BR102020017314A2

BR102020017314A2 - Processo para fabricação de um cabo de alimentação e cabo de alimentação

Info

Publication number: BR102020017314A2
Application number: BR102020017314-6A
Authority: BR
Inventors: Giovanni Pozzati; Fabrizio Cristofani; Silvio Frigerio; Paolo Liboi
Original assignee: Prysmian S.P.A.
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2021-03-30
Also published as: AR119931A1; AU2020210187A1; EP3792938A1; ES2951133T3; EP3792938B1; US11195640B2; CA3092244C; IT201900016406A1; CA3092244A1; CN112509755A; EP3792938C0; US20210082599A1

Abstract

processo para fabricação de um cabo de alimentação e cabo de alimentação. processo para fabricação de um cabo de alimentação (100) compreendendo: provisão de um núcleo do cabo de alimentação (110) compreendendo um condutor elétrico (115) e tendo um diâmetro externo; provisão de uma folha de cobre (300) tendo uma largura tal que, após dobra da folha de cobre (300) para prover um revestimento de cobre (120) em torno de cada núcleo do cabo de alimentação (110), o revestimento de cobre (120) possua um diâmetro interno de 5 a 15 mm maior que o núcleo do cabo de alimentação diâmetro externo; provisão de uma faixa protetora (130) sobre o núcleo do cabo de alimentação (110) em uma posição substancialmente correspondente a um molde de solda (550a), a faixa protetora (130) tendo uma superfície radialmente interna e externa e sendo feita de cobre com uma cobertura, pelo menos sobre a superfície radialmente externa, feita de um metal ou uma liga metálica tendo uma temperatura de fusão compreendida entre 90°c e 250°c; dobra da folha de cobre (300) em torno do núcleo do cabo de alimentação (110) de modo a trazer as duas bordas longitudinais da folha de cobre (310) em contato entre si; solda das duas bordas longitudinais da folha de cobre (310) em contato com um molde de solda (550a), obtendo assim um revestimento de cobre (120) na forma de um tubo com uma costura de solda (125) e tendo um diâmetro; redução do diâmetro do revestimento de cobre (120) para colocá-lo em contato direto com o núcleo do cabo de alimentação (110) e a faixa protetora (130); aquecimento da faixa protetora (130) e do revestimento de cobre (120) a uma temperatura superior à temperatura de fusão da cobertura da faixa (130) de modo que a cobertura se funda na costura da solda (125); extrusão de um revestimento polimérico (140) em torno do revestimento de cobre (120).

Description

PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE UM CABO DE ALIMENTAÇÃO E CABO DE ALIMENTAÇÃO

HISTÓRICO DA REVELAÇÃO

[001] A presente descrição se refere a um processo para fabricação de um cabo de alimentação, particularmente, mas não exclusivamente, um cabo de alimentação de alta tensão para implementação subaquática ou subterrânea.

[002] A presente descrição se refere a um cabo de alimentação fabricado através do processo acima.

[003] Neste relatório descritivo, a expressão “alta tensão” (HV) indica tensões iguais ou superiores a 30 KV.

[004] Normalmente um cabo de alimentação, particularmente um cabo de alimentação de alta tensão, inclui pelo menos um núcleo do cabo geralmente formado por um condutor de metal eletricamente condutor coberto por um sistema de isolamento. O sistema de isolamento é formado sequencialmente por uma camada polimérica semicondutora interna, uma camada de isolamento polimérica intermediária e uma camada polimérica semicondutora externa. O sistema de isolamento é circundado por uma ou mais camadas protetoras.

[005] Quando um cabo de alimentação deve ser instalado em um ambiente úmido ou potencialmente úmido, como subaquático ou subterrâneo, o núcleo do cabo deve ser protegido da umidade ou penetração de água que pode levar à avaria elétrica. Para esta finalidade, o cabo de alimentação submarino ou subterrâneo normalmente inclui uma barreira metálica que circunda cada núcleo de cabo do cabo de alimentação (neste caso, o núcleo de cabo compreende ainda uma camada de amortecimento que circunda a camada polimérica semicondutora externa), de modo a bloquear a penetração da água durante a instalação e operação do cabo.

[006] A barreira metálica pode ser feita de alumínio, chumbo ou cobre. O cobre é mais leve que o chumbo e menos propenso à corrosão que o alumínio.

[007] A barreira metálica pode ser feita por extrusão, especialmente no caso de uma barreira de chumbo, ou na forma de um revestimento dobrado longitudinalmente com as bordas soldadas ou bordas sobrepostas e coladas.

[008] Em relação ao revestimento dobrado longitudinalmente com bordas sobrepostas e coladas, o revestimento dobrado longitudinalmente com as bordas soldadas é mais confiável contra penetração da água em condições de alta pressão, como em profundidades subaquáticas superiores a, por exemplo, 1.000 m.

[009] A barreira metálica pode ter uma seção transversal reta ou ondulada (doravante também denominada, respectivamente, “barreira de metal reta” e “barreira de metal corrugada”), também dependendo da aplicação do cabo de alimentação. O cabo de alimentação pode ser implementado como um cabo estático, que é colocado sobre uma superfície, como o fundo do mar entre o ponto de fixação, ou como um cabo dinâmico, que é suspenso debaixo d’água e, portanto, exposto ao movimento da água do mar, como as correntes marítimas e/ou ondas. No último caso, uma barreira metálica corrugada provê mais flexibilidade ao cabo de alimentação em relação a uma barreira metálica reta.

[0010] Além disso, a barreira metálica pode ser coberta por um revestimento protetor polimérico, opcionalmente semicondutor.

[0011] O processo de manufatura de um cabo de alimentação com uma barreira de cobre feita de um revestimento dobrado longitudinalmente com bordas soldadas normalmente compreende as etapas de dobra de uma folha de cobre em torno de cada núcleo do cabo, solda das bordas e redução do diâmetro geral da barreira de cobre resultante, geralmente por desenho, de modo a colocar sua superfície interna em contato com a superfície externa do núcleo do cabo.

[0012] Após a etapa de desenho, um ou mais revestimentos poliméricos podem ser extrudidos em torno da barreira de cobre. Depois da etapa de desenho e antes de entrar no extrusor, o cabo de alimentação com a barreira metálica é aquecido, a fim de garantir a adesão ao revestimento polimérico a ser extrudido.

[0013] O documento GB753935 se refere a cabos revestidos utilizando um revestimento de alumínio e o processo de fabricação deste. O método para aplicação do revestimento de alumínio compreende prover o cabo com um tubo metálico de costura aberta próxima ao entorno, fazendo com que as bordas de costura opostas do tubo entrem em contato entre si, fazendo com que as bordas de costura se fundam por um campo eletromagnético. O tubo tem o diâmetro muito próximo ao do cabo. Após a fusão das bordas de costura, o cabo revestido atravessa os rolos de dimensionamento, que fornecerão ao revestimento uma redução discreta de tamanho. Para evitar qualquer dano ao isolamento por flash da solda e calor excessivo produzido durante a fusão das bordas de costura opostas, provê-se uma faixa protetora sobre a área superior do cabo. A faixa pode ser feita de qualquer material, por exemplo, folha de alumínio, vidro, amianto, etc.

[0014] O documento US3575748 revela um método de fabricação de cabo elétrico com uma costura de dobra feita com a fita plástica, exceto pela laminação da barreira de vapor fina de metal, como alumínio ou cobre. Uma fita é flexionada longitudinalmente em um tubo com uma costura de dobra em torno do núcleo. Uma segunda fita mais estreita (de ponte ou reforço) também é desenvolvida. A fita e a segunda fita podem ter a mesma construção. A fita é feita de um laminado de folha de metal com revestimento plástico sobre sua superfície inferior e superior. A folha de metal é preferencialmente alumínio ou cobre. A fita de ponte está localizada sob a costura de dobra. Os revestimentos plásticos sobre as fitas são aquecidos suficientemente para fazer com que se unam.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[0015] A Requerente se deparou com o problema de prover um cabo de alimentação, particularmente para aplicações submarinas, capaz de suportar a penetração da água em condições de alta pressão presentes em altas profundidades subaquáticas, ou seja, mais de 1.000 m, particularmente mais de 1.500 m.

[0016] Então, a Requerente considerou um cabo de alimentação com cada núcleo circundado por uma barreira de cobre (também denominada a seguir como “revestimento de cobre”) na forma de uma folha de cobre dobrada longitudinalmente com as bordas soldadas. A solda das bordas da folha de cobre é realizada a uma temperatura mais elevada que a temperatura de fusão do cobre (1.080°C), por exemplo, a uma temperatura de aproximadamente 1.100°C.

[0017] A Requerente observou que o calor e o vapor gerados durante a etapa de solda podem derreter localmente e/ou danificar as camadas poliméricas do núcleo do cabo subjacentes à costura da solda.

[0018] A Requerente também observou que a costura da solda pode apresentar alguns defeitos, por exemplo, orifícios menores que 0,5 mm2, que não podem ser confiavelmente detectados e através dos quais a água em pressão elevada pode penetrar através da barreira metálica.

[0019] A Requerente considerou prover uma faixa sobre o cabo de alimentação antes da etapa de solda, sendo a faixa posicionada sob a costura da solda.

[0020] A Requerente descobriu que uma faixa feita de cobre revestida, pelo menos sobre a superfície externa radial, com um metal ou uma liga metálica tendo uma temperatura de fusão compreendida entre 90°C e 250°C pode superar os problemas supracitados. Durante a etapa de solda, a faixa revestida é espaçada pela barreira de cobre a uma distância, de modo que a faixa seja substancialmente não aquecida o bastante para se fundir, mas durante o aquecimento anterior à extrusão do revestimento polimérico, a cobertura da faixa, funda-se e se ligue à costura de solda da barreira de metal, reparando assim possíveis defeitos/orifícios não facilmente detectáveis (como aqueles que possuem dimensões inferiores a 0,5 mm2).

[0021] Desta forma, a Requerente constatou que é possível garantir que a costura da solda possa suportar a penetração da água também em altas profundidades subaquáticas, como, por exemplo, na profundidade de aproximadamente 2.000 m.

[0022] A faixa também atua como uma barreira protetora para as camadas poliméricas do cabo de alimentação contra o calor e o vapor gerados durante a etapa de solda de fabricação da barreira de cobre.

[0023] Portanto, de acordo com um primeiro aspecto, a presente revelação se refere a um processo para fabricação a cabo de alimentação, que compreende:

- provisão de um núcleo do cabo de alimentação compreendendo um condutor elétrico e tendo um diâmetro externo;
- provisão de uma folha de cobre tendo uma largura tal que, após a dobra da folha de cobre para prover um revestimento de cobre em torno de cada núcleo do cabo de alimentação, o revestimento de cobre possua um diâmetro interno de 5 a 15 mm maior que o diâmetro externo do núcleo do cabo de alimentação;
- provisão de uma faixa protetora sobre cada núcleo do cabo de alimentação em uma posição substancialmente correspondente a um molde de solda, a faixa protetora tendo uma superfície radialmente interna e externa e sendo feita de cobre com uma cobertura, pelo menos sobre a superfície radialmente externa, feita de um metal ou uma liga metálica que possui uma temperatura de fusão compreendida entre 90°C e 250°C;
- dobra da folha de cobre em torno do núcleo do cabo de alimentação de modo a trazer as duas bordas longitudinais da folha de cobre em contato entre si;
- solda das duas dobras longitudinais da folha de cobre em contato com um molde de solda, obtendo assim um revestimento de cobre na forma de um tubo com uma costura de solda e tendo um diâmetro;
- redução do diâmetro do revestimento de cobre para colocá-lo em contato direto com o núcleo do cabo de alimentação e a faixa protetora;
- aquecimento da faixa protetora e da barreira de cobre a uma temperatura mais elevada que a temperatura de fusão da cobertura da faixa, de modo que a cobertura se funda na costura da solda;
- extrusão de um revestimento polimérico em torno da barreira de cobre.

[0024] Em uma realização, a redução do diâmetro da barreira de cobre é obtida por rolamento.

[0025] Pelo processo da presente revelação, a solda das bordas longitudinais opostas da folha de cobre ocorre a uma distância da superfície externa do núcleo do cabo de alimentação e da faixa suficientemente grande, de modo a evitar que o calor e o vapor gerados durante a solda possam danificar o núcleo do cabo de alimentação e a faixa.

[0026] Em uma realização, o processo da presente revelação compreende, antes da extrusão do revestimento polimérico, extrusão de uma camada adesiva em torno da barreira de cobre.

[0027] Em uma realização do processo da presente revelação, antes da etapa de redução de diâmetro, o revestimento de cobre obtido na forma de um tubo possui um diâmetro interno de 8 a 10 mm maior que o diâmetro externo do núcleo do cabo de alimentação.

[0028] De acordo com um aspecto adicional, a presente revelação se refere a um cabo de alimentação, que compreende:

- um núcleo do cabo de alimentação compreendendo um condutor elétrico e tendo um diâmetro externo;
- um revestimento de cobre que circunda cada núcleo do cabo de alimentação e na forma de um tubo com uma costura de solda;

em que o cabo de alimentação compreende uma faixa protetora tendo uma superfície radialmente interna e externa e feita de cobre com uma cobertura, pelo menos sobre a superfície radialmente externa, feita de um metal ou de uma liga metálica que possui uma temperatura de fusão compreendida entre 90°C e 250°C, a cobertura sendo fundida na costura da solda do revestimento de cobre.

[0029] Em uma realização, o cabo de alimentação da presente revelação compreende dois ou mais núcleos do cabo de alimentação, por exemplo, três núcleos do cabo de alimentação.

[0030] Em uma realização do cabo de alimentação da presente revelação, o revestimento de cobre possui uma espessura compreendida na faixa de 0,2 mm a 1,5 mm.

[0031] Em uma realização do cabo de alimentação da presente revelação, a faixa possui uma largura compreendida na faixa de 15 mm a 50 mm. Este tamanho é proporcional ao núcleo do cabo de alimentação diâmetro. A largura da costura da solda está seguramente dentro da largura da faixa, garantindo assim a proteção contra penetração de água na costura da solda.

[0032] Em uma realização do cabo de alimentação da presente revelação, a faixa protetora possui uma espessura compreendida na faixa de 0,05 mm a 0,3 mm. Esta espessura é suficiente para prover ao núcleo do cabo de alimentação uma proteção adequada contra aquecimento durante a solda, enquanto não altera substancialmente a circularidade do cabo de alimentação finalizado.

[0033] Em uma realização, o cabo de alimentação da presente revelação compreende um revestimento polimérico em torno da barreira de cobre. Opcionalmente, o revestimento polimérico é semicondutor e compreende uma camada semicondutora.

[0034] Em uma realização, o cabo de alimentação da presente revelação compreende uma camada adesiva interposta entre a barreira de cobre e o revestimento polimérico.

[0035] Para fins da presente descrição e das reivindicações que seguem, exceto onde indicado de outro modo, todos os numerais expressando quantias, quantidades, porcentagens e assim por diante, devem ser compreendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo “aproximadamente”. Além disso, todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximo e mínimo revelados e incluem quaisquer faixas intermediárias nela, que podem ou não ser especificamente enumeradas aqui.

[0036] Além disso, os termos “um(a)” e “uns(umas)” são empregados para descrever elementos e componentes da revelação. Isto é realizado meramente para conveniência e para fornecer um sentido geral da revelação. Esta descrição deve ser lida por incluir um ou pelo menos um, e o singular também inclui o plural, exceto seja óbvio que signifique o contrário.

[0037] Como “núcleo do cabo de alimentação” pretende-se uma porção do cabo que inclui um condutor de metal eletricamente condutor coberto por um sistema de isolamento circundado por uma camada de amortecimento. O sistema de isolamento é formado sequencialmente por uma camada polimérica semicondutora interna, uma camada polimérica isolante intermediária e uma camada externa. A camada de amortecimento circunda e entra em contato direto com a camada polimérica semicondutora externa do sistema de isolamento polimérico.

[0038] A camada de amortecimento é feita de um material polimérico, opcionalmente semicondutor. A camada de amortecimento pode ser uma camada polimérica extrudida ou na forma de fita enrolada em espiral em torno da camada polimérica semicondutora externa. A camada de amortecimento possui um módulo de compreensão menor que o da camada polimérica semicondutora externa.

[0039] Como “camada de isolamento” pretende-se uma camada feita de um material que possui uma condutividade compreendida entre 10-16 e 10-14 S/m.

[0040] Como “camada semicondutora” pretende-se uma camada feita de um material que possui uma condutividade compreendida entre 10-1 e 10 S/m.

[0041] Como “módulo de compressão” pretende-se a razão entre a tensão mecânica e a tensão em um material elástico quando o material é comprimido (módulo de compressão = força de compressão por área da unidade/alteração no volume por volume da unidade) como da, por exemplo, ISO 604_1997-02.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0042] As características adicionais ficarão evidentes a partir da descrição detalhada doravante fornecida em referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a Figura 1 é uma vista esquemática em corte de perspectiva de um cabo de alimentação, de acordo com uma realização da presente revelação;
- a Figura 2 é uma vista esquemática da instalação para manufatura do cabo de alimentação, de acordo com a presente revelação;
- as Figuras 3a, 3b e 3c são três vistas esquemáticas em perspectiva do cabo de alimentação da figura 1 durante as três etapas sucessivas do processo de manufatura.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE ALGUMAS REALIZAÇÕES

[0043] Em referência à Figura 1, representa-se esquematicamente um cabo de alimentação 100, de acordo com a presente revelação.

[0044] O cabo de alimentação 100 compreende um núcleo do cabo de alimentação 110 compreendendo um condutor elétrico 115 e um sistema de isolamento polimérico 200 que circunda o condutor elétrico 115. O sistema de isolamento polimérico 200 é formado sequencialmente por uma camada polimérica semicondutora interna 210, uma camada polimérica de isolamento intermediária 220 e uma camada polimérica semicondutora externa 230.

[0045] Uma barreira de cobre 120 na forma de um tubo com uma costura de solda 125 circunda o núcleo do cabo de alimentação 110. A barreira de cobre 120 atua como uma barreira contra a água e como tela elétrica.

[0046] A barreira de cobre pode ser uma barreira metálica reta ou uma barreira metálica corrugada, dependendo também da aplicação do cabo de alimentação (estática ou dinâmica, como explicado acima).

[0047] O cobre empregado para a barreira de cobre pode ser um cobre com condutividade elétrica de pelo menos 85% de IACS (Padrão Internacional para Cobre Recozido), por exemplo, de pelo menos 95% de IACS. Um cobre adequado para a barreira de cobre deve ser um de alta pureza com o teor de cobre superior a 90% e baixo teor de oxigênio, por exemplo, de 50 ppm a 15 ppm ou menos.

[0048] O cabo de alimentação 100 compreende uma faixa protetora 130 interposta entre a superfície externa do núcleo do cabo de alimentação 110 e a barreira de cobre 120 e fundido à barreira de cobre 120 na costura de solda 125. A faixa 130 é feita de cobre revestido com um metal ou de liga metálica tendo uma temperatura de fusão compreendida entre 90°C e 250°C.

[0049] Os exemplos de metal adequados como cobertura para a faixa protetora de cobre da presente revelação são selênio e estanho, e ligas compreendendo um ou mais entre prata, antimônio, estanho, zinco e chumbo.

[0050] Os exemplos de liga metálica adequados como cobertura para a faixa protetora de cobre da presente revelação compreendem um ou mais entre prata, antimônio, estanho, zinco e chumbo, como liga de antimônio e chumbo, liga de chumbo e estanho, peltre (liga de estanho, antimônio e cobre), metal Rosa (liga de bismuto, chumbo e estanho), liga de prata e lítio.

[0051] Em uma realização, a faixa protetora está em contato direto com a superfície externa do núcleo do cabo de alimentação.

[0052] Na Figura 1, a espessura da faixa protetora 120 é ampliada para fins de clareza, mas na prática sua espessura é tal que substancialmente não altera a circularidade da seção transversal do cabo.

[0053] O núcleo do cabo de alimentação 110 pode compreender uma camada de amortecimento 135 que circunda o sistema de isolamento polimérico 200, em particular em contato direto com a camada semicondutora externa 230.

[0054] A camada de amortecimento, compreendendo ou consistindo em material polimérico, pode estar na forma de uma ou mais fitas, enroladas em espiral ou longitudinalmente em torno do sistema de isolamento polimérico, com ou sem sobreposição. Cada uma das ditas fitas pode ter uma espessura de aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 2,0 mm. A camada de amortecimento pode, opcionalmente, ser higroscópica e/ou semicondutora.

[0055] A camada de amortecimento provê uma ação de preenchimento entre o sistema de isolamento polimérico e a barreira de cobre. A camada de amortecimento pode prover uma ação de bloqueio à água para evitar a penetração longitudinal da água e como um amortecedor mecânico sob a barreira de cobre, capaz de absorver forças de impacto e evitar que as camadas subjacentes sejam danificadas, particularmente a camada polimérica semicondutora externa do sistema de isolamento polimérico.

[0056] O núcleo do cabo de alimentação 110 pode compreender um revestimento polimérico 140 em torno da barreira de cobre 120.

[0057] Uma camada adesiva 145 pode ser interposta entre a barreira de cobre 120 e o revestimento polimérico 140, como na realização ilustrada na Figura 1, a fim de garantir a adesão do revestimento polimérico 140 e da barreira de cobre 120.

[0058] O cabo de alimentação 100 pode ser fabricado por um processo que será descrito a seguir.

[0059] Para fins de simplicidade, o processo será descrito em referência a uma instalação 500 ilustrada na Figura 2 em referência às Figuras 3a-3c.

[0060] O processo compreende a etapa de prover um núcleo do cabo de alimentação 110 compreendendo o condutor elétrico 115 e o sistema de isolamento polimérico 200 que circunda o condutor elétrico 115. Opcionalmente, o núcleo do cabo de alimentação 110 também compreende a camada de amortecimento 135 que circunda o sistema de isolamento 200. O processo de manufatura do núcleo do cabo de alimentação 110 não é descrito, uma vez que é conhecido por si só. O núcleo do cabo de alimentação 110 pode ser armazenado enrolado sobre um tambor 510 e em avanço ao longo de uma direção dianteira X.

[0061] O processo também compreende a etapa de prover uma folha de cobre 300. A folha de cobre 300 pode ser armazenada enrolada sobre um segundo tambor 520 e em avanço ao longo da direção dianteira X sob o núcleo do cabo de alimentação 110.

[0062] Em uma realização, a folha de cobre 300 atravessa um conjunto de rolos de achatamento 500 para se achatar e aplicar a tensão adequada à folha de cobre. No caso de uma barreira metálica corrugada, a tensão adequada pode ser provida por uma lagarta adequada.

[0063] Em uma realização, uma unidade de centralização alinha a folha de cobre 300 com o eixo da linha de solda.

[0064] Em uma realização, um dispositivo de corte raspa ambas as bordas longitudinais 310 da folha de cobre 300 a fim de remover óxido de cobre e outras possíveis fontes de defeitos, como, por exemplo, a presença de graxa ou deformação da borda, e a fim de ajustar a largura final da folha de cobre 300. O dispositivo de corte pode ser feito de dois cilindros com lâminas em suas extremidades.

[0065] De acordo com a presente revelação, o processo compreende a etapa de provisão da faixa protetora 130 sobre o núcleo do cabo de alimentação 110. A faixa protetora 130 pode ser armazenada enrolada sobre um terceiro tambor 530 e em avanço ao longo da direção dianteira X para encontro do núcleo do cabo de alimentação 110 no eixo da linha de solda onde pretende-se a solda das bordas longitudinais 310.

[0066] A folha de cobre 300 é dobrada em torno do núcleo do cabo de alimentação 110 de modo a deixar as duas bordas longitudinais da folha de cobre 310 uma em frente à outra. A dobra da folha de cobre 300 pode iniciar em um ponto da linha de manufatura, acima da etapa de zerar faixa protetora 130 ao núcleo do cabo de alimentação 110, mas termina em um ponto da linha de manufatura onde a faixa protetora 130 já entrou em contato com o núcleo do cabo de alimentação 110.

[0067] A etapa de dobra da folha de cobre 300 é realizada usando uma unidade de formação 540 que compreende, por exemplo, conjuntos sucessivos de rolos ou moldes de formação.

[0068] Em seguida, as duas bordas longitudinais voltadas para si da folha de cobre 310 são colocadas em contato entre si, aplicando opcionalmente uma pressão, e soldadas por uma unidade de solda 550 que possui um molde de solda 550a, obtendo assim a barreira de cobre 120 na forma de um tubo com uma costura de solda 125.

[0069] Por exemplo, a unidade de solda é a unidade de solda a Gás Inerte de Tungstênio (TIG). A solda pode ser realizada ao soprar um gás de proteção, como argônio ou hélio ou uma mistura destes, de dentro e de fora do tubo de cobre, para evitar oxidação da costura da solda 125.

[0070] O diâmetro interno da barreira de cobre obtida após a etapa de solda é maior que o diâmetro externo do núcleo do cabo de alimentação 110, também em correspondência à faixa protetora 130 aplicada a este, de modo que a solda ocorra a uma distância da superfície externa do núcleo do cabo de alimentação 110 e da faixa 130 suficientemente larga para evitar que o calor e o vapor gerados durante a solda possam danificar o núcleo do cabo de alimentação 110 e a faixa 130.

[0071] Em seguida, o processo provê a etapa de redução de um diâmetro da barreira de cobre 120 para colocar sua superfície interna em contato direto com a superfície externa do núcleo do cabo de alimentação 110 e com a faixa 130.

[0072] A redução do diâmetro da barreira de cobre 120 é obtida por rolamento. O rolamento é realizado por uma unidade de rolamento 560 que pode compreender um ou mais estágios de rolamento, os quais não são descritos, conhecidos por si só.

[0073] Então, o processo compreende a etapa de aquecimento da faixa protetora 130 e da barreira de cobre 120 a uma temperatura maior que a temperatura de fusão da cobertura da faixa 130, de modo que o revestimento da faixa 130 possa se fundir à costura da solda 125.

[0074] O aquecimento pode ser realizados através de um indutor 590 ou através de sopradores de ar quente, que aquecem a barreira de cobre 120 a pelo menos 100°C.

[0075] Além de permitir a fusão da cobertura da faixa protetora na costura da solda do revestimento de cobre, a etapa de aquecimento potencializa a adesão entre o revestimento de cobre e o revestimento polimérico 140. Uma camada adesiva 145 pode ser extrudida na barreira de cobre 120 (por um segundo extrusor 570b) para melhorar esta adesão.

[0076] Após a etapa de aquecimento, o processo compreende a etapa de extrusão do revestimento polimérico 140 em torno da barreira de cobre 120, coberta opcionalmente com uma camada adesiva, por meio de um primeiro extrusor 570a.

[0077] O cabo de alimentação assim fabricado através uma calha de resfriamento 580.

Claims

PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE UM CABO DE ALIMENTAÇÃO (100), caracterizado por compreender:
- - provisão de um núcleo do cabo de alimentação (110) compreendendo um condutor elétrico (115) e apresentando um diâmetro externo;
- - provisão de uma folha de cobre (300) tendo uma largura tal que, após a dobra da folha de cobre (300) para prover um revestimento de cobre (120) em torno de cada núcleo do cabo de alimentação (110), o revestimento de cobre (120) tem um diâmetro interno de 5 a 15 mm maior que o diâmetro externo do núcleo do cabo de alimentação;
- - provisão de uma faixa protetora (130) sobre o núcleo do cabo de alimentação (110) em uma posição substancialmente correspondente a um molde de solda (550a), a faixa protetora (130) apresentando uma superfície radialmente interna e externa e sendo feita de cobre com uma cobertura, pelo menos na superfície radialmente externa, feita de um metal ou uma liga metálica tendo uma temperatura de fusão compreendida entre 90°C e 250°C;
- - dobra da folha de cobre (300) em torno do núcleo do cabo de alimentação (110) de modo que as duas bordas longitudinais da folha de cobre (310) entrem em contato entre si;
- - solda das duas bordas longitudinais da folha de cobre (310) em contato com um molde de solda (550a), obtendo assim um revestimento de cobre (120) na forma de um tubo com uma costura de solda (125) e tendo um diâmetro;
- - redução do diâmetro do revestimento de cobre (120) para colocá-lo em contato direto com o núcleo do cabo de alimentação (110) e a faixa protetora (130);
- - aquecimento da faixa protetora (130) e do revestimento de cobre (120) a uma temperatura mais elevada que a temperatura de fusão da cobertura da faixa (130) de modo que a cobertura se funda na costura da solda (125);
- - extrusão de um revestimento polimérico (140) em torno do revestimento de cobre (120).
PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, antes da etapa de redução de diâmetro, o revestimento de cobre (120) obtido na forma de um tubo possuir um diâmetro interno de 8 a 10 mm maior que o diâmetro externo do núcleo do cabo de alimentação (110).
PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela redução do diâmetro da barreira de cobre (120) ser obtida por rolamento.
PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, antes da etapa de extrusão do revestimento polimérico (140), uma etapa de extrusão de uma camada adesiva (145) em torno do revestimento de cobre (120).
CABO DE ALIMENTAÇÃO (100), caracterizado por compreender:
- - núcleo do cabo de alimentação (110) compreendendo um condutor elétrico (115) e tendo um diâmetro externo;
- - revestimento de cobre (120) circundando o núcleo do cabo de alimentação e na forma de um tubo com uma costura de solda (125);
em que o cabo de alimentação (100) compreende uma faixa protetora (130) que possui uma superfície radialmente interna e externa e feita de cobre com uma cobertura, pelo menos sobre a superfície radialmente externa, feita de um metal ou de uma liga metálica que possui uma temperatura de fusão compreendida entre 90°C e 250°C, a cobertura sendo fundida na costura de solda (125) do revestimento de cobre (120).
CABO DE ALIMENTAÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo revestimento de cobre (120) possuir uma espessura compreendida na faixa de 0,2 mm a 1,5 mm.
CABO DE ALIMENTAÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela faixa protetora (130) possuir uma largura compreendida na faixa de 15 mm a 50 mm.
CABO DE ALIMENTAÇÃO (100) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela faixa protetora (130) possuir uma espessura compreendida na faixa de 0,05 mm a 0,3 mm.
CABO DE ALIMENTAÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender um revestimento polimérico (140) em torno da barreira de cobre (120).
CABO DE ALIMENTAÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender uma camada adesiva (145) interposta entre a barreira de cobre (120) e o revestimento polimérico (140).