BRPI0908857B1 - conector separável com rebaixo de interface e sistema do mesmo - Google Patents

Abstract

CONECTOR SEPARÁVEL COM REBAIXO DE INTERFACE Trata-se da separação de montagens de conector de um sistema de conector separável. As montagens de conector separável incluem um ou mais pares de conectores configurados para engatar e desengatar uns dos outros em operações de conexão e desconexão elétrica, respectivamente. Um operador pode desengatar os conectores ao empurrar os conectores em conjunto e, então, puxar os conectores separadamente. Ao empurrar os conectores em conjunto corta a adesão de interface entre os conectores, tornando mais fácil para o operador puxar os conectores separadamente. Um dos conectores pode incluir uma extremidade de ponta que tem um segmento de rebaixo configurado para não engatar uma superfície interna do outro conector, quando os conectores estão engatados. A limitação da área de superfície da extremidade de ponta que tem uma interface com a superfície interna do outro conector reduz a adesão de superfície e uma queda de pressão no momento de separação dos conectores, tornando a separação mais fácil de executar.

Description

Pedidos de patente relacionados

[001] Este pedido de patente está relacionado ao pedido de patente co-pendente U.S. n£.12/072.513,intitulado "Push-Then-Pull Operation Of A Separable Connector System", depositado em 25 de fevereiro de 2008; pedido de patente U.S. n2. 12/072.498, intitulado"Separable Connector With Reduced Surface Contact", depositado em 25 de fevereiro de 2008; pedido de patente U.S. no. 12/072.164, intitulado "Dual interface Separable Insulated Connector With Overmolded Faraday Cage", depositado em 25 de fevereiro de 2008; e pedido de patente U.S. n2. 12/072.193, intitulado "Method of Manufacturing a Dual interface Separable Insulated Connector With Overmolded Faraday Cage", depositado em 25 de fevereiro de 2008. A descrição completa de cada um dentre os pedidos anteriormente relacionado está aqui totalmente incorporada a titulo de referência.

Campo técnico

[002] A invenção refere-se geralmente a sistemas de conector separável para sistemas de energia elétrica e, mais particularmente, ao desacoplamento mais fácil dos sistemas de conector separável.

Fundamentos

[003] Em uma rede de distribuição de energia tipica, as subestações liberam energia elétrica aos consumidores através de cabos interconectados e aparelhos elétricos. Os cabos terminam em isoladores de passagem que passam através das paredes do equipamento envolvido com metal, tal como capacitores, transformadores e aparelho de distribuição. Progressivamente, este equipamento tem "parte frontal morta", que significa que o equipamento é configurado de tal modo que um operador não pode entrar em contato com quaisquer partes elétricas ativas. Comprovou-se que os sistemas de parte frontal morta são mais seguros do que os sistemas de "parte frontal viva", com confiabilidade comparável e baixas taxas de falha.

[004] Diversas códigos de segurança e procedimento de operação para sistemas de energia subterrâneos exigem uma desconexão visivel entre cada um dentre o cabo e o aparelho elétrico para executar de maneira segura o trabalho de manutenção de rotina, tal como, verificações de energização da linha, ligação à terra, local de falha e reforço de isolamento. Uma abordagem convencional para atender a esta exigência para um aparelho elétrico de parte frontal morta consiste em fornecer um "sistema de conector separável" que inclui uma primeira montagem de conector conectada ao aparelho e uma segunda montagem de conector conectada a um cabo elétrico. A segunda montagem de conector é seletivamente posicionável em relação à primeira montagem de conector.Um operador pode engatar e desengatar as montagens de conector para obter a conexão elétrica ou a desconexão entre o aparelho e o cabo.

[005] Geralmente, uma das montagens de conector inclui um conector fêmea e a outra montagem de conector inclui um conector macho correspondente. Em alguns casos, cada uma das montagens de conector pode incluir dois conectores. Por exemplo, uma das montagens de conector pode incluir conectores fêmeas em tandem substancialmente paralelos, e a outra montagem de conector pode incluir conectores machos substancialmente paralelos que correspondem a e são alinhados com os conectores fêmeas.

[006] Durante uma operação de conexão elétrica tipica, um operador desliza o(s) conector(es) fêmea(s) sobre o(s) conector(es) macho(s) correspondente(s). Para auxiliar esta operação, o operador reveste, geralmente, os conectores com um lubrificante, tal como, silicone. Durante um periodo de tempo prolongado, o lubrificante endurece, unindo os conectores em conjunto.Esta ligação torna dificil separar os conectores em uma operação de desconexão elétrica. Quanto maior a área de superfície dos conectores, mais dificil romper a conexão. Este problema é grandemente exacerbado quando o sistema de conector separável inclui múltiplos pares de conectores que precisam ser simultaneamente separados.

[007] Convencionalmente, os operadores têm tentado superar este problema por meio da torção de uma das montagens de conector com uma ferramenta de linha com corrente antes de separar os conectores. A operação de torção pode cortar a adesão de interface entre os conectores, permitindo que o operador separe de maneira mais fácil os conectores. Existem muitas desvantagens para esta abordagem. Por exemplo, a operação de torção pode deformar as montagens de conector mediante o afrouxamento e desenroscamento das juntas de condução de corrente e/ou torção e flexão de um olhai de operação das montagens de conector. Esta deformação das montagens de conector pode conferir montagens de conector ineficazes e/ou inseguras. Além disso, a ergonomia da operação de torção pode resultar em danos imediatos e em longo prazo (isto é, movimento repetitivo) ao operador. Além disso, as montagens de conector com múltiplos conectores substancialmente paralelos não podem ser torcidos para romper a adesão de interface.

[008] Portanto, há uma necessidade na técnica por um sistema e método para separar de maneira fácil e segura as montagens de conector de um sistema de conector separável. Em particular, há uma necessidade na técnica por um sistema e método para reduzir ou cortar de maneira fácil e segura a adesão de interface entre os conectores de um sistema de conector separável. Além disso, há uma necessidade na técnica por um sistema e método para reduzir ou cortar a adesão de interface entre os conectores de múltiplos pares de conectores substancialmente paralelos de um sistema de conector separável.

Sumário

[009] A invenção fornece sistemas e métodos para separar as montagens de conector de um sistema de conector separável. As montagens de conector separável incluem um ou mais pares de conectores configurados para engatar e desengatar uns aos outros em operações de conexão de desconexão elétrica, respectivamente. Por exemplo, um operador pode engatar e desengatar de maneira seletiva os conectores para fazer ou romper a conexão energizada em uma rede de distribuição de energia.

[0010] Em um aspecto exemplificador da invenção, uma primeira montagem de conector é conectada a um aparelho elétrico de parte frontal morta ou parte frontal viva, tal como um capacitor, transformador, aparelho de distribuição ou outro aparelho elétrico. Uma segunda montagem de conector é conectada a uma rede de distribuição de energia através de um cabo. A união dos conectores da primeira e segunda montagem de conector em conjunto fecha um circuito na rede de distribuição de energia. Semelhantemente, a separação dos conectores abre o circuito.

[0011] Para cada par de conectores, um primeiro conector dentre os conectores pode incluir um alojamento disposto substancialmente ao redor de uma reentrância a partir da qual uma ponta de prova se estende. Por exemplo, a ponta de prova pode incluir um material condutor configurado para engatar um elemento de contato condutor correspondente de um segundo conector do par de conectores. O segundo conector pode incluir um alojamento tubular disposto substancialmente ao redor do elemento de contato condutor e ao menos uma parte de um elemento tubular, tal como um retentor de pistão, acoplado ao elemento de contato condutor. Uma peça de ponta pode ser fixada a uma extremidade do alojamento tubular, próximo a uma "extremidade de ponta" do segundo conector. A peça de ponta pode ser configurada para ser disposta dentro da reentrância do primeiro conector, quando os conectores estão conectados. Um ombro externo do segundo conector pode ser acoplado ao alojamento tubular.

[0012] Em um aspecto exemplificador da invenção, um operador pode separar os conectores ao empurrar os conectores em conjunto e, então, puxar os conectores separadamente. Ao se empurrar os conectores em conjunto pode se cortar a adesão de interface entre os conectores, tornando mais fácil para o operador puxar os conectores separadamente. Isto também pode fornecer um "inicio rápido" para superar uma força de travamento entre os conectores ao se puxar os conectores separadamente. Por exemplo, o movimento relativo entre os conectores durante a parte de empurrar desta operação de "empurrar-puxar" pode ser de cerca de 0,25 centímetros (0,1 polegadas) a mais do que 2,54 centímetros (1,0 polegadas) ou entre cerca de 0,51 centímetros (0,2 polegadas) e 2,54 centímetros (1,0 polegadas).

[0013] Os conectores podem incluir regiões de folga dimensionadas e configuradas para acomodar este movimento relativo. Por exemplo, os conectores podem incluir uma região de "folga de ponta" dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da extremidade de ponta do segundo conector e da reentrância do primeiro conector, durante uma operação de empurrar-puxar do primeiro e segundo conector. Os conectores também podem incluir uma região de "folga de ombro" dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo do ombro do segundo conector e do alojamento do primeiro conector durante a operação de empurrar-puxar, além disso, os conectores podem incluir uma região de "folga de ponta de prova" dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da ponta de prova do primeiro conector e do elemento tubular do segundo conector durante a operação de empurrar-puxar.

[0014] Em outro aspecto exemplificador da invenção, os conectores podem incluir um mecanismo de travamento para fixar os conectores em conjunto, quando estão um uma posição de operação conectada. Por exemplo, um dos conectores pode incluir uma ranhura e o outro dentre os conectores pode incluir um elemento de travamento configurado para engatar a ranhura, quando os conectores estão na posição de operação conectada. 0 elemento de travamento pode incluir um anel de aperto, uma projeção de um elemento de contato de dedo, tal como um dedo do elemento de contato condutor do segundo conector, ou outro elemento de fixação evidente para um versado na técnica que tem o beneficio da presente descrição. Semelhante às regiões de folga descritas acima, os conectores podem incluir uma região de folga dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da ranhura e do elemento de travamento durante uma operação de empurrar-puxar para desconectar os conectores.

[0015] Em ainda outro aspecto exemplificador da invenção, a extremidade de ponta do segundo conector pode incluir um segmento de rebaixo configurado para não engatar uma superfície interna do alojamento do primeiro conector, quando os conectores estão engatados. Por exemplo, o alojamento pode incluir um material semicondutor que se estende ao longo de uma parte interna de uma superfície interna do alojamento. Outros segmentos (sem rebaixo) do segundo conector podem engatar a superfície interna do alojamento, quando os conectores estão engatados. Por exemplo, o segmento de rebaixo pode ser disposto entre dois "segmentos de interface" configurados para engatar a superfície interna do primeiro conector, quando os conectores estão engatados. A limitação da área de superfície da extremidade de ponta que tem uma interface com a superfície interna do outro conector reduz a adesão de superfície e uma queda de pressão no momento da separação dos conectores, tornando a separação mais fácil de executar. Por exemplo, o segmento de rebaixo pode ser disposto dentro da peça de ponta do segundo conector.

[0016] Estes e outros aspectos, objetivos, características e vantagens da invenção se tornarão evidentes para um versado na técnica, sob consideração da seguinte descrição detalhada das modalidades exemplificadoras ilustradas, as quais incluem o melhor modo de realizar a invenção, conforme atualmente observado.

Breve descrição dos desenhos

[0017] A Figura 1 é uma vista em seção transversal longitudinal de um sistema de conector separável, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras.

[0018] A Figura 2 é uma vista em seção transversal longitudinal de um sistema de conector separável, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras alternativas.

[0019] A Figura 3 é uma vista em seção transversal longitudinal do sistema de conector separável da Figura 2 em uma posição de operação eletricamente conectada, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras.

[0020] A Figura 4 é uma vista em seção transversal longitudinal do sistema de conector separável da Figura 2 em uma posição empurrada, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras.

[0021] A Figura 5 é uma vista em seção transversal longitudinal de um sistema de conector separável, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras alternativas adicionais.

[0022] A Figura 6 é uma vista em seção transversal longitudinal de um conector macho separável, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras alternativas adicionais.

[0023] A Figura 7 é uma vista isométrica parcialmente explodida de conectores fêmeas separáveis em tandem e conectores machos separáveis da Figura 6 conectados a um aparelho elétrico.

[0024] A Figura 8 é uma vista em seção transversal longitudinal de um conector macho separável, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras alternativas adicionais.

Descrição detalhada das modalidades exemplificadoras

[0025] A invenção é direcionada a sistemas e métodos para separar de maneira fácil e segura as montagens de conector de um sistema de conector separável. Em particular, a invenção é direcionada a sistemas e métodos para reduzir ou cortar de maneira fácil e segura a adesão de interface entre os conectores de um sistema de conector separável, com o uso de uma operação de empurrar-puxar ou uma redução de contato de superfície entre os conectores. A montagem de conector separável inclui um ou mais pares de conectores separáveis configurados para engatar uns aos outros em uma operação de conexão elétrica e para desengatar uns dos outros em uma operação de desconexão elétrica. Um operador pode desengatar os conectores durante a operação de desconexão elétrica ao empurrar os conectores em conjunto e, então, puxar os conectores separadamente. Ao se empurrar os conectores em conjunto, é cortada a adesão de interface entre os conectores, tornando mais fácil para o operador puxar os conectores separadamente.

[0026] Voltando agora para os desenhos, nos quais os numerais semelhantes indicam elementos semelhantes por todas as figuras, as modalidades exemplificadoras da invenção serão descritas em detalhes.

[0027] A Figura 1 é uma vista em seção transversal longitudinal de um sistema de conector separável 100, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras. O sistema 100 inclui um conector fêmea 102 e um conector macho 104 configurados para serem seletivamente engatados e desengatados para fazer ou romper uma conexão energizada em uma rede de distribuição de energia. Por exemplo, o conector macho 104 pode ser um conector ou elemento de inserção de isolador de passagem conectado a um aparelho elétrico de parte frontal morta ou parte frontal viva (não mostrado), tal como um capacitor, transformador, aparelho de distribuição ou outro aparelho elétrico. O conector fêmea 102 pode ser um conector de cotovelo ou outro dispositivo conformado eletricamente conectado à rede de distribuição de energia através de um cabo (não mostrado). Em determinadas modalidades exemplificadoras alternativas, o conector fêmea 102 pode ser conectado ao aparelho elétrico e o conector macho 104 pode ser conectado ao cabo.

[0028] O conector fêmea 102 inclui um alojamento elastomérico 110 que compreende um material isolante, tal como borracha de etileno-propileno-dieno monômero ("EPDM"). Uma camada de proteção condutora 112 conectada ao aterramento elétrico se estende ao longo de uma superfície externa do alojamento 110. Um material semicondutor 190 se estende ao longo de uma parte interna de uma superfície interna do alojamento 110, substancialmente ao redor de uma parte de uma reentrância em formato de copo 118 e do contato condutor 116 do conector fêmea 102. Por exemplo, o material semicondutor 190 pode incluir EPDM curado em peróxido moldado configurado para controlar o esforço elétrico. Em determinadas modalidades exemplificadoras, o material semicondutor 190 pode agir como uma "gaiola de Faraday" do conector fêmea 102.

[0029] Uma extremidade 114a de um elemento de contato macho ou ponta de prova 114 se estende a partir do contato condutor 116 na reentrância em formato de copo 118. A ponta de prova 114 compreende um material condutor, tal como, cobre. A ponta de prova 114 também compreende um seguidor de arco 120 que se estende a partir de uma extremidade oposta 114b do mesmo. O seguidor de arco 120 inclui um elemento em formato de haste de material ablativo. Por exemplo, o material ablativo pode incluir resina de copolimero de acetal carregada com melamina finamente dividida.Em determinadas modalidades exemplificadoras, o material ablativo pode ser moldado por injeção sobre um pino de reforço de fibra de vidro ligada com epóxi (não mostrado) dentro da ponta de prova 114. Uma reentrância 124 é fornecida na junção entre a ponta de prova 114 e o seguidor de arco 120. Uma abertura 126 é fornecida através da extremidade 114b da ponta de prova 114 para os propósitos de montagem.

[0030]0 conector macho 104 inclui uma proteção semicondutora 130 disposta ao menos parcialmente ao redor de um corpo isolado alongado 136. O corpo isolado 136 inclui material isolante elastomérico, tal como, EPDM curado em peróxido moldado. Um alojamento de proteção condutora 191 se estende dentro do corpo isolado 136, substancialmente, ao redor de uma montagem de contato 195. Uma peça de ponta não-condutora 134 é fixa a uma extremidade do alojamento de proteção 191, próximo a uma "extremidade de ponta" 194 do conector macho 104. 0 material isolante elastomérico do corpo isolado 136 circunda e se une a uma superfície externa do alojamento de proteção 191 e a uma parte da peça de ponta 134.

[0031] A montagem de contato 195 inclui um contato fêmea 138 com dedos defletiveis 140. Os dedos defletiveis 140 são configurados para receber ao menos parcialmente o seguidor de arco 120 do conector fêmea 102. A montagem de contato 195 também inclui um interruptor de arco 142 disposto próximo aos dedos defletiveis 140.A montagem de contato 195 é disposta dentro de um tubo de contato 196.

[0032] Os conectores macho e fêmea 102, 104 são operáveis ou acopláveis durante as condições de operações de feitura de contato ("loadmake"), de ruptura de contato ("loadbreak"), e "fechamento em falha". As condições de feitura de contato ocorrem quando um dos contatos 114, 138 é energizado e o outro dentre os contatos 114, 138 é engatado com uma carga normal. Um arco de intensidade moderada ocorre entre os contatos 114, 138, à medida que se aproximam um dos outros e até a união dos contatos 114, 138 .

[0033] As condições de ruptura de contato ocorrem quando os contatos fêmea e macho acoplados 114, 138 são separados quando energizados e fornecem energia a uma carga normal. A formação de centelha de intensidade moderada ocorre entre os contatos 114, 138 a partir do ponto de separação dos mesmos, até que sejam um tanto removidos um do outro. As condições de fechamento em falha ocorrem quando os contatos fêmea e macho 114, 138 são acoplados com um dos contatos que são energizados e o outro dentre os contatos que são engatados com uma carga que tem uma falha, talcomo, uma condição de curto circuito. Nas condições de fechamento em falha, a formação de centelha substancial ocorre entre os contatos 114, 138 à medida que se aproximam uns dos outros e até que sejam unidos em um engate elétrico e mecânico.

[0034] De acordo com os conectores conhecidos, o interruptor de arco 142 do conector macho 104 pode gerar gás de extinção de arco para acelerar o engate dos contatos 114, 138. Por exemplo, o gás de extinção de arco pode fazer com que um pistão 192 do conector macho 104 acelere o contato fêmea 138 na direção do contato macho 114, à medida que os conectores 102, 104 são engatados. A aceleração do engate dos contatos 114, 138 pode minimizar o tempo de formação de centelha e as condições arriscadas durante as condições de feitura de contato e fechamento em falha. Em determinadas modalidades exemplificadoras, o pistão 192 é disposto dentro do alojamento de proteção 191, entre o contato fêmea 138 e um retentor de pistão 193. Por exemplo, o retentor de pistão 193 pode incluir um material condutor tubular, tal como, cobre, que se estende a partir de uma extremidade 138a do contato fêmea 138 a uma extremidade traseira 198 do corpo alongado 136.

[0035] O interruptor de arco 142 é de certo tamanho e dimensionado para receber o seguidor de arco 120 do conector fêmea 102. Em determinadas modalidades exemplificadoras, o interruptor de arco 142 pode gerar gás de extinção de arco para extinguir a formação de centelha quando os contatos 114, 138 são separados. Semelhante à aceleração do engate de contato durante as condições de feitura de contato e fechamento em falha, a geração do gás de extinção de arco pode minimizar o tempo de formação de centelha e as condições arriscadas durante as condições de ruptura de contato.

[0036] Em determinadas modalidades exemplificadoras, o conector fêmea 102 inclui um anel de aperto 150 que se projeta a partir da reentrância em formato de copo 118, substancialmente, ao redor da extremidade 114a da ponta de prova 114. Uma ranhura de bloqueio 151 na peça de ponta 134 do conector macho 104 é configurada para receber o anel de aperto 150, quando os conectores fêmea e macho 102, 104 são engatados. Um encaixe por interferência ou "força de travamento" entre a ranhura de bloqueio 151 e o anel de aperto 150 pode acoplar de maneira segura os conectores fêmea e macho 102, 104 quando os conectores 102, 104 são eletricamente conectados. Um operador precisa dominar esta força de travamento no momento de separação dos conectores fêmea e macho 102, 104 durante uma operação de desconexão elétrica. Um versado na técnica que tem o beneficio da presente descrição irá reconhecer que existem muitos outros meios adequados para fixar os conectores 102, 104. Por exemplo, um fecho de "rebarba e ranhura", descrito abaixo com referência à Figura 2, pode ser usado para fixar os conectores 102, 104.

[0037] Para auxiliar uma operação de conexão elétrica, um operador pode revestir uma parte do conector fêmea 102 e/ou uma parte do conector macho 104 com um lubrificante, tal como, silicone. Durante um periodo de tempo prolongado, o lubrificante pode endurecer, unindo os conectores 102, 104 em conjunto.Esta ligação pode tornar dificil separar os conectores 102, 104 em uma operação de desconexão elétrica. O operador precisa superar tanto a força de travamento do anel de aperto 150 e da ranhura de bloqueio 151 como a adesão de interface entre os conectores 102, 104 causada pelo lubrificante endurecido, para separar os conectores 102, 104.

[0038] O sistema de conector separável 100 da Figura 1 permite que o operador para superar de maneira fácil e segura a força de travamento e a adesão de interface com o uso de uma operação de empurrar-puxar. Em vez de puxar os conectores 102, 104 separados de sua posição de operação engatada usual, como os sistemas de conector tradicionais, o operador pode empurrar os conectores 102, 104, adicionalmente, em conjunto antes de empurrar os conectores 102, 104 separadamente. Ao se empurrar os conectores 102, 104 em conjunto pode cortar a adesão de interface entre os conectores 102, 104, tornando mais fácil para o operador puxar os conectores 102, 104 separadamente. Isto também pode fornecer um "inicio rápido" para superar a força de travamento no momento em que se puxa os conectores 102, 104 separadamente.

[0039] Cada um dos conectores 102, 104 é dimensionado e configurado para acomodar a operação de empurrar-puxar. Primeiramente, a reentrância em formato de copo 118 do conector fêmea 102 inclui uma região de "folga de ponta" 152 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da extremidade de ponta 194 do conector macho 104 e da reentrância em formato de copo 118 durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, a extremidade de ponta 194 e/ou a reentrância em formato de copo 118 pode se mover ao longo de um eixo geométrico da ponta de prova 114, sendo que a extremidade de ponta 194 fica disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ponta 152. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma borda 194a da extremidade de ponta 194 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 153 da reentrância em formato de copo 118, dentro da região de folga de ponta 152, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completa, isto é, quando os conectores 102, 104 são completamente empurrados em conjunto. Por exemplo, uma borda do tubo de contato 196 e/ou uma borda da peça de ponta 134, próxima á extremidade de ponta 194 do conector macho 104, pode ficar em posição contigua a extremidade 153 da reentrância em formato de copo 118, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completada.

[0040] Em segundo lugar, o alojamento 110 do conector fêmea 102 inclui uma região de "folga de ombro" 154 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo de um ombro 155 do conector macho 104 e do alojamento 110 do conector fêmea 102, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, o ombro 155 e/ou o alojamento 110 pode se mover ao longo de um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico da ponta de prova 114, sendo que o ombro 155 fica disposto ao menos parcialmente dentro da região de folga de ombro 154. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 155a do ombro 155 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 156 do alojamento 110, dentro da região de folga de ombro 154, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completada.

[0041] Em terceiro lugar, o retentor de pistão 193 do conector macho 104 inclui uma região de "folga de ponta de prova" 157 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo do retentor de pistão 193 e da ponta de prova 114 do conector fêmea 102, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, a ponta de prova 114 e/ou retentor de pistão 193 pode se mover ao longo de um eixo geométrico da ponta de prova 114, sendo que a ponta de prova 114 fica disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ponta de prova 157. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 158 do seguidor de arco 120 da ponta de prova 114 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 193a do retentor de pistão 193, dentro da região de folga de ponta de prova 157, quando a parte de empurrar da operação de empurrar- puxar é completada.

[0042] Em quarto lugar, a ranhura de bloqueio 151 na peça de ponta 134 do conector macho 104 inclui uma região de "folga de travamento" 159 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo do anel de aperto 150 do conector fêmea 102 e da ranhura de bloqueio 151, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, o anel de aperto 150 e/ou ranhura de bloqueio 151 pode se mover ao longo de um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico da ponta de prova 114, sendo que o anel de aperto 150 fica disposto ao menos parcialmente dentro da região de folga de travamento 159. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 160 do anel de aperto 150 pode ficar em posição contígua a uma extremidade 161 da ranhura de travamento 151, dentro da região de folga de travamento 159, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completa. Em determinadas modalidades exemplificadora alternativas (não ilustradas na Figura 1), o conector macho 104 pode incluir um anel de aperto 150 e o conector fêmea 102 pode incluir uma ranhura de bloqueio 151 e uma região de folga de travamento 159.

[0043] Um versado na técnica que tem o beneficio da presente descrição irá reconhecer que as folgas descritas no presente documento são simplesmente de natureza exemplificadora e que existem outras folgas adequadas e outros meios adequados para acomodar o movimento relativo entre os conectores durante uma operação de empurrar-puxar.

[0044] O movimento relativo dos conectores 102, 104, durante a operação de empurrar-puxar, pode variar dependendo dos tamanhos dos conectores 102, 104 e da resistência da adesão de interface a ser cortada no momento de separação dos conectores 102, 104. Por exemplo, em determinadas modalidades exemplificadoras, o movimento relativo dos conectores 102, 104, durante a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar, pode ser na ordem de cerca de 0,25 centímetros (0,1 polegadas) a cerca de 2,54 centímetros (1,0 polegadas) ou mais. Um ou ambos os conectores 102, 104 podem se mover durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, um dos conectores 102, 104 pode permanecer estacionário, enquanto que o outro conector dentre os conectores 102, 104 se movem em direção a e para longe do conector estacionário 102, 104. Alternativamente, ambos os conectores 102, 104 podem se mover em direção a e para longe um do outro.

[0045] A Figura 2 é uma vista em seção transversal longitudinal de um sistema de conector separável 200, de acordo com determinada modalidade exemplificadora alternativas. O sistema 200 inclui um conector fêmea 221 e um conector macho 231 configurados para serem seletivamente engatados e desengatados para fazer ou romper uma conexão energizada em uma rede de distribuição de energia. Os conectores macho e fêmea 221, 231 são substancialmente similares aos conectores macho e fêmea 102, 104, respectivamente, do sistema 100 da Figura 1, exceto pelo fato de que os conectores 221, 231 da Figura 2 incluem uma ponta de prova 201 e um mecanismo de travamento diferentes da ponta de prova e (anel e ranhura) do mecanismo de travamento dos conectores 102, 104 da Figura 1.

[0046] A ponta de prova 201 inclui um elemento substancialmente cilíndrico com uma ponta rebaixada 203 próxima a uma primeira extremidade da ponta de prova 201. Por exemplo, o elemento cilíndrico pode incluir uma haste ou um tubo. Em uma operação de fechamento de circuito, a ponta rebaixada 203 penetra em e se conecta com os contatos de dedo 211 do conector macho 231.

[0047] A ponta de prova 201 inclui uma área rebaixada 205, a qual fornece um ponto de contato para travar a ponta de prova 201 com os contatos de dedo 211, quando os conectores fêmea e macho 221, 231 são conectados. Uma primeira extremidade de cada contato de dedo 211 inclui uma projeção 213 configurada para fornecer um ponto de contato para cada contato de dedo 211, para travar com a área rebaixada 205. Por exemplo, à medida que a ponta de prova 201 é inserida nos contatos de dedo 211 durante uma operação de conexão elétrica, a ponta de prova 201 pode deslizar nos contatos de dedo 211 ao percorrer sobre a projeção 213 de cada contato de dedo 211.

[0048] Cada projeção 213 inclui uma face frontal arredondada e um lado posterior que inclui uma crista angular mais ingreme do que a face frontal arredondada. A crista da projeção 213 é inclinada mais próximo à perpendicular a um eixo geométrico de movimento da ponta de prova 201 do que a face frontal arredondada da projeção 213. A face frontal arredondada da projeção 213 permite que a ponta de prova 201 deslize nos contatos de dedo 211 com resistência minima e atrito reduzido. A crista sobre o lado posterior da projeção 213 trava a ponta de prova 201 nos contatos de dedo 211. Sob o assentamento da ponta de prova 201 dentro dos contatos de dedo 211, a crista da projeção 213 se prende na área rebaixada 205. O ângulo mais ingreme da crista faz com que uma força maior seja exigida para remover a ponta de prova 201 dos contatos de dedo 211 do que para inserir a ponta de prova 201 nos contatos de dedo 211.

[0049] Quando a ponta de prova 201 é inserida nos contatos de dedo 211, os contatos de dedo 211 se expandem para fora para acomodar a ponta de prova 201. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma superfície externa de cada contato de dedo 211 inclui ao menos uma ranhura rebaixada 219 configurada para alojar ao menos uma mola de retenção expansível 215. As molas de retenção expansíveis 215 são configuradas para restringir a flexibilidade dos contatos de dedo 211, aumentando, assim, a pressão de contato de cada contato de dedo 211. Por exemplo, cada mola de retenção 215 pode incluir um elemento flexível substancialmente circular configurado para expandir ou contrair com base em uma força aplicada.

[0050] Conforme o sistema de conector separável 100 da Figura 1, o sistema de conector separável 200 da Figura 2 permite que o operador separe de maneira fácil e segura os conectores 221, 231 com o uso de uma operação de empurrar-puxar. cada um dos conectores 221, 231 é dimensionado e configurado para acomodar a operação de empurrar-puxar. Primeiramente, conforme o sistema de conector separável 100 da Figura 1, uma reentrância em formato de copo 218 do conector fêmea 221 inclui uma região de "folga de ponta" 252 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo de uma extremidade de ponta 234 do conector macho 231 e da reentrância em formato de copo 218, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, a extremidade de ponta 234 e/ou a reentrância em formato de copo 218 pode se mover ao longo de um eixo geométrico da ponta de prova 201, sendo que a extremidade de ponta 234 é disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ponta 252. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma borda 234a da extremidade de ponta 234 pode ficar em posição contígua a uma extremidade 253 da reentrância em formato de copo 218, dentro da região de folga de ponta 252, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completa, isto é, quando os conectores 221, 231 são completamente empurrados em conjunto.

[0051] Em segundo lugar, um alojamento 223 do conector fêmea 221 inclui uma região de "folga de ombro" 254 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo de um ombro 255 do conector macho 231 e do alojamento 223 do conector fêmea 221, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, o ombro 255 e/ou o alojamento 223 pode se mover ao longo de um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico da ponta de prova 201, sendo que o ombro 255 é disposto ao menos parcialmente dentro da região de folga de ombro 254. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 255a do ombro 255 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 256 do alojamento 223, dentro da região de folga de ombro 254, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completada.

[0052] Em terceiro lugar, um retentor de pistão 232 do conector macho 231 inclui uma região de "folga de ponta de prova" 257 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo do retentor de pistão 232 e da ponta de prova 201 do conector fêmea 221, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, a ponta de prova 201 e/ou retentor de pistão 232 pode se mover ao longo de um eixo geométrico da ponta de prova 201, sendo que a ponta de prova 201 é disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ponta de prova 257. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 258 da ponta de prova 201 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 232a do retentor de pistão 232, dentro da região de folga de ponta de prova 257, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completada.

[0053] Em quarto lugar, a área rebaixada 205 da ponta de prova 201 inclui uma região de "folga de travamento" 259 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da área rebaixada 205 e dos contatos de dedo 211 do conector macho 231, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, a área rebaixada 205 e/ou contatos de dedo 211 podem se mover ao longo de um eixo geométrico da ponta de prova 201, sendo que os contatos de dedo 211 ficam dispostos ao menos parcialmente dentro da região de folga de travamento 259. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 260 de cada contato de dedo 211 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 261 da área rebaixada 205, dentro da região de folga de travamento 259, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completada.

[0054] Um versado na técnica que tem o beneficio da presente descrição irá reconhecer que as folgas descritas no presente documento são simplesmente de natureza exemplificadora e que existem outras folgas adequadas e outros meios adequados para acomodar o movimento relativo entre os conectores, durante uma operação de empurrar.

[0055] O movimento relativo dos conectores 221, 231, durante a operação de empurrar-puxar, pode variar dependendo dos tamanhos dos conectores 221,231 e da resistência da adesão de interface a ser cortada no momento de separação dos conectores 221, 231. Por exemplo, em determinadas modalidades exemplificadoras, o movimento relativo dos conectores 221, 231, durante a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar, pode ser na ordem de cerca de 0,25 centímetros (0,1 polegadas) a cerca de 2,54 centímetros (1,0 polegadas) ou mais ou entre cerca de 0,51 centímetros (0,2 polegadas) e 2,54 centímetros (1,0 polegadas) . Um ou ambos os conectores 221, 231 podem se mover durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, um dentre os conectores 221, 231 pode permanecer estacionário, enquanto que outro dentre os conectores 221, 231 se move em direção a e para longe do conector estacionário 221, 231. Alternativamente, ambos os conectores 221, 231 podem se mover em direção a e para longe um do outro.

[0056] A Figura 3 é uma vista em seção transversal longitudinal de um sistema de conector separável 300 similar ao sistema de conector separável 200 da Figura 2, em uma posição de operação eletricamente conectada, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras. A Figura 4 é uma vista em seção transversal longitudinal do sistema de conector separável 300 da Figura 3 em uma posição empurrada, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras.

[0057] Na posição de operação eletricamente conectada representada na Figura 3, os conectores macho e fêmea 221, 231 são engatados de maneira elétrica e mecânica. Cada projeção 213 dos contatos de dedo 211 do conector macho 231 é travada com a área rebaixada 205 da ponta de prova 201 do conector fêmea 221. As regiões de folga 252, 254, 257, 259 dos conectores 221, 231 são dimensionadas e configuradas para acomodar uma operação de empurrar-puxar dos conectores 221, 231, substancialmente, conforme descrito acima com referência à Figura 2.

[0058] Um operador pode mover um ou ambos os conectores 221, 231 em conjunto para a posição empurrada representada na Figura 4. Na posição empurrada, os conectores 221, 231 têm uma interface mais próxima do que na posição de operação representada na Figura 3, sendo que as partes de cada região de folga 252, 254, 257, 259 são substancialmente preenchidas. Em particular, uma parte da extremidade de ponta 234 do conector macho 231 é disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ponta 252; uma parte do ombro 255 do conector macho 231 é disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ombro 254; uma parte da ponta de prova 201 do conector fêmea 221 é disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ponta de prova 257; e uma parte de cada contato de dedo 211 do conector macho 231 é disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de travamento 259. Por exemplo, na posição empurrada, os conectores 221, 231 podem se engatar em ao outro em um encaixe por interferência, com nenhum ar ou somente ar minimo presente nas regiões de folga 252, 254, 257, 259. Em determinadas modalidades exemplificadoras, a extremidade de ponta 234 do conector macho 231 é disposta ao menos parcialmente dentro de uma gaiola de Faraday 190 do conector fêmea 221. A gaiola de Faraday inclui um material semicondutor, tal como, EPDM curado em peróxido moldado, configurado para controlar o esforço elétrico.

[0059] Ao se empurrar os conectores em conjunto, para a posição empurrada representada na Figura 4, pode cortar a adesão de interface presente entre os conectores 221, 231 na posição de operação representada na Figura 3 (mais adiante neste documento, a "posição de repouso"). O corte da adesão de interface pode tornar mais fácil para o operador separar os conectores 221, 231 durante uma operação de desconexão elétrica. Em particular, a força exigida para separar os conectores 221, 231, depois de empurrar os conectores em conjunto, pode ser menor que a força exigida para separar os conectores 221, 231 a partir da posição de repouso. Além disso, a distância entre a posição empurrada e a posição de repouso pode fornecer um "inicio rápido" para superar a força de travamento entre os contatos de dedo 211 e a área rebaixada 205 da ponta de prova 201.

[0060] A Figura 5 é uma vista em seção transversal longitudinal de um sistema de conector separável 500, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras alternativas adicionais. O sistema de conector separável 500 inclui uma montagem de conector macho 562 e uma montagem de conector fêmea 564 seletivamente posicionável em relação à montagem de conector macho 562. Um operador pode engatar e desengatar as montagens de conector 562, 564 para fazer ou romper uma conexão energizada em uma rede de distribuição de energia.

[0061] A montagem de conector fêmea 564 inclui conectores fêmeas em tandem 570, 571, em que cada um pode ser, por exemplo, similar ao conector fêmea 102 ilustrado na Figura 1 e/ou ao conector fêmea 221 ilustrado nas Figuras 2 a 4. Os conectores fêmeas 570, 571 são unidos uns aos outros por meio de um alojamento de conexão 572 e são eletricamente interconectados em série através de um barramento 590. Os conectores fêmeas 570, 571 são substancialmente alinhados em paralelo uns aos outros, sobre os lados opostos de um eixo geométrico longitudinal central do sistema 560. Como tal, as pontas de prova 514 e os seguidores de arco 520 dos conectores fêmeas 570 e 571 são alinhados de modo paralelo ao redor do eixo geométrico 560 .

[0062] Em determinadas modalidades exemplificadoras, a montagem de conector macho 562 inclui conectores machos estacionários 582, 583 que correspondem a e são alinhados com os conectores fêmeas 570, 571. Por exemplo, cada um dos conectores machos 582, 583 pode ser similar ao conector macho 104 mostrado na Figura 1 e/ou ao conector macho 231 mostrado na Figura 2. Em determinadas modalidades exemplificadoras, um dentre os conectores machos 582, 583 pode ser conectado a um aparelho elétrico de parte frontal morta (não mostrado) outro conector dentre os conectores machos 582, 583 pode ser conectado a um cabo de energia (não mostrado) de uma maneira conhecida. Por exemplo, um dentre os conectores machos 582, 583 pode ser conectado a uma montagem de interruptor ou comutador em vácuo (não mostrado) que é parte do aparelho elétrico de parte frontal morta.

[0063] Em determinadas modalidades exemplificadoras, os conectores machos 582, 583 pode ser montados de uma maneira estacionária no aparelho elétrico de parte frontal morta.Por exemplo, os conectores machos 582, 583 podem ser montados diretamente no aparelho elétrico de parte frontal morta ou através de uma estrutura de montagem separada (não mostrada). Os conectores machos 582, 583 são mantidos de uma maneira espaçada, alinhados com os conectores fêmeas 570, 571 de tal modo que, quando os conectores fêmeas 570, 571 são movidos ao longo do eixo geométrico longitudinal 560 na direção da seta A, os conectores machos 582, 583 podem ser engatados com segurança aos conectores fêmeas respectivos 570, 571. Semelhantemente, quando os conectores fêmeas 570, 571 são movidos na direção da seta B, oposta à direção da seta A, os conectores fêmeas 570, 571 podem ser desengatados dos conectores machos respectivos 582, 583 para uma posição separada.

[0064] Em determinadas modalidades exemplificadoras alternativas, a montagem de conector fêmea 564 pode ser montada de uma maneira estacionária no aparelho elétrico de parte frontal morta, sendo que a montagem de conector macho 562 é seletivamente móvel em relação à montagem de conector fêmea 564. Semelhantemente, em determinadas modalidades exemplificadoras alternativas adicionais, tanto a montagem de conector fêmea 564 como a montagem de conector macho 562 podem ser móveis uma em relação à outra.

[0065] O sistema de conector separável 500 da Figura 5 permite que o operador separe de maneira fácil e segura as montagens de conector 562, 564 com o uso de uma operação de empurrar-puxar. Cada uma das montagens de conector 562, 564 e seus conectores correspondentes 570, 571, 582, 583 são dimensionados e configurados para acomodar a operação de empurrar-puxar. Primeiramente, conforme os sistemas de conector separável 100, 200 das Figuras 1 e 2, respectivamente, uma reentrância em formato de copo 518 de cada conector fêmea 570, 571 inclui uma região de "folga de ponta" 552 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo de uma extremidade de ponta 534 de seu conector macho correspondente 582, 583 e da reentrância em formato de copo 518, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, cada extremidade de ponta 534 e/ou reentrância em formato de copo 518 pode se mover ao longo de um eixo geométrico de sua ponta de prova correspondente 514, sendo que a extremidade de ponta 534 é disposta ao menos parcialmente dentro de sua região de folga de ponta 552 correspondente. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma borda 534a de cada extremidade de ponta 534 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 553 de sua reentrância em formato de copo 518 correspondente, dentro da região de folga de ponta 552, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completa, isto é, quando as montagens de conector 562, 564 são completamente empurradas em conjunto. Em determinadas modalidades exemplificadoras, cada extremidade de ponta 534 é disposta ao menos parcialmente dentro de uma gaiola de Faraday 590 do conector fêmea correspondente 570, 571. A gaiola de Faraday inclui um material semicondutor, tal como, EPDM curado em peróxido moldado, configurado para controlar o esforço elétrico.

[0066] Em segundo lugar, um alojamento 523 de cada conector fêmea 570, 571 inclui uma região de "folga de ombro" 554 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo do alojamento 523 do conector fêmea 570, 571 e de um ombro 555 de seu conector macho correspondente 582, 583, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, o ombro 555 e/ou o alojamento 523 pode se mover ao longo de um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico de sua ponta de prova correspondente 514, sendo que cada ombro 555 fica disposto ao menos parcialmente dentro de sua região de folga de ombro correspondente 554. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 555a de cada ombro 555 pode ficar em posição contígua a uma extremidade 556 de seu alojamento correspondente 523, dentro da região de folga de ombro 554, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completada.

[0067] Em terceiro lugar, um retentor de pistão 532 de cada conector macho 582, 583 inclui uma região de "folga de ponta de prova" 557 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo do retentor de pistão 532 e da ponta de prova 514 do conector fêmea 570, 571 que corresponde ao conector macho, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, cada ponta de prova 514 e/ou retentor de pistão 532 pode se mover ao longo de um eixo geométrico da ponta de prova 514, sendo que a ponta de prova 514 fica disposta ao menos parcialmente dentro da região de folga de ponta de prova 557. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 558 de cada ponta de prova 514 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 532a de seu retentor de pistão 532 correspondente, dentro da região de folga de ponta de prova 557, quando a parte de empurrar da operação de empurrar- puxar é completada.

[0068] Em quarto lugar, uma área rebaixada 505 de cada ponta de prova 514 inclui uma região de "folga de travamento" 559 dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da área rebaixada 505 e dos contatos de dedo 511 do conector macho 582, 583 que corresponde à ponta de prova, durante a operação de empurrar-puxar. Por exemplo, a área rebaixada 505 e/ou contatos de dedo 511 pode se mover ao longo de um eixo geométrico da ponta de prova 514, sendo que os contatos de dedo 511 ficam dispostos ao menos parcialmente dentro da região de folga de travamento 559. Em determinadas modalidades exemplificadoras, uma extremidade 560 de cada contato de dedo 511 pode ficar em posição contigua a uma extremidade 561 de sua área rebaixada correspondente 505, dentro da região de folga de travamento 559, quando a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar é completada. Um versado na técnica que tem o beneficio da presente descrição irá reconhecer que as folgas descritas no presente documento são simplesmente de natureza exemplificadora e que existem outras folgas adequadas e outros meios adequados para acomodar o movimento relativo entre as montagens de conector 562, 564, durante umaoperação de empurrar.

[0069] O movimento relativo das montagens de conector 562, 564, durante a operação de empurrar-puxar, pode variar dependendo dos tamanhos das montagens de conector 562, 564 e de seus conectores correspondentes 570, 571, 582, 583, e da resistência da adesão de interface a ser cortada no momento de separação das montagens de conector 562, 564. Por exemplo, em determinadas modalidades exemplificadoras, o movimento relativo das montagens de conector 562, 564, durante a parte de empurrar da operação de empurrar-puxar, pode ser na ordem de cerca de 0,25 centímetros (0,1 polegadas) a cerca de 2,54 centímetros (1,0 polegadas) ou mais ou entre cerca de 0,51 centímetros (0,2 polegadas) e 2,54 centímetros (1,0 polegadas).

[0070] A Figura 6 é uma vista em seção transversal longitudinal de um conector macho separável 600, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras alternativas adicionais. A Figura 7 é uma vista isométrica parcialmente explodida de conectores fêmeas separáveis em tandem 700 e conectores machos separáveis 600 da Figura 6 conectados a um aparelho elétrico 705. Por exemplo, o aparelho elétrico 705 pode incluir um capacitor, transformador, aparelho de distribuição ou outro aparelho elétrico de parte frontal morta ou parte frontal viva.

[0071] Os conectores fêmeas 700 e os conectores machos 600 são configurados para serem seletivamente engatados e desengatados para fazer ou romper uma conexão energizada em uma rede de distribuição de energia, que inclui o aparelho elétrico 705. Em determinadas modalidades exemplificadoras, cada conector macho 600 pode ser similar ao conector macho 104 mostrado na Figura 1 e/ou ao conector macho 231 mostrado na Figura 2, e cada conector fêmea 700 pode ser similar ao conector fêmea 102 ilustrado na Figura 1 e/ou ao conector fêmea 221 ilustrado nas Figuras 2 a 4. Os conectores 600, 700 podem ou não incluir regiões de folga para acomodar uma operação de empurrar-puxar.

[0072] Cada conector macho 600 inclui uma proteção semicondutora 608 disposta ao menos parcialmente ao redor de um corpo isolado alongado 636. O corpo isolado 636 inclui material isolante elastomérico, tal como, EPDM curado em peróxido moldado. Um alojamento de proteção condutora 632 se estende dentro do corpo isolado 636, substancialmente, ao redor de uma montagem de contato 620. Uma peça de ponta não-condutora 634 é fixada a uma extremidade do alojamento de proteção 632, próxima a uma "extremidade de ponta" 694 do conector macho 600. O material isolante elastomérico do corpo isolado 636 circunda e se une a uma superfície externa do alojamento de proteção 632 e a uma parte da peça de ponta 634.

[0073] A montagem de contato 620 inclui um pistão condutor 622, um contato fêmea 624 e um interruptor de arco 628. O pistão 622 inclui um furo axial e é internamente rosqueado para engatar roscas externas de uma parte de fundo 624a do contato de dedo 624 e montar ou prender, assim, de maneira fixa o contato de dedo 624 ao pistão 622 de uma maneira estacionária. Em determinadas modalidades exemplificadoras, o pistão 622 pode ser serrilhado em torno de sua superfície circunferencial externa para fornecer um engate mordente friccionai com um retentor de pistão 693, para assegurar o contato elétrico entre os mesmos. O pistão 622 fornece resistência ao movimento do contato de dedo 624 até que uma pressão suficiente seja alcançada em uma condição de fechamento em falha. O pistão 622 é posicionável ou deslizável dentro do alojamento de proteção 632 para deslocar axialmente a montagem de contato 620 na direção da seta A, durante a condição de fechamento em falha. Por exemplo, o gás de extinção de arco liberado a partir do interruptor de arco 628, durante uma condição de fechamento em falha, pode fazer com que o pistão 622 se mova na direção da seta A.

[0074] O contato de dedo 624 inclui um elemento de contato geralmente cilíndrico com uma pluralidade de dedos de contato 630 axialmente projetados que se estendem a partir do mesmo. Os dedos de contato 630 podem ser formados mediante o fornecimento de uma pluralidade de fendas 633 espaçadas de maneira azimutal em torno de uma extremidade do contato fêmea 624. Os dedos de contato 630 são defletiveis para fora, quando engatados a uma ponta de prova 715 de um conector fêmea correspondente 700, para engatar de maneira resiliente as superficies externas da ponta de prova 715.

[0075] O interruptor de arco 628 inclui um elemento geralmente cilíndrico fabricado a partir de um material isolante ou não-condutor, tal como plástico. Em uma condição de fechamento em falha, o interruptor de arco 628 gera gás de extinção de arco de desionização, cujo acúmulo de pressão supera a resistência ao movimento do pistão 622 e faz com que a montagem de contato 620 acelere na direção da seta A, em direção á extremidade de ponta 694 do conector macho 600, para engatar com mais rapidez o elemento de contato de dedo 624 com a ponta de prova 710. Deste modo, o movimento da montagem de contato 620 em condições de fechamento em falha é auxiliado pela pressão do gás de extinção de arco.

[0076] Em determinadas modalidades exemplificadoras, a peça de ponta 634 é fabricada a partir de um material não-condutor e é geralmente tubular ou cilíndrico. A peça de ponta 634 é encaixada sobre a extremidade de ponta 694 do conector macho 600 e se estende em contato com uma superfície interna do alojamento de proteção 632. Um flange ou nervura externa 616 é encaixado no interior de uma ranhura anular 614 do alojamento de proteção 632, retendo, assim, a peça de ponta 634 no alojamento de proteção 632 com segurança.

[0077] Uma parte da peça de ponta 634 que se estende a partir de uma extremidade 636a do corpo isolado 636 inclui um segmento de rebaixo 650 disposto entre um segmento de interface externo 651 e um segmento de interface interno 652 da peça de ponta 634. Cada um dos segmentos de interface 651, 652 é configurado para engatar uma superfície interna do conector fêmea correspondente 700. Por exemplo, cada segmento de interface 651, 652 pode ser configurado para engatar o material semicondutor que se estende ao longo de uma parte interna de uma superfície interna de um alojamento do conector fêmea 700 (similar ao material 190 ilustrado na Figura 1). O segmento de rebaixo 650 é rebaixado entre os segmentos de interface 651, 652, de modo que o segmento de rebaixo 650 não engate a superfície interna do conector fêmea 700 quando o conector macho 600 e o conector fêmea 700 são engatados. Em determinadas modalidades exemplificadoras, o material semicondutor engatado pelos segmentos de interface 651, 652 pode incluir ao menos uma parte de uma gaiola de Faraday do conector fêmea 700.Deste modo, o segmento de rebaixo 650 pode ser disposto abaixo da gaiola de Faraday.

[0078] O segmento de rebaixo 650 pode ter qualquer profundidade maior do que zero, que faz com que um diâmetro externo do segmento de rebaixo 650 seja menor do que um diâmetro interno de um segmento correspondente de uma superfície interna do conector fêmea 700. Por exemplo, o segmento de rebaixo 650 pode ter uma profundidade de ao menos cerca de 0,13 centímetros (0,05 polegadas). Somente a titulo de exemplo, em determinadas modalidades exemplificadoras, o segmento de rebaixo 650 pode ter uma profundidade de cerca de 0,69 centímetros (0,05 polegadas). 0 comprimento do segmento de rebaixo 650 pode variar, dependendo dos tamanhos relativos dos conectores 600, 700. Por exemplo, o segmento de rebaixo 650 pode ter um comprimento de cerca de 1,59 centímetros (0,625 polegadas).

[0079] Em peças de ponta convencionais, a maior parte ou toda a superfície externa da parte da peça de ponta que se estende a partir da extremidade 636a do corpo isolado 636 tem uma interface com a superfície interna do conector fêmea correspondente 700. A motivação tradicional para este projeto consistiu em evitar descarga parcial ("PD") e promover a contenção de voltagem mediante o engate da peça de ponta e outros componentes do conector macho ao conector fêmea 700 de uma maneira ajustada à forma. No entanto, conforme descrito acima, esta relação ajustada à forma torna dificil para um operador separar os conectores durante uma operação de desconexão elétrica.

[0080] O conector macho exemplificador 600 representado nas Figuras 6 e 7 se dirige a esta preocupação por incluir dois segmentos de interface 651, 652 para evitar PD e promover a contenção de voltagem, enquanto que limita a área de superfície da peça de ponta 634 que tem uma interface com a superfície interna do conector fêmea 700. Em determinadas modalidades exemplificadoras, a área de superfície total pode ser reduzida por cerca de 20% a cerca de 40% ou mais, reduzindo, assim uma tensão de superfície entre os conectores fêmea e macho 600, 700 que precisa ser superada no momento de separação dos conectores 600, 700.

[0081] Esta redução na área de superfície que o ar fique entre o segmento de rebaixo 650 e a superfície interna do conector fêmea 700, reduzindo uma queda de pressão dentro do conector fêmea 700 no momento de separação dos conectores 600, 700. Por exemplo, a redução na queda de pressão pode tornar a separação dos conectores 600, 700 mais fácil de executar devido ao fato de que menos sucção age contra o operador. A redução na pressão também pode aperfeiçoar o desempenho de comutação devido ao fato de que há menos probabilidade de descarga disruptiva induzida por vácuo parcial. Conforme descrito abaixo com referência à Figura 8, em determinadas modalidades exemplificadoras alternativas, a área de superfície total da peça de ponta pode ser reduzida até 100%. Por exemplo, a peça de ponta 634 pode incluir somente um ou nenhum segmento de interface em determinadas modalidades exemplificadoras alternativas.

[0082] Em determinadas modalidades exemplificadoras, o segmento de rebaixo 650 também pode funcionar como uma ranhura de bloqueio, substancialmente, conforme descrito acima com referência à Figura 1. Por exemplo, o segmento de rebaixo 650 pode incluir uma região de folga de travamento dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da ranhura de bloqueio e um anel de aperto do conector fêmea 700 durante uma operação de empurrar-puxar.

[0083] Em determinadas modalidades exemplificadoras alternativas, o conector 600 pode incluir tanto um segmento de rebaixo 650 como outra ranhura de bloqueio (não mostrada) configurada para receber um anel de aperto (não mostrado) do conector fêmea 700. Por exemplo, o corpo isolado 636 próximo ao segmento de rebaixo 650 pode incluir a ranhura de bloqueio.A ranhura de bloqueio pode ou não incluir uma região de folga de travamento para acomodar uma operação de empurrar-puxar.

[0084] A Figura 8 é uma vista em seção transversal longitudinal de um conector macho separável 800, de acordo com determinadas modalidades exemplificadoras alternativas adicionais. O conector macho 800 é substancialmente similar ao conector macho 600 das Figuras 6 a 7, exceto pelo fato de que o conector 800 inclui uma peça de ponta em formato diferente 834 da peça de ponta do conector 600 das Figuras 6 a 7.

[0085] Especificamente, o conector 800 inclui uma peça de ponta 834 que inclui um segmento de rebaixo 850 sem segmentos com interface. Deste modo, nenhuma parte da peça de ponta 834 irá engatar uma superfície interna de um conector fêmea correspondente (não mostrado na Figura 8), quando os conectores são conectados. Outras partes de uma extremidade de ponta 894 do conector 800 pode ter uma interface com a superfície interna do conector fêmea para evitar PD e para promover a contenção de voltagem. Por exemplo, uma superfície externa 636b de uma parte do corpo isolado 636 do conector 800 pode engatar a superfície interna da gaiola de Faraday, quando os conectores estão conectados. Deste modo, o conector 800 se dirige à prevenção de PD e contenção de voltagem, enquanto que limita a área de superfície da peça de ponta 834 que tem uma interface com a superfície interna do conector fêmea. Semelhantemente, uma superfície externa 896a de um tubo de contato 896 do conector 800 pode ou não engatar a superfície interna, quando os conectores estão conectados. Conforme apresentado acima, esta redução na área de superfície permite que o ar fique entre o segmento de rebaixo 850 e a superfície interna do conector fêmea, tornando mais fácil separar os conectores quando os conectores são desconectados.

[0086] Embora as modalidades específicas da invenção tenham sido descritas acima em detalhes, a descrição é simplesmente para os propósitos de ilustração.Deve-se observar, portanto, que muitos aspectos da invenção foram descritos acima somente a título de exemplo e não se pretende que constituam elementos essenciais e exigidos da invenção, exceto onde explicitamente mencionado em contrário. Diversas modificações e etapas equivalentes correspondentes aos aspectos apresentados das modalidades exemplificadoras, em adição aqueles descritos acima, podem ser feitos por um versado na técnica sem que se desvie do âmbito e escopo da presente invenção definida nas seguintes reivindicações, cujo escopo deve ser de acordo com a interpretação mais ampla a fim de abranger tais modificações e estruturas equivalentes.

Claims (25)

1.Conector separável caracterizado por compreender: um elemento tubular disposto substancialmente ao redor de um elemento de contato; uma peça de ponta acoplada a uma extremidade do elemento tubular, sendo que a peça de ponta é configurada para ser disposta dentro de uma reentrância de outro conector separável, quando os conectores separáveis estão conectados, sendo que um circuito associado aos conectores separáveis é fechado quando os conectores separáveis são conectados, em que a peça de ponta compreende: ao menos um segmento de interface disposto ao longo de uma borda externa da peça de ponta, sendo que cada um dentre pelo menos um segmento de interface é configurado para engatar uma superfície interna do outro conector separável, quando os conectores separáveis são conectados, e um segmento de rebaixo disposto ao longo da borda externa da peça de ponta, sendo que o segmento de rebaixo é configurado para não engatar a superfície interna do outro conector separável, quando os conectores separáveis são conectados, em que o segmento de rebaixo reduz uma área de superfície da peça de ponta que engata a superfície interna do outro conector separável, a área de superfície sendo reduzida em pelo menos 40%.

2.Conector separável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a superfície interna do outro conector separável compreender um material semicondutor que se estende ao longo de uma parte interna de uma superfície interna do outro conector separável.

3.Conector separável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir um comprimento de pelo menos 0,25 centímetros (0,1 polegadas).

4.Conector separável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir um comprimento de 1,59 centímetros (0,625 polegadas).

5.Conector separável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir uma profundidade de pelo menos 0,13 centímetros (0,05 polegadas).

6.Conector separável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a peça de ponta compreender uma ranhura que compreende uma região de folga dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da ranhura e de um elemento do outro conector separável, durante uma operação de empurrar-puxar dos conectores separáveis para abrir o circuito.

7.Conector separável, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o segmento de rebaixo compreender a ranhura.

8.Conector separável, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o elemento do outro conector separável compreender um anel de aperto.

9.Conector separável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a peça de ponta compreender dois segmentos de interface, sendo que o segmento de rebaixo é rebaixado entre os dois segmentos de interface.

10.Conector separável caracterizado por compreender: uma peça de ponta configurada para ser disposta dentro de uma reentrância de outro conector separável, quando os conectores separáveis são conectados, sendo que um circuito associado aos conectores separáveis é fechado quando os conectores separáveis são conectados, em que a peça de ponta compreende: primeiro e segundo segmento de interface dispostos ao longo de uma borda externa da peça de ponta, sendo que cada um dentre o primeira e segundo segmento de interface é configurado para engatar uma superfície interna do outro conector separável, quando os conectores separáveis são conectados, e um segmento de rebaixo disposto ao longo da borda externa da peça de ponta, rebaixado entre o primeiro e segundo segmento de interface, sendo que o segmento de rebaixo é configurado para não engatar a superfície interna do outro conector separável, quando os conectores separáveis são conectados, e em que o segmento de rebaixo possui um comprimento de pelo menos 0,25 centímetros (0,1 polegadas), e em que o segmento de rebaixo reduz uma área de superfície da peça de ponta que engata a superfície interna do outro conector separável, a área de superfície sendo reduzida em pelo menos 40%.

11.Conector separável, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a superfície interna do outro conector separável compreender um material semicondutor que se estende ao longo de uma parte interna de uma superfície interna do outro conector separável.

12.Conector separável, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir um comprimento de 1,59 centímetros (0,625 polegadas).

13.Conector separável, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir uma profundidade de pelo menos 0,13 centímetros (0,05 polegadas).

14.Conector separável, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a peça de ponta compreender uma ranhura que compreende uma região de folga dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da ranhura e de um elemento do outro conector separável, durante uma operação de empurrar-puxar dos conectores separáveis para abrir o circuito.

15.Conector separável, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o segmento de rebaixo compreender a ranhura.

16.Conector separável, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o elemento do primeiro conector compreender um anel de aperto.

17.Conector separável, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender, adicionalmente, um elemento tubular disposto substancialmente ao redor de um elemento de contato e em que a peça de ponta é acoplada a uma extremidade do elemento tubular.

18.Sistema de conector separável caracterizado por compreender: um primeiro conector que compreende um alojamento, uma reentrância disposta dentro do alojamento, e uma ponta de prova que se estende a partir da reentrância; e um segundo conector que compreende um elemento alongado, um elemento de contato disposto dentro do elemento alongado e configurado para engatar a ponta de prova do primeiro conector, quando o primeira e o segundo conector são conectados, e uma peça de ponta acoplada ao elemento alongado, sendo que o primeiro e segundo conector é seletivamente posicionável um em relação ao outro para abrir ou fechar um circuito, em que a peça de ponta do segundo conector é configurada para ser disposta dentro da reentrância do primeiro conector, quando o circuito é fechado, em que a peça de ponta compreende o primeiro e segundo segmento de interface disposta ao longo de uma borda externa da peça de ponta, sendo que cada um do primeiro e segundo segmento de interface é configurado para engatar uma superfície interna do primeiro conector, quando o circuito é fechado, e um segmento de rebaixo disposto ao longo da borda externa da peça de ponta, rebaixado entre o primeiro e segundo segmento de interface, sendo que o segmento de rebaixo é configurado para não engatar a superfície interna do primeiro conector, quando o circuito é fechado, em que o segmento de rebaixo reduz uma área de superfície da peça de ponta que engata a superfície interna do primeiro conector, a área de superfície sendo reduzida em pelo menos 40%.

19.Sistema de conector separável, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por a superfície interna do primeiro conector compreender um material semicondutor que se estende ao longo de uma parte interna de uma superfície interna do alojamento do primeiro conector.

20.Sistema de conector separável, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir um comprimento de pelo menos 0,25 centímetros (0,1 polegadas).

21.Sistema de conector separável, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir um comprimento de 1,59 centímetros (0,625 polegadas).

22.Sistema de conector separável, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o segmento de rebaixo possuir uma profundidade de pelo menos 0, 13 centímetros (0,05 polegadas).

23.Sistema de conector separável, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por a peça de ponta compreender uma ranhura que compreende uma região de folga dimensionada e configurada para acomodar o movimento relativo da ranhura e de um elemento do primeiro conector, durante uma operação de empurrar-puxar dos conectores para abrir o circuito.

24.Sistema de conector separável, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o segmento de rebaixo compreender a ranhura.

25.Sistema de conector separável, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o elemento do primeiro conector compreender um anel de aperto.

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