PT1339145E - Conjunto de união de células para mecanismo de comutação eléctrico - Google Patents
Conjunto de união de células para mecanismo de comutação eléctrico Download PDFInfo
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Description
1
DESCRIÇÃO
"CONJUNTO DE UNI AO DE CÉLULAS PARA MECANISMO DE COMUTAÇAO ELÉCTRICO"
OBJECTODA INVENÇÃO A presente invençãorefere-se a um conjunto de interligação paracélulasdemecanismo de comutaçãoeléctrico e, mais especificamente, a um sistema para acoplamento decélulas ou módulos demecanismo de comutação eléctrico capaz de ser utilizado em centros detransformaçãoe distribuiçãoelétrica, usandono acoplamento ou na interligação entre as células um elemento conector independente que éalojado por encaixe, como uma peça intermediária, noscadinhos individuais disponibilizados com esta finalidade em cada uma das células equipadas com os terminais condutores a seremunidos. 0 objecto da invenção é disponibilizar um sistema de acoplamento ou conjunto de interligação entre as células que incorporam partesdo mecanismo de operação e proteção das estações detransformaçãoe distribuição elétrica, com caraterísticas tais, que o presente acoplamento ou interligação é realizado de forma a que seja continuamente controlada a conservação da impermeabilidade do acoplamento, quer mecanicamente quer eletricamente,prevenindo assim a ocorrênciade fuga do gás protetor que este tipo de mecanismo incorpora normalmente, na operação de interligação ou de acoplamento.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A Patente Europeia N.° 0821013 refere-se a um dispositivo de interligação elétrico entre duas células de alta tensão e de isolamento de gás que tem uma manga de isolamento que encerra um contacto composto por um bloco central rígido com junções de esfera em cada extremidade que unem duas garras de contacto.Estas garras sãoligadas 2 respectivamente aos contactos de cada uma das células a serem acopladas.
No entanto, este dispositivo não permite um deslocamento radial das referidas garras com a finalidadede compensar possíveis desalinhamentos entre os contactos das células.Além disso, este dispositivo não tem meios paraimpedir a extração das referidas garras quando ocorre um deslocamento longitudinal acidental.
Também na Patente EuropeiaN.0 0520933, é dada a descrição de um sistema de acoplamento paraacoplar módulos de mecanismo de comutaçãopara centros de transformação e outros semelhantes, com base emque cada um dos módulos ou células tem furos nos quais se ajustam respectivos cadinhos que formamum acoplamento estanqueao gás com a ajuda de uma junta de vedação, sendo que cada cadinhocomporta na sua base pequena ou interna um furo no qual é fixado um terminal de contacto.
Além disso, nessa Patente Europeia, é descrito como uma montagem de isolamento colabora,como uma peça intermediária do acoplamento, com cada par de cadinhosopostos entre si e correspondentes a dois módulos adjacentes,tendo a forma de um cone bi-truncado e que é materializado por uma montagem de isolamento externa, em cuja parte interior inteiraé para ser encontrado um tubo metálico que percorre toda a extensão longitudinalmente e dentro do qualéalojada uma pluralidade de partes condutoras, na forma de dedos, destinadaaacoplar nos apêndices que constituem os terminais de contacto de cada célula, tendendo as referidas peças condutoras ou dedos condutores a fechar-se sobre os terminais de contacto, atravésdo efeito demolas ou bobinasna periferia.
Entre as partes condutoras e o tubo metálico dispõe-se no interior da montagem de isolamento externa uma série de bandas elásticas que permitem alguma mobilidade lateral daquelas partes condutoras, com o objectivo de absorver 3 possíveis erros de alinhamento entre os terminais de contacto, ou através do descentramento dos cadinhosou até mesmo das células que estão aser acopladas.
Tendo por base o sistema de acoplamento referidonesta Patente Europeia, foiintroduzido um certo número de melhorias e aperfeiçoamentos, cuja protecção é procurada pelo depositanteatravésdo presente pedido de patente. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO 0 conjunto de interligação paracélulas demecanismo de comutação eléctrico proposto, inclui uma primeira melhoria que consiste na montagem das partes condutoras nas passagens radiais projetadas com estepropósitonum anel condutor, cujo diâmetro exterior corresponde ao diâmetro interno dapresente montagem de isolamento e externa, sendo o pacotede partes condutoras fixado no interior da montagem de isolamento, em virtude do contacto entre o anel condutor mencionado e da própria montagem, mas com a possibilidade de inclinação no que diz respeito a esta,com a finalidade de que o referido pacotede partes condutoras possa ser deslocado radialmente, para se acoplar sobre os terminais de contacto disponibilizados no interior dos cadinhos, mesmo quando estejam desalinhados.
As partes condutoras vêm com um rebaixo central, determinandoum comprimento de menorlarguraque o da passagem do anel na qual é alojada cada partecondutora, permitindo desse modo um deslocamento radial dos últimos no interior do anel, quando o conjunto conector é acoplado sobre o terminal correspondente.As referidas partes condutoras são pressionadas contra o anel com oauxílio de algumas molas envolventes, impedindo nesta posição qualquer deslocamento na direção longitudinal que poderia permitir a extração destas partes condutoras.
Uma outra melhoria consiste em que a montagem de isolamento externa do conjunto conector é formada por um material elástico que possui uma grande capacidade de 4 deformação, permitindo-lhe adaptar-seaos respectivos cadinhos, mesmo que estes estejam deslocados no que diz respeito à sua posição, qarantindo assim uma óptima vedação mecânica entre o conector e os cadinhos das células.
Além disso, foi previsto que o interior da montaqem elástica acima referidaseja completadocom dois tubos metálicos que são dispostos em cada uma das extremidades da montagem a fim de fornecer a referida montagemalguma rigidez que assegure uma boavedaçãocontra os cadinhos, sendo ostubos internos de um comprimento menor que o da montagem de forma a deixar livre o sector central do mesmo no qual é acomodado o anel condutor que suporta as partes condutoras.Estes tubos de reforçointernose metálicos da montagem elástica impedem que um possivel desalinhamento exagerado entre a montagem elástica e os cadinhos produza uma deformação excessiva da montagem, o que envolveria um ajuste incorreto na pertinente superfície do cadinho, o que poderiadar origemà existência de pontos sem contato entre o cadinhoe a montagem e,consequentemente,a uma acção de vedação pobre.
Uma outra melhoria do conjunto de interligação, refere-se ao tampão queéacoplado aos cadinhos quando não há nenhuma exigência ou necessidade deligação elétrica, cujo tampão é disponibilizado a fim de vedarhermeticamenteo cadinho e isolar eletricamente o contacto situado na parte inferior deste. A melhoria do tampão consiste em conseguir uma boa vedação mecânica e elétrica, razão pela qual foi prevista uma configuração similar à do conector, isto é, com uma montagem de isolamento de material elástico e um casquilho metálico interno, estabelecendo este casquilhoo contacto elétrico e conferindo alguma rigidez que, combinada com a elasticidade da montagem externa, assegura uma boavedação.
Acresce que o casquilho metálico acima mencionado contribui para a criação de um espaço equipotencial no 5 interior do próprio tampão, o que previne descargas parciais, antevendo que na parte inferior do casquilhoexiste um furo através do qual seprojeta uma pequena protuberância de material semicondutor que entra em contacto com o terminal da respectivacélula, colocando o casquilho e todo o ar retidono interior, no mesmo potencial que o terminal deligação.Esta protuberância é provida de alguma flexibilidade com a finalidade de absorver possíveis variações do comprimento e assegurar dessa forma um bom contacto elétrico. 0 tampão mencionado é completado por um segundo casquilho metálico que, juntamente com o casquilho interno, constitui um divisor capacitivo, de modoque através de uma aba metálica do casquilho externo épossível conectar uma sonda para medir a tensão na barra.
Uma melhoria adicionalconsiste em que os três cadinhos de uma dada célulasãounidos através de uma placa metálica trifásica que actua como umadivisória, reconduzindo o campo através dos cadinhos e evitando desse modo a concentração do mesmo nas abas, devendo esta placa trifásica ser encontrada embutida nos cadinhos, ligeiramente curvada,o que redireciona o campo elétrico através do interior do cadinho.
Areferida placa possibilita uma redistribuição do campo elétrico no interior do cadinho, sendo unidaaos três cadinhos de uma céluladurante oprocesso de moldagem da célula, sendo fixadaa estapor meio da soldadura de todo o comprimento da sua periferia.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
No sentido de completar a descrição que está a ser efetuada e com o objectivo de ajudar a uma melhor compreensão das caraterísticas da invenção, de acordo com um exemplo preferencial de uma incorporação práticaé anexado um conjunto de desenhos como uma parte integrante 6 da referida descrição, nos quais, apenas como forma de ilustração e não restritivamente, é apresentado o seguinte: Figura 1.- Mostra uma representação de acordo com uma vista explodida em perspectiva do conjunto que forma o elemento conector independente cada um destinado a ser alojado numcadinho correspondente, sendo o referido elemento conectorprovido com os meios de acoplamento ou de interligação implementados de acordo com o objecto da invenção.
Figura 2.- Mostra uma vista em corte longitudinal do mesmo conjunto do elemento conector, assim como uma secção da elevação lateral dos dois cadinhos a serem unidos, com os seus pertinentesterminais de contacto. Figura 3.- Mostra umavistafrontal do anel condutor no qual são acomodadas as peças semicondutorasdispostas coaxialmente no interior da montagem externa e elástica.
Figura 4.- Mostra uma vista em secçãodo tampão previsto para montarnum cadinho, implementado de acordo com as melhorias na invenção.
Figura 5.- Mostra uma vista frontal do conjunto representado na figura precedente.
Figura 6.- Mostrauma vista de cimados três cadinhos de umacélulaunidos por meio de uma placa metálica trifásica.
Figura 7.- Mostra uma vista em secçãotransversal da placa metálica trifásica da figura precedente, com o pertinentecadinho.
FORMA DE REAL IZ AÇÃOPRE FE RE NCIAL DA INVENÇÃO
Como pode ser observado nas figuras acima mencionadas, cada elemento conector independente, como é apresentado nas figuras 1 e 2, para o seu acoplamento a dois cadinhos contiguoscompreende uma montagem de isolamentoe elástica (1) na forma de um cone bi-truncado, de material elástico, que é completada internamente com um par de tubos metálicos 7 (2), cujo comprimento total, somando o de ambos, é menor que ocomprimento da própria montagem (1), saindo de uma zona intermediária para acomodar um anel condutor (3) no qual éexecutada uma pluralidade de passagens radiais (4), em cada uma das quais é alojadauma partecondutora (5), na forma deum dedo, todo o anterior tal que o diâmetro exterior do anel condutor mencionado (3) sejaigual ao diâmetro interno da montagem elástica (1), sendo o referido anel (3) acomodado perfeitamenteno interior da montagem (1), na sua área central e intercalado entre as extremidades voltadas entre si dos tubos metálicos (2) situadas no interior da montagem elástica mencionada (1), por meio do qual o pacoteformado pelas diferentes partes condutoras (5) alojadase posicionadas nas passagens (4) do anel condutor (3) é mantido firmemente no interior da presente montagem elástica (1),precisamente em virtude do contacto entre o anel(3) e a superfície interior da montagem (1), mas permitindo às partes condutoras (5) rodarem relativamente à montagem (1) de forma que o conjunto destas possa ser deslocado radialmente e ser acoplado nos terminais condutores (6) situados no interior dos cadinhos correspondentes (7), mesmo quando estes estiveremdesalinhados.
Essas partes condutoras (5) são providasdeum rebaixo central (8) que determina um alojamento folgado para cada parte condutora (5) na correspondente passagem (4) do anel condutor (3) e permitem desse modo o deslocamento radial dessas partes condutoras (5) quando o conjunto conectoréacoplado nos terminais correspondentes e mesmo com uma inclinação das mesmasquando os terminais estiverem desalinhados.
Quando as partes condutoras (5) estão situadas na sua posição correta no anel (3) e as pertinentes molas (9) são montadas de uma forma envolvente ou perimetral nas partes deextremidade dessaspeças semicondutoras (5) , estas devem ser deixadas a pressionar firmemente contra o anel (3) e deverá garantir-se a impossibilidade dequalquer deslocamento na direcção longitudinal, impedindo a sua extração.
No que concerne aos tubos metálicos (2) que a montagem elástica (1) incorpora internamente, são previstospara proporcionaremalguma rigidez que assegura uma boavedaçãocontra os cadinhos (7).
No que diz respeito ao tampão mostrado nas figuras 5 e 6, disponibilizado para acomodamos cadinhos (7) quando a ligação elétrica não é necessária, o referido tampãofecha o cadinho hermeticamente e isola eletricamente o contacto situado na parte inferior do mesmo, deve ser indicadoque, para conseguir uma boavedação mecânica e elétrica, o tampão acima mencionado, denominado geralmente com o número (10), tem uma configuração similar à do conector descrito anteriormente, isto é, uma montagem de isolamento (10), também de natureza elástica e acomodada internamente com um casquilho metálico (11), por meio da qual o contacto é estabelecidoe que facilitaigualmentealguma rigidez que, em combinação com a elasticidade da montagem externa que corresponde ao corpo do tampão (10), asseguram uma boavedação.
Na parte inferior do referido casquilho (11) foi providenciado um furo através do qual passa uma pequena protuberância (12) do material semicondutor, que entra em contacto com o terminal (6) da célula, colocando o casquilho (11) e todo o ar contido dentro do mesmono mesmo potencial que o terminal.Esta protuberância (12) deverá ser de material flexível,de forma a absorver possíveis variações do comprimento e assegurar um bom contacto com o terminal correspondente.
Além disso, esse tampão (10) incorpora na sua parte externa um segundo casquilho metálico (13) que, juntamente com o casquilho (11) anteriormente referido, constitui um 9 divisor capacitivo, tornando possível que, via uma aba metálica (14) desse casquilho externo (13), possa ser ligada uma sondapara medir a tensão na barra. 0 referido tampão (10) é fixado na célula, na posição fechada, por meiode uma placa metálica plana (15), na qual é executado um par de furos ovais (16) para a passagem dos parafusos ou de outros meios apropriados defixação.
No que diz respeito aos próprios cadinhos (7), montadosnaspertinentescélulas, foi previsto que os três cadinhos da mesmacélula, como é ilustrado na figura 6, sejam ligadospor meiode uma placa metálica trifásica (17) que actua como umadivisóriae diminui o campo através dos presentes cadinhos(7), impedindo a concentração do referido campo nas beiras, estando a referidaplaca metálica trifásica (17) embutida nos cadinhos (7), sendo unida a estes no presenteprocesso da suamoldagem, fixada à célula por meio de soldadura em torno da totalidade do seu perímetro, tendo a referida placa (17) tambémuma ligeira curvatura (18) na sua parte embutida no respectivo cadinho (7) que reorienta o campo elétrico através do interior do último. 10
REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de referências citadas pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente Europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.
Documentos de patente citados na descrição • EP0821013 A [0003] • EP0520933 A [0005]
Lisboa 29/02/2012
Claims (6)
11 REIVINDICAÇÕES 1. Conjunto de interligação paracélulas demecanismo de comutaçãoelétrico, aplicável às células modulares que incorporam peças do equipamento de operação e proteção de estações detransformação e distribuição elétrica, que compreendem um elemento conector independente que estáalojado em cada um dos cadinhos (7), previamente acoplado às células,em correspondência com os terminais condutores (6) a seremunidos, incorporando oconectorno seu interior uma série departes condutoras (5) para o acoplamento sobre os terminais decélula (6),tendoo presente elemento conector tambémmeios que permitem compensar os desalinhamentos entre os terminais condutores (6), sendo completado com um tampão (10) que pode ser unido aos cadinhos (7) quandoa ligação elétrica não é exigida, sendo formado o próprio isolamento elétrico do terminal situado na parte inferior do cadinho(7), todos osanteriorescom a finalidade dealcançarum acoplamento à prova de fugatanto mecanicamente comoelectricamente, eé caracterizadoporo elemento conector independente compreender: a) Uma montagem externa de material elástico (1)/ b) um par de tubos metálicos (2), de comprimento total menor que o da montagem externa e elástica (1), sendo incorporado internamente na referida montagem (1) e aproximadamente em correspondência com os seus sectores ultraperiféricos, de modo que o seu movimento éimpedido devido à interferência geométrica com um anel condutor (3) , com a finalidade de deixar livre uma zona central da referida montagem externa e elástica (1); c) um feixede partes condutoras (5) montadas axialmente nas respectivas passagens (4) executadas radialmente no anel metálico e condutor (3) alojadas diretamente no interior da montagem elástica (1), 12 estando o referido anel condutor (3) em correspondência direta com a zona central, intercalado entre as faces das extremidades dos tubos metálicos (2) e acomodado firmemente entre o anel (3) e a montagem (1), sendo as extremidades das referidas partes condutoras (5) pressionadas por meio de elementos elásticos (9), tendo-se previsto que entre as partes condutoras (5) e os tubos metálicos (2) é determinado um espaço suficiente com a finalidade de permitirum grau de rotaçãodo feixeformadopor essaspartes condutoras (5) com a finalidade de compensar possíveis desalinhamentos entre os terminais (6) a seremligados.
2. Conjunto de interligação paracélulas demecanismo de comutação elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopornas partes condutoras (5)ter sidoexecutado um rebaixo central (8), determinando que na referida área do rebaixo (8) a altura é menor que a oferecida pelos furos ou pelas passagens (4) do anel condutor (3) e, consequentemente, é deixado um espaço livre entre as partes condutoras (5) e a superfície interna dos tubos (2), o que permite um deslocamento radial dessas partes condutoras (5) no interior do anel condutor (3) quando o conector é acoplado sobre o pertinente terminal e mesmo uma rotação das mencionadas partes condutoras (5) , no interior da montagem (1), quando os terminais não estiverem alinhados.
3. Conjunto de interligação paracélulas demecanismo de comutação eléctrico, de acordo com as reivindicações anteriores, caraterizadoporsobre os sectores ultraperiféricos das partes condutoras (5)seremmontadasmolas (9) na periferia, que pressionam o feixede partes condutoras (5) contra o anel condutor (3) que, junto com os rebaixos nas partes condutoras (5) 13 impedem o deslocamento na direcção longitudinal e a extração correspondentedas referidas partes condutoras (5).
4. 0 conjunto de interligação paracélulas demecanismo de comutação eléctrico, de acordo com as reivindicações precedentes, caraterizadoporo tampão (10) disponibilizado paraacomodar nos cadinhos (7) quando a ligação elétrica não é necessária, serconstituido por um suporte externo e isolante de material elástico (10), com um casquilho interno e metálico (11) que fornece alguma rigidez, a qual assegura, em combinação com a elasticidade inerente do corpo do tampão(10) uma boa impermeabilidade; tendo sido previsto que o referido casquilho metálico (11) contribui para a criação de um espaço equipotencial no interior do tampão (10), evitando descargas parciais, tendo-se providenciado para isso um furo na parte inferior da virola (11) através da qual passa uma pequena protuberância (12), de material semicondutor flexível, que entra em contacto com o correspondente terminal da célula, colocando o casquilho (11) e tudo o que este contém no mesmo potencial que o terminal e assegurando um bom contacto com o terminal correspondente.
5. Conjunto de interligação paracélulas demecanismo de comutação eléctrico, de acordo com a reivindicação 4, caraterizadoporotampão (10) incorporar, na sua parte externa, um segundo casquilho metálico (13) que, juntamente com o casquilho interno (11), determina um divisor capacitivo, permitindo que uma sonda sejaligada para medir a tensão na barra via uma aba metálica (14) , que corresponde ao casquilhoexterno (13);com a particularidade de que o referido tampão (10) é completado com uma placa metálica plana (15) com furos ovais (16) para fixar o mesmo à pertinente célula, assegurando a posição vedada sobre a última. 14
6. Conjunto de interligação paracélulas demecanismo de comutação eléctrico, de acordo com as reivindicações anteriores, caraterizadoporos três cadinhos (7) de uma mesma célulaseremunidos por meio de uma placa metálica trifásica (17), cuja placa é embutida nos próprios cadinhos (7), com uma ligeira curvatura (18) com a finalidade dereorientar o campo elétrico através do interior do presente cadinho (7), sendo a referida placa metálica trifásica (17) unida aos cadinhos(7) no momento em que estes estão no processo de moldagem. Lisboa 29/02/2012
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