BRPI0901311B1 - caixa de dispositivo de desarme eletrônico para um disjuntor, módulo eletrônico de dispositivo de desarme, dispositivo de desarme eletrônico, módulo eletrônico de um dispositivo de desarme e método de montagem do mesmo - Google Patents

Abstract

caixa de dispositivo de desarme eletrônico para um disjuntor, dispositivo de desarme eletrônico e método de montagem do mesmo. um módulo eletrônico para um dispositivo de desarme foi otimizado de modo a integrar as funcionalidades conhecidas, particularmente, o ajuste dos parâmetros de limiar, medições de corrente, derivações de voltagem, tela de exibição de leitura e comunicação (72). um atuador eletromagnético (54) está presente adicionalmente no módulo eletrônico para otimizar a interrupção do disjuntor associado. as restrições à ocupação do espaço, inerentes à localização do dispositivo de desarme em unidades de distribuição existentes, foram respeitadas.

Description

A presente invenção refere-se ao desarme de chaves de manobras por meio de processamento eletrônico. A invenção refere-se, mais particularmente, a um dispositivo de desarme eletrônico, capaz de ser integrado em chaves de manobras existentes e que age nos contatos dos últimos por meio de um atuador eletromagnético integrado. Um módulo eletrônico do dispositivo de desarme pode compreender, ainda, funcionalidades conhecidas, particularmente, ajuste de parâmetros de limiar, medições de corrente, conector de teste, funções de exibição e comunicação.

A invenção também se refere a uma caixa para um dispositivo de desarme eletrônico, com uma construção que foi otimizada para compacticidade máxima. A invenção também se refere ao dispositivo de desarme e ao método de montagem do mesmo, que está simplificado, apesar da densidade de funcionalidades integradas.

ESTADO DA TÉCNICA

Tal como ilustrado no documento FR2 696 275 e representado esquematicamente na figura 1, um disjuntor de caixa moldada 1 compreende um dispositivo de desarme 2, que possibilita que os contatos da unidade de distribuição 3 sejam movidos de modo oportuno. As dimensões totais do disjuntor 1 estão mais ou menos padronizadas, definidas pela extensão das unidades de distribuição 3 e, particularmente, o dispositivo de desarme 2 está instalado em uma caixa 4 disposta na caixa da referida unidade 3.

São conhecidas diferentes unidades de desarme, particularmente, com o desenvolvimento de dispositivos de desarme 2, que, comparadas com dispositivos de desarme magnéticos ou térmico-magnéticos, possibilitam, por exemplo, que os limiares de corrente que causam a interrupção sejam ajustados por meios 5 apropriados e testes a ser feitos por meio de um Segue-se folha 1a

Petição 870180142753, de 19/10/2018, pág. 14/16

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Petição 870180142753, de 19/10/2018, pág. 15/16 compreende uma caixa 7 feita de um material isolante, na qual está alojada uma unidade de processamento do tipo de placa de circuito impresso, que recebe sinais indicativos do circuito de distribuição. Quando o valor dos sinais de corrente excede limiares previamente estabelecidos por períodos de tempo previamente estabelecidos, a unidade de processamento transmite um sinal a um atuador 3, tal como um solenoide, que separa os pares de contatos do disjuntor 1.

Os dispositivos de desarme 2 geralmente são removíveis e são instalados na caixa do disjuntor 1 apenas quando a instalação desse último é realizada. Além disso, é comum que os dispositivos de desarme sejam intercambiáveis, para satisfazer a variedade da demanda, variando de proteção básica até a proteção mais avançada, compreendendo pontos de ajuste múltiplos e/ou diferentes funções de medição, tais como voltagem, potência e/ou medição de energia. Além disso, pode ser desejável substituir um dispositivo de desarme 2 em uma unidade de distribuição 1 existente, no caso de funcionamento defeituoso ou a fim de adicionar funções novas. Embora as funcionalidades de um dispositivo de desarme 2 e os parâmetros a ser ajustados 5 possam ser consequentes em número, o dimensionamento das unidades de desarme 2 está, portanto, sujeito a critérios rígidos com relação à sua caixa 4.

O uso de microprocessadores deve, na verdade, possibilitar que todas as funções de proteção sejam acomodadas em carcaças 7 de pequenas dimensões. Porém, as necessidades de espaço inerentes a essas funcionalidades não podem ser minimizadas à vontade, particularmente, em razão dos apertos gerados pelas conexões entre os diferentes elementos componentes, que realizam o processamento, medição, ajuste de parâmetros e movimentação. Os fios, soldas ou lâminas de contato impõem uma acomodação entre as funções integradas na unidade de desarme 2, sendo que as outras podem, então, ser realizadas por unidades auxiliares externas, conectadas por meio de conexões ligadas fisicamente por fios. Particularmente, o sistema de movimentação de contato não faz parte do dispositivo de desarme eletrônico 2.

Apesar dos diversos modelos, tal como, por exemplo, o que foi descrito no documento EP 0 991 095, os dispositivos de desarme eletrônicos não estão, portanto, otimizados e necessitam da ligação de dispositivos auxiliares, tornando o procedimento de montagem do disjuntor mais complexo. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Entre outras vantagens, o objeto da invenção é remediar as deficiências de unidades de desarme eletrônicas existentes e propor um dispositivo de desarme que tem uma configuração que possibilita que sejam incluídos os diferentes elementos componentes, necessários para executar as funcionalidades necessárias. Particularmente, o dispositivo de desarme de acordo com a invenção leva em conta as restrições de ocupação de espaço e pode substituir uma unidade de desarme, particularmente, uma unidade de desarme magnética ou térmica, em um disjuntor existente. Além disso, o dispositivo de desarme de acordo com a invenção integra tanto o atuador eletromagnético dos contatos do disjuntor como a medição e o processamento dos diferentes valores representativos da corrente que está corrente no circuito de distribuição, e também o meio que possibilita ao usuário ajustar os valores de parâmetro do limiar de desarme. A montagem do mesmo está facilitada, desse modo. Além disso, como a arquitetura é comum aos diferentes interruptores de circuito, seja qual for o número de pólos ou a intensidade de interrupção desses últimos, a montagem e o acondicionamento dos diferentes componentes são racionalizados.

De acordo com um aspecto, a invenção refere-se a um dispositivo de desarme eletrônico que pode ser ligado a uma unidade de distribuição pro tiras de conexão. A invenção também se refere ao módulo eletrônico desse dispositivo e à sua caixa.

O caso do módulo compreende, desse modo, uma parte de fundo e uma tampa, que se encaixa sobre e em torno da parte de fundo, para formar uma cavidade, de preferência, por fixação por grampos, sendo que nessa cavidade está alojada uma placa de circuito impresso. A tampa apresenta furos para dispositivos auxiliares de operação, tais como partes de prolongamento de rodas de borboleta da placa de circuito impresso e um conector de teste. Sua superfície externa também pode compreender uma reentrância para instalar um meio de exibição para leitura.

Na parte de fundo da caixa de acordo com a invenção, está previsto um invólucro para alojar firmemente um atuador com relação à cavidade que circunda o mesmo, sendo que o dispositivo de movimento é capaz de assumir uma posição inativa e uma posição ativa, na qual ele se salienta da caixa ortogonalmente para o painel lateral, voltado para as tiras de conexão do dispositivo de desarme, a fim de movimentar os contatos do disjuntor. O invólucro estende-se sobre os painéis laterais da caixa por meio de uma passagem para ligação do atuador e por meio de um furo, que possibilita ao atuador assumir sua posição ativa. De preferência, um dispositivo de percussão móvel está fixado na tampa e acionado pelo atuador, quando o mesmo se move da posição inativa para a posição ativa. No módulo e no dispositivo de desarme de acordo com a invenção, o atuador colocado no invólucro é, de preferência, um atuador eletromagnético, que compreende uma haste de comando que desliza para fora do invólucro e um conector que passa por meio da passagem de conexão.

O módulo eletrônico também compreende, de preferência, uma placa de circuito impresso na cavidade da caixa, uma placa na qual o conector do atuador está ligado, de preferência, pela borda do mesmo, e vantajosamente, por meio de uma conexão localizada entre os painéis laterais da tampa e da parte de fundo. As conexões com uma unidade de transformador, para formar um dispositivo de desarme eletrônico também são feitas, de preferência, por meio da borda e entre as paredes da parte de fundo e a tampa da caixa de acordo com a invenção. Essa solução aumenta a compacticidade do dispositivo e impede qualquer ação que possa resultar em posicionamento incorreto e/ou dano aos fios de ligação. A referida unidade de transformador e o módulo eletrônico estão, de preferência, fixados um no ouro por união com grampos, de modo a eliminar qualquer parafuso ou outro meio de fixação não cativo.

De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o módulo eletrônico compreende outras funcionalidades além da proteção por de sarme, após análise das correntes, e as interfaces para ativar essas funcionalidades estão vantajosamente desenvolvidas em uma placa de circuito impresso instalada na cavidade de sua caixa. Cada uma das placas de circuito impresso adicionais está, pelo menos parcialmente superposta à placa principal, e a transferência de dados ocorre por meio de conectores ortogonais não ligados por fios. Os conectores entre as placas estão, vantajosamente, na forma de contatos de mola ou pistões folheados a ouro, que possibilitam que sejam compensados quaisquer defeitos causados pelo empiIhamento coplanar. O módulo pode compreender, particularmente, uma placa que apresenta uma interface em direção ao exterior, sendo que, nesse caso, a caixa é dotada de uma disposição apropriada, por exemplo, está formada em formato de L.

Vantajosamente, o módulo eletrônico de acordo com a invenção compreende uma unidade de processamento direto dos valores de voltagem e, possivelmente, os do neutro, dados esses que ele transfere para a placa de circuito impresso principal. A placa destinada a esse processamento está instalada, de preferência, na cavidade da caixa, com uma proteção dielétrica, que está moldada ou moldada de uma fundição, isolando essa placa do restante dos componentes eletrônicos. A caixa, além disso, está disposta de tal modo a derivar a voltagem diretamente. Particularmente, a parte de fundo da caixa pode ser feita em duas partes, com um fundo e um fundo duplo unidos um ao outro, de preferência, por solda, para formar um espaço isolado, no qual pode ser posicionado um meio possibilitando que o valor das voltagens e do neutro sejam derivadas. Particularmente, disposições do tipo chicanas podem definir caminhos, nos quais são colocados condutores, que compreendem uma primeira tira, que se liga, por exemplo, com as tiras de conexão da unidade de transformador, e uma segunda tira interna na cavidade. Um furo no fundo, no nível dessas segundas tiras, possibilita que um contato, de preferência, um pistão folheado a ouro, transmita dados ao circuito impresso de processamento, isolado, localizado no lado oposto do furo.

A caixa e o módulo eletrônico de acordo com a invenção podem compreender outras funcionalidades. Por exemplo, um dispositivo corrediço pode ser instalado entre o fundo e o fundo duplo da caixa, para comunicarse com um percussor externo. Meios de ligação livres de contatos também podem se previstos, com uma passagem óptica disposta na caixa, de preferência, no nível do meio para fixação com outra unidade, também dotada de um meio de comunicação óptico. Quando a referida unidade está fixada, por exemplo, por união com grampos sobre um trilho, os meios de comunicação podem transmitir seus dados por meio da referida passagem óptica.

A caixa e o módulo eletrônico de acordo com a invenção são apropriados para dispositivos de desarme de qualquer classificação, e para qualquer número de pólos, particularmente, três ou quatro. O dispositivo de desarme pode ser instalado na caixa de uma unidade de distribuição, também um objeto da invenção, a fim de ativar a separação dos contatos da mesma. Para esse fim, o dispositivo de desarme, de acordo com uma modalidade preferida da invenção, está associado a um alinhamento de parafusos seccionáveis do tipo conector de pente, de modo que a instalação em uma disposição de interrupção de circuito é obtida ligando cada um dos parafusos de pente nas tiras de conexão, apertando e seccionando os parafusos, cuja parte residual permanece ligada a um conjunto de tamanho adequado. Isso proporciona facilidade de montagem, garantindo uniformidade dos torques de aperto.

De acordo com outro aspecto, a invenção refere-se ao método para montar um dispositivo de desarme eletrônico, cuja geometria está otimizada para incorporar todas as funções, particularmente, movimentação. Uma parte de fundo da caixa do módulo eletrônico compreende uma cavidade, na qual está localizado um invólucro, que se estende sobre um furo em dois painéis laterais opostos. Em uma modalidade preferida, a parte de fundo é obtida soldando um fundo sobre um fundo duplo e posicionando condutores entre os últimos, possibilitando que seja feita uma derivação de voltagem e/ou neutra, ou mesmo outros elementos do tipo percussor. Um atuador, de preferência eletromagnético, está instalado no invólucro da parte de fundo, com seu conector passando através de um dos furos e a parte corrediça do atuador é capaz de salientar-se através do outro furo.

O método de acordo com a invenção é prosseguido fixando a parte de fundo sobre a unidade de transformador do dispositivo de desarme, de preferência, por união com grampos. As placas de circuito impresso são então instaladas na cavidade, com empilhamento parcial e conexão direta devido aos contatos ortogonais, que, vantajosamente, funcionam como molas. Os conectores do atuador e da unidade de transformador estão fixados na placa de circuito impresso por soldadura forte, de preferência, na borda. A cavidade é fechada por uma tampa, que está instalada paralelamente à placa de circuito impresso principal, de preferência, por união com grampos. Meios de movimentação da placa são ligados à tampa, de preferência, por união com grampos, depois de a tampa ter fechado a cavidade. Outros elementos, tal como um meio de exibição para leitura também podem ser montados. O dispositivo de desarme montado desse modo pode ser instalado em uma unidade de distribuição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Outras vantagens e aspectos ficam mais claramente evidentes da descrição abaixo de modalidades específicas da invenção, dadas apenas para fins de ilustração e não de restrição, representadas nos desenhos anexos.

Figura 1, já descrita, representa uma unidade de distribuição, na qual pode ser instalado um dispositivo de desarme de acordo com a invenção.

Figuras 2A a 2H mostram os passos de montagem sucessivos de um dispositivo de desarme eletrônico de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

Figuras 3A, 3B e 3C representam a instalação de uma placa de derivação de voltagem em uma modalidade preferida da invenção.

Figura 4 ilustra uma outra modalidade de um dispositivo de desarme de acordo com a invenção, bem como o método de montagem por pente separado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE PREFERIDA

A invenção é descrita abaixo de acordo com uma modalidade preferida, que compreende opções do dispositivo de desarme 200, que podem ser omitidas, caso necessário. Alternativas ficam claramente evidentes para a pessoa versada na técnica, e os diferentes componentes enumerados não devem ser interpretados como sendo indispensáveis para o objeto para o qual está sendo pedida proteção. Para simplificar as figuras, alguns desses elementos, opcionais para o objeto da invenção, não estão incluídos em todas as representações gráficas.

Além disso, o dispositivo de desarme de acordo com a invenção pode ser instalado em diferentes unidades de distribuição de caixa moldada, existentes, que operam, particularmente, entre 16 e 630 A, qualquer que seja o número de pólos envolvido, mesmo se a modalidade apresentada referir-se a um dispositivo de desarme eletrônico para um disjuntor 1 de três pólos, tal como ilustrado na figura 1, isto é, que compreende três pares de contatos para interromper a corrente em cada uma das três fases.

Finalmente, para fins de simplificação de apresentação de uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de desarme 200 é descrito em relação à posição de montagem/ajuste, na qual o disjuntor 1 é colocado de modo plano, com a reentrância 4 da caixa voltada para cima, isto é, a superfície do dispositivo de desarme 200 acessível ao usuário e equipado com o meio de ajuste de instalação, está no lado superior, de modo substancialmente horizontal. O uso de termos de posição relativa, tais como lateral, superior, inferior etc. não deve ser interpretado como um fator restritivo.

Normalmente, um dispositivo de desarme 200 define um espaço fechado inserido em uma reentrância 4 da caixa do disjuntor 1, cuja superfície superior (externa) está dotada de elementos de ajuste e exibição, acessíveis ao usuário. De acordo com a invenção, o espaço fechado do dispositivo de desarme 200 é delineado por montagem de um módulo de processamento eletrônico, com uma unidade de transformador de corrente 10, que pode ser de um modelo convencional. Particularmente, tal como ilustrado na figura 2E, a unidade de transformador 10 compreende uma caixa 12 que tem um formato para adequar-se à reentrância 4 da unidade de distribuição 3 e/ou do disjuntor 1, no qual deve ser instalada. A caixa 12 da unidade de transformador 10 aloja um condutor para cada fase do circuito de distribuição associado a um sensor de corrente misto, tal como descrito, por exemplo, na figura 10 do documento FR 2 870 350. Os dados obtidos pelo sensor e também uma corrente de abastecimento são transmitidos ao módulo de processamento eletrônico por um conector 14 apropriado. De preferência, de acordo com a invenção, devido à compacticidade do dispositivo de desarme, os conectores 14 são flexíveis e associados a meios de conexão 15 do tipo de fios muito curtos. Vantajosamente, os conectores 14 são apropriados para conecção pela borda de uma placa de circuito impresso, tal como descrita, por exemplo, no documento FR 06 08921. Particularmente, a unidade de transformador 10 de um dispositivo de desengate de acordo com a invenção é tal como descrita no pedido de patente francês FR0800131, do qual se reivindica a prioridade.

Em particular, a unidade de transformador 10 compreende uma pluralidade de elementos de transformação 10,, cada um com um condutor primário 17 projetado para ser conectado à linha da fonte de alimentação via uma extremidade 18 e para conectar com um dispositivo chave de manobra 3 via a outra extremidade 16, as duas tiras sendo preferencialmente paralelas uma com a outra. O circuito magnético dos elementos de transformação preferidos 10, é retangular no formato para facilidade de montagem com o dispositivo chave de manobra e módulo eletrônico 200. O circuito magnético e o enrolamento secundário são adaptados em uma caixa de isolação 12 através da qual o condutor primário 17 passa. Para se obter um sinal representativo da corrente após a transformação, o condutor de primário 17 passa de preferência através do circuito magnético duplo, formando uma malha substancialmente retangular com duas porções que são coplanares na passagem e separadas por um espaço suficiente para assegurar a isolação ou para uma blindagem de isolação adicional ser adaptada. Adicionalmente, o condutor 17 é rígido ao longo de todo o comprimento do mesmo de modo a manter a posição da malha em torno do circuito magnético, o que quer dizer que o condutor 17 deve ser formado em várias partes, às quais se recomen da que sejam soldadas.

Vantajosamente, para reduzir o aquecimento devido à alta resistência de uma solda, cada condutor 17 da unidade 10 é fabricado em duas partes 17-i, 17₂ cada um compreendendo uma das tiras 16, 18. Reduzir o número de pontos de solda é, além disso, vantajoso até o ponto em que o tempo e o custo de fabricação sejam considerados, enquanto que ao mesmo tempo aumenta a confiabilidade. Embora seja rígida pelo menos uma das partes 17-ι o condutor não tem sua forma final antes de ser inserido na passagem. Entretanto, para possibilitar que um condutor rígido seja deformado em torno da caixa plástica moldada 12, cada uma das partes 17, é feita de metal substancialmente dobrado em seu formato final. Em particular, conforme ilustrado na figura 5, somente a porção de terminal no nível do ponto de junção 19 da primeira parte 17_Ί se move para fora de sua posição final com um ângulo de abertura maior que 90°, que é recomendado para a malha de modo que a dita parte 17-i possa ser inserida na passagem. Os meios de fixação do tipo de aperto então exercem pressão sobre a peça dobrada insuficientemente para fechar a malha, modificando o ângulo considerado para obter a forma final.

Em algumas configurações, em particular para se posicionar o ponto de junção 19 no lugar mais adequado para o adaptador e/ou se a tira de terminal de saída 16 não pode passar através da passagem da caixa 12, é possível para ambas as duas partes 17, não ser feita em suas configurações finais e para as duas deformações serem executadas fechando o ângulo de terminal entre as duas porções em torno da caixa de circuito magnético 12.

Os três condutores da unidade de transformador 10 de três pólos estendem-se sobre um painel lateral da caixa 12 por meio de três tiras de conexão 16^ 16₂, 16₃, substancialmente formando um plano e dotadas de furos de conexão, que são ligadas às três tiras terminais de entrada de corrente do dispositivo de distribuição 3 do disjuntor 1. Na superfície lateral oposta à caixa 12, cada condutor estende-se por meio de uma tira terminal 18, possibilitando conexão com o circuito externo. A presença dos transformadores de medição e abastecimento de energia da unidade de transforma dos 10 impõe uma acentuada restrição de tamanho à unidade. Portanto, esse elemento ocupa uma grande parte da reentrância 4 da caixa do disjuntor 1, parte essa que é incompressível.

O módulo de processamento eletrônico do dispositivo de desarme 200 de acordo com a invenção precisa, portanto, ser integrado no espaço residual da reentrância 4 do disjuntor. Particularmente, para um disjuntor 1 de três pólos de 100 A, ou 630 A, o tamanho do dispositivo de desarme 200 (comprimento x largura x profundidade na posição montada do disjuntor 1) é de cerca de 100 x 25 x 48 mm³, ou 130 x 45 x 65 mm³. Para um disjuntor de quatro pólos, frequentemente apenas uma dimensão é aumentada, para um comprimento respectivo de 135 e 175 mm. A unidade de transformador 10 convencionalmente ocupa 60% da profundidade, deixando apenas menos de 20 ou 30 mm para a caixa do módulo de processamento eletrônico 20.

O módulo eletrônico de um dispositivo de desarme 200 compreende uma caixa 20 de acordo com a invenção, que aloja os diferentes elementos necessários para processar informações de desarme. Seu formato combina com a reentrância 4 a ser preenchida, e sua superfície inferior pode ser justaposta à superfície superior, substancialmente retangular, da caixa 12 da unidade de transformador 10. A caixa 20 do módulo eletrônico está formada por uma primeira parte de fundo 22, na qual estão posicionados os diversos elementos que constituem o módulo, que se encaixa na unidade de transformador 10, e uma segunda parte, que forma uma tampa 24, que protege os diversos componentes do módulo (figura 2G). De preferência, para simplificar a montagem, a parte de fundo 22 compreende painéis laterais 26, substancialmente ortogonais à primeira superfície da caixa 20, encaixada na unidade de transformador 10, desse modo definindo uma cavidade 28, na qual os diversos componentes estão montados (figura 2D), e a tampa 24 também compreende painéis laterais 26’, que definem uma cavidade 28’ de tamanho maior do que a parte de fundo 22. Portanto, a tampa 24 sobrepõese à parte de fundo 22.

De acordo com uma modalidade preferida da invenção e tal co mo ilustrado nas figuras 2, além da parte que prolonga a unidade de transformador 10 e possibilita o processamento dos dados fornecidos pela mesma, a caixa 20 do módulo eletrônico compreende um compartimento adicional, particularmente, para comunicação com o exterior e para conexões adicionais. O compartimento adicional está, de preferência, deslocado em relação à parte principal projetada da unidade de transformador 10, de modo que o módulo eletrônico compreende uma caixa 20 substancialmente em formato de L. O compartimento adicional está formado de modo contínuo com o restante da caixa, com a parte de fundo 22, como sua tampa 34, no formato de um L, com uma cavidade principal 28, substancialmente retangular, estendida por uma cavidade 28B ortogonal, que podem comunicar-se uma com a outra apenas por meio de uma passagem reduzida.

Na modalidade preferida da invenção, como suplemente ao valor de corrente comunicado pelos conectores 14 da unidade de transformador 10, o dispositivo de desarme eletrônico 200 faz uso do valor da voltagem que corre em cada fase do circuito elétrico. Esse tipo de medição de voltagem de fase implica em exigências de isolamento dos meios 30 usados, que, de acordo com a invenção, estão desse modo integrados no módulo eletrônico, ou, mais exatamente, na parte de fundo 22 de sua caixa 20. A parte de fundo 22está composta para esse fim, de um fundo duplo e um fundo 34, que estão fixados um no outro e entre os quais estão posicionados os condutores 30 associados à função de medição de voltagem (figura 2C).

Os condutores de derivação de voltagem 30-i, 302, 30s apresentam uma primeira extremidade 36η 36₂, 863, configurada para operar em conjunto com as tiras de conexão da unidade de distribuição e/ou com tiras de conexão I61, 16₂, 163 da unidade de transformador 10, que estão em contato com ou diretamente acima da mesma na posição montada, e uma segunda tira terminal 38), 38₂, 383 para conexão do meio de medição de voltagem.

Tal como ilustrado na figura 2A, um fundo duplo 32 feito de plástico moldado, com um formato identificado pela parte de fundo 22 do módulo eletrônico, compreende disposições 32,, com i=1 a 3, que em sua superfície superior delineiam passagens para condutores de derivação de voltagem

30j. Essas chicanas 32, formam meios para prevenção de erros de cada condutor 30, evitando qualquer erro de montagem, enquanto ao mesmo tempo garantem isolamento elétrico das diferentes derivações de voltagem uma da outra. O fundo duplo 32 está disposto, ainda, para possibilitar que as tiras de conexão 36, sejam situadas fora da parte de fundo 22, quando montadas, enquanto as tiras de conexão 38, são acessíveis pelo interior da cavidade principal 28A da parte de fundo. As chicanas 32, estão, de preferência, dispostas de tal modo que as tiras de conexão 38, estão alinhadas em uma direção da largura do fundo duplo 32, para facilitar o processamento de dados. O formato dos condutores 30,, que são, de preferência, flexíveis, entre as duas extremidades 36., 38, é dado, portanto, pelas chicanas 32, do fundo duplo 32.

Disposições 32, do fundo duplo 32, de preferência, formam dutos de isolamento efetivos, que aceitam condutores 30 cortados grosseiramente, o que permite que os custos sejam reduzidos. Os condutores 30 podem ser feitos de aço inoxidável, com uma derivação de voltagem no nível da segunda extremidade 38, obtidos por meio de contatos folheados a ouro, que funcionam como molas (figuras 3). Essas escolhas garantem uma continuidade de contato para correntes e voltagens de baixo nível do sinal transportado, enquanto, ao mesmo tempo, eliminam riscos galvânicos e garantem compatibilidade eletroquímica com condutores 17 da unidade de transformador 10 e/ou do circuito. Além disso, o uso de um tira de folha de aço inoxidável 30 de pequena espessura não necessita de nenhuma camada de revestimento específica para evitar corrosão, e suas qualidades mecânicas, associadas a suportes especialmente projetados na superfície do fundo duplo 32, possibilitam que diversas operações de montagem e desmontagem sejam garantidas, aparafusando tiras de conexão 36 na unidade de transformador 10 com torques recomendados, sem que as partes sejam degradadas de um ponto de vista funcional, ou de um ponto de vista estético para a primeira extremidade 36, que fica visível fora da caixa 20.

Condutores de derivação de voltagem 30 estão, desse modo, alojados em um espaço de integração da parte de fundo 22, formada pela montagem das duas paredes 32, 34. Esse espaço também pode ser usado para integrar outros elementos funcionais na caixa 20 do módulo eletrônico, por exemplo, um meio de controle 40 para um módulo auxiliar. Se forem previstas outras transmissões mecânicas do dispositivo de desarme 200 a outras unidades que não o dispositivo de distribuição 3 do disjuntor 1, os meios necessários para esse tipo de operação podem, efetivamente ser providos direto a partir do conjunto de dispositivo de desarme 200. Ser executados na verdade, ser obtidos em que é realizado o momento da montagem do dispositivo de desarme 200. Particularmente, uma disposição do fundo duplo 32 pode ser feita para uma parte 40, que transmite um impulso sobre o módulo de segurança localizado fora do dispositivo de desarme eletrônico, particularmente, uma unidade de proteção diferencial, tal como descrita no documento FR 2 701 335. O dispositivo de movimento do percussor 40 é vantajosamente feito de material termoplástico carregado e seu formato garante uma rigidez que consegue uma transmissão de força otimizada. De preferência, o formato da caixa prevista para o dispositivo de movimento do percussor 40 guia o mesmo para deslizar, sem risco de emperrar e garante pontos de apoio precisos de boa qualidade. A instalação do meio de movimentação 40 é rápido, sem quaisquer riscos de erros, e não necessita de quaisquer ferramentas específicas. Pode ser preferível instalar essa opção para todos os dispositivos de desarme 200, inclusive quando não está certo de que meios de movimentação 40 mecânicos disponíveis irão ser usados.

Em um módulo eletrônico, a qualidade das conexões entre partes metálicas condutoras e placas de circuito impresso depende parcialmente do nível de estanqueidade. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o fundo duplo 32 está fixado no fundo 34 da primeira parte 22 da caixa 20 por soldadura ultrassônica. Essa solução garante, ainda, a resistência mecânica dos condutores de derivação de voltagem 30. Meios de movimentação adicionais 40 estão previstos, com as mesmas vantagens de proteção contra ambientes poluentes e projeções pós-interrupção de circuito.

Para possibilitar medição de voltagem precisa e determinação segura da potência e do balanço de energia do dispositivo de distribuição 1, recomenda-se introduzir um valor real da voltagem neutra nos dispositivos eletrônicos. No caso do disjuntor 1 de três pólos, é vantajoso, portanto, integrar um condutor 42 adicional na parte de fundo 22, sendo que o condutor compreende um conector 46 em uma extremidade, a fim de ser ligado a fios que vêm da instalação do neutro 1. O condutor neutro 42 pode ser um fio em um invólucro encaixado a quente, enformado na outra extremidade sobre uma tira de conexão 48, tal como uma lâmina de aço inoxidável. Vantajosamente, tal como ilustrado na figura 2B, esse fio neutro 42 está instalado em disposições apropriadas feitas na superfície inferior do fundo 34 do módulo eletrônico. A montagem do firo neutro 42 é facilitada desse modo, tanto mais porque é possível fixar o mesmo em chicanas para reter o mesmo quando o fundo 34 é virado para montagem no fundo duplo 32.

Tal como ilustrado na figura 2C, o fundo 34 e o fundo duplo 32 são, desse modo, de preferência moldados de material termoplástico e suas superfícies externas não compreendem quaisquer aberturas no caminho de isolamento crítico, com exceção de um acesso 49 às tiras terminais 38, 48 dos condutores de derivação de corrente 30 e do condutor neutro 42. O fundo 34 e o fundo duplo 32 são depois soldados um sobre o outro, de modo a fixar os elementos 30, 40, 42, que estão integrados nos mesmos e proteger os mesmos contra qualquer contaminação externa. Isolamento dielétrico é assegurado desse modo, de modo que os riscos de desarme falso do disjuntor 1 são minimizados e a reatividade funcional do dispositivo de desarme está garantida.

A parte de fundo 22 da caixa 20 do módulo eletrônico está, portanto, formada em L com uma cavidade 28, que compreende uma parte principal 28A, substancialmente retangular, e um prolongamento 28B, substancialmente ortogonal. Um meio de movimentação (não ilustrado aqui - veja figura 2A) e condutores de derivação de voltagem 30 e um fio neutro 42, dos quais apenas extremidades 36, 38, 46, 48 são acessíveis, estão integrados na superfície inferior da parte de fundo 22, sendo que cada um desses elementos foi instalado de modo simples e seguro, sem necessidade de quaisquer ferramentas específicas. Alguns desses elementos 30, 40 podem, além disso, ser comuns a diferentes variedades de interruptores de circuito 1, desse modo racionalizando o manejo dos componentes.

No entanto, deve ser observado que os passos de montagem da parte de fundo 22, ilustrados nas figuras 2A a 2C, não são indispensáveis. Particularmente, para interruptores de circuito de quatro pólos e dispositivos de desarme, não há ligação neutra. Também podem ser omitidos um percussor 40 auxiliar e/ou condutores de derivação de corrente 30 adicionais. A parte de fundo 22 pode, nesse caso, ser unitária. Também é possível, particularmente, se não for necessária estanqueidade em torno os elementos integrados, que a parte de fundo 22 seja composta de duas paredes 32, 34, simplesmente unidas e fixadas uma à outra por qualquer outro meio (grampos, parafusos etc.).

De acordo com a invenção, o atuador 50 dos contatos do dispositivo de distribuição 3 está integrado no dispositivo de desarme 200 e, de modo particularmente preferido, no módulo eletrônico, a fim de aumentar a reatividade do mesmo. Vantajosamente e, mesmo se forem possíveis outras alternativas, tal como um dispositivo de desarme piezoelétrico, é usado um dispositivo de desarme 50 eletromagnético pequeno, por exemplo, tal como descrito no documento FR 2 893 445. Esse tipo de atuador 50, ilustrado na figura 2D, compreende uma culatra magnética 52, circundada por um induzido móvel, prolongado por um percussor 54, que pode assumir uma posição de repouso, na qual ele é mantido próximo à culatra 52 por uma mola (figura 2E), e uma posição de movimentação, na qual ele se salienta. O movimento do meio móvel é causado por uma força magnética dentro da culatra 52, gerada por um sinal de corrente de um conector 56.

O atuador 50 do contato tem de ser isolado eletricamente dos componentes eletrônicos do módulo. Portanto, ele está instalado na primeira parte de fundo 22, dentro de um invólucro 58, que está hermeticamente vedado com relação à cavidade 28, configurada para acomodar, ainda, a unidade de processamento eletrônico. Alternativamente, o invólucro 58, como tal, pode compreender furos abertos na cavidade 28, cavidades que operam em conjunto com o atuador 50 (por exemplo, por meio de um conjunto de pinos, não ilustrados, na culatra 52 e nas paredes do invólucro 58), de tal modo que o conjunto montado, formado pelo atuador/invólucro 58 está vedado em relação à referida cavidade 28. Além disso, e particularmente para um atuador 50 eletromagnético, o posicionamento e movimento ao longo do eixo da parte móvel 54, que são importantes para a segurança, estão garantidos por um formato de tamanho apropriados do invólucro 58, que está unido fixamente nas paredes 26. Vantajosamente, devido à compacticidade do módulo eletrônico de acordo com a invenção e a pequena quantidade de espaço disponível na cavidade 28, o invólucro 58 está moldado integralmente na parte de fundo 22, sendo que uma das de suas paredes está formada pela superfície inferior da caixa 20. Desse modo, a precisão do posicionamento axial está garantida, quando a parte de fundo 22 é produzida, sendo que o invólucro 58 é centralizado em um sistema de referência previamente definido. A ausência de partes intermediárias resulta, além disso, em uma cadeia de dimensões curtas e otimizadas.

O invólucro 58 está, em geral, no formato de um paralelogramo, sendo que sua superfície superior, oposta e paralela ao fundo da cavidade 28A, de preferência, seus painéis laterais 26 estendem-se para além da mesma, a fim de poder posicionar e guiar uma placa de circuito impresso nessa superfície. O invólucro 58 compreende um furo 60 no painel lateral 26 da parte de fundo 22, para instalação do dispositivo 50, e que vantajosamente funciona como passagem para o meio de movimentação 54. O atuador 50 atua, de preferência, entre duas tiras de conexão 36j, 36j₊i. O invólucro 58 compreende, ainda, um meio para a passagem do conector 56 do referido atuador 50, de preferência, um segundo furo 62 na parede opsota ao furo de montagem e movimentação 60. Desse modo, o atuador 50 assume uma posição de repouso e pode salientar-se do invólucro 58 quando seu conector 56 transmite a informação necessária para desarme. Devido à localização da placa 64 acima do atuador 50, a conexão do conector 56 pode ser flexível e curta e o conector 56 está, de preferência, ligado à placa 64 por meio da borda, tal como descrito, particularmente, no documento do pedido de patente FR 2 907 265.

O tamanho do invólucro 58 está ajustado de modo a proporcionar resistência mecânica e apoio e para realizar a guia de seus meios móveis 54. Também podem ser instalados meios de prevenção de erros, por exemplo, um obstáculo elevado, colocado assimetricamente no invólucro 58 e que opera em conjunto com o atuador 50, para evitar erros de montagem e danos das partes envolvidas. De preferência, para aperfeiçoar a união por travamento funcional do dispositivo 50 e a resistência do mesmo contra choques e vibrações geradas pela unidade de transformador 10 e resultantes do desarme, os painéis internos do invólucro 58 compreendem grampos, desse modo, não necessitando do uso de elementos adicionais. Essa vantagem pode ser útil, particularmente, quando o módulo está sendo montado e antes de o mesmo ser instalado na caixa do disjuntor 1, de modo a evitar qualquer perda acidental do dispositivo eletromagnético 50. Essa solução resulta em uma montagem e desmontagem simples do atuador 50, sem que sejam necessárias quaisquer ferramentas específicas, apesar do pequeno vão livre das limitações na caixa.

A parte de fundo 22, equipada com o atuador 50 (que pode em si ser instalado no fundo 34, antes de ser montado no fundo duplo 32), pode ser montada na unidade de transformador 10, tal como ilustrado na figura 2E. Essa montagem podería ser realizada mais facilmente, mas em detrimento da facilidade da inserção do atuador eletromagnético 50, ou mais tarde, mas com as limitações resultantes da presença dos circuitos impressos 64 no espaço 28. Vantajosamente, a fixação é obtida por formatos apropriados da caixa 12 da unidade de transformador 10 e da parte de fundo 22 do módulo eletrônico, por união por grampos dos dois 12, 22 um no outro, embora outros meios, tal como fixação por parafusos, possam ser considerados. Essa solução permite uma montagem rápida e direta, enquanto, ao mesmo tempo, permite a desmontagem com ferramentas apropriadas. A otimização das geometrias dos meios de fixação, com grampos funcionando ao longo de eixos perpendiculares, possibilita, além disso, que seja garantida a resistência do conjunto a cargas. Além disso, a complementaridade dos formatos, com guia ou prevenção de erros, está projetada para garantir o alinhamento entre tiras de conexão 16; e tiras de conexão 36, das derivações de voltagem 30,.

De acordo com uma opção, para limitar a poluição que pode atingir a unidade de desarme 200, uma membrana pode ser adaptada entre a unidade de manobra 10 e o dispositivo de desarme 200. De fato, em particular para dispositivos disjuntores para três e quatro fases, algumas operações de interrupção em alta tensão podem gerar partículas que escapam dos cartuchos do dispositivo disjuntor e poderíam ser depositadas no nível das derivações de tensão 30, sob o fundo duplo 32. Adaptar uma parte (não mostrada) de maneira segura seguindo a forma da unidade de manobra 10, impede a poluição levantar dentro da zona de conexão do dispositivo de desarme 200, enquanto que ao mesmo tempo participa em sua resistência durante choques e vibrações. Por exemplo, uma blindagem moldada de silicone, um material flexível a partir do qual adicionalmente possibilita o ajuste seguro das unidades de transformador 10, é particularmente adequada na medida em que ela pode aumentar a resistência de dielétrico entre as partes ativas.

Deve ser observado que, devido à integração dos componentes já instalados na parte de fundo 22 (condutores de derivação de voltagem e neutra 30, 42, dispositivos de movimentação 40, 50 e assim por diante), e, devido ao tamanho reduzido dos meios de conexão 14, 56, que se estendem além da mesma, não deve ser temido o risco de os fios serem pinçados. Além disso, é possível que todos os elementos descritos estejam presentes no conjunto, quando o passo ilustrado na figura 2 é completado, qualquer que seja as opção final do dispositivo de desarme escolhida pelo usuário. Nesse caso, alguns elementos ficam sem uso. Também é possível omitir alguns passos de montagem, particularmente, eliminando alguns componentes supérfluos.

A montagem de um dispositivo de desarme de acordo com a invenção é continuada instalando a unidade de processamento eletrônico, que compreende uma ou mais placas de circuito impresso, que executam as diferentes funções necessárias (figura 2F). Na modalidade preferida e detalhada, três placas estão instaladas, mas está claro que as diferentes funções podem ser separadas em números maiores ou menores de placas ou que apenas a placa principal 64 da unidade de processamento pode estar presente. Para racionalizar a produção dos dispositivos de desarme, é vantajoso que as interfaces designadas para cada funcionalidade opcional correspondam a uma placa, e que os circuitos correspondentes ao processamento das diferentes funções possam ser transportados para uma placa principal 64 da unidade de processamento.

De acordo com a invenção, embora seja muito compacto e integre o atuador 50, o módulo eletrônico pode executar um grande número de funções. Para atender essa necessidade de densidade, as placas eletrônicas referentes às diferentes funcionalidades são empilhadas na caixa 20 do módulo, e comunicações são feitas diretamente por meio de contatos não ligados por fio 66, do tipo pino separador, de preferência, com uma função de mola, de modo a compensar a indeterminância estática do empilhamento de placas coplanares, para que a transferência de dados seja segura em todos os casos. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, os meios de comunicação flexíveis, não ligados por fios 66, são do tipo pistão, com curso apropriado, de modo a absorver choques e vibrações, sem gerar qualquer carga sobre as placas. A otimização dos cursos e integração de moldas com esse tipo de conexão 66 possibilita, ainda, as variações dimensionais de diferentes níveis a ser absorvidos, garantindo contato permanente. Para transmitir os sinais de corrente muito fracos (cerca de 5 mA), associados a voltagens próximas a 0 V, tais como as que estão presentes em um dispositivo de desarme eletrônico, os contatos 66 são revestidos na superfície dos mesmos com um material apropriado, particularmente, ouro.

Para que a transmissão de dados seja direta, é preferível que cada placa adicional seja colocada, voltada, pelo menos parcialmente, para a placa de processamento principal 64, que executa a funcionalidade de desarme. A placa central 64 é, de preferência, de um tamanho correspondente à parte principal 28A da cavidade 28, isto é, é substancialmente do mesmo tamanho como a caixa 12 da unidade de transformador 10. Para fins de simplificação de produção e racionalização de aquisição e armazenamento, é preferível que a mesma não forme o L completo. A placa principal 64 compreende, de preferência, o circuito impresso que executa as funções de desarme, incluindo todas as opções de um dispositivo de desarme 200 de acordo com a invenção, particularmente, os meios de ajuste de parâmetros, tais como rodas de borboleta e tiras de conexão, de preferência, nos lados, para os conectores 14, 56 da unidade de transformador 10 e da parte de fundo da caixa 20. Os contatos 66 para transferências dentro da unidade de processamento são formados nas outras placas dispostas com o lado traseiro contra o lado traseiro dessa última.

A montagem das placas de unidade de processamento pode ser realizada antes da instalação do conjunto fixado na cavidade 28, por exemplo, por união de grampos por meios apropriados. Outra opção, ilustrada na figura 2F, consiste em superpor as placas, uma após a outra, na cavidade 28 da caixa. Meios de alinhamento do tipo de pinos e furos podem ser previstos nas placas e na parte de fundo, tal como podem ser previstos grampos fixando as pilhas. Seja qual for a opção escolhida, a montagem da unidade eletrônica é realizada de modo simples e reversível, sem quaisquer ferramentas específicas, e a desmontagem não danifica as conexões.

Particularmente, tal como especificado acima, a modalidade preferida compreende uma interface de cliente, localizada no nível da base 28B do L, por exemplo, para possibilitar ao usuário fazer uma comunicação com meios externos e/ou ligar fios. Uma placa de interface 70 está instalada nessa parte 28B da caixa 20, sobrepondo-se parcialmente à parte central 28A, sendo que os contatos 66 com a placa principal 64 e os meios de interface de usuário 72 estão dispostos na superfície superior da mesma.

Na modalidade preferida da invenção e tal como especificado acima, a voltagem do circuito é medida por condutores 30 e o valor da mesma é processado. A fim de garantir a segurança do usuário, tem de ser realizado um isolamento regulador, particularmente, baixando a voltagem medida antes que a mesma seja transferida para a placa de circuito principal 64. Uma placa específica 74, chamada de placa de voltagem, é instalada para esse fim, de preferência, no espaço residual próximo ao invólucro 58 do atu ador 50 e voltada para as tiras terminais 38 (e 48) e os condutores de derivação de voltagem 30 (e do neutro 42). Resistores de queda de voltagem do circuito possibilitam que a voltagem inicial seja reduzida por um fator de cerca de um mil, antes que os dados sejam comunicados à unidade de processamento 64, que garante a resistência reguladora do painel frontal do módulo e garante a segurança do usuário. Tal como mencionado acima e ilustrado na figura 3A, a transferência de dados dos condutores de derivação de voltagem 30 para a placa 74 é realizada no nível de sua segunda extremidade 38 por meio do furo apropriado 49, de preferência, ortogonalmente com relação ao fundo, por meio de pinos folheados a ouro 76. Vantajosamente, para compensar quaisquer vãos livres e aumentar as tolerâncias de produção, os contatos 76 também estão na forma de pistões, vantajosamente instalados na placa de voltagem 74.

A placa de voltagem 74 está equipada com uma proteção termoplástica isolante 78, que pode ser integrada na cavidade 28 da caixa 20 sem quaisquer ferramentas específicas, sendo que a resistência e posicionamento preciso da proteção está garantida por detalhes de formado e por grampos. Na verdade, da mesma maneira como o isolamento dos condutores de derivação de voltagem 30, uma separação elétrica rígida da placa de voltagem 74, com exceção dos conectores 66 com a placa principal 64, garante a operação correta do dispositivo de desarme 200. Tal como ilustrado nas figuras 3B e 3C, a proteção isolante 78 é, de preferência, produzida de tal modo que a placa 74 forma um conjunto unido fixamente com a mesma, antes de ser inserida na cavidade 28 da caixa 20, sendo que ranhuras de guia, com prevenção de erros, podem estar presentes para ciliar a instalação do circuito impresso 74 na proteção 78. Vantajosamente, para verificar a presença da placa de voltagem 74 e de sua proteção 78, mesmo em um estágio posterior na montagem do dispositivo de desarme 200 de acordo com a invenção, a proteção pode compreender um pino 80 visível no painel frontal, que pode ser detectado por qualquer meio, inclusive um meio automático do tipo câmera.

A montagem do módulo eletrônico é continuada instalando a placa de processamento 64 na parte principal da cavidade 28, acima das outras 70, 74 e o invólucro 58 do dispositivo de movimento eletromagnético 50.

A placa de processamento principal 64:

- processa os dados de corrente recebidos do circuito de distribuição por meio de conectores 14 da unidade de transformador 10, para determinar se as condições operacionais requerem ou não o desarme;

- recebe, por meio de conectores 66 não ligados por fios, dados de medição de voltagem processados pela placa de voltagem 74, que recebe os mesmos de condutores de entrada de corrente 16 por meio de condutores de derivação de voltagem 30 (e neutros 42, caso pertinente);

- transmite dados ao atuador 50 por meio de sua interface 56;

- transmite dados à placa de interface do usuário 70.

Quando as placas 64, 70, 74 tiverem sido instaladas na cavidade 28 da parte de fundo 22 da caixa 20, são feitas as conexões da unidade de transformador 10 e para o atuador 50, particularmente, por soldadura forte de conectores 14, 56 na placa 64, de preferência, na borda da mesma.

Devido à escolha de contatos diretos flexíveis 66, o espaço limitado não é um impedimento para o número de meios de transferência de dados. Os conectores 14, 56 podem, além disso, ser alojados no espaço disponível. É vantajoso reduzir o comprimento dos fios 15 dos conectores 14, 56, e, particularmente, limitar o mesmo, de modo que as partes flexíveis se comprimem ao longo do painel lateral 20 da parte de fundo 22 da caixa 20, quando conectados.

Antes de completar a montagem da caixa 20 por fechamento da parte de fundo 22 por meio da tampa 24, um percussor 84 está posicionado voltado para o furo de saída 60 da haste de comando móvel 54 do atuador 50, para formar a interface entre o atuador 50 e o dispositivo de distribuição

3. Além das diferentes qualidades mecânicas entre esses dois elementos 54, 84, justificando a presença de um percussor 84, para a integração e um atuador eletromagnético 50 no módulo eletrônico 200, na verdade, é frequente envolver a presença de um elemento intermediário 84, capaz de deslocar o eixo da força de desarme. Conceitualmente, os eixos da parte transmissora 54 e parte receptora não podem ser alinhados um ao outro. O percussor 84, desse modo, está configurado com uma forma que possibilita que o eixo de impulso seja transferido. Além disso, a configuração do percussor 84 está otimizada para montagem rápida, com prevenção de erros por formatos assimétricos. Particularmente, o mesmo é instalado sobre guias 86 do painel lateral 26 da parte de fundo 22 da caixa 20, sendo que os ajustes dos vãos livres do mesmo estão otimizados para garantir pontos de apoio preciso. Para evitar qualquer risco de perder o percussor 84 durante os passos de montagem, é vantajoso que o posicionamento axial desse percussor seja completado apenas quando a parte de fundo 22 estiver fechada pela tampa 24. Por exemplo, enquanto o percussor 84 está engatado em uma posição vertical sobre suas guias 86 e depois dobrado para baixo, antes de ser fechado pela tampa 24, uma lingueta flexível 88 da tampa 24 inclina o mesmo, depois, para uma posição operacional.

O conjunto pode ser fechado pela segunda parte 24 da caixa 20 do módulo eletrônico, formando uma tampa, que opera em conjunto com a parte de fundo 22 e compreende uma passagem voltada para o furo 60 do invólucro 58, possibilitando o movimento do atuador 50 e o percussor 84 em direção ao exterior. Tal como especificado acima, por razões de estanqueidade, a tampa 24 está, de preferência, dotada de painéis laterais 26’, que formam uma cavidade 28’, na qual toda a parte de fundo e a totalidade dos componentes montados previamente são instalados, com exceção do percussor 84, que, no entanto, está mantido em posição pela tampa 24 e pelas tiras de conexão 16, 36. Os conectores 14, 56 com a placa de circuito impresso 64 estão, desse modo, protegidos contra o ambiente, estando localizados entre os painéis laterais 26, 26’ das duas partes da caixa 20 (figura 2G).

Além disso, é possível deixar uma passagem óptica 90, vantajosamente disposta para manter a estanqueidade da cavidade 28 por combinação dos formatos. Além da parte de movimentação mecânica 40 mencionada acima, o módulo eletrônico de acordo com a invenção também com preende, na verdade, de preferência, meios adicionais para comunicar-se com um dispositivo auxiliar remoto, tal como um dispositivo de detecção de falha de terra. Devido ao espaço limitado e ao aspecto opcional desse tipo de função adicional, os meios de comunicação integrados no dispositivo de desarme de acordo com a invenção não compreendem conectores ligados por fios, mas estão baseados em uma conexão óptica 90, realizada na unidade de processamento 64 do módulo eletrônico de acordo com a invenção. Esse tipo de conexão é segura e insensível à poluição, com uma ausência de contato físico entre pontos de conexão, que exclui o risco de desgaste devido à fricção resultante de vibrações.

Desse modo, a caixa 20 está configurada com meios de montagem adicionais para um módulo auxiliar, particularmente, um trilho de instalação 92 em um painel lateral 26’ da tampa 24, por exemplo, do tipo de rabo de andorinha, de modo que as operações de montagem e desmontagem de um módulo auxiliar (não mostrado) ligado ao mesmo são fácil, enquanto conserva a resistência mecânica para resistir a choques e vibrações, quando os vãos livres são otimizados. A fixação do módulo auxiliar no dispositivo de desarme pode ser realizada por um elemento do tipo grampo. O trilho de instalação 92 do módulo auxiliar, além disso, está configurado para possibilitar uma conexão óptica 90 entre a placa de circuito impresso principal 64 e o módulo instalado no trilho 92, por exemplo, um furo no trilho 92 nos painéis 26, 26’ da caixa 20 opera em conjunto com um diodo instalado abaixo da placa 64, de preferência, garantindo a estanqueidade da cavidade 28A, mesmo se não estiver instalado o módulo auxiliar. O módulo auxiliar também está dotado de um diodo voltado para aquele do dispositivo de desarme 200 em sua posição instalada. Os dois meios podem trocar seus dados por meio do caminho óptico 90, 90’ disposto nas paredes 26, 26’ e o da caixa do módulo auxiliar. Os meios de conexão ópticos compreendem, de preferência, diodos emissores de luz vermelha, de transmissão/recepção, sendo que o comprimento de onda representa o melhor equilíbrio entre funcionalidade e custo.

Vantajosamente, quando essa opção de conexão óptica 90 não é usada, um elemento de proteção 94 (figura 2H) é instalado no meio de montagem 92, para conservar a estanqueidade em torno da placa principal 64 e anular a conexão óptica. Esse tipo de cobertura de anulação 94 pode ser de tal modo a possibilitar, ainda, a identificação imediata da presença dessa conexão óptica 90, por exemplo, escolhendo uma cor apropriada. Além disso, a escolha de material, por exemplo, usando um elemento de proteção 94 transparente (mas colorido), também pode possibilitar que o mesmo seja mantido em posição para testar a segurança da conexão óptica, na ausência de uma unidade auxiliar. Particularmente, um dispositivo tal como descrito no pedido de patente francês FR 2 910 174, pode ser associado ao dispositivo de desarme de acordo com a invenção por uma conexão mista desse tipo 90, 92, sendo que essa associação é possível de ser obtida deixando o módulo eletrônico ligado, isto é, enquanto o disjuntor está em operação.

De preferência, a estanqueidade da cavidade 28 que contém a unidade eletrônica do módulo é completada pela união por grampos da tampa 24 com o fundo 22, uma operação que é simples e rápida, enquanto permanece reversível (figura 2G). A superfície superior da tampa 24, contém, no entanto, furos 96, 96’, 96, necessários para a operação e ajuste de parâmetros do dispositivo de desarme 200. A parte que forma a tampa 24 é vantajosamente produzida em peça única em plástico moldado. É preferível instalar a maioria das interfaces referentes à operação do dispositivo de desarme, depois de o dispositivo de desarme ter sido montado e o módulo eletrônico 20 ter sido protegido. Peças de inserção interna para montagem de dispositivos auxiliares externos, tais como meios 98 para instalar um dispositivo de exibição de leitura ou um botão de travamento de teclado 98’, podem, no entanto, ser integrados na tampa de monobloco 24, antes de a mesma ser unida por grampos com a primeira parte 22 da caixa 20 do módulo eletrônico 200.

Quando a tampa 20 tiver sido fechada, botões 100 para ajustar os parâmetros limite de desarme, uma modalidade preferida dos quais está descrita no documento FR 2 913 143, podem ser instalados em furos 96 a propriados, para operar em conjunto com rodas de borboleta da placa de processamento 64. Outras alternativas são possíveis, particularmente, dispositivos de controle de instalação 100 na placa 64, antes de a cobertura 24 ser instalada em posição. Uma etiqueta de informações 102 e uma placa protetora 104, de preferência, um visor transparente, estão posicionados no nível do meio de ajuste de parâmetros 100 e do conector 96’, para proteger o mesmo contra agressões externas. O dispositivo 94 que protege a conexão óptica também é vantajosamente instalado, por exemplo, por compressão sobre o trilho 92.

Os dados oriundos dos circuitos eletrônicos podem, além disso, ser exibidos na superfície superior da caixa 20 por elementos do tipo de indicador de luz. Os dispositivos de exibição restantes podem ser usados em particular, utilizando a tecnologia biestável colestérica. Os dados são, por conseguinte indicados mesmo no caso de uma parada da fonte de alimentação, por meio de uma mudança de cor de um (ou mais) pixel(s) de um indicador de luz de uns poucos mm² tomando duas cores típicas do estado, por exemplo, vermelho e verde.

De acordo com uma modalidade preferida, uma parte da superfície superior da caixa 20 está destinada a instalar um módulo de exibição 106 plano, que se comunica diretamente com tiras 108 da placa de processamento 64 que está por baixo, por meio de contatos verticais que passam em uma reentrância 96, prevista na parte que forma a tampa 24. Vantajosamente, para compensar a indeterminância estática, são usados aqui, novamente, contatos de pistão 108. De preferência, o dispositivo de exibição 106, por exemplo, do tipo de menu suspenso, é instalado de modo simples e reversível por dois pontos de ligação, por exemplo, uma cooperação de engate fixo/furo 110, 110' em um lado e um parafuso 112, que coopera com a peça de inserção interna 98 da tampa 24 e está instalado de modo cativo no dispositivo de exibição 106 no lado oposto. Porém, a resistência mecânica atende as exigências padrão, particularmente, se a peça de inserção interna 98 for feita de metal, por exemplo de bronze, instalado de modo ultrassônico. Para garantir uma estanqueidade funcional do tipo IP4 e para proteger o módulo eletrônico 106 contra avarias dielétricas, uma reentrância 114 é feita na superfície superior da tampa 24 para que o dispositivo de exibição 106 forme uma superfície plana com o restante da tampa 24/placa 104, enquanto está isolada do circuito eletrônico. A placa de circuito impresso 64 é, na verdade, inacessível, com exceção dos contatos 108, de modo que os dispositivos eletrônicos do dispositivo de desarme de acordo com a invenção estão protegidos, inclusive quando ações são realizadas no dispositivo de exibição 106, ações essas que podem ser realizadas mantendo o módulo eletrônico ligado, caso necessário.

O bloqueio da parte superior da tampa 24 pode ser associado a esses últimos passos de montagem, por exemplo,uma chave 116, que evita que a programação seja modificada, para garantir que o módulo eletrônico seja à prova de adulteração. Particularmente, depois de a programação ter sido completada, o teclado é protegido dobrando para baixo um visor, que solicita a chave 116 por meio da disposição 98’, depois, o conjunto é vedado. Caso seja desejado acesso, a chave 116 tem de ser acionada deliberadamente.

O dispositivo de desarme 200 de três pólos de acordo com a invenção, também ilustrado na figura 4 em sua versão de quatro pólos 200q, é, portanto, compacto, de preferência, em formato de L em sua parte superior, mas em forma de paralelepípedo em sua parte inferior. Um painel lateral da parte de fundo 10, 10q (unidade de transformador) do dispositivo de desarme 200, 200q apresenta três ou quatro tiras de contato 18, 18q voltadas para as reentrâncias 118, 118q da caixa do módulo eletrônico 20, 20q e previstas para conexão do disjuntor 1. O painel do lado oposto, integrado na caixa do disjuntor 1, também compreende três ou quatro entradas de corrente 16, 16q, vantajosamente associadas às tiras de entrada de corrente 36, 36q, previstas para ligação com a unidade de distribuição 3 do disjuntor 1.

Quando a montagem é realizada, os furos das tiras de conexão 16, 16q do dispositivo de desarme 200, 200q e da unidade de distribuição 3 são colocados voltados um para o outro e fixados um no outro por meio de um elemento do tipo haste 130. Para simplificar e acelerar a montagem des ses dois componentes, o dispositivo de desarme 200q de acordo com a invenção está vantajosamente dotado de um pente de conexão 132. Tal como ilustrado na figura 4, as quatro hastes de conexão 130 fazem parte de parafusos seccionáveis 134, por exemplo, do tipo descrito nos documentos FR 2 881 485 ou FR 2 840 373, cuja extremidade superior 136 está ligada a uma barra longitudinal 138. O pente 132 formado desse modo compreende um alinhamento de parafusos 134, que pode ser posicionado diretamente nos furos de conexão. Cada parafuso 134 é apertado e o corte de uma seção específica dos parafusos 134 dá-se quando o torque de aperto é suficiente. A parte inferior 130 dos parafusos 134 realizada a conexão e o isolamento, enquanto a extremidade 136 permanece ligada na barra 138. Quando a montagem do dispositivo de desarme 200q no disjuntor tiver sido completada, o pente residual 132 é simplesmente recuperado. Essa opção evita, ainda, que peças pequenas sejam perdidas em armários de distribuição elétrica. A barra de alinhamento 138 de parafusos 134 pode ser integrada na tampa 24 do dispositivo de desarme, sendo que, nesse caso, as partes adicionais 136, 138 são possíveis de ser recuperadas ou não, depois de as hastes de conexão 130 terem sido separadas.

A invenção propõe, portanto, uma arquitetura otimizada para um dispositivo de desarme eletrônico 200, que pode substituir dispositivos de desarme existentes, enquanto, ao mesmo tempo, oferece uma ampla variedade de funcionalidades, e também propõe um método de montagem simplificado desse dispositivo de desarme. Devido às soluções escolhidas de acordo com a invenção, um controle eletrônico compacto e um dispositivo de desarme 200 de comunicação podem ser integrados em um volume pequeno 4, previamente definido, enquanto, ao mesmo tempo, é capaz de atender as seguintes especificações:

- a mesma arquitetura pode ser usada para toda a variedade de dispositivos de desarme 200, isto é, particularmente, para interruptores de circuito 1 que operam de 16 a 630 A;

- fazer a interface de placas de circuito impresso 64, 70, 74 e de suas conexões elétricas 66 possibilita que múltiplas funções sejam integra- das em um espaço de um meio estabelecido;

- a medição de voltagem está integrada no volume existente pela caixa 20 do interruptor, até sub-conjuntos eletrônicos;

- os valores de voltagem e corrente são levados do exterior para o interior do conjunto eletrônico; eles são processados em total segurança por usuários por integração de um transformador e uma placa 74 que reduzem sua intensidade;

- para unidades de três pólos, uma derivação de voltagem neutra 42 está integrada, possibilitando que valores reais do neutro da instalação sejam medidos;

- a função de desarme eletromagnético 50 está integrada no espaço 20 destinado aos dispositivos eletrônicos, por meio de um invólucro 58 hermético e da densidade das outras funções, de modo a aumentar sua reatividade;

- um módulo de exibição de leitura 106 removível está integrado no espaço do meio existente, que possibilita que o perfil executado no painel de ligação seja respeitado, sem quaisquer formas salientes;

- os conectores e conexões do cliente 12. estão integrados no dispositivo de desarme 200, mesmo para graduações baixas;

- um dispositivo de controle 40 para um dispositivo auxiliar do tipo função de segurança está integrado;

- meios de comunicação remota 90, com um módulo remoto estão previstos para todas as graduações;

- montagem fácil entre os diversos elementos componentes que constituem o dispositivo de desarme 200 está prevista, sendo que alguns passos da montagem são reversíveis, de preferência, sem parafusos que possam ser perdidos e/ou apertados insuficientemente;

- um sistema 132 que mantém parafusos de conexão 134 pra o cliente está previsto, para garantir um torque de aperto preciso do dispositivo de desarme 200 no disjuntor 1, enquanto possibilita que as partes seccionáveis sejam recuperadas.

O dispositivo de desarme 200 de acordo com a invenção pode, além disso, ser 100% testado em todas suas funções, inclusive no que se refere à qualidade das soldas (verificando a fixação de conexões), mesmo depois de montado. Uma entrada de voltagem e corrente em cada fase 18 do módulo eletrônico, por exemplo, por meio de contatos de garra, pode ser 5 detectada por meio do conector de teste 96’ no painel frontal. Apesar da compacticidade do conjunto, esse conector de derivação 96’ pode compreender até quatorze pontos de teste, comparados com os sete pontos usuais acessíveis ao cliente. Os diferentes testes e calibrações podem ser realizados no final da linha de montagem, conservando a estanqueidade interna do 10 conjunto, sendo que todas as conexões a serem feitas com os meios de teste são externas à caixa 20 do dispositivo de desarme 200. Além disso, a conexão óptica 90 também pode ser testada.

Embora a invenção tenha sido descrita com referência a um sistema de desarme eletrônico de uma unidade de distribuição elétrica, não 15 está limitada ao mesmo. Outros elementos podem ser cobertos pela invenção. Particularmente, as conexões elétricas entre diversas camadas e a níveis de voltagem e corrente diferentes de acordo com a invenção podem ser encontradas em qualquer tipo de aparelho.

REIVINDICAÇÕES

Claims (28)

1. Caixa (20) para um módulo eletrônico de um dispositivo de desarme (200) de uma unidade de distribuição (1), sendo que o respectivo dispositivo de desarme (200) compreende tiras de conexão (16), configuradas para operar em conjunto com a referida unidade de distribuição (1), sendo que a caixa (20) compreende:

- uma parte de fundo (22), que apresenta uma primeira superfície e painéis laterais (26); e

- uma tampa (24), que apresenta uma segunda superfície, dotada de furos de passagem (96) para operação do módulo eletrônico (20) e painéis laterais (26'), formando uma cavidade (28'), na qual a parte de fundo (22) pode ser alojada;

- a parte de fundo (22) e a tampa (24) cooperam para formar uma cavidade (28) capaz de alojar firmemente uma placa de circuito impresso (64), em uma direção paralela à segunda superfície;

caracterizada pelo fato de que a cavidade (28) compreende um invólucro (58), de modo que:

- o invólucro (58) abre-se por meio de uma passagem de conexão (60) em um painel lateral (26) da parte de fundo (22) e por meio de um furo de movimentação (60) em um painel lateral (26) da parte de fundo (22), configurada para estar voltado para as tiras de conexão (16) do dispositivo de desarme (200), sendo que a tampa (24) está formada de modo oco, para deixar que uma passagem fique voltada para o respectivo furo de movimentação (60); e

- o invólucro (58) está configurado para alojar firmemente um atuador (50) com relação à respectiva cavidade (28), sendo que o respectivo atuador é capaz de assumir uma primeira posição de repouso dentro da caixa (20) e uma segunda posição ativa, na qual ele se salienta da caixa (20) por meio do referido furo (60) e a referida reentrância da tampa (24).

2. Caixa de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, ainda, um percussor móvel (84), fixado firmemente no painel lateral (26) da parte de fundo (22) voltada para o furo de movimenta-

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2 ção (60) e capaz de mover-se para transmitir a posição do atuador (50) ao exterior da caixa (20).

3. Caixa de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a tampa (24) está fixada firmemente na parte de fundo (22) por união por grampos.

4. Caixa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a parte de fundo (22) compreende um fundo (34) e um fundo duplo (32), unidos fixamente um no outro para definir um espaço.

5. Caixa de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o espaço entre o fundo (34) e o fundo duplo (32) compreende um dispositivo percussor (40) capaz de deslizar dentro do mesmo.

6. Caixa de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que o espaço entre o fundo (34) e o fundo duplo (32) compreende condutores (30) que se estendem entre uma primeira tira de conexão(36) , que sai do referido espaço para poder ser superposta sobre uma tira de conexão (16) do dispositivo de desarme (200), e uma segunda tira de conexão (38) localizada no espaço entre o fundo (34) e o fundo duplo (32), em que o fundo (34) compreende meios (49) para acessar a segunda tira de conexão (38) dos condutores (30).

7. Caixa de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os condutores (30) estão isolados uns dos outros por chicanas (32i) dispostas no fundo duplo (32).

8. Caixa de acordo com a reivindicação 6 ou 7, configurada para um dispositivo de desarme de uma unidade de distribuição trifásica, caracterizada pelo fato de que o espaço entre o fundo (34) e o fundo duplo (32) compreende três condutores (30), cuja primeira tira de conexão (36) é capaz de ser sobreposta em cada uma das três tiras de conexão (16) do dispositivo de desarme (200), e que compreende, ainda, um condutor neutro (42), que sai do referido espaço por um meio de conexão (46), em que o fundo (34) compreende um meio (49) para acessar uma segunda tira de conexão (48) do condutor neutro (42).

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9. Caixa de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizada pelo fato de que o fundo (34) e o fundo duplo (32) estão soldados.

10. Caixa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que compreende, ainda, um meio de ajuste (100), que opera em conjunto com furos de passagem (96) da segunda superfície e um conector de teste (96') na segunda superfície da tampa (24).

11. Caixa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que compreende, ainda, um meio de exibição (106), encaixado em uma reentrância (114) da segunda superfície da tampa (24).

12. Módulo eletrônico de um dispositivo de desarme (200) de uma unidade de distribuição (1), caracterizado pelo fato de que compreende uma caixa como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 e um atuador (50) encaixado no invólucro (58), em que o dispositivo de movimento (50) está associado a um conector (56) que passa através da passagem (62) do invólucro (58).

13. Módulo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o atuador é um atuador eletromagnético, que compreende uma haste de comando (54), que desliza e se salienta do invólucro (58) pelo furo de movimentação (60).

14. Módulo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, uma placa de circuito impresso principal (64) localizada na cavidade (28) da parte de fundo (22) e está ligada ao atuador (50) por seu conector (56).

15. Módulo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a ligação entre o atuador (50) e a placa principal (64) é realizada na borda da referida placa (64) e o conector (56) está localizado entre os painéis laterais (26, 26') da parte de fundo (22) e da tampa (24).

16. Módulo de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, pelo menos uma segunda placa de circuito impresso, em que cada segunda placa (70, 74) está localizada entre

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17. Módulo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a caixa (20) está definida de acordo com uma das reivindicações 6 a 8, e sendo que uma segunda placa de circuito impresso (74) está dotada de contatos (76) para ligação com as tiras terminais (38) dos condutores (30).

18. Módulo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a segunda placa (74), ligada aos condutores (30), está encaixada na cavidade (28), com uma proteção (78) entre a segunda placa e a placa de circuito impresso (64).

19. Módulo de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que o contato entre as placas (64, 70, 74) é realizado por pelo menos um pistão (66) folheado de ouro.

20. Módulo de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracterizado pelo fato de que a placa principal (64) está dotada de um meio de comunicação óptico, a caixa (20) sendo dotada de uma passagem (90) localizada voltada para o meio de comunicação óptico, para possibilitar ligação óptica com outro dispositivo associado.

21. Módulo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a caixa (20) compreende um trilho de apoio (92) voltado para a passagem óptica (90), para prender um dispositivo equipado com outro meio de comunicação óptico.

22. Dispositivo de desarme (200) de uma unidade de distribuição (1), caracterizado pelo fato de que compreende um módulo eletrônico como definido em qualquer uma das reivindicações 12 a 21 e uma unidade de transformador (10), que compreende uma caixa (12), que aloja pelo menos um condutor acessível por uma primeira tira terminal de entrada (16) e uma segunda tira de conexão (18), em que a caixa (20) do módulo eletrônico está fixada na caixa (12) da unidade de transformador (10) por uma união por grampos.

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23. Dispositivo de desarme de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de é associado a um pente de conexão (132) formado por uma barra (138) na qual estão encaixados parafusos de ligação (134) seccionáveis, cujo número corresponde ao número de tiras de entrada (16) da unidade de transformador (10).

24. Unidade de distribuição (1), caracterizada pelo fato de que compreende uma caixa dotada de uma reentrância (4), na qual está encaixado um dispositivo de desarme eletrônico (200) como definido na reivindicação 22, em que o referido dispositivo de desarme (200), que é capaz de ativar a separação de pelo menos dois contatos da unidade de distribuição (1), móveis um em relação ao outro por meio de seu atuador (50).

25. Método de montagem de um dispositivo de desarme eletrônico (200), caracterizado pelo fato de que compreende um módulo eletrônico e uma unidade de transformador (10), o referido método compreendendo aos passos sucessivas de:

a. obter uma primeira parte de fundo (22) de uma caixa do módulo eletrônico, que compreende uma cavidade (28) definida por painéis laterais (26), cavidade na qual está localizado um invólucro (58) que se abre por meio de um furo (60, 62) sobre dois painéis laterais opostos;

b. encaixar um atuador (50) no referido invólucro (58) por meio de um dos furos (60), em que um conector (56) do referido atuador (50) passa através do outro furo (62).

c. prender a parte de fundo (22) na caixa da unidade de transformador (10);

d. posicionar a placa de circuito impresso principal (64) na cavidade (28) da caixa do módulo eletrônico;

e. ligar os conectores (56, 14) do atuador (50) e da unidade de transformador (10) na placa principal (64);

f. fechar a cavidade com uma tampa (24).

26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que compreende, subsequentemente, o passo de encaixar o meio de movimentação (100) de componentes rotativos da placa principal em fu-

Petição 870180142753, de 19/10/2018, pág. 9/16 ros (96) da tampa (24).

27. Método de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que compreende, previamente, a formação da parte de fundo (22) da caixa por solda entre um fundo (34) e um fundo duplo (32), em

5 que o fundo e o fundo duplo definem uma cavidade, na qual são encaixados componentes (30, 40, 42).

28. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de que o encaixa da parte de fundo (22) na unidade de transformador (10) e/ou o fechamento da cavidade (28) pela tampa

10 (24) e/ou o encaixe do meio de movimentação (100) de componentes rotativos são realizados por união por grampos.