BRPI0416236B1 - disposição de interconexão elétrica - Google Patents

Abstract

"disposição de interligação elétrica". uma disposição de barra coletora elétrica tem provisão para conexão de um único cabo do alimentador em uma pluralidade de cabos de derivação dentro de um alojamento isolante. um orifício de derivação é provido para cada cabo de derivação, e uma placa de suporte que pode ser deslizada carregada com mola é disposta para receber o cabo de derivação e para retê-lo em uma abertura da mesma. a placa de suporte se move dentro de um fixador de cabo que é conduzido por um came giratório por meio de um comutador. a operação do comutador entre as posições desligada e ligada é efetiva para mover o cabo de derivação para ficar em contato e para desfazer o contato, respectivamente, com a barra coletora. os comutadores de cada orifício são seletivamente operáveis independentemente um do outro. dessa maneira, os cabos de derivação podem ser montados de maneira independente e seletiva no alojamento e colocados em conexão elétrica com e desligados da barra coletora.

Description

"DISPOSIÇÃO DE INTERCONEXÃO ELÉTRICA" Essa invenção se refere a uma disposição de ínter-conexao elétrica, que encontra aplicação particular, embora não exclusiva, no provimento de conexão em um barramento tendo uma capacidade de corrente maior do que 30A, preferivelmente maior do que SOA, mais preferivelmente ainda maior do que 100A. Capacidades de 250A ou 400A podem ser encontradas na prática da presente invenção. É conhecido, por exemplo, da Patente brasileira Número P19706273, prover a conexão elétrica de uma pluralidade de cabos, por exemplo, cabos de derivação ou ramificação, em um único cabo do alimentador, usando um barramento montada em um alojamento isolante. Nessa patente, uma formação de placas de suporte de metal é montada com deslizamento, sob a reação de molas de retorno, dentro de um alojamento plástico. As placas de suporte são com aberturas, e podem ser elevadas contra a ação das molas por uma chave de fenda tal que as aberturas ficam alinhadas com aberturas de entrada respectivas do alojamento, de modo que os condutores dos cabos podem ser passados para dentro dela e presos no lugar em contato com um barramento comum retida dentro do alojamento.

De acordo com um aspecto da presente invenção, ê provida uma disposição de interconexão elétrica comutãvel compreendendo: um barramento com capacidade de corrente maior do que 3CA montada em um alojamento eletricamente isolante; dispositivo para conectar eletricamente um cabo do alimentador no barramento dentro do alojamento; pelo menos um dispositivo de conexão montado no alojamento para fazer a conexão elétrica em um cabo de derivação respectivo aceitável dentro do alojamento e uma disposição de comutação montada dentro do alojamento para seletivamente fazer a conexão elétrica entre o ou cada cabo de derivação e o barramento, a disposição de comutação compreendendo um comutador móvel entre uma posição LIGADA e uma DESLIGADA por meio do que um came é acionado de maneira rotativa de modo a fazer e interromper o contato elétrico entre um cabo de derivação associado e o barramento.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provida uma disposição de interconexão elétrica comu-tável de capacidade de corrente maior do que 30A compreendendo : um alojamento eletricamente isolante tendo um primeiro condutor elétrico preso nele e uma câmara com abertura para receber um segundo condutor elétrico ("de derivação"); onde a câmara contém: (a) uma placa de suporte elasticamente orientada tendo uma abertura que pode ser alinhada com a abertura da câmara para receber o segundo condutor elétrico; (b) um fixador de eabo eletricamente isolante tendo primeiro e segundo canais de interconexão nele para receber os ditos primeiro e segundo condutores elétricos respec-tívamente, e sendo disposto para receber, com deslizamento, a placa de suporte montada dentro dele e (c) um elemento de comutação que é móvel entre as posições LIGADA e DESLIGADA nas quais o contato elétrico é feito e interrompido respectivamente entre o primeiro e o segundo condutores elétricos; no qual a placa de suporte fica móvel por uma força externa de uma primeira posição, contra sua orientação resiliente, de modo a deslizar dentro do fixador de cabo para uma posição de parada com ele, tal que o movimento adicional faz com que ambos a placa de suporte e o fixador do cabo se movam dentro do alojamento isolante, para dessa maneira substancialmente trazer para alinhamento as aberturas da placa de suporte e o alojamento para permitir a introdução do segundo condutor elétrico no segundo canal do fixador do cabo dentro do alojamento; no qual a remoção da força externa permite que a placa de suporte se mova de volta para uma segunda posição, sob a ação da orientação resiliente, para reter, dessa maneira, o segundo condutor dentro do segundo canal do suporte do cabo e no qual o elemento de comutação é móvel entre a sua posição DESLIGADA na qual o fixador de cabo é retido separado do primeiro condutor elétrico, e sua posição LIGADA na qual a placa de suporte e o fixador do cabo são movidos, sob a força de restauração da orientação resiliente, para uma terceira posição na qual o segundo canal do fixador do cabo abrange o segundo condutor elétrico, dessa maneira efetuando a conexão elétrica entre o primeiro e o segundo condutores elétricos. A disposição é preferivelmente tal de modo a exercer uma força opressora ou de aperto no condutor do cabo de derivação de pelo menos 10 Kgf, de preferência 15 a 40 Kgf.

Assim, a disposição da interconexão elétrica da presente. invenção ê comutável tal que mesmo com o segundo condutor mecanicamente preso dentro do alojamento, a conexão elétrica com o primeiro condutor pode ser controlada pelo elemento de comutação.

Embora a disposição de interconexão elétrica comu-tãvel da presente invenção encontre aplicação para conectar um segundo condutor unico que pode ser inserido com o primeiro condutor retido do alojamento, ela encontra aplicação especial quando o alojamento tem uma pluralidade de placas de suporte associadas, fixadores de cabo e elementos de comutação, por meio do que um, dois ou mais segundos condutores elétricos podem ser seletivamente colocados em conexão elétrica com o primeiro condutor elétrico, na forma de um barramento alongada.

Vantajosamente, uma disposição de carnes interliga o ou cada elemento de comutação com seu fixador de cabo associado, e esses componentes podem ser montados em um eixo de suporte comum. A rotação do elemento de comutação com carnes pode então ser disposta para produzir o movimento deslizante reversível do fixador do cabo para fazer e interromper a conexão elétrica entre o primeiro e o segundo condutores elétricos.

Em uma modalidade preferida, o alojamento é provido com um par de barras coletoras para melhorar a conexão elétrica com o um ou mais segundos condutores elétricos.

Assim, de acordo com a presente invenção, cabos de derivação ou ramificação, isto é, os segundos condutores, podem ser introduzidos ou removidos seletivamente da disposição, sem interferência com qualquer um dos outros segundos condutores, e isso pode ser feito enquanto a conexão elétrica para o primeiro condutor elétrico é interrompida para o cabo de comutação selecionado enquanto mantendo a conexão elétrica com outros cabos de derivação. 0 alojamento isolante pode ser feito de material plástico ou polimérico. 0 alojamento pode ser construído de modo a ter um total de dez orifícios de cabo para cada fase elétrica. Um dos orifícios pode ser disposto para receber um cabo do alimentador, enquanto os nove orifícios restantes podem ser usados para derivar os cabos da ramificação. Uma outra opção é incluir duas fases elétricas separadamente isoladas na mesma disposição, na qual dois orifícios receberão cabos de alimentador diferentes enquanto os oito orifícios restantes serão divididos em dois grupos de quatro para prover até quatro cabos de ramificação derivados para cada um dos cabos do alimentador. A capacidade de comutação da disposição de inter-conexão elétrica atual, assim, facilita a conexão e a desconexão seletivas de cabos de derivação sem a sua remoção física.

Uma disposição de interligação elétrica comutável de acordo com a presente invenção será agora descrita, por meio de exemplo, com referência aos desenhos acompanhantes nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma disposição de barra coletora comutável; A Figura 2 é uma vista explodida mostrando os componentes da disposição da Figura 1; A Figura 3 é uma vista recortada parcial da disposição da Figura 1; A Figura 4 é uma vista frontal de parte da disposição da Figura 1 na posição LIGADA; A Figura 5 é uma vista em perspectiva correspondendo com a Figura 4; A Figura 6 é uma vista frontal da disposição da Figura 4 em uma posição DESLIGADA; A Figura 7 é um corte ao longo da linha A-A da Figura 1, mostrando um dos orifícios de conexão na posição DESLIGADA; A Figura 8 é uma vista correspondendo com essa da Figura 7 na posição LIGADA e A Figura 9 é uma vista em perspectiva de uma disposição de barra coletora comutável modificada. A Figura 1 mostra uma disposição de interligação de barra coletora comutável 2 de dez orifícios que tem um alojamento polimérico isolante 4 que é disposto para receber um único cabo do alimentador (não mostrado) em um orifício de extremidade 6, e que tem provisão para receber até nove bos de ramificação derivados (não mostrados) em orifícios respectivos dos orifícios de derivação idênticos 8, que são eletricamente isolados um do outro.

Com referência às Figuras 1 e 2a, o alojamento 4 é de uma configuração substancialmente retangular que é dividida em dez câmaras receptoras de cabo 10 com paredes divisórias 12 se projetando delas. As paredes 12 têm aberturas longitudinalmente alinhadas 14 através das quais um eixo de suporte superior 16 passa para montagem dos componentes da disposição como a seguir descrito.

Duas barras condutoras de cobre 18 (Figura 2b) são presas longitudinalmente dentro do alojamento plástico 4 e se estendem através de cada uma das câmaras 10, como pode ser observado nas Figuras 7 e 8. As barras 18 compreendem as barras coletoras da disposição 2.

Como pode ser observado das Figuras 1 e 2a, cada câmara 10 do alojamento 4 tem uma abertura 20 na sua parede lateral para receber a extremidade descascada de um cabo elétrico.

Desde que cada um dos orifícios de derivação 8 e câmaras associadas 10 separadas por um par de paredes divisórias 12 são idênticos, a descrição seguinte será feita com relação a um único conjunto desses componentes.

Com referência às Figuras 3 e 2c, um eixo curto 22, que se estende transversalmente para as barras condutoras 18, está localizado no alojamento 4 na extremidade inferior da câmara 10, e serve para reter a extremidade inferior 24 de uma mola de tensão 26, cuja extremidade superior 28 engata a abertura 29 de uma placa de suporte 30, cujo plano se situa substancialmente paralelo à abertura 20 da câmara 10. Embora como mostrado na Figura 2c, a extremidade superior da placa de suporte 20 seja recurvada para formar um gancho 32, uma modalidade preferida da placa de suporte é mostrada em 34 na Figura 2d, que, ao invés disso, tem uma abertura 36 na sua extremidade superior além de um par de ressaltos 37, além da sua abertura 38.

Um fixador de cabo 40, mostrado em detalhes na Figura 2e, é montado com deslizamento dentro da câmara 10 e tem um canal superior geralmente em formato de U 42 que pode ser alinhado com a abertura da placa de suporte 38 e a abertura do alojamento 20 para recebimento de um cabo elétrico 43 transversalmente nele (ver Figuras 7 e 8) . O fixador de cabo 40 também tem um par de canais inferiores que se estendem para baixo 44 para receber barras coletoras respectivas das barras coletoras 18 da disposição 2 (ver Figuras 7 e 8) . Uma parede divisória 46 que se estende longitudinalmente do alojamento 4, é fendida em 47 para receber a placa de suporte 34 com deslizamento dentro dela. As paredes laterais que se estendem para cima do fixador de cabo 40 têm aberturas ovais respectivas 48, por meio das quais o fixador de cabo 40 é montado no eixo superior que se estende longitudinal-mente 16 do alojamento 2 como a seguir descrito. As superfícies viradas internas do fixador de cabo 40 adjacentes às aberturas 48 são providas, cada uma, com um par de batentes 50,52 para a finalidade discutida abaixo. 0 componente final dentro de cada câmara 10 da disposição 2 é um elemento de comutação 54 (mostrado em detalhes na Figura 2f) que tem um par de extensões separadas 56 em uma extremidade que são produzidas com aberturas de modo a montar de modo giratório o elemento 54 no eixo do alojamento superior 16. Um carne 58 se estende para fora de cada uma das extensões 56 para engate dentro das aberturas 48 do fixador de cabo 40.

Como mencionado acima com referência à Figura 1, o orifício do lado esquerdo 6 da disposição 2 é para recebimento de um cabo do alimentador, e como tal os conteúdos da sua câmara 10 diferem desse das câmaras 10 dos orifícios de derivação 8. Um dispositivo de conexão do cabo do alimentador 60, mostrado em detalhes na Figura 2g compreende um corpo de metal 62 que contém uma mola de compressão 64 na sua extremidade inferior. Um parafuso de cabeça de cisalhamento 66 é engatado com rosqueamento na extremidade superior do dispositivo 60 e é conectado em uma placa de pressão interna 68. Com o dispositivo de conexão 60 retido dentro do alojamento isolante 4, um cabo do alimentador pode ser introduzido através da abertura do orifício do alimentador 20, de modo a se estender através do corpo 62, onde ele é apertado por meio do parafuso 66 e placa de pressão 68 contra a mola 64. Depois que a conexão é feita, o parafuso 66 pode ser coberto por uma tampa isolante protetora 67. O dispositivo 60 fica localizado transversalmente no alojamento 4 entre as barras coletoras 18, e essa ação de aperto não somente prende o cabo do alimentador dentro do dispositivo 60, mas tam- bém garante bom contato elétrico, contra a ação de retorno da mola 64, do cabo do alimentador sobre o par de barras coletoras separadas 18. A Figura 2h mostra uma modificação do dispositivo de conexão do cabo do alimentador 60, onde a resiliência para reter o cabo é provida pela flexibilidade do corpo do dispositivo 70.

Na operação da disposição de interconexão elétrica comutável, um cabo elétrico do alimentador é desprovido do seu isolamento em uma extremidade, e o condutor nu é inserido na abertura 20 do orifício 6, de modo a passar através do corpo 62 do dispositivo de conexão 60. O parafuso 66 é apertado até o seu ponto de cisa-lhamento, dessa maneira garantindo boa conexão elétrica entre o cabo do alimentador e o par de barras coletoras 18.

Embora um cabo de comutação derivado possa ser conectado na sua abertura 20 do orifício de derivação 8 com o seu elemento de comutação 54 na posição LIGADA ou DESLIGADA, é preferido que a conexão seja feita, por razões de segurança, com ele na posição DESLIGADA, encostando os batentes 52 do fixador de cabo 40. Nessa posição, como mostrado nas Figuras 6 e 7, os carnes 58 do elemento de comutação 54, que se estendem para dentro das aberturas 48 do fixador de cabo 40, elevaram o fixador de cabo 40 tal que os seus ressaltos superiores se projetam acima das superfícies superiores das projeções 12, e o canal do cabo de derivação 42 fica em uma posição elevada. A placa de suporte 34 pode então ser elevada, por meio da sua abertura 36, por exemplo, usando como alavanca uma chave de fenda sobre o topo do alojamento 4 acima da abertura 20, contra a resistência da mola 26, de modo a dispor a abertura da placa de suporte 38 em alinhamento com a abertura do alojamento 20 e com o canal 46. Nessa posição, a extremidade descascada de um condutor do cabo de derivação 43 pode ser inserida de modo a se acomodar ao longo do canal 46 do fixador de cabo 40, A liberação da chave de fenda, então, permite que a placa de suporte 34 retorne para baixo sob a ação da mola 26 até que o controlador de derivação 43 no canal 42 seja impelido contra a parede divisória do fixador de cabo 46 (ver Figura 7). Assim, nessa posição o cabo de derivação fica mecanicamente retido com segurança dentro do alojamento 4 e fica eletricamente separado das barras coletoras 18.

De modo a fazer a conexão elétrica entre o cabo de derivação e as barras coletoras 18, e assim com o cabo do alímentador, o elemento de comutação 54 ê movido da posição DESLIGADA mostrada na Figura 7, para a posição LIGADA mostrada na Figura 8, encostando nos batentes 50 do fixador de cabo 40. Graças à montagem excêntrica dos carnes 58 dentro das aberturas ovais 48 do fixador de cabo 40, esse movimento permite que a mola da placa de suporte 26 puxe ambos a placa de suporte 34 e o fixador de cabo 40 para baixo na câmara de derivação 10, e traga o cabo de derivação 43 que se situa no canal 42 do fixador de cabo 40 para baixo para contato com o par de barras coletoras 18, que estão agora acomodadas dentro dos canais 44 e transpostas pelo fixador de cabo 40. Será verificado que a superfície superior da parede divisória 46 do fixador de cabo 40 se situa abaixo da base dos seus canais 44, para permitir essa interconexão, que é melhorada pela força de retorno da mola da placa de suporte 26, que ainda está sob tensão.

Será verificado que pela reversão do movimento do elemento de comutação 54, o fixador de cabo 40, graças ao movimento dos carnes 58 dentro das aberturas do fixador 48 é novaraente puxado para cima na câmara 10 até que o elemento de comutação 54 novamente encosta no batente de DESLIGADO 52.

Também será verificado que cada um dos nove orifícios de derivação 8 pode ser operado independentemente um do outro, de modo que cabos apropriados dos cabos de derivação 43 podem ser introduzidos ou removidos, e conectados ou separados, independentemente dos outros. A Figura 9 mostra uma disposição de comutação modificada 70, na qual dez câmaras do alojamento 72 são divididas em dois grupos 74,74a de cinco câmaras cada. Cada grupo 74,74a pode receber um cabo do alimentador, por exemplo de fases diferentes, em um orifício de extremidade respectivo 76,76a e pode acomodar atá quatro cabos de derivação nos orifícios restantes. Os orifícios e outros componentes da disposição 70 podem ser substancialmente como descritos acima para os orifícios do alimentador e derivação, respectivamente, da disposição 2. Será verificado que as barras coletoras da disposição 70 serão aproximadamente de metade do comprimento das barras coletoras 18 da disposição 2, desde que elas estarão servindo a grupos respectivos 74,74a das câmaras do alojamento, e serão isoladas uma da outra.

Será verificado que menos ou mais do que oito orifícios de derivação podem ser providos pela disposição de interconexão elétrica comutável da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Disposição de interconexão elétrica comutável (2) de capacidade de corrente maior do que 30A, compreendendo : um alojamento eletricamente isolante (4) tendo um primeiro condutor elétrico preso nele e uma câmara (10) com abertura para receber um segundo condutor elétrico, em que a câmara (10) contém: (a) uma placa de suporte elasticamente orientada (30, 34) tendo uma abertura (29, 38) que pode ser alinhada com a abertura (20) da câmara para receber o segundo condutor elétrico; (b) um fixador de cabo; e (c) um elemento de comutação (54) que é móvel entre as posições LIGADA e DESLIGADA nas quais o contato elétrico é feito e interrompido respectivamente entre o primeiro e o segundo condutores elétricos; e CARACTERIZADA por o dito fixador de cabo ser um fixador de cabo eletricamente isolante (40) tendo um canal de interconexão (42) nele para receber os ditos primeiro e segundo condutores elétricos respectivamente, e sendo disposto para receber a placa de suporte (30, 34) deslizantemente montada dentro dele ; e em que a placa de suporte (30, 34) fica móvel por uma força externa de uma primeira posição, contra sua orientação resiliente, de modo a deslizar dentro do fixador de cabo (40) para uma posição de parada com ele, tal que o movimento adicional faz com que ambos a placa de suporte (30, 34) e o suporte do cabo se movam dentro do alojamento iso-lante (4), para dessa maneira trazer para alinhamento as aberturas (29, 38) da placa de suporte (30, 34) e o alojamento (4) para permitir a introdução do sequndo condutor elétrico no sequndo canal (42) do fixador do cabo (40) dentro do alojamento (4); em que a remoção da força externa permite que a placa de suporte (30, 34) se mova de volta para uma sequnda posição, sob a ação da orientação resiliente, para reter, dessa maneira, o sequndo condutor dentro do sequndo canal (42) do suporte do cabo; e em que o elemento de comutação (54) é móvel entre a sua posição DESLIGADA na qual o fixador de cabo (40) é retido separado do primeiro condutor elétrico, e sua posição LIGADA na qual a placa de suporte (30, 34) e o fixador do cabo (40) são movidos, sob a força de restauração da orientação resiliente, para uma terceira posição na qual o sequndo canal (42) do fixador do cabo (40) abranqe o sequndo condutor elétrico, dessa maneira efetuando a conexão elétrica entre o primeiro e o sequndo condutores elétricos.

2. Disposição (2) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o fixador de cabo (40) e o elemento de comutação (54) (a) são montados em um eixo (16) de suporte comum, ao redor do qual o elemento de comutação (54) é qiratório, e (b) interengatam um com o outro por uma disposição de carne, para, dessa maneira, fazer e interromper o contato elétrico entre o primeiro e o segundo condutores elétricos.

3. Disposição (2) de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a disposição de came compreende um came (58) que é montado externamente no elemento de comutação (54) e que engata dentro de uma abertura (48) do fixador de cabo (40).

4. Disposição (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma pluralidade das ditas câmaras (10).

5. Disposição (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma pluralidade de primeiros condutores elétricos e em que cada fixador de cabo (40) compreende uma pluralidade de segundos canais (42) correspondentes.

6. Disposição (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um dispositivo para conectar um cabo de fornecimento de energia elétrica no ou em cada primeiro condutor elétrico.

7. Disposição (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro condutor elétrico ou cada primeiro condutor elétrico compreende um barramento alongado (18).

8. Disposição (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que, em operação, exerce uma força de aperto de pelo menos 10 Kgf, preferivelmente 15 a 40 Kgf, no dito segundo condutor elétrico.