BRPI0908764B1 - disposição dotada de um descarregador de sobretensão - Google Patents

Abstract

disposição dotada de um descarregador de sobretensão a presente invenção refere-se a uma disposição que compreende um descarregador de sobretensão (1, 1a). o dito descarregador de sobretensão ( 1, 1 a) compreende um primeiro e um segundo terminal de conector (4, 5). pelo menos um terminal de conector (4, 5) é conectado a um caminho de conexão eletrocondutivo (6) de modo a entrar em contato com o descarregador de sobretensão (1, 1 a). o caminho de conexão (6) é montado de uma forma articulada universal.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSIÇÃO DOTADA DE UM DESCARREGADOR DE SOBRETENSÃO.

A presente invenção refere-se a uma disposição dotada de um descarregador de sobretensão com um primeiro terminal de conexão e um segundo terminal de conexão, na qual um caminho de conexão elétrica condutiva é encaixado em pelo menos um dos terminais de conexão a fim de fazer contato com o descarregador de sobretensão.

A título de exemplo, uma disposição deste tipo é conhecida a partir da Publicação PCT aberta à inspeção pública WO 97/10631, que descreve um descarregador de sobretensão dotado de dois terminais de conexão, em que os terminais de conexão são usados para fazer contato com o descarregador de sobretensão. Um caminho de conexão elétrica condutiva é encaixado em um dos terminais de conexão. Conexões que conectam o caminho de conexão em um ângulo fixo ao descarregador de sobretensão são providas a fim de fazer contato com o caminho de conexão. Bornes apropriados são usados para este fim, que ficam alinhados no sentido radial com relação a um eixo longitudinal do descarregador de sobretensão. Isto requer um espaço físico relativamente grande. Os bornes salientes dificultam o manuseio da disposição. Além disso, os bornes oferecem pontos para as forças externas sobre os quais atuam, o que pode causar danos mecânicos.

O objetivo da presente invenção é, portanto, desenhar uma disposição do tipo inicialmente mencionado de modo a tornar possível reduzir o espaço físico requerido.

De acordo com a presente invenção, no caso de uma disposição do tipo mencionado acima, isto é obtido pelo fato de que o caminho de conexão é introduzido de uma maneira articulada universal.

Um mancai articulado universal para o caminho de conexão torna possível dispor o mesmo em uma forma pendular. Isto evita configurações no caminho de conexão que ocupem um espaço físico em um ângulo fixo. É, portanto, possível completar o descarregador de sobretensão, por exemplo, com partes do caminho de conexão, mesmo antes da montagem final. Além disso, um mancai articulado universal torna possível desacoplar forças entre o descarregador de sobretensão e o caminho de conexão. As forças que atuam sobre o caminho de conexão são mantidas longe do descarregador de sobretensão pelo mancai articulado universal. Isto também se aplica no sentido contrário. Por exemplo, é, portanto, possível se usar a disposição de acordo com a presente invenção mesmo em condições a céu aberto desfavoráveis. Por exemplo, os descarregadores de sobretensão podem ser usados em uma área a céu aberto, onde os mesmos são submetidos a influências climáticas particulares. Em particular, as cargas de vento que ocorrem podem levar à fadiga da disposição, em função dos repetidos ciclos de carga. O desacoplamento do descarregador de sobretensão e do caminho de conexão agora torna possível prender estes dois elementos independentemente um do outro e dispor estes dois elementos de uma forma sem tração, com um mancai simples. Por exemplo, isto torna possível permitir deliberadamente um movimento relativo entre o descarregador de sobretensão e o caminho de conexão.

Um mancai articulado universal de um caminho de conexão pode ser provido sobre um dos terminais ou sobre ambos os terminais.

Um outro refinamento vantajoso torna possível que uma junta universal seja presa por um terminal de conexão.

Quando a junta universal que é utilizada como uma suspensão articulada universal para o caminho de conexão é fixada ao descarregador de sobretensão, neste caso, pelo menos, partes do caminho de conexão podem ser presas de maneira articulada com o descarregador de sobretensão. Apesar de utilizar a capacidade de resistência mecânica do descarregador de sobretensão para prender o caminho de conexão, as conexões em ângulo fixo entre o caminho de conexão e o descarregador de sobretensão são largamente evitadas. Uma junta universal permite um movimento relativo entre os seus elementos de articulação sobre pelo menos dois eixos. Estes eixos devem, de preferência, ser ortogonais um ao outro. Isto garante um movimento pendular de pelo menos algumas seções do caminho de conexão que se localizam nas proximidades do descarregador de sobretensão. A seção do caminho de conexão que se situa nas proximidades do descarre3 gador de sobretensão deve, de preferência, ser presa pelo próprio descarregador de sobretensão, ou de maneira articulada com o mesmo.

A título de exemplo, a junta universal pode ser conectada por um elemento de articulação a um terminal de conexão do descarregador de sobretensão. Por exemplo, o descarregador de sobretensão pode ser preso sobre um dos terminais de conexão. O aparelho de fixação que é provido para prender pode, de maneira similar, prender a junta universal direta ou indiretamente.

É ainda vantajosamente possível prover que a junta universal seja colocada em curto-circuito pelo caminho de conexão.

A junta universal deve ter uma vida útil tão longa quanto possível. As juntas que são feitas a partir de elementos de máquina simples com uma alta capacidade de resistência mecânica são adequadas para este fim.

Os elementos de máquina, tais como estes, são normalmente de baixo custo e são fabricados em grandes quantidades a partir de produtos de metal semiacabados, tais como barras perfiladas, etc. Os produtos de metal semiacabados têm uma adequada capacidade de resistência às influências ambientais, possivelmente após um apropriado tratamento de superfície. Quando a junta universal entra em curto-circuito , isto neutraliza a possibilidade de caminhos de corrente paralela serem formados através da junta para o caminho de conexão. Para colocar a junta universal em curto-circuito, é possível prover um elemento condutor flexível do caminho de conexão que faz ponte com a junta universal. Neste caso, este elemento condutor flexível do caminho de conexão pode ser preso sobre a junta universal. Quando o elemento condutor flexível é colocado em um formato curvado apropriado, a liberdade de movimento da junta universal fica limitada apenas em uma ordem de magnitude, o que vem a ser insignificante para esta aplicação.

É também vantajosamente possível que a junta universal tenha dois suportes que se encaixam entre si.

Os dois suportes que se encaixam entre si tornam possível se projetar uma junta universal fisicamente simples, que garanta um desacoplamento sem esforço dos movimentos relativos entre o descarregador de sobretensão e o caminho de conexão. Os suportes podem ser usados para produzir elementos de articulação que permitem movimentos relativos sobre pelo menos dois eixos mutuamente octogonais. A título de exemplo, fios curvados em forma de U, e que se encaixam entre si, podem ser usados como suportes. Neste caso, é possível que os suportes sejam intrinsecamente fechados ou sejam fechados por outros elementos, evitando, assim, que um suporte seja removido do outro suporte. Por exemplo, é possível que pelo menos um dos suportes represente um olhai fechado, com o outro suporte passando através do furo do olhai. É igualmente possível que ambos os suportes sejam na forma de olhais, com os olhais sendo intercalados entre si.

Os elementos de articulação podem atuar como parte do caminho de conexão. Para este fim, os pontos de conexão que são providos para a conexão articulada universal podem fazer contato elétrico um com o outro entre os elementos de articulação. Isto pode ser assistido, por exemplo, por elementos de contato, tais como laminados ou similares, resultando, assim, em uma conexão condutiva elétrica permanente. Em uma situação como esta, não há necessidade de se colocar a junta universal em curto-circuito.

Além disso, pode ser vantajoso que o caminho de conexão seja fixado em um ângulo fixo a pelo menos um dos suportes.

Quando apenas um suporte é conectado em um ângulo fixo ao caminho de conexão, isto torna possível se usar um suporte para fixar o caminho de conexão. A junta pode, portanto, ser usada para posicionar pelo menos partes do caminho de conexão. Neste caso, é igualmente possível que seções da junta universal sejam utilizadas como um caminho de conexão, e que um fluxo de corrente de / para um terminal de conexão do descarregador de sobretensão passe através das seções.

É vantajosamente também possível que um dispositivo de desconexão de caminho de conexão seja fixado em um ângulo fixo a pelo menos um dos suportes.

Um dispositivo de desconexão de caminho de conexão pode ser usado para interromper o caminho de conexão no caso de uma falha na disposição. Por exemplo, para este fim, o dispositivo de desconexão de cami5 nho de conexão pode ter uma folga de comutação, o que resulta na abertura irreversível do caminho de conexão. A título de exemplo, uma carga propelente pode ser usada para a abertura irreversível, o que destrói o caminho de conexão em um ponto. O dispositivo de desconexão de caminho de conexão pode vantajosamente ter uma estrutura simétrica rotacional que é introduzida no curso do caminho de conexão. Quando conectada em um ângulo fixo a um dos suportes da junta universal, esta estrutura permite que as massas do dispositivo de desconexão de caminho de conexão se mantenham adequadas, em cujo caso o dispositivo de desconexão de caminho de conexão fica significativamente desacoplado das forças que atuam sobre o descarregador de sobretensão ou que se originam do mesmo.

É ainda vantajosamente possível que os suportes tenham diferentes raios de curvatura.

O uso de diferentes raios de curvatura para os suportes torna possível ajustar uma folga que pode ocorrer entre os suportes. Por exemplo, isto significa que é possível prover um movimento sobre um eixo geométrico específico, de preferência através de um dos dois suportes. Em combinação com os vários eixos de preferência suportados, é também possível permitir um movimento pendular livre, por exemplo, do dispositivo de desconexão de caminho de conexão. Um grau de deflexão do dispositivo de desconexão de caminho de conexão poderá, portanto, ser determinado essencialmente em função da configuração do caminho de conexão.

Outro refinamento vantajoso permite que pelo menos um dos suportes seja conectado em um ângulo fixo a um terminal de conexão.

Uma conexão em um ângulo fixo de pelo menos um dos suportes torna possível se usar o terminal de conexão como um elemento de fixação para a junta universal. Neste caso, é vantajoso que o suporte que não é conectado a um terminal de conexão seja conectado em um ângulo fixo ao caminho de conexão de tal modo que, em uma sequência partindo do terminal de conexão, através do primeiro suporte e do segundo suporte, bem como do caminho de conexão fixado aos mesmos, seja produzida uma estrutura do tipo corrente, que é utilizada, por um lado, para o desacoplamento de forças, e, por outro lado, para a fixação do caminho da corrente de conexão sobre o descarregador de sobretensão, ou vice-versa.

É vantajosamente igualmente possível que o caminho de conexão tenha uma linha flexível, pelo menos em locais.

O uso de uma linha flexível torna possível, por exemplo, colocar a junta universal em curto-circuito sem limitar excessivamente os movimentos relativos possíveis. No entanto, é também possível que a linha flexível continue direta ou indiretamente adjacente à junta universal, por exemplo, sobre o dispositivo de desconexão de caminho de conexão, formando, assim, um caminho de conexão que é intrinsecamente flexível. Neste caso, é possível que a linha flexível seja provida, se necessário, com um forro protetor, que possivelmente oferece isolamento elétrico. No entanto, é também possível que condutores metálicos nus formem a linha flexível.

Os caminhos de conexão podem ter uma linha flexível tanto no primeiro terminal de conexão como no segundo terminal de conexão. Quando necessário, no entanto, é igualmente possível que apenas um dos caminhos de conexão tenha uma linha flexível.

Uma modalidade exemplar da presente invenção será descrita em mais detalhes no texto a seguir, e é ilustrada esquematicamente em um desenho, no qual:

a figura 1 mostra uma primeira modalidade variante de um descarregador de sobretensão tendo uma primeira junta universal, e a figura 2 mostra uma segunda modalidade variante de um descarregador de sobretensão tendo uma junta universal.

A figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade variante de um descarregador de sobretensão 1. A primeira modalidade variante do descarregador de sobretensão 1 tem um estojo isolante elétrico 2 com nervuras. O estojo isolante elétrico 2 envolve um elemento varistor 3, que faz contato através de linhas de força elétrica com um primeiro terminal de conexão 4 e um segundo terminal de conexão 5. Os terminais de conexão 4, 5 são usados, por um lado, para fazer contato elétrico com o descarregador de sobretensão. Por outro lado, aparelhos de fixação podem ser encaixados nestes terminais, a fim de posicionar a primeira modalidade variante do descarregador de sobretensão 1. Os dois terminais de conexão 4, 5 são, neste caso, desenhados de modo a serem idênticos, e cada qual tem uma superfície de extremidade retangular. Aberturas atravessantes são providas em cada um dos pontos de aresta das superfícies de extremidade retangulares dos terminais de conexão 4, 5. A título de exemplo, parafusos podem ser inseridos nestas aberturas atravessantes, e podem ser posicionados sobre os terminais de conexão 4, 5 por meio das roscas localizadas sobre os parafusos, e das porcas encaixadas nos mesmos. Os parafusos são, de preferência, concebidos para conectar os terminais de conexão a um caminho de conexão. Um caminho de conexão deste tipo pode ter, por exemplo, uma linha flexível. Um caminho de conexão, no que diz respeito à tensão, pode ser conectado ao primeiro terminal de conexão 4. Um caminho de conexão 6, no que diz respeito à terra, é conectado ao segundo terminal de conexão 5 na figura. O perfil do caminho de conexão 6, pelo lado da terra, é simbolizado por uma linha sólida nos respectivos elementos do caminho de conexão.

Uma primeira modalidade variante de uma junta universal 7 é provida no sentido de fixar o caminho de conexão 6, sendo que esta primeira modalidade variante da junta universal 7 tem um primeiro suporte 8 e um segundo suporte 9. O primeiro suporte 8 é formado por um fio redondo que é curvado em forma de U e é provido com fios em suas extremidades livres. Neste caso, o desenho do primeiro suporte 8 é concebido de tal modo que as extremidades livres possam ser inseridas nas aberturas atravessantes do segundo terminal de conexão 5. O primeiro suporte 8 é conectado através de correspondentes conexões de parafuso em um ângulo fixo ao segundo terminal de conexão 5 da primeira modalidade variante do descarregador de sobretensão 1. Neste caso, o primeiro suporte 8 é fixado por meio de duas aberturas atravessantes, posicionadas diagonalmente opostas nas arestas, do segundo terminal de conexão 5. O segundo suporte 9 é da forma de um olhai intrinsecamente fechado, com o primeiro suporte 8 passando através do olhai. O raio de curvatura do segundo suporte 9 é substancialmente me8 nor que o do primeiro suporte 8. O olha do segundo suporte 9 é projetado de modo a ser apenas ligeiramente maior que a seção transversal do primeiro suporte 9. O olhai é limitado por uma superfície de envoltório cilíndrico circular. Isto limita a folga entre os suportes, e um movimento relativo entre os elementos de articulação é obtido por meio de movimentos sobrepostos em essencialmente duas direções. O primeiro suporte 8 permite que o caminho de conexão 6 se movimente sobre um primeiro eixo geométrico A. O segundo suporte 9 permite que o caminho de conexão 6 se movimente sobre um segundo eixo geométrico B. O primeiro eixo geométrico A e o segundo eixo geométrico B são, de preferência, alinhados ortogonalmente um com relação ao outro. Quando os movimentos que são possíveis sobre os dois eixos geométricos A, B são sobrepostos, o caminho de conexão 6 é suspenso de tal modo que o mesmo possa oscilar livremente. Um parafuso roscado 10 é integralmente formado sobre o segundo suporte 9. Um dispositivo de desconexão de caminho de conexão 11 é aparafusado sobre o parafuso roscado 10, e se funde em uma linha flexível do caminho de conexão 6. O dispositivo de desconexão de caminho de conexão 11 é concebido de modo a ser simétrico no sentido rotacional. O eixo de rotação é alinhado sobre o mesmo eixo geométrico do eixo longitudinal do parafuso 10. Uma linha flexível é conectada sobre o mesmo eixo à extremidade do dispositivo de desconexão de caminho de conexão 11 que fica remota do parafuso 10.

A junta universal 7, que tem o primeiro suporte 8 e o segundo suporte 9, faz uma ponte por meio da linha de curto-circuito 12 no caminho de conexão 6. A linha de curto-circuito 12 tem sapatas de cabo em suas extremidades, uma das quais sendo fixada em um ângulo fixo ao parafuso roscado 10, e a outra se assentando em um ângulo fixo sobre o segundo terminal de conexão 5. Quando partes dos suportes 8, 9 são usadas para prender as sapatas de cabo, as mesmas, neste caso, passam a fazer parte do caminho de conexão 6.

A figura 2 mostra uma segunda modalidade variante de um descarregador de sobretensão 1a. A segunda modalidade variante de um descarregador de sobretensão 1a é, a princípio, concebida de modo a ser idên9 tica à primeira modalidade variante de um descarregador de sobretensão 1, conforme mostrado na figura 1. O estojo 2, o elemento varistor 3 e os terminais de conexão 4, 5 têm as mesmas funcionalidades, tanto para a primeira modalidade variante como para a segunda modalidade variante de um descarregador de sobretensão 1, 1a. Tudo que vem variar representa as suas modalidades físicas. Por exemplo, os terminais de conexão 4, 5 na segunda modalidade variante do descarregador de sobretensão 1a são equipados em cada uma de suas extremidades com uma superfície circular e com um furo disposto no centro como um furo cego, o qual é provido com uma rosca interna. Esta rosca interna pode ser usada, por um lado, para a fixação mecânica da segunda modalidade variante do descarregador de sobretensão 1a, enquanto que, por outro lado, oferece um contato elétrico para os terminais de conexão 4, 5.

O texto a seguir descreve um contato do segundo terminal de conexão 5 na segunda modalidade variante do descarregador de sobretensão 1a. Uma segunda modalidade variante de uma junta universal 7a tem um primeiro suporte 8, que é da forma de um fio redondo e é curvado essencialmente em forma de U. Os dois membros livres do primeiro suporte 8 são de comprimentos diferentes, com o mais comprido sendo provido com uma rosca externa que é concebida de modo a corresponder à rosca interna que é provida no furo central do segundo terminal de conexão 5. O primeiro suporte 8 pode, portanto, ser aparafusado no segundo terminal de conexão 5, de modo a ficar preciso a uma profundidade suficiente tal que o membro que não foi inserido no furo se assente sobre o segundo terminal de conexão 5. Isto impede que um segundo suporte 9, através do qual o primeiro suporte 8 passa, deslize para fora. O segundo suporte 9 tem a mesma configuração de desenho que a do segundo suporte 9 na primeira modalidade variante da junta universal 7. Neste caso, também, o segundo suporte 9 tem uma estrutura idêntica a um olhai, com o raio de curvatura do segundo suporte 9 sendo menor que o raio de curvatura do primeiro suporte 8. Uma linha de curtocircuito 12, que é provida com sapatas de cabo na extremidade, faz um contato em um ângulo fixo em sua primeira extremidade sobre um parafuso ros10 cado 10 que é integralmente formado sobre o segundo suporte 9. A linha de curto-circuito é posicionada com a segunda extremidade da linha de curtocircuito 12 e com a sapata de cabo que fica disposta sobre a extremidade do primeiro suporte 8 da segunda modalidade variante da junta universal 7a, que é aparafusada no furo central do segundo terminal de conexão 5. A sapata de cabo é pressionada contra o segundo terminal de conexão 5 mediante o uso de uma porca. Isto resulta em uma conexão condutiva elétrica entre o segundo terminal de conexão 5 e o parafuso roscado 10 do segundo suporte 9, com a segunda modalidade variante da junta universal 7a fazendo uma ponte por meio do caminho de conexão. O caminho de conexão 6 pode, agora, ser conectado de uma maneira eletricamente condutiva ao parafuso roscado 10 do segundo suporte 9. No exemplo em questão, um aparelho de desconexão de caminho de conexão 11, conforme conhecido a partir da figura 1, é mais uma vez inserido. O caminho de conexão 6 é preso na segunda variante do descarregador de sobretensão 1a através da segunda variante 7a da junta universal, com o primeiro suporte 8 e o segundo suporte 9, e faz um contato elétrico condutivo com a mesma. Como no caso da disposição mostrada na figura 1, o parafuso roscado fica alinhado no sentido radial com relação ao olhai do segundo suporte 9. O aparelho de desconexão de descarregador de sobretensão 11, em função de sua forma rotacional simétrica, é dotado com um eixo de rotação. O eixo de rotação fica alinhado no sentido radial com relação ao furo do olhai do segundo suporte 9. O aparelho de desconexão de descarregador de sobretensão 11 é suportado pela segunda junta universal 7a.

Além disso, ainda mais variantes do refinamento de uma suspensão articulada universal de um caminho de conexão 6 podem ser providas, permitindo, assim, um movimento pendular por meio da sobreposição de uma pluralidade de eixos, que são definidos pela junta universal.

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Disposição dotada de um descarregador de sobretensão (1, 1a) com um primeiro terminal de conexão (4) e um segundo terminal de conexão (5), em que um caminho de conexão elétrica condutiva (6) é encaixado em pelo menos um dos terminais de conexão (4, 5) a fim de fazer contato com o descarregador de sobretensão (1, 1a), caracterizada pelo fato de que o caminho de conexão (6) é introduzido de uma maneira articulada universal, e que uma junta universal (7, 7a) tem dois suportes (8, 9) que se encaixam entre si, sendo que um dispositivo de desconexão de caminho de conexão (11) é fixado em um ângulo fixo a pelo menos um dos suportes (8, 9), para interromper o caminho de conexão (6) em caso de falha.
2. 2. Disposição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a junta universal (7, 7a) é fixada por um terminal de conexão (4, 5).
3. 3. Disposição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a junta universal (7, 7a) entra em curto-circuito por meio do caminho de conexão (6).
4. 4. Disposição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o caminho de conexão (6) é fixado em um ângulo fixo a pelo menos um dos suportes (8, 9).
5. 5. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que os suportes (8, 9) têm diferentes raios de curvatura.
6. 6. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos suportes (8, 9) é conectado em um ângulo fixo a um terminal de conexão (4, 5).
7. 7. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o caminho de conexão (6) tem uma linha flexível em seções.