatos de corrente nominal 2, 3 são simultaneamente fechados durante ligação e/ou simultaneamente separados durante desligamento. Por causa da ligação em paralelo dos primeiro e segundos contatos de corrente nominal 2, 3, a corrente através de um contato de corrente nominal é reduzida

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12/17 e, portanto, o efeito de arcos é inibido. Em decorrência disso, dispositivos de extinção de arco podem ser dispensados. Em particular a intensidades de corrente muito altas a serem comutadas, dispositivos de extinção de arco podem altemativamente ser usados nos contatos de corrente nominal 2 e/ou 3, em particular em todos os contatos de corrente nominal 2.

[0038] A Figura 3 mostra uma vista plana do arranjo 1 da figura 1 de acordo com a invenção, em uma vista transversal esquemática ao longo dos contatos de corrente nominal 2, 3. Os contatos de corrente nominal 2, 3 são arranjados nos alojamentos de isolador 4. Na modalidade exemplar da invenção, que é mostrada nas figuras, dois primeiros contatos de corrente nominal 2 são eletricamente conectados em série um após o outro e entre dois contatos terminais 12 para condutores de corrente externos. Em paralelo com os dois primeiros contatos de corrente nominal conectados em série 2, dois segundos contatos de corrente nominal 3 são eletricamente conectados em série um após o outro. O circuito é mostrado apenas esquematicamente. Cabos elétricos no arranjo 1 de acordo com a invenção podem ser roteados nos alojamentos de isolador 4 e nas transmissões 8, 9, em particular eletricamente isolados em um isolador em direções opostas, e/ou os contatos de corrente nominal 2, 3 podem ser eletricamente conectados entre si no isolador alojamento 4 e transmissões 8, 9.

[0039] Não mostradas nas figuras por questão de simplificação, conexões elétricas 12 podem ser providas em cada extremidade do isolador alojamento 4 por meio das quais uma interconexão dos contatos de corrente nominal 2, 3, similar à interconexão mostrada nas figuras, é implementada fora do alojamento do isolador 4. Outras interconexões são possíveis, por exemplo, uma interconexão paralela de um primeiro e um segundo contato de corrente nominal 2, 3, conectados em série com um primeiro e segundo contato de corrente nominal conectados em paralelo adicional 2, 3. Cabos elétricos para interconexão podem ser roteados por meio de transmissões 8, 9

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13/17 ou através de alojamentos de transmissão, ou arranjados em cada caso fora dos alojamentos entre contatos terminais 12.

[0040] Na modalidade exemplar do arranjo 1 de acordo com a invenção, que é mostrado nas figuras, em cada caso, dois contatos de corrente nominal conectados em paralelo 2, 3, um primeiro e um segundo contato de corrente nominal 2, 3, são arranjados em um alojamento de isolador 4 em particular de uma maneira fisicamente paralela. Dois alojamentos de isolador 4 cada um tendo dois contatos de corrente nominal conectados em paralelo 2, 3 são arranjados em série um detrás do outro em particular ao longo de um eixo geométrico longitudinal comum. As duas primeiras peças de contato de corrente nominal 2 em diferentes alojamentos de isolador 4 são interconectadas em série e as duas segundas peças de contato de corrente nominal 3 em diferente alojamentos de isolador 4 são interconectadas em série.

[0041] Os dois alojamentos de isolador 4, cada um tendo dois contatos de corrente nominal 2, 3 por alojamento de isolador 4, são arranjados um detrás do outro, conectado por meio das transmissões 8, 9, em particular por meio da cabeça de engrenagem 8. Os contatos de corrente nominal 2, 3 e/ou os alojamentos de isolador 4 são localizados com seus eixos geométricos longitudinais substancialmente em um plano, que é arranjado, por exemplo, paralelo à base na qual a armação de suporte 5 é instalada. Isto resulta em um formato de T do arranjo 1 com um central vertical do formato de T compreendendo a armação de suporte 5, a engrenagem inversora 7 com acionamento montado no lado 6, o pilar de suporte 10 e a cabeça de engrenagem 8. A horizontal do formato de T é provida pelos dois alojamentos de isolador 4, com dois contatos de corrente nominal 2, 3 por alojamento de isolador 4, em que um alojamento de isolador 4 é conectado ao outro alojamento de isolador 4 por meio da cabeça de engrenagem 8.

[0042] Os alojamentos de isolador 4, que são mostrados na

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14/17 modalidade exemplar das figuras, são projetados tubulares. A superfície externa pode ser canelada, que não está ilustrada nas figuras por questão de simplificação. As caneluras aumentam a distância ao longo do eixo geométrico longitudinal dos alojamentos de isolador 4 e portanto aumenta a distância da corrente de fuga entre os terminais 12.

[0043] Todos contatos de corrente nominal 2, 3 podem ter pelo menos um bocal de extinção e/ou pelo menos um contato de arco. Alternativamente, todos os contatos de corrente nominal 2, 3 podem também ser implementados sem um bocal de extinção e/ou contato de arco. Por exemplo, os primeiros contatos de corrente nominal 2 podem também ser formados com bocal de extinção e/ou contato de arco, e os segundos contatos de corrente nominal 3 podem também ser formados sem bocal de extinção e/ou contato de arco. As partes de transporte de corrente de diferentes contatos de corrente nominal 2, 3 podem ser projetadas com diferentes seções transversais de condutor e/ou, no estado aberto, diferentes contatos de corrente nominal 2, 3 podem ter diferentes distâncias entre as peças de contato. Os contatos de corrente nominal 2, 3 podem também ser identicamente projetados.

[0044] Um controle de laço aberto ou laço fechado de diferentes tempos de comutação dos primeiros e segundos contatos de corrente nominal 2, 3 pode ser realizado por meio das transmissões 8, 9. A transmissão auxiliar 9, em particular, pode ser usada para realizar uma ativação posterior e desativação anterior dos segundos contatos de corrente nominal 3 comparados aos primeiros contatos de corrente nominal 2. Alternativamente, ou adicionalmente, a cabeça de engrenagem e/ou unidades de transmissão dos contatos de corrente nominal e/ou peças de contato móveis individuais podem realizar uma ativação posterior e desativação anterior dos segundos contatos de corrente nominal 3 comparados aos primeiros contatos de corrente nominal

2. No caso de tempos de comutação idênticos de todas as peças de contato de corrente nominal 2, 3, a cabeça de engrenagem 8 e/ou a transmissão auxiliar 9

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15/17 podem produzir sincronização de todos os contatos 2, 3. Altemativamente, ou adicionalmente, um controle de laço aberto ou laço fechado de tempos de comutação idênticos ou diferentes dos primeiro e segundo contatos de corrente nominal 2, 3 pode ser realizado por meio da posição e/ou comprimento do trajeto de comutação.

[0045] As modalidades exemplares previamente descritas podem ser combinadas uma com a outra e/ou com a técnica anterior. Dessa forma, por exemplo, uma pluralidade de hastes de comutação 11 podem ser usadas, por exemplo, uma haste de comutação para a cabeça de engrenagem 8 e uma haste de comutação 11 para a transmissão auxiliar 9. Cada contato 2, 3 pode ser atribuído a uma haste de comutação 11, ou cada par de primeiro e segundo contatos de corrente nominal 2, 3 pode ser atribuído a uma haste de comutação 11. E também possível que pares de contato 2, 3 sejam compreendidos e/ou que mais de dois contatos de corrente nominal 2, 3 sejam conectados em paralelo e/ou em série. O arranjo 1 pode ser em formato de T, ou ter outros formatos, tal como formato de L invertido, ou formato de I. Os primeiro e/ou segundos contatos de corrente nominal 2, 3 podem ter dispositivos de extinção de arco para extinguir arcos elétricos, e podem ser projetados com os mesmos ou diferentes, por exemplo, diâmetros de tubo para peças de contato, a fim de implementar diferentes capacidades de transporte de corrente, e/ou podem compreender tubos de vácuo como contatos de corrente nominal. Um acionamento comum 6 e/ou um engrenagem inversora 7 e/ou um pilar de suporte 10 e/ou uma haste de comutação 11 podem ser providos, ou uma pluralidade de acionamentos pode ser provida, por exemplo, um acionamento por primeiro contato de corrente nominal e um acionamento por segundo contato de corrente nominal com outros elementos da corrente cinemática. E também possível prover um acionamento para cada contato de corrente nominal, em particular, com correntes cinemáticas independentes para cada contato de corrente nominal.

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16/17 [0046] O alojamento, em particular o alojamento de isolador 4, pode ser cheio com um gás de comutação ou com um gás isolante, em particular SF6 ou ar seco.

[0047] A armação de suporte 5 pode ser projetada na forma de um suporte em T ou T duplo. Outras armações de suporte 5 podem também ser usadas, em particular feitas de aço ou alumínio. Alojamentos de isolador e/ou colunas de suporte podem ser projetados tubulares, em particular com canelura externa feita de silicone, materiais compósitos e/ou cerâmica, por exemplo. Os alojamentos de isolador e/ou colunas de suporte podem também ter outros formatos, por exemplo, cônico ou esférico. A transmissão auxiliar 9 pode ser arranjada na cabeça de engrenagem 8 ou, por exemplo, no lado da cabeça de engrenagem 8. A transmissão auxiliar 9 pode também ser altemativamente arranjada, por exemplo, acima ou abaixo da cabeça de engrenagem 8. A cabeça de engrenagem 8 pode também ser projetada sem uma transmissão auxiliar 9, tendo apenas uma transmissão. O arranjo de acordo com a invenção pode ser projetado para um poste, ou, para uma pluralidade de postes, mais que um arranjo pode ser arranjado, em particular paralelos entre si. Para comutação de altas correntes e/ou tensões, mais que um arranjo de acordo com a invenção pode ser arranjado, em particular um detrás do outro.

Lista de números de referência arranjo para comutação de altas correntes primeiro contato de corrente nominal segundo contato de corrente nominal alojamento de isolador armação de suporte acionamento engrenagem inversora cabeça de engrenagem

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17/17 transmissão auxiliar pilar de suporte haste de comutação contato de terminal corrente cinemática

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Arranjo (1) para comutação de altas correntes em engenharia de alta tensão para um poste, tendo pelo menos um primeiro e tendo pelo menos um segundo contato (2, 3), em que um contato (2, 3) tem pelo menos duas peças de contato que ficam em contato elétrico e/ou mecânico uma com a outra no estado de comutação fechado, caracterizado pelo fato de que pelo menos um primeiro e pelo menos um segundo contato (2, 3) são cada qual configurados como contatos de corrente nominal conectados em paralelo um com o outro.
2. Arranjo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um primeiro contato (2) e pelo menos um segundo contato (3) são arranjados em um alojamento comum (4).
3. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que no estado ligado, o fluxo de corrente através do segundo contato de corrente nominal (3) pode ser igual a 20 a 90%, em particular pelo menos 40%, do fluxo de corrente através do primeiro contato de corrente nominal (2).
4. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que quando pelo menos um primeiro contato de corrente nominal (2) é ligado, pelo menos um segundo contato de corrente nominal (3) fica sempre no estado de comutação aberto.
5. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,

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2/5 caracterizado pelo fato de que o alojamento (4) compreende um isolador, em particular um isolador extemamente canelado de silicone e/ou cerâmica e/ou material compósito.
6. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o arranjo (1) é em formato de T e compreende um pilar de suporte eletricamente isolante comum (10), em particular com uma haste de comutação (11) que é movelmente arranjada dentro do pilar de suporte (10) e/ou cinematicamente conectado em particular a um acionamento comum (6), e em que o arranjo em formato de T (1) compreende dois isoladores (4), em particular de formato tubular, arranjados substancialmente perpendiculares ao pilar de suporte (10) em direções opostas, em que os isoladores são arranjados em particular com seus respectivos eixos geométricos longitudinais substancialmente em um eixo geométrico comum e cada isolador compreende pelo menos dois contatos de corrente nominal (2, 3).
7. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os contatos de corrente nominal (2, 3) são cinematicamente acoplados entre si por meio de pelo menos uma transmissão (8, 9), para converter e transmitir o movimento de comutação, em particular com uma comutação do respectivo primeiro contato de corrente nominal (3) enquanto o segundo contato de corrente nominal atribuído (2) é aberto.
8. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o arranjo (1) é projetado para comutar tensões CC e/ou CA,

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3/5 em particular até 1.200 kV.
9. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um, em particular todos os contatos de corrente nominal (2, 3) são atribuídos a um contato de arco, e/ou que pelo menos um, em particular todos os contatos de corrente nominal (2, 3) são atribuídos a pelo menos um bocal de ar.
10. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende quatro contatos de corrente nominal (2, 3), com dois primeiros contatos de corrente nominal (2), que compreendem um bocal de ar no respectivo contato de corrente nominal (2), e dois segundos contatos de corrente nominal (3), que são projetados sem um bocal de ar.
11. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os contatos de corrente nominal (2, 3) consistem cada qual de duas peças de contato, em particular duas peças de contato vazias-cilíndricas com um diâmetro de 50 a 200 mm, em particular 80 a 150 mm, e/ou que as peças de contato consistem de um metal altamente condutor, em particular cobre, alumínio ou aço, e/ou que as superfícies de contato das peças de contato são metalizadas com prata e/ou compreendem carbono.
12. Arranjo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o arranjo (1) é compreendido em um sistema de comutação de três postes, em particular tendo um arranjo (1) como definido em uma das

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4/5 reivindicações anteriores por poste.
13. Método para comutar corrente contínua e/ou corrente alternada em engenharia de alta tensão, em particular usando um arranjo (1) como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois contatos de corrente nominal conectados em paralelo (2, 3) em um alojamento comum (4) são comutados.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um primeiro contato de corrente nominal (2) é ligado antes de pelo menos um segundo contato de corrente nominal (3) e/ou em que pelo menos um primeiro contato de corrente nominal (2) é desligado após pelo menos um segundo contato de corrente nominal (3).
15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um primeiro contato de corrente nominal (2) é ligado ao mesmo tempo que pelo menos um segundo contato de corrente nominal (3) e/ou em que pelo menos um primeiro contato de corrente nominal (2) é desligado ao mesmo tempo que pelo menos um segundo contato de corrente nominal (3).
16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que dois primeiros contatos de corrente nominal (2) são ligados, em particular simultaneamente, antes ou ao mesmo tempo que a ativação de dois segundos contatos de corrente nominal (3), e/ou que os dois primeiros contatos de corrente nominal (2) são desligados, em particular simultaneamente, após ou ao mesmo tempo que a desativação dos dois segundos contatos de corrente nominal (3), em particular com um respectivo primeiro e segundo contato de corrente nominal (2, 3) em um alojamento

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5/5 comum (4).
17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que no estado ligado, o fluxo de corrente ocorre exclusivamente através de contatos de corrente nominal (2, 3).