BRPI1001586A2 - disposição em contato para uma chave de linha de média tensão - Google Patents

Abstract

Disposição em contato para uma chave de linha de média tensão. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, compreendendo um contato fixo (2) e um grupo de contato móvel (3) operacionalmente conectável a dito contato fixo (2); o grupo de contato móvel (3) compreendendo uma primeira (31) e uma segunda (32) placas substancialmente planas, uma paralela em relação à outra, montadas em pivó em um suporte e conectáveis em rotação ao dito contato fixo (2); o contato fixo (2) compreende um elemento de contato apresentando um corpo (20) substancialmente plano apresentando uma primeira (21) e uma segunda (22) superfícies de contato delimitadas por uma base (23) conectada a um suporte de contato (24) e por um primeiro (25), um segundo (26), um terceiro (27) e um quarto (28) segmentos. O primeiro segmento (25) sendo substancialmente perpendicular ao dito terceiro segmento (27), os primeiro (25) e segundo (26) segmentos ficando de frente para o dito grupo de contato móvel (3); o segundo segmento (26) conectando o dito primeiro segmento (25) ao dito terceiro segmento (27) e sendo inclinado na direção do dito quarto segmento (28) de modo que o comprimento 1 do terceiro segmento (27) é menor que a largura L de dito corpo substancialmente plano (20) tal como medido em correspondência ao ponto de conexão entre os ditos primeiro (25) e segundo (26) segmentos.

Description

Disposição em contato para uma chave de linha de média tensão.

A presente invenção se refere a uma disposição em contatos, em particular a uma disposição em contato para uma chave de linha para média tensão, apresentando uma maior resistência ao fenômeno de formação de arcos.

Para este propósito da presente invenção a expressão média tensão faz referência a aplicações dentro de uma faixa de 1 a 52 kV.

As chaves para linhas de média tensão são bem conhecidas na arte e normalmente compreendem, para cada fase, um grupo de contato apresentando um contato fixo e um correspondente contato móvel. Uma câmara de arco, dotada de um eletrodo de arco, também se encontra presente de modo a controlar o fenômeno da formação de arcos e para minimizar os efeitos dos arcos que ocorrem durante as operações de abertura e de fechamento da chave de linha. Já foram propostas diversas soluções de modo a minimizar os efeitos dos arcos nos contatos, as ditas soluções sendo direcionadas de modo a incrementar o desenho dos contatos principais e/ou da câmara de arco e/ou para aumentar a velocidade das operações de abertura/fechamento.

Entretanto, no estado da arte atual, o desenho da disposição dos contatos não é totalmente satisfatório. De fato, a erosão dos contatos, normalmente contatos de cobre com um revestimento de trata, ainda ocorre como conseqüência dos tempos pré-arcos relativamente longos e/ou da localização do ponto pé em relação aos contatos porta-corrente. Isto reduz a vida do dispositivo e pode apresentar conseqüências negativas na operação da chave de linha.

Constitui portanto um objetivo da presente invenção fornecer uma disposição em contato para uma chave de linha de média tensão na qual os inconvenientes supra citados são evitados, ou ao menos reduzidos.

Mais em particular, constitui-se um objetivo da presente invenção fornecer uma disposição de contato para uma chave de linha de média tensão na qual é reduzida a erosão.

Como um outro objetivo, a presente invenção é direcionada a uma disposição em contato para uma chave de linha de média tensão na qual o tempo de pré-arco é reduzido.

Um outro objetivo da presente invenção é o de fornecer uma disposição em contato para uma chave de linha de média tensão na qual o arco queima longe dos contatos principais, assim evitando ou reduzindo consideravelmente e erosão dos contatos.

Ainda um outro objetivo da presente invenção é o de fornecer uma disposição em contato para uma chave de linha de média tensão com custos de manufatura e de instalação reduzidos. Assim, a presente invenção se refere a uma disposição em contato para uma chave de linha de média tensão a qual é caracterizada pelo fato de compreender um conjunto de um contato fixo e de um contato móvel operacionalmente conectável a dito contato fixo. Na chave de linha da presente invenção, o grupo contato móvel compreende uma primeira e uma segunda placas substancialmente planas uma paralela em relação à outra, as ditas placas sendo montadas em pivô em um suporte e conectáveis em rotação ao dito contato fixo. O contato fixo da chave de linha da invenção compreende um elemento de contato apresentando um corpo substancialmente plano que apresenta uma primeira e uma segunda superfícies de contato delimitadas por uma base conectada a um suporte de contato e por um primeiro, um segundo, um terceiro e um quarto segmentos, o primeiro segmento sendo substancialmente perpendicular ao dito terceiro segmento, os primeiro e segundo segmentos ficando de frente para o dito contato móvel, e o segundo segmento conectando o dito primeiro segmento ao dito terceiro segmento e sendo inclinado na direção do dito quarto segmento de modo que o comprimento / do terceiro segmento é menor que a largura L de dito corpo substancialmente plano tal como medido em correspondência ao ponto de conexão entre os ditos primeiro e segundo segmentos.

Foi observado que, graças ao desenho em particular da disposição de contatos, em particular do contato fixo, os tempos de pré-arco foram consideravelmente reduzidos. Em conseqüência, também a erosão dos contatos foi consideravelmente reduzida.

Para os propósitos da presente invenção a largura L do corpo plano é medida ao longo de uma linha perpendicular puxada do ponto de conexão entre os ditos primeiro e segundo segmentos até o quarto segmento.

Uma chave de linha de media tensão compreendendo uma disposição em contato tal como supra descrita também faz parte da presente invenção.

Outras características e vantagens da invenção irão surgir a partir da descrição das formas preferenciais, mas não exclusivas, de realização para uma disposição em contato para uma chave de linha de media tensão de acordo com a invenção, sendo que exemplos não Iimitativos das mesmas são fornecidos nas figuras em anexo, nas quais:

- A figura 1 é uma vista lateral de uma primeira forma de realização da disposição em contato da chave de linha de acordo com a invenção;

- A figura 2 é uma vista frontal da disposição em contato da chave da figura 1;

- A figura 3 é uma vista em perspectiva de uma primeira forma de realização de um contato fixo usado em uma disposição de contato para uma chave de linha de acordo com a invenção;

- A figura 4 é uma vista lateral do contato fixo da figura 3; - A figura 5 é uma vista frontal do contato fixo da figura 3; e

- A figura 6 é uma vista em perspectiva de uma segunda forma de realização de uma disposição em contato para uma chave de linha de acordo com a invenção.

Com referência as figuras em anexo, uma disposição em contato para uma linha de media tensão, de acordo com a invenção, no todo designada com o numerai de referência 1, em geral compreende um contato fixo 2 e um grupo de contato móvel 3, o qual pode ser operacionalmente conectado e desconectado de dito contato fixo 2.

O grupo de contato móvel 3 normalmente compreende uma primeira 31 e uma segunda 32 lâminas substancialmente planas as quais são dispostas em paralelo uma em relação à outra e a uma certa distancia uma da outra. As lâminas planas 31, 32 são montadas de forma pivotante em um suporte (não mostrado) em correspondência a um ponto de pivô 35. Através da rotação ao redor do ponto de pivô 35, as lâminas planas 31, 32 podem ser conectadas e desconectadas do contato fixo 2.

O contato fixo 2 compreende um elemento de contato apresentando um corpo 20 substancialmente plano apresentando uma primeira 21 e uma segunda 22 superfícies de contato as quais, na posição fechada da chave, interagem com as superfícies internas das lâminas planas 31, 32 de modo a fechar o circuito.

O corpo 20 substancialmente plano é delimitado por uma base 23, a qual é elétrica e mecanicamente conectada em um suporte de contato 24, e a um primeiro 25, um segundo 26, um terceiro 27 e um quarto 28 segmentos de modo a apresentar um formato particular.

De forma detalhada, o corpo 20 substancialmente plano é posicionado de modo a apresentar uma primeira 21 e uma segunda 22 superfícies de contato substancialmente paralelas às lâminas planas 31, 32 do grupo de contato móvel 3, com os primeiro 25 e segundo 26 segmentos de frente a dito grupo de contato móvel 3.

No que tange ao formato do corpo 20 substancialmente plano, o primeiro segmento 25 é substancialmente perpendicular ao dito terceiro segmento 27, com o segundo segmento 26 conectando o dito primeiro segmento com o dito terceiros segmento 27, e sendo inclinado na direção de dita quarto segmento 28 de forma que o comprimento / do terceiro segmento 27 é mais curto que a largura L do dito corpo 20 substancialmente plano medido em correspondência do ponto de conexão 29 entre os dito primeiro 25 e segundo 26 segmentos.

Em outras palavras, e tal como mostrado nas figuras em anexo, ao menos uma porção do corpo 20 substancialmente plano do contato fixo 2, em particular a porção de frente para o grupo de contato móvel 3, é cortada.

Como já dito, e para os propósitos da presente invenção, a largura L do corpo plano 20 é considerada como a distância entre o ponto de conexão 29 e o quarto segmento 28 tal como medido ao longo da linha puxada do ponto de conexão 29 perpendicularmente ao quarto segmento 28, tal como o quanto mostrado na figura 4.

Graças ao formato particular do corpo plano 20 do contato fixo e a sua posição com relação ao grupo de contato móvel 3, em particular com respeito as lâminas de contato 31, 32 substancialmente planas, o tempo de pré-arco é reduzido em muito, minimizando o fenômeno da erosão no contato fixo.

De acordo com as formas preferidas de realização da disposição em contato 1 para uma linha de media tensão, de acordo com a invenção, a largura / de dito terceiro segmento 27 está entre 0,75 L e 0,85 L, e mais preferencialmente entre 0,77 L e 0,83 L.

De preferência, a base 23 do corpo 20 substancialmente plano é substancialmente paralela ao terceiro segmento 27.

Também foi observado que as performances da disposição em contato 1 para uma linha de media tensão da invenção podem ser ainda mais melhoradas através de um dimensionamento apropriado do comprimento e da inclinação do segundo segmento 26. Em particular, e de acordo com as formas preferenciais da invenção, a distância d entre o terceiro segmento 27 e o ponto de conexão 29 entre o primeiro 25 e o segundo 26 segmentos fica preferencialmente entre 0,30 D e 0,40 D, sendo que D é o comprimento do corpo 20 substancialmente plano medido desde a base 23 até o terceiro segmento 27.

Mais preferencialmente, a distância d entre o dito terceiro segmento 27 e o dito ponto de conexão 29 entre o primeiro 25 e o segundo 26 segmentos fica entre 0,33 D e 0,38 D.

Para os propósitos da presente invenção, e tal como o quanto ilustrado nas figuras 4 e 5, a distância d entre o dito terceiro segmento 27 e o ponto de conexão 29 é considerada como a distância entre o dito ponto de conexão 29 e o terceiro segmento 27 medida ao longo da linha puxada a partir do ponto de conexão 29 perpendicularmente até o terceiro segmento 27.

Em formas de realização particularmente preferidas da invenção, mostradas nas figuras em anexo, os ditos primeiro 25 e quarto 28 segmentos são substancialmente paralelos um em relação ao outro e substancialmente perpendiculares ao dito terceiro segmento. Assim, e de acordo com estas formas de realização, o corpo 20 substancialmente plano apresenta um formato substancialmente retangular com um vértice, isto é, aquele de frente para o grupo de contato móvel 3, cortado. Neste caso, o comprimento D do corpo 20 substancialmente plano corresponde ao comprimento do quarto segmento 28, enquanto que a largura L do corpo 20 substancialmente plano corresponde substancialmente à distância entre os ditos primeiro 25 e quarto 28 segmentos substancialmente paralelos, medida ao longo de sua linha perpendicular.

De preferência, os cantos ou vértices entre os ditos segundo 26 e terceiros 27 segmentos e entre os ditos terceiros 17 e quarto 28 segmentos são arredondados. Em tal caso, o comprimento l do terceiro segmento 27 é considerado como a distância entre os pontos 81 e 82, isto é, a distância entre o ponto de interceptação 81 do prolongamento do dos quarto 28 e terceiro 27 segmentos e o ponto de interceptação 82 do prolongamento dos segundo 26 e terceiro 27 segmentos. A figura 4 mostra a medida / feita em uma forma particular de realização da invenção.

De acordo com uma forma particular de realização da disposição em contato 1 para uma linha de media tensão da invenção, as bordas do corpo 20 substancialmente plano definidas pelos primeiro 25, segundo 26, terceiro 27 e quarto 28 segmentos são arredondadas. Em outras palavras, ditas bordas preferencialmente não são constituídas de superfícies planas conectadas perpendicularmente nas superfícies de contato 21 e 22, mas elas apresentam, ao menos, um perfil parcialmente curvo.

Em uma forma de realização particularmente preferida da invenção, o comprimento / de dito terceiro segmento 27 está entre 0,77 L e 0,83 L, a distância d entre o dito terceiro segmento 27 e o ponto de conexão 29 entre os primeiro segmento 25 e segundo segmento 26 está entre 0,33 D e 0,38 D, os primeiro 25 e quarto 28 segmentos são substancialmente paralelos um em relação ao outro e são substancialmente perpendiculares ao dito terceiro segmento 27, os vértices entre o dito segundo segmento 26 e o dito terceiro segmento 27 e entre os terceiro 27 e quarto 28 segmentos são arredondados, as bordas de dito corpo 20 substancialmente plano definidas por ditos primeiro 25, segundo 26, terceiro 27 e quarto 28 segmentos também são arredondadas.

A disposição em contato 1 para uma linha de media tensão da invenção normalmente também compreende uma câmara de arco 5. A câmara de arco 5 compreende um elemento de suporte 51o qual é fixado em dito contato fixo 2 e se estende na direção do grupo de contato móvel 3. Para este propósito, pode ser previsto um furo no corpo plano 20 do contato fixo 2, o elemento de suporte sendo fixado através de meios de fixação (não ilustrados nas figuras), p. ex., por meio de parafusos, em dito furo. Também são possíveis outros tipos de disposições de fixação.

A câmara de arco 5 ainda compreende uma pluralidade de placas 52 apresentando uma primeira extremidade 53, operacionalmente conectada em dito elemento de suporte 51, e uma segunda extremidade 54, a qual apresenta uma forma substancialmente em U e que define uma passagem para as ditas primeira 31 e segunda 32 placas planas do dito grupo de contato móvel 3. Tal como o quanto ilustrado na figura 2, a extremidade em forma de U pode ser obtida através do uso de dois braços 541 e 542, substancialmente paralelos, os quais se projetam a partir do corpo das placas 52. Uma outra disposição para a câmara de arco 5, a qual é por si bem conhecida na arte, também é possível.

De acordo com uma forma particular de realização, mostrada na figura 6, a disposição em contato 1 para uma linha de media tensão da invenção compreende um eletrodo de arco 55 o qual é preferencialmente posicionado no elemento de suporte 51 da câmara 5. O eletrodo de arco 55 é preferencialmente posicionado em correspondência do ponto de conexão 29 entre os ditos primeiro 25 e segundo 26 segmentos e se projeta na direção de dito grupo de contato móvel 3, de modo a ficar próximo acima das primeira 31 e segunda 32 placas planas do grupo de contato móvel 3, quando as ditas placas 31 e 32 estão nas proximidades do corpo 20 substancialmente plano do contato fixo 2.

Fio observado que o uso do eletrodo de arco 55 auxilia na melhoria da performance da disposição em contato 1 para uma linha de media tensão da invenção. Em particular, e devida a presença de dito eletrodo de arco 55, o início do arco não ocorre no contato fixo 2, mas sim no eletrodo de arco 55. Como conseqüência, o arco se forma longe do contato fixo, assim evitando, ou ao menos minimizando, os problemas de erosão dos contatos devidos ao arco voltaico.

Tal como o quanto observado a partir da descrição supra, a disposição em contato para uma linha de media tensão da presente invenção apresenta diversas vantagens com relação as chaves de linha de media tensão equipadas com disposições convencionais para os contatos. Por exemplo, e graças ao formato particular e ao posicionamento do contato fixo, o tempo de pré-arco é consideravelmente reduzido, assim também reduzindo o fenômeno da erosão no contato fixo.

Também é possível ter o início do arco não localizado no contato fixo principal, mas em um eletrodo de arco adicional apropriadamente posicionado, assim reduzindo ainda mais os problemas de erosão do contato no contato fixo principal.

A disposição em contato para uma linha de media tensão assim concebida pode receber diversas modificações e vir em diversas variantes, todas dentro do escopo do conceito inventivo. Ademais, todas as partes componentes aqui descritas podem ser substituídas por outras, tecnicamente elementos equivalentes. Na prática, os materiais e as dimensões dos componentes do dispositivo podem ser de qualquer natureza, de acordo com a necessidade e o estado da arte.

Claims (11)

1. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, caracterizada pelo fato de que esta compreende um contato fixo (2) e um grupo de contato móvel (3) operacionalmente conectável a dito contato fixo (2), o grupo de contato móvel (3) compreendendo uma primeira (31) e uma segunda (32) placas substancialmente planas uma paralela em relação à outra, as ditas placas (31, 32) sendo montadas em pivô em um suporte e conectáveis em rotação ao dito contato fixo (2); o contato fixo (2) compreendendo um elemento de contato apresentando um corpo (20) substancialmente plano apresentando uma primeira (21) e uma segunda (22) superfícies de contato delimitadas por uma base (23) conectada a um suporte de contato (24) e por um primeiro (25), um segundo (26), um terceiro (27) e um quarto (28) segmentos, o primeiro segmento (25) sendo substancialmente perpendicular ao dito terceiro segmento (27), os primeiro (25) e segundo (26) segmentos ficando de frente para o dito grupo de contato móvel (3), o segundo segmento (26) conectando o dito primeiro segmento (25) ao dito terceiro segmento (27) e sendo inclinado na direção do dito quarto segmento (28) de modo que o comprimento / do terceiro segmento (27) é menor que a largura L de dito corpo substancialmente plano (20) tal como medido em correspondência ao ponto de conexão entre os ditos primeiro (25) e segundo (26) segmentos.

2. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o comprimento / do dito terceiros segmento (27) está entre 0,75 L e 0,85 L, sendo que L é a largura de dito corpo (20) substancialmente plano.

3. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o comprimento /do dito terceiros segmento (27) está entre 0,77 L e 0,83 L.

4. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedente, caracterizada pelo fato de que a distância d entre o terceiro segmento (27) e o ponto de conexão entre o primeiro (25) e o segundo (26) segmentos está entre 0,30 D e 0,40 D, sendo que D é o comprimento do corpo (20) substancialmente plano medido desde a base (23) até o terceiro segmento (27).

5. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a distância d entre o terceiro segmento (27) e o ponto de conexão entre o primeiro (25) e o segundo (26) segmentos está entre 0,33 D e 0,38 D.

6. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedente, caracterizada pelo fato de que o dito primeiro (25) e o quarto (28) segmentos são substancialmente paralelos um em relação ao outro e são substancialmente perpendiculares ao terceiros segmento (27).

7. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedente, caracterizado pelo fato de que os vértices entre os ditos segundo (26) e terceiro (27) segmentos e entre o dito terceiro (27) e o quarto (28) segmentos são arredondadas.

8. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedente, caracterizada pelo fato de que as bordas de dito corpo (20) substancialmente plano definidas por ditos primeiro (25), segundo (26), terceiro (27) e quarto (28) segmentos são arredondadas.

9. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedente, caracterizada pelo fato de compreender uma câmara de arco (5), compreendendo um elemento de suporte (51) fixado em dito contato fixo (2) e que se estende na direção de dito grupo de contato móvel (3), a dita câmara (5) ainda compreendendo uma pluralidade de placas (52) apresentando uma primeira extremidade (53) operacionalmente conectada ao dito elemento de suporte (51) e uma segunda extremidade (54), a qual apresenta uma forma substancialmente em U e que define uma passagem para as ditas primeira (31) e segunda (32) placas planas de dito grupo de contato móvel (3).

10. Disposição em contato (1) para uma linha de media tensão, de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedente, caracterizada pelo fato de compreender um eletrodo de arco (55), posicionado em dito elemento de suporte (51) em correspondência do ponto de conexão entre os ditos primeiro (25) e segundo (26) segmentos, e que se projeta na direção de dito grupo de contato móvel (3).

11. Chave de linha para media tensão, caracterizada compreendendo a disposição em contato (1) para uma linha de media tensão de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações de 1 a 10.