BRPI0901728A2

BRPI0901728A2 - aparelho elétrico com isolamento de gás

Info

Publication number: BRPI0901728A2
Authority: BR
Inventors: Hiroyuki Nakamichi; Seiji Matsumoto; Chang-Ching Chung; Wen-Lung Sun
Original assignee: Japan Ae Power Systems Corp; Chung Hsin Electric & Machinery Mfg Corp
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2010-05-11
Also published as: JP2009289624A

Abstract

APARELHO ELéTRICO COM ISOLAMENTO DE GáS. A presente invenção refere-se a um aparelho elétrico com isolamento de gás, capaz de manter uma confiabilidade de isolamento, mesmo em áreas de clima frio, alcançada por revaporização de meio gasoso isolante liquefeito e jorro de meio, forçosamente, dentro da bucha de porcelana. A placa de extremidade 5 é fixada na extremidade de fundo da bucha de porcelana 3, na qual um elemento de mecanismo de aparelho, tal como a haste de manipulação 4, é disposto, e, dentro da bucha de porcelana 3, é cheio com meio gasoso isolante. A tubulação 10 é proporcionada na chapa de extremidade 5, em comunicação com a parte interna da bucha de porcelana 3, para, naturalmente, gotejar e conduzir o meio gasoso isolante liquefeito por gravidade, O aquecedor ii é proporcionado na tubulação 10, para revaporizar o meio gasoso isolante, e o soprador de alimentação de gás 12 é proporcionado no lado de descarga de gás do aquecedor 11, para jorrar o meio gasoso isolante revaporizado para a bucha de porcelana 3.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO ELÉTRICO COM ISOLAMENTO DE GÁS".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aparelho elétrico com isolamento de gás, tal como um disjuntor com isolamento de gás ou um mecanismo de distribuição com isolamento de gás, que funciona com sua bucha de porcelana cheia de meio gasoso, em particular, se refere a um aparelho elétrico com isolamento de gás, no qual meio gasoso liqüefeito é vaporizado com um meio de aquecimento para recirculação dentro da bucha de porcelana.

Antecedentes da Técnica

Um aparelho elétrico com isolamento de gás, tal como um disjuntor com isolamento de gás ou um mecanismo de distribuição com isolamento de gás, é utilizado usualmente em uma usina ou em uma subestação instalada nela, com uma conexão a um sistema de transmissão ou distribuição de energia. Esse tipo de aparelho elétrico com isolamento de gás é usado não apenas em lugar que apresenta uma alta temperatura externa, mas também em uma área de clima frio.

Entre os aparelhos elétricos com isolamento de gás, um disjunto com isolamento de gás do tipo de bucha de porcelana é, por exemplo, configurado de uma maneira tal que: o mecanismo principal do disjuntor é acomodado dentro de uma bucha de porcelana, disposto em um quadro de base de suporte, e a bucha de porcelana é cheia com um meio gasoso isolante, tal como, por exemplo, hexafluoreto de enxofre gasoso (a seguir, referido como SF6), um gás isolante típico tendo uma boa propriedade de isolamento. Quando SF6 é usado como o meio gasoso isolante, a pressão de enchimento é cerca de 4 a 5 vezes a atmosférica.

O SF6 gasoso começa, geralmente, a liqüefazer a uma temperatura de -20°C ou mais baixa, embora a liquefação seja dependente da pressão interna do recipiente, no qual o gás é enchido. Portanto, um aparelho elétrico com isolamento de gás utilizado em uma área de clima frio, em que a temperatura externa pode ser uma temperatura baixa, sofre da liquefaçãodo SFe gás, por produção de gotículas condensadas na parede interna da bucha de porcelana, desenvolvendo-se finalmente em um escoamento do gás liqüefeito, resultando em uma pressão mais baixa do gás dentro da bucha de porcelana.

Em virtude disso, o desempenho de isolamento é gradualmente diminuído, devido à liquefação do meio gasoso isolante, dentro do aparelho elétrico com isolamento de gás, e, finalmente, se a pressão de gás for reduzida abaixo de um valor específico, a situação pode resultar em um acidente sério de uma ruptura de isolamento.

Para aperfeiçoar isso, um aparelho elétrico com isolamento de gás, que usa uma bucha de porcelana, emprega uma técnica na qual o meio gasoso isolante liqüefeito é aquecido para revaporizar. Em um aparelho elétrico com isolamento de gás descrito, por exemplo, no pedido de patente japonesa JP 05-62550 A (Literatura de patente 1), um método é proposto noqual: um reservatório líquido é proporcionado na parte inferior de uma bucha de porcelana, para capturar o meio gasoso isolante liqüefeito; uma tubulação é proporcionada, em que uma extremidade dela é conectada ao reservatório de líquido na parte inferior da bucha, e a outra extremidade dela é conectada à parte interna da bucha de porcelana, na parte acima do reservatório; um meio de aquecimento, tal como um aquecedor, é proporcionado no reservatório de líquido, ou em uma posição intermediária no caminho da tubulação; e o meio gasoso isolante liqüefeito é retornado para a parte interna da bucha de porcelana, por revaporização do meio com o meio de aquecimento.

Sumário da Invenção

Problema Técnico

O aparelho elétrico com isolamento de gás, definido no Documento de Patente 1 mencionada acima, é configurado de modo que o meio gasoso isolante, revaporizado por um meio de aquecimento, proporcionado no reservatório de líquido ou em uma posição intermediária na tubulação, seja deixado naturalmente subir dentro da bucha de porcelana pela saída da tubulação. Portanto, esse mecanismo não proporciona uma boa difusão de meio gasoso isolante, e o aparelho não satisfaz inteiramente os requisitospara uso em áreas de clima frio.

Em particular, em um caso no qual um aparelho elétrico com isolamento de gás usa uma bucha de porcelana, proporcionar tubulação, como definido no Documento de Patente 1, encontra problemas de limitação de localização em proporcionar a tubulação que seja conectada à parte interna da bucha de porcelana e em proporcionar o meio de aquecimento. Portanto, surge um problema pelo fato de que o uso de uma bucha de porcelana, tendo um menor diâmetro para redução de tamanho e peso do aparelho, requer mais planejamento na disposição da tubulação e do meio de aquecimento.

O objetivo da presente invenção é proporcionar um aparelho elétrico com isolamento de gás, que é capaz de manter a sua confiabilidade em desempenho de isolamento por revaporização do meio gasoso isolante liqüefeito, e jorrando, forçosamente, o meio dentro de uma bucha de porcelana, mesmo se for usado em áreas de clima frio. Solução para o Problema

O aparelho elétrico com isolamento de gás da presente invenção é caracterizado pelo fato de que compreende: uma placa de extremidade instalada na extremidade de fundo de uma bucha de porcelana; um elemento de mecanismo do aparelho disposto dentro da bucha de porcelana, cheia com um meio gasoso isolante; uma tubulação proporcionada na placa de extremidade e em comunicação com a parte interna da bucha de porcelana, para conduzir o meio gasoso isolante liqüefeito; e um meio de aquecimento proporcionado na tubulação, para revaporizar o meio gasoso isolante liquefeito, em que um meio de alimentação de gás, para jorrar meio gasoso isolante revaporizado na bucha de porcelana, é proporcionado no lado de descarga de gás do meio de aquecimento proporcionado na tubulação.

De preferência, a estrutura é caracterizada ainda por compreender um quadro de base, em que a bucha de porcelana é suportada no qua-dro de base, e a tubulação, o meio de aquecimento e o meio de alimentação de gás são dispostos dentro do quadro de base. Efeitos Vantajosos da InvençãoA constituição de um aparelho elétrico com isolamento de gás, da maneira como definida na presente invenção, o meio gasoso isolante é . revaporizado com um simples mecanismo e jorra o meio vaporizado forçosamente dentro de uma bucha de porcelana, por uso de um meio de alimentação de gás. Isso provoca dispersão do meio gasoso isolante para que suba para uma área mais alta, dentro da bucha, de modo que o aparelho pode manter a sua confiabilidade no desempenho de isolamento, ainda que seja usado em uma área de clima frio. Além disso, o meio gasoso isolante revaporizado jorrado dentro da tubulação agita o meio gasoso isolante, reunido na área de fundo da bucha de porcelana, de modo que isso pode eliminar a liquefação do meio gasoso isolante.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista seccional vertical esquemática de um disjuntor com isolamento de gás do tipo porcelana da concretização da presente invenção.

A figura 2 é uma vista seccional vertical esquemática ampliada de uma parte da figura 1.

A figura 3 é uma vista seccional vertical esquemática ampliada da parte principal da figura 2.

A figura 4 é uma vista seccional vertical esquemática ampliada de um exemplo do soprador de alimentação de gás, que vai ser usado na presente invenção.

Descrição das Concretizações

O aparelho elétrico com isolamento de gás da presente invenção compreende: um elemento de mecanismo do aparelho disposto em uma bucha de porcelana, cheia com um meio gasoso isolante, cuja extremidade de fundo é selada por uma placa de extremidade; uma tubulação conectada na placa de extremidade, que se comunica com a parte interna da bucha de porcelana, para conduzir meio gasoso isolante liqüefeito; um meio de aquecimento para vaporizar o meio gasoso isolante liqüefeito proporcionado na tubulação. Além disso, um meio de alimentação de gás, para jorrar o meio gasoso isolante revaporizado na bucha de porcelana, é proporcionado nolado da descarga de gás do meio de aquecimento instalado na tubulação. Exemplo 1

Explica-se a seguir um aparelho elétrico com isolamento de gás, em uma concretização da presente invenção, com referência às figuras 1 a 4. Em um disjuntor com isolamento de gás do tipo bucha de porcelana, mostrado na figura 1, uma bucha de porcelana 3 para fins de suporte é montada em um quadro de base 1, um mecanismo de manipulação 2 é acomodado em um espaço no aparelho, um elemento de mecanismo do aparelho, tal como uma haste de manipulação 4, que se liga ao mecanismo de manipulação 2, é disposto dentro da bucha de porcelana 3, e uma placa de extremidade 5 é fixada na sua extremidade de fundo, para fechar a extremidade de fundo.

Um acoplamento de junção 6, no qual um mecanismo de ligação 7, conectado com a haste de manipulação 4, é fixado na extremidade detopo da bucha de porcelana 3, de modo que um par de buchas de porcelana 8A e 8B é localizado em uma posição horizontalmente oposta em ambos os lados do acoplamento de junção 6. Dentro das buchas de porcelana 8A e 8B, seções de abertura de circuito 9A e 9B são respectivamente acomodadas. As buchas de porcelana 3, 8A e 8B são enchidas com meio gasoso isolante, tal como SF6.

No espaço dentro do quadro de base 1, como mostrado nas figuras 2 e 3, uma tubulação em forma de U 10 é disposta com ambas as extremidades, que são conectadas à placa de extremidade 5, fixadas na extremidade de fundo da bucha de porcelana 3, de modo que a tubulação 10 se comunica com a parte interna da bucha de porcelana 3, na sua extremidade de fundo. Desse modo, o meio gasoso isolante liqüefeito reunido no fundo da bucha de porcelana 3, resultante de gotículas pingadas do meio gasoso isolante liqüefeito, condensado na parede interna da bucha de porcelana 3, quando o disjuntor com isolamento de gás é usado em uma área de climafrio, é deixado escoar por gravidade para a tubulação 10, conectada à placa de extremidade 5, a ser conectada fora da bucha de porcelana 3.

A tubulação 10 tem um meio de aquecimento, tal como um a-quecedor 11, na posição intermediária, na parte da tubulação 10 diferente de uma parte da tubulação 10, pela qual o meio gasoso isolante liqüefeito goteja, em que o aquecedor 11 revaporiza o meio gasoso isolante liqüefeito conduzido para a tubulação 10, a partir da extremidade de fundo da bucha de porcelana 3. A tubulação 10 usa um tubo metálico, tal como um tubo de cobre, que tem boa condutividade térmica com uma longa vida útil, porque o aquecedor 11, para aquecimento do meio gasoso isolante é montado na tubulação 10.

Além disso, a presente invenção dota a tubulação 10 com um meio de alimentação de gás, tal como um soprador de alimentação de gás 12, acionado por um motor M no lado da descarga de gás do meio gasoso isolante vaporizado pelo aquecedor 11.0 soprador de alimentação de gás 12 usa, por exemplo, um soprador como o mostrado na Figura 4, em que o soprador é compreendido de um rotor 15, tendo várias pás rotativas 16, dispostas em um invólucro 13, o rotor 15 tendo um furo de sucção 14 no seu centro, e um orifício de descarga 17, proporcionado na periferia do invólucro

13. O soprador de alimentação de gás 12 jorra o meio gasoso isolante reva-porizado pelo aquecedor 11 dentro da bucha de porcelana 3.

O lado de descarga do soprador de alimentação de gás 12 é 20 planejado de modo que o meio gasoso isolante revaporizado possa ser jorrado mais eficientemente no sentido da parte interna da bucha de porcelana 3, como ilustrado pelas linhas tracejadas mostradas na Figura 2. Isto é, uma tubulação de extensão 10A é conectada ao lado de descarga do soprador de alimentação de gás 12 na tubulação 10, como mostrado na Figura 3. A tubulação de extensão 10A é instalada penetrando na placa de extremidade 5, para projetar-se dentro da bucha de porcelana 3, e a sua extremidade distai se abre na posição mais alta do que a área de fundo da bucha de porcelana 3, na qual o meio gasoso isolante liqüefeito se reúne.

A instalação da tubulação de extensão 10A desse modo permite que o meio gasoso isolante revaporizado pelo aquecedor 11 seja jorrado pelo soprador de alimentação de gás 12, acima da placa de extremidade 5 dotada na extremidade de fundo da bucha de porcelana 3. Desse modo, omeio gasoso isolante revaporizado jorra acima da extremidade de fundo da bucha de porcelana 3, provocando agitação do meio gasoso isolante a baixa temperatura, existente na parte inferior da bucha de porcelana 3, com lique-fação do meio gasoso isolante eliminado.

É óbvio que a presente invenção é aplicável não apenas a disjuntores do tipo bucha de porcelana, mostrados na Figura 1, mas também a um disjuntor de gás de um tipo tal que uma bucha de porcelana é fixada verticalmente na bucha de porcelana 3, para fins de suporte, e uma seção de ruptura de circuito é acomodada nela.

Claims

1. Aparelho elétrico com isolamento de gás, compreendendo: uma placa de extremidade instalada na extremidade de fundo de uma bucha de porcelana; um elemento de mecanismo do aparelho disposto dentro da bucha de porcelana, cheia com um meio gasoso isolante; uma tubulação proporcionada na chapa de extremidade, a tubulação em comunicação com a parte interna da bucha de porcelana, para conduzir meio gasoso isolante liqüefeito; e um meio de aquecimento proporcionado na tubulação, para re-vaporizar o meio gasoso isolante liqüefeito, em que um meio de alimentação de gás, para jorrar um meio gasoso isolante revaporizado na bucha de porcelana, é proporcionado no lado de descarga de gás do meio de aquecimento proporcionado na tubulação.

2. Aparelho elétrico com isolamento de gás de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda um quadro de base, em que a bucha de porcelana é suportada no quadro de base, e a tubulação, o meio de aquecimento e o meio de alimentação de gás são dispostos dentro do quadro de base.