BRPI0610194A2 - sistema de proteção para bucha em linha de uma instalação elétrica - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de proteção para uma passagem de linha em uma instalação elétrica que possui elementos de parede adjacentes como protetores que se estendem em uma direção longitudinal axial e são espaçados um do outro, formando canais, os elementos de parede se encontrando pelo menos parcialmente em suas extremidades inferiores em um suporte. Os elementos de parede são unidos por um elemento de conexão à passagem. As fendas possuindo uma largura que corresponde à espessura de parede dos elementos de parede são dispostas no elemento de conexão. Os elementos de parede podem ser inseridos nas fendas, permitindo, assim, que um sistema de proteção seja montado e desmontado de forma rápida e fácil.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEPROTEÇÃO PARA BUCHA EM LINHA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA".

A presente invenção refere-se a um sistema de proteção parauma bucha em linha de uma instalação elétrica, possuindo elementos deparede como protetores, que são dispostos um ao lado do outro, possuemextensões longitudinais axiais e são dispostos em intervalos um do outro,com os espaços intermediários, portanto, formando canais, com os elemen-tos de parede se apoiando nos locais em uma base pelo menos com aextremidade inferior dos elementos de parede. A invenção também se referea um elemento de conexão para manter e fixar os elementos de parede queformam a proteção.

O antecedente da presente invenção é de sistemas de proteçãopara bucha em linha de uma instalação elétrica, em particular, para instala-ções de alta voltagem. Particularmente, no caso de instalações de alta volta-gem, a conexão da instalação elétrica para uma rede de linha externa exigeuma bucha de linha de proteção na área de conexão entre a instalação elé-trica e a rede externa. Nesse caso, um corpo de isolamento é disposto deforma convencional em torno de um eletrodo e suporta a carga elétrica etérmica na área de bucha em linha. Os segmentos de painel de pressão são,para essa finalidade, dispostos - geralmente de forma coaxial - em torno dabucha em linha coaxial. Uma distância definida é fixada entre os segmentosde painel de pressão, por meio de elementos de espaçamento. Um meio deisolamento - por exemplo, um óleo de transformador - circula através dascavidades criadas dessa forma e é utilizado por um lado como um isolante,e, ao mesmo tempo, como um meio de resfriamento. Como resultado dasintensidades de campo elétrico alto em buchas em linhas de uma instalaçãoelétrica de alta voltagem, as cavidades - e, portanto, o meio isolado circulan-te nas cavidades - devem ser escolhidos de forma que, dependendo da dis-tância para a bucha em linha, suportem o campo elétrico e garantam a circu-lação adequada de calor em torno da bucha em linha. Os vários perfis decampo e, portanto, as intensidades de campo elétrico são governadas pelaforma da voltagem aplicada e por meio no qual a instalação elétrica é opera-da, por exemplo, com uma distribuição uniforme de campo no caso das car-gas de voltagem e corrente contínua sendo vantajosa para instalações detransmissão de corrente contínua de alta voltagem. A distância entre ossegmentos de painel de pressão deve ser escolhida e fixada permanente-mente como uma função do perfil das linhas elétricas equipotenciais a seremesperadas e das intensidades de campo elétrico que ocorrem como resulta-do disso. Particularmente, nas proximidades imediatas da bucha em linha,as distâncias relativas entre os segmentos de painel de pressão devem serescolhidas para serem pequenas, e devem ser escolhidas para serem maio-res à medida que a intensidade de campo na área fora da bucha de linhadiminui.

Visto que as voltagens elétricas altas, a orientação e fixação e-xatas dos elementos de parede como proteções são necessárias, em parti-cular, na área imediata da bucha em linha. Uma proteção normalmente pos-sui um comprimento de até 3 metros com uma espessura de parede de3 a 6 mm, caso no qual uma tolerância máxima de posição de 1 mm, deveser mantida.

Esses sistemas de proteção são utilizados em particular paratransformadores e bobinas de indução, além de para sistemas de proteçãode teste. Os sistemas de proteção são conhecidos a partir da técnica anteri-or que são encaixados diretamente na bucha em linha da instalação elétrica,e são unidos por adesivos à mesma.

DE 690 12 258 T2 descreve o isolamento de capacitor para ocontrole de campo da conexão de uma bucha em linha de transformador.

Como descrito na invenção aqui, um sistema que compreende a extensãoaxial dos canais de resfriamento é descrito, em adição a uma parede de iso-lamento de capacitor em torno da bucha em linha de uma instalação elétrica.

O isolamento correspondente da bucha em linha é enrolado no curso de umprocesso de enrolamento e é, portanto, fixado permanentemente. É impossí-vel se remover subseqüentemente esse sistema de proteção da bucha emlinha.DE 27 40 157 descreve uma bucha em linha com um eletrodo decontrole para instalações de alta voltagem. Uma conexão para reter o condu-tor de bucha em linha com relação ao eletrodo é descrito em particular parainstalações de alta voltagem encapsuladas por metal e isoladas por gáscomprimido com um condutor de bucha em linha. DE 27 40 157 não escrevequaisquer características referentes ao isolamento da bucha em linha que énecessário para essa finalidade.

O mesmo se aplica a DE 36 16 243 C2 como uma bucha emlinha em particular para altas voltagens. A invenção descreve aqui um iso-lante que é preenchido com um gás inerte a baixa pressão e, por meio dediscos perfurados de isolamento, separa a alta pressão de gás no lado doaparelho a partir da pressão de gás dentro do isolante de união de formaimpermeável a gás.

Os segmentos de painel de pressão são dispostos de formaconveniente a distâncias definidas por meios de espaçadores coaxialmenteem torno de uma bucha em linha. Uma base para os segmentos de painel depressão é colocada na área de transição imediata do eletrodo que protege abucha em linha e uma separação constante entre os segmentos do painel depressão é garantida por todo o comprimento dos segmentos de painel depressão, por meio de espaçadores. Os segmentos de painel de pressão sãoentão fixados permanentemente na base por meio de um adesivo.

O objetivo da presente invenção é, portanto, superar as desvan-tagens que ocorrem na técnica anterior e fornecer um sistema de proteçãoque possa ser encaixado e removido rápida e facilmente.

O objetivo é alcançado pelo assunto da reivindicação de patente 1.

A invenção fornece um elemento de conexão que forma a baseà qual os elementos de parede podem ser conectados, com o elemento deconexão possuindo elementos guia axiais para reter e fixar os elementos deparede. Os elementos de parede e o elemento de conexão são preferivel-mente rotativamente simétricos. Em contraste com a técnica anterior, o sis-tema de proteção de acordo com a invenção garante uma conexão rápida,que, em particular, pode subseqüentemente ser destacada novamente, doselementos de parede um ao outro, e, portanto, do sistema de proteção. Nes-se caso, o elemento de conexão possui elementos guia axiais, com pelomenos um guia axial fornecendo de forma ideal a fixação axial e radial aoselementos de parede.

Em um refinamento vantajoso da invenção, os elementos guiasão dispostos no elemento de conexão de forma que os elementos de pare-de que podem ser conectados aos elementos guia estejam a uma distânciapredeterminada um do outro. Visto que as intensidades de campo elétricoalto necessitam de conformidade exata com as distâncias entre os elemen-tos de parede que são dispostos com relação um ao outro, a disposição doselementos guia no elemento de conexão garante que os elementos de pare-de sejam mantidos permanentemente de uma forma fixa predeterminadacom relação às suas separações relativas.

Uma vantagem adicional é que as áreas de tampa dos elemen-tos guia são dispostas como a base em diferentes alturas relativas no ele-mento de conexão, e os elementos de parede são, portanto, axialmente en-viesados um com relação ao outro. Particularmente quando da utilização deuma pluralidade de elementos de parede a distâncias diferentes da buchaem linha, pode ser necessário que os elementos de parede sejam enviesa-dos diferentemente na direção axial com relação à bucha em linha. Elemen-tos guia enviesados de forma diferente no elemento de conexão permitemuma disposição axialmente enviesada dos elementos de parede sem quais-quer problemas. O elemento de conexão possui vantajosamente fendas co-mo elementos guia, dentro das quais os elementos de parede, com espessu-ras de parede que correspondem à largura da fenda, podem ser conectados.

Por um lado, isso resulta na capacidade de se produzir um sistema de prote-ção de forma rápida e fácil. Por outro lado, isso resulta na capacidade deremoção do sistema de proteção novamente, sem maiores esforços.

Um refinamento vantajoso da invenção é os elementos de pare-de serem combinados para formar grupos de conectores, alguns dos quaispodem ser conectados ao elemento de conexão. A combinação dos elemen-tos de parede para formar os grupos de conectores significa que não é ne-cessário se adicionar cada elemento de parede individualmente a um siste-ma de proteção. O uso de um grupo de conectores compreendendo umapluralidade de elementos de parede fornece uma capacidade simples e rápi-da para produzir um sistema de proteção. Vantajosamente, não apenas po-dem os grupos de conectores ser conectados ao elemento de conexão, mastambém é possível que os grupos de conectores propriamente ditos sejamconectados um ao outro. A intensidade e estabilidade dimensional dos gru-pos de conectores, que são combinados por meio de espaçadores, e doselementos de parede, em particular, permitem que os grupos sejam conec-tados um ao outro sem quaisquer problemas e de forma fácil. Os elementosde parede do segundo grupo de conectores podem ser conectados a espa-ços intermediários que existem entre os elementos de parede do primeirogrupo de conectores.

A escolha de uma largura ligeiramente menor para os espaçosintermediários do segundo grupo de conectores em comparação com o pri-meiro grupo de conectores permite que o segundo grupo de conectores sejaencaixado e fixado no primeiro grupo de conectores com um encaixe arque-ado. Os elementos de parede são constituídos vantajosamente completa ouparcialmente de segmentos de painel de pressão. A fim de se produzir umaconexão ainda mais firme entre os elementos de parede e o elemento deconexão, os elementos de parede são fixados aos elementos guia por dispo-sitivos de fixação, tal como (rebites) pinos e parafusos.

Em uma modalidade preferida, não apenas é possível se conec-tar os elementos de parede dentro do elemento de conexão, mas, por outrolado, o elemento de conexão per se pode ser conectado por meio de retento-res correspondentes ao eletrodo através dos elementos guia, em particular,fendas. Para essa finalidade, uma parte de conexão que corresponde aoelemento guia deve ser encaixada na área externa do eletrodo.

Os elementos guia são vantajosamente formatados de formaque não influenciem, ou apenas levemente influenciem, a circulação de ummeio localizado entre os elementos de parede. Isso é garantido em particularpelos formatos inclinado e arredondado. É vantajoso também que o elemen-to de conexão seja disposto como um anel circunferencial em torno da bu-cha em linha. Se um meio precisar circular apenas acima do elemento deconexão, um elemento de conexão que pode ser utilizado como anel circun-ferencial pode ser utilizado a fim de aperfeiçoar a conexão mecânica doselementos de parede. Alternativamente, os elementos de conexão planosdistribuídos em torno da bucha em linha podem ser utilizados para manter efixar elementos de parede, e ao mesmo tempo não influenciam na circulaçãodo meio, que corre ao longo dos elementos de conexão, dentro dos elemen-tos de parede.

O.objetivo é, da mesma forma, alcançado pelo assunto da rei-vindicação de patente 14. A invenção, nesse caso, fornece a capacidade depelo menos alguns dos elementos de parede serem conectados ao elementode conexão, com o elemento de conexão possuindo elementos guia axiais.As fendas são vantajosamente utilizadas como elementos guia axiais, dentrodos quais os elementos de parede correspondentes podem ser conectados.

Refinamentos vantajosos adicionais podem ser encontrados nasreivindicações dependentes. O assunto da invenção será explicado em deta-lhes com referência às figuras a seguir, nas quais:a figura 1 ilustra uma representação esquemática do sistema deproteção de acordo com a invenção, com três grupos de conectores;

as figuras de 2a a e ilustram os desenhos em corte dos elemen-tos de conexão de acordo com a invenção.

A figura 1 ilustra um desenho em corte esquemático de um deta-lhe do sistema de proteção de acordo com a invenção em torno de uma bu-cha em linha 15 de uma instalação elétrica. A área externa da bucha em li-nha 15 é protegida por um eletrodo 16 que é dobrado na extremidade. Umprimeiro grupo de conectores 14a de elementos de parede 10 é encaixadono eletrodo 16. As distâncias entre os elementos de parede 10 são prede-terminadas por fendas individuais no elemento de conexão 12. As distânciasentre os elementos de parede 10 devem ser mantidas devido às exigênciaspor resfriamento e as intensidades de campo elétrico nesse local, e isso égarantido com base na disposição das tendas no elemento de conexão 12.

Um grupo de conectores 14a dos elementos de parede 10 é in-dicado por um número de elementos de parede 10, que correm virtualmentede forma paralela, e espaçadores (não ilustrados) no lado voltado para longedo elemento de conexão 12. Os espaçadores garantem que a distância entreos elementos de parede predeterminados 10 seja idêntica à distância entreas fendas correspondentes no elemento de conexão 12. A retenção fixa epermanente e a fixação da posição relativa dos elementos de parede são,portanto, garantidas na área de tampa 11 do grupo de conectores 14a peloelemento de conexão 12 e, no final do grupo de conexão 14a voltado paralonge do elemento de conexão 12, pelos espaçadores.

Um terceiro grupo de conectores 14c pode ser conectado a umsegundo grupo de conectores 14b, caso no qual o elemento de parede 10 doterceiro grupo de conectores 14c pode ser conectado de forma correspon-dente aos elementos de parede 10 do segundo grupo de conectores 14b. Otravamento do terceiro grupo de conectores 14c é garantido pela resistênciae rigidez dimensional dos grupos de conectores 14b, 14c, em particular, pelainserção do terceiro grupo de conectores 14c no segundo grupo de conecto-res 14b, virtualmente com distâncias idênticas entre os respectivos elemen-tos de parede 10. O primeiro grupo de conectores 14a é travado dentro doelemento de conexão 12 de acordo com a invenção nas proximidades ime-diatas da bucha em linha 15. As distâncias entre os elementos guia 13a,13b, 13c ao mesmo tempo definindo a distância entre os elementos de pare-de 10.

O enviesamento axial dos elementos de parede 10 com relaçãoum ao outro também pode ser necessário devido às exigências particularesreferentes ao campo elétrico circundante.

Na área superior (que não pode ser observada) dos elementosde parede 10, os elementos de parede 10 são fixados por espaçadores con-vencionais (não ilustrados), por exemplo, blocos de painel de pressão. A ca-pacidade do conector nos grupos de conectores 14a, 14b, 14c permite umdesenho modular além de permitir que a disposição de proteção seja encai-xada e removida rapidamente.

As figuras de 2a a 2d ilustram diferentes formas de corte doselementos de conexão 12. O número de elementos de parede 10 por grupode conector 14a, 14b, 14c é considerado para o elemento de conexão cor-respondente 12. Nos exemplos na figura 2a e na figura 2b, as distâncias en-tre os respectivos elementos de parede 10 são, portanto, escolhidas de for-ma que sejam diferentes, devido à exigência referente ao campo elétricoexterno. No lado esquerdo do elemento de conexão 12, voltado para a bu-cha em linha 15, as distâncias entre as fendas e, portanto, entre os elemen-tos de parede a serem inseridos são pequenas, devido às altas intensidadesde campo elétrico a serem esperadas. À medida que a distância da buchaem linha 15 aumenta, as distâncias entre as fendas na borda direita do ele-mento de conexão 12 se tornam maiores com relação às distâncias da bordaesquerda do elemento de conexão 12.

Adicionalmente, nas modalidades ilustradas na figura 2c e nafigura 2d, os formatos dos elementos guia 13a, 13b, 13c são ligeiramenteinclinados a fim de garantir uma melhor circulação do resfriador nas proximi-dades do elemento de conexão 12. Outros formatos geométricos são, damesma forma, também reivindicados, de forma que os presentes desenhosnão impliquem em qualquer restrição ao formato ilustrado nos mesmos. Afigura 2e ilustra um elemento de conexão 12 de acordo com a invenção noqual os elementos de parede 10 não são mantidos por meio de fendas, masexclusivamente por meios de elemento guia 13c propriamente ditos. Por mo-tivos de segurança, os elementos de parede 10 são fixados a esse elementoguia 13c por elementos de fixação (não ilustrados), tal como parafusos, pi-nos ou rebites.

Claims (16)

1. Sistema de proteção para uma bucha em linha (15) de umainstalação elétrica, possuindo elementos de parede (10) como protetores,que são dispostos ao lado um do outro, possuem extensões longitudinaisaxiais e são dispostos em intervalos um com relação ao outro, com os espa-ços intermediários, portanto, formando canais, com os elementos de parede(10) se apoiando em lugares em uma base (11) pelo menos com a extremi-dade inferior dos elementos de parede, caracterizado pelo fato de um ele-mento de conexão (12) formar a base (11) à qual os elementos de parede(10) podem ser conectados, com o elemento de conexão (12) possuindo e-lementos guia axiais (13a, 13b, 13c) para reter e fixar os elementos de pare-de (10).

2. Sistema de proteção de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de os elementos guia (13a, 13b, 13c) serem dispostos noelemento de conexão (12) de forma que os elementos de parede (10) quepodem ser conectados aos elementos guia (13a, 13b, 13c) estejam a umadistância predeterminada um do outro.

3. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1ou 2, caracterizado pelo fato de as áreas de tampa dos elementos guia (13a,-13b, 13c) serem dispostas como a base (11) em diferentes alturas com rela-ção uma à outra no elemento de conexão (12), e os elementos de parede(10) serem, portanto, axialmente enviesados.

4. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1a 3, caracterizado pelo fato de o elemento de conexão (12) possuir fendasentre os elementos guia (13a, 13b, 13c), dentro dos quais os elementos deparede (10) podem ser conectados de forma correspondente.

5. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1a 4, caracterizado pelo fato de os elementos de parede (10) serem combina-dos para formar grupos de conectores (14a, 14b, 14c), alguns dos quais po-dem ser conectados ao elemento de conexão (12).

6. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1a 5, caracterizado pelo fato de os grupos de conectores (12) poderem serconectados um ao outro por meio de elementos de parede (10).

7. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1a 6, caracterizado pelo fato de os elementos de parede (10) serem constituí-dos de painel de pressão.

8. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1a 7, caracterizado pelo fato de os elementos de fixação serem utilizados pa-ra fixar os elementos de parede (10) aos elementos guia (13a, 13b, 13c).

9. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1a 8, caracterizado pelo fato de o elemento de conexão poder ser conectadoà bucha em linha da instalação elétrica.

10. Sistema de proteção de acordo com a reivindicação 9, carac-terizado pelo fato de o elemento de conexão (12) poder ser conectado à bu-cha em linha (15) da instalação técnica em particular através de elementosde parede (10) com as fendas correspondentes.

11. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de os elementos guia (13a, 13b, 13c) seremformatados de modo que não afetem de forma adversa a circulação de ummeio dentro dos canais.

12. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de o elemento de conexão (12) ser dispostocomo um anel circunferencial em torno da bucha em linha (15).

13. Sistema de proteção de acordo com a reivindicação 12, ca-racterizado pelo fato de o elemento de conexão (12) ser fornecido como umanel circunferencial com recessos, por exemplo, furos, através do qual omeio pode circular.

14. Sistema de proteção de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de uma pluralidade de elementos de conexão(12) ser disposta de forma circunferencial em torno da bucha em linha (15),com os elementos de conexão (12) possuindo uma extensão radial irrisóriaem comparação com a bucha em linha (15) e não interferindo com a circula-ção do meio ao longo dos elementos de parede (10) em torno da bucha em linha (15).

15. Elemento de conexão (12) para reter e fixar os elementos deparede (10) que são dispostos ao longo um do outro como proteções em umsistema de proteção para uma bucha em linha (15) de uma instalação elétri-ca, com os elementos de parede (10) possuindo extensões longitudinais axi-ais e sendo dispostos em intervalos um do outro, e com os elementos deparede (10) se apoiando no elemento de conexão (12), pelo menos naextremidade inferior dos elementos de parede (10), caracterizado pelo fatode alguns dos elementos de parede (10) poderem ser conectados ao ele-mento de conexão (12), com o elemento de conexão (12) possuindo elemen-tos guia axiais (13a, 13b, 13c).

16. Elemento de conexão de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de as fendas serem utilizadas como elementos guiaaxiais, dentro das quais elementos de parede correspondentes podem serconectados.