ITMI980692A1 - Isolatore alettato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un isolatore alettato, particolarmente per un polo di interruttore di corrente a media e/o alta tensione, avente particolare forma e caratteristiche.

Come noto, gli isolatori alettati sono generalmente costituiti da un tubo alettato interamente realizzato in materiale ceramico; alternativamente si possono avere isolatori in cui si ha una parte tubolare realizzata in materiale composito attorno alla quale sono posizionate alette realizzate in materiale siiiconico.

Tali isolatori trovano vasta applicazione principalmente nella realizzazione dei poli degli interruttori di media e/o alta tensione; riguardo specificatamente alla realizzazione di questi poli, nella tecnica tradizionale forti limitazioni derivano dall'impiego di isolatori in porcellana.

Infatti, allo stato attuale della tecnica, il polo dell'interruttore comprende un Isolatore in porcellana che è costituito da due parti tra loro separate; una prima parte, comunemente denominata isolatore di supporto, che è posta, rispetto all'asse verticale dell'interruttore, nella parte inferiore del polo e costituisce una struttura di supporto al cui interno sono posizionati i mezzi di attuazione dei contatti fissi e mobili dell'interruttore; e una seconda parte, genericamente denominata isolatore della camera di interruzione è posta nella parte superiore del polo e contiene al suo interno la camera di interruzione dei contatti dell'interruttore.

La connessione fra queste due parti strutturalmente separate avviene mediante l'adozione di componenti intermedi di giunzione secondo una soluzione realizzativa che presenta non pochi inconvenienti e svantaggi.

In particolare, sia sulla superficie di estremità superiore dell'isolatore di supporto che su quella inferiore dell'isolatore della camera di interruzione è fissato un collare metallico per l'adattamento dimensionale tra le due parti; il fissaggio dei due collari ai rispettivi isolatori avviene mediante cementazione. Tra 1 due collari viene poi interposto un ulteriore elemento di adattamento geometrico costituito generalmente da una piastra metallica alla cui superficie è associato un codolo che funge da presa di corrente per il collegamento elettrico esterno all'isolatore; tale corrente arriva al codolo tramite un collettore di corrente posizionato internamente all’isolatore della camera di interruzione e avvitato sulla piastra stessa.

La piastra metallica è quindi avvitata mediante un complesso sistema di bulloni ad entrambi i collari; in tal modo si ha l'assemblaggio dell'isolatore di supporto con l'isolatore della camera di interruzione.

Tale soluzione risulta essere chiaramente svantaggiosa poiché prevedendo l'uso di componenti intermedi di connessione comporta un aumento del materiale necessario e quindi del peso complessivo del polo dell 'interruttore nonché dei costi e dei tempi realizzativi. Inoltre, sulla superficie della piastra è necessario ricavare,mediante lavorazione meccanica, delle opportune sedi di alloggiamento in cui un operatore, durante la fase di montaggio, deve inserire delle guarnizioni di tenuta.Tali guarnizioni devono garantire l'ermeticità delle giunzioni realizzate ad un gas di isolamento che viene utilizzato nell'interruttore per lo spegnimento di un eventuale arco elettrico conseguente all'apertura dei contatti; il loro posizionamento deve essere perciò effettuato in maniera accurata e ciò si riflette in un aumento dei tempi e delle difficoltà di montaggio.

Un ulteriore e consistente svantaggio della soluzione precedentemente descritta risiede nel fatto che, definita la lunghezza di fuga come la lunghezza perimetrale delle alette necessaria a conferire al polo dell'interruttore la necessaria tenuta dielettrica, la presenza dei due collari nonché della piastra intermedia aumenta l’altezza complessiva del polo a parità di lunghezza di fuga, o a parità di altezza complessiva del polo, costringe ad una diminuzione della lunghezza di fuga. Inoltre, un aumento dell'altezza del polo dell’interruttore si riflette in una ulteriore difficoltà nel suo trasporto nel sito di installazione, dato le limitazioni imposte dal codice stradale riguardo all’altezza massima della sagoma trasportabile da un automezzo.

Nel caso di poli di interruttori per alta tensione con isolatore realizzato in materiale composito, l'isolatore stesso è realizzato in un unico pezzo. Questa soluzione, sebbene consenta di eliminare alcuni degli inconvenienti insiti nella realizzazione degli isolatori in porcellana, presenta anch'essa alcuni inconvenienti soprattutto per ciò concerne la fase produttiva. In particolare, la produzione degli isolatori monopezzo, dato le dimensioni in gioco, implica l'uso di mandrini di elevata lunghezza con produzione di un solo isolatore per volta e conseguente aumento dei tempi produttivi. Inoltre, la realizzazione di un isolatore monopezzo non permette l'ottimizzazione della quantità di materiale composito impiegato impedendo ad esempio di adottare un diametro inferiore nella parte di isolatore di supporto che contiene i mezzi di attuazione dei contatti dell'interruttore, soluzione questa che consentirebbe un risparmio sulla quantità di materiale composito da utilizzare.

Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o alta tensione, che abbia struttura semplificata a ridotto numero di componenti necessari alla sua realizzazione pratica.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o alta tensione, in cui, a parità di lunghezza di fuga, vi sia una diminuzione della sua altezza complessiva con conseguente facilitazione di trasporto nel sito di installazione.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o alta tensione in cui a parità di altezza complessiva del polo, vi sia un aumento della lunghezza di fuga con conseguente miglioramento della tenuta dielettrica dell'Isolatore stesso.

Ancora un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o alta tensione, in cui vi sia una diminuzione del numero delle giunzioni fra i suoi elementi costitutivi.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o altatensione, in cui vi sia una riduzione della quantità di materiale impiegato e quindi del peso complessivo del polo dell'interruttore, riducendo nel contempo i costi realizzativi.

Un altro scopo ancora del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o alta tensione, la cui produzione sia semplice ed ottimizzata.

Ancora un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o alta tensione, in cui il montaggio possa essere effettuato in maniera facile e rapida.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttore di corrente a media e/o alta tensione, che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione ed a costi competitivi.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, caratterizzato dal fatto di comprendere due parti, rispettivamente superiore e inferiore, ciascuna di dette due parti comprendendo un tubo realizzato in materiale composito attorno a cui sono posizionate alette realizzate in materiale siliconico, la parte superiore avendo diametro maggiore di quella inferiore, le due parti essendo inoltre tra loro connesse mediante interposizione di un unico collare metallico. In questo modo si ha il grosso vantaggio di eliminare i collari cementati sulle due parti dell'isolatore semplificando la struttura dell'isolatore e riducendo così la quantità di materiale necessarlo e il peso complessivo dell'isolatore stesso.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive dell'isolatore secondo il trovato, illustrato a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 è una vista schematica in sezione dell'isolatore secondo il presente trovato;

la figura 2 illustra l'isolatore di figura 1 con un collettore di corrente fissato ad un collare di giunzione secondo il trovato; e

la figura 3 illustra una vista prospettica parziale del collare impiegato nell'isolatore secondo il trovato.

In particolare, nella descrizione si farà riferimento ad un isolatore utilizzato per la realizzazione di un polo di interruttore di corrente a media e/o alta tensione; tale applicazione non è da ritenersi in alcun senso limitativa.

Come illustrato nelle figure 1 e 2, l'isolatore secondo l'invenzione, indicato complessivamente dal numero di riferimento 100, comprende due parti, rispettivamente inferiore 1 e superiore 2, con riferimento all'asse verticale 3 dell'isolatore stesso. Sia la parte inferiore 1 che la parte superiore 2 sono costituite da un tubo, rispettivamente 4 e 5, realizzato in materiale composito, attorno a cui sono posizionate alette realizzate in materiale siliconico, rispettivamente 6 e 7; in particolare, il tubo 4 ha un diametro inferiore a quello del tubo 5.

Nel caso in cui l'isolatore venga impiegato in un polo di interruttore di corrente di media e/o alta tensione, la parte superiore 2, in seguito denominata isolatore della camera di interruzione, contiene i contatti fissi e i contatti mobili, non illustrati nelle figure; tali contatti mobili attuati da opportuni mezzi di attuazione, anch'essi non illustrati da figure, s1 accoppiano/disaccoppiano con i corrispondenti contatti fissi determinando uno stato di chiusura/apertura dell'interruttore.

La parte inferiore 1, in seguito denominata isolatore di supporto, contiene i mezzi di attuazione dei contatti mobili; il funzionamento e la struttura di tali mezzi di attuazione è ampiamente nota dalla tecnica per cui non verrà ulteriormente descritta.

Nella forma di realizzazione dell'isolatore secondo l'invenzione, le due parti 1 e 2 sono tra loro connesse mediante interposizione di un unico collare metallico 10. Come illustrato in figura 3, tale collare metallico 10 presenta un tratto tubolare 11 sulle cui superfici interna 11' ed esterna 11" sono incollate in una loro porzione terminale rispettivamente le parti 1 e 2.

Vantaggiosamente, il collare 10 presenta, esternamente a detto tratto tubolare 11, una gola circolare 12 con pareti cilindriche 11 e 17 paraìelle in cui è annegata almeno per una sua parte terminale l'estremità inferiore della parte superiore 2 dell'isolatore. Inoltre, sulla superficie interna 11' del collare è presente un risalto 13 su cui va ad attestarsi l'estremità superiore della parte inferiore 1 dell'isolatore. Su tale risalto 13 è possibile ricavare dei fori 14 che consentono l'accoppiamento con un collettore di corrente 15 posizionato all'interno dell'isolatore della camera di interruzione. Tali fori 14 sono posizionati su una circonferenza di diametro inferiore a quello del tubo 4; in questo modo, si ha un collare che già in sè risulta di dimensioni compatte e con ridotta quantità di materiale impiegato.

Vantaggiosamente, attraverso il collettore 15, la corrente fluisce in un codolo 16 che è associato al collare 10 e costituisce una presa di corrente del polo dell'interruttore; in questo modo, il collare funge non solo da elemento di giunzione fra le due parti dell'isolatore ma anche da presa di corrente dell'interruttore.

Si è in pratica constatato come l'isolatore secondo il trovato assolva pienamente il compito nonché gli.scopi prefissati in quanto si ottiene praticamente un isolatore monopezzo la cui giunzione e montaggio risultano estremamente semplificati. Inoltre, grazie alla particolare forma realizzativa del collare di giunzione si ha che le parti di isolatore fissate al collare risultano per certi tratti annegate all'interno di esso. In questo modo la superficie esterna di isolatore scoperta da alette viene ad essere sensibilmente ridotta rispetto ad isolatori di tipo noto con enormi vantaggi soprattutto nel caso dei poli degli interruttori di media e alta tensione. In questo caso infatti, a parità di lunghezza di fuga, definita come la lunghezza perimetrale delle alette dell isolatore, viene ad essere ridotta l'altezza complessiva del polo con vantaggi riguardo all'ingombro del polo stesso e al suo trasporto nel sito di installazione; alternativamente qualora richiesto da particolari esigenze e/o applicazioni specifiche, l'altezza complessiva del polo può restare inalterata aumentando però in questo caso la lunghezza di fuga dell'isolatore. In particolare, come illustrato in figura 2, è possibile ricoprire la superficie esterna dell'isolatore quasi totalmente di alette arrivando ad avere una distanza 30 tra il codolo e l'aletta ad esso più vicina paragonabile alla distanza media 31 fra due alette adiacenti dell'isolatore stesso.

Inoltre, l'incollaggio fra le due parti dell'isolatore e il collare nel caso del polo di un interruttore garantisce l'ermeticità della giunzione ad un gas di isolamento senza la necessità di usare guarnizione di tenuta; tale gas di isolamento viene utilizzato nell'interruttore per lo spegnimento di un eventuale arco elettrico conseguente all'apertura dei contatti.

L'isolatore di corrente così concepito è suscettibile dì numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivaienti.

In pratica, i materiali nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, caratterizzato dal fatto di comprendere due parti, rispettivamente superiore e inferiore, ciascuna di dette due parti comprendendo un tubo realizzato in materiale composito attorno a cui sono posizionate alette realizzate in materiale siliconico, la parte superiore avendo diametro maggiore di quella inferiore, le due parti essendo inoltre tra loro connesse mediante interposizione di un unico collare metallico.
2. 2. Isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto collare metallico presenta un tratto tubolare sulle cui superfici interna ed esterna, sono incollate in una loro porzione di estremità rispettivamente dette parti inferiore e superiore.
3. 3. Isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato al fatto che detto collare presenta, esternamente a detto tratto tubolare, una gola 1n cui è annegata, almeno per una sua parte terminale, l'estremità inferiore della parte superiore dell'isolatore.
4. 4. Isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il collare presenta nella sua parte interna un risalto anulare sulla cui superficie inferiore va ad attestarsi l'estremità superiore della parte inferiore dell‘isolatore.
5. 5. Isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che su detto risalto anulare sono ricavati fori di accoppiamento con un collettore di corrente, detti fori essendo posizionati su una circonferenza di diametro inferiore a quello della parte inferiore dell isolatore.
6. 6. Isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che a detto collare è esternamente associato un codolo costituente una presa di corrente.
7. 7. Isolatore alettato, particolarmente per poli di interruttori di corrente a media e/o alta tensione, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la distanza fra detto codolo e l'aletta ad esso più vicina è sostanzialmente uguale alla distanza media fra due alette adiacenti.