BRPI1005602A2 - interruptor de potÊncia elÉtrico, bem como indicador de posiÇço de ligaÇço para o mesmo - Google Patents

Abstract

INTERRUPTOR DE POTÊNCIA ELÉTRICO, BEM COMO INDICADOR DE POSIÇçO DE LIGAÇçO PARA O MESMO. A presente invenção refere-se a um interruptor de potência (10) elétrico, particularmente, um interruptor de potência de alta-tensão, preenchido com gás isolante. O interruptor de potência (10) está dotado de um primeiro contato, particularmente, com um pino de contato (21), bem como com um segundo contato, particularmente, um contato de tulipa (22), que podem ser movidos em sentido contrário, O interruptor de potência (10) está dotado de um acionamento (36), que está acoplado com o segundo contato. O interruptor de potência (10) está dotado de um mecanismo de inversão (47), que produz um acoplamento entre o segundo e o primeiro contato. Está previsto um primeiro elemento indicador (41), que está associado ao mecanismo de inversão (47).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "INTERRUPTOR DE POTÊNCIA ELÉTRICO, BEM COMO INDICADOR DE POSIÇÃO DE LIGAÇÃO PARA O MESMO".

DESCRIÇÃO

A invenção refere-se a um interruptor de potência elétrico de a-

cordo com o preâmbulo da reivindicação 1, bem como um indicador de posi- ção de ligação para um interruptor de potência de acordo com a reivindica- ção 9. Um interruptor de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 é co- nhecido, por exemplo, do documento DE 197 30 583 B4. Em um interruptor de potência desse tipo, um chamado indica-

dor de posição de ligação pode ser associado, por exemplo, ao acionamen- to do interruptor de potência, com ajuda do qual é indicado a um usuário se o interruptor de potência se encontra em sua posição de desligado e, portan- to, em um estado não condutor, ou em sua posição de ligado e, portanto, em um estado condutor.

É tarefa da invenção aperfeiçoar esse indicador de posição de

ligação.

A invenção soluciona essa tarefa por um interruptor de potência elétrico com as características da reivindicação 1. A invenção também solu- ciona essa tarefa por um indicador de posição de ligação de acordo com a reivindicação 9.

De acordo com a invenção está previsto um interruptor de po- tência elétrico, que está dotado de um primeiro contato e um segundo conta- to, que podem ser movidos em sentido contrário. O interruptor de potência está dotado de um acionamento, que está acoplado com o segundo contato. O interruptor de potência está dotado de um mecanismo de inversão, que estabelece um acoplamento entre o segundo e o primeiro contato. Está pre- visto um primeiro elemento indicador, que está associado ao mecanismo de inversão.

O elemento indicador de acordo com a invenção está associado

à mecanismo de inversão. Portanto, se ocorrer um funcionamento defeituoso na área do mecanismo de inversão, então isso tem influência sobre a indica- ção do elemento indicador.

Isso acarreta a vantagem de que, quando um usuário deseja li- gar o interruptor de potência para um estado desejado ou uma posição de ligação desejada, e quando a indicação do elemento indicador de acordo com a invenção indica um estado diferente do estado desejado ou da posi- ção de ligação desejada, o usuário, pode concluir pela existência de um fun- cionamento defeituoso, particularmente, do mecanismo de inversão do inter- ruptor de potência, apenas com base no elemento indicador de acordo com a invenção.

Um funcionamento defeituoso, particularmente do mecanismo de

inversão, não pode ser identificada com um interruptor de potência de acor- do com o estado da técnica, uma vez que o indicador de posição de ligação, ali existente, normalmente só está associado ao acionamento, mas não à mecanismo de inversão. Entende-se que o interruptor de potência pode estar configurado

de diversas maneiras, particularmente, o movimento dos dois contatos tam- bém pode estar formado de modo diferente do explicado no exemplo de tra- balho a seguir. Nesse sentido, no caso do mecanismo de inversão pode tra- tar-se, em geral, de um acoplamento entre os dois contatos, que pode estar realizado mecanicamente ou de outra maneira. Com ajuda do indicador de posição de ligação de acordo com a invenção, pode, portanto, ser identifica- da um funcionamento defeituoso, particularmente, desse acoplamento dos dois contatos.

Em um aprimoramento vantajoso da invenção, está presente um segundo elemento indicador, que está acoplado com o acionamento, sendo que os dois elementos indicadores estão previstos, em cada caso, para indi- cação de uma posição de desligado ou uma posição de ligado do interruptor de potência, e sendo que existe uma função defeituosa do interruptor de potência quando os dois elementos indicadores indicam estados diferentes. A posição de desligado representa, nesse caso, um estado não condutor e a posição de ligado, um estado condutor do interruptor de potência.

Dessa maneira, é facilitado ao usuário identificar um funciona- mento defeituoso do interruptor de potência.

De preferência, a mecanismo de inversão apresenta, entre ou- tras coisas, uma alavanca de inversão giratória em torno de um eixo d inver- são, sendo que o primeiro elemento indicador está associado à alavanca de inversão. Nesse caso, é conveniente quando o primeiro elemento indicador está conectado fixamente com o eixo de inversão.

É particularmente vantajoso quando pelo menos uma parte do eixo de inversão se salienta para fora do interruptor de potência, sendo que o primeiro elemento indicador está conectado fixamente com essa parte do eixo de inversão. Dessa maneira, a produção do interruptor de potência po- de ser facilitada. Particularmente, o primeiro elemento indicador de acordo com a invenção, opcionalmente, também ainda pode ser subseqüentemente instalado em interruptores de potência existentes.

Outras características, possibilidades de aplicação e vantagens da invenção evidenciam-se da descrição abaixo de exemplos de trabalho da invenção, que estão representados nas figuras do desenho. Nesse caso, todas as características descritas ou representadas formam, em si mesmas ou em qualquer combinação, o objeto da invenção, independentemente de sua inclusão nas reivindicações de patente ou da referência às mesmas, bem como independentemente de sua formulação ou representação na des- crição ou no desenho.

As figuras 1a, 1b mostram, em cada caso, um corte longitudinal esquemático por um exemplo de trabalho de um interruptor de potência elé- trico de acordo com a invenção em sua posição de desligado e em sua posi- ção de ligado, e a figura 2 mostra uma vista em perspectiva sobre o lado posterior do interruptor de potência das figuras 1a, 1b.

Nas figuras 1a, 1b, 2 está representado um interruptor de potên- cia elétrico individual, que normalmente, é um componente de um aparelho de distribuição de fases múltiplas. No caso do interruptor de potência 10, trata-se, particularmente, de um interruptor de potência de alta-tensão, que, tal como mostrado nas figuras 1a, 1b, normalmente está montado em posi- ção vertical ao ar livre. Naturalmente, o interruptor de potência 10 também pode estar montado em um espaço interno de uma unidade de distribuição.

O interruptor de potência 10 mostrado nas figuras 1a, 1b, 2 a- presenta um corpo de isolador 12 aproximadamente tubular, que fixa um eixo longitudinal 13. Na extremidade superior e inferior do corpo de isolador 12, está disposto um suporte de peça de ligação 15, 16, que, em cada caso estão formados de mòdo aproximadamente tubular e imergem no corpo de isolador 12 de cima ou de baixo, e que, em cada caso, apresentam uma pla- ca de ligação de alta-tensão 17, 18, que se salienta radialmente, com a qual eles salientam para fora, sobre o corpo de isolador 12. As duas placas de ligação de alta-tensão 17, 18 do suporte de peça de ligação 15, 16 eletrica- mente condutoras representam os pólos de ligação elétricos do interruptor de potência 10.

O suporte de peça de ligação superior 15 está dotado de um fundo 19, que contém uma abertura, na qual está guiado de modo deslocá- vel, de modo aproximadamente coaxial ao eixo longitudinal 13, um primeiro contato, mais precisamente, um pino de ligação 21. Ao longo da parede in- terna do suporte de peça de ligação inferior 16 está guiado de modo deslo- cável, de modo aproximadamente coaxial ao eixo longitudinal 13, um segun- do contato eletricamente condutor, mais precisamente, um contato de tulipa. O suporte de peça de ligação 15, o fundo 19 e o pino de ligação 21 perten- cem a um primeiro sistema de contato, superior na modalidade mostrada nas figuras 1a, 1b, e estão conectados um ao outro de modo condutor. De modo correspondente, o suporte de peça de ligação 16 e o contato de tulipa 22 pertencem a um segundo sistema de contato, inferior na modalidade mostrada nas figuras 1a, 1b, e também estão conectados um ao outro de modo condutor.

Com o contato de tulipa 22, normalmente, está conectado um in- jetar de material isolante, que se estende em direção ao pino de contato 21 e circunda substancialmente o mesmo. Nas figuras 1a, 1b, esse injetar de ma- terial isolante não está representado, por razões de visibilidade.

O suporte de peça de ligação superior 15 está fechado com uma tampa 24 em forma de chapéu. Na tampa 24 está montado de modo girató- rio um eixo de inversão 26. O eixo giratório do eixo de inversão 26 está ali- nhado aproximadamente de modo transversal ao eixo longitudinal 13 e nas figuras 1a, 1b está situado perpendicularmente ao plano de desenho. Na figura 2 é visível uma parte do eixo de inversão 26, que se salienta para fora sobre a tampa 24.

Com o eixo de inversão 26 está conectada à prova de torção uma alavanca de inversão 27. A alavanca de inversão está alinhada aproxi- madamente de modo transversal ao eixo de inversão 26. Em sua uma ex- tremidade livre, a alavanca de inversão 28 esta conectada de modo giratório com uma biela, que, por sua vez, está conectada de modo giratório com o pino de ligação 21. Na outra extremidade livre da alavanca de inversão 27 está contida uma fenda longitudinal 29, na qual está recebida de modo des- locável um elemento corrediço 30. O elemento corrediço 30 está conectado de modo giratório com uma biela 31. A biela 31 está alinhada de modo apro- ximadamente paralelo ao eixo longitudinal 13 e estende-se através de uma abertura no fundo 19 do suporte de peça de ligação superior 15, em direção ao suporte de peça de ligação inferior 16. Ali, a biela 31 está conectada com o contato de tulipa 22. A biela 31 consiste em um material isolante. Natural- mente, também é concebível que só uma parte da biela 31 consiste em um material isolante ou está formada de modo isolante.

Particularmente, a biela 31 pode consistir em material condutor e apresentar um elemento intermediário isolante.

Faz-se referência ao fato de que a biela 31 também pode estar montada no injetor de material isolante, não representado nas figuras 1a, 1b. Partindo do suporte de peça de ligação inferior 16, o corpo de

isolador 12 prolonga-se para baixo com um isolador de terra 33 aproxima- damente tubular. O isolador de terra 33 está fechado com uma tampa 34, na qual está contida uma abertura, pela qual estende-se uma haste de aciona- mento 35. A haste de acionamento 35 está alinhada de modo aproximada- mente coaxial ao eixo longitudinal 13 e conectada com o contato de tulipa 22. A haste de acionamento 35 consiste em um material isolante ou está formada de modo pelo menos parcialmente isolante e está conectada com um acionamento 36 mecânico (com mola), elétrico, pneumático ou hidráuli- co.

O corpo de isolador 12, as duas placas de ligação de alta-tensão 17, 18, a tampa 24, o isolador de terra 33, bem como a tampa do mesmo 34, formam uma câmara interna 38 à prova de gás, que está preenchida com um gás isotante, por exemplo, com SF6. Dessa câmara interna 38, salien- tam-se para fora, tal como mencionado, o eixo de inversão 26 (veja figura 2) e a haste de acionamento 35 (veja as figuras 1a, 1b). Na parte do eixo de inversão 26, que se estende por fora da câmara interna 38 à prova de gás, está montado fixamente um primeiro elemento indicador 41 no eixo de inver- são 26. Nas figuras 1a, 1b, o elemento indicador 41 encontra-se no lado pos- terior do interruptor de potência 10 e, por esse motivo, não é totalmente visí- vel, enquanto na figura 2, que mostra o lado posterior do interruptor de po- tência 10, o elemento indicador 41 está totalmente visível. No presente e- xemplo de trabalho, o elemento indicador 41 está formado em forma de has- te, salienta-se aproximadamente de modo transversal do eixo de inversão 26 e aponta na direção de um indicador de posição 42 correspondente. Tam- bém aqui, é naturalmente concebível uma pluralidade de outras configura- ções.

Entende-se que o primeiro elemento indicador 41 também pode

estar acoplado de outra maneira com o eixo de inversão 26 e/ou com a ala- vanca de inversão 27 e/ou com a biela 28 e/ou com a biela 31. Esse aco- plamento pode, nesse caso, estar realizado diretamente ou indiretamente. Em geral, o primeiro elemento indicador 41 está associado aos componentes citados acima, que formam um mecanismo de inversão 47, do interruptor de potência 10, particularmente à alavanca de inversão 27, e só na presente modalidade especial o primeiro elemento indicador 41 está conectado fixa- mente com o eixo de inversão 26.

Na parte da haste de acionamento 35, que se estende por fora da câmara interna 38 à prova de gás, está montado fixamente um segundo elemento indicador 44 na haste de acionamento 35. No presente exemplo de trabalho, o elemento indicador 44 está formado à maneira de haste, salienta- se de modo aproximadamente transversal da haste de acionamento 35 e aponta na direção de um indicador de posição 45 correspondente.

Os dois indicadores de posição 42, 45 apresentam, em cada ca- so, dois símbolos de imagem, mais precisamente, um "0" para a posição de desligado e um "1" para a posição de ligado. A posição de desligado repre- senta, nesse caso, um estado não condutor e a posição de ligado, um esta- do condutor.

Na figura 1a, o interruptor de potência 10 é mostrado em seu es- tado não condutor. Isso significa que o pino de contato 21 e o contato de tulipa 2 estão afastados um do outro e, portanto, não estão conectados ele- tricamente. Os dois elementos indicadores 41, 44 apresentam o símbolo de imagem "0" do indicador de posição 42, 45, em cada caso, correspondente. Os dois elementos indicadores 41, 42 indicam, portanto, o estado não con- dutor do interruptor de potência 10. Para uma passagem da posição de desligado da figura 1a para

a posição de ligado da figura 1b, a haste de acionamento 35 do interruptor de potência 10 é movida para cima pelo acionamento 36, portanto, em dire- ção ao corpo de isolador 12. Isso tem como resultado que o contato de tulipa 22 também se move para cima, portanto, em direção ao pino de contato 21. Simultaneamente, a biela 31 é deslocada para cima pelo contato de tulipa 22, o que tem como resultado o fato de que a alavanca de inversão 27 gira em torno do eixo giratório formado pelo eixo de inversão 26. Nesse movi- mento, o elemento corrediço 30 é deslocado na fenda longitudinal 29 da ala- vanca de inversão 27., Pela rotação da alavanca de inversão 27, a biela 28 se move e, portanto, também o pino de contato 21, para baixo, portanto, em direção ao contato de tulipa 22.

Devido aos movimentos em sentido contrário explicados do con- tato de tulipa 22, por um lado, e do pino de contato 21, por outro lado, os dois contatos aproximam-se um do outro e finalmente encaixam-se um no outro. Na figura 1b é mostrado o estado citado por último, no qual, devido ao encaixe, está presente uma conexão condutora entre o pino de contato 21 e o contato de tulipa 22. Os dois elementos indicadores 41, 44 indicam o sim- bolo de imagem "1", do indicador de posição, em cada caso, corresponden- te. Os dois elementos indicadores 41, 44 indicam, portanto, o estado condu- tor do interruptor de potência 10.

Para uma passagem da posição de ligado da figura 1b para a posição de desligado da figura 1a, a haste de acionamento 35 do interruptor de potência 10 é movida para baixo pelo acionamento 36, portanto, em dire- ção ao acionamento 36. Os movimentos dos componentes mencionados acima do interruptor de potência 10 desenrolam-se, nesse caso, de uma maneira correspondentemente inversa. Quando o pino de contato 21 e o contato de tulipa 22 encontram-se novamente no estado não condutor da figura 1a, então os dois elementos indicadores 41, 44 indicam novamente o símbolo de imagem "0" do indicador de posição 42, 45, em cada caso, cor- respondente. Os dois elementos indicadores 41, 44 indicam, portanto, no- vamente o estado não condutor do interruptor de potência 10. A posição de desligado do interruptor de potência 10 de acordo

com a figura 1a, só existe quando o pino de contato 21 é levado, por exem- plo, totalmente para cima, e o contato de tulipa 22, por exemplo, totalmente para baixo. Só quando essa posição é atingida, os dois elementos indicado- res 41, 44 de acordo com a figura 1a, indicam o símbolo de imagem "0" do indicador de posição 42, 45, em cada caso, correspondente.

Os componentes que produzem o acoplamento mecânico entre o contato de tulipa 22 e o pino de contato 21, portanto, particularmente, a biela 31, a alavanca de inversão 27, o eixo de inversão 26 e a biela 28, já foram designados como mecanismo de inversão 47. Quando há um funcionamento defeituoso em um dos componen-

tes citados do mecanismo de inversão 47, então é possível que o estado não condutor da figura 1a até mesmo não possa ser atingido ou, pelo menos não completamente. Se, por exemplo, a biela 31 estiver partida, então, por um lado, o contato de tulipa 22 move-se para cima, mas, devido à incapaci- dade de funcionamento da biela 31, por outro lado, o pino de contato 21 não se move, de modo que o pino de contato 21 permanece em sua posição su- perior. O correspondente vale, por exemplo, também quando a alavanca de inversão 27 está tombada e/ou o eixo de inversão 26 está emperrado ou par- tido e/ou quando o pino de contato 21 está emperrado ou tombado.

Um defeito desse tipo torna-se perceptível pelo fato de que na posição de desligado, só o segundo elemento indicador 44, conectado com haste de acionamento 35 indica o símbolo de imagem "0" do indicador de posição 45 correspondente, enquanto o primeiro elemento indicador 41, co- nectado com a alavanca de inversão 27, indica o símbolo de imagem "1" do indicador de posição 44 correspondente.

Se, portanto, os dois elementos indicadores 41, 44 indicarem símbolos de imagem diferentes dos indicadores de posição 42, 45, em cada caso correspondentes, então, pode-se concluir daí um funcionamento defei- tuoso do interruptor de potência 10. Particularmente, pode-se concluir que o estado condutor do interruptor de potência 10 de acordo com a figura 1a até mesmo não foi atingido ou pelo menos não completamente. Isso eqüivale ao fato de que para o interruptor de potência 10 a resistência à tensão, especifi- cada ou exigida para seu estado não condutor, não pode ser garantida.

Quando não é obtida uma determinada distância entre os dois contatos 21, 22, portanto, a distância não é suficiente, para garantir uma re- sistência à tensão predeterminada, também isso é indicado pelos indicado- res de posição 42, 45, pelo fato de que pelo menos um dos dois elementos indicadores 41, 44 se encontra em uma posição intermediária entre os sím- bolos de imagem ,Ό,,θ,,1".

Claims (12)

1. Interruptor de potência elétrico (10), particularmente, interrup- tor de potência de alta-tensão, preenchido com gás isolante, com um primei- ro contato, particularmente, um pino de contato (21), e um segundo contato, particularmente, um contato de tulipa (22), que podem ser movidos em sen- tido contrário, com um acionamento (36), que está acoplado com o segundo contato, e com um mecanismo de inversão (47), que produz um acoplamen- to entre o segundo e o primeiro contato, caracterizado pelo fato de que está previsto um primeiro elemento indicador (41), que está associado ao meca- nismo de inversão (47).

2. Interruptor de potência (10) de acordo com a reivindicação 1, sendo que o primeiro e o segundo contato (21, 22) podem ser movidos ao longo de um eixo longitudinal (13) do interruptor de potência (10).

3. Interruptor de potência (10) de acordo com uma das reivindi- 15 cações 1 ou 2, sendo que está presente um segundo elemento indicador (44), que está acoplado com o acionamento (36), sendo que os dois elemen- tos indicadores (41, 44) estão previstos, em cada caso, para indicação de uma posição de desligado ou uma posição de ligado do interruptor de potên- cia (10), e sendo que existe um funcionamento defeituoso do interruptor de potência (10) quando os dois elementos indicadores (41, 44) indicam esta- dos diferentes.

4. Interruptor de potência (10) de acordo com uma das reivindi- cações 1 a 3, sendo que o mecanismo de inversão (47), entre outras coisas, apresenta uma alavanca de inversão (27), que pode ser girada em torno de um eixo de inversão (26), e sendo que o primeiro elemento indicador (41) está associado à alavanca de inversão (27).

5. Interruptor de potência (10) de acordo com a reivindicação 4, sendo que o primeiro elemento indicador (41) está conectado fixamente com o eixo de inversão (26).

6. Interruptor de potência (10) de acordo com uma das reivindi- cações 4 ou 5, sendo que pelo menos uma parte do eixo de inversão (26) salienta-se para fora do interruptor de potência (10), e sendo que o primeiro elemento indicador (41) está conectado fixamente com essa parte do eixo de inversão (26).

7. Interruptor de potência (10) de acordo com uma das reivindi- cações 4 a 6, sendo que o mecanismo de inversão (47) apresenta uma biela (28) e uma biela (31), que estão acopladas, em cada caso, com a alavanca de inversão (27) e com um dos dois contatos.

8. Interruptor de potência (10) de acordo com uma das reivindi- cações 3 a 7, sendo que o segundo elemento indicador (44) está conectado com uma haste de acionamento (35), que conecta o acionamento (36) e o segundo contato).

9. Indicador de posição de ligação para um interruptor de potên- cia (10) elétrico, particularmente, para um interruptor de potência de alta- tensão, preenchido com gás isolante, sendo que o interruptor de potência (10) está dotado de um primeiro contato, particularmente, um pino de conta- to (21), e um segundo contato, particularmente, um contato de tulipa (22), que podem ser movidos em sentido contrário, e sendo que o interruptor de potência (10) está dotado de um acionamento (36), que está acoplado com o segundo contato, e com um mecanismo de inversão (47), que produz um acoplamento mecânico entre o segundo e o primeiro contato, caracterizado pelo fato de que está o indicador de posição de ligação apresenta um primei- ro elemento indicador (41), que está associado ao mecanismo de inversão (47).

10. Indicador de posição de acordo com a reivindicação 9, sendo que o mecanismo de inversão apresenta, entre outras coisas, uma alavanca de inversão (27), que pode ser girada em torno de um eixo de inversão (26), e sendo que o primeiro elemento indicador (41) está associado à alavanca de inversão (27).

11. Indicador de posição de acordo com a reivindicação 10, sen- do que o primeiro elemento indicador (41) está conectado fixamente com o eixo de inversão (26).

12. Indicador de posição de acordo com uma das reivindicações 10 ou 11, sendo que pelo menos uma parte do eixo de inversão (26) salien- ta-se para fora do interruptor de potência (10), e sendo que o primeiro ele- mento indicador (41) está conectado fixamente com essa parte do eixo de inversão (26).