BRPI0917385B1

BRPI0917385B1 - Dispositivo isolado a gás

Info

Publication number: BRPI0917385B1
Application number: BRPI0917385-4A
Authority: BR
Inventors: Azumi KOMAKI; Toshihiro Hoshino
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2019-04-24
Also published as: US8754327B2; WO2010023830A1; BRPI0917385A2; JP2010057324A; JP5135129B2; US20110132632A1; AU2009285510A1; SA109300538B1; CN102138261B; CN102138261A; AU2009285510B2

Abstract

dispositivo isolado a gás. um dispositivo isolado a gás tem um condutor de altatensão (1) incluindo um recipiente de metal aterrado (3) que cobre o condutor de alta-tensão (1) com um espaço interposto entre ele próprio e o condutor de alta-tensão (1), um espaço sendo preenchido com gás isolante (2) e um espaçador isolante (40) que é alojado e fixado entre flanges extremos (3a) sobre o seu lado externo e suporta o condutor de alta-tensão (1) sobre o seu lado interno. o espaçador isolante (40) tem uma parte isolante (4a); um eletrodo interno (5) que suporta o condutor de alta-tensão (1), uma blindagem interna (6) que é enterrada na parte isolante (4a) de modo a circundar o condutor de alta-tensão (1), barras de aterramento (17b, 17c) dotadas de condutividade, uma extremidade das quais é eletricamente conectada com a blindagem interna (6) e a extremidade oposta se estende para o exterior da parte isolante (4a) de maneira a ser conectada com o recipiente de metal aterrado (3). uma barra de medição (17) dotada de condutividade, uma das extremidades da qual é eletricamente conectada com a blindagem interna (6) e a outra extremidade se estende para o exterior da parte isolante (4a) de modo a ser conectada com o terminal de medição (39) de descarga parcial.

Description

DISPOSITIVO ISOLADO A GÁS.

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a um aparelho elétrico isolado a gás tal como um mecanismo de comutação elétrica isolado à gás;

Técnica Antecedente [002] Um aparelho isolado a gás usado para fins de distribuição de energia em uma subestação de energia elétrica tal como um mecanismo de comutação isolado a gás, um disjuntor de circuito isolado a gás ou barra coletora isolada a gás, tem um recipiente de metal selado ligado à terra no qual por sua vez um condutor de altatensão é acomodado. Além disso, o recipiente de metal selado é carregado com um gás isolante inerte tal como SFe.e é dessa forma isolado; Com esta constrição o desempenho do isolante é aperfeiçoado e assim a dimensão do dispositivo elétrico é pode ser reduzida e sua segurança pode ser aperfeiçoada quando comparada com um dispositivo elétrico isolado a ar ou isolado a óleo.

[003] Quando uma falha de contato ou incorporação de matérias estranhas metálicos ocorre no recipiente de metal aterrado do dispositivo isolado a gás, o desempenho do isolante é degradado naquela parte, que pode resultar na ocorrência de descarga parcial. Se esta descarga parcial é deixada sem tratamento, ocorre uma pane que pode levar a um sério acidente.

[004] Para prevenir a ocorrência de um grave acidente é necessário detectar e corrigir a degradação no desempenho do material isolante no recipiente de metal aterrado no estágio inicial. Sob tais circunstâncias, uma técnica de diagnose de isolante tal como um detector de descarga parcial para detectar a descarga parcial causada pela degradação no desempenho do isolante está sendo agora

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2/17 desenvolvido.

[005] Recentemente, do ponto de vista de realização a longo prazo e operação estável do dispositivo, designado de um processo UHF foi usado como um processo de diagnose externa para desempenhar monitoração do estado. O processo UHFé um processo para medir um sinal de descarga parcial em uma banda UHF (de 0,3 a 3 GHZ) e está agora pronto para estandardização pela IEC (Comissão Eletrotécnica Internacional).

[006] De maneira genérica, no processo UHF um eletrodo (antena) previsto no recipiente de metal aterrado é usado para detectar uma onda eletromagnética de alta frequência induzida pela descarga parcial. A diagnose do isolante pode ser realizada pelo detectar a descarga parcial nessa ocasião. Um eletrodo deste tipo para detecção de descarga parcial é um eletrodo para detectar uma onda eletromagnética de alta frequência, de forma que dois eletrodos, isto é, um eletrodo de detecção e um eletrodo do lado de terra são requeridos.

[007] Estes eletrodos são dispostos de modo a serem eletricamente isolados m do outro. É conhecido um processo conforme exposto na Patente 1 no qual as formas dos dois eletrodos e sua disposição são modificadas para aperfeiçoar o desempenho de detecção dos dois eletrodos.

[008] Além disso, conforme exposto na Literatura de Patente 2, tem sido convencionalmente conhecido um processo de diagnose de isolante no qual uma blindagem interna enterrada em um espaçador isolante é usada como uma antena para detecção de descarga parcial para detectar a descarga parcial em um estado onde uma tensão de medição é decrescida pelo inserir um resistor entre a blindagem interna e uma unidade de medição.

[009] Um dispositivo isolado a gás do tipo comum exposto na

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3/17

Literatura de Patente 2 é constituído por um condutor de alta-tensão, um recipiente de metal aterrado incluindo o condutor de alta-tensão inserido no seu interior e encapsulando um gás isolante tal como gás de SFe, e um espaçador isolante suportando o condutor de altatensão. O espaçador isolante inclui um corpo principal espaçador e um flange de metal formado na periferia externa do corpo principal espaçador. O corpo principal espaçador inclui uma parte isolante. Um eletrodo interno do lado de alta-tensão e uma blindagem interna do lado de terra são integralmente formados de uma maneira enterrada na parte isolante.

[0010] Uma parte de parafuso fêmea é formada no flange de metal. A parte de parafuso fêmea é fixada ao flange metálico formado no recipiente de metal aterrado por dispositivos de fixação tais como cavilhas roscadas.

[0011] O flange metálico é integralmente fixado por um membro metálico ao corpo principal espaçador. Isto é, o corpo principal espaçador e o flange metálico têm estruturas diferentes entre si. Pelo menos quatro partes rebaixadas são formadas na parte periférica externa do corpo principal espaçador e a parte periférica interna do flange metálico. O membro metálico é montado nas partes rebaixadas. [0012] Estas partes rebaixadas e o membro metálico são formados de modo a reter o corpo principal espaçador e o flane metálico nas direções axial e radial do espaçador isolante. Além disso, o membro metálico é preso e fixado ao flange metálico por cavilhas roscadas. [0013] O potencial da blindagem interna enterrada no corpo principal do espaçador é mantido pelo conectar a blindagem interna com uma barra afixada ao membro metálico. Além disso, um material de contato metálico eletricamente conectado com a barra sobressaliente da blindagem interna é previsto no flange metálico. Um elemento resistor e semelhante é disposto no interior do material de

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4/17 contato metálico.

[0014] Uma tensão variada por um valor de resistência do elemento resistor é detectada por um dispositivo de medição de descarga parcial como um sinal de descarga parcial.

Documento da Técnica Anterior

Documento de Patente [0015] PLT 1 - Publicação de Pedido de Patente Japonesa n²2001 -141773 [0016] PLT 2 - Publicação de Pedido de Patente Japonesa n² 63 056112

Sumário da Invenção

Problema a ser Resolvido pela Invenção [0017] Todavia, o dispositivo isolado a gás convencional apresenta os seguintes problemas técnicos.

[0018] A unidade de detecção de descarga parcial utiliza a blindagem interna que é enterrada no corpo espaçador principal do espaçador isolante que suporta o condutor de alta-tensão como uma antena para detectar um sinal de alta frequência induzido pela descarga parcial. Isto é, um sinal de alta frequência se propagando no recipiente de metal aterrado é detectado pela blindagem interna no interior do espaçador isolante. Neste processo, o elemento resistor é inserido entre a blindagem interna e a unidade de medição para decrescer a tensão de medição para detecção do sinal de alta frequência.

[0019] Todavia, em um processo de detecção de sinal deste tipo, não somente uma onda eletromagnética de banda UHF induzida pela descarga parcial, porém também, por exemplo, um componente indutivo de uma tensão de frequência de energia comercial passando através do condutor de alta-tensão seja detectada. O valor de resistência do elemento detector é genericamente estabelecido com a

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5/17 detecção da frequência de energia comercial como uma premissa para a alta-tensão para que se uma alta-tensão, tal como em um surto de comutação, causado por ocasião da abertura e/ou fechamento de um desconector seja aplicada, o elemento resistor pode ser danificado. [0020] O elemento resistor é projetado tendo em mente a detecção de uma frequência da ordem de kHz. Assim, uma placa é afixada a uma mola constituindo o elemento resistor de modo a tornar desprezível a influência da indutância. Além disso, um cilindro isolante ou similar é previsto para o fim de eliminar a tensão de medição. Por conseguinte, a estrutura pode se tornar complexa.

[0021] Isto é, a unidade de detecção de descarga parcial convencional usando a blindagem interna tem não só uma influência de detectar uma tensão de energia comercial tendo uma frequência comparativamente baixa como uma função de detectar a descarga parcial. Por conseguinte, no caso onde somente a descarga parcial é requerida a ser detectada, a tensão de energia comercial é também detectada ao mesmo tempo, dificultando realizar uma detecção efetiva da descarga parcial.

[0022] De maneira geral, no dispositivo isolado a gás, uma pluralidade de recipientes metálicos aterrados é acoplada para constituir um sistema de tubos complicado de maneira a satisfazer várias condições tal como uma condição de espaço de instalação. O dispositivo isolado a gás inclui uma pluralidade de espaçadores isolantes entre recipientes adjacentes de metal ligados a terra.

[0023] Há conveniência que o dispositivo isolado a gás dotado da pluralidade de recipientes de metal ligados a terra inclua uma pluralidade de funções de detecção de descarga parcial visando à detecção de anormalidade de maneira a facilitar a identificação da locação da anormalidade. Assim, quando uma função para detectar a descarga parcial é prevista para cada espaçador isolante interposto

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6/17 entre recipientes de metal aterrados adjacentes, é possível obter a detecção de descarga parcial em uma pluralidade de locações sem novamente fornecer uma seção de detecção;

[0024] Todavia, é desnecessário que a função de detecção de tensão de energia comercial seja conferida a todos os espaçadores isolantes, e é suficiente que a função de detecção de tensão de energia comercial seja prevista em uma locação. Por conseguinte, a função de detecção de tensão de energia comercial pode ser prevista separadamente do espaçador.

[0025] A presente invenção foi realizada para resolver os problemas acima e um dos seus objetivos é extrair um sinal de descarga parcial de banda UHF do dispositivo isolado a gás de maneira segura e estável para medição de descarga parcial. Dispositivos para Resolver o Problema [0026] De maneira a realizar o objetivo descrito acima é apresentado um dispositivo isolado a gás de acordo com a presente invenção que é um dispositivo isolado a gás compreendendo um condutor de alta-tensão que se estende na sua direção axial, um recipiente de metal aterrado que pode ser dividido pelo menos em duas partes por flanges extremos e cobre o condutor de alta-tensão com um espaço interposto entre ele próprio e o condutor de altatensão, um espaço sendo preenchido com gás isolante; um eletrodo interno que suporta o condutor de alta-tensão e eletricamente se conecta com o mesmo, uma parte isolante tendo desempenho isolante que é retida e fixada entre os flanges extremos sobre seu lado periférico externo.e suporta o condutor de alta-tensão e eletricamente se conecta com o mesmo, uma parte isolante tendo desempenho isolante que é retida e fixada entre os flanges extremos sobre o lado periférico externo e suporta o condutor de alta-tensão sobre o lado periférico interno, uma blindagem anular interna dotada de

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7/17 condutividade que é enterrada na parte isolante em um lado próximo aos flanges extremos de modo a circundar o condutor de alta-tensão, um flange metálico aterrado que é disposto na periferia externa da parte isolante e é retido e fixado entre os flanges extremos. Uma barra de aterramento dotada de condutividade, uma extremidade da qual é eletricamente conectada com a blindagem interna e a extremidade oposta se estende para o exterior da parte isolante de modo a ser conectada com o recipiente de metal aterrado, um terminal de medição de descarga parcial que é fixado no lado periférico externo do flange metálico aterrado, e uma barra de medição tendo condutividade, uma extremidade da qual é eletricamente conectada com a blindagem interna e a outra extremidade se estende para o exterior da parte isolante de modo a ser conectada com o terminal de medição parcial. Vantagens da Invenção [0027] De acordo com a presente invenção, o sinal de descarga parcial da banda UHF pode ser extraído de maneira segura e estável para medição de descarga parcial;

Breve Descrição dos Desenhos [0028] A figura 1 é uma vista em planta mostrando de forma esquemática um espaçador isolante de um dispositivo isolado a gás de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0029] A figura 2 é uma vista lateral parcial mostrando uma parte da seção transversal do espaçador isolante tomada ao longo da linha

II- ll da figura 1.

[0030] A figura 3 é uma vista lateral parcial mostrando uma parte da seção transversal do espaçador isolante tomada ao longo da linha

III- lll da figura 1.

[0031] A figura 4 é uma vista em planta ampliada mostrando parte

IV da figura 1.

[0032] A figura 5 é uma vista em seção transversal tomada ao

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8/17 longo da linha V-V da figura 4.

[0033] A figura 6 é uma vista em seção transversal mostrando de forma esquemática uma parte do dispositivo isolado a gás de acordo com a presente modalidade.

[0034] A figura 7 é uma vista, mostrando de forma esquemática um estado aterrado da presente modalidade.

[0035] A figura 8 é um gráfico mostrando um sinal de descarga parcial detectado por uma unidade de detecção de descarga parcial convencional usando uma blindagem interna.

[0036] A figura 9 é um gráfico mostrando um sinal de descarga parcial detectado pelo espaçador isolante do dispositivo isolado a gás de acordo com a modalidade ilustrada na figura 1.

Modalidades para Realização da Invenção [0037] Uma modalidade de um dispositivo isolado a gás de acordo com a presente invenção será descrita abaixo com referência aos desenhos apensos;

[0038] Inicialmente com referência às figuras 1 a 6, uma configuração do dispositivo isolado a gás de acordo com a presente modalidade será descrita.

[0039] A figura 1 é uma vista em planta mostrando de forma esquemática um espaçador isolante 40 do dispositivo isolado a gás de acordo com a presente modalidade; A figura 2 é uma vista lateral parcial mostrando uma parte da seção transversal do espaçador isolante 40 tomada ao longo da linha ll-l da figura 1; a figura 3 é uma vista lateral parcial mostrando uma parte da seção transversal do espaçador isolante 40 tomada ao longo da linha lll-lll da figura 1. A figura 4 é uma vista em planta ampliada mostrando a parte IV da figura

1. A figura 5 é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha V-V da figura 4; A figura 6 é uma vista em seção transversal mostrando de forma esquemática uma parte do dispositivo isolado a

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9/17 gás de acordo com a presente modalidade.

[0040] Como mostrado na figura 6, o dispositivo isolado a gás de acordo com a presente invenção tem um recipiente de metal aterrado 3, um condutor de alta-tensão 1 e um espaçador isolante 40.

[0041] O recipiente de metal aterrado 3 tem uma parte substancialmente cilíndrica e é configurado para ser dividido em pelo menos primeiro e segundo recipientes aterrados 31 e 32 em um plano perpendicular ao eixo geométrico da parte substancialmente cilíndrica; [0042] As partes de flange extremas 3a são formadas nas periferias externas das partes de conexão dos primeiro e segundo recipientes de metal aterrados 31 e 32.

[0043] Quando o primeiro e segundo recipientes de metal aterrados 31 e 32 são conectados as partes de flange extremas 3a são fixadas por dispositivos de fixação tais como cavilhas roscadas de aperto 8 na direção axial do condutor de alta-tensão 1 com o espaçador isolante 40 entre elas interposto;

[0044] O condutor de alta-tensão 1 é inserido no interior de substancialmente a parte central de um espaço definido pelo recipiente de metal aterrado 3 ao longo do eixo geométrico central da parte central. Além disso, um gás isolante 2 tal como gás de [0045] SFe é encapsulado no interior do recipiente de metal aterrado 3 em um espaço no exterior do condutor de alta-tensão 1. [0046] O espaçador isolante 40 inclui um corpo principal de espaçador isolante 4, um a blindagem interna 5 e um flange de metal aterrado 7.

[0047] O corpo principal do espaçador isolante 4 inclui uma parte isolante 4a que é construída de um material isolante e disposta de modo a dividir o interior do recipiente de metal aterrado 3 na direção perpendicular ao eixo geométrico central do cilindro.

[0048] O lado periférico externo da parte isolante 4a é alojado e

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10/17 fixado entre as partes de flange extremas 3a do primeiro e segundo recipientes de metal aterrado 31 e 32.

[0049] As partes de flange extremas 3a são presas e fixadas por dispositivos de fixação tais como cavilhas roscadas de aperto 8. Anéis em O de vedação são montados em ranhuras receptoras de anel em O 41 formadas na parte isolante 4a para realizar uma condição hermética. Com esta configuração, o gás isolante 2 é selado no recipiente de metal aterrado 3, e uma divisão de gás é formada pelo espaçador isolante 40. O corpo principal espaçador isolante 4 é configurado para suportar o condutor de alta-tensão1 inserido no interior do recipiente de metal aterrado 3 na sua parte central.

[0050] Na parte central do corpo principal do espaçador isolante 4, um eletrodo interno 5 é disposto no interior do condutor de alta-tensão 1 de modo a conectar-se com e suportar o condutor de alta-tensão 1. O eletrodo interno 5 tem uma função de conectar-se eletricamente com o condutor de alta-tensão 1 disposto sobre ambos os seus lados. A blindagem interna 6 é embutida na parte isolante 4a no lado próximo à parte de flange extrema 3a. A blindagem interna 6 é disposta de modo a circundar o condutor de alta-tensão 1 e é conformada, por exemplo, como um anel. A blindagem interna 6 pode receber a forma de um anel parcial tendo partes descontínuas.

[0051] Três barras, isto é, uma primeira barra 17a, uma segunda barra 17b, e uma terceira barra 17c, cada uma tendo condutividade, são eletricamente conectadas com a blindagem interna 6; As primeira a terceira barras 17a, 17b e 17c são formadas de maneira a se estenderem, e.g., radialmente da blindagem interna 6 para o exterior da parte isolante 4a.

[0052] O flange de metal aterrado 7 é previsto no exterior da parte isolante 4a. Como a parte isolante 4a sobre o lado periférico externo do corpo principal isolante 4, o flange de metal aterrado 7 é retido e

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11/17 fixado pelas partes de flange extremas 3^a dos primeiro e segundo recipientes de metal aterrado 31 e 32;

[0053] Como mostrado nas figuras 4 e 5, no dispositivo isolado a gás, uma placa isolante em forma de disco 33 construída de um material de resina (reina epóxi ou resina poliacetal, por exemplo) é disposto de modo a pressionar tanto o corpo principal 4 do espaçador isolante 40 como o flange de metal aterrado 7 na direção axial do condutor de alta-tensão 1; A placa isolante 33 tem um orifício atravessante 20 para cavilha roscada no seu centro e é fixada ao flange 7 de metal aterrado por uma cavilha roscada de fixação11. Isto é, o flange de metal aterrado 7 é montado no corpo principal 4 do espaçador isolante 4 através da placa isolante 33 sem contatar diretamente a parte isolante 4a do corpo principal espaçador isolante 4;

[0054] Uma primeira parte de depressão 10a é formada no flange de metal aterrado 7 no plano perpendicular à direção axial do condutor de alta-tensão 3. Um furo para parafuso 21 é formado no centro da primeira parte de depressão 10a na direção axial do condutor de altatensão 1; Além disso, uma segunda parte de depressão 10b é formada na parte isolante 4a na parte oposta à primeira parte de depressão 10a com respeito ao furo para parafuso 21. As primeira e segunda partes de depressão 10a e 10b tem substancialmente uma forma circular como um todo. Isto é, a depressão substancialmente circular formada pelas primeira e segunda partes de depressão 10a e 10b são formadas s cavalgado da parte isolante 4a e do flange de metal aterrado 7.

[0055] A placa isolante 33 é montada na depressão substancialmente circular de modo a pressionar a parte isolante 4a e o flange de metal aterrado 7 na direção axial do condutor de alta-tensão

1.

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12/17 [0056] Como mostrado na figura 2, a primeira barra 17a é conectada através de uma mola de conexão 35 produzida de aço inoxidável com um terminal de conexão de cabo coaxial 34 suscetível de conectar diretamente com um cabo coaxial. A mola de conexão 35 é conectada em série com o exterior da primeira barra 17a de modo a se expandir e contrair elasticamente na direção longitudinalmente disposta da primeira barra 17a. A primeira barra 17a serve como uma barra de medição para medir a descarga parcial e é um dos membros que constitui um terminal de medição de descarga parcial 39.

[0057] Como mostrado na figura 3, a segunda barra 17b e a terceira barra 17c cada uma serve como uma barra de terá; As barras 17b e 17c são conectadas para aterramento com o flange de metal aterrado 7 através de uma mola de aterramento 36 construída de aço inoxidável; A mola de aterramento 36 é disposta entre a segunda barra de aterramento 17b e o flange de metal aterrado 7 de maneira a efetuar sua conexão elétrica. A mola de aterramento 36 é disposta de maneira a se expandir e contrair elasticamente na direção perpendicular à direção longitudinal da segunda barra 17b. A mola de aterramento 36 é também disposta entre a terceira barra 17c e o flange de metal aterrado 7.

[0058] A operação do dispositivo isolado a gás de acordo com a presente modalidade passa a ser descrita a seguir com referência às figuras 7 a 9.

[0059] A figura 7 é uma vista mostrando de forma esquemática um estado aterrado da presente modalidade. A figura 8 é um gráfico mostrando uma relação entre tempo e tensão, na qual um sinal de descarga parcial detectado por uma unidade de detecção de descarga parcial convencional utilizando uma blindagem interna é mostrado. A figura 9 é um gráfico mostrando uma relação entre tempo e tensão, na qual um sinal de descarga parcial detectado pelo espaçador isolante

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13/17 dispositivo isolado a gás de acordo com a modalidade ilustrada na figura 1 é mostrado.

[0060] Mesmo em um estado onde as partes de flange extremas 3^a dos primeiro e segundo recipientes de metal aterrado 31 e 32 são fixadas pelas cavilhas roscadas de fixação com o corpo principal espaçador isolante 4 e o flange de metal aterrado 7 entre eles intercalado, a condutividade elétrica entre os primeiro e segundo recipientes de metal aterrados 31 e 32 é estabelecida pelas cavilhas roscadas de aperto 8.

[0061] Na configuração acima descrita, um membro condutivo tal como um membro metálico não sobressai no exterior do recipiente de metal aterrado 3 em uma em uma parte em torno da barra de medição (por exemplo, primeira barra 17). Assim, é possível prevenir que um sinal de medição tal como um sinal de descarga parcial devido a vazamento para o exterior.

[0062] Uma blindagem interna convencional é um eletrodo que é embutido no corpo principal de espaçador isolante para o fim de aliviar a ocorrência de eletrólito em um ponto de convergência entre o recipiente de metal aterrado, gás isolante e corpo principal de espaçador isolante, isto é, uma tríplice junção. Isto é, a blindagem interna convencional não era um componente proposto para detectar a descarga parcial;

[0063] Por outro lado, no dispositivo isolado a gás de acordo com a presente modalidade, o terminal de medição de descarga parcial 39 tendo a primeira barra 17a é fixado ao flange de metal aterrado 7 através da mola de conexão 35 e usado como um dispositivo para detectar a descarga parcial. Isto é, dispositivo isolado a gás de acordo com a presente modalidade utiliza uma pluralidade de espaçadores isolantes 40 previstos no dispositivo isolado a gás para seletivamente detectar a descarga parcial (sinal UHF) sem detectar uma tensão de

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14/17 energia comercial. Assim, um membro para detectar a descarga parcial tal como um sensor de detecção de tensão não necessita ser mais uma vez fornecido, desse modo simplificando a estrutura do dispositivo.

[0064] Além disso, um emprego do terminal de conexão de cabo coaxial 34 suscetível de conectar-se diretamente com um cabo coaxial excelente no detectar um componente de alta frequência como o terminal de medição de descarga parcial 39 permite adicional simplificação do dispositivo.

[0065] No dispositivo isolado a gás tendo a configuração descrita acima, quando um sinal da descarga parcial ocorre no recipiente de metal aterrado3, uma onda eletromagnética tendo uma frequência da ordem de GHz ocorre e se propaga no recipiente de metal aterrado 3; Nesta ocasião, como mostrado na figura 7, a blindagem interna em forma de anel 6 embutida no corpo principal espaçador isolante 4 e as primeira a terceira barras 17a a 17c atuam como uma antena em anel 38 para detectar a onda eletromagnética em propagação como um sinal.

[0066] Uma unidade de medição de descarga parcial usando a blindagem interna 6 como um dispositivo para detectar a descarga parcial é de custo de fabricação mais baixo e assim mais econômico que um sistema como apresentado no Documento de Patente 1 no qual um eletrodo de antena independente é previsto.

[0067] Além disso, no sistema convencional, o sinal de descarga parcial 37 é superposto sobre uma tensão induzida causada por uma tensão de energia comercial, como mostrada na figura 8. Neste caso, um resistor foi previsto para decrescer uma tensão de medição de modo a detectar o sinal de descarga parcial. A figura 8 mostra um exemplo no qual um valor da tensão de medição é alterado dependendo da presença/ausência de um resistor. De acordo com a

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15/17 presente modalidade, é possível extrair somente ima banda UHF (da ordem de GHz) no sinal de descarga parcial 37 enquanto mantendo o aterramento, como mostrado na figura 9. Após isto, uma análise é realizada baseada sobre o sinal de banda UHF detectado para a diagnose de uma condição isolada.

[0068] Outrossim, a frequência do sinal a ser detectado é da ordem de GHz, de modo que o sinal não está sujeito à atenuação devido a uma indutância da mola de conexão 35 usada para conectar a blindagem interna 9 e uma unidade de medição de descarga parcial (não mostrada). Assim, a descarga parcial pode ser detectada e determinada de maneira estável.

[0069] Como descrito acima, a função de detectar a tensão de energia comercial aplicada ao dispositivo isolado a gás pode separadamente ser prevista no dispositivo isolado a gás como uma unidade de detecção. A função de detecção de tensão de energia comercial não necessita ser conferida a todos os espaçadores isolantes 40 previstos no dispositivo isolado a gás e o número de unidades de detecção de tensão comercial pode ser menor que aquele de unidades detectando a descarga parcial.

[0070] Por utilizar o espaçador isolante 40 como uma unidade dedicada à detecção de descarga parcial como na presente modalidade é possível detectar o sinal de descarga parcial de maneira mais estável e segura.

[0071] Além disso, a mola de conexão 38 e a mola de aterramento 36 são, cada uma, construídas de aço inoxidável dessa forma prevenindo a ocorrência de oxidação ou ferrugem.

[0072] A mola de conexão 35 é usada para conectar com segurança o corpo principal 4 do espaçador isolante 4 e o flange de metal aterrado 7, dessa forma absorvendo erro de manufatura (tolerância dimensional) entre os componentes a ser conectados.

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Como resultado, o custo de manufatura pode ser reduzido.

[0073] A placa isolante 33 é construída de resina, de forma que mesmo quando a placa isolante 33 é pressionada ao corpo principal 4 do espaçador isolante por intermédio da cavilha roscada de fixação 11, dano ao corpo principal 4 do espaçador isolante pode ser prevenido. [0074] Como descrito acima, de acordo com a presente modalidade, simplificação e redução dimensional especialmente do espaçador isolante 40 podem ser realizadas, assim como o sinal de descarga parcial da banda UHF pode ser de maneira segura e estável extraída para medição de descarga parcial.

[0075] A modalidade descrita acima é meramente fornecida como um exemplo, e deve ser entendido que a presente invenção não está limitada à mesma. Por exemplo, o número das barras de aterramento não está limitado a duas, porém, pode ser de uma ou três ou mais. Além disso, duas ou mais barras de medição podem ser conectadas com a blindagem interna 6.

[0076] Outrossim, o espaço de gás isolante não necessita ser dividido pelo espaçador isolante 40.

Explanação de Símbolos de Referência condutor de alta-tensão gás isolante

3a parte de flange extrema corpo principal do espaçador isolante eletrodo interno uma blindagem interna flange de metal aterrado cavilha roscada de aperto

10a primeira parte de depressão

10b segunda parte de depressão cavilha roscada de fixação

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17/17

17a primeira barra

17b segunda barra

17c terceira barra orifício atravessante de cavilha roscada furo para parafuso primeiro recipiente de metal aterrado segundo recipiente de metal aterrado placa isolante em forma de disco terminal de conexão de cabo coaxial mola de conexão mola de aterramento sinal de descarga antena em anel terminal de medição de descarga parcial espaçador isolante espaçador isolado a gás

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo isolado a gás caracterizado pelo fato de que compreende:

um condutor de alta-tensão (1) que se estende na direção axial;

um recipiente de metal aterrado (3) que pode ser dividido pelo menos em pelo menos duas partes por flanges extremos e cobre o condutor de alta-tensão (1) com um espaço interposto entre ele próprio e o condutor de alta-tensão (1), um espaço sendo preenchido com gás isolante (2);

um eletrodo interno (5) que suporta o condutor de altatensão (1) e conecta-se eletricamente com o mesmo;

uma parte isolante (4a) dotada de desempenho isolante que é retida e fixada entre os flanges extremos sobre seu lado periférico externo e suporta o condutor de alta-tensão (1) sobre seu lado periférico interno;

uma blindagem interna (6) periférica em forma de anel dotada de condutividade elétrica que é enterrada na parte isolante (4a) em um lado próximo aos flanges extremos de modo a circundar o condutor de alta-tensão (1);

um flange (7) de metal aterrado que é disposto na periferia externa da parte isolante (4a) e é retido e fixado entre os flanges extremos;

uma barra de aterramento (17b) tendo condutividade elétrica, uma extremidade da qual é eletricamente conectada com a blindagem interna (6) e a extremidade oposta se estende para o exterior da parte isolante (4a) de modo a ser conectada com o recipiente de metal aterrado (3);

um terminal de medição (39) de descarga parcial que é fixado ao lado periférico externo do flange (7) de metal aterrado;

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2/3 uma barra de medição (17) dotada de condutividade, uma extremidade da qual é eletricamente conectada com a blindagem interna (6) e a sua extremidade oposta se estende para o exterior da parte isolante (4a) de modo a ser conectada com o terminal de medição (39) de descarga parcial;

uma mola de conexão (35) que é disposta entre o terminal de medição (39) de descarga parcial e a barra de medição (17) de modo a se expandir e contrair elasticamente em uma direção radial do recipiente de metal aterrado (3) e conecta eletricamente o terminal de medição (39) de descarga parcial e a barra de medição (17); e uma mola de aterramento (36) que é disposta entre a barra de aterramento (17b) e o flange (7) de metal aterrado de modo a se expandir e contrair elasticamente em uma direção longitudinal do recipiente de metal aterrado (3) e conecta eletricamente a barra de aterramento (17b) e o flange (7) de metal aterrado.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o terminal de medição (39) de descarga parcial é um terminal de cabo coaxial (34) que pode conectar-se com um cabo coaxial.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

uma primeira parte de depressão (10a) é formada no flange de metal aterrado (7) sobre o plano perpendicular a uma direção axial do condutor de alta-tensão (1);

um furo para parafuso (21) é formado na primeira parte de depressão (10a) de modo a se estender na direção axial do condutor de alta-tensão (1);

uma segunda parte de depressão (10b) é formada na parte isolante (4a) em uma posição oposta à primeira parte de depressão (10a) de modo a constituir uma depressão circular juntamente com a

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3/3 primeira parte de depressão (10a);

uma placa isolante (33) na qual um orifício atravessante (20) para cavilha roscada formado de modo a penetrar a placa isolante (33) das suas superfícies dianteira para traseira é montado na depressão circular; e uma cavilha roscada (11) de fixação é inserida no orifício atravessante (20) para cavilha roscada e instalado no furo para parafuso (21) de modo a fixar a placa isolante (4a) para assim permitir que a placa isolante pressione tanto a parte isolante (4a) e o flange (7) de metal aterrado na direção axial do condutor de alta-tensão (1) para fixação.