BR202016026087U2 - single-body integrated three-pole polymeric switch control and protection electronics - Google Patents

single-body integrated three-pole polymeric switch control and protection electronics Download PDF

Info

Publication number
BR202016026087U2
BR202016026087U2 BR202016026087-1U BR202016026087U BR202016026087U2 BR 202016026087 U2 BR202016026087 U2 BR 202016026087U2 BR 202016026087 U BR202016026087 U BR 202016026087U BR 202016026087 U2 BR202016026087 U2 BR 202016026087U2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
command
polymeric
protection
electronics
control
Prior art date
Application number
BR202016026087-1U
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Ayres Antonio Paes De Oliveira
Celso Garcia Lellis
Luiz André Danesin
Original Assignee
Celso Garcia Lellis Junior
Luiz André Danesin
Ayres Antonio Paes De Oliveira
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Celso Garcia Lellis Junior, Luiz André Danesin, Ayres Antonio Paes De Oliveira filed Critical Celso Garcia Lellis Junior
Priority to BR202016026087-1U priority Critical patent/BR202016026087U2/en
Publication of BR202016026087U2 publication Critical patent/BR202016026087U2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/0013Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse
    • H01H85/0021Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse water or dustproof devices
    • H01H85/0026Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse water or dustproof devices casings for the fuse and its base contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H45/00Details of relays
    • H01H45/02Bases; Casings; Covers
    • H01H45/04Mounting complete relay or separate parts of relay on a base or inside a case
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/27Relays with armature having two stable magnetic states and operated by change from one state to the other

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

interruptor polimérico tripolar integrado em corpo único a eletrônica de comando e proteção que utiliza um novo conceito no qual tanto o elemento de interrupção de média tensão, como sua eletrônica de comando, controle e alimentação se encontram em um só corpo polimérico, que será autoalimentado pela rede primária, instalado ao potencial, integrando as funções de proteção, seccionalização, indicação de falta e comunicação em um só dispositivo, a ser utilizado como dispositivo para automação, integrado aos centros de controle, bem como dispositivo de proteção contra correntes transitórias derivadas de curtos circuitos; o modelo de utilidade permitirá a redução dos tempos de interrupção dos circuitos elétricos, reduzindo as interrupções quando das ocorrências de eventos transitórios, bem como permitirá a isolação de trechos que venham a apresentar eventos de caráter permanente; por possuir rádio de comunicação de longo alcance, com característica de operação como cliente ou repetidor, o dispositivo permitirá a comunicação a longas distâncias, enviando seu estado aos centros de controle, reduzindo o tempo necessário para identificação dos trechos da rede aérea com problemas; seu reduzido custo, peso e facilidade de instalação, tornará possível a expansão das soluções automáticas de controle e supervisão das redes aéreas de energia elétrica.single-body integrated three-pole polymeric switch the control and protection electronics that uses a new concept in which both the medium voltage interrupter element and its command, control and power electronics are in one polymeric body, which will be self-powered by Primary network, installed to potential, integrating the protection, sectionalization, fault indication and communication functions in one device, to be used as an automation device, integrated to the control centers, as well as a protection device against short-term transient currents. circuits; The utility model will allow the reduction of the interruption times of electrical circuits, reducing interruptions when transient events occur, as well as the isolation of sections that may present permanent events; Because it has a long-range communication radio with client or repeater operation, the device will allow long distance communication, sending its status to the control centers, reducing the time needed to identify the faulty sections of the air network; Its low cost, weight and ease of installation will make it possible to expand automatic control and supervision solutions for overhead power grids.

Description

(54) Título: INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO (51) Int. Cl.: H01H 85/00; H01H 45/04; H01H 51/27 (73) Titular(es): CELSO GARCIA LELLIS JUNIOR, LUIZ ANDRÉ DANESIN, AYRES ANTONIO PAES DE OLIVEIRA (72) Inventor(es): AYRES ANTONIO PAES DE OLIVEIRA; CELSO GARCIA LELLIS JUNIOR; LUIZ ANDRÉ DANESIN (85) Data do Início da Fase Nacional:(54) Title: TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY WITH COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS (51) Int. Cl .: H01H 85/00; H01H 45/04; H01H 51/27 (73) Holder (s): CELSO GARCIA LELLIS JUNIOR, LUIZ ANDRÉ DANESIN, AYRES ANTONIO PAES DE OLIVEIRA (72) Inventor (s): AYRES ANTONIO PAES DE OLIVEIRA; CELSO GARCIA LELLIS JUNIOR; LUIZ ANDRÉ DANESIN (85) Start date of the National Phase:

08/11/2016 (57) Resumo: INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO que utiliza um novo conceito no qual tanto o elemento de interrupção de média tensão, como sua eletrônica de comando, controle e alimentação se encontram em um só corpo polimérico, que será autoalimentado pela rede primária, instalado ao potencial, integrando as funções de proteção, seccionalização, indicação de falta e comunicação em um só dispositivo, a ser utilizado como dispositivo para automação, integrado aos centros de controle, bem como dispositivo de proteção contra correntes transitórias derivadas de curtos circuitos; O modelo de utilidade permitirá a redução dos tempos de interrupção dos circuitos elétricos, reduzindo as interrupções quando das ocorrências de eventos transitórios, bem como permitirá a isolação de trechos que venham a apresentar eventos de caráter permanente; Por possuir rádio de comunicação de longo alcance, com característica de operação como cliente ou repetidor, o dispositivo permitirá a comunicação along(...)08/11/2016 (57) Abstract: TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY WITH COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS that uses a new concept in which both the medium voltage interruption element and its command, control and power electronics meet in a single polymeric body, which will be self-powered by the primary network, installed at potential, integrating the protection, sectionalization, fault indication and communication functions in a single device, to be used as a device for automation, integrated into the control centers, as well as a protection device against transient currents derived from short circuits; The utility model will allow the reduction of the interruption times of the electrical circuits, reducing the interruptions in the occurrence of transient events, as well as allowing the isolation of sections that may present events of a permanent nature; As it has a long-range communication radio, with the characteristic of operating as a client or repeater, the device will allow communication along (...)

Figure BR202016026087U2_D0001

— 9- 9

1/161/16

RELATÓRIO DESCRITIVO DA PATENTE DE MODELO DE UTILIDADE DE “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” [001] Refere-se o presente a modelo de utilidade de um “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO”. O modelo de utilidade aqui proposto utiliza um novo conceito no qual tanto o elemento de interrupção de média tensão, como sua eletrônica de comando e proteção se encontram em um só corpo polimérico, que é autoalimentado pela rede primária de energia elétrica e, instalado ao potencial.DESCRIPTIVE PATENT REPORT OF THE UTILITY MODEL OF A “POLYMERIC TRIPOLAR SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY TO COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS” [001] This reference refers to the utility model of a “POLYMERIC TRIPOLAR SWITCH INTEGRATED BY UNDERTAKING UNDER BODY. AND PROTECTION ”. The utility model proposed here uses a new concept in which both the medium voltage interruption element and its control and protection electronics are found in a single polymeric body, which is self-powered by the primary electricity network and installed at potential .

[002] Tal elemento de interrupção é encapsulado em um corpo polimérico injetado, montado sobre uma barra polimérica, compondo um equipamento trifásico de potência de baixo custo e peso, podendo ser utilizado nas funções de manobra ou proteção das redes aéreas de energia elétrica, em substituição aos equipamentos atuais, ou mesmo utilizada nas saídas de linhas das redes elétricas das subestações. Seu ganho se dá na redução drástica do custo, peso, e na integração a elementos de comunicação por tecnologia de rádio frequência ou fibra ótica, incorporada ao produto final.[002] Such an interrupting element is encapsulated in an injected polymeric body, mounted on a polymeric bar, composing a low-cost and heavy three-phase power equipment, which can be used in the maneuvering or protection functions of overhead electric power networks, in replacement of current equipment, or even used in the line outlets of the substations' electrical networks. Its gain occurs in the drastic reduction of cost, weight, and in the integration with communication elements by radio frequency technology or optical fiber, incorporated in the final product.

[003] O modelo de utilidade pode se valer de duas formas distintas de acionamento mecânico. Por atuador magnético biestável descrito na patente depositada de número BR 10 2016 024353-0, de autoria de dois dos autores dessa patente, acoplado a um interruptor a vácuo convencional (as chamada Ampolas a Vácuo), ou por um sistema de acionamento mecânico, feito por bipolo magnético, montado no mesmo meio dos contatos elétricos, o que faz com que[003] The utility model can use two different forms of mechanical drive. By a bistable magnetic actuator described in the filed patent number BR 10 2016 024353-0, authored by two of the authors of that patent, coupled to a conventional vacuum switch (the so-called Vacuum Ampoules), or by a mechanical actuation system, made magnetic dipole, mounted in the same way as the electrical contacts, which makes

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 13/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 13/34

2/16 ambos os elementos estejam submetidos à mesma pressão barométrica, descrito nessa mesma patente.2/16 both elements are subjected to the same barometric pressure, described in that same patent.

[004] Associado a isso, temos um conjunto eletrônico composto por uma CPU, um sistema de alimentação, um rádio de 900 MHz, com tecnologia RF MESH ou Ponto - Multi Ponto e um transceptor para fibra ótica, que desempenham as funções de controle, proteção e comunicação do elemento interruptor, permitindo seu gerenciamento remoto e integração às redes elétricas inteligentes.[004] Associated with this, we have an electronic set consisting of a CPU, a power supply system, a 900 MHz radio, with RF MESH or Ponto - Multi Point technology and a transceiver for optical fiber, which perform the control functions, protection and communication of the switching element, allowing its remote management and integration to intelligent electrical networks.

[005] A alimentação de todo este conjunto é provida por um Transformador de Corrente (TC) de núcleo nanocristalino, de alto rendimento “espira/amper”, que converte em tensão (Volt) a corrente que está passando pelo cabo de rede de distribuição de energia elétrica, sendo auxiliada por um conjunto de painéis fotovoltaicos acoplados na parte superior da barra polimérica. Esse conjunto de alimentação mantém o carregamento de um grupo de supercapacitores, destinados a fornecer energia necessária, tanto para o acionamento dos dispositivos de abertura e fechamento dos contatos elétricos, bem como, fornecer energia para a eletrônica de comando, responsável pelo gerenciamento das funcionalidades do equipamento.[005] The power supply for this whole set is provided by a high transformer current (TC) with a nanocrystalline core, “loop / ampere”, which converts the current passing through the distribution network cable into voltage (Volt). of electrical energy, being aided by a set of photovoltaic panels coupled in the upper part of the polymeric bar. This power supply maintains the loading of a group of supercapacitors, destined to supply the necessary energy, both for the activation of the opening and closing devices of the electrical contacts, as well as supplying power to the control electronics, responsible for the management of the functionalities of the equipment.

[006] Todo conjunto é composto por três elementos interruptores e um módulo eletrônico que, integrados a uma barra polimérica, compõem um equipamento interruptor trifásico completo, dispensando o uso de painéis de controle externos. O modelo de utilidade pode ser utilizado em substituição aos religadores e chaves automatizadas, em redes aéreas de distribuição de energia elétrica, ou em substituição aos disjuntores, nas saídas de média tensão de 15KV ou 27 KV das subestações. Foi desenvolvido para suportar[006] The whole set consists of three switch elements and an electronic module that, integrated with a polymeric bar, make up a complete three-phase switch equipment, eliminating the use of external control panels. The utility model can be used to replace the automatic reclosers and switches, in overhead electrical distribution networks, or to replace the circuit breakers, at the medium voltage outputs of 15KV or 27 KV of the substations. It was developed to support

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 14/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 14/34

3/16 correntes nominais de 530A a 800A, com níveis de interrupção de 12,5KA a 20 KA (em função das dimensões de seus componentes), possibilitando seu emprego nos ramais principais das redes de distribuição de energia elétrica. Esse mesmo modelo de utilidade poderá, com modificações construtivas, ser empregado como elemento de interrupção nos cubículos de média tensão, em substituição as tradicionais chaves trifásicas a vácuo, tendo como consequência uma redução de peso, dimensão e custo face as soluções atuais.3/16 rated currents from 530A to 800A, with interruption levels from 12.5KA to 20 KA (depending on the dimensions of its components), enabling its use in the main branches of the electricity distribution networks. This same utility model may, with constructive modifications, be used as an interruption element in medium voltage cubicles, replacing the traditional three-phase vacuum switches, resulting in a reduction in weight, size and cost compared to current solutions.

[007] As redes elétricas áreas, largamente utilizadas como caixa para a distribuição de energia, apresentam problemas causados por vegetação e por eventos climáticos, que resultam em curtos circuitos transitórios, provocando interrupções de energia constantes. Isso tem uma consequência direta para as distribuidoras de energia, na piora de seus índices de qualidade de fornecimento junto aos consumidores, bem como, representa um custo elevado de manutenção e operação. Para os consumidores, representa um grande inconveniente, provocado pela constante falta de energia.[007] Area electrical networks, widely used as a box for the distribution of energy, present problems caused by vegetation and climatic events, which result in short transient circuits, causing constant power interruptions. This has a direct consequence for energy distributors, in the worsening of their quality of supply indexes to consumers, as well as representing a high cost of maintenance and operation. For consumers, it represents a major inconvenience, caused by the constant lack of energy.

[008] O estado da técnica utiliza dois principais equipamentos de automatismo para mitigar os problemas em redes aéreas de distribuição de energia elétrica; religadores e chaves de manobra. Tais equipamentos são atualmente as únicas soluções para endereçar esses problemas e têm sido instalados, tanto nas redes aéreas, como nas saídas de média tensão das subestações. As soluções atuais apresentam elevado custo, alta taxa de manutenção e ainda são produtos construídos sob os mesmos princípios de 40 a 50 anos.[008] The state of the art uses two main automation equipment to mitigate problems in overhead electricity distribution networks; reclosers and switchgear. Such equipment is currently the only solution to address these problems and has been installed, both in overhead networks and in the medium voltage outputs of substations. The current solutions have a high cost, high maintenance rate and are still products built under the same principles for 40 to 50 years.

[009] Antes da criação das ampolas a vácuo, e durante muito[009] Before the creation of vacuum ampoules, and for a long time

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 15/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 15/34

4/16 tempo após sua introdução no mercado, os interruptores eram isolados por gás CF6, o que causava problemas ambientais enormes, além de representar um ponto de fragilidade nos equipamentos que necessitavam de sensores para monitoração das pressões dos tanques de extinção, assim como, um programa de troca periódica do gás isolante para garantir seu funcionamento. O mesmo ocorria com os óleos isolantes que necessitavam de averiguação periódica de suas condições isolantes, em laboratórios especializados e sofriam de problemas gerados pela absorção de água no óleo, diminuindo suas características isolantes. A introdução da tecnologia de extinção a vácuo, por meio das ampolas de vidro ou cerâmicas, foi uma inovação que trouxe muitos benefícios no uso dos equipamentos, solucionando os problemas ambientais e eliminando a necessidade de manutenções frequentes ou complexos sistemas para sua monitoração e descarte.4/16 time after their introduction in the market, the switches were isolated by CF6 gas, which caused enormous environmental problems, in addition to representing a point of weakness in the equipment that needed sensors to monitor the pressures of the extinguishing tanks, as well as, a program of periodic exchange of the insulating gas to guarantee its operation. The same occurred with insulating oils that needed periodic verification of their insulating conditions, in specialized laboratories and suffered from problems generated by the absorption of water in the oil, reducing their insulating characteristics. The introduction of vacuum extinguishing technology, through glass or ceramic ampoules, was an innovation that brought many benefits in the use of equipment, solving environmental problems and eliminating the need for frequent maintenance or complex systems for monitoring and disposal.

[010] As “ampolas a vácuos têm como vantagem utilizar o vácuo como elemento isolante, garantindo elevada isolação, bem como serem constituídas por elementos fisicamente pequenos, o que facilitou a criação de interruptores de menor peso e dimensão. As mesmas são associadas a conjuntos mecânicos denominados “atuadores magnéticos, responsáveis pela ação de fechamento e abertura.[010] “Vacuum ampoules have the advantage of using vacuum as an insulating element, ensuring high insulation, as well as being made up of physically small elements, which facilitated the creation of smaller weight and dimension switches. They are associated with mechanical assemblies called “magnetic actuators, responsible for the closing and opening action.

[011] Entretanto, essa inovação trouxe algumas limitações em seu emprego, ou melhor, demandou algumas características na construção das soluções, que hoje podem ser melhor endereçadas por outras formas de implementação.[011] However, this innovation brought some limitations in its use, or rather, it demanded some characteristics in the construction of solutions, which today can be better addressed by other forms of implementation.

As “ampolas a vácuo tem como principio a existência de uma diferença de pressão significativa entre o elemento interruptor e oThe principle of “vacuum interrupters is the existence of a significant pressure difference between the switching element and the

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 16/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 16/34

5/16 mundo externo, no qual está instalado o atuador magnético. Além disso, a forma de isolação entre os componentes interno e externo, é feita com o uso de folies metálicos, para permitir o movimento mecânico de seus contatos.5/16 external world, in which the magnetic actuator is installed. In addition, the form of insulation between the internal and external components is made using metal foils, to allow the mechanical movement of your contacts.

[012] A figura 1 demonstra, de forma esquemática, o funcionamento de uma solução de interruptor utilizando as tradicionais “ampolas a vácuo”. Nela podemos identificar os contatos elétricos (1), o contato de saída da corrente (2), a tampa metálica de fechamento (3), o meio isolante do vácuo (4), a ampola de cerâmica/vidro (5), o folie de movimento (6), a tampa metálica de fechamento inferior (7), o atuador magnético (8) e a mola de abertura (9).[012] Figure 1 shows, schematically, the operation of a switch solution using the traditional “vacuum interrupters”. In it we can identify the electrical contacts (1), the current outlet contact (2), the metallic closing cap (3), the vacuum insulating medium (4), the ceramic / glass ampoule (5), the folie movement (6), the lower closing metal cover (7), the magnetic actuator (8) and the opening spring (9).

[013] O fechamento dos contatos se dá pela movimentação do eixo do atuador magnético (8) no sentido indicado na figura (de baixo para cima). Durante esse movimento, o atuador armazena energia mecânica na mola de abertura (9) que será utilizada no processo de abertura dos contatos. A abertura dos contatos se dá no sentido inverso (de cima para baixo). Para isso, o atuador magnético movimenta seu eixo utilizando a força magnética de seu embolo, associado à força mecânica armazenada na mola de abertura. Isso se deve a necessidade de grande força associada à elevada velocidade de abertura durante a interrupção de corrente, para vencer o diferencial de pressão entre o vácuo interno (PO) e a pressão atmosférica externa (P1), e interromper o arco voltaico no menor tempo possível.[013] The contacts are closed by moving the magnetic actuator shaft (8) in the direction shown in the figure (from bottom to top). During this movement, the actuator stores mechanical energy in the opening spring (9) that will be used in the process of opening the contacts. The contacts are opened in the opposite direction (from top to bottom). For this, the magnetic actuator moves its axis using the magnetic force of its piston, associated with the mechanical force stored in the opening spring. This is due to the need for great force associated with the high opening speed during the interruption of current, to overcome the pressure differential between the internal vacuum (PO) and the external atmospheric pressure (P1), and interrupt the arc in the shortest time possible.

[014] Assim, o principio dos atuais sistemas de interrupção a vácuo deve, necessariamente, ter força suficiente para vencer a diferença de pressão interna/externa ao qual a ampola está[014] Thus, the principle of current vacuum interruption systems must necessarily be strong enough to overcome the internal / external pressure difference to which the ampoule is exposed.

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 17/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 17/34

6/16 submetida, além da resistência natural do folie mecânico, que impõe outra limitação, a velocidade de abertura e fechamento do elemento interruptor. Como exemplo, um atuador magnético necessita de 60KGF, para fechar uma simples ampola a vácuo de 15KV/630A, por polo.6/16 subjected, in addition to the natural resistance of the mechanical folie, which imposes another limitation, the opening and closing speed of the switching element. As an example, a magnetic actuator requires 60KGF, to close a simple 15KV / 630A vacuum ampoule, per pole.

[015] O resultado prático disso é a construção de equipamentos de interrupção de média tensão que demandam muita energia para sua operação, tendo como soluções típicas, grandes capacitores eletrolíticos e baterias para armazenar e fornecer energia nas aberturas e fechamentos dos contatos.[015] The practical result of this is the construction of medium voltage interruption equipment that requires a lot of energy for its operation, with typical solutions, large electrolytic capacitors and batteries to store and supply energy in the openings and closings of the contacts.

[016] Isso torna os equipamentos de automação e proteção das redes elétricas complexos e de elevado custo, necessitando de painéis, caixas metálicas, eixos, molas e uma infinidade de elementos mecânicos para sua operação. Tudo isso representa custos e pontos de falha e manutenção que acabam por limitar seu emprego em larga escala.[016] This makes automation and protection equipment for electrical networks complex and costly, requiring panels, metal boxes, shafts, springs and a multitude of mechanical elements for their operation. All this represents costs and points of failure and maintenance that end up limiting its use on a large scale.

[017] Outro complicador nessa solução é a necessidade do uso de baterias para a manutenção da energia necessária ao funcionamento dos equipamentos do estado da técnica, derivado de seu elevado consumo. As baterias são itens que demandam manutenções periódicas e que apresentam baixa confiabilidade, pois não podem ser facilmente monitoradas, mesmo com rotinas constantes de manutenção. O uso de baterias está se tornando, cada vez mais, um grande problema para as concessionárias, na medida em que o número de equipamentos de automação vem se espalhando pelas redes elétricas.[017] Another complicating factor in this solution is the need to use batteries to maintain the energy necessary for the operation of state-of-the-art equipment, due to its high consumption. Batteries are items that require periodic maintenance and have low reliability, as they cannot be easily monitored, even with constant maintenance routines. The use of batteries is increasingly becoming a major problem for utilities, as the number of automation equipment has been spreading through electrical networks.

[018] Os religadores e chaves de manobras do estado da técnica são constituídos de duas partes distintas; o elemento de[018] The state of the art reclosers and switchgear are made up of two distinct parts; the element of

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 18/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 18/34

7/16 potência (disjuntor) e o elemento de controle (rele de proteção e sistema de alimentação e acionamento), interligados por meio de cabo elétrico. Seu invólucro é feito por gabinete metálico, o que resulta em um produto final de elevada complexidade, peso e que utiliza muitos materiais diferentes para sua construção. Como exemplo, um religador típico de 15KV, possui peso do interruptor em torno de 120Kg, e de seu controle na faixa de 60 Kg.7/16 power (circuit breaker) and the control element (protection relay and power and drive system), interconnected by means of an electric cable. Its enclosure is made by a metallic cabinet, which results in a final product of high complexity, weight and which uses many different materials for its construction. As an example, a typical 15KV recloser, has a switch weight of around 120Kg, and its control in the 60 Kg range.

[019] O modelo de utilidade aqui apresentado endereça soluções técnicas para grande parte das limitações e problemas apresentados pelos produtos do estado da técnica. O uso do atuador magnético biestável descrito na patente depositada de numero BR 10 2016 024353-0, dispensou o emprego de molas para auxilio ao movimento mecânico de abertura dos contatos, pois o emprego de imãs de terras raras, associado a um formato mecânico diferenciado, obteve como resultado um produto que demanda pouca energia para seu acionamento, grande força e elevada velocidade. De forma comparativa, um atuador magnético típico do estado da técnica utiliza, a cada acionamento, em torno de 105 Joules enquanto o atuador biestável aqui referenciado utiliza somente 15 Joules.[019] The utility model presented here addresses technical solutions for most of the limitations and problems presented by state of the art products. The use of the bistable magnetic actuator described in the filed patent number BR 10 2016 024353-0, dispensed with the use of springs to aid the mechanical movement of opening the contacts, since the use of rare earth magnets, associated with a different mechanical format, has resulted in a product that requires little energy to drive, great strength and high speed. In comparison, a magnetic actuator typical of the state of the art uses, at each actuation, around 105 Joules while the bistable actuator referenced here uses only 15 Joules.

[020] Essa característica construtiva permitiu o desenvolvimento de uma solução trifásica que utiliza supercapacitores, no lugar das baterias para seu acionamento, permitindo que a alimentação seja provida diretamente das redes de média tensão, evitando o uso de transformadores de tensão auxiliares, e possibilitando que o conjunto seja montado em um só corpo polimérico, reduzindo sua complexidade e eliminando problemas de corrosão e desgaste.[020] This constructive characteristic allowed the development of a three-phase solution that uses supercapacitors, instead of batteries for their activation, allowing the power to be supplied directly from the medium voltage networks, avoiding the use of auxiliary voltage transformers, and allowing that the set is assembled in a single polymeric body, reducing its complexity and eliminating corrosion and wear problems.

[021] Com relação ao corpo polimérico, tanto a caixa base,[021] Regarding the polymeric body, both the base box,

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 19/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 19/34

8/16 como as respectivas buchas isolantes do modelo de utilidade, utilizam uma inédita resina do fabricante DuPont, cuja composição garante sua integridade física e química pelos período de 30 anos. Ambas as partes são injetadas em alta pressão, garantindo elevada repetibilidade, baixas perdas de produção e reduzido peso e emprego de material.8/16 as the respective insulating bushings of the utility model, use an unprecedented resin from the manufacturer DuPont, whose composition guarantees its physical and chemical integrity for the period of 30 years. Both parts are injected under high pressure, ensuring high repeatability, low production losses and reduced weight and use of material.

[022] Essa nova abordagem fabril representa uma inegável evolução , quando comparado às resinas bicomponentes empregas nos equipamentos do estado da técnica, que são injetadas em baixa pressão, apresentam perdas industriais elevadas, derivadas da formação de bolhas, e empregam grande quantidade de material polimérico, resultando em elevado peso e custo. Além disso, o processo de injeção de baixa pressão apresenta produtividade muito menor que os de alta pressão, demandando tempos de cura em torno de dias.[022] This new manufacturing approach represents an undeniable evolution, when compared to the bicomponent resins used in state-of-the-art equipment, which are injected at low pressure, present high industrial losses, derived from the formation of bubbles, and use a large amount of polymeric material , resulting in high weight and cost. In addition, the low pressure injection process has much lower productivity than the high pressure ones, requiring curing times around days.

[023] As figuras anexas descrevem o produto em detalhes. Entretanto, suas proporções são meras referências, e poderão sofrer mudanças para o atendimento pleno dos requisitos do modelo de utilidade, nos quais.[023] The attached figures describe the product in detail. However, their proportions are merely references, and may undergo changes to fully meet the requirements of the utility model, in which.

Afigura 2 representa uma vista frontal do modelo de utilidade, indicando a montagem final já com as 3 buchas poliméricas, a caixa polimérica básica e o controle eletrônico ;Figure 2 represents a front view of the utility model, indicating the final assembly with the 3 polymeric bushings, the basic polymeric box and the electronic control;

A figura 3 representa uma vista em corte da bucha isolante encravada ao elemento de acionamento e interrupção que poderá ser tanto o sistema de acionamento que utiliza o biestável magnético, acoplado a uma “ampola a vácuo” tradicional, como o elemento de acionamento já integrado ao interruptor, ambos no vácuo, descritos na patente depositada sob número BR 10 2016Figure 3 represents a cross-sectional view of the insulating bushing embedded in the actuation and interruption element, which may be both the actuation system that uses the magnetic bistable, coupled to a traditional “vacuum ampoule”, and the actuation element already integrated in the switch, both in vacuum, described in patent filed under number BR 10 2016

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 20/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 20/34

9/169/16

024353-0. O detalhe 14, indicado na figura 3 representa, de forma esquemática, o conjunto “ampola+atuador”. Maiores informações construtivas desse produto específico, poderão ser obtidas nos desenhos da respectiva patente;024353-0. Detail 14, shown in figure 3, schematically represents the “ampoule + actuator” set. More constructive information on that specific product can be obtained in the drawings of the respective patent;

A figura 3, além do detalhe constritivo acima indica os terminais para os cabos de corrente (10), a rosca de conexão aos terminais (11), o elemento de acionamento e interruptor da patente BR 10 2016 024353-0 (14), a camisa isolante de silicone (13), a bucha isolante de fixação (15), o transformado de corrente de medição (16), o transformador de corrente de autoalimentação (17), o eixo condutor principal (18), os dutos para passagem dos cabos de comando e sinal (20), os cabos de comando (21), os cabos de sinal (22) e os parafusos de fixação à caixa polimérica inferior (19);Figure 3, in addition to the constrictive detail above, indicates the terminals for the current cables (10), the connection thread to the terminals (11), the drive element and switch of the patent BR 10 2016 024353-0 (14), the silicone insulating jacket (13), the insulating adapter sleeve (15), the measuring current transform (16), the self-feeding current transformer (17), the main conductor shaft (18), the ducts for the passage of the control and signal cables (20), control cables (21), signal cables (22) and screws for fixing to the lower polymeric housing (19);

A figura 4 representa uma vista frontal e a figura 5 uma vista de topo da caixa polimérica indicando a caixa polimérica (30), as células fotovoltaicas de alimentação auxiliar (26), os insertos metálicos para fixação das buchas isolantes (23), os furos para passagem dos cabos de sinal e comando (24), a cavidade para fixação da caixa eletrônica de comando, controle e comunicação (27), o conector elétrico de interligação (29) e o inserto de fixação da caixa eletrônica de comando, controle e comunicação (28);Figure 4 represents a front view and Figure 5 a top view of the polymeric box indicating the polymeric box (30), the photovoltaic cells for auxiliary power (26), the metallic inserts for fixing the insulating bushings (23), the holes for passage of signal and command cables (24), the cavity for fixing the electronic command, control and communication box (27), the electrical interconnection connector (29) and the fixing insert for the electronic command, control and control box communication (28);

Afigura 6 representa vista frontal, a figura 7 uma vista lateral, a figura 8 uma vista de topo e a figura 9 uma vista em corte da caixa eletrônica de comando, controle e comunicação, ou seja, as figuras 6, 7, 8, e 9 representam as vistas da caixa eletrônica; A vista frontal (fig. 6) indica alavanca de bloqueio (32), alavanca de comando (33), conector (31), pino de fixação (39) arruela prisioneira (40), LED de status (35), LED de bloqueio (36), LED de operação (37),Figure 6 represents a front view, figure 7 a side view, figure 8 a top view and figure 9 a sectional view of the electronic command, control and communication box, that is, figures 6, 7, 8, and 9 represent the views of the electronic box; The front view (fig. 6) indicates the lock lever (32), control lever (33), connector (31), fixing pin (39) captive washer (40), status LED (35), lock LED (36), operation LED (37),

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 21/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 21/34

10/16 antena RF (38), olhai de fixação (34) e guia (41). A vista lateral (fig. 7) indica caixa da eletrônica metálica (42) e guia (41); Avista do topo (fig. 8) indica caixa da eletrônica metálica (42), guias (41), conector (31) e furo passante do pino de fixação (43). A vista em corte (fig. 9) indica o conector (31), pino de fixação (39), caixa metálica (42), guias (41), placa eletrônica (45), arruela prisioneira (40), olhai de fixação (34) e antenas RF (38);10/16 RF antenna (38), fixing eye (34) and guide (41). The side view (fig. 7) indicates the metal electronics box (42) and guide (41); The top view (fig. 8) indicates the metal electronics box (42), guides (41), connector (31) and hole through the fixing pin (43). The sectional view (fig. 9) indicates the connector (31), fixing pin (39), metal housing (42), guides (41), electronic plate (45), captive washer (40), fixing eye ( 34) and RF antennas (38);

Afigura 10 representa as partes do equipamento, onde as buchas isolantes (48) e a caixa eletrônica (49) são fixadas na caixa polimérica (47) conforme indicação das setas;Figure 10 represents the parts of the equipment, where the insulating bushings (48) and the electronic box (49) are fixed in the polymeric box (47) as indicated by the arrows;

[024] Nos desenhos é apresentado, de forma esquemática, o diagrama em blocos pagina 8, figura 11 do modelo de utilidade, contendo suas principais partes e interações.[024] In the drawings, the block diagram page 8, figure 11 of the utility model is presented schematically, containing its main parts and interactions.

[025] O modelo de utilidade aqui apresentado parte do princípio de utilização da patente já depositada sob número BR 10 2016 024353-0, de dois dos autores dessa, que solucionam os problemas relacionados à necessidade de elevada energia para a comutação dos elementos interruptores. A patente depositada sob número BR 10 2016 024353-0, descrita como “ATUADOR ELETROMAGNÉTICO, BIESTÁVEL, DE CAMPO FECHADO, COM BOBINA EXTERNA E AM POLA A VÁCUO” descreve dois produtos que podem se empregados de forma individual. O primeiro produto descreve um atuador magnético biestável, de campo fechado, cujas bobinas de acionamento são externas ao corpo ferromagnético, utilizando como principio para o acionamento do elemento interruptor a vácuo a ele acoplado, um bipolo magnético que, por suas características construtivas, usa a força magnética como elemento de movimento, dispensando o armazenamento de energia mecânica em uma mola.[025] The utility model presented here is based on the principle of use of the patent already filed under number BR 10 2016 024353-0, by two of the authors of this patent, which solve the problems related to the need for high energy for switching the switch elements. The patent filed under number BR 10 2016 024353-0, described as “ELECTROMAGNETIC ACTUATOR, BIESTABLE, CLOSED FIELD, WITH EXTERNAL COIL AND AM VACUUM POLE” describes two products that can be used individually. The first product describes a bistable magnetic actuator, closed field, whose actuation coils are external to the ferromagnetic body, using as a principle for the activation of the vacuum switch element coupled to it, a magnetic dipole that, due to its constructive characteristics, uses the magnetic force as a movement element, eliminating the storage of mechanical energy in a spring.

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 22/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 22/34

11/1611/16

Já, o segundo produto, descrito nessa mesma patente, descreve um elemento único totalmente polimérico, no qual, tanto os contatos de interrupção, como atuador magnético biestável, de campo fechado, responsável pelo acionamento mecânico, estão submetidos ao vácuo. Ambas as soluções trazem enormes vantagens na redução drástica da necessidade de energia para sua abertura e fechamento, viabilizando o desenho industrial aqui apresentado.The second product, described in that same patent, describes a single element that is totally polymeric, in which both the interrupting contacts and the closed-field, bistable magnetic actuator, responsible for the mechanical actuation, are subjected to vacuum. Both solutions bring enormous advantages in drastically reducing the need for energy for opening and closing, enabling the industrial design presented here.

[026] Esses novos elementos de acionamento e interrupção, descritos na patente BR 10 2016 024353-0 são inseridos em uma bucha polimérica (figura 3), permitindo sua montagem externa, e integrada a uma caixa polimérica (figuras 4 e 5), na qual é instalada toda eletrônica necessária para sua operação (figuras 6, 7, 8 e 9), estando ai incluído controle, atuação e comunicação. Como já dito, o princípio de funcionamento dos dispositivos da patente BR 10 2016 024353-0 viabilizam essa formatação mecânica, em função da necessidade de reduzida quantidade de energia para seu movimento mecânico de abertura e fechamento dos contatos elétricos.[026] These new actuation and interruption elements, described in patent BR 10 2016 024353-0, are inserted in a polymeric bushing (figure 3), allowing its external assembly, and integrated with a polymeric box (figures 4 and 5), in which is installed all necessary electronics for its operation (figures 6, 7, 8 and 9), including control, performance and communication. As already stated, the operating principle of the devices of the patent BR 10 2016 024353-0 enables this mechanical formatting, due to the need for a reduced amount of energy for its mechanical movement of opening and closing the electrical contacts.

[027] Isso resulta em um conjunto polimérico único (figura 2), com peso em torno de 25 kg, contendo todos os elementos necessários para sua operação. O mesmo pode ser conectado aos centros de operação das empresas de energia por rádio frequência, rádio esse já integrado ao modelo de utilidade, permitindo sua operação remota. Devido ao seu baixo consumo energético, derivado de seu principio construtivo, não necessita de baterias e poderá ser alimentado pela energia do circuito primário, quando instalado ao potencial, ou por uma alimentação de baixa tensão. Essa mesma solução poderá ser instalada nas saídas de linhas de média tensão das subestações, desempenhando papel idêntico ao dos atuais[027] This results in a unique polymeric set (figure 2), weighing around 25 kg, containing all the elements necessary for its operation. It can be connected to the operation centers of energy companies by radio frequency, which radio is already integrated into the utility model, allowing its remote operation. Due to its low energy consumption, derived from its constructive principle, it does not need batteries and can be powered by the primary circuit energy, when installed at potential, or by a low voltage supply. This same solution can be installed at the substations' medium voltage lines exits, playing an identical role to the current ones

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 23/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 23/34

12/16 disjuntores, porém contando com sua eletrônica de proteção, comando e comunicação já integrada.12/16 circuit breakers, but with its integrated protection, command and communication electronics.

[028] Os elementos de atuação e interrupção descritos na patente BR 10 2016 024353-0 serão inseridos em uma bucha polimérica injetada em alta pressão (figura 3), utilizando resina de elevada isolação de fabricação da DuPont, que possui todas as características físico/químicas para atender a essa aplicação. O uso de tecnologia de injeção em alta pressão, em detrimento das tradicionais resinas bicomponente, injetadas a pressão atmosférica que são utilizadas nas soluções do estado da arte, resulta em um produto com melhor repetibilidade, por ser isenta de bolhas, maior produtividade e baixo de peso, com impactos diretos na redução dos custos de produção. Seu baixo peso é derivado da elevada resistência dielétrica de 33,5 kV/mm, comparada a resistência de 20,0 kV/mm das resinas bicomponentes tradicionais, aliada a uma maior resistência mecânica, o que permite a produção de buchas isolantes com parede de 3,0 mm de espessura, comparada a 21,0 mm das resinas bicomponente.[028] The actuation and interruption elements described in the patent BR 10 2016 024353-0 will be inserted in a polymeric bushing injected at high pressure (figure 3), using high insulation resin manufactured by DuPont, which has all the physical characteristics / chemicals to meet this application. The use of high pressure injection technology, to the detriment of traditional bicomponent resins, injected at atmospheric pressure that are used in state-of-the-art solutions, results in a product with better repeatability, as it is free of bubbles, higher productivity and low weight, with direct impacts on reducing production costs. Its low weight is derived from the high dielectric strength of 33.5 kV / mm, compared to the resistance of 20.0 kV / mm of traditional two-component resins, combined with a greater mechanical resistance, which allows the production of insulating wall plugs. 3.0 mm thick, compared to 21.0 mm for bicomponent resins.

[029] Em uma caixa polimérica (figuras 4 e 5), serão associadas 3 buchas (figura 3) com seus respectivos elementos interruptores (14) e sensores de corrente (16) e transformadores de autoalimentação (17), das quais sairão somente um pequeno condutor para o envio do comando elétrico de acionamento (21), e outro para o envio do sinal de corrente de fase (22). Essa caixa polimérica (figuras 4 e 5) abriga um par de painéis solares (26) e o módulo de controle removível (figuras 6, 7, 8 e 9) que contém o conjunto eletrônico de comando, controle e comunicação, composto por uma placa de circuito impresso (45) com uma CPU ultra low[029] In a polymeric box (figures 4 and 5), 3 bushings (figure 3) will be associated with their respective switch elements (14) and current sensors (16) and self-supply transformers (17), from which only one will come out. small conductor for sending the electric drive command (21), and another for sending the phase current signal (22). This polymeric box (figures 4 and 5) houses a pair of solar panels (26) and the removable control module (figures 6, 7, 8 and 9) that contains the electronic command, control and communication set, consisting of a plate circuit board (45) with an ultra low CPU

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 24/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 24/34

13/16 power, um rádio comunicador em 900 MHz, uma fonte de alimentação com armazenamento de energia por supercapacitores, além das alavancas de manobra (32), e de bloqueio (33) . Como o consumo de energia para o acionamento mecânico é mínimo, tal conjunto eletrônico tem reduzidas dimensões. Esse conjunto eletrônico é acoplado à caixa polimérica (figuras 4 e 5), por conector de engate rápido (31), e utiliza como elemento de fixação um parafuso sem fim (39) com olhai de içamento (34), possibilitando sua fácil manutenção em campo utilizando somente um instrumento de trabalho das equipes de eletricistas chamado “vara pega tudo”, que permite o engate no olhai de içamento (34) e seu rosqueamento à caixa polimérica (figuras 4 e 5) diretamente do solo, sem a necessidade de utilização de cestas aéreas ou escadas.13/16 power, a 900 MHz radio communicator, a power supply with energy storage by supercapacitors, in addition to the operating levers (32), and locking levers (33). As the energy consumption for the mechanical drive is minimal, such an electronic assembly has reduced dimensions. This electronic set is coupled to the polymeric box (figures 4 and 5), by a quick-connect connector (31), and uses as a fixing element an endless screw (39) with lifting eye (34), allowing its easy maintenance in field using only a working instrument of the electrician teams called “rod takes it all”, which allows the hook in the lifting eye (34) and its threading to the polymeric box (figures 4 and 5) directly from the ground, without the need for use aerial baskets or stairs.

[030] A alimentação do modelo de utilidade é garantida pela utilização de um TC de núcleo Nanocristalino (16), que fornece energia necessária para operação de toda eletrônica de controle (figuras 6. 7. 8 e 9) e provê energia a ser armazenada pelo banco de supercapacitores(46) necessária ao funcionamento do conjunto para execução das funções de abertura e fechamento dos contatos elétricos, bem como, para a manutenção de seu funcionamento, mesmo quando o circuito de energia de média tensão estiver desenergizado. Esse conjunto de supercapacitores deve ser previamente carregado por energia auxiliar em baixa tensão externa, sendo mantido operacional quando instalado na rede elétrica. Um conjunto de painéis fotovoltaicos (26) garante a manutenção de energia para sua operação e comunicação por um longo período, mesmo na condição de interrupção do circuito de média tensão.[030] The utility model is powered by the use of a Nanocrystalline core CT (16), which provides the necessary energy for the operation of all control electronics (figures 6. 7. 8 and 9) and provides energy to be stored by the supercapacitor bank (46) necessary for the operation of the set to perform the functions of opening and closing the electrical contacts, as well as for maintaining its operation, even when the medium voltage power circuit is de-energized. This set of supercapacitors must be previously charged by auxiliary energy at low external voltage, being kept operational when installed in the electrical network. A set of photovoltaic panels (26) guarantees the maintenance of energy for its operation and communication for a long period, even in the condition of interruption of the medium voltage circuit.

[031] O conjunto completo é composto de corpo único[031] The complete set consists of a single body

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 25/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 25/34

14/16 polimérico, acoplado a um módulo de controle em caixa polimérica de reduzidas dimensões, sem a necessidade de painéis externos de controle, baterias, cabos de interligação, ou qualquer outro elemento. O modelo de utilidade foi projetado para ser facilmente instalado ao lado das cruzetas dos postes de distribuição aérea, da mesma forma com que são instalados os religadores convencionais. Para os casos em que o modelo de utilidade for instalado ao potencial, não serão necessárias adições de para raios, ou a previsão de pontos de aterramento. Analogamente, o conjunto poderá ser instalado em subestações e contemplar como acessório uma interface remota, com display e botões cuja comunicação se dará pelo rádio integrado ao módulo de controle ou por cabo em fibra ótica.14/16 polymeric, coupled to a control module in a polymeric box of small dimensions, without the need for external control panels, batteries, interconnection cables, or any other element. The utility model was designed to be easily installed next to the crossheads of the aerial distribution posts, in the same way that conventional reclosers are installed. For cases in which the utility model is installed to the potential, it will not be necessary to add lightning bolts or the prediction of earthing points. Similarly, the set can be installed in substations and include a remote interface as an accessory, with a display and buttons whose communication will take place via the radio integrated into the control module or via fiber optic cable.

[032] Por ser totalmente construído em resinas poliméricas injetadas em alta pressão, o modelo de utilidade não necessita pintura de acabamento, tratamento de superfície de qualquer espécie, nem tampouco de proteções mecânicas adicionais. O produto poderá ser instalado em áreas salinas ou com elevada umidade, não sofrendo dos problemas constantes de oxidação, tão comuns em produtos instalados ao tempo. Sua eletrônica embarcada é montada em uma caixa metálica estanque, livre de umidade, também resultando em um melhor acondicionamento ambiental.[032] As it is entirely built with polymeric resins injected at high pressure, the utility model does not require finishing paint, surface treatment of any kind, nor additional mechanical protections. The product can be installed in saline areas or with high humidity, not suffering from the constant oxidation problems, so common in products installed over time. Its embedded electronics is mounted in a watertight metallic box, free of moisture, also resulting in better environmental conditioning.

[033] Sua configuração é realizada por software, com conexão pelo rádio integrado, permitindo que sua configuração e ajustes possam ser realizados de forma local, ou pelo sistema de telecomunicações, de forma remota. Duas alavancas poliméricas, instaladas no módulo de controle, permitem o seu comando de abertura e fechamento manual, assim como o comando de bloqueio de acionamento digital. Tais alavancas possuem acoplamento[033] Its configuration is performed by software, with connection by the integrated radio, allowing its configuration and adjustments to be carried out locally, or by the telecommunications system, remotely. Two polymeric levers, installed in the control module, allow its manual opening and closing command, as well as the digitally activated lock command. Such levers have coupling

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 26/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 26/34

15/16 eletromagnético, não possuindo eixos axiais, garantindo assim total estanqueidade do módulo de controle e proteção.15/16 electromagnetic, without axial axes, thus ensuring total tightness of the control and protection module.

[034] Assim, o modelo de utilidade substitui integralmente aos atuais religadores trifásicos, chaves automatizadas ou disjuntores de média tensão, com vantagens de, baixo custo, reduzido peso, baixa manutenção e facilidade de instalação. Esse mesmo modelo de utilidade poderá ser aproveitado como circuito interruptor para cubículos de média tensão no lugar das atuais chaves trifásicas, com as mesmas vantagens aqui apresentadas.[034] Thus, the utility model fully replaces the current three-phase reclosers, automated switches or medium voltage circuit breakers, with advantages of low cost, low weight, low maintenance and ease of installation. This same utility model can be used as a switch circuit for medium voltage cubicles instead of the current three-phase switches, with the same advantages presented here.

[035] As funções básicas a serem realizadas pelo “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” são:[035] The basic functions to be performed by the “TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY TO COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS” are:

1) Identificação dos transitórios da rede elétrica, diferenciando o que é corrente de falta, do que é corrente de “in roush”, possibilitando o ajuste de curvas de atuação por tempo versus corrente;1) Identification of electrical network transients, differentiating what is a fault current, from what is an “in roush” current, allowing the adjustment of actuation curves by time versus current;

2) Configuração para operar como seccionalizadora automática, a montante de um religador, permitindo a configuração das correntes de atuação, bem como, o número de ciclos para atuação;2) Configuration to operate as an automatic sectionalizer, upstream of a recloser, allowing the configuration of the actuation currents, as well as, the number of cycles for actuation;

3) Função de identificador de falta, permitindo sinalizar faltas transitórias ou faltas permanentes, de forma local e remota;3) Fault identifier function, allowing to signal transient or permanent faults, locally and remotely;

4) Atuação como chave de manobra, recebendo sinal de telecomando oriundo dos Centros de Controle;4) Acting as a switch, receiving a remote control signal from the Control Centers;

5) Integração a rádio em faixa livre de 900 MHz, de baixo consumo e elevada sensibilidade e cobertura, operando como um módulo de comunicação em modo cliente ou repetidor.5) Integration with radio in 900 MHz free band, low consumption and high sensitivity and coverage, operating as a communication module in client or repeater mode.

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 27/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 27/34

16/16 [036] Nos desenhos apresentamos, de forma esquemática, o diagrama em blocos pagina 8, figura 11 do modelo de utilidade contendo suas principais partes e interações.16/16 [036] In the drawings we present, in schematic form, the block diagram page 8, figure 11 of the utility model containing its main parts and interactions.

Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 28/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 28/34

1/21/2

Claims (6)

REIVINDICAÇÃOCLAIM 1 - “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” caracterizado por utilizar um novo conceito no qual tanto o elemento de interrupção de média tensão, como sua eletrônica de comando e proteção se encontram em um só corpo polimérico, integrando as funções de proteção, seccionalização, indicação de falta e comunicação em um só dispositivo.1 - “TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY TO COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS” characterized by using a new concept in which both the medium voltage interruption element and its command and protection electronics are in a single polymeric body, integrating protection, sectionalization, fault indication and communication functions in one device. 2 - “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, utilizar interruptores de corrente de baixo consumo baseado na patente BR 10 2016 024353-0, para o acionamento de abertura e fechamento de seus contatos elétricos de média tensão.2 - “TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE TO ELECTRONIC COMMAND AND PROTECTION BODY” according to claim 1, characterized by using low consumption current switches based on patent BR 10 2016 024353-0, for the opening and opening actuation closing of your medium voltage electrical contacts. 3 - “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, possuir eletrônica de comando e controle (figuras 6, 7 e 8), e buchas de isolação trifásicas (figura 2) integradas por meio de caixa polimérica única (figuras 4 e 5), formando um só corpo a ser instalado diretamente em redes aéreas de distribuição de energia elétrica de média tensão.3 - “TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY TO COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS” according to claim 1, characterized by having command and control electronics (figures 6, 7 and 8), and three-phase insulation bushings (figure 2 ) integrated by means of a single polymeric box (figures 4 and 5), forming a single body to be installed directly in overhead medium voltage electrical distribution networks. 4 - “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, possuir eletrônica4 - “TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY TO COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS” according to claim 1, characterized by having electronics Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 11/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 11/34 2/2 de comando e controle (figuras 6, 7 e 8), contendo todo conjunto eletrônico de controle, alimentação, armazenamento de energia e acionamento dos elementos de atuação mecânica em uma só caixa polimérica, hermética, fixada ao corpo principal do modelo de utilidade, por meio de pino de fixação (39) acionado por olhai (34), permitindo que sua instalação e retirada seja feita por vara de manobra, diretamente do solo, assim como, seu acionamento de abertura/fechamento (32) e bloqueio/desbloqueio (33).2/2 of command and control (figures 6, 7 and 8), containing the entire electronic set of control, power, energy storage and activation of the mechanical actuation elements in a single polymeric, airtight box, fixed to the main body of the model usefulness, by means of a fixing pin (39) activated by eyebolt (34), allowing its installation and removal to be made by a maneuver stick, directly from the ground, as well as its opening / closing actuation (32) and lock / unlocking (33). 5 - “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, possuir duas alavancas de manobra (32 e 33), com acionamento de contatos por meio magnético, sem eixos mecânicos axiais, para execução de comando de abertura/fechamento dos contatos elétricos de média tensão (14), bem como bloqueio e desbloqueio de seu funcionamento automático.5 - “TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY WITH COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS” according to claim 1, characterized by having two operating levers (32 and 33), with contacts activated by magnetic means, without axial mechanical axes , for executing a command to open / close the medium voltage electrical contacts (14), as well as to lock and unlock their automatic operation. 6 - “INTERRUPTOR POLIMÉRICO TRIPOLAR INTEGRADO EM CORPO ÚNICO A ELETRÔNICA DE COMANDO E PROTEÇÃO” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, ser autoalimentado pela corrente de carga da rede de média tensão, por meio de TC de núcleo nanocristalino de alto rendimento espira/amper (16), auxiliado por painéis fotovoltaicos (26) que armazenam energia por meio de banco de supercapacitores (46), garantindo sua operação mesmo na ausência de energia na rede primária de média tensão.6 - “TRIPOLAR POLYMERIC SWITCH INTEGRATED IN A SINGLE BODY WITH COMMAND AND PROTECTION ELECTRONICS” according to claim 1, characterized by being self-powered by the load current of the medium voltage network, by means of high-performance nanocrystalline core CT / amper (16), aided by photovoltaic panels (26) that store energy through a supercapacitor bank (46), guaranteeing its operation even in the absence of energy in the primary medium voltage network. Petição 870180066851, de 01/08/2018, pág. 12/34Petition 870180066851, of 08/01/2018, p. 12/34 1/81/8
BR202016026087-1U 2016-11-08 2016-11-08 single-body integrated three-pole polymeric switch control and protection electronics BR202016026087U2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR202016026087-1U BR202016026087U2 (en) 2016-11-08 2016-11-08 single-body integrated three-pole polymeric switch control and protection electronics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR202016026087-1U BR202016026087U2 (en) 2016-11-08 2016-11-08 single-body integrated three-pole polymeric switch control and protection electronics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR202016026087U2 true BR202016026087U2 (en) 2018-10-30

Family

ID=64316214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR202016026087-1U BR202016026087U2 (en) 2016-11-08 2016-11-08 single-body integrated three-pole polymeric switch control and protection electronics

Country Status (1)

Country Link
BR (1) BR202016026087U2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11004633B1 (en) * 2019-11-04 2021-05-11 Celso Garcia Lellis Junior Three-pole polymeric switch having command and protection electronics integrated into a standalone device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11004633B1 (en) * 2019-11-04 2021-05-11 Celso Garcia Lellis Junior Three-pole polymeric switch having command and protection electronics integrated into a standalone device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11495957B2 (en) Single-phase equipotential self-powered low-cost easy-to-install recloser
CN216671484U (en) 12kV degree of depth once or twice fuses circuit breaker
CN114664598A (en) Integrated depth fusion self-powered intelligent control on-column vacuum circuit breaker
BR202016026087U2 (en) single-body integrated three-pole polymeric switch control and protection electronics
CN104051180A (en) 10kV pole-mounted vacuum load switch
EP4010954B1 (en) Power distribution lateral protection system and method
US10319538B1 (en) Interrupter having unitary external terminal and internal contact
CN113161206A (en) Breaker on outdoor degree of depth fusion post
EP3807678B1 (en) Reduced size fault interrupter
US11004633B1 (en) Three-pole polymeric switch having command and protection electronics integrated into a standalone device
CN207800347U (en) Distribution automation three-phase zero sequence integral type anti-resonance potential transformer
CA3184369A1 (en) Scissor-link for actuator pull-open function
US11728117B2 (en) Switching apparatus with electrically isolated user interface
CN201576601U (en) Single-fracture high-voltage isolating switch
CN205609463U (en) A a shielding formula fuse section of thick bamboo for solid insulation combined electrical apparatus cabinet
CN114496644B (en) Insulating switch module and direct-acting air insulating circuit breaker switch
CN202996684U (en) Permanent magnet vacuum feeder switch used in mining explosion suppression type mobile transformer station
CN219610298U (en) A utmost point post and circuit breaker for circuit breaker
CN112951682B (en) Integrated combination device of breaker isolating switch
CN206040510U (en) Solid utmost point post that seals of built -in operating mechanism
BR102016020966B1 (en) TRANSIENT CURRENT DETECTOR, WITH INTEGRATED PROTECTION, SECTIONALIZATION, INDICATION AND COMMUNICATION FUNCTIONS
CN116487219A (en) Intelligent circuit breaker of Internet of things
Santillan et al. Modular Design in Reclosers
Blower Progress in distribution switchgear

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B06G Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette]
B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]
B12B Appeal against refusal [chapter 12.2 patent gazette]