BR102014031276B1

BR102014031276B1 - Conector elétrico e método para controlar um campo elétrico

Info

Publication number: BR102014031276B1
Application number: BR102014031276-5A
Authority: BR
Inventors: Qin Chen; Lili Zhang; Weijun Yin
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2021-11-16
Also published as: EP2884595B1; AU2014271322A1; CN104716518B; BR102014031276A2; AU2014271322B2; US9306340B2; CN104716518A; EP2884595A1; US20150171566A1

Abstract

conector elétrico e método para controlar um campo elétrico. a presente invenção refere-se de forma geral à term inação de cabos de alta voltagem, mais particularmente a um conector elétrico e método à terminação subaquática de cabos de potência de alta voltagem. mais especificamente, a presente invenção refere-se a um conector elétrico (100) compreendendo: uma primeira câmara de terminação de cabo (106) configurada para receber um primeiro cabo de potência (128) que compreende pelo menos um primeiro condutor (186) coberto pelo menos em parte por uma primeira camada isolante (190) e uma primeira camada de tela isolante (192); o conector elétrico (100) ainda compreendendo uma primeira camada resistente não linear (158) configurada para ser acoplada a uma parte do primeiro condutor (186) descoberto pelo menos pela primeira camada de tela isolante (192) e configurado para controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106); e um primeiro defletor (166) configurado para ser acoplado ao primeiro cabo de potência (128) e controlar um campo elétrico de corrente alternada gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] As realizações da presente invenção referem-se de forma geral à terminação de cabos de alta voltagem, mais particularmente a um sistema e método à terminação subaquática de cabos de potência de alta voltagem.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Tipicamente, em um poço de óleo e gás, a potência para os componentes elétricos no solo marinho é alimentada a partir de fontes de potência baseadas no solo ou na água. Em um exemplo, os componentes elétricos podem incluir equipamentos submersos de controle de processos, equipamentos de bombeamento, equipamentos de compressão, motores e similares. Esses componentes elétricos podem ser usados para governar a extração e a injeção de gás e líquidos a partir do poço de óleo e gás.

[003] Em geral, os cabos de potência de alta voltagem são usados para alimentar potência, das fontes de potência baseadas no mar ou na terra, a esses componentes elétricos. Ademais, os cabos de potência de alta voltagem podem estar eletricamente conectados aos componentes elétricos com o uso de conectores submarinos. Adicionalmente, em grandes profundidades marinhas, múltiplos cabos de potência de alta voltagem podem ser necessários para alimentar a potência a esses componentes elétricos, o que dessa forma torna necessária a interconexão desses cabos de potência de alta voltagem através dos conectores submarinos.

[004] Dado que os conectores submarinos são usados para conexões elétricas subaquáticas, esses conectores podem ser submetidos a ambientes hostis, tais como aqueles com variações na pressão ou no ingresso de água marinha, o que por sua vez pode danificar os conectores e/ou os componentes elétricos. Além disso, o recolhimento dos conectores para reparos supõe altos custos.

[005] Em um sistema convencional, usam-se cabos de potência de corrente alternada (CA) e conectores CA para alimentar a potência CA aos componentes elétricos no solo marinho. Entretanto, conforme as atividades de exploração e perfuração para óleo se estendem a maiores profundidades aquáticas, a transmissão de potência no decorrer de longas distâncias se torna um desafio maior para os cabos de potência CA devido à carga capacitiva desses cabos. Portanto, a transmissão de potência CC é uma solução muito promissora para componentes elétricos submarinos. Adicionalmente, os conectores CA existentes não podem ser usados para conectar os cabos de potência CC para a transmissão de potência CC devido às propriedades especiais de distribuição de campo sob CC, o que pode levar à falha dos conectores CA.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] De acordo com uma realização descrita no presente documento, apresenta-se um conector elétrico. O conector elétrico inclui uma primeira câmara de terminação de cabo configurada para receber um primeiro cabo de potência que compreende pelo menos um primeiro condutor embainhado pelo menos parcialmente por uma primeira camada isolante e uma primeira camada de tela de isolamento. Além disso, o conector elétrico inclui uma primeira camada resistente não linear configurada para ser acoplada a uma parte do primeiro condutor descoberta pelo menos pela primeira camada de tela de isolamento e configurada para controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na primeira câmara de terminação de cabo. Adicionalmente, o conector elétrico inclui um primeiro defletor configurado para ser acoplado ao primeiro cabo de potência e controlar um campo elétrico de corrente alternada gerado na primeira câmara de terminação de cabo.

[007] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, apresenta-se um método para controlar um campo elétrico em um conector elétrico. O método inclui receber, por uma primeira câmara de terminação de cabo, um primeiro cabo de potência que inclui pelo menos um primeiro condutor embainhado pelo menos parcialmente por uma primeira camada isolante e uma primeira camada da tela de isolamento. Além disso, o método inclui controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na primeira câmara de terminação de cabo acoplando-se uma primeira camada resistente não linear a uma parte do primeiro condutor desembainhado pelo menos pela primeira camada de tela de isolamento. Ademais, o método inclui controlar um campo elétrico de corrente alternada gerado na primeira câmara de terminação de cabo acoplando-se um primeiro defletor ao primeiro cabo de potência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] Esses e outros aspectos, características, e vantagens da presente invenção se tornarão melhor compreendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos que a acompanham, nos quais caracteres semelhantes representam peças semelhantes através de desenhos, nos quais:- A Figura 1 é uma vista lateral seccionada de um conector elétrico, de acordo com aspectos da presente invenção;- A Figura 2 é uma representação diagramática de uma parte do conector elétrico da Figura 1, de acordo com aspectos da presente invenção;- A Figura 3 é uma representação de diagrama de blocos de uma parte do conector elétrico da Figura 1, de acordo com aspectos da presente invenção;- A Figura 4 é uma representação diagramática de uma realização de um defletor embutido em um cone de tensão, de acordo com aspectos da presente invenção; - A Figura 5 é uma representação diagramática de outra realização de um defletor embutido em um cone de tensão, de acordo com aspectos da presente invenção;- A Figura 6 é uma representação diagramática de um defletor, de acordo com aspectos da presente invenção;- A Figura 7 é uma representação diagramática de uma parte de uma gaiola de Faraday que inclui um braço condutor estendido, de acordo com aspectos da presente invenção; e- A Figura 8 é um fluxograma que ilustra um método para controlar um campo elétrico no conector elétrico da Figura 1, de acordo com aspectos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[009] Conforme será descrito em detalhes adiante, apresentam- se várias realizações de sistemas e métodos para fornecer conexões elétricas submarinas para os cabos de potência CC. Empregando-se os métodos e as várias realizações do sistema descrito adiante, os campos elétricos de corrente contínua (CC) e/ou campos elétricos de corrente alternada (CA) gerados na terminação de cabos de potência podem ser substancialmente minimizados, o que por sua vez reduz a tensão induzida nos componentes que são usados para as conexões elétricas.

[0010] Voltando-se agora aos desenhos e em referência à Figura 1, uma vista lateral seccionada de um conector elétrico 100, de acordo com aspectos da presente invenção, é ilustrada. O conector elétrico 100 pode ser usado para aplicações subaquáticas para acoplar os componentes elétricos a uma ou mais fontes de potência. Particularmente, em uma aplicação de poço de óleo e gás, o conector elétrico 100 pode ser usado como um dispositivo de acoplamento para interconectar os cabos de potência. Além disso, em uma realização, o conector elétrico 100 pode ser usado para acoplar os cabos de potência a um ou mais componentes elétricos que estão dispostos no solo marinho. Os componentes elétricos podem incluir equipamentos de controle de processo submerso, equipamentos de bombeamento, equipamentos de compressão e motores que são usados para governar a extração e a injeção de gás e de líquidos do poço de óleo e gás.

[0011] Adicionalmente, o conector elétrico 100 pode ser configurado para suportar a pressão de água ambiente. O conector elétrico 100 pode também ser configurado para impedir que a água do mar penetre os cabos de potência e/ou os componentes elétricos. Particularmente, a estrutura mecânica do conector elétrico 100 pode ser configurada para limitar o ingresso de água. Em uma realização, pode-se usar vedações ou gaxetas de metal no conector elétrico 100 para isolar componentes elétricos vitais da água do mar. Além disso, o conector elétrico 100 pode incluir paredes metálicas que são configuradas para suportar a pressão da água do mar. Constata-se que o conector elétrico 100 pode não ser limitado à aplicação de poço de óleo e gás, podendo ser usado em outras aplicações subaquáticas, tais como em submarinos e em veículos operados remotamente (ROV).

[0012] Em uma configuração agora contemplada, o conector elétrico 100 pode incluir uma primeira câmara de controle de pressão 102, uma segunda câmara de controle de pressão 104, uma primeira câmara de terminação de cabo 106, uma segunda câmara de terminação de cabo 108 e uma câmara de conexão molhada 110. A primeira e segunda câmaras de controle 102, 104 podem ser representativas das câmaras mais exteriores do conector elétrico 100. Em uma realização, a primeira câmara de controle de pressão 102 pode ser posicionada em uma primeira extremidade 112 do conector elétrico 100, ao passo que a segunda câmara de controle de pressão 104 pode ser posicionada em uma segunda extremidade 114 do conector elétrico 100.

[0013] Ademais, essas câmaras de controle de pressão 102, 104 podem agir como barreiras entre a água do mar e as câmaras de terminação de cabo 106, 108. Além disso, as câmaras de controle de pressão 102, 104 podem ser acopladas a um ou mais dispositivos de compensação de pressão (não mostrado) para suportar as variações de pressão da água submarina.

[0014] Adicionalmente, a primeira câmara de terminação de cabo 106 pode ser disposta adjacente à primeira câmara de controle de pressão 102, ao passo que a segunda câmara de terminação de cabo 108 pode ser disposta adjacente à segunda câmara de controle de pressão 104. Além disso, a primeira e segunda câmaras de terminação de cabo 106, 108 podem ser acopladas pela câmara de conexão molhada 110. Em uma realização, a câmara de conexão molhada 110 pode ser centralmente localizada no conector elétrico 100, conforme ilustrado na Figura 1. Ademais, em uma realização, antes de conectar os cabos de potência, o conector elétrico 100 pode incluir duas metades separadas 116, 118 que são juntadas ou acopladas juntas para formar o conector elétrico 100. A primeira metade 116 do conector elétrico 100 pode incluir a primeira câmara de controle de pressão 102, a primeira câmara de terminação de cabo 106 e aproximadamente uma metade da câmara de conexão molhada 110. De maneira similar, a segunda metade 118 do conector elétrico 100 pode incluir a segunda câmara de controle de pressão 104, a segunda câmara de terminação de cabo 108, e a outra metade da câmara de conexão molhada 110. Após conectar os cabos de potência às duas metades do conector elétrico 100, as duas metades da câmara de conexão molhada 110 podem ser unidas para formar uma câmara completamente enclausurada de conexão molhada 110, conforme ilustrado na Figura 1. Adicionalmente, a câmara de conexão molhada 110 pode incluir uma subunidade de pistão 120. Adicionalmente, a subunidade de pistão 120 pode incluir um pino metálico retrátil ou adaptador embutido 122 que pode ser móvel para estabelecer uma conexão elétrica entre as duas metades 116, 118 do conector elétrico 100.

[0015] Adicionalmente, essas câmaras 102, 104, 106, 108, 110 pode ser preenchido com um fluido dielétrico 138. Além disso, essas câmaras 102, 104, 106, 108, 110 podem incluir um ou mais foles (não mostrados) que ajudam no ajuste da pressão do fluido dielétrico 138 com base na pressão da água do mar. O fluido dielétrico 138 pode incluir qualquer fluido que aja como um isolante elétrico e que não apresente fluxo de corrente elétrica. Em uma realização, o fluido dielétrico 138 pode incluir óleo.

[0016] Como retratado na Figura 1, a primeira câmara de controle de pressão 102 pode incluir uma cavidade cilíndrica interna 124 que se estende axialmente através da primeira câmara de controle de pressão 102 ao longo de um eixo geométrico de linha central 126. A cavidade cilíndrica interna 124 pode ser configurada para receber um primeiro cabo de potência 128 que é usado para a transmissão de potência CC. Em uma realização, o primeiro cabo de potência 128 pode ser usado para transmitir uma potência de corrente contínua de alta voltagem (CC de HV). Além disso, em uma realização, a potência CC de HV pode ser em uma faixa dentre aproximadamente 1 MW a aproximadamente 10 MW.

[0017] Em uma realização, o primeiro cabo de potência 128 pode incluir uma pluralidade de camadas concêntricas que são dispostas umas nas outras. Mais especificamente, ao se mover do centro na direção da superfície exterior do primeiro cabo de potência 128, o primeiro cabo de potência 128 pode incluir um condutor 186, uma camada de tela condutora 188, uma camada isolante 190, uma camada de tela de isolamento 192 e uma camada exterior 194. Em uma realização, a camada de tela condutora 188 pode incluir um polímero semicondutor e a camada isolante 190 pode incluir o polietileno reticulado (PEX). Além disso, a camada de tela de isolamento 192 pode incluir o PEX semicondutor e a camada exterior 194 pode incluir a fita de alargamento e uma cobertura metálica. Constata-se que o cabo de potência 128 pode incluir outras camadas e não se limita à quantidade de camadas mostrada na Figura 1.

[0018] Adicionalmente, o primeiro cabo de potência 128 pode ser disposto na cavidade cilíndrica interna 124 da primeira câmara de controle de pressão 102. Além disso, o primeiro cabo de potência 128 pode ser terminado na primeira câmara de terminação de cabo 106, conforme ilustrado na Figura 1. Constata-se que o primeiro cabo de potência 128 pode ser representativo de um dos cabos de potência que são empregados de maneira subaquática para alimentar a potência de uma fonte de potência aos componentes elétricos que estão dispostos no solo marinho.

[0019] De maneira similar, a segunda câmara de controle de pressão 104 pode incluir uma cavidade cilíndrica interna 132 que se estende axialmente através da segunda câmara de controle de pressão 104 ao longo do eixo geométrico de linha central 126. A cavidade cilíndrica interna 132 pode ser usada para receber um segundo cabo de potência 134. Em uma realização, o segundo cabo de potência 134 pode ser representativo de um dos cabos de potência que podem ser acoplados aos componentes elétricos no solo marinho. Em outra realização, o segundo cabo de potência 134 pode ser representativo de um dos múltiplos cabos de potência que são interconectados para formar um cabo longo na água submarina. Ademais, o segundo cabo de potência 134 pode ser disposto na cavidade cilíndrica interna 132 da segunda câmara de controle de pressão 104. Ademais, o segundo cabo de potência 134 pode ser terminado na segunda câmara de terminação de cabo 108, conforme ilustrado na Figura 1.

[0020] O segundo cabo de potência 134 também pode incluir uma pluralidade de camadas concêntricas que são dispostas umas nas outras. Mais especificamente, ao se mover do centro na direção da superfície exterior do segundo cabo de potência 134, o segundo cabo de potência 134 pode incluir um condutor 196, uma camada de tela condutora 198, uma camada isolante 200, uma camada de tela de isolamento 202 e uma camada exterior 204. Em uma realização, a camada de tela condutora 198 pode incluir um polímero semicondutor e a camada isolante 200 pode incluir o polietileno reticulado (PEX). Além disso, a camada de tela de isolamento 202 pode incluir o PEX semicondutor e a camada exterior 204 pode incluir a fita de alargamento e uma cobertura metálica.

[0021] Adicionalmente, a primeira câmara de terminação de cabo 106 pode incluir uma câmara de aço 136 que é preenchida com o fluido dielétrico 138. Ademais, a câmara de aço 136 pode ser vedada para impedir o ingresso de água do mar sob alta pressão de água do mar. Adicionalmente, a câmara de aço 136 pode incluir um primeiro cone de tensão 140 e uma primeira gaiola de Faraday 142. Particularmente, o primeiro cone de tensão 140 que pode ser disposto em uma extremidade 144 da primeira câmara de terminação do cabo 106. O primeiro cone de tensão 140 pode incluir uma abertura que é alinhada com a cavidade cilíndrica interna 124 da primeira câmara de controle de pressão 102 para receber o primeiro cabo de potência 128 da primeira câmara de controle de pressão 102. Além disso, o primeiro cone de tensão 140 pode ser configurado para terminar a camada de tela de isolamento 192 do primeiro cabo de potência 128. Em uma realização, o primeiro cone de tensão 140 pode incluir uma unidade de borracha de isolamento (não mostrada na Figura 1) que bloqueia e/ou termina a camada de tela de isolamento 192 do primeiro cabo de potência 128. Ademais, as outras camadas, tais como o condutor 186, a camada de tela condutora 188 e a camada isolante 190, podem se estender mais além do primeiro cone de tensão 140. Particularmente, o condutor 186 e a camada de tela condutora 188 podem ser estendidos adicionalmente e acoplados à primeira gaiola de Faraday 142, ao passo que a extremidade da camada isolante 190 pode ser disposta dentro da primeira gaiola de Faraday 142. Como retratado na Figura 1, a primeira gaiola de Faraday 142 pode ser uma unidade metálica que é acoplada à subunidade de pistão 120 da câmara de conexão molhada 110. O primeiro cone de tensão 140 e a primeira gaiola de Faraday 142 serão explicados em maiores detalhes com referência à Figura 2.

[0022] De maneira similar, a segunda câmara de terminação de cabo 108 pode incluir uma câmara de aço 146 que é preenchida com o fluido dielétrico 138. Ademais, a câmara de aço 146 pode ser vedada para impedir o ingresso de água do mar sob alta pressão de água do mar. Adicionalmente, a câmara de aço 146 pode incluir um segundo cone de tensão 148 e uma segunda gaiola de Faraday 150. Particularmente, o segundo cone de tensão 148 pode ser disposto em uma extremidade 152 da segunda câmara de terminação do cabo 108. O segundo cone de tensão 148 pode incluir uma abertura que é alinhada com a cavidade cilíndrica interna 132 da segunda câmara de controle de pressão 104 para receber o segundo cabo de potência 134 da segunda câmara de controle de pressão 104. Além disso, o segundo cone de tensão 148 é configurado para terminar a camada de tela de isolamento 192 do segundo cabo de potência 134. Em uma realização, o segundo cone de tensão 148 pode incluir uma unidade de borracha isolante (não mostrada na Figura 1) que bloqueia e/ou termina a camada de tela de isolamento 202 do segundo cabo de potência 134. Ademais, as outras camadas do segundo cabo de potência 134, tais como o condutor 196, a camada de tela condutora 198 e a camada isolante 200, podem ser estendidas mais além do segundo cone de tensão 148. Particularmente, o condutor 196 e a camada de tela condutora 198 podem ser estendidos adicionalmente e acoplados à segunda gaiola de Faraday 150, ao passo que a extremidade da camada de isolamento 200 pode ser disposta dentro da segunda gaiola de Faraday 150. Como retratado na Figura 1, a segunda gaiola de Faraday 150 pode ser uma unidade metálica que é acoplada à subunidade de pistão 120 na câmara de conexão molhada 110. A estrutura do segundo cone de tensão 148 e a segunda gaiola de Faraday 150 serão explicados em maiores detalhes com referência à Figura 2.

[0023] Ademais, a câmara de conexão molhada 110 pode incluir um primeiro pino condutor 154, um segundo pino condutor 156 em adição à subunidade de pistão 120. O primeiro pino condutor 154 pode ser acoplado à primeira gaiola de Faraday 142, ao passo que o segundo pino condutor 156 pode ser acoplado à segunda gaiola de Faraday 150. Ademais, a subunidade de pistão 120 pode ser configurada para acoplar ou desacoplar eletricamente o primeiro pino condutor 154 do segundo pino condutor 156.

[0024] Em uma configuração agora contemplada, a subunidade de pistão 120 pode incluir o pino retrátil 122 que pode ser movido a uma posição LIGADO ou DESLIGADO. Quando o pino retrátil 122 é movido à posição LIGADO, o primeiro pino condutor 154 pode ser eletricamente acoplado ao segundo pino condutor 156, conforme ilustrado na Figura 1. Entretanto, se o pino retrátil 122 for movido à posição DESLIGADO, o primeiro pino condutor 154 pode ser eletricamente desacoplado do segundo pino condutor 156. Além disso, a subunidade de pistão 120 pode ser posicionada no fluido dielétrico 138, tal como o óleo, para fornecer isolamento ao primeiro e segundo pinos condutores 154, 156 quando o pino retrátil 122 está na posição DESLIGADO. Adicionalmente, o fluido dielétrico 138 pode ser usado para impedir o ingresso de água do mar dentro da subunidade de pistão 120.

[0025] Tipicamente, os conectores elétricos convencionais são empregados para conectar os cabos de potência que são usados para a transmissão de potência CA. Entretanto, conforme as atividades de exploração e perfuração para óleo se estendem a maiores profundidades aquáticas e a poços de afastamento mais longos, a transmissão de potência no decorrer de longas distâncias se torna um desafio maior para os cabos de potência CA devido à carga capacitiva desses cabos. Portanto, a transmissão de potência CC é uma solução muito promissora para componentes elétricos submarinos. Se os conectores CA forem usados para a transmissão de potência CC, as propriedades especiais de distribuição de campo associadas à CC podem levar à falha dos conectores CA. Mais especificamente, embora a distribuição do campo elétrico CC possa ser determinada pela resistividade dos materiais, a distribuição de campo CA pode ser determinada pela constante dielétrica correspondente ao material. Além disso, a resistividade pode variar em várias ordens de magnitude entre diferentes isolantes no conector elétrico. Em uma realização, a resistividade em óleo pode ser inferior a 1012 ohm-m e a resistividade em cabo isolamento pode ser superior a 1015 ohm-m. Ademais, a resistividade pode variar com mudanças na temperatura. Por outro lado, a constante dielétrica pode ter uma variação mínima com mudanças na temperatura. Em uma realização, a constante dielétrica pode tipicamente variar entre 2 e 4. Portanto, a uniformidade e/ou previsibilidade da distribuição do campo CC podem ser inferiores à uniformidade e/ou previsibilidade da do campo CA. Adicionalmente, sob eventos transientes, a distribuição do campo pode conter tanto componentes classificados como resistivos quanto componentes classificados como capacitivos. Além disso, pode ocorrer uma acumulação espacial de carga sob voltagens CC, o que por sua vez leva a distorções adicionais de campo. Esses fatores podem resultar em forte potencialização, não somente de campos CC, mas também de campos CA que possam existir quando a voltagem é variada. Essa potencialização dos campos CC e CA pode, por sua vez, criar uma tensão interna nos componentes empregados nos conectores CA. Essa tensão, por sua vez, pode danificar os componentes e/ou os cabos de potência que estão acoplados aos conectores CA.

[0026] Para superar as dificuldades acima, em uma realização, o conector elétrico 100 pode ser usado para acoplar eletricamente os cabos de potência CC 128, 134. Em uma realização, a primeira câmara de terminação de cabo 106 pode incluir uma primeira camada resistente não linear 158 que é disposta junto de uma parte desencapada 162 do primeiro cabo de potência 128 na primeira câmara de terminação de cabo 106. A parte desencapada 162 pode ser definida como uma parte do cabo de potência que inclui somente o condutor, a camada de tela condutora e a camada de isolamento. Mais especificamente, a primeira camada resistente não linear 158 pode incluir uma primeira extremidade que é acoplada a uma extremidade da camada de tela de isolamento 192 do primeiro cabo de potência 128 e uma segunda extremidade que é acoplada à primeira gaiola de Faraday 142.

[0027] De maneira similar, a segunda câmara de terminação de cabo 108 do conector elétrico 100 pode incluir uma segunda camada resistente não linear 160 que é disposta ao longo de uma parte desencapada 164 do segundo cabo de potência 134. Novamente aqui, a segunda camada resistente não linear 164 pode incluir uma primeira extremidade que é acoplada a uma extremidade da camada de tela de isolamento 200 do segundo cabo de potência 134 e uma segunda extremidade que é acoplada à segunda gaiola de Faraday 150. Essas camadas resistentes não lineares 158, 160 podem ser configurada para controlar o campo elétrico CC que pode ser gerado na primeira e segunda câmaras de terminação de cabo 106, 108. Mais especificamente, dispondo-se as camadas resistentes não lineares 158, 160 ao longo das partes desencapadas 162, 164 do primeiro e segundo cabos de potência 128, 134, o campo elétrico CC pode ser uniformemente distribuído no decorrer do conector elétrico 100. Essa distribuição uniforme do campo elétrico CC pode por sua vez impedir a concentração do campo elétrico CC no conector 100, particularmente nas câmaras de terminação de cabo 106, 108, o que dessa forma minimiza a tensão devido ao campo elétrico CC concentrado nos componentes e/ou nos cabos 128, 134 no conector elétrico 100.

[0028] Adicionalmente, durante eventos transientes, a voltagem CC nos cabos de potência 128, 134 pode mudar rapidamente e pode induzir um campo elétrico CA no decorrer do conector 100. Esse campo elétrico CA pode também criar uma tensão nos componentes do conector 100. Para controlar esse campo elétrico CA junto com o campo elétrico CC, as camadas resistentes não lineares 158, 160 podem incluir preenchedores dielétricos e/ou preenchedores semicondutores não lineares. Em uma realização, os preenchedores semicondutores podem incluir carbono negro, carboneto de silício e óxido de zinco. Além disso, os preenchedores dielétricos podem incluir preenchedores ferroelétricos tais como o titanato de bário e preenchedores antiferroelétricos tais como o estanato de titanato zirconato de chumbo. Esses preenchedores semicondutores não lineares podem ajudar na redução da resistividade das camadas 158, 160 quando as camadas resistentes não lineares 158, 160 são submetidas a campos elétricos altos. Essa redução na resistividade das camadas resistentes não lineares 158, 160, por sua vez, ajuda na redução ou na distribuição uniforme do campo elétrico CC no decorrer do conector 100. De maneira similar, os preenchedores dielétricos ajudam no aumento da constante dielétrica das camadas 158, 160 quando submetidos a campos altos. Esse aumento na constante dielétrica das camadas resistentes não lineares 158, 160, por sua vez, reduz o acúmulo do campo elétrico CA no conector 100.

[0029] Ademais, a primeira camada resistente não linear 158 e a segunda camada resistente não linear 160 podem ser selecionadas de forma que a resistividade de cada uma dessas camadas 158, 160 seja respectivamente inferior à resistividade da camada de isolamento 190 do primeiro cabo de potência 128 e da camada de isolamento 200 do segundo cabo de potência 134. A baixa resistividade das camadas resistentes não lineares 158, 160 ajuda na distribuição uniforme do campo elétrico CC gerado no decorrer do conector 100. Mais especificamente, a baixa resistividade das camadas resistentes não lineares 158, 160 pode ajudar na redução de cargas danosas que podem se acumular nas câmaras de terminação de cabo 106, 108 devido ao campo elétrico CC. Adicionalmente, as tensões pelas quais o conector 100 passa devido a mudanças rápidas na voltagem CC nos cabos de potência 128, 134 também podem ser substancialmente reduzidas. Em uma realização, a voltagem CC pode ser na faixa de aproximadamente 36 kV a aproximadamente 500 kV. Portanto, a concentração do campo elétrico CC e da tensão que pode ocorrer devido a esse campo elétrico CC concentrado pode ser controlada pela colocação de uma ou mais camadas resistentes não lineares 158, 160 ao longo das partes desencapadas 162, 164 dos cabos de potência 128, 134 na primeira e segunda câmaras de terminação de cabo 106, 108. A estrutura e a composição das camadas resistivas não lineares 158, 160 será explicada em maiores detalhes com referência à Figura 2.

[0030] Adicionalmente, a voltagem CC nos cabos de potência 128, 134 pode mudar rapidamente e pode induzir um campo elétrico CA no decorrer do conector 100. Esse campo elétrico CA pode ser concentrado no decorrer do conector 100 e pode danificar os componentes no conector 100. O conector elétrico 100 uma realização pode ser configurado para controlar esse campo elétrico CA que é gerado na primeira e segunda câmaras de terminação de cabo 106, 108. Particularmente, o conector elétrico 100 pode incluir um ou mais defletores 166, 168 que podem ser configurados para ajudar na minimização do campo elétrico CA no conector 100. Em uma realização, devido às falhas nos cabos de potência, podem ocorrer impulsos alternantes ou transientes nos cabos de potência. Esses impulsos alternantes e transientes podem causar ou aumentar campos elétricos no conector elétrico 100. No conector elétrico 100 uma realização, o um ou mais defletores 166, 168 podem ser configurados para minimizar esses campos elétricos no conector elétrico 100. Ademais, os defletores 166, 168 podem ser projetados para ter um formato geométrico determinado que ajuda na classificação capacitiva do campo elétrico CA gerado nas câmaras de terminação de cabo 106, 108. Um tal format geométrico dos defletores 166, 168 é ilustrado na Figura 1. O aspecto de redução do campo elétrico CA com o uso dos defletores 166, 168 será explicado em maiores detalhes com referência à Figura 2.

[0031] A Figura 2 é uma representação diagramática 200 de uma parte do conector elétrico 100 da Figura 1. O conector elétrico 200 pode incluir o primeiro defletor 166 e o segundo defletor 168. O primeiro defletor 166 pode estar disposto dentro do primeiro cone de tensão 140 e pode ser acoplado à extremidade da camada de tela isolante 192 na primeira câmara de terminação de cabo 106. O conector elétrico 100 também pode incluir o segundo defletor 168 que está disposto dentro do segundo cone de tensão 148 e pode ser acoplado à extremidade da camada de tela isolante 202 na segunda câmara de terminação de cabo 108. Esses primeiro e segundo defletores 166, 168 podem ser usados para uma classificação de capacidade de um campo elétrico de CA. A classificação de capacidade do campo elétrico de CA, por sua vez, minimiza ou reduz a concentração do campo elétrico de CA no conector elétrico 200. Em particular, os primeiro e segundo defletores 166, 168 podem ser projetados de modo a terem um formato com geométrica predefinida que ajuda a reduzir o campo elétrico de CA no conector elétrico 200. Visto que o campo elétrico é perpendicular aos condutores 186, 196, a direção e a distribuição do campo elétrico de CA podem ser otimizadas controlando-se o formato geométrico dos primeiro e segundo defletores de campo 166, 168. O aspecto para embutir ou dispor os defletores 166, 168 dentro de um respectivo cone de tensão será explicado em maiores detalhes em relação às Figuras 4 e 5.

[0032] Ademais, o campo elétrico de CA pode ser reduzido usando-se as gaiolas de Faraday 142, 150 na câmara de terminação de cabos 106, 108, na qual as gaiolas de Faraday 142, 150 podem ter um formato predefinido. Em particular, conforme ilustrado na Figura 2, a primeira e a segunda gaiolas de Faraday 142, 150 podem incluir um braço conductor estendido correspondente 169, 171 que ajuda a minimizar ou reduzir a concentração do campo elétrico de CA no conector elétrico 100. Mais especificamente, os braços condutores estendidos 169, 171 podem ser usados para otimizar a direção e a distribuição do campo elétrico que é gerado entre os braços 169, 171 e os condutores 186, 196. Otimizando-se a direção e distribuição do campo elétrico de CA, a concentração do campo elétrico de CA no conector elétrico 200 poderá ser reduzida substancialmente. A estrutura e as dimensões de braços condutores estendidos na primeira e na segunda gaiolas de Faraday 142, 150 serão explicadas em maiores detalhes com referência à Figura 7.

[0033] Adicionalmente, a primeira e a segunda gaiolas de Faraday 142, 150 podem ser isoladas por epóxi 173 que está disposto nas câmaras de aço 136, 146 do conector 100. Em uma realização, o epóxi 173 pode incluir uma ou mais cargas, como carbonato de cálcio, quartzo, sílica coloidal pirogenada, talco, caulinita e montmorilonita. Adicionalmente, a concentração de carga no epóxi 173 pode estar em uma faixa de cerca de 0% a cerca de 80% em peso. Ademais, a estrutura do epóxi 173 pode ter formas diferentes. Em uma realização, a região abaixo dos braços condutores 169, 171 das gaiolas de Faraday 142, 150 pode ser completamente preenchida com o epóxi 173. Além disso, a região entre os cones de tensão 140, 148 e as gaiolas de Faraday 142, 150 pode ser preenchida com o epóxi 173. Em outra realização, os cones de tensão 140, 148 podem se estender a uma extremidade de um braço condutor estendido correspondente 169, 171 das gaiolas de Faraday 142, 150. Adicionalmente, uma parte entre os cones de tensão 140, 148 e um braço condutor estendido correspondente 169, 171 pode ser preenchida com o epóxi 173. Além disso, a região abaixo dos braços condutores estendidos 169, 171 pode ser preenchida com o epóxi 173.

[0034] Em uma configuração ora observada, a primeira e a segunda camadas resistentes não lineares 158, 160 podem estar dispostas ao longo da superfície de uma respectiva camada isolante 190, 200 dos cabos de potência 128, 134. Em particular, a primeira camada resistente não linear 158 pode se estender ao longo da camada isolante 190 a partir do primeiro defletor 166 no primeiro cone de tensão 140 à primeira gaiola de Faraday 142 na primeira câmara de terminação de cabo 106. Além disso, a primeira camada resistente não linear 158 pode estar em contato elétrico com o primeiro defletor 166 e a primeira gaiola de Faraday 142. De uma maneira semelhante, a segunda camada resistente não linear 160 pode se estender ao longo da camada isolante 200 a partir do segundo defletor 168 no segundo cone de tensão 148 à segunda gaiola de Faraday 150 na segunda câmara de terminação de cabo 108. Ademais, a camada resistente não linear 160 pode estar contato elétrico com o segundo defletor 168 e a segunda gaiola de Faraday 150.

[0035] Adicionalmente, as camadas resistentes não lineares 158, 160 podem ser produzidas a partir de um material de classificação de tensão especial (SGM). O SGM pode incluir um material hospedeiro e uma ou mais cargas. O material hospedeiro pode ser uma borracha de silicone reticulada e/ou um composto de silicone não reticulado que tem baixo peso molecular. Adicionalmente, o um ou mais materiais de carga podem incluir partículas, fibras, e/ou plaquetas que podem ser produzidas a partir de carbono, óxido de zinco, carboneto de silício, titanato de bário, e titanato zirconato de chumbo. Em uma realização, essas camadas resistentes não lineares 158, 160 podem ter uma espessura que está em uma faixa de cerca de 0,01 mm a cerca de 20 mm. Além disso, as camadas resistentes não lineares 158, 160 podem ter uma ou mais formas físicas. Em alguns realizações não limitantes, as formas físicas podem incluir um tubo pré-moldado, uma tinta curável aplicada na superfície do cabo 128, 134, uma graxa não curável ou compostos aplicados nas fitas de superfície do cabo 128, 134 enroladas ao redor do cabo 128, 134 e essas fitas podem ser consolidadas usando pressão e/ou temperatura, e camadas de superfície moldadas no cone de tensão de silicone e/ou isolamento de epóxi.

[0036] De volta agora para a Figura 3, uma representação em diagrama de blocos 300 de uma parte do conector elétrico 100 da Figura 1 é ilustrada. Em particular, A Figura 3 ilustra a subunidade de pistão 120 da Figura 1. Conforme ilustrado na Figura 3, a subunidade de pistão 120 pode incluir uma parte condutora 170 e uma parte não condutora 172. A parte não condutora 172 pode incluir material de epóxi que é dopado com um material condutor para reduzir o campo elétrico de CC ao longo da subunidade de pistão 120.

[0037] Além disso, em outra realização, o conector elétrico 300 pode incluir um ou mais segmentos de uma camada de classificação de tensão 174 que estão dispostos na câmara de conexão molhada 110. A camada de classificação de tensão 174 pode ajudar a reduzir o campo elétrico de CC na câmara de conexão molhada 110. Esses segmentos da camada de classificação de tensão 174 podem estar dispostos na superfície da subunidade de pistão 120 que faz interface com os pinos condutores 154, 156. Em particular, conforme ilustrado na Figura 3, um primeiro segmento 176 da camada de classificação de tensão 174 pode estar disposta ao longo da superfície da parte não condutora 172 que está voltada para o primeiro pino condutor 154 da subunidade de pistão 120. De forma semelhante, o segundo segmento 178 da camada de classificação de tensão 174 pode estar disposto ao longo da superfície da parte não condutora 172 que está voltada para o segundo pino condutor 156. Esses segmentos 176, 178 da camada de classificação de tensão 174 podem ajudar a distribuir uniformemente o campo elétrico de CC ao redor da subunidade de pistão 120 e reduzindo, assim, a concentração do campo elétrico de CC no conector 300.

[0038] Em uma realização, a camada de classificação de tensão 174 pode incluir um material hospedeiro e um ou mais materiais de carga. O material hospedeiro pode incluir um material de epóxi e/ou uma borracha de silicone reticulada. Adicionalmente, o um ou mais materiais de carga podem incluir partículas, fibras, e/ou plaquetas que podem ser produzidas a partir de carbono, óxido de zinco, carboneto de silício, titanato de bário e titanato zirconato de chumbo. Além disso, a camada de classificação de tensão 174 na câmara de conexão molhada 110 pode estar em uma ou mais formas físicas. Algumas realizações não limitantes das formas físicas incluem um tubo pré- moldado, tinta curável aplicada na superfície do isolamento de epóxi, as fitas enroladas ao redor do isolamento de epóxi e essas fitas podem ser consolidadas usando pressão e/ou temperatura, camadas de superfície moldadas no isolamento de epóxi. Ademais, a camada de classificação de tensão 174 pode ter uma condutividade que é maior do que a condutividade das camadas resistentes não lineares 158, 160.

[0039] Dessa forma, empregando uma ou mais camadas resistentes não lineares 158, 160, uma ou mais camadas de classificação de tensão 174, um ou mais defletores 166, 168 e uma ou mais gaiolas de Faraday 142, 150 com braços condutores estendidos 169, 171 no conector elétrico 100, no campo elétrico de CC e no campo elétrico de CA poderão ser controlados ou substancialmente reduzidos no conector elétrico 100.

[0040] Referindo-se agora à Figura 4, uma representação diagramática 400 de um defletor 404 embutido em um cone de tensão 402, de acordo com uma realização da presente invenção, é ilustrado. O cone de tensão 402 e o defletor 404 podem representar o primeiro cone de tensão 140 tendo o primeiro defletor 166 ou o segundo cone de tensão 148 tendo o segundo defletor 168 da Figura 1. O cone de tensão 402 pode ser produzido a partir de borracha isolante. Em uma realização, a borracha isolante pode incluir borracha de silicone não preenchida ou borracha de silicone reforçada com cargas inorgânicas. Adicionalmente, o defletor 404 pode ser embutido no interior do cone de tensão 402. Em uma realização, conforme ilustrado na Figura 4, o campo defletor 404 pode estar na forma de um pedaço sólido da borracha condutora que é embutida no interior da borracha isolante do cone de tensão 402. A borracha condutora pode ser formada preenchendo-se a borracha isolante com cargas condutoras. A borracha isolante pode incluir silicone e as cargas condutoras podem incluir carbono e metal. Em uma realização, o carbono pode incluir carbono negro, fibras de carbono, nanotubos de carbono, e/ou grafeno. Em outra realização, o metal pode incluir prata, níquel e/ou cobre, na forma de partículas ou fibras. Adicionalmente, o tamanho das cargas condutoras na borracha condutora pode estar em uma faixa de cerca de 1 nm a cerca de 100 μm. Além disso, a condutividade da borracha condutora pode estar em uma faixa de cerca de 0,001 S/m a cerca de 10000 S/m.

[0041] De volta agora para a Figura 5, uma representação diagramática 500 de um defletor 504 embutida em um cone de tensão 502, de acordo com outra realização da presente invenção, é ilustrada. O cone de tensão 502 e o defletor 504 podem ser semelhantes ao cone de tensão 402 e ao defletor 404 da Figura 4, exceto pelo fato de que o defletor 404 da Figura 4 está na forma de um pedaço sólido de borracha condutora, ao passo que o defletor 504 está na forma de uma superfície condutora que é embutida na borracha isolante do cone de tensão 502.

[0042] A Figura 6 é uma representação diagramática 600 de um defletor, de acordo com os aspectos da presente invenção. O número de referência 600 pode representar o defletor 166 ou o defletor 168 da Figura 1. Para facilidade de compreensão, o defletor 600 é descrito com referência aos componentes da Figura 1. O defletor 600 pode ser usado para reduzir o campo elétrico de CA no conector elétrico 100. O defletor 600 pode incluir uma parte linear 602 e uma parte curvada 604. As partes lineares 602 dos respectivos defletores 166, 168 podem ser eletricamente acopladas às extremidades das camadas de tela isolantes correspondentes 192, 202 dos cabos de potência 128, 134. Ademais, a parte linear 602 pode ter uma largura em uma faixa de cerca de 0,01 m a 0,5 m. Além disso, a parte linear pode formar um ângulo θ com a superfície do cabo de potência 128, 134. O ângulo θ pode estar em uma faixa de cerca de 0 grau a 90 graus. Adicionalmente, a parte curvada 604 pode estar disposta de maneira adjacente à parte linear 602 do defletor 600. Pode ser observado que a parte linear 602 e a parte curvada 604 do defletor 600 podem ser uma estrutura contínua, conforme ilustrado na Figura 6. A parte curvada 604 pode ter um raio de curvatura ‘R’ que pode estar em uma faixa de cerca de 0,005 m a cerca de 0,2 m. Além disso, a parte curvada 604 pode ter uma largura que está em uma faixa de cerca de 0,001m a cerca de 0,2 m. Adicionalmente, a extremidade da parte curvada 604 pode ter um formato circular que tem um raio ‘r’ que pode estar em uma faixa de cerca de 0,001 m a cerca de 0,05 m. Essas partes lineares e curvadas 602, 604 do defletor 600 podem ajudar a otimizar a direção e a distribuição do campo elétrico de CA que é paralelo ao cabo de potência. Isso, por sua vez, reduz a concentração do campo elétrico de CA no conector elétrico 100.

[0043] Referindo-se agora à Figura 7, uma representação diagramática 700 de uma parte de uma gaiola de Faraday incluindo um braço condutor estendido da Figura 1, de acordo com os aspectos da presente invenção, é ilustrada. O número de referência 700 pode representar a primeira gaiola de Faraday 142 ou a segunda gaiola de Faraday 150 da Figura 1. A gaiola de Faraday 700 é usada par acoplar um cabo de potência respectivo 128, 134 à subunidade de pistão 120. Além disso, a gaiola de Faraday 700 inclui o braço condutor estendido 702 que ajuda a otimizar a direção e a distribuição de um campo elétrico de CA na câmara de terminação de cabos 106, 108, que, por sua vez, reduz a concentração do campo elétrico de CA no conector 100.

[0044] A gaiola de Faraday 700 pode ser formada por um metal com um braço condutor estendido 702. O metal pode ser cobre ou alumínio. Além disso, o braço condutor estendido 702 pode ter uma largura ‘a’ 704 que pode estar em uma faixa de cerca de 0,01 m a cerca de 0,5 m. Além disso, o braço condutor estendido 702 pode estar em um ângulo θ a partir da superfície do cabo de potência que é acoplado à gaiola de Faraday 700. Em uma realização, o ângulo θ pode estar em uma faixa de cerca de 45 graus a cerca de 60 graus. Ademais, o braço condutor estendido 702 pode ter uma altura ‘h’ 706 a partir da superfície do cabo de potência. Além disso, uma proporção entre a altura 706 e a largura 704 do braço condutor estendido 702 pode estar em uma faixa de cerca de 0,01 a cerca de 2. Adicionalmente, a ponta do braço condutor estendido pode ter um formato circular com raio ‘r’ que está em uma faixa de cerca de 0,001 m a cerca de 0,05 m.

[0045] Referindo-se à Figura 8, um fluxograma que ilustra um método 800 para controlar um campo elétrico em um conector elétrico como o conector elétrico 100 da Figura 1, de acordo com os aspectos da presente invenção, é ilustrado. Para facilidade de compreensão, o método 800 é descrito com referência aos componentes das Figuras 1 a 7. O método 800 começa na etapa 802, na qual o primeiro cabo de potência 128 pode ser recebido pela primeira câmara de terminação de cabo 106. O primeiro cabo de potência 128 pode ser usado para transmitir potência de HVDC para os componentes elétricos no fundo do mar. Além disso, o primeiro cabo de potência 128 pode incluir o primeiro condutor 186 que é coberto pelo menos em parte pelo menos pela primeira camada isolante 190 e a primeira camada de tela isolante 192.

[0046] Subsequentemente, na etapa 804, um campo elétrico de CC gerado na primeira câmara de terminação de cabo 106 pode ser controlado. Em uma realização, o campo elétrico de CC gerado na primeira câmara de terminação de cabo 106 pode ser controlado acoplando-se a primeira camada resistente não linear 158 a uma parte do primeiro condutor 186 que é descoberta pelo menos pela primeira camada de tela isolante 192. A parte descoberta do primeiro condutor 186 pode ser definida como uma parte do primeiro cabo de potência 128 que é descoberta pela camada de tela isolante 192 e pela camada externa 194. Em particular, a primeira camada resistente não linear 158 pode se estender ao longo da parte descoberta do primeiro condutor 186 a partir do primeiro defletor 166 no primeiro cone de tensão 140 para a primeira gaiola de Faraday 142. Além disso, a primeira camada resistente não linear 158 pode estar em contato elétrico com o primeiro defletor 166 e a primeira gaiola de Faraday 142. A primeira camada resistente não linear 158 pode ser projetada, de modo que a resistividade dessa camada 158 seja inferior à resistividade da camada de tela isolante 192. A baixa resistividade da camada resistente não linear 158 ajuda a distribuir uniformemente o campo elétrico de CC gerado ao longo do conector elétrico 100. Essa distribuição uniforme do campo elétrico de CC pode, por sua vez, impedir a concentração do campo elétrico de CC no conector 100, em particular, na câmara de terminação de cabo 106, minimizando, assim, a tensão devido ao campo elétrico de CC concentrado nos componentes e/ou ao cabo 128 no conector elétrico 100.

[0047] Adicionalmente, conforme indicado pela etapa 806, um campo elétrico de CA gerado na primeira câmara de terminação de cabo 106 pode ser controlado. Em uma realização, o campo elétrico de CA na primeira câmara de terminação de cabo 106 pode ser controlado acoplando-se o primeiro defletor 166 ao primeiro cabo de potência 128. Em particular, o primeiro defletor 166 pode estar disposto ou embutido dentro do primeiro cone de tensão 140 e pode ser acoplado a uma extremidade da camada de tela isolante 192. Além disso, o primeiro defletor 166 pode ser projetado de modo a ter um formato geométrico determinado que ajuda a otimizar a direção e a distribuição do campo elétrico de CA. Otimizar a direção e distribuição do campo elétrico de CA pode, por sua vez, minimiza ou reduz a concentração do campo elétrico de CA no conector elétrico 100. Em outra realização, o campo elétrico de CA gerado na primeira câmara de terminação de cabo 106 pode ser controlado acoplando-se a primeira gaiola de Faraday 142 ao primeiro condutor 186. Mais especificamente, a primeira gaiola de Faraday 142 pode incluir um braço condutor estendido 169 que é usado para otimizar a direção e a distribuição do campo elétrico de CA gerado na primeira câmara de terminação de cabo 106. Otimizando a direção e a distribuição do campo elétrico de CA, a concentração do campo elétrico de CA no conector elétrico 100 poderá ser substancialmente reduzida.

[0048] Dessa forma, empregando-se uma ou mais camadas resistentes não lineares, um ou mais defletores e uma ou mais gaiolas de Faraday com braços condutores estendidos no conector elétrico 100, o campo elétrico de CC e o campo elétrico de CA podem ser controlados e/ou substancialmente reduzidos no conector elétrico 100. Isso, por sua vez, reduz a tensão nos componentes no conector elétrico 100 e impede danos ao conector elétrico 100 e/ou aos cabos de potência 128, 134.

[0049] As várias realizações do sistema e método ajudam a fornecer transmissão de potência de HVDC para componentes elétricos no fundo do mar. Visto que os conectores são projetados com uma ou mais camadas resistentes não lineares e defletores, o custo de fabricação e/ou de manutenção desses conectores pode ser substancialmente reduzido.

[0050] Embora apenas certos recursos da invenção tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, várias modificações e mudanças ocorrerão aos técnicos no assunto. Portanto, deve ser compreendido que as reivindicações anexas se destinam a cobrir todas essas modificações e mudanças abrangidas pelo verdadeiro escopo da invenção.

Claims

1. CONECTOR ELÉTRICO (100), caracterizado por compreender: uma primeira câmara de terminação de cabo configurada para receber um primeiro cabo de potência (128) que compreende pelo menos um primeiro condutor (186) coberto pelo menos em parte por uma primeira camada isolante (190) e uma primeira camada de tela isolante (192);uma primeira camada resistente não linear (158) configurada para ser acoplada a uma parte do primeiro condutor (186) descoberto pelo menos pela primeira camada de tela isolante (192) e configurado para controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106);um primeiro defletor (166) configurado para ser acoplado ao primeiro cabo de potência (128) e controlar um campo elétrico de corrente alternada gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106);uma segunda câmara de terminação de cabo (108) configurada para receber um segundo cabo de potência (134) que compreende pelo menos um segundo condutor (196) coberto pelo menos em parte por uma segunda camada isolante (200) e uma segunda camada de tela isolante (202);uma segunda camada resistente não linear (160) configurada para ser acoplada a uma parte do segundo condutor (196) descoberto pelo menos pela segunda camada de tela isolante (202) e configurada para controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na segunda câmara de terminação de cabo (108);um segundo defletor (168) configurado para ser acoplado ao segundo cabo de potência (134) e controlar o campo elétrico de corrente alternada gerado na segunda câmara de terminação de cabo (108); euma câmara de conexão molhada (110) disposta entre a primeira câmara de terminação de cabo (106) e a segunda câmara de terminação de cabo (108) e configurada para acoplar eletricamente o primeiro cabo de potência (128) ao segundo cabo de potência (134), em que a câmara de conexão molhada (110) compreende:um primeiro pino condutor (154) acoplado à primeira gaiola de Faraday (142);um segundo pino condutor (156) acoplado à segunda gaiola de Faraday (150); euma subunidade de pistão (120) configurada para acoplar o primeiro pino condutor (154) ao segundo pino condutor (156).

2. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação1, caracterizado pela primeira gaiola de Faraday (142) ser configurada para ser acoplada ao primeiro condutor (186) e compreender um primeiro abraço condutor estendido (169, 171), em que o primeiro braço condutor estendido (169) é configurado para controlar o campo elétrico de corrente alternada gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106).

3. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender adicionalmente um primeiro cone de tensão (140) disposto em uma extremidade da primeira câmara de terminação de cabo (106) e configurado para terminar na primeira camada de tela isolante (192) do primeiro cabo de potência (128).

4. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo primeiro defletor (166) estar disposto dentro do primeiro cone de tensão (140) e configurado para ser acoplado a uma extremidade da primeira camada de tela isolante (192).

5. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela primeira camada resistente não linear (158) compreender uma primeira extremidade acoplada a uma extremidade da primeira camada de tela isolante (192) e uma segunda extremidade acoplada à primeira gaiola de Faraday (142).

6. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela segunda gaiola de Faraday (150) ser configurada para ser acoplada ao segundo condutor (196) e que compreende um segundo braço condutor estendido, em que o segundo braço condutor estendido é configurado para controlar o campo elétrico de corrente alternada gerado na segunda câmara de terminação de cabo.

7. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender adicionalmente um segundo cone de tensão (148) disposto em uma extremidade da segunda câmara de terminação de cabo (108) e configurado para terminar na segunda camada de tela isolante (202) do segundo cabo de potência (134).

8. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo segundo defletor (168) estar disposto dentro do segundo cone de tensão (148) e configurado para ser acoplado a uma extremidade da segunda camada de tela isolante (202).

9. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela segunda camada resistente não linear (160) compreender uma primeira extremidade acoplada a uma extremidade da segunda camada de tela isolante (202) e uma segunda extremidade acoplada à segunda gaiola de Faraday (150).

10. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela câmara de conexão molhada (110) compreender adicionalmente uma camada de classificação de tensão (174) disposta em uma interface da subunidade de pistão (120) e no primeiro pino condutor (154) e configurada para controlar o campo elétrico de corrente contínua gerado na câmara de conexão molhada (110).

11. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela camada de classificação de tensão (174) estar disposta em uma interface da subunidade de pistão (120) e no segundo pino condutor (156) e é configurada para controlar o campo elétrico de corrente contínua gerado na câmara de conexão molhada (110).

12. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela camada de classificação de tensão, a primeira camada resistente não linear (158) e a segunda camada resistente não linear (160) compreenderem um material hospedeiro e um ou mais materiais de carga.

13. CONECTOR ELÉTRICO (100), de acordo com a reivindicação12, caracterizado pelo material hospedeiro compreender epóxi e borracha de silicone e o um ou mais materiais de carga compreenderem carbono, óxido de zinco, carboneto de silício, titanato de bário, e titanato zirconato de chumbo.

14. MÉTODO PARA CONTROLAR UM CAMPO ELÉTRICO em um conector elétrico (100), caracterizado por compreender:receber, por uma primeira câmara de terminação de cabo (106), um primeiro cabo de potência (128) que compreende pelo menos um primeiro condutor (186) coberto pelo menos em parte por uma primeira camada isolante (190) e uma primeira camada de tela isolante (192);controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106) acoplando-se uma primeira camada resistente não linear (158) a uma parte do primeiro condutor (186) descoberto pelo menos pela primeira camada de tela isolante (192);controlar um campo elétrico de corrente alternada gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106) acoplando-se um primeiro defletor (166) ao primeiro cabo de potência (128); econtrolar um campo elétrico de corrente contínua gerado na câmara de conexão molhada (110) dispondo-se uma camada de classificação de tensão em uma interface da subunidade de pistão (120) e um de um primeiro pino condutor (154) e um segundo pino condutor (156).

15. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender adicionalmente controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na primeira câmara de terminação de cabo (106) acoplando-se uma primeira gaiola de Faraday (142) ao primeiro condutor (186).

16. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender adicionalmente:receber, por uma segunda câmara de terminação de cabo (108), um segundo cabo de potência (134) que compreende pelo menos um segundo condutor (196) coberto pelo menos em parte por uma segunda camada isolante (200) e uma segunda camada de tela isolante (202);controlar um campo elétrico de corrente contínua gerado na segunda câmara de terminação de cabo (108) acoplando-se uma segunda camada resistente não linear (160) a uma parte do segundo condutor (196) descoberto pelo menos pela segunda camada de tela isolante (202); econtrolar o campo elétrico de corrente alternada gerado na segunda câmara de terminação de cabo (108) acoplando-se um segundo defletor (168) ao segundo cabo de potência (134).