BR102019023215A2

BR102019023215A2 - Cabos resistentes a árvores de água

Info

Publication number: BR102019023215A2
Application number: BR102019023215-3A
Authority: BR
Inventors: Jianmin Liu; Sean William Culligan
Original assignee: General Cable Technologies Corporation
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2020-05-26
Also published as: EP3648118B1; EP3648118C0; EP3648118A1; CA3056353C; US20200143959A1; CA3056353A1; US11031153B2

Abstract

são divulgados cabos resistentes a árvores de água. os cabos incluem uma blindagem de isolamento resistente a árvores de água e uma blindagem de condutor resistente a árvores de água. a camada de isolamento pode estar isenta de quaisquer aditivos retardadores de árvore de água. são ainda divulgados processos de fabricação e uso de cabos resistentes a árvores de água.

Description

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CABOS	RESISTENTES A ÁRVORES DE	ÁGUA
		CAMPO TÉCNICO
[0001]	A	presente divulgação	se	refere	de	forma
geral ao campo	de	cabos resistentes a	árvores de	água	.
		ANTECEDENTE
[0002]	Os	cabos são necessários	para	operar de
maneira confiável	sob uma variedade de	condições	sem	sofrer

degradação ou falha. Uma causa particular de degradação e falha é a arborização de água. Arborização de água se refere à intrusão microscópica de água na camada de isolamento de um cabo. Com a exposição contínua à água, as intrusões microscópicas podem progredir mais profundamente no isolamento. Se a água progredir o suficiente para atravessar toda a camada de isolamento, o cabo pode quebrar devido à falha elétrica. Os cabos convencionais resistentes a árvores de água incluem camadas de isolamento formadas de polietileno reticulado com retardador de árvores (TRXLPE”). Os cabos formados com essas camadas de isolamento TR-XLPE, no entanto, sofreram custos relativamente altos.

SUMÁRIO

[0003] De acordo com uma modalidade, um cabo resistente a árvores de água inclui um ou mais condutores, uma blindagem de condutor reticulada em torno de um ou mais condutores, uma camada de isolamento em torno da blindagem de condutor reticulada e uma blindagem de isolamento reticulada em torno da camada de isolamento. A blindagem de condutor reticulado inclui um primeiro aditivo retardador de árvore de água e um primeiro material de enchimento condutor. A camada de isolamento é substancialmente livre de quaisquer aditivos retardadores de árvores de água. A

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2/21 blindagem de isolamento reticulada inclui um segundo aditivo retardador de árvore de água e um segundo material de enchimento condutor.

[0004] De acordo com outra modalidade, um cabo resistente a árvores de água inclui um ou mais condutores, uma blindagem de condutor reticulada em torno de um ou mais condutores, uma camada de isolamento em torno da blindagem de condutor reticulada e uma blindagem de isolamento reticulada em torno da camada de isolamento. A blindagem de condutor reticulada inclui cerca de 0,1% a cerca de 2% de um primeiro aditivo retardador de árvore de água e cerca de 35% a cerca de 40% de um primeiro material de enchimento condutor. A camada de isolamento é substancialmente livre de quaisquer aditivos retardadores de árvores de água. A blindagem de isolamento reticulada inclui cerca de 0,1% a cerca de 2% de um segundo aditivo retardador de árvore de água e cerca de 35% a cerca de 40% de um segundo material de enchimento condutor. O cabo resistente a árvores de água passa pelas qualificações da ANSI/ICEA S-94-649 (2013) .

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0005] A FIG. 1 representa uma vista em perspectiva de um exemplo de um cabo de energia que resiste à arborização de água.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0006] São divulgados cabos que resistem à arborização da água. Os cabos exibem melhor flexibilidade e menor economia de fabricação. Geralmente, os cabos incluem blindagens de isolamento resistentes a árvores de água e blindagens de condutores resistentes a árvores de água como uma alternativa a uma camada de isolamento resistente a

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3/21 árvores de água.

[0007] Como pode ser reconhecido, uma variedade de cabos pode se beneficiar da resistência a árvores de água, como cabos de energia de média tensão e quaisquer outros cabos que são, ou podem ser, expostos à água. Um cabo exemplar que pode resistir à arborização de água é representado na FIG. 1. O cabo representado 100 inclui um condutor 110, uma blindagem de condutor 120, uma camada de isolamento 130, uma blindagem de isolamento 140, um fio neutro 150 e uma capa de cabo 160. A blindagem de condutor 120 e a blindagem de isolamento 140 são resistentes à arborização de água. O cabo 100 pode resistir à arborização de água, mesmo que a camada de isolamento 130 não seja formada de TR-XLPE.

[0008] Como pode ser reconhecido, certos cabos resistentes a árvores de água aqui descritos podem variar da estrutura representativa do cabo 100. Por exemplo, o condutor 110 pode ser alternativamente formado a partir de uma pluralidade de fios metálicos eletricamente condutores ou pode ser uma pluralidade de condutores isolados individualmente um do outro em várias modalidades. Os cabos adequados também podem, opcionalmente, omitir o fio neutro 150. Além disso, ou alternativamente, os cabos adequados podem incluir componentes ou recursos adicionais, como separadores de cabos, blindagens de isolamento trançadas, isolamento adicional ou camadas adicionais do revestimento, etc. (não mostrado). De acordo com a divulgação deste documento, qualquer cabo pode ser modificado para ser resistente à arborização de água pela inclusão de uma blindagem de isolamento resistente a árvores de água e uma

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4/21 blindagem condutora resistente a árvores de água e todos esses cabos são contemplados.

[0009] Verificou-se inesperadamente que cabos incluindo blindagens condutoras resistentes a árvores de água e blindagens de isolamento resistentes a árvores de água, mas não camadas de isolamento resistentes a árvores de água, podem ser resistentes à arborização de água. Geralmente, a resistência a árvores de água pode ser conferida através da inclusão de um aditivo retardador de árvores de água.

[00010] Qualquer aditivo que resista à arborização de água pode ser um aditivo retardador de árvore de água adequado. Em certas modalidades, aditivos retardadores de árvores de água adequados podem incluir um ou mais polietilenoglicol, álcool etileno vinílico, copolímeros de estireno, agentes antiestáticos não migrantes e copolímero de etileno-butil acrilato. Exemplos adicionais de aditivos retardadores de árvores de água adequados são divulgados na publicação do Pedido de Patente No. US 2011/0308836 A1 e na publicação do Pedido de Patente No. US 2014/0017494 A1, cada um aqui incorporado por referência. Geralmente, esses aditivos retardadores de árvores de água podem ser incluídos em níveis que não prejudiquem outras funções do cabo. Por exemplo, a blindagem de isolamento e a blindagem de condutor podem cada uma incluir cerca de 0,1% a cerca de 10%, em peso da blindagem, de um aditivo retardador de árvores de água ou qualquer valor entre cerca de 0,1% e cerca de 10% em peso do aditivo retardador de árvores de água incluindo cerca de 0,1% a cerca de 2% em peso e 0,2% a cerca de 1% em peso. Como pode ser reconhecido, certos

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5/21 aditivos retardadores de árvores de água podem exibir propriedades adicionais. Por exemplo, o polietilenoglicol pode atuar como lubrificante e afetar negativamente o desempenho elétrico do cabo, se incluído em quantidades maiores que o necessário para o desempenho desejado da árvore de água.

[00011] Em certas modalidades, o aditivo retardador de árvore da água pode ser polietilenoglicol, tal como um polietilenoglicol com um peso molecular de cerca de 16.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol. Como pode ser reconhecido, os aditivos retardadores de árvores de água também podem ser obtidos comercialmente. Por exemplo, um aditivo retardador de árvore de água adequado pode ser Polyglykol 20000 da Clariant International (Muttenz, Suíça).

[00012] Como pode ser reconhecido, a formação de cabos que resistem à arborização da água sem exigir que a camada de isolamento seja resistente à arborização pode ter vários benefícios. Por exemplo, esses cabos podem oferecer economia de custo substancial aos clientes e melhorar a flexibilidade de fabricação, permitindo o uso de uma camada de isolamento convencional, como, por exemplo, uma camada de isolamento XLPE não preenchida. Também foi inesperadamente verificado que a formação de cabos resistentes a árvores de água formadas sem camadas de isolamento de árvores de água pode exibir melhor flexibilidade devido à camada de isolamento ter força de adesão reduzida às blindagens dos cabos. Consequentemente, o isolamento do cabo pode ser removido mais facilmente do que os cabos resistentes a árvores de água convencionais.

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[00013] A blindagem de condutor e a blindagem de isolamento (coletivamente, blindagens de cabos) podem geralmente ser formadas como conhecidas na técnica com a inclusão adicional de um aditivo retardador de árvore de água. Por exemplo, blindagens de cabos adequadas podem ser formadas pela reticulação de um polímero adequado, como acetato de vinil etileno (EVA), copolímero de etilenoocteno ou copolímero de etileno-buteno e um nível de carga relativamente grande de um aditivo condutor, como nanotubos de carbono ou negros de fumo. Em certas modalidades, as blindagens de cabo adequadas podem incluir cerca de 40% a cerca de 75% em peso de polímero e cerca de 25% a cerca de 50% em peso de material de enchimento condutor. Como pode ser reconhecido, quaisquer faixas dentro desses valores também podem ser adequadas, incluindo, por exemplo, cerca de 50% a cerca de 70% em peso de polímero; cerca de 55% a cerca de 65% em peso de polímero, ou cerca de 55% a cerca de 60% em peso de polímero. Tais blindagens de cabo podem incluir 30% a cerca de 45% em peso de material de enchimento condutor; ou cerca de 35% a cerca de 40% em peso de material de enchimento condutor. Em certas modalidades, o polímero pode ser EVA e o material de enchimento condutor pode ser um negro de fumo.

[00014] Em certas modalidades, polímeros de EVA adequados podem incluir polímeros de EVA com um conteúdo de acetato de vinila de cerca de 18% a cerca de 35% e um índice de fusão de cerca de 23 a cerca de 43. Como pode ser reconhecido, no entanto, outros polímeros de EVA conhecidos com outras quantidades de acetato de vinila, como aquelas que incluem maiores quantidades de acetato de vinila (por

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7/21 exemplo, cerca de 50% a cerca de 70% de acetato de vinila), podem ser alternativamente adequados. Exemplos de polímeros de EVA comercialmente disponíveis que podem ser adequados incluem Escorene® LD-723 EVA e Escorene® LD-783 CD EVA, cada um disponível na ExxonMobil (Irving, Texas).

[00015] Os negros de fumo adequados também podem variar amplamente, dependendo das propriedades elétricas e mecânicas desejadas. Em certas modalidades, exemplos de negros de fumo adequados podem incluir negros de fumo com um Número de Absorção de Óleo (OAN) de cerca de 100 cm³/100g a cerca de 200 cm³/100g, incluindo negros de fumo com um OAN de cerca de 110 cm³/100g a cerca de 130 cm³/100g e negros de fumo com um OAN de cerca de 160 cm³/100g a cerca de 180 cm³/100g. Exemplos de negros de fumo disponíveis no mercado que podem ser adequados incluem o negro de fumo Vulcan® XC-200 da Cabot (Boston, MA) e o negro de fumo Conductex® 7055 Ultra da Birla Carbon (Marietta, GA).

[00016] Como pode ser reconhecido, porque a camada de isolamento não precisa ser resistente à arborização, a camada de isolamento pode ser formada por uma variedade de materiais adequados. Por exemplo, em certas modalidades, a camada de isolamento pode ser formada a partir de um ou mais polímeros, como uma poliolefina (por exemplo, polietileno de baixa densidade (LDPE)) que pode ser reticulada. A camada de isolamento pode variar em tamanho, dependendo da tensão nominal do cabo e pode ter, por exemplo, cerca de 2,54 mm (0,10 polegadas) de espessura a cerca de 6,35 mm (0,25 polegadas) de espessura para um cabo 1/0 da American Wire Gauge (AWG) (por exemplo, um cabo

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8/21 com um diâmetro de 8,251 mm) que possui uma voltagem de cerca de 10 kV a cerca de 20 kV. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que outros materiais e construções adequados também podem ser utilizados para formar a camada de isolamento. Em certas modalidades, a camada de isolamento pode ser XLPE não preenchido. Como usado aqui, não preenchido significa que o polímero não inclui material de enchimento, mas pode incluir pequenas quantidades de aditivos, como antioxidantes (por exemplo, cerca de 5% ou menos de aditivos).

[00017] Uma camada de isolamento de XLPE não preenchida pode geralmente ser formada como conhecido na técnica. Por exemplo, o polietileno de baixa densidade (LDPE) pode ser extrudado com um agente de reticulação para formar uma camada de isolamento de XLPE não preenchida.

[00018] Geralmente, a blindagem de isolamento, a blindagem de condutor e a camada de isolamento podem ser reticuladas usando qualquer método conhecido de reticulação, como cura por peróxido, reticulação de silano, cura por feixe eletrônico, etc., como conhecido na técnica. Em certas modalidades, cada blindagem de isolamento, blindagem de condutor e camada de isolamento podem ser curadas através da inclusão de um peróxido adequado.

[00019] Como pode ser reconhecido, a blindagem de isolamento, a blindagem de condutor e a camada de isolamento podem incluir vários outros componentes em certas modalidades. Por exemplo, um ou mais auxiliares de processamento, antioxidantes, estabilizadores e similares podem ser incluídos.

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[00020] Por exemplo, um auxiliar de processamento pode ser incluído para melhorar a processabilidade através da formação de uma fase dispersa microscópica dentro de um transportador de polímero. Durante o processamento, o cisalhamento aplicado pode separar a fase auxiliar de processamento (por exemplo, óleo de processamento) da fase de polímero transportador. O auxiliar de processamento pode então migrar para uma parede da matriz para formar gradualmente uma camada de revestimento contínua para reduzir a contrapressão da extrusora e reduzir o atrito durante a extrusão. O óleo de processamento geralmente pode ser um lubrificante, como polietileno de baixíssimo peso molecular (por exemplo, cera de polietileno), ácido esteárico, silicones, aminas antiestáticas, amidas orgânicas, etanolamidas, estearato de zinco, ácidos palmíticos, estearato de cálcio, sulfato de zinco, óleo de olefina oligomérica ou combinações dos mesmos.

[00021] Em certas modalidades, os cabos aqui descritos podem, alternativamente, estar substancialmente livres de qualquer lubrificante, óleo de processamento ou auxiliares de processamento. Como usado aqui, substancialmente livre significa que o componente está presente em quantidades inferiores a cerca de 0,1% em peso ou, alternativamente, que o componente não é detectável pelos métodos analíticos atuais.

[00022] De acordo com certas modalidades, antioxidantes adequados podem incluir, por exemplo, antioxidantes de amina, como 4,4'-dioctil-difenilamina, N,N'-difenil-p-fenilenodiamina e polímeros de 2,2,4trimetil-1,2-di-hidroquinolina; antioxidantes fenólicos,

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10/21 como bis[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de tiodietileno], 4,4'-tiobis(2-terc-butil-5-metilfenol),

2,2'-tiobis(4-metil-6-terc-butil-fenol), ácido benzenopropanoico, ácido 3,5-bis(1,1-dimetiletil)4-hidroxi benzenopropanoico, ésteres alquílicos lineares e ramificados de 3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4-hidroxi-C13-15, éster alquílico ramificado C7-9 de ácido 3,5-di-terc-butil4-hidroxidrocinâmico, tetraquis {metileno-3-(3',5'-ditercbutil-4'-hidroxifenol)propionato}metano de 2,4-dimetil-6-tbutilfenol ou tetraquis {metileno-3-(3',5'-diterc-butil-4'hidrocinamato}metano, 1,1,3-tris(2-metil-4-hidroxil-5butilfenil)butano, 2,5,di-t-amil-hidroquinona, 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzil)benzeno, 1,3,5-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzil)isocianurato, 2,2-metileno-bis-(4-metil-6-terc-butil-fenol), 6,6'-diterc-butil-2,2'-tiodi-p-cresol ou 2,2'-tiobis(4-metil-6terc-butilfenol), 2,2-etilenobis(4,6-di-t-butilfenol), trietilenoglicol bis{3-(3-t-butil-4-hidroxi-5-metilfenil) propionato}, 1,3,5-tris(4-terc-butil-3-hidroxi-2,6dimetilbenzil)-1,3,5-triazina-2,4,6-(1H,3H,5H)triona, 2,2metilenobis{6-(1-metilciclo-hexil)-p-cresol}; antioxidantes fenólicos estereoquimicamente impedidos, tais como pentaeritritol tetraquis(3-(3,5-di-terc-butil-4hidroxifenil)propionato); antioxidantes hidroliticamente estáveis de fosfito, tais como fosfito de tris(2,4-di-tercbutilfenil); toluimidazol e/ou antioxidantes de enxofre, tais como sulfeto de bis(2-metil-4-(3-nalquiltiopropioniloxi)-5-t-butilfenil), 2mercaptobenzimidazol e sais de zinco dos mesmos, pentaeritritol-tetraquis(3-lauril-tiopropionato) e

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11/21 combinações dos mesmos.

[00023] Em certas modalidades, um estabilizador pode ser incluído para melhorar a compatibilidade dos componentes incluídos nas blindagens dos cabos. Em tais modalidades, estabilizadores adequados podem incluir estabilizadores de metal misturados, como aqueles baseados em químicas de cálcio e zinco. Por exemplo, um estabilizador de metal hidróxido de cálcio ou um estabilizador de carboxilato de metal cálcio-zinco pode ser usado em certas modalidades. Em certas modalidades, também podem ser utilizados estabilizadores comerciais, como os estabilizadores Therm-Chek® produzidos pela Ferro Corp. (Mayfield Heights, OH).

[00024] Em certas modalidades, um retardante de queima pode ser incluído para melhorar a resistência à queima durante a extrusão e melhorar a estabilidade térmica. Os retardantes de queima são geralmente conhecidos e incluem, por exemplo, compostos aromáticos, hidroperóxidos, monômeros de vinila, nitritos, aminas aromáticas, compostos fenólicos, compostos de mercaptotiazol, sulfuretos, hidroquinonas, compostos de dialquil ditiocarbamato, compostos de tetrametilpiperidiloxi (TEMPO) e nitróxidos. Em certas modalidades, o composto retardante de queima pode ser um composto aromático estereoquimicamente impedido.

[00025] O condutor, ou elementos condutores, geralmente podem ser formados de qualquer metal eletricamente condutor adequado, como cobre, alumínio, uma liga de cobre, uma liga de alumínio (por exemplo, uma liga de alumínio-zircônio) ou qualquer outro metal condutor.

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Como será reconhecido, o condutor pode ser sólido ou pode ser torcido e trançado a partir de uma pluralidade de condutores menores. Em certas modalidades, um condutor trançado pode ser vantajosamente selecionado para aumentar a condutividade elétrica e a flexibilidade do cabo em comparação com um cabo semelhante formado com condutores sólidos. Em certas modalidades, os condutores podem cumprir os requisitos da norma da Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) B174.

[00026] Geralmente, cada condutor pode ser de qualquer bitola de fio adequada. Por exemplo, em certas modalidades, os condutores podem ter um diâmetro entre cerca de 4,115 mm (por exemplo, 6 American Wire Gauge (AWG) ou 26 kcmil) e cerca de 2,84 cm (por exemplo, 1250 kcmil). Como se pode observar, indicadores internacionais equivalentes, como os expressos em mm quadrados, podem ser alternativamente adequados. Como pode ser reconhecido, a seleção do medidor de fio pode variar dependendo de fatores como a distância de operação do cabo desejada, o desempenho elétrico desejado e parâmetros físicos, como a espessura do cabo. Cabos com requisitos de ampacidade ou voltagem aumentados podem exigir condutores de bitola mais espessos, mas podem ser menos flexíveis como resultado.

[00027] O revestimento do cabo, ao redor dos conjuntos de condutores, geralmente pode ser formado a partir de qualquer material adequado. Por exemplo, revestimentos de cabos adequados podem ser formados a partir de uma poliolefina (por exemplo, um polietileno como LDPE) em certas modalidades. O revestimento do cabo pode ser termoplástico ou termoendurecido e, opcionalmente, pode

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13/21 ser semicondutor. Além disso, o revestimento do cabo pode incluir qualquer um dos aditivos e material de enchimentos incluídos na blindagem do cabo ou nas camadas de isolamento. Em certas modalidades, o revestimento do cabo pode ter uma espessura de cerca de 0,5 mm a cerca de 5 mm, cerca de 0,6 mm a cerca de 3,5 mm ou cerca de 0,76 mm a cerca de 2,54 mm.

[00028] Geralmente, cada uma das camadas pode ter qualquer espessura adequada, como conhecido na técnica. Por exemplo, para um cabo de média tensão, a blindagem de condutor pode ter uma espessura de cerca de 0,127 mm (0,005 polegadas) a cerca de 6,35 mm (0,25 polegadas), a camada de isolamento pode ter uma espessura de cerca de 2,54 mm (0,10 polegadas) a cerca de 12,7 mm (0,5 polegadas) e a camada de blindagem de isolamento pode ter uma espessura de cerca de 0,381 mm (0,015 polegadas) a cerca de 1,14 mm (0,045 polegadas). Como pode ser reconhecido, no entanto, outras espessuras também são possíveis para cabos projetados para conduzir diferentes quantidades de tensões.

[00029] De acordo com certas modalidades, um corante pode ser adicionado a certas camadas, como a capa do cabo. Corantes adequados podem incluir, por exemplo, negro de fumo, vermelho de cádmio, azul de ferro ou uma combinação dos mesmos. Como pode ser reconhecido, qualquer outro corante conhecido pode, alternativamente, ser adicionado.

[00030] Geralmente, os cabos aqui descritos podem ser formados usando um processo de extrusão. Em um método típico de extrusão, um condutor opcionalmente aquecido pode ser puxado através de uma matriz de extrusão aquecida, como uma matriz de cabeça cruzada, para aplicar uma camada de

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14/21 composição derretida no condutor. Ao sair da matriz, se a composição for adaptada como uma composição termoendurecível, a camada central condutora pode ser passada através de uma seção de vulcanização aquecida ou seção de vulcanização contínua e depois uma seção de resfriamento, como um banho de resfriamento alongado, para resfriar. Múltiplas camadas (por exemplo, camada de isolamento e a blindagem de isolamento) podem ser aplicadas através de etapas consecutivas de extrusão nas quais uma camada adicional é adicionada em cada etapa. Alternativamente, com o tipo adequado de matriz, várias camadas da composição podem ser aplicadas simultaneamente. Em certas modalidades, o revestimento do cabo pode ser extrudado. Em outras modalidades determinadas, uma capa de cabo pré-formada pode ser puxada ao redor do conjunto de condutores.

[00031] Como pode ser reconhecido, a resistência à arborização da água pode permitir que os cabos aqui descritos sejam utilizados em ambientes onde o cabo está ou pode ser exposto ou submerso na água. Por exemplo, os cabos aqui descritos podem ser adequados para aplicações marítimas. Em certas modalidades, os cabos aqui descritos podem ser adequados para aplicações que requerem cerca de 1 kV a cerca de 65 kV em certas modalidades ou uma classe de tensão que varia de cerca de 5 kV a cerca de 46 kV em certas modalidades.

EXEMPLOS

[00032] As Tabelas 1 e 2 representam composições de amostras usadas para formar blindagens de isolamento e blindagens de condutor, por exemplo, cabos resistentes a

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15/21 árvores de água. A Tabela 1 representa especificamente composições de amostras usadas para formar blindagens de isolamento, enquanto a Tabela 2 representa composições de amostras usadas para formar blindagens de condutor. Cada um dos componentes nas Tabelas 1 e 2 são listados por porcentagem em peso. Além dos componentes listados, cada uma das composições de amostra inclui ainda pequenas quantidades de vários aditivos. Por exemplo, cada uma das composições incluía cerca de 1% a cerca de 5% de cera, cerca de 0,01% a cerca de 0,15% de um retardante de queima, cerca de 0,1% a cerca de 0,75% de um antioxidante e cerca de 0,75% a cerca de 1,25% de um agente de reticulação de peróxido. As composições de amostras usadas para formar blindagem de isolamento incluíram ainda cerca de 0,50% a cerca de 1,0% de estearato de zinco.

TABELA 1

Componente	Amostra A	Amostra B
Acetato de vinil etileno (EVA)	57%	57%
Negro de fumo	37%	37%
Aditivo retardador de árvore de água (Polietilenoglicol)	- -	0,2%

[00033] A amostra A é uma composição de amostra comparativa porque não inclui um aditivo retardador de árvore da água. A amostra B é uma composição de amostra inventiva porque inclui um aditivo retardador de árvore de água e pode ser usada para formar uma blindagem de isolamento resistente a árvores de água.

TABELA 2

Componente	Amostra C	Amostra D
Acetato de vinil	60%	60%

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etileno (EVA)
Negro de fumo	37%	37%
Aditivo retardador de árvore de água (Polietilenoglicol)	- -	0,5%

[00034] A amostra C é uma composição de amostra comparativa porque não inclui um aditivo retardador de árvore da água. A amostra D é uma composição de amostra inventiva porque inclui um aditivo retardador de árvore de água e pode ser usada para formar uma blindagem de condutor resistente a árvore de água.

[00035] A Tabela 3 mostra os Exemplos 1 a 4 de cabos resistentes a árvores de água formados usando blindagens de cabos formadas por várias combinações das Amostras A a D e isolamento formado de XLPE ou XLPE com um aditivo resistente a árvores de água (TR-XLPE). As camadas de isolamento de XLPE foram formadas com polietileno de baixa densidade, um antioxidante, um agente de reticulação de peróxido e, para TR-XLPE, polietilenoglicol. A blindagem de condutor tinha uma espessura de 0,015 polegadas (0,381 mm), a camada de isolamento uma espessura de 0,175 polegadas (4,445 mm) e a camada da blindagem de isolamento uma espessura de 0,045 polegadas (1,143 mm).

[00036] A Tabela 4 mostra os resultados dos testes dos Exemplos 1 a 4. Os cabos de exemplo foram avaliados quanto à resistência a árvores de água, bem como à adesão (flexibilidade). A resistência a árvores de água foi avaliada usando ANSI/ICEA S-94-649 (2013). A força de adesão foi medida de acordo com o ICEA T-27-581-2016. O teste No. 1 foi um teste de quebra de alta tensão de amostras de cabos antes do condicionamento térmico. O teste No. 2 foi um teste de quebra por impulso a quente de

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17/21 amostras de cabos antes do condicionamento térmico. O teste No. 3 foi um teste de quebra de alta tensão realizado após 14 ciclos de carga térmica, em que cada ciclo de carga foi um período de 24 horas durante o qual a corrente estava ligada nas primeiras 8 horas e desligada nas 16 horas restantes. O teste No. 4 foi um teste de quebra de impulso quente realizado após 14 ciclos de carga térmica, em que cada ciclo de carga foi um período de 24 horas durante o qual a corrente estava ligada nas primeiras 8 horas e desligada nas 16 horas restantes. Os testes 5 a 7 foram testes de quebra de alta tensão de amostras de cabos após 120, 180 e 360 dias de envelhecimento acelerado dos testes em árvores de água. Um cabo que passa pelas qualificações da ANSI/ICEA S-94-649 (2013) é considerado resistente à arborização. Força de adesão medida removendo, em um ângulo de 90°, uma tira de isolamento de 0,5 polegadas (12,7 mm) de largura de uma amostra de cabo de 22 polegadas (558,8 mm) de comprimento. Todos os testes foram realizados sem uma capa de cabo.

TABELA 3

Exemplo	Blindagem de isolamento	Blindagem de conductor	isolamento
1	Amostra A	Amostra D	XLPE
2	Amostra B	Amostra D	XLPE
3	Amostra A	Amostra C	XLPE
4	Amostra A	Amostra C	TR-XLPE

Tabela 4

	Teste	Teste No.	Teste No.	Teste No.	Teste	Teste	Teste	Valor de
Exem-
	No. 1	2 (antes	3 (após o	4 (após o	No. 5	No. 6	No.7	adesão
plo
	(antes do	do	envelhe-	envelhe-	(120	(180	(360	(menor é

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18/21

	envelhecimento cíclico)	envelhecimento cíclico)	cimento cíclico)	cimento cíclico)	Dias)	Dias)	Dias)	melhor) (Newtons)
								Max	Min
	1860,	2671,	980,	2200,	620,	460,	380,
1	1860,	2514,	1020,	2043,	540,	420,	460,	- -	--
	1820	2671	1180	2357	540	700	380
	1340,	2986,	940,	1886,	900,	940,	700,
								61,83	52,04
2	1300,	2829,	1260,	2671,	820,	820,	860,
								N	N
	1300	2200	1140	2043	940	860	580
	1220,	2514,	660,	2200,	700,	580,	620,
								66,72	57,38
3	1340,	2829,	1100,	2414,	420,	580,	500,
								N	N
	1300	2829	780	1729	580	540	620
	860,	2829,	1500,	2043,	940,	700,	700,
								68,95	53,38
4	820,	2829,	1620,	2200,	1260,	900,	700,
								N	N
	820	2671	1620	2357	900	780	780
Requi- sito	620	1200	660	1200	660	580	380	--	--

[00037] Conforme representado na Tabela 4, o Exemplo

2, incluindo uma blindagem de isolamento resistente a árvores de água e uma blindagem de condutor resistente a árvores de água, exibia propriedades superiores e passou os requisitos para um cabo resistente a árvores de água, além de exibir valores de adesão mais baixos do que os cabos resistentes a árvores de água convencionais (exemplo 4). Como pode ser reconhecido, o Exemplo 4 representa um cabo convencional resistente a árvores de água, incluindo uma camada de isolamento resistente a árvores de água, mas nenhum isolamento e blindagens de condutores resistentes a árvores de água. O exemplo 3 é um cabo convencional sem

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19/21 componentes resistentes a árvores de água.

[00038] Como aqui utilizado, todas as porcentagens (%) são porcentagens em peso seco da composição total, também expressas em %peso/peso, %(p/p), p/p, %p/p ou simplesmente %, a menos que indicado de outra forma. Além disso, como aqui utilizado, os termos úmido se refere às porcentagens relativas da composição em um meio de dispersão (por exemplo, água); e seco se refere às porcentagens relativas da composição seca antes da adição de um meio de dispersão. Em outras palavras, as porcentagens secas são aquelas presentes sem levar em consideração o meio de dispersão. A mistura úmida se refere à composição com o meio de dispersão adicionado. Porcentagem de peso úmido, ou similar, é o peso em uma mistura úmida; e porcentagem de peso seco, ou semelhante, é a porcentagem de peso em uma composição seca sem o meio de dispersão. Salvo indicação em contrário, as porcentagens (%) aqui utilizadas são porcentagens em peso seco com base no peso da composição total.

[00039] As dimensões e valores aqui divulgados não devem ser entendidos como sendo estritamente limitados aos valores numéricos exatos citados. Em vez disso, a menos que especificado de outra forma, cada uma dessas dimensões pretende significar o valor citado e um intervalo funcionalmente equivalente em torno desse valor.

[00040] Deve ser entendido que todas as limitações numéricas máximas fornecidas ao longo deste relatório descritivo incluem todas as limitações numéricas inferiores, como se essas limitações numéricas inferiores fossem expressamente escritas aqui. Toda limitação numérica

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20/21 mínima dada ao longo deste relatório descritivo incluirá toda limitação numérica mais alta, como se essas limitações numéricas mais altas fossem expressamente escritas aqui. Todo intervalo numérico fornecido através deste relatório descritivo incluirá todo intervalo numérico mais estreito que se enquadre em um intervalo numérico mais amplo, como se esses intervalos numéricos mais estreitos fossem todos expressamente escritos aqui.

[00041] Todo documento aqui citado, incluindo qualquer patente ou pedido com referência cruzada ou relacionada, é aqui incorporado por referência em sua totalidade, a menos que seja expressamente excluído ou de outra forma limitado. A citação de qualquer documento não é uma admissão de que é anterioridade em relação a qualquer invenção divulgada ou reivindicada aqui ou que ela sozinha, ou em qualquer combinação com qualquer outra referência ou referências, ensina, sugere ou divulga qualquer invenção. Além disso, na medida em que qualquer significado ou definição de um termo neste documento conflite com qualquer

significado	ou	definição do	mesmo termo em um	documento
incorporado	por	referência,	o significado ou	definição
atribuído a	esse	termo no documento prevalecerá.
[00042]	A	descrição	anterior de modalidades e

exemplos foi apresentada para fins de descrição. Não se destina a ser exaustivo ou limitativo às formas descritas. Numerosas modificações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Algumas dessas modificações foram discutidas e outras serão entendidas pelas pessoas versadas na técnica. As modalidades foram escolhidas e descritas para ilustração de várias modalidades. O escopo é, obviamente, não limitado

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21/21 aos exemplos ou modalidades aqui estabelecidos, mas pode ser empregado em qualquer número de aplicações e artigos equivalentes pelas pessoas versadas na técnica. Pelo contrário, pretende-se que o escopo seja definido pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cabo resistente a árvores de água, caracterizado por compreender:

um ou mais condutores;

uma blindagem de condutor reticulada em torno de um ou mais condutores e compreendendo um primeiro aditivo retardador de árvore de água e um primeiro material de enchimento condutor;

uma camada de isolamento que envolve a blindagem de condutor reticulada, a camada de isolamento substancialmente livre de quaisquer aditivos retardadores de árvores de água; e uma blindagem de isolamento reticulada em torno da camada de isolamento e compreendendo um segundo aditivo retardador de árvore de água e um segundo material de enchimento condutor.
2. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por passar pelas qualificações da ANSI/ICEA S-94-649 (2013).
3. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um revestimento de cabo que envolve pelo menos substancialmente a blindagem de isolamento reticulada.
4. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro aditivo retardador de árvores de água e o segundo aditivo retardador de árvores de água são idênticos.
5. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro aditivo retardador de árvores de água e o segundo aditivo

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2/4 retardador de árvores de água compreendem um polietilenoglicol.
6. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material de enchimento condutor e o segundo material de enchimento condutor são idênticos.
7. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material de enchimento condutor e o segundo material de enchimento condutor compreendem negro de fumo.
8. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de isolamento compreende um polímero reticulado.
9. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de isolamento compreende polietileno reticulado (XLPE).
10. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a camada de isolamento reticulada está substancialmente livre de qualquer material de enchimento.
11. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a blindagem de condutor reticulada e a blindagem de isolamento reticulada compreendem, cada uma, acetato de vinil etileno reticulada (EVA).
12. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a blindagem de condutor reticulada compreende cerca de 0,1% a cerca de 10% em peso do primeiro aditivo retardador de árvores de água; e

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3/4 a blindagem de isolamento reticulada compreende cerca de 0,1% a cerca de 10% em peso do segundo aditivo retardador de árvore de água.
13. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a blindagem de condutor reticulada compreende cerca de 0,2% a cerca de 1% em peso do primeiro aditivo retardador de árvores de água; e a blindagem de isolamento reticulada compreende cerca de 0,2% a cerca de 1% em peso do segundo aditivo retardador de árvore de água.
14. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a blindagem de condutor reticulada compreende cerca de 35% a cerca de 40% em peso do primeiro material de enchimento condutor; e a blindagem de isolamento reticulada compreende cerca de 35% a cerca de 40% em peso do segundo material de enchimento condutor.
15. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ter uma resistência máxima de adesão de cerca de 62 N ou menos quando testado de acordo com a ICEA T-27-581-2016.
16. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser projetado para conduzir de cerca de 5.000 volts a cerca de 46.000 volts.
17. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

a blindagem de condutor reticulada tem uma espessura de cerca de 0,127 mm a cerca de 6,35 mm;

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4/4 a camada de isolamento tem uma espessura de cerca de 2,54 mm a cerca de 1,27 cm; e a camada de blindagem de isolamento reticulada tem uma espessura de cerca de 0,381 mm a cerca de 1,14 mm.
18. Cabo resistente a árvores de água, caracterizado pelo fato de compreender:

um ou mais condutores;

uma blindagem de condutor reticulada em torno de um ou mais condutores e compreendendo cerca de 0,1% a cerca de 2% de um primeiro aditivo retardador de árvore de água e cerca de 35% a cerca de 40% de um primeiro material de enchimento condutor;

uma camada de isolamento que envolve a blindagem de condutor reticulada, a camada de isolamento substancialmente livre de quaisquer aditivos retardadores de árvores de água;

uma blindagem de isolamento reticulada em torno da camada de isolamento e compreendendo cerca de 0,1% a cerca de 2% de um segundo aditivo retardador de árvore de água e cerca de 35% a cerca de 40% de um segundo material de enchimento condutor; e em que o cabo resistente a árvores de água passa pelas qualificações de ANSI/ICEA S-94-649 (2013).
19. Cabo resistente a árvores de água, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um revestimento de cabo que envolve pelo menos substancialmente a blindagem de isolamento reticulada.