BRPI1105678A2

BRPI1105678A2 - disposiÇço de disjuntor para aplicaÇÕes de voltagem mÉdia pra voltagem alta

Info

Publication number: BRPI1105678A2
Application number: BRPI1105678-9A2A
Authority: BR
Inventors: Christian Reuber; Dietmar Gentsch
Original assignee: Abb Technology Ag
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-07-16
Also published as: KR20120061747A; RU2546657C2; JP5840473B2; RU2011149216A; CN102610428B; EP2461338B1; MY157562A; US20120168291A1; CN102610428A; US9165733B2; KR101498228B1; BRPI1105678A8; EP2461338A1; EP2461338B2; JP2012119322A

Abstract

Patente de Invenção: DISPOSIÇçO DE DISJUNTOR PARA APLICAÇÕES DE VOLTAGEM MÉDIA PARA VOLTAGEM ALTA. A presente invenção refere-se a uma disposição do disjuntor para aplicação de voltagem media a voltagem alta, compreendendo pelo menos uma alojamento de parte de polo (1) para acomodar um inserto a vácuo (2), dentro do qual um par de contatos elétricos correspondentes (3,4) é coaxialmente disposto, em que um contato elétrico fixo (3) é eletricamente conectado a um terminal superior (5) do alojamento de parte de polo (1) e um contato elétrico móvel axial (4) é eletricamente conectado a um terminal inferior (6) do alojamento de parte de polo (1) e é operado por uma haste de impulsão isolante (7), em que a haste de impulsão isolante (7) se estende através de uma placa de proteção (8) disposta em uma abertura inferior do alojamento de parte de polo (1), a placa de proteção (8) consistindo em um material isolante plásticos moldado rígido, em que pelo menos um anel de vedação (9;9a,9b) consitindo em um material elástico é moldado na periferia da placa de proteção (8).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSIÇÃO DE DISJUNTOR PARA APLICAÇÕES DE VOLTAGEM MÉDIA PARA VOLTAGEM ALTA".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a uma disposição de disjuntor pa-

ra aplicações de voltagem média para voltagem alta, compreendendo pelo menos um alojamento de parte de polo para acomodar um inserto de vácuo, dentro do qual um par de contatos elétricos correspondentes é coaxialmente disposto, onde o contato elétrico fixo é eletricamente conectado a um termi- nal superior da parte de polo e um contato elétrico móvel axial é eletricamen- te conectado a um terminal inferior da parte de polo e é operado por uma haste de impulsão isolada se estendendo através de uma placa protetora disposta em uma área de abertura inferior no alojamento de parte de polo. Antecedentes da Invenção As disposições de disjuntor desse tipo são preferivelmente utili-

zadas para aplicações de voltagem media entre 1 e 72 kV de um nível de corrente alta. Esses disjuntores de circuitos são basicamente utilizados em redes elétricas para interromper correntes de curto-circuito além de corren- tes de carga sob impedâncias de carga difíceis. O inserto de vácuo do dis- juntor de voltagem média interrompe a corrente criando e extinguindo um arco em um recipiente de vácuo fechado. Os disjuntores de vácuo modernos apresentam uma expectativa de vida útil longa maior do que a dos disjunto- res a ar convencionais. Não obstante, a presente invenção não é aplicável apenas aos disjuntores a vácuo, mas também a disjuntores SF6 modernos possuindo uma câmara preenchida com gás de hexafluoreto de enxofre. A- demais, a interrupção de corrente com o dispositivo a vácuo é uma dentre as tecnologias utilizadas até o nível de voltagem alta. A fim de se garantir a se- gurança desses dispositivos, dispositivos protetores especiais e dispositivos de aterramento são indispensáveis. O documento WO 2009/043361 A1 descreve uma parte de polo

de um disjuntor de voltagem media. Um inserto a vácuo contendo um par de contatos elétricos correspondentes é embutido de forma isolada em um en- capsulamento de resina epóxi. O contato elétrico superior dentro da câmara de interruptor a vácuo é fixo enquanto o contato elétrico inferior dentro da câmara de interruptor a vácuo é móvel. O contato elétrico móvel é passado para o exterior através de sanfonas e pode ser movido por um eixo interme- diário intermediário móvel axial. A fim de se criar a transmissão elétrica entre o contato elétrico móvel inferior e o terminal inferior correspondente, uma conexão eletricamente condutora metálica é fornecida entre uma haste de impulsão do contato elétrico movem e o terminal externo. Essa conexão ele- tricamente condutora metálica compreende um pistão que funciona de forma móvel dentro de um cilindro eletricamente condutor metálico que é moldado no alojamento isolante da parte de polo e que também forma o dito terminal superior da parte de polo.

O alojamento isolante da parte de polo é aberto no fundo de forma conhecida. A parte de polo é normalmente conectada a uma superfície de montagem de um alojamento de engrenagem no lado inferior por enros- camento. O alojamento de engrenagem é fornecido para acomodar a dispo- sição de eixo intermediário para operação da haste de impulsão de uma ou mais partes de polo montadas no mesmo.

Nas disposições de disjuntor, a distância entre as partes de alta voltagem e as partes aterradas é normalmente tão curta que dispositivos adicionais são necessários para se realizar as voltagens de isolamento mais altas que são exigidas pelos padrões industriais. Alguns padrões exigem adicionalmente distâncias de deslizamento que são maiores do que a dis- tância entre as partes de alta voltagem e as partes de aterramento. Sumário da Invenção

É um objetivo da presente invenção se fornecer uma disposição de disjuntor com dispositivos de proteção fáceis, porém eficientes, entre o alojamento de parte de polo como uma parte de alta voltagem e o alojamen- to de engrenagem como a parte aterrada adjacente. Esse objetivo é alcançado pela presente matéria da reivindica-

ção independente 1. Modalidades ilustrativas adicionais são evidentes a par- tir das reivindicações dependentes. De acordo com a invenção a haste de impulso isolante para ope- ração do contato elétrico móvel inferior se estende através de uma placa protetora especial que é disposta no fundo do alojamento da parte de polo. A placa protetora específica consiste em um material isolante plástico moldado rígido onde pelo menos um anel de vedação consistindo em um material e- lástico é diretamente moldado na periferia da placa protetora.

Dessa forma, a invenção fornece um padrão de isolamento alto e aumenta a distância de deslizamento devido ao efeito de vedação entre a placa protetora específica e a parede interna da seção de abertura corres- pondente do alojamento de parte de polo. A placa protetora é feita de mate- rial isolante e cobre as bordas da abertura inferior do alojamento de parte de polo a fim de impedir descargas entre o terminal elétrico inferior e as bordas do alojamento de parte de polo. A placa protetora é uma parte plástica mol- dada que é de fácil fabricação. Visto que o anel de vedação é moldado dire- tamente na borda da placa protetora a invenção fornece uma solução de parte de peça única que é segura e fácil de montar no alojamento de parte de polo.

Em outras palavras, a presente invenção propõe a utilização de uma placa protetora específica com um anel de vedação integrado. O anel de vedação específico pode ser feito em duas etapas consecutivas na mes- ma ferramenta de moldagem por injeção, utilizando um material plástico mais duro para a seção de placa e um material mais macio para a seção de vedação.

De acordo com um aspecto adicional da invenção é recomendá- vel se moldar as nervuras em formato de anel concêntricas no lado interno da placa protetora. Essas nervuras em formato de anel concêntricas aumen- tam a distancia de deslizamento entre as partes de alta voltagem e as partes aterradas da disposição de disjuntor a vácuo. Nervuras adicionais são forne- cidas pela utilização de material plástico duro adicional apenas. O comprimento das nervuras não precisa ser igual. Algumas

nervuras podem se estender através do comprimento de várias nervuras mais curtas a fim de aumentar o comprimento de deslizamento de acordo. Para se aumentar a confiabilidade da vedação, vários anéis de vedação paralelos podem ser utilizados. Em uma modalidade preferida, dois anéis de vedação são dispostos em paralelo na periferia da placa de prote- ção com uma pequena distância um para o outro.

Preferivelmente, o anel de vedação é fornecido com uma seção

transversal côncava. Em outra modalidade, o pelo menos um anel de veda- ção é fornecido com uma seção transversal chanfrada a fim de facilitar a in- serção na abertura do alojamento de parte de polo.

De acordo com outra modalidade preferida da invenção, os pelo menos dois anéis de vedação são interconectados um com o outro através de uma seção de corpo de vedação comum. Dessa forma, o anel de veda- ção comum é mais elástico a fim de fornecer uma função de vedação segura entre a placa de proteção e o alojamento da parte de polo circundante.

De acordo com outra modalidade da invenção é possível tam- bém se dispor o anel de vedação em ou em torno da área de canto da placa protetora. Preferivelmente, o canto periférico interno da placa protetora é adequado para obter uma função de vedação confiável.

Normalmente, o anel de vedação fornece uma superfície de con- tato em formato cilíndrico com a parede interna do alojamento de parte de polo no estágio montado, visto que o material elástico do anel de vedação é comprimido. Alternativamente, é possível também se projetar o anel de ve- dação como uma vedação tipo virola possuindo pelo menos uma virola de vedação se estendendo radialmente para fora a partir da periferia da placa protetora.

Esses e outros aspectos da presente invenção serão aparentes

a partir de e elucidados com referência às modalidades descritas posterior- mente.

Breve Descrição dos Desenhos

Abaixo, as modalidades da presente invenção são descritas em maiores detalhes com referência aos desenhos em anexo.

A figura 1 ilustra uma vista lateral esquemática de uma disposi- ção de interruptor a vácuo; A figura 2 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma segunda modalidade da placa protetora específica;

A figura 3 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma terceira modalidade da placa protetora específica;

A figura 4 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma

quarta modalidade da placa protetora específica;

A figura 5 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma quinta modalidade da placa protetora específica;

A figura 6 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma sexta modalidade da placa protetora específica;

A figura 7 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma sé- tima modalidade da placa protetora específica;

A figura 8 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma oi- tava modalidade da placa protetora específica; A figura 9 ilustra uma vista lateral detalhada em corte de uma

nona modalidade da placa protetora específica.

Os símbolos de referência utilizados nos desenhos, e seus signi- ficados, são listados em forma resumida na lista de símbolos de referência. A princípio, partes idênticas são fornecidas com os mesmos símbolos de referencia nas figuras. Todas as figuras são esquemáticas como menciona- do acima.

Descrição Detalhada das Modalidades

De acordo com a figura 1 uma disposição de disjuntor para uma aplicação de voltagem média consiste em um alojamento de parte de polo 1 feito de material isolante plástico que acomoda um inserto a vácuo 2. Dentro do inserto a vácuo 2 um par de contatos elétricos correspondentes 3 e 4 é coaxialmente disposto a fim de formar um comutador elétrico.

Para comutação um contato elétrico fixo 3 é fornecido e conec- tado eletricamente a um terminal superior correspondente 5 moldado no alo- jamento de parte de polo 1. O contato elétrico fixo 3 corresponde a um con- tato elétrico móvel 4 que é conectado eletricamente a um terminal inferior correspondente 6 do alojamento de parte de polo 1. Para o movimento axial do contato elétrico móvel 4 uma haste de impulsão isolante 7 é fornecida.

A haste de impulsão isolante 7 consiste em um material isolante e se estende a partir do contato elétrico móvel 4 passando - não ilustrado - por uma sanfona através de uma abertura central de uma placa protetora 8.

A placa protetora específica 8 é disposta na abertura inferior do alojamento de parte de polo em formato de pote 1. A haste de impulsão isolante 7 termi- na dentro de um alojamento de disjunto 10. O alojamento de disjuntor 10 acomoda - não ilustrado - dispositivos de engrenagem para operar a haste de impulsão 7 de forma conhecida. O alojamento de disjuntor 10 consiste em material metálico e é eletricamente aterrado. A placa protetora específica 8 separa essa parte aterrada da parte de alta voltagem dentro do alojamento de parte de polo 1. Portanto, a placa protetora 8 consiste em um material isolante plástico moldado rígido, onde pelo menos um anel de vedação 9 consistindo em um material elástico que é moldado diretamente na periferia da placa protetora 8.

Como ilustrado na figura 2, a placa protetora 8 é adicionalmente fornecida com nervuras em formato de anel concêntricas 11 para aumentar a distância de deslizamento entre a parte de alta voltagem e a parte aterrada. Nessa modalidade todas as nervuras em formato de anel 11 possuem o mesmo comprimento.

Em outra modalidade de acordo com a figura 2 uma nervura em formato de anel 11a se estende através do comprimento das outras nervuras em formato de anel 11 que são relativamente mais curtas em comprimento.

Em vista da figura 4, a placa protetora 8 é fornecida com dois anéis de vedação separados 9a e 9b que são dispostos paralelos um ao ou- tro a fim de aumentar a função de vedação.

Em vista da figura 5, três anéis de vedação 9a a 9c são interco- nectados um com o outro através da seção de corpo de vedação comum 12. Adicionalmente, os anéis de vedação 9a a 9c são fornecidos com uma seção transversal chanfrada a fim de facilitar a inserção na abertura inferior do alo- jamento de parte de polo 1.

Em outra modalidade de acordo com a figura 6, o anel de veda- ção pequeno 9' é disposto na área de canto superior da placa de proteção 8; na figura 7 um anel de vedação 9" é disposto na área de canto superior da placa protetora 8 que fornece uma superfície de contato em formato cilíndri- co com a parede interna do alojamento de parte de polo 1. A figura 8 ilustra outra modalidade do anel de vedação 9"' que é

projetada como uma vedação tipo virola compreendendo três virolas de ve- dação na periferia externa.

Na modalidade preferida final como ilustrado na figura 9, o anel de vedação 9"" é disposto em torno da área de canto superior da placa de proteção 8. Consequentemente, o anel de vedação 9"" possui uma seção transversal em formato de L que cerca o canto superior da placa protetora 8.

Enquanto a invenção foi ilustrada e descrita em detalhes nos de- senhos e na descrição acima, tal ilustração e descrição devem ser conside- radas ilustrativas e não restritivas; a invenção não está limitada às modali- dades descritas. Outras variações às modalidades descritas podem ser compreendidas e realizadas pelos versados na técnica e praticando a inven- ção reivindicada, a partir do estudo dos desenhos, da descrição e das reivin- dicações em anexo. LISTAGEM DE REFERÊNCIA 1 alojamento de parte de polo

2 inserto a vácuo

3 contato elétrico fixo

4 contato elétrico móvel

terminal superior 6 terminal inferior

7 haste de impulsão isolante

8 placa de proteção

9 anel de vedação

alojamento de disjuntor

11 nervuras em formato de anel

12 seção de corpo de vedação comum

Claims

1. Disposição de disjuntor para aplicações de voltagem média a voltagem alta, compreendendo pelo menos um alojamento de parte de polo (1) para acomodar um inserto a vácuo (2), dentro do qual um par de contatos elétricos correspondentes (3, 4) é coaxialmente disposto, em que um contato elétrico fixo (3) é eletricamente conectado a um terminal superior (5) do alo- jamento de parte de polo (1) e um contato elétrico móvel axial (4) é eletrica- mente conectado a um terminal inferior (6) do alojamento de parte de polo (1) e é operado por uma haste de impulsão isolante (7), caracterizada pelo fato de a haste de impulsão isolante (7) se estender através de uma placa protetora (8) disposta em uma abertura infe- rior do alojamento de parte de polo (1), a placa protetora (8) consistindo em um material isolante plástico moldado rígido, onde pelo menos um anel de vedação (9; 9a; 9b) consistindo em um material elástico é moldado na perife- ria da placa protetora (8).

2. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de no lado interno da placa protetora (8) nervuras em formato de anel concêntricas (11) para aumentar a distância de deslizamento serem moldadas.

3. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de pelo menos uma nervura em formato de anel mais longa (11a) se estender sobre o comprimento de várias nervuras de formato de anel mais curtas (11).

4. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de pelo menos dois anéis de vedação (9a, 9b) serem paralelos dispostos na periferia da placa de proteção (8).

5. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de pelo menos um anel de vedação (9a, 9b, 9c) ser fornecido com uma seção transversal chanfrada a fim de facilitar a inserção na abertura do alojamento de parte de polo (1).

6. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 4, caracterizada pelo fato de os pelo menos dois anéis de vedação (9a, 9b, 9c) serem interconectados um ao outro através de uma seção de corpo de vedação comum (12).

7. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de o anel de vedação (9'; 9"") ser disposto em ou em torno da área de canto da placa protetora (8).

8. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de o anel de vedação (9") fornecer uma su- perfície de contato em formato cilíndrico com a parede interna do alojamento de parte de polo (1).

9. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de o anel de vedação (9'") ser projetado como uma vedação tipo virola.

10. Disposição de interruptor a vácuo, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de o alojamento de parte de polo (1) ser montado em um alojamento de disjuntor de metal aterrado (10) contendo um dispositivo de engrenagem para operar a haste de impulsão (7).