BRPI1005095A2

BRPI1005095A2 - disjuntor de mÉdia tensço

Info

Publication number: BRPI1005095A2
Application number: BRPI1005095-7A
Authority: BR
Inventors: Gianluca Cortinovis; Giorgio Moriconi
Original assignee: Abb Technology Ag
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2013-04-16
Also published as: EP2341516A1; RU2010154007A; CN102110551A; RU2534757C2; ES2447370T3; CN102110551B; EP2341516B1; US20110155555A1; US8785797B2; BRPI1005095A8

Abstract

DISJUNTOR DE MÉDIA TENSçO. É descrito um disjuntor de média tensão, o qual compreende um conjunto de pólos (2) tendo, para cada fase, um primeiro contato fixo e um segundo contato móvel mutuamente acoplável/descacOplável entre uma posição aberta e fechada. O disjuntor compreende ainda um atuador (3) para acionar a abertura e fechamento do dito disjuntor e, uma cadeia cinemática (4), operacionalmente vinculando o dito atuador (3) ao dito contato móvel. A cadeia cinemática (4) compreende um elemento deslizante (41), operacionalmente conectado ao dito atuador, o dito elemento deslizante (41) tendo uma primeira superfície de deslizamento (42) operacionalmente acoplada ao dito contato móvel e sendo móvel entre uma primeira posição aberta, e, uma segunda posição, fechada.

Description

Disjuntor de média tensão.

DESCRIÇÃO

A presente invenção se refere a um disjuntor de média tensão com características melhoradas e, em particular, a um disjuntor de média tensão tendo uma nova cadeia cinemática para atuar nas operações de abertura e fechamento do dito disjuntor. Para os propósitos do presente pedido, o termo tensão média é dito para aplicações na faixa entre 1 e 52 kV.

Os disjuntores de média tensão são bem conhecidos na arte. Eles usualmente consistem de um conjunto de pólos tendo, para cada fase, um contato fixo e um contato móvel. Este último é tipicamente móvel entre uma primeira posição, na qual é acoplado ao contato fixo e, uma segunda posição, na qual é desacoplado do dito contato fixo, realizando assim a operação de abertura e fechamento do disjuntor.

A energia necessária para o movimento dos contatos móveis geralmente é fornecida por um mecanismo de acionamento tendo um atuador, o qual é operacionalmente conectado com os contatos móveis através de uma cadeia cinemática.

Atualmente, o movimento do contato móvel é, portanto, realizado através de uma complexa cadeia cinemática com alavancas, pinos, parafusos, anéis e similares, os quais conectam os contatos móveis com o atuador= Esta solução, mesmo permitindo a obtenção de uma transmissão satisfatória de movimento entre o atuador e o conjunto de contatos móveis, tem uma série de desvantagens.

A transmissão do movimento do contato móvel através de uma cadeia cinemática, permanentemente vinculando os contatos móveis ao atuador, envolve a construção e montagem de um grande número de peças. A cadeia cinemática em si é muito complexa, envolvendo um grande número de peças e, normalmente, combinando movimentos de rotação e translação, com a possibilidade de falhas do movimento.

Por conseqüência, o processo de produção é longo e complicado e os tempos necessários para a montagem e os ajustes das várias partes da cadeia cinemática são geralmente altos, devido também aos espaços reduzidos disponíveis na estrutura do disjuntor.

Além disso, dependendo das aplicações pretendidas e a faixa de atuação do disjuntor, a curva de deslocamento do contato móvel pode ser diferente. Em conseqüência, diferentes atuadores e/ou cadeias cinemáticas são, portanto, necessários para atender às diferentes exigências em termos de curva de deslocamento do contato móvel.

Portanto, constitui um objetivo da presente invenção fornecer um disjuntor de média tensão, no qual as desvantagens acima mencionadas são evitadas ou ao menos reduzidas.

Mais em particular, é um objetivo da presente invenção fornecer um disjuntor de média tensão com um sistema de atuação e, em particular, a cadeia cinemática, de complexidade reduzida, para acionar as operações de abertura e fechamento.

Como um outro objetivo, a presente invenção visa fornecer um disjuntor de média tensão, no qual a cadeia cinemática, que vincula os contatos móveis ao atuador, tenha um número reduzido de partes mecânicas. Um outro objetivo da presente invenção é fornecer um

disjuntor de média tensão, com redução do seu tempo para montagem.

Ainda mais, um objetivo da presente invenção é fornecer um disjuntor de média tensão, no qual a cadeia cinemática pode ser pré-montada fora da linha de produção principal do disjuntor. Outro objetivo da presente invenção é o de fornecer um

disjuntor de média tensão no qual seja relativamente fácil alterar a curva de deslocamento dos contatos móveis.

Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um disjuntor de média tensão com reduzidos custos de fabricação, instalação e manutenção. Assim, a presente invenção se refere a um disjuntor de

média tensão, o qual é caracterizado na medida em que compreende um conjunto de pólos tendo, para cada fase, um primeiro contato fixo e um segundo contato móvel mutuamente acopláveis/desacopláveis entre uma posição aberta e fechada. O disjuntor de média tensão da invenção compreende ainda um atuador para acionar a abertura e fechamento do dito disjuntor e uma cadeia cinemática operacionalmente vinculando o dito atuador ao dito contato móvel. No disjuntor de acordo com a invenção, a dita cadeia cinemática compreende um elemento deslizante operacionalmente conectado ao dito atuador, o dito elemento deslizante tendo uma primeira superfície de deslizamento operacionalmente acoplada ao dito contato móvel e sendo móvel entre uma primeira posição aberta e uma segunda posição fechada.

Desta forma, é possível superar algumas das desvantagens e inconvenientes do disjuntor da arte conhecida. Como será melhor explicado a seguir, a cadeia cinemática vinculando o contato móvel ao atuador é extremamente simples.

O movimento do contato móvel é obtido sem qualquer conexão mecânica permanente entre o conjunto de contato móvel e a cadeia cinemática. Como mostrado melhor na seguinte descrição detalhada, no disjuntor da invenção o movimento é obtido com o acoplamento deslizante do conjunto de contato móvel com a superfície do elemento de deslizamento na cadeia cinemática. O número de componentes é, portanto, bastante reduzido, com conseqüente redução de custos e tempo de fabricação, instalação e manutenção.

Além disso, os vários componentes do disjuntor podem ser pré-montados fora da linha de produção principal do disjuntor, em seguida, a montagem do pólo, o atuador e a cadeia cinemática podem ser facilmente montadas na estrutura, fixando-os na estrutura, sem qualquer conexão mecânica entre a montagem do pólo e a cadeia cinemática.

Preferencialmente, no disjuntor de média tensão de acordo com a invenção, o dito elemento de deslizamento é móvel em uma primeira direção e o dito segundo contato móvel é móvel em uma segunda direção transversal à dita primeira direção, a dita segunda direção sendo preferencialmente perpendicular à dita primeira direção .

Vantajosamente, o elemento de deslizamento da cadeia cinemática é articulado sobre na primeira alavanca operacionalmente conectada ao dito atuador.

Preferencialmente, o elemento de deslizamento compreende também uma segunda superfície de deslizamento operacionalmente acoplada a um elemento de apoio. Por exemplo, o dito elemento de suporte pode incluir um primeiro rolete.

Vantajosamente, também a primeira superfície de

deslizamento é operacionalmente acoplada a um segundo rolete, o qual é conectado ao dito contato móvel.

Pela adequada conformação do perfil da dita primeira superfície deslizante, também é possível fornecer uma velocidade variável do dito contato móvel, durante a dita operação de abertura e fechamento do dito disjuntor.

Nesta situação, o perfil da dita superfície de deslizamento primeiro pode ter, por exemplo, ao menos um primeiro e um segundo segmento com inclinações diferentes.

Preferencialmente, no disjuntor de média tensão de acordo com a invenção, o dito elemento de deslizamento é feito de material isolante.

De acordo com uma forma de realização preferida, o disjuntor de média tensão da invenção compreende um dispositivo de controle que verifica a posição dos contatos e acionadores de um dispositivo de bloqueio correspondente, o dito dispositivo de controle sendo operacionalmente posicionado sobre o dito elemento de deslizamento.

Outras características e vantagens da invenção vão surgir a partir da descrição das formas de realização preferidas, mas não exclusivas, de um disjuntor de média tensão de acordo com a invenção, sendo que são fornecidos exemplos não Iimitativos das quais os desenhos em anexo, nos quais:

A figura 1 é uma vista lateral esquemática de um disjuntor de média tensão em uma primeira posição (posição aberta); - A figura 2 é uma vista lateral esquemática do disjuntor de média tensão da figura 1 em uma segunda posição (posição intermediária); e

A figura 3 é uma vista lateral esquemática do disjuntor de média tensão da figura 1 em uma terceira posição (posição fechada).

Com referência à figuras anexadas, um disjuntor de média tensão, de acordo com a invenção, o qual é designado com o número de referência 1, em sua definição mais geral, compreende um conjunto 2 de pólos tendo, para cada fase, um primeiro contato fixo e um segundo contato móvel (os contatos fixos e móveis não são mostrados nos desenhos em anexo). Normalmente, o disjuntor é um disjuntor trifásico e, portanto, compreende três conjuntos de contatos fixos/móveis mutuamente acopláveis/descopláveis entre uma posição aberta e fechada. Os contatos fixos e móveis podem ser contatos convencionais do tipo conhecido e, portanto, não serão descritos de forma mais detalhada.

O disjuntor de acordo com a invenção compreende ainda um atuador 3 para acionar a operação de abertura e fechamento do dito disjuntor e uma cadeia 4 cinemática operacionalmente vinculando o dito atuador 3 ao dito contato móvel. Além disso, o atuador pode ser um atuador convencional do tipo conhecido e, portanto, não será descrito de forma mais detalhada, por ser conhecido por si mesmo.

Um dos aspectos característicos do disjuntor da invenção é que a dita cadeia cinemática 4 que compreende um elemento deslizante 41, o qual é operacionalmente conectado ao dito atuador 3. Em particular, o dito elemento deslizante 41 tem uma primeira superfície de deslizamento 42, a qual é operacionalmente acoplada ao dito contato móvel e, o qual, é móvel entre uma primeira posição, aberta, e uma segunda posição, fechada.

Na prática, começando na forma da situação mostrada na figura 1 (a qual corresponde a uma posição aberta dos contatos), quando uma operação de fechamento é iniciada, os atuadores 3 deslocam o primeiro elemento deslizante 41 da cadeia 4 cinemática para a esquerda (ver figura 2 ), até a posição fechada da figura 3 ser atingida.

Durante este movimento, a superfície de deslizamento 42 do elemento deslizante 41 interage com o conjunto de contato móvel através de um elemento de acoplamento, por exemplo, um rolete 45, o qual desliza sobre a dita superfície 42. Uma vez que o perfil da superfície de deslizamento 42 não é plano, durante o movimento para a esquerda do elemento deslizante 41, o movimento é transmitido para o conjunto de contato móvel, o qual é movido para cima até a posição fechada da figura 3 ser atingida.

A operação de abertura é realizada no sentido oposto. Assim, começando da forma da situação mostrada na figura 3 (a qual corresponde a uma posição fechada dos contatos), quando uma operação de abertura é iniciada, os atuadores 3 deslocam o primeiro elemento deslizante 41 da cadeia 4 cinemática para a direita (ver figura 2), até a posição aberta da figura 1 ser atingida.

Neste caso, durante o movimento para a direita do elemento deslizante 41, o conjunto de contato móvel pode se mover de forma descendente até ser atingida a posição aberta da figura 1. io Portanto, fica claro a partir do quanto supra que a presente

invenção permite a obtenção um deslocamento dos móveis de uma maneira muito simples e sem qualquer conexão mecânica permanente do conjunto de contato móvel com a cadeia 4 cinemática.

Com referência à figura 1, preferencialmente, a forma e o posicionamento do elemento deslizante 41 e do conjunto 2 do pólo é tal que o elemento deslizante 41 é móvel em uma primeira direção indicada pela seta dupla 400, enquanto o conjunto de contato móvel é móvel em uma segunda direção indicada pela seta dupla 100. Como mostrado na figura 1, a direção do movimento 400 do elemento deslizante 41 é transversal à direção do movimento 100 do conjunto de contato móvel. Mais preferivelmente, como mostrado na figura supra mencionada, a direção do movimento 400 do elemento deslizante 41 é substancialmente perpendicular à direção de movimento 100 do conjunto de contato móvel. Desta forma, é possível obter um projeto e estrutura mais compacta do disjuntor da invenção.

De acordo com uma forma preferida de realização, o elemento deslizante 41 da cadeia 4 cinemática é articulado em uma primeira alavanca 31 em correspondência de um ponto de pivotamento 410 no dito elemento deslizante 41. A dita primeira alavanca 31 é operacionalmente conectada ao atuador 3, de modo que, quando uma operação de abertura ou fechamento é acionada, o movimento é transmitido a partir do atuador 3 para o elemento deslizante 41 da cadeia 4 cinemática. Vantajosamente, o elemento deslizante 41 pode

compreender uma segunda superfície 43 de deslizamento operacionalmente acoplada a um elemento 44 de apoio. O elemento 44 de apoio é preferencialmente montado em uma parte fixa do disjuntor, de modo a atuar como elemento de apoio e orientação para o elemento deslizante 41. De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, o elemento 44 de apoio compreende um primeiro rolete no qual a segunda superfície deslizante 43 do elemento deslizante pode deslizar com muito pouco atrito.

Convenientemente, também a primeira superfície de deslizamento 42 pode ser operacionalmente acoplada ao conjunto de contato móvel através de um segundo rolete 45 conectado ao dito contato móvel.

Desta forma, a dissipação de energia devido ao atrito do primeiro elemento deslizante 41 e, em particular, das primeira e segunda superfícies deslizantes 42 e 43, com os elementos de acoplamento correspondentes (ou seja, os roletes 44 e 45), é consideravelmente reduzida.

De acordo com uma forma de realização preferida do disjuntor da invenção, o perfil da dita primeira superfície de deslizamento 42 é conformada de modo a proporcionar uma velocidade variável do contato móvel, durante a dita operação de abertura e fechamento do dito disjuntor. Desta forma é possível ajustar a velocidade do contato

móvel de acordo com as necessidades, por exemplo, maior velocidade na fase inicial do movimento e velocidade reduzida quando o contato móvel está próximo do fim de curso, durante a operação de fechamento.

A fim de atingir esse resultado, como mostram as figuras em anexo, o perfil da dita primeira superfície de deslizamento 42 pode ter ao menos um primeiro e um segundo segmento com inclinações diferentes. Assim, as velocidades de subida e descida do contato móvel serão diferentes, dependendo da inclinação dos segmentos da superfície de deslizamento 42.

É interessante notar que a velocidade variável do conjunto de contato móvel pode ser conseguida também pela devida conformação dos outros elementos da cadeia cinemática, por exemplo, a primeira alavanca 31 e/ou o acoplamento entre o elemento deslizante 41 e a dita primeira alavanca 31.

Uma outra característica importante da cadeia 4 cinemática do disjuntor 1 da presente invenção é dada pela possibilidade de alterar a curva de deslocamento dos contatos móveis, simplesmente mudando o perfil da superfície de deslizamento 42. Em outras palavras, é possível atender aos diferentes requisitos do disjuntor, em termos de curva de deslocamento do contato móvel, mudando o elemento deslizante 41. Em conseqüência, é possível conseguir um alto grau de padronização dos componentes necessários para a fabricação de disjuntores com diferentes faixas ou aplicações pretendidas.

De acordo com uma forma de realização particularmente preferida do disjuntor de média tensão um acordo com a invenção, o dito elemento deslizante 41 é feito de material isolante.

Em uma forma particular de realização da invenção (não mostrada nas figuras em anexo), o disjuntor de média tensão da invenção compreende um dispositivo de controle que verifica a posição dos contatos (ou seja, aberto ou fechado) e aciona um dispositivo de bloqueio correspondente, o dito dispositivo de controle sendo operacionalmente posicionado no dito elemento deslizante 41. Em outras palavras, de acordo com esta forma de realização, um dispositivo de controle é posicionado em correspondência com o elemento deslizante 41, o dito dispositivo de comando sendo capaz de detectar a posição do contato móvel e, portanto, determinar a posição aberta ou fechada do disjuntor. Um dispositivo de bloqueio está associado ao dito dispositivo de controle e é acionado por ele em caso operação de abertura ou fechamento incorreta.

Está claro acima, que o disjuntor de média tensão da invenção têm uma série de vantagens em relação aos dispositivos de interrupção similares e cubículos do tipo conhecido. Em particular, o disjuntor de média tensão da invenção não

requer o uso de uma cadeia cinemática complexa vinculando permanentemente o atuador ao conjunto de contato móvel, sendo o movimento obtido diretamente pelo deslizamento do conjunto de contato móvel sobre a primeira superfície de deslizamento 42 do elemento deslizante 41. Isto permite reduzir o número de componentes, reduzindo os custos de fabricação; instalação e manutenção.

Ademais, uma vez que nenhuma conexão mecânica é necessária entre a cadeia cinemática e o conjunto do pólo, o tempo de fabricação e os custos são consideravelmente reduzidos.

Além disso, como supra explicado, é muito fácil atender às diferentes exigências em termos de curva de deslocamento do contato móvel pela adequada adaptação da conformação do perfil da primeira superfície de deslizamento 42 do elemento deslizante 41.

Em geral, a estrutura da cadeia cinemática do disjuntor de média tensão da invenção, com apenas alguns componentes fáceis de fabricar e montar, é bastante simplificada em relação ao disjuntor de média tensão conhecido.

O disjuntor de média tensão assim concebido pode sofrer numerosas modificações e se apresentar em variantes diversas, todas inclusas no âmbito do conceito inventivo. Além disso, todos os componentes descritos neste documento podem ser substituídos por outros elementos tecnicamente equivalentes. Na prática, os materiais componentes e dimensões do dispositivo podem ser de qualquer natureza, de acordo com a necessidade e estado da arte.

Claims

1. Disjuntor de média tensão (1), caracterizado pelo fato de compreender um conjunto de pólos (2) tendo, para cada fase, um primeiro contato fixo e um segundo contato móvel mutuamente acopláveis/desacopláveis entre uma posição aberta e fechada, um atuador (3) para acionar a operação de abertura e fechamento do dito disjuntor e uma cadeia cinemática (4) operacionalmente vinculando o dito atuador (3) ao dito contato móvel, a dita cadeia cinemática (4), a qual compreende um elemento de deslizamento (41) operacionalmente conectado ao dito atuador (3), o dito elemento de deslizamento (41) tendo uma primeira superfície de deslizamento (42) operacionalmente acoplada ao dito contato móvel e sendo móvel entre uma primeira posição aberta e, uma segundo posição, fechada.

2. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil da superfície de deslizamento (42) do dito elemento de deslizamento (41) não é plano.

3. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de deslizamento (41) é móvel em uma primeira direção (400) e o dito segundo contato móvel é móvel em uma segunda direção (100) transversal à dita primeira direção (400).

4. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de deslizamento (41) é articulado na primeira alavanca (31) operacionalmente conectada ao dito atuador (3).

5. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de deslizamento (41) compreende uma segunda superfície de deslizamento (43) operacionalmente acoplada a um elemento de suporte (44).

6. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de suporte (44) compreende um primeiro rolete.

7. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a dita primeiro superfície de deslizamento (42) é operacionalmente acoplada a um segundo rolete (45) conectado ao dito contato móvel.

8. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o perfil da dita primeira superfície de deslizamento (42) é conformado de modo a proporcionar uma velocidade variável do contato móvel, durante a dita operação de abertura e fechamento do dito disjuntor (1).

9. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o perfil da dita primeira superfície de deslizamento (42) tem ao menos um primeiro e um segundo segmentos com inclinações diferentes.

10. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de deslizamento (41) é feito de material isolante.

11. Disjuntor de média tensão (1), de acordo com uma ou mais dentre as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo de controle, o qual verifica a posição dos contatos e aciona um dispositivo de bloqueio correspondente, o dito dispositivo de controle operacionalmente posicionado sobre o dito elemento de deslizamento (41).