DISPOSITIVO SINALIZADOR PARA ISOLADORES E FERRAGENS ELÉTRICOS

C@mp@ da InweçSo

[001] A presente inovação pertence ao campo dos acessórios de segurança para os dispositivos de isolamento elétrico e sustentação mecânica em linhas de transmissão de energia, mais especificamente trata de um dispositivo para sinalização da segurança de travamento dos isoladores elétricos e ferragens elétricas quando da instalação no local de uso.

Histórico de inovação

[002] O acoplamento "concha-bola", definido nas normas brasileiras ABNT NBR 7107-1988, ABNT NBR-7108-2011, ABNT NBR-7095-1981, assim como na norma internacional IEC 60120-1984, na norma americana ANSI C29.2B 2013 e em outras equivalentes, é utilizado com frequência em isoladores de suspensão e ferragens elétricas para conexão entre peças, com o objetivo de montar as cadeias de isoladores de suspensão e ancoragem para linhas de transmissão de tensões desde 15kV até 1200kV em corrente alternada e também em corrente contínua. [003] Este acoplamento é composto por 3 partes: (i) a "concha", que é um receptáculo para proporcionar a entrada de um elemento de engaste, a "bola", que é um elemento de engaste na extremidade de uma haste, e a "cupilha R", que é um elemento inserido na concha para efetuar a apreensão do elemento de engaste dentro do receptáculo. Normalmente, esta cupilha é um perfil de aço inoxidável de seção preferencialmente semicircular, dobrado de modo a formar um corpo alongado e uma cabeça arredondada, cuja forma geral lembra um "R". Sua principal função é a de travar os elementos em sua posição de uso, evitando que se desloquem a partir de um certo limite, evitando o desengate dos componentes.

[004] O acoplamento concha-bola é largamente utilizado em isoladores e ferragens elétricas nas linhas de transmissão e distribuição de energia elétrica com sucesso há décadas, porém, em algumas situações, a inserção inadequada da "cupilha R" em uma única concha durante a montagem de centenas de milhares destas conexões em uma linha de transmissão, não confere o necessário travamento dos elementos do acoplamento concha-bola que pode, por vibração ou oscilação, se desprender e causar a fragilização da linha de transmissão, com potencial de acidentes até fatais.

[005] Como a cabeça da cupilha R é pequena (entre lOmm e 15mm de largura e entre 15mm e 20mm de comprimento) e fica semi-inserida no corpo da concha, é muito difícil identificar visualmente, mesmo com o uso de binóculos, uma cupilha mal inserida em uma instalação onde estes acoplamentos estão presentes às centenas de milhares e estão localizados a dezenas de metros de altura, no alto das torres de linhas de transmissão de energia elétrica.

[006] Assim, a solução aqui apresentada tem como objetivo a utilização de um acessório que facilite consideravelmente a identificação visual à distância da cupilha aberta ou mal inserida a estas distâncias, conferindo maior segurança ao processo de instalação dessas linhas de transmissão.

Discussão do estado da técnica

[007] O documento BR102016029414-2 mostra um dispositivo para detectar o isolador avariado de forma visual, constituído de um tampão contendo, em seu interior, uma peça de material a base de parafina sólida (gatilho), acondicionados a um eixo de metal cilíndrico e travados por um pequeno obstáculo de metal, existente ao longo deste eixo, sendo que a peça metálica se desloca ao longo do eixo por gravidade, após o eixo ter sido submetido por condução a temperatura de acionamento do gatilho.

[008] Os ensinamentos em BR202016029415-6 trazem um isolador dotado de um elemento sinalizador, quando avariado, constituído de um invólucro tampão, contendo, em seu interior, material a base de parafina sólida (gatilho), acondicionados ao pino do isolador e travados por um pequeno obstáculo de metal, existente ao longo deste pino, sendo que o invólucro se desloca ao longo do pino por gravidade após o pino ter sido submetido a temperatura de acionamento do gatilho por motivo de uma avaria do isolador elétrico.

[009] Em BR102015015736-3 pode-se ver um dispositivo para sinalizar o desengate de uma unidade de proteção elétrica, tal como um disjuntor, alojado em um invólucro isolante que circunda um par de contatos constituídos por um contato fixo e um móvel, o dito contato móvel sendo ativável manualmente ou automaticamente por meio de um mecanismo de desengate que possui um desengate magnético capaz de ser ativado no momento da ocorrência de um defeito por curto-circuito e um desengate térmico capaz de ser ativado no momento da ocorrência de um defeito de sobrecarga, o dito suporte de contato móvel sendo montado de modo giratório entre uma posição aberta dos contatos e uma posição fechada dos contatos e sendo conectado ao cabo por um meio de transmissão, a ativação de um dos desengates induzindo a ruptura da conexão mecânica, induzindo a separação dos contatos e compreendendo primeiros meios de sinalização S ou meios para sinalizar qualquer tipo de defeito, os ditos meios sendo destinados a sinalizar o estado desengatado da unidade.

[010] Na patente PI9600783-4, tem-se um dispositivo de indicação para a sinalização de um estado incorreto de um aparelho, especialmente de um descarregador de sobretensão, abrangendo um sensor em uma carcaça de material isolante para a detecção de uma corrente de falha que flui através do aparelho assim como uma carcaça metálica bipartida que circunda a carcaça de material isolante, onde o sensor e a carcaça de material isolante são parte de um elemento de comando.

[011] Como se percebe, nenhuma referência menciona um dispositivo para sinalização da situação de engate do acoplamento concha-bola de modo visual, permitindo a fácil identificação da situação de segurança do acoplamento.

DesençSo das figuras

[012] A Figura 1 traz uma representação esquemática de um corte em vista lateral de um acoplamento concha-bola, onde esse vê o arranjo entre a concha (1), a bola (2) e a cupilha R (3).

[013] A Figura 2 traz uma representação esquemática da aplicação da cupilha R (3) para travamento do acoplamento (4), em pares de vistas lateral (2A, 2B e 2C) e em corte superior (2A', 2B ^? e 2C), mostrando a cupilha R (3) nas posições fechada (2A e 2A ¹ ), parcialmente fechada (2B e 2B') e aberta (2C e 2C) _} onde se veem as diferentes extensões da cupilha R (3) para fora do acoplamento (4).

[014] A Figura 3 traz uma representação esquemática da aplicação do sinalizador (5) da presente inovação no pescoço da cupilha R (3), em pares de vistas lateral (3A, 3B e 3C) e em corte superior (3A ^! , 3B ^? e 3C), mostrando a posição do sinalizador (5) com a cupilha R (3) nas posições fechada (3A e 3A'), parcialmente fechada (3B e 3B") e aberta (3C e 3C), onde se veem as diferentes posições do sinalizador (5).

[015] A Figura 4 traz uma representação esquemática da aplicação do sinalizador (5) da presente inovação nas pernas da cupilha R (3), em pares de vistas lateral (4A, 4B e 4C) e em corte superior (4A ^! , 4B' e 4C), mostrando a posição do sinalizador (5) com a cupilha R (3) nas posições fechada (4A e 4A'J, parcialmente fechada (4B e 4B'J e aberta (4C e 4C), onde se veem as diferentes posições do sinalizador (5).

[016] A Figura 5 mostra uma vista em perspectiva do sinalizador (5) da presente inovação, onde se percebe seu corpo cilíndrico e o orifício (6) transpassante.

Dssençãa da inovação

[017] A inovação aqui proposta consiste em um sinalizador (5), que é um dispositivo de segurança para uso na montagem de uma sequência de isoladores elétricos e ou ferragens elétricas, atuando como um sinal visual do correto posicionamento da cupilha (3) na concha.

[018] O sinalizador (5) da presente inovação consiste em um elemento de corpo alongado, de formato preferencialmente cilíndrico, opcionalmente dotado de um orifício (6) transpassante próximo a uma das extremidades.

[019] Seu uso se dá em associação com a cupilha (3), engastando-se em pelo menos uma das pernas da cupilha (3), como ilustrado na Figura 4, ou prendendo-se ao pescoço da cupilha (3), como mostrado na Figura 3.

[020] Em ambos os casos, o sinalizador (5) aparece em posição que permite identificar se a cupilha (3) está adequadamente inserida em seu local correto de uso, diminuindo sensivelmente as chances de incorrer em riscos de montagem inadequada do conjunto de isoladores.

[021] Quando preso ao pescoço da cupilha (3), o sinalizador (5) se estende perpendicularmente ao eixo do corpo da cupilha (3), como mostra a Figura 3C. Ao se inserir a cupilha (3) para a apreensão dos elementos e sua inserção não se realizar adequadamente, em posição parcialmente fechada, o sinalizador (5) assume uma posição levemente oblíqua ao corpo da cupilha (3), afastando-se ligeiramente da parede do acoplamento (4), como se pode perceber na Figura 3B. Porém, quando a cupilha (3) é adequadamente inserida, realizando a apreensão dos elementos, o sinalizador (5) é forçado a assumir uma posição mais inclinada, quase perpendicular à parede do acoplamento (4), aproximando-se do eixo do corpo da cupilha (3), como visto na Figura 3A.

[022] Já quando afixado a uma das pernas da cupilha (3), o sinalizador (5) pode ser plenamente visualizado na extremidade oposta se a cupilha (3) é adequadamente inserida em seu local de uso e realiza a devida apreensão dos componentes, como mostra a Figura 4A. Quando a cupilha (3) é parcialmente inserida, ou seja, "mal Inserida" e não apreende adequadamente os elementos, o sinalizador (5) pode ser parcialmente visto, como mostra a Figura 4B, E, quando a cupi- Iha ainda não foi inserida no local de uso, o sinalizador não é visto, como mostra a Figura 4C.

[023] O sinalizador (5) é confeccionado com material isolante e elástico, assumindo, em uma configuração preferencial, uma forma cilíndrica de base circular, com espessura, comprimento e cor adequados à sua visualização à distância.

[024] Opcionalmente, o sinalizador (5) apresenta um orifício (6) transpassante, que permite sua passagem pela cabeça da cupilha (3), afixando-se ao seu pescoço.

[025] Opcionalmente, o sinalizador (5) pode apresentar coloração que permita sua fácil distinção frente aos isoladores elétricos onde é utilizado.

[026] Esta inovação não se limita às representações aqui comentadas ou ilustradas, devendo ser compreendida em seu amplo escopo. Muitas modificações em materiais e outras representações do invento virão à mente daquele versado na técnica à qual essa inovação pertence, tendo o benefício do ensinamento apresentado nas descrições anteriores e desenhos anexos. Além disso, é para ser entendido que o invento não está limitado à forma específica revelada e que modificações e outras formas são entendidas como inclusas dentro do escopo das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são usados somente de forma genérica e descritiva e não como propósito de limitação.