BRPI0804938B1

BRPI0804938B1 - Barra de conexão com interface plana

Info

Publication number: BRPI0804938B1
Application number: BRPI0804938-6A
Authority: BR
Inventors: Jean-Michel Bonfils
Original assignee: Schneider Electric Industries Sas
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2019-05-07
Also published as: DE602008003649D1; BRPI0804938A2; FR2923953A1; EP2063495A1; FR2923953B1; US20090130904A1; RU2008145804A; CN101442156A; CN101442156B; EP2063495B1; ES2353239T3; CA2643919C; ATE489745T1; RU2479083C2; US7594822B2; CA2643919A1; AU2008246281B2; AU2008246281A1

Abstract

barra de conexão com interface plana. trata-se de uma barra de conexão (10) para simplificar a conexão entre aparelhos elétricos, em que as interfaces de conexão (12) são planas. os dispositivos de conexão (12, 12') compreendem um inserto de condução (24) em um elastômero isolante compressível (14) moldado a partir de fundição, que é revestido com uma blindagem (20). as superfícies de conexão (26, 28) dos insertos de condução (24) ficam localizadas retraidas com relação às superfícies de conexão (16, 18) do suporte isolante (14). quando a conexão for realizada, as superfícies isolantes (16, 16') entram em contato, a compressão é então realizada permitindo que a interface se torne à prova de ar, ao mesmo tempo em que colocam as superfícies de condução (26, 26') em contato. a montagem é mantida comprimida por meio de um parafuso central (50) que é, de preferência, associada com um dispositivo em bruto de tipo tampa (52) para a superfície de conexão 1(18) não usada para conexáo elétrica. a solução de conexão de acordo com a invenção, além da velocidade, flexibilidade e confiabilidade de conexão, em particular permite que as disposições entre os aparelhos elétricos sejam simplificadas por uma tolerância de posicionamento, e em particular permite o alinhamento das unidades ôm pólos que serão conectadas.

Description

CONEXÃO COM INTERFACE PLANA.

Antecedentes da Invenção

A invenção refere-se à simplificação de conexão elétrica por barras coletoras. Mais particularmente, a invenção se refere a uma barra de conexão blindada com interfaces de conexão que permitem a conexão elé-

trica por contato entre superfícies planas. A forma e o material das interfaces são selecionados para garantir a resistência dielétrica, em particular, para aplicações de alta e/ou média voltagem. As interfaces são parcialmente deformáveis, e seu isolante de barra é moldado a partir de fundição sobre o núcleo condutor antes de ser, de preferência, revestido por uma blindagem. Estado da Técnica

Em equipamento elétrico, em particular, em subestações transformadoras MV de média voltagem (às vezes chamada de HV alta voltagem), ou seja, com uma voltagem de cerca de 5 a 52 kV, as unidades de equipamento diferentes devem ser eletricamente conectadas umas às outras. Devido às altas voltagens envolvidas, além disso, é vantajoso isolar as conexões e talvez até blindá-las.

Em particular, como esquematicamente representado na figura 20 1, quando a corrente for multifásica, pelo menos três conexões são necessárias em aparelhos elétricos 1 conectados em série ou em paralelo através de seus terminais 2, Uma opção de conexão elétrica (não ilustrada) se refere ao uso de cabos flexíveis conectados aos aparelhos elétricos 1 por meio de conectores rígidos sobre os terminais 2, um exemplo desses é fornecido no 25 documento WO 02/067385, com um conector com inúmeros componentes.

Outro modo de conexão, também mencionado nesse documento, se refere ao uso de barras rígidas ou semi-rígidas 4 presas entre os aparelhos elétricos 1, está em terminais de conexão 2, por exemplo, através de interfaces inseridas de tipo biconal 6 (como descrito no documento FR 2 766 019). Ou30 tra opção integra a interface de conexão em barras 8, com a presença de acessórios (fiares): a interface de conexão é então apresentada sob a forma de uma junta, por exemplo, como descrito no documento EP 0674375.

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Esses tipos de dispositivos de conexão são, entretanto, pouc£>>_r? _ _r.·.^' práticos, especialmente na direção da altura, para garantir uma resistência dielétrica suficiente, em particular, para aplicações de média voltagem: como descrito no documento WO 07/065912, o comprimento do escoamento precisa ser suficiente. Ademais, as conexões implicam inúmeros componentes e, portanto, aumentam o número de interfaces a serem verificadas.

Ademais, as conexões de acoplamento por cabos requerem inúmeras interfaces de conexão, tais interfaces são complexas e possuem uma instalação dispendiosa, em particular para garantir uma confiabilidade adequada para as aplicações em questão. Devido à sua rigidez, as barras não toleram qualquer desalinhamento, isso é particularmente problemático no caso de multiplicação dos pontos de conexão e na implementação do último.

Sumário da Invenção

Entre outras vantagens, o objetivo da invenção é suavizar algumas falhas de meios de conexão existentes, e em particular para simplificar os processos de conexão, ao mesmo tempo em que reduzem as dimensões totais resultantes desses, como a dimensão na direção da altura, em particular para aplicações de alta (ou média) voltagem. A conexão elétrica é diretamente realizada, sem qualquer parte intermediária, entre os dispositivos de conexão que possuem superfícies ativas que podem ser sobrepostas. Devido à aplicação preferida de altas voltagens e à necessidade de controlar o campo elétrico, a interface de contato é obtida de modo a evitar a presença de espaços responsáveis por gerar arcos elétricos. A superfície é, além disso, suficientemente ampla para garantir a resistência dielétrica.

Mais particularmente, de acordo com uma modalidade preferida, a invenção refere-se a uma barra de conexão elétrica blindada que compreende uma haste de conexão revestida com um isolante, que conecta eletricamente dois dispositivos de conexão que são vantajosamente idênticos. Cada dispositivo de conexão compreende um suporte, feito de material isolante que será deformado, em particular por esmagamento, que é delineado por duas superfícies de conexão opostas substancialmente paralelas, e um

inserto de conexão integrado no suporte isolante. O inserto, de preferência, de rotação simétrica, se estende entre duas superfícies de conexão planas paralelas que se abrem sobre as duas superfícies de conexão isolantes do suporte. Seu comprimento é menor do que a distância entre as duas superfícies de conexão quando o material isolante estiver em repouso e, quando a conexão for realizada, o suporte isolante é esmagado de modo que a superfície de conexão do inserto de condução seja embutida com a superfície de conexão em cada extremidade, com isso se torna capaz de estabelecer um contato entre as superfícies planas. O contato atua tanto como uma conexão elétrica no nível do inserto de condução como garante a tensão dielétrica no nível do suporte isolante.

Uma blindagem está, de preferência, presente sobre a superfície externa da barra de conexão, com a exceção da conexão e as superfícies de conexão dos dispositivos de conexão. A blindagem pode ser limitada aos dispositivos de conexão.

Para garantir a resistência dielétrica correta da barra de conexão, as interfaces entre os componentes isolantes e condutores, e também entre componentes do mesmo tipo, são controladas e em particular são à prova de ar. O suporte isolante se adere ao inserto de condução e à parte de extremidade da haste conectada ao inserto de condução, o revestimento isolante se adere à parte residual da haste e também ao suporte isolante, de modo que não haja ar residual. Os componentes isolantes, por exemplo, feitos de silicone ou elastômero tipo EPDM, são, de preferência, moldados juntamente a partir de fundição, ou seja, supermoldado, sobre todos os componentes de condução, também vantajosa mente fabricados de maneira unitária. A blindagem consiste então, de preferência, em uma moldagem a partir de fundição do mesmo elastômero que é carregado para garantir a conexão elétrica, que possui substancialmente as mesmas características de deformação.

Para garantir e manter a compressão ortogonal do dispositivo de conexão e desse modo, o contato elétrico, meios de fixação podem ser proporcionados. O inserto de conexão pode ser, em particular, perfurado dire

tamente através de um lado até o outro, em particular, em seu centro, para ser capaz de inserir um meio de fixação similar a um parafuso ou um pino de cruzeta.

A barra pode ser adicionalmente associada com um dispositivo em bruto sobreposto a uma superfície de um dispositivo de conexão não usado para conexão elétrica. Esse dispositivo em bruto compreende uma superfície plana capaz de ser sobreposta à superfície do suporte, que é vantajosamente rígida para contribuir para o esmagamento e para minimizar possíveis perdas dielétricas. O dispositivo em bruto é vantajosamente usado para fixação, e esse pode ser, em particular, de forma fixa ou não, com um pino de cruzeta rosqueado e com meios para fixar o pino de cruzeta no orifício do inserto de conexão.

As superfícies opostas de um suporte de conexão estão, de preferência, sob a forma de discos e o inserto de conexão é centralizado nessas. Uma simetria com relação ao plano intermediário da barra é preferida.

De acordo com uma modalidade preferida, a haste de junção possuí um corte transversal retangular, que apresenta dois lados grandes paralelos às superfícies de conexão dos insertos dos dispositivos de conexão. Ademais, em uma vista perpendicular a essas superfícies de conexão, a haste e seu revestimento podem ser perceptivelmente lineares ou podem apresentar um perfil em forma de U, com uma parte central da haste situada fora do envelope delineado pelos dois dispositivos de conexão de suas extremidades, de modo que seja possível inserir outra barra de acordo com a invenção ao alinhar os dispositivos de conexão e inverter a orientação dos U‘s. De acordo com uma primeira opção, a haste é plana de modo que as superfícies de conexão dos insertos dos dois dispositivos de conexão sejam paralelas e no mesmo plano. De acordo com uma segunda opção, a haste apresenta um ombro, ou parte oblíqua, de modo que as superfícies de conexão dos insertos dos dois dispositivos de conexão sejam paralelas, deslocadas ao longo de um eixo geométrico perpendicular até as superfícies, de preferência, com uma superfície de um dispositivo de conexão no mesmo plano que uma superfície do outro dispositivo de conexão, para ser capaz de

empilhar as barras de conexão. Modificações no número de aparelhos clotricos conectados são, além disso, simplificadas.

A invenção também se refere a uma barra coletora, em particular, com três barras, cujos dispositivos de conexão são idênticos.

Breve Descrição dos Desenhos

Outras vantagens e características tornar-se-ão mais claramente visíveis a partir da seguinte descrição de modalidades particulares da invenção fornecida apenas para propósitos de exemplo não-limitador e representada nos desenhos em anexo.

A Figura 1, que já foi descrita, representa esquematicamente suas conexões elétricas entre os aparelhos elétricos trifásicos de média voltagem que podem ser substituídos por barras de conexão de acordo com a invenção.

As Figuras 2A, 2B, 2C mostram uma barra de acordo com uma modalidade preferida da invenção, e também a conexão entre duas barras no nível de seus dispositivos de conexão.

A Figura 3 mostra, em uma vista explodida, os diferentes componentes capazes de ser usados para conexão elétrica de um terminal com uma barra de acordo com a invenção.

As Figuras 4A e 4B representam duas vistas de conexão de três aparelhos elétricos similares àqueles da figura 1 por meio de barras de acordo com uma modalidade da invenção.

Descrição Detalhada de uma Modalidade Preferida

Uma barra de conexão 10 de acordo com a invenção pode ser usada para conectar os terminais de conexão de diversos aparelhos elétricos 1 uns aos outros. É particularmente adequado para os aparelhos elétricos ilustrados na figura 1, onde dois terminais 2 estão conectados, colocar o aparelho em série ou em conexão paralela. Embora não descrito, uma barra 10 de acordo com a invenção podería compreender uma pluralidade de dispositivos de conexão 12, por exemplo, três, como a barra 8 ilustrada. Entretanto, devido à simplicidade da conexão de barras 10, 10’ de acordo com a invenção e para tirar vantagem das tolerâncias de alinhamento e da redução ζ , ι-4 Fls,___-'y—.....- cRub:_^L.

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do número de referências industriais, uma barra 10 de acordo com a invenção é, de preferência, proporcionada apenas com dispositivos de conexão 12 em suas duas extremidades. A presença de um terceiro dispositivo de conexão corresponde nessa configuração à conexão de duas barras 10, 10’ 5 por simples sobreposição, como ilustrado na figura 2A,

De acordo com a invenção, um dispositivo de conexão 12 compreende principalmente um suporte 14 feito de material isolante. Embora esse possa ter qualquer formato (sob as condições adicional mente explica2 das com relação ao tamanho e resistência dielétrica), o suporte isolante 14 10 compreende duas superfícies opostas 16, 18 desenhadas para conexão, que *

são substancialmente planas e paralelas umas às outras. É preferido que as superfícies de conexão 16, 18 sejam circulares, o formato mais bem adequado para controlar os diferentes fenômenos dielétricos e para otimizar a direção de orientação das pilhas. Também, é vantajoso que as duas superfí15 cies opostas 16, 18 de um suporte isolante 14 sejam passíveis de sobrepostura de modo que a barra 10 possa ser usada sem qualquer barra 10 seja simétrica, com todos os dispositivos de conexão 12 idênticos e suas superfícies de conexão 16, 18 paralelas umas às outras.

O suporte isolante 14, com a exceção de superfícies de conexão 20 16, 18, é vantajosamente revestido com uma camada de conexão ou semiconexão 20 sobre sua superfície externa. A espessura é suficiente para garantir a blindagem eletrostática da montagem. A sustentação do campo elétrico dentro do suporte isolante 14 permite a compacidade das conexões realizadas por uma barra 10 de acordo com a invenção equipada com tal 25 dispositivo 12 que será aumentada. Pode ser desejado fazer um flange de retorno na blindagem sobre a periferia de superfície de conexão isolante 16, 18 para garantir a continuidade da blindagem quando faz-contato com outra superfície similar 16'.

O dispositivo de conexão 12 compreende ainda um inserto de conexão 24 com uma alta condutividade elétrica, geralmente feito de cobre ou alumínio, que passa através do dispositivo de conexão 12 na espessura do último, entre duas superfícies de conexão planas e paralelas 26, 28 que

sao acessíveis sobre cada lado do suporte isolante 14. Vantajosamehfe d®'* inserto de conexão 24 é centralizado dentro do suporte isolante 14 e possui rotação simétrica para controlar as tensões dielétricas da melhor maneira possível.

Para otimizar a resistência dielétrica, o inserto de conexão 24 é integrado no suporte isolante 14 e, em particular, o material isolante é moldado a partir de fundição, ou seja, supermoldado, sobre o inserto 24 de modo que a interface entre os dois componentes 14, 24 seja controlada e descartada do espaço de vácuo (ou lacunas preenchidas com ar). Pelos mesmos motivos, é vantajoso que o inserto de conexão 24 compreenda uma saliência dentro do suporte isolante 14 para que, desse modo, seu diâmetro central seja maior do que o diâmetro das superfícies de conexão 26, 28 no nível desse o material isolante forma um colar, ou gola, 30 em torno do inserto. O inserto de condução 24 pode ser considerado encaixado ou embutido¹¹ no material isolante 14.

O tamanho do suporte isolante 14 e a espessura do colar 30 dependem do tamanho do inserto de condução 24, o próprio determinado pelo nível de corrente que flui nesse, e sobre as tensões eletromecânicas. Dependendo do espaço disponível, o suporte 14 pode possuir um formato cilíndrico, por exemplo, um formato de rotação, porém para reduzir a quantidade de material e as dimensões totais, um entalhe pode ser formado entre as duas superfícies de conexão 16, 18. Para facilidade de sobreposição, ao entrar em contato e/ou alinhamento, um dispositivo de conexão 12 pode compreender meios de guia periféricos 32, por exemplo, uma borda formado por blindagem 20.

Os dispositivos de conexão 12 de qualquer barra 10 são unidos uns aos outros por uma haste 34 de alta condutividade elétrica conectada, e de preferência, unitária, com inserto de conexão 24. A haste 34, feita cobre ou alumínio, é dimensionada de acordo com o fluxo de corrente nessa, e é vantajosa mente rígida, ou seja, não compressível. Entretanto, para garantir uma certa flexibilidade correspondente a uma tolerância no posicionamento relativo de dispositivos de conexão 12 na direção de conexão (ortogonal as

superfícies de conexão 16 e superfícies de conexão 26), o corte transversal da haste 34 é, de preferência, achatado, de formato retangular, como ilustrado na figura 2C. A haste 34 é, em particular, de preferência, um pino plano com borda redonda. Os lados grandes 36 do pino plano são substancial5 mente paralelos às superfícies de conexão 16, 18 para serem capazes de tolerar uma leve diferença em alinhamento de superfícies de conexão 26, 28 em seu plano. Esse formato é particularmente vantajoso devido ao fato de que esse, acém disso, reduz as forças eletrodinâmicas sobre a haste de cobre 34.

A haste de conexão de condução 34 também é integrada em suas extremidades 38 no suporte isolante 14 do dispositivo de conexão 12 (figura 2B}. Ao longo do restante de seu comprimento, a parte residual 42 correspondente ao comprimento aparente da haste 34 é revestida com um isolante 44 que garante uma resistência dielétrica suficiente. Para limitar o espaço requerido em torno da barra 10, uma blindagem eletrostática 46 da parte residual 42 também pode ser adaptada. O conjunto de componentes isolantes 14, 44 da barra de conexão 10 é, de preferência, supermoldado, ou moldado a partir de fundição, em uma única etapa sobre o conjunto de elementos de condução 24, 34. A blindagem 20, 46 também é, de preferência, 20 unitária.

Para impedir o ciclo de arco quando a conexão elétrica for realizada e para garantir um estreito contato entre os dispositivos de conexão sobrepostos 12, 12' das duas barras 10, 10‘ como ilustrado na figura 2A, o material isolante de suportes 14 é deformável e sua espessura pode ser, em 25 particular, reduzida por esmagamento ortogonal entre as duas superfícies __opostas 16. 18. Por exemplo, o material é um elastômero que possui qualidades dielétricas conhecidas e otimizadas, em particular, contanto que a compacidade esteja envolvida. O suporte 14 é moldado a partir de fundição por, por exemplo, uma borracha de monômero Etlleno-Propileno Dieno 30 (EPDM, em resumo), ou por silicone.

A altura do inserto de condução 24, definida pela distância entre suas duas superfícies de conexão 26, 28, é portanto, menor do que a espes

sura do suporte isolante 14 em repouso. A compressão ortogonal do suporte isolante 14 pode mover as superfícies de conexão 16, 18 do suporte 14 uma em direção à outra de modo que a distância que separa o último seja igual à dita altura. Em uso, as superfícies isolantes 16, 16' são colocadas em contato, a deformação ocorre até as superfícies de conexão de condução 26, 26' do inserto 24 estarem em contato uma com a outra, e a montagem é mantida nessa posição através dos meios de fixação já que uma conexão elétrica é requerida.

Para manter a deformação dos dois suportes isolantes 14, 14' e portanto, o contato entre as superfícies de conexão 26, 26' de insertos justapostos 24, 24', uma operação de fixação é realizada. Diversas opções são possíveis com, por exemplo, conseqüências laterais equipadas com pinos do lado de fora do dispositivo de conexão 12. Vantajosamente, e como apresentado na figura 3, um orifício central 48, por exemplo, um orifício rosqueado, é perfurado no inserto de conexão 24, em tal orifício um meio de fixação 50 do pino ou tipo pino de cruzeta pode ser ajustado. Mesmo que o orifício 48 possa tolerar uma certa folga para facilitar o ajuste e conexão, essa opção pode aumentar adicionalmente a centralização e, portanto, a otimização do contato entre os dois isolantes de suporte 14, 14' e sua blindagem 20, 20’.

O ajuste e tensões de atrito são muito limitados devido ao contato entre as superfícies planas. O uso de arame de desgaseificação ou graxa não é, portanto, mais necessário na conexão de acordo com a invenção. Pode ser vantajoso ter um gradiente de espessura levemente decrescente da periferia até o centro do suporte isolante 14 para garantir uma distribuição homÕgénêã^ãsTürças-de-pfessãajjaxwialo.^remoção de ar entre as partes isolantes 26, 26' que é então realizada na cavidade interna 48 do inserto 24).

Ao contrário, uma das duas superfícies 26' pode apresentar um gradiente de espessura crescente da periferia até o centro do suporte isolante 14, também para remover o ar que pode estar presente na superfície para fora, em paralelo com a compressão.

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Assim, visto que a fabricação preferida de uma barra 10 de^;^- .,<·* cordo com a invenção está em questão, o núcleo de condução (insertos + haste) 24, 34 é fabricado primeiro, principalmente dentre cobre ou alumínio, por meio de técnicas existentes, por exemplo, por fundição sob pressão ou moldagem. Essa montagem é moldada a partir de função com um isolante 14, 44 de EPDM ou tipo elastômero de silicone, vantajosamente com um agente adesivo para garantir uma interface coesiva isenta de defeitos entre o núcleo de condução e o revestimento isolante. A blindagem 20, 46 pode então realizada, por exemplo sobre uma superfície externa rebarbada, metalização ou, de preferência, por moldagem a partir de fundição com elastômero do mesmo tipo, porém carregado, isso permite que as mesmas propriedades de deformação sejam mantidas ao longo de todo o dispositivo de conexão 12, entre o corpo isolante 14 e a blindagem 20.

Em uma modalidade preferida, uma barra de conexão 10 para terminais 350 mm separados capaz de operar a 24 kV (resp. 5 kV) e 630 A compreende dois dispositivos de conexão 12 cujas superfícies de conexão 16, 18 são discos com um diâmetro de cerca de 105 mm (resp. 80 mm), por exemplo, cerca de 40 mm separados, que é a espessura do suporte isolante de EPDM 14. O dispositivo de conexão 12 compreende um inserto de cobre 24 de altura similar, porém menor do que a distância que separa as duas superfícies de conexão 16, 18. Suas superfícies de conexão 26, 28 correspondentes a uma reentrância nas superfícies de conexão 16, 18 do suporte isolante 14 são discos com um diâmetro de cerca de 25 mm. Assim, quando uma conexão elétrica for realizada, o isolante 14 é is achatado pela diferença de altura entre a conexão e as superfícies de conexão sobre cada face, por exemplo, cerca de duas vezes 0,5 mm. A haste 34, de corte transversal retangular com os lados pequenos sob a forma de meia lua, é revestida com o mesmo isolante 44. A montagem é blindada 20, 46, com um flange de retorno de blindagem de cerca de 0,5 mm sobre a periferia de superfícies de conexão 16,18 para garantir a continuidade de blindagem.

Para garantir o isolamento da superfície 18 do dispositivo de conexão 12 que permanece livre (oposto na estrutura ilustrada na superfície de

conexão elétrica 16), um dispositivo em bruto 52 fica posicionado sobre essa superfície livre 18. Esse dispositivo 52 pode realizar ainda a compressão da montagem e manter a última em uma posição comprimida. O dispositivo em bruto 52 compreende uma superfície plana de tamanho pelo menos igual à superfície de conexão 18 para o qual se planeja. O dispositivo em bruto é, de preferência, uma tampa isolante cujo formato é otimizado para resistência dielétrica, que pode ser, por exemplo, revestida com metalização de blindagem eletrostática, de preferência, disposta para continuidade de blindagem com o dispositivo de conexão 12. Para garantir firmeza e máxima proteção contra ciclo de arco, é preferível que o material do dispositivo em bruto 52 seja não-deformável, por exemplo, um material termofixo ou tipo epóxi ou políéster.

De preferência, para garantir a deformação do suporte 14 do dispositivo de conexão 12 que esse protege e para manter esse estado, o dispositivo em bruto 52 pode ser associado com uma haste rosqueada que opera em conjunto com um orifício 48 do inserto de conexão 24. Em particular, um inserto rígido 54 proporcionado com um orifício roscado 58 é ajustado no centro da tampa 52, por exemplo, supermoldado de maneira coesiva. O orifício 58 é projetado para operar em conjunto com o pino de cruzeta de fixação 50 que passa através do orifício 48 do inserto 24, onde o dito pino 50 pode ser ainda ajustado. O mesmo meio 50 através disso permite que a tampa 52 seja fixada sobre o dispositivo de conexão 12. Visto que a conexão elétrica não está envolvida aqui, o inserto 54 pode ser de qualquer formato e/ou de material diferente de tipo aço. È de preferência metálico para exercer uma função de defletor dielétrico e para proporcionar uma qualidade de fixação ótima para solidez de firmeza. Uma arruela flexível 60 pode ser associada com o inserto, e também pode ser ajustada de maneira cativa.

Dependendo do uso envolvido, a tampa em bruto e fixação 52 pode ser modificada, em particular, no caso onde cabos de entrada de corrente são proporcionados. Em vez da tampa descrita, uma interface 62 de formato cônico padrão (por exemplo, de tipo C de acordo com o Padrão NFC33051, ou outro) pode ser ajustada: veja desenho em linhas rompidas

na figura 4A.

De preferência, para a modalidade preferida ilustrada e apresentada acima, os meios de fixação 50 não solicitam diretamente dispositivos de conexão 12 de barras 10. O pino de cruzeta 50 possui diâmetro menor do que o diâmetro do orifício 48 dos insertos 24, que não é rosqueado proporcionando, assim, uma tolerância de posicionamento para os aparelhos elétricos 1 conectados uns aos outros. Seu comprimento depende do número de dispositivos de conexão sobrepostos 12, 12', e do comprimento dos orifícios de fixação 58 dos dispositivos em bruto 52 que envolvem os mesmos. A tampa 52 compreende ainda vantajosamente meios de aperto, por exemplo, uma porca hexagonal 64 capaz de operar em conjunto com uma chave de porca que permite que a montagem formada pela tampa 52/arruela 60/pino de cruzeta 50 seja girada para realizar a compressão dos suportes isolantes 14 dos dispositivos de conexão 12.

Um dispositivo em bruto 52 pode ser proporcionado em cada lado da montagem de dispositivos de conexão sobrepostos 12, 12', se por exemplo, se for uma questão de alongar a barra de junção 10 ou de prémontar uma conexão em forma de Y, em forma de T ou em forma de cruz por um conjunto de barras. Entretanto, na maioria dos casos, o dispositivo de conexão 12 de uma barra 10 de acordo com a invenção é projetado para ser conectado a um terminal de um aparelho elétrico 1. Para simplicidade de montagem, prefere-se que as duas faces opostas 16, 18 dos dispositivos de conexão 12 das barras 10 de acordo com a invenção sejam idênticas. Portanto, é visível que a conexão a um terminal de um aparelho elétrico 1 também é realizada por contato e compressão, ou sejam de maneira diferente da técnica anterior. Um adaptador de terminal que compreende uma interface plana e uma interface cônica pode ser ajusta sobre um terminal do tipo existente.

Entretanto, é vantajoso que a conexão elétrica a um terminal de uma barra 10 de acordo com a invenção também pode ser realizada diretamente, por contato e compressão, com modificação adequada, e em particular, achatamento, dos terminais dos aparelhos elétricos 1. Na modalidade

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ώ Rub: preferida ilustrada nas figuras 2 e 3, similarmente ao dispositivo de conexão 12, o terminal 66 compreende uma superfície de contato 68 passível de sobre-postura à superfície 18 do suporte 14 do dispositivo de conexão 12 da barra 10, e sobre a qual um inserto de conexão 70, de preferência, proporcionado com um orifício roscado 72 correspondente ao orifício roscado 58 do dispositivo em bruto 52, se abre. O terminal 66 é principalmente composto de um imaterial isolante moldado a partir de fundição de um inserto 70, e apresenta vantajosamente um fenda de deflexão sob a superfície de contato 68 que otimiza as características dielétricas. O inserto 70 também compreende vantajosamente uma saliência sob a superfície de contato isolante 68 para otimizar as propriedades dielétricas. Para a tampa 52, o material é, de preferência, não-deformável, do tipo termofixo ou termoplástico. O terminal 66 também pode ser blindado, de preferência, por um revestimento de metalização, com uma possível continuidade de blindagem obtida por um retorno metálico periférico sobre uma superfície de contato 68. Dependendo do uso de terminal 66, o inserto 70 se estende como de costume até o sistema de fornecimento de energia no aparelho elétrico 1.

A conexão entre dois terminais por uma barra 10 de acordo com a invenção é realizada simplesmente ao posicionar os dispositivos de conexão 12 sobre os terminais 66 com um possível deslizamento para centralização, em particular, na ausência de meios de guia 32, e fixação por um dispositivo em bruto 52 com pino de cruzeta 50 que atravessa o orifício 48 e se fixa no orifício roscado 72. O método é, desse modo, simplificado, com, além disso, a possibilidade de folga lateral. Ademais, no caso em que as hastes de junção 34, 34’ das barras 10, 10' são planas e apresentam alguma flexibilidade, permite-se uma folga na direção de fixação (ou sejam na altura relativa de terminais 66 de aparelhos elétricos 1).

Essa flexibilidade pode ser insuficiente, em particular, no caso de conexão de diversos módulos e sobreposição de barras, e uma barra unida pode provar ser uma opção interessante. A primeira barra 10 da figura 2A está na verdade necessariamente deslocada na direção ortogonal à superfície de conexão 18 com relação à segunda barra 10', devido ao fato de

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7,ς os seus dispositivos de conexão 12, 12' estarem sobrepostos. O primeiro e último dispositivos de conexão 12, 12' das duas barras 10. 10' estão distantes uma da outra, a distância correspondente à espessura do dispositivo de conexão 12. Portanto, é seguramente possível modificar os terminais dos aparelhos elétricos ao alongá-los (veja terminal 66' da figura 4A) para que sejam capazes de causar uma conexão independente. Essa solução é, entretanto, difícil de se implementar e incapaz de ser aprimorada. De acordo com uma opção da invenção, espaçadores de suspensão 76 de terminais 66 sao proporcionados, substancialmente correspondentes aos dispositivos de conexão 12, sem extensão por uma haste de junção 34: veja figura 3.

De acordo com outra opção preferida, algumas barras de conexão 10 são tais que os dois dispositivos de conexão estejam no mesmo plano (figura 2) e as outras barras de conexão 80 compreendem uma haste 34 que apresenta um ombro 82, ou seja, uma parte que é inclinada com relação ao plano definido pelas superfícies de conexão 26 (figura 4A). Para solucionar o problema ilustrado na figura 2A, o ombro 82 da haste de junção 34, na direção ortogonal às superfícies de conexão 16, 18, corresponde à espessura de um inserto de conexão 24. O comprimento do ombro 82 na direção longitudinal da haste 34 é otimizado para continuidade dielétrica, condução, etc.

A parte 82 que se desvia com relação às superfícies de contato 16, 18 é, de preferência, centralizada sobre a haste de junção 34, e seu comprimento pode ser, por exemplo, aproximadamente metade da distância que separa dois insertos de conexão 24. Na modalidade preferida anterior, tem-se, portanto, uma haste 34 que apresenta duas partes de extremidade 84 paralelas ao primeiro dispositivo de conexão 12 e unidas por uma parte inclinada 82.

Ademais, em particular, para aparelhos elétricos modulares, o espaço geral requerido para conexão por meio do sistema de acordo com a invenção pode ser minimizado. De fato, se as soluções anteriores impuserem um deslocamento entre os terminais 2 até as barras de posição 4, 8, devido à planeza da conexão de acordo com a invenção, é possível controlar da ζ, \

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Κίώ:„._ J|· Λ. ^V > diferentes orientações relativas das barras 10, e em particular, realiZábçpn^tV* xões em paralelo em terminais alinhados 66, 66' de aparelhos elétricos 1 de acordo com a figura 1.

Em particular, como ilustrado nas figuras 4, ao configurar as barras de conexão 10, 80 de maneira padronizada, é possível imbricar os dispositivos de conexão 12 e, no caso ilustrado, realizar três conexões de três terminais alinhados. A haste de junção 34 entre os dispositivos de conexão 12 de uma modalidade preferida de uma barra 10, 80 de acordo com a invenção é curvada para formar um U que permite que o dispositivo de conexão 12 de outra barra 10, 80 seja ajustado entre suas duas extremidades. Como ilustrado nas figuras 2B e 4B, a haste 34 compreende, assim uma parte central 86 entre as duas partes de extremidade 38 unidas aos insertos 24 dos dispositivos de conexão 12. Observado adiante o longo Vista ao longo da direção perpendicular em relação às superfícies de conexão 16, 18, a parte central 86 da haste 34 situa-se na parte externa ao envelope definida pelos dois dispositivos de conexão 12 de suas extremidades, de modo que a outra barra de conexão 10 de acordo com a invenção possa ser ajustada de maneira simétrica e cruze a primeira.

Essa modalidade preferida permite, assim, que o espaço total requerido seja limitado. Em particular, para a conexão ilustrada nas figuras 4A e 4B, o espaço ocupado na direção da largura y no plano (x,y) de superfícies de conexão 16 pode ser menor que duas vezes o espaço ocupado pelos próprios terminais 66, além disso, o espaço ocupado na direção da altura z entre a superfície superior do terminal 66 e o ponto extremo de um dispositivo em bruto 52 quando as duas barras 10, 10' estiverem sobrepostas pode ser menor que 200 mm.

Ademais, como especificado acima, o posicionamento dos terminais 66 que serão conectados pode ser deslocado do local ideal com uma tolerância aumentada. Na mesma modalidade, uma folga pelo menos igual a ±1,5 mm na direção da largura x é tolerada em cada dispositivo de conexão 12, ou seja, um erro de posicionamento de 3 min com relação à linha de conexão ideal na figura 413. A própria haste 34, devido à sua curvatura 86,

permite uma diferença substancialmente equivalente de comprimento⁰ d conexão x. Além disso, devido ao formato plano da haste 34 e à supermol dagem do elastômero aderido, um erro de posicionamento na direção da altura z entre duas unidades em pólos de dois cubículos que serão conecta dos é capaz de ser tolerado.

Para esse tipo de montagem modular 1, 1', 1, é, além disso, possível modificar o número de módulos em um último estágio, em particular permite-se uma fácil extensão 1s, devido às barras de conexão 10, 80 de acordo com a invenção. De forma mais geral, qualquer modificação nas disposições de conexão é simplificada. Em particular, a adição de um compartimento 1s em um painel elétrico para aumentar o fornecimento de energia consiste em: remover três tampas 52 de um compartimento de extremidade 1, inserir três barras de conexão 10, 80, com possível acoplamento de um espaçador/disco de suspensão 76 sobre um terminal 66, então aparafusar novamente as tampas removidas 52, e aparafusar três tampas sobre os dispositivos de conexão 12 ajustados sobre os terminais 66 do novo compartimento de extremidade 1s. Não é mais necessário alterar totalmente as bar ras 8 ou proporcionar terminais adicionais 2s para possíveis conexões. Também é possível modificar as tampas 52 para substituí-las por entradas de cabo 62 se 20 requerido.

Assim, no sistema de acordo com a invenção, algumas peças realizam as principais funções de conexão. O contato e conexão elétrica são obtidos ao remover o inserto de conexão 24 com relação ao elastômero 14 sobre a superfície 16 garantindo a deformação do dito elastômero antes do contato elétrico ser realizado. A firmeza das interfaces é controlada por deformação elástica e aderência da moldagem a partir de fundição de elastômero isolante, que ao mesmo tempo garante o isolamento dielétrico da barra 34 e dos insertos de conexão 24. Uma fixação firme é obtida por aparafusamento simples. O controle das tensões dielétricas é obtido pelo desenho adequado dos diferentes componentes e interfaces, em particular, seu formato, natureza e posicionamento com um encaixe de condutores de conexão 14, 34 no isolante 12, 42 e possível blindagem eletrostática 20, 46 que con

tribui para a robustez do sistema.

Outros componentes de um sistema de conexão podem sofrer modificações, como descrito acima, para, por exemplo, que sejam conectados a um terminal planar 66 e/ou a uma barra de conexão 10 de acordo com a invenção, em particular, em conjunto com um dispositivo em bruto 52. é possível achatar os conectores de cabo cônicos. Um conector de cabo cônico plano compreendem assim, uma parte de conexão similar a um dispositivo de conexão 12 ou um espaçador de suspensão 76 como anteriormente descrito, em que o inserto de condução 24 é lateralmente estendido em um dispositivo de acoplamento de cabo que se encaixa no material de deformação 14 para formar uma parte de acoplamento. A parte de acoplamento pode ser blindada e formar um mandril com um orifício atravessante em torno do dispositivo de acoplamento tubular de modo que a inserção de um terminal de cabo tipo alça seja possível. Para realizar a conexão, uma extremidade do cabo é associada com um elemento de conexão tipo alça. Insere-se a força no mandril pelo material deformável até o acoplamento entre o elemento de conexão e o dispositivo de acoplamento para garantir uma interface à prova de ar no orifício do mandril e no inserto 24. O dispositivo de acoplamento de cabo pode ser colocado no lugar sobre um terminal 66, outro dispositivo de acoplamento de cabo e/ou um dispositivo de conexão 12 de uma barra 10 de acordo com a invenção com compressão ortogonal até os insertos dos dois componentes entrarem em contato uns com os outros.

Entre outras vantagens a barra de conexão bar 10, 10', 80 de acordo com a invenção permite:

- inúmeras peças que eram anteriormente indispensáveis para as conexões, tais como, luvas intermediárias que serão eliminadas, desse modo, reduzindo custos e riscos de esquecer elementos:

- a interface que será simplificada aumentando, assim, a confiabilidade de ajuste;

- economizará tempo na realização das conexões, em particular devido à conexão por contato simples e fácil aperto, com remoção de ar na interface sem auxílio ou lubrificação devido ao ótimo achatamento e não

mais compressão cônica;

- riscos de ciclo de arco que serão eliminados, mesmo na presença de pontos triplos, devido à presença de defletores de tensões dielétri cas;

- tempo de instalação que será reduzido devido ao melhor controle de falhas de alinhamento entre os componentes que serão conectados. Em particular, dois graus de liberdade na montagem podem ser autorizados devido ao uso de interfaces não-cônicas planas e possível deslizamento de uma conexão sobre a outra. Um terceiro grau parcial de liberdade pelo uso de uma barra de metal de formato plano e um isolante flexível preso de maneira fixa permite ajustes na direção da altura e leves falhas de ângulo das tiras de conexão na saída do aparelho elétrico;

- as dimensões totais que serão reduzidas, em particular a altura da conexão, de modo que seja possível sobrepor as barras de conexão sem qualquer limite devido à redução do número de interfaces;

- a compacidade do aparelho elétrico que será aumentada, supondo que o alinhamento das unidades em pólos de agora em diante é permitido para a conexão de cubículos;

- adaptação a um grande número de configurações apesar do número reduzido de elementos;

- modificações ou extensões de configuração de painel que serão realizadas rapidamente.

Embora a invenção seja descrita com referências a barras de conexão de cubículo de média voltagem, essa, entretanto, não se limita a isso. Outros sistemas também podem ser relacionados com a invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Barra de conexão elétrica (10), que compreende:

- pelo menos dois dispositivos de conexão (12) sendo que cada um compreende um suporte (14) feito de material isolante que é capaz de ser deformado e delineado por duas superfícies de conexão opostas substancialmente paralelas (16, 18), e um inserto de conexão de condução (24) integrado no suporte isolante (14) e abrindo-se sobre as duas superfícies de conexão (16, 18) no nível de duas superfícies de conexão planas paralelas (26, 28), sendo que a altura do inserto (24) entre suas duas superfícies de conexão (26, 28) é menor do que a distância entre as duas superfícies de conexão (16, 18) quando o material isolante do suporte (14) estiver em repouso, e maior ou igual à dita distância quando o material estiver completamente deformado por compressão entre suas superfícies de conexão (16, 18);

- uma haste de condução (34) que une os insertos de conexão (24) de dois dispositivos de conexão (12), a dita haste de condução (34) no tocante às suas partes de extremidade (38), é integrada no suporte isolante (14) dos dispositivos de conexão (12) e, no tocante à sua parte residual (42), é integrada em um revestimento isolante (44);

caracterizada pelo fato de que as interfaces entre os suportes isolantes (14), insertos de condução (24), haste de condução (34) e revestimento isolante (44) da barra (10) são à prova de ar.
2. Barra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a haste de junção (34) é unitária com os insertos de conexão (24), e os suportes isolantes (14) são unitários com o revestimento (44) da haste de junção (34).
3. Barra, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o material isolante (14, 44) é um elastômero supermoldado sobre os elementos de condução (24, 34).
4. Barra, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente, pelo menos em uma parte da superfície externa da barra (10), uma supermoldagem do elastômero carrega

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2/3 do para ser conduzido (20, 46) que atua como blindagem eletrostática.
5. Barra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma blindagem eletrostática (20, 46) sobre a superfície externa da barra de conexão (10) com a exceção das superfícies de conexão (16, 18) e superfícies de conexão (26, 28) dos dispositivos de conexão (12).
6. Barra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que as duas superfícies de conexão opostas (16, 18) e as duas superfícies de conexão (26, 28) de pelo menos um dispositivo de conexão (12) estão sob a forma de, preferivelmente, discos concêntricos superencaixados.
7. Barra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o suporte isolante (14) dos dispositivos de conexão (12) forma uma gola (30) nas extremidades (26, 28) do inserto de conexão (24), de modo que o dito inserto (24) se encaixe no material isolante.
8. Barra (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que as superfícies de conexão (26, 28) dos insertos (24) dos dois dispositivos de conexão (12) são paralelas e estão no mesmo plano.
9. Barra (80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que as superfícies de conexão (26, 28) dos insertos (24) dos dois dispositivos de conexão (12) são paralelos e deslocados ao longo do eixo geométrico perpendicular às ditas superfícies (26, 28) entre os dois dispositivos de conexão (12), sendo que a haste de junção (34) compreende um ombro (82).
10. Barra (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a haste de junção (34) é uma alça plana cujas duas superfícies grandes (36) são substancialmente paralelas às superfícies de conexão (26, 28) dos insertos (24) dos dispositivos de conexão (12).
11. Barra (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações

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1 a 10, caracterizada pelo fato de que a haste de junção (34) tem formato de U com uma parte central (86) entre suas partes de extremidade (38) de modo que, em uma vista perpendicular às superfícies de conexão (26, 28), a parte central (86) da haste (34) esteja fora do envelope delineado pelos dois dispositivos de conexão (12).
12. Barra (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente meios de fixação (48, 50) dos dispositivos de conexão (12) na direção ortogonal às superfícies de conexão (26, 28).
13. Barra, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que os meios de fixação de pelo menos um dispositivo de conexão (12) compreendem um orifício (48) no inserto de conexão (24).
14. Barra (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo em bruto (52) para um dispositivo de conexão (12), sendo que o dispositivo em bruto (52) compreende uma superfície isolante plana superencaixada à superfície (18) do suporte (14) para a qual esse foi projetado.
15. Barra, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o dispositivo em bruto (52) é proporcionado com um inserto (54) que compreende um orifício roscado (58), o inserto de conexão (24) do dispositivo de conexão associado (12) compreende um orifício (48), sendo que a dita barra está associada com um pino de cruzeta (50) que opera em conjunto com os ditos orifícios (58, 48) para propósitos de fixação.
16. Barra em conjunto que compreende diversas barras, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de que todos os dispositivos de conexão (12, 12') são superencaixados.