BRPI1000689A2 - método de preparação de uma argamassa de vedação de peças de metal de um isolante elétrico de alta tensão feito de vidro ou de porcelana - Google Patents
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Abstract
MéTODO DE PREPARAçãO DE UMA ARGAMASSA DE VEDAçãO DE PEçAS DE METAL DE UM ISOLANTE ELéTRICO DE ALTA TENSAO FEITO DE VIDRO OU DE PORCELANA. O método de fabricação de um isolante de alta tensão (1) composto por uma saia de porcelana ou vidro (2), uma tampa de metal (4) e um pino de metal (6), no qual a tampa (4) e pino (6) são, respectivamente, selados com a saia (2) do isolante (1) por meio de uma argamassa de selagem. A argamassa de selagem é obtida pela mistura de cimento aluminoso com areia para formar uma mistura seca, e em seguida, pela mistura resultante da mistura com água. sílica é também misturada a seco com cimento e areia, e, que, antes de misturar a mistura com água, uma solução aquosa contendo um dispersante hidrossolúvel contendo funções carboxílicas e as cadeias de poliéster, é adicionada à água.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UMA ARGAMASSA DE VEDAÇÃO DE PEÇAS DE METAL DE XJM ISOLANTE ELÉTRICO DE ALTA TENSÃO FEITO DE VIDRO OU DE PORCELANA".
Ά invenção se refere a um método de fabricação de um isolante de alta tensão que compreende uma saia ou abrigo de vidro ou porcelana, uma tampa de metal e um pino de metal, na qual a tampa e dos pinos são, respectivamente, selados à referida saia do isolante por uma argamassa de impermeabilização, a argamassa de selagem sendo obtida pela mistura de cimento aluminoso com areia para formar uma mistura seca, e em seguida, pela mistura resultante da mistura com água.
Em particular, a invenção refere-se à suspensão e isolantees de ancoragem, e mais especificamente a isolantees de "tampa e pino, como um isolante que compreende uma saia isolante feita de um material dielétrico, como um vidro temperado ou porcelana, cuja saia tem uma porção superior presa em uma tampa de metal por meio de um ligador ou de uma argamassa de impermeabilização à base de cimento aluminoso, e na saia um pino de metal é preso pela mesma argamassa de selagem.
Uma vez montado, tais isolantees de suspensão são projetados para serem mantidos juntos pela fixação de pinos de um isolante para a tampa de um isolante adjacente de forma a constituir uma cadeia de isolantees utilizada como suporte para linhas elétricas de média tensão e alta tensão. Tais isolantees podem estar submetidos a severas condições climáticas e mecânicas, e exigem uma boa vedação entre a saia e o pino, e entre a saia e a tampa.
Por exemplo, o documento de patente FR 2 031 985 revela um isolante elétrico composto por uma tampa de metal e um pino de metal, juntamente com um sino e um prato que são feitos de vidro ou de porcelana. Em primeiro lugar, o pino é selado no sino com uma argamassa de cimento e, a seguir, a tampa é acoplada sobre o prato. Assim, é necessário, além disso, unir-se o sino e o prato com uma argamassa de cimento, a fim de obter o isolante.
Convencionalmente, a fim de preparar uma argamassa de selagem, areia e cimento aluminoso são misturados. A mistura resultante é então misturada com água para obter a argamassa de selagem que é depositada em ambos os lados da saia, a fim de selar um lado da saia na tampa, e de modo a selar o outro lado da saia ao pino.
Métodos de fabricação de argamassa são conhecidos em que um cimento, areia e silica são misturados a seco e em seguida, a mistura resultante é misturada com água para que uma mistura seja adicionada. Por exemplo, no documento de patente US 2007/0228612, um redutor de água do tipo policarboxilato é adicionado à água de modo a reduzir o teor de água, e no documento de patente US 5 466 289, um dispersante do tipo copolimero de vinil é adicionado.
Infelizmente, as argamassas resultantes são à base de cimento Portland e não são de qualidade suficiente para selar um isolante elétrico.
Um objeto da invenção é propor um método de fabricação de um isolante de alta tensão, como descrito acima, no qual argamassa de impermeabilização é utilizada que de porosidade muito limitada, oferecendo alta resistência mecânica.
Para esse efeito, a invenção fornece um método de fabricação de um isolante de alta tensão que compreende uma saia de vidro ou porcelana, uma tampa de metal e um pino de metal, na qual a tampa e os pinos são, respectivamente, selados à referida saia do isolante por meio de uma argamassa de impermeabilização, a argamassa de selagem sendo obtida pela mistura de cimento aluminoso com areia para formar uma mistura seca, e em seguida, pela mistura resultante da mistura com água, o referido método sendo caracterizado pelo fato de que silica é também misturada a seco misturado com o cimento e areia, e em que, antes de misturar a mistura com água, uma solução aquosa contendo um dispersante hidrossolúvel, contendo funções carboxilicas e as cadeias de poliéster, é adicionado à água.
A referida silica torna possível, vantajosamente, aumentar a compacidade da argamassa, e a referida solução aquosa contendo um dispersante hidrossolúvel contendo funções carboxilicas e as cadeias de poliéster, a solução também é referida como uma "solução aquosa de glicose", que torna possível melhorar o poder de umedecer da água de modo que é possível reduzir a quantidade de água adicionada à argamassa e, assim, reduzir a porosidade da argamassa. Assim, a compacidade melhorada combinada com a menor porosidade da argamassa obtida usando o método da invenção gera, de forma complementar, um aumento na resistência mecânica da argamassa.
Vários testes foram conduzidos para a preparação de uma argamassa de selagem, os testes levaram a uma argamassa de selagem com muito boa resistência mecânica, compacidade muito boa, e porosidade muito baixa em relação à argamassa de impermeabilização de outras composições. Em particular, os testes foram realizados com uma composição similar, mas sem sílica ativa ou sem solução aquosa, os testes não deram resultados satisfatórios.
O método de fabricação de um isolante de alta tensão da invenção pode ter as seguintes características: - a massa de cimento aluminoso representa, aproximadamente, na faixa de 50% para 80% em relação à massa total da mistura de areia e cimento, a massa de areia representa, aproximadamente, na faixa de 20% para 50% em relação à massa total da areia e mistura de cimento, a massa de silica representa, aproximadamente, na faixa de 2% para 10% em relação à massa de cimento, sozinha na argamassa, a massa de água representa, aproximadamente, na faixa de 17% para 27% em relação à massa do referido cimento sozinho na argamassa, e a massa de solução aquosa representa, aproximadamente, no intervalo de 0,2% para 0,5% em relação à massa de cimento, sozinho na argamassa;
- em relação à massa de cimento, sozinha na argamassa, a massa de silica, de preferência, representa cerca de 6%, a massa de água representa preferencialmente cerca de 22%, e a massa de solução aquosa, de preferência, representa cerca de 0,2 5%;
- o referido cimento contém um teor de alumina situado na faixa de 30% para 75%;
- a referida areia tem um tamanho de grão centrado em um valor situado no intervalo de aproximadamente 200 micrômetros (μιη) a 300 μπλ.
A invenção também fornece um isolante de alta tensão que compreende uma saia de porcelana ou vidro, uma tampa de metal e um pino de metal, em que a tampa do isolante e o pino são, respectivamente, selados à referida saia do isolante por meio de uma argamassa de vedação preparada com o método acima.
A invenção é descrita abaixo em mais detalhe e com referência ao desenho anexo, que mostra um exemplo de não- limitação da invenção, e no qual:
A figura única é uma visão esquemática de um isolante de alta tensão.
A figura única mostra um isolante de alta tensão 1 composto por uma saia 2 feita de vidro ou de porcelana, uma tampa de metal 4 conectada a uma porção superior 3 da saia 2 por meio de uma argamassa 5, e um pino de metal 6 conectado em uma cavidade 7 da saia 2 dentro da referida porção superior 3 da saia 2 por meio da argamassa 5 que é idêntica à argamassa na tampa 4.
A fim de preparar a argamassa 5 da invenção, em primeiro lugar, uma mistura seca de cimento aluminoso, de areia, e da silica micrométrica é preparada em um misturador padronizado (por exemplo, um misturador de cumprir com a norma NF EN 196-1) para um espaço de tempo no intervalo de 1 minuto a 10 minutos. Nessa mistura seca, o cimento representa, aproximadamente, na faixa de 50% a 80% da massa total da mistura de areia e de cimento, a areia representa, aproximadamente, na faixa de 20% a 50% da massa total da mistura de areia e de cimento, e a massa de silica ou micro- silica representa, aproximadamente, na faixa de 2% a 10% da massa do cimento sozinho e, de preferência, cerca de 6%. Preferencialmente, o cimento é escolhido entre os cimentos aluminosos, também conhecido como "cimentos de alta alumina" ou como " Ciment Fondu", com teor de alumina situada aproximadamente no intervalo de 30% para 75%. A areia é fina, de preferência, areia de tamanho de partícula controlada, que é centrada em um valor situada no intervalo de aproximadamente 200 μπι a 300 μπ\. Uma vez que a silica é de tamanho muito menor do que as partículas de cimento e do que os grãos de areia, a referida silica torna possível preencher eventuais remanescentes interstícios entre as partículas de cimento e os grãos de areia, de forma semelhante ao cimento que, na forma conhecida, preenche os interstícios entre os grãos de areia, tornando assim possível aumentar a compacidade da argamassa.
Então, a água contendo uma solução aquosa de glicose é adicionada à mistura seca, e a mistura é retomada por um período de tempo que se encontra no intervalo de 1 minuto a 15 minutos. Preferencialmente, a solução aquosa de glicose é uma solução aquosa contendo um dispersante hidrossolúvel contendo funções carboxílicas e as cadeias de poliéster, em cerca de 30% de extrato seco. Tal solução é, por exemplo, descrita no documento de patente FR 2 776 285. No método da invenção, a solução aquosa de glicose age como um plastificante e torna possível melhorar o poder de umectação da água. Desta forma, é possível reduzir a quantidade de água adicionada à argamassa, e assim reduzir a porosidade da argamassa, aumentando a resistência mecânica da mesma.
Preferencialmente, a relação entre a massa de água para a massa de cimento está na faixa de cerca de 17% para 27% e, de preferência cerca de 22%. A solução aquosa de glicose é adicionada à água em uma proporção situada aproximadamente no intervalo de 0,2% para 0,5% da massa de cimento sozinho e, de preferência cerca de 0,25%.
Na saída do misturador, uma pasta de argamassa úmida é obtida que é medida, antes de ser alimentada na saia 2 do isolante 1. Pode-se entender que a quantidade de argamassa é medida com extrema precisão, dependendo do tamanho do isolante.
A fim de montar um isolante 1 da invenção, argamassa é preparada como descrito acima, e em primeiro lugar, uma quantidade medida de argamassa 5 é alimentada para dentro da cavidade 7 da parte superior 3 da saia 2. 0 pino 6 é então inserido na argamassa 5, enquanto vibração é aplicada à montagem, de modo que o pino 6 penetra na argamassa até que entra como um suporte contra a parede da cavidade 7. Outra quantidade medida de argamassa 5 é então depositada no tampa 4 e a parte superior 3 da saia 2 é inserida na tampa 4, ao mesmo tempo, a aplicação de vibração, de modo a facilitar a colocação da saia 2 no lugar na tampa 4. Pode- se entender que também é possível colocar a tampa 4 na saia 2 primeiro, e depois colocar o pino 6 na saia 2. As operações de montagem do pino de metal 6 e a tampa de metal 4 para a saia 2 podem também ser simultâneas.
Por último, a argamassa é definida por imersão da montagem formada pela saia 2, pela tampa 4, e pelo pino 6 em um banho de água, de preferência um banho de água quente a uma temperatura situada aproximadamente no intervalo de 50°C a 70°C durante um período de tempo que se encontra aproximadamente no intervalo de 60 minutos a 120 minutos. Também é possível mergulhar a argamassa em um banho de água à temperatura ambiente por um período de tempo na faixa de 8 a 24 horas. Uma vez definida desta forma, a argamassa é deixada para esfriar no ar circundante à temperatura ambiente.
EXEMPLO:
Ensaios de resistência mecânica foram realizados em argamassas à base de cimento aluminoso e preparadas com o seguinte protocolo:
- misturar a seco cimento e areia, e, quando aplicável silica5, por um minuto, e
- adicionar mistura de água e, quando aplicável solução de glicose, e, em seguida, misturar por 4 minutos.
Os ensaios de resistência mecânica foram realizados após as argamassas terem sido tratadas para definir em água a 55°C durante 1 hora (h) e 30 minutos (minutos) , e em seguida, resfriadas em ar a 20°C durante 1 hora. As forças mecânicas foram medidas em provetas de dimensões 4 centímetros (cm) χ 4 cm χ 16 centímetros fabricada em uma tabela de choque padronizada NF EN 196-1.
A Tabela 1 apresenta os resultados da resistência à flexão e testes de resistência à compressão de argamassas preparadas usando o método da invenção, de uma argamassa convencional, sem qualquer mistura, e para outras argamassas de teste. Como resulta da tabela 1, a composição de uma argamassa de selagem da invenção (linha 2 da Tabela 1) adquire resistência muito melhor, tanto em flexão quanto em compressão, do que a composição de referência, sem quaisquer adições (linha 1) e então as composições com sílica apenas (linha 3) ou com solução aquosa de glicose apenas (linha 4). Tabela 1
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Claims (5)
1. Método de fabricação de um isolante de alta tensão (1) composto por uma saia de porcelana ou vidro (2), uma tampa de metal (4) e um pino de metal (6), no qual a tampa (4) e pino (6) são, respectivamente, selados com a saia (2) do isolante (1) por meio de uma argamassa de selagem, a argamassa de selagem sendo obtida pela mistura de cimento aluminoso com areia para formar uma mistura seca, e em seguida, pela mistura resultante da mistura com água, o dito método sendo caracterizado pelo fato de que a silica é também misturada a seco com cimento e areia, e, que, antes de misturar a mistura com água, uma solução aquosa contendo um dispersante hidrossolúvel contendo funções carboxilicas e as cadeias de poliéster, é adicionada à água.
2. Método de fabricação um isolante de alta tensão- (1) , de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a massa do cimento aluminoso representa, aproximadamente, na faixa de 50% para 80% em relação à massa total da mistura de areia e cimento, a massa de areia representa, aproximadamente, na faixa de 20% para 50% em relação à massa total da mistura de areia e cimento, a massa de sílica representa, aproximadamente, na faixa de 2% para 10% em relação à massa do referido cimento sozinho na argamassa, a massa de água representa, aproximadamente, na faixa de 17% para 27% em relação à massa do referido • cimento sozinho na argamassa, e a massa da solução aquosa representa, aproximadamente, no intervalo de 0,2% para 0,5% em relação à massa do referido cimento sozinho na argamassa.
3. Método de fabricação de um isolante de alta tensão (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, em relação à massa do referido cimento sozinho na argamassa, a massa de silica, de preferência, representa cerca de 6%, a massa de água representa, de preferência, cerca de 22%, e a massa da solução aquosa, de preferência, representa cerca de 0,25%.
4. Método de fabricação de um isolante de alta tensão (1), de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o cimento contém um teor de alumina situado na faixa de 30% para 75%.
5. Método de fabricação de um isolante de alta tensão (1), de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a areia tem um tamanho de grão centrado em um valor situado no intervalo de aproximadamente 200 μπι a 300 μπι.
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