BR112013029659A2

BR112013029659A2 - terminação para cabos elétricos, e, métodos para fabricar uma terminação para cabos elétricos, e para conectar um cabo elétrico a uma terminação para cabos elétricos

Info

Publication number: BR112013029659A2
Application number: BR112013029659-3A
Authority: BR
Inventors: Dario Quaggia
Original assignee: Prysmian S.P.A.
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2020-07-21
Also published as: DK2710699T3; SG194824A1; US9748722B2; BR112013029659B1; US20140182878A1; CA2835660C; ZA201308276B; AR086450A1; EP2710699A1; CN103597686A; WO2012155934A1; CA2835660A1; AU2011368031B2; EP2710699B1; AU2011368031A1; ES2648265T3; CN103597686B

Abstract

TERMINAÇÃO PARA CABOS ELÉTRICOS, E, MÉTODOS PARA FABRICAR UMA TERMINAÇÃO PARA CABOS ELÉTRICOS, E PARA CONECTAR UM CABO ELÉTRICO A UMA TERMINAÇÃO PARA CABOS ELÉTRICOS Uma terminação para cabos elétricos é exposta, compreendendo um corpo tubular de isolamento; uma haste condutora disposta coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento; uma luva elastomérica disposto coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento e que se estende em tomo de uma porção de extremidade da dita haste condutora; um dispositivo de conexão disposto coaxialmente dentro da dita luva elastomérica, conectado mecanicamente e eletricamente à dita haste condutora e sendo adaptado para ser conectado mecanicamente e eletricamente a um cabo elétrico; um elemento tubular condutor disposto coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento e adaptado para ser eletricamente conectado à terra; um elemento semicondutor coaxialmente disposta dentro do dito elemento tubular condutor e se estendendo parcialmente dentro da dita luva elastomérica no lado oposto à dita haste condutora; pelo menos um elemento condutor elástico radialmente interposto entre, e em um contato, com o dito elemento tubular condutor e o dito elemento semicondutor. Também exposto é um método para fabricar uma terminação para cabos elétricos e um método para conectar um cabo elétrico a uma terminação para cabos elétricos.

Description

“TERMINAÇÃO PARA CABOS ELÉTRICOS, E, MÉTODOS PARA FABRICAR UMA TERMINAÇÃO PARA CABOS ELÉTRICOS, E PARA CONECTAR UM CABO ELÉTRICO A UMA TERMINAÇÃO PARA CABOS ELÉTRICOS”

DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se a uma terminação para cabos elétricos, em particular para cabos elétricos de voltagem média ou alta ou muito alta.

A invenção também refere-se a um método para fabricar a acima mencionada terminação.

Por toda a presente descrição e as reivindicações anexas, o termo “terminação” é usado para indicar um conjunto de ligação especificamente provido para conectar mecanicamente e eletricamente um cabo elétrico a um condutor desencapado, por exemplo, um condutor aéreo, que é, por sua vez, conectado a um dispositivo diferente, tal como, por exemplo, uma fonte de energia elétrica, um transformador, um dispositivo de usuário etc.

Na presente descrição, o termo “voltagem média” é usado para se referir a uma tensão tipicamente de cerca de 1 kV até cerca de 30 kV, enquanto o termo “alta voltagem” refere-se a uma tensão acima de 30 kV. O termo “voltagem muito alta” é usado para definir uma tensão maior do que cerca de 150 kV ou 220 kV, até 500 kV ou superior.

Cabos elétricos de voltagem média ou alta ou muito alta compreendem tipicamente um ou mais condutores cobertos por uma camada —deisolamento. Uma tela condutora é coaxialmente aplicada em uma posição radialmente externa com relação à camada de isolamento dos condutores. Uma camada semicondutora é radialmente interposta entre a camada de isolamento dos condutores e a tela condutora. Uma capa protetora é coaxialmente aplicada em uma posição radialmente externa com relação à tela condutora.

Terminações para cabos elétricos de voltagem média ou alta ou muito alta compreendem tipicamente uma luva feita de material elastomérico e uma haste condutora adaptada para ser conectada ao condutor —desencapado. Um conector é provido dentro da luva para conectar mecanicamente e eletricamente a haste condutora ao cabo elétrico, de forma a prover a conexão elétrica entre o cabo elétrico e o condutor desencapado. A luva compreende ainda um inserto cilíndrico semicondutor para controlar o campo elétrico dentro da luva, em particular para evitar a presença de áreas com alta concentração de campo elétrico em que as indesejadas interrupções e descargas elétricas poderiam ocorrer. Um elemento condutor é disposto em uma posição radialmente externa com relação ao inserto cilíndrico semicondutor numa relação de contato com o mesmo.

Quando se conecta o cabo elétrico à terminação, o cabo elétrico é tratado de uma tal maneira que os condutores axialmente se projetam por uma quantia predeterminada com relação às camadas radialmente externas. Tais condutores são então eletricamente e mecanicamente conectados ao conector da terminação para prover a continuidade elétrica desejada entre o cabo elétrico e a haste condutora da terminação.

Na conexão do cabo elétrico à terminação, a camada semicondutora do cabo elétrico deve ser disposta em uma relação de contato constante com o inserto semicondutor da terminação a fim de prover o cabo elétrico com uma apropriada conexão à terra através do elemento condutor da terminação.

A US 5.316.492 expõe uma conexão de encaixe para um cabo de plástico de alta voltagem em uma alta voltagem fora de terminação. À conexão de encaixe compreende um isolador de luva elástica com corpo eletricamente condutor de controle de tensão, um corpo de isolamento envolvendo o isolador de luva e uma capa eletricamente condutora envolvendo o corpo de isolamento. O isolador de luva é montado de uma maneira mecanicamente forte e estanque à vazamento sobre uma placa de pé de metal em uma placa de terra da terminação externa.

Observou-se que o corpo eletricamente condutor e a capa eletricamente condutora de uma terminação do tipo acima descrito, sendo ambos feitos de um material rígido, não podem ser radialmente expandidos para permitir que a terminação seja conectada a cabos elétricos que têm um diâmetro maior do que aquele pré-fixado no estágio de projeto.

Também observou-se que, caso a terminação acima deva ser conectada a cabos elétricos que têm um diâmetro menor do que aquele pré- fixado no estágio de projeto, o contato constante desejado entre a capa eletricamente condutora da terminação e a camada semicondutora do cabo elétrico não poderia ser obtido.

Mais especificamente, percebeu-se que pelas razões acima, cada uma das terminações da arte anterior pode ser usada somente com cabos elétricos de um tamanho específico, isto é, cabos elétricos que têm diferentes diâmetros requerem o uso de terminações de tamanho diferente para prover os cabos elétricos com uma apropriada conexão à terra.

Em adição a isso, observou-se que, ainda devido ao fato de que os elementos semicondutores das terminações da arte anterior são feitos de um material rígido, essas terminações não permitem expansões radiais do cabo elétrico devidas a possíveis variações térmicas que ocorrem durante o ciclo de vida operacional das mesmas.

Além disso, observou-se que, na terminação da US 5.316.492, uma caixa de empanque é provida em uma posição radialmente externa com relação à capa condutora para prover a estanqueidade axial desejada dentro da terminação.

Todavia, percebeu-se que uma tal estanqueidade axial poderia ser comprometida caso expansões radiais do corpo eletricamente condutor e da capa condutora devam ocorrer em virtude de, por exemplo, o fato de que a terminação é conectada com cabos elétricos que têm um diâmetro maior do que aquele pré-fixado no estágio de projeto ou devido a variações térmicas que ocorrem durante o ciclo de vida operacional do cabo elétrico conectado à terminação. Foi confrontado o problema técnico de prover uma terminação que é capaz de ser conectada a cabos elétricos que têm diferentes diâmetros e que admitem expansões radiais dos cabos elétricos devidas a variações — térmicas que ocorrem durante o ciclo de vida operacional da mesma, enquanto provê ao mesmo tempo o cabo elétrico com a apropriada conexão à terra por manter um contato constante entre o elemento semicondutor da terminação e a camada semicondutora dos cabos elétricos.

Também foi confrontado o problema técnico de prover uma terminação que seja capaz de assegurar a desejada estanqueidade tanto no caso de diferentes diâmetros de cabo quanto na presença de expansões térmicas.

Como exposto em mais detalhe abaixo, foi constatado que os problemas acima podem ser solucionados por arranjar um elemento condutor — elástico entre o elemento condutor da terminação e o elemento semicondutor da terminação, o dito pelo menos um elemento condutor elástico exercendo uma força elástica sobre o elemento semicondutor da terminação ao longo de pelo menos uma direção radial na direção para o eixo longitudinal da terminação.

Em particular, foi constatado que o contato constante desejado entre o elemento semicondutor do cabo elétrico conectado à terminação e o elemento — semicondutor —da terminação pode ser assegurado, independentemente do diâmetro específico do cabo elétrico e independentemente de qualquer variação térmica possível que ocorre durante o ciclo de vida operacional do cabo elétrico, por exercer sobre o elemento semicondutor da terminação uma força elástica ao longo de pelo menos uma direção radial na direção para o eixo longitudinal da terminação. O elemento semicondutor da terminação pode assim ser radialmente deslocado na direção 5 parao,eem afastamento ao, eixo longitudinal da terminação, dependendo do diâmetro atual do cabo elétrico conectado ao mesmo, enquanto permanece em um uma relação de contato elétrico constante com o elemento condutor da terminação.

Consequentemente, em um primeiro aspecto da mesma, a presente invenção refere-se a uma terminação para cabos elétricos, compreendendo: - um corpo tubular de isolamento tendo um eixo longitudinal; - uma haste condutora disposta coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento; - uma luva elastomérica disposto coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento e que se estende em torno de uma porção de extremidade da dita haste condutora; - um dispositivo de conexão disposto coaxialmente dentro da dita luva elastomérica, o dito dispositivo de conexão sendo conectado — mecanicamente e eletricamente à dita haste condutora e sendo adaptado para ser conectado mecanicamente e eletricamente a um cabo elétrico; - um elemento tubular condutor disposto coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento e adaptado para ser eletricamente conectado à terra; - um elemento semicondutor coaxialmente disposta dentro do dito elemento tubular condutor e se estendendo parcialmente dentro da dita luva elastomérica no lado oposto à dita haste condutora com relação ao dito dispositivo de conexão; - pelo menos um elemento condutor elástico radialmente interposto entre, e em um contato com, o dito elemento tubular condutor e o dito elemento semicondutor, o dito pelo menos um elemento condutor elástico exercendo uma força elástica sobre o dito elemento semicondutor ao longo de pelo menos uma direção radial na direção para o dito eixo longitudinal.

Em um segundo aspecto da mesma, a presente invenção refere-se a um método para fabricar uma terminação para cabos elétricos, compreendendo: - prover uma luva elastomérica tendo um eixo longitudinal e incluindo, em uma posição radialmente interna da mesma, um dispositivo de conexão; - arranjar coaxialmente um elemento semicondutor com relação à dita luva elastomérica de forma que uma primeira porção do dito elemento semicondutor se estende axialmente dentro da dita luva elastomérica e uma segunda porção do dito elemento semicondutor se estende axialmente fora da dita luva elastomérica; - inserir uma porção de extremidade de uma haste condutora na dita luva elastomérica no lado oposto com relação ao dito elemento semicondutor para conectar eletricamente e mecanicamente a dita haste condutora ao dito dispositivo de conexão; - arranjar pelo menos um elemento condutor elástico em uma posição radialmente interna com relação a um elemento tubular condutor; - prover o dito elemento tubular condutor sobre a dita segunda porção do dito elemento semicondutor de forma que o dito pelo menos um elemento condutor elástico é radialmente interposto entre, e em um contato com, o dito elemento tubular condutor e o dito elemento semicondutor e exerce uma força elástica sobre o dito elemento semicondutor ao longo de pelo menos uma direção radial na direção para o dito eixo longitudinal; - arranjar coaxialmente um corpo tubular de isolamento em uma posição radialmente externa com relação à dita haste condutora, a dita luva elastomérica e o dito elemento tubular condutor.

Por toda a presente descrição e nas seguintes reivindicações, os termos “radial” e “axial” (ou “longitudinal”) são usados para indicar uma direção perpendicular e uma direção paralela, respectivamente, a um eixo — longitudinal de referência da terminação, o eixo longitudinal de referência acima sendo definido pelo eixo longitudinal de qualquer um dentre o corpo tubular de isolamento, a haste condutora, a luva elastomérica e o elemento tubular condutor da terminação. A expressão “radialmente interno/externo” é, entretanto, usada pela referência à posição ao longo da direção radial com relação ao eixo longitudinal acima mencionado.

Por toda a presente descrição e nas seguintes reivindicações, os termos “acima” e “abaixo” são usados com referência a uma posição vertical da terminação, isto é, quando o acima mencionado eixo longitudinal de referência é orientado verticalmente.

Em pelo um dos aspectos acima mencionados, a invenção pode compreender pelo menos uma das seguintes características preferidas, tomadas separadamente ou em combinação.

Preferivelmente, a terminação compreende um elemento estanque a vazamento axialmente interposto entre a dita luva elastomérica e o — dito elemento tubular condutor.

Vantajosamente, observou-se que a provisão de um elemento estanque a vazamento que atua na direção axial entre a luva elastomérica e o elemento tubular condutor permite a provisão da terminação com um sistema de vedação que não é absolutamente sensível à possível expansão radial do elemento semicondutor da terminação devida, por exemplo, a variações térmicas que ocorrem durante o ciclo de vida operacional do cabo elétrico conectado à terminação. O desejado efeito de vedação axial e conexão elétrica radial são assim providos por dois sistemas diferentes que são estruturalmente e funcionalmente independentes um do outro.

Em uma modalidade preferida da mesma, a terminação compreende pelo menos dois elementos condutores elásticos, dispostos em diferentes posições axiais. Preferivelmente, o dito pelo menos um elemento condutor elástico compreende pelo menos uma mola anular coaxialmente disposta dentro do dito elemento tubular condutor em uma posição radialmente externa com relação ao dito elemento semicondutor. More preferivelmente, a dita mola anular compreende um arame metálico helicoidalmente enrolado ao longo de um trajeto anular que se estende em torno do dito eixo longitudinal para definir uma pluralidade de espiras.

Ainda mais preferivelmente, cada uma das ditas espiras está situada em um plano que não inclui o dito eixo longitudinal. Em uma modalidade preferida, o dito corpo tubular de isolamento é pelo menos parcialmente cheio pelo menos com gel de silício.

Preferivelmente, o dito dispositivo de conexão compreende um primeiro assento para uma conexão de encaixe do dito cabo elétrico e um assento axialmente oposto para uma conexão de encaixe à dita haste condutora.

Preferivelmente, o método de fabricação da terminação da presente invenção compreende interpor axialmente um elemento estanque a vazamento entre a dita luva elastomérica e o dito elemento tubular condutor.

Preferivelmente, o método de fabricação da terminação da presente invenção compreende encher pelo menos parcialmente o dito corpo — tubularde isolamento pelo menos com gel de silício.

Alternativamente, o dito corpo tubular de isolamento pode ser cheio com outro fluido de isolamento, como óleo ou materiais similares.

Outras características e vantagens da presente invenção aparecerão mais claramente aparentes a partir da seguinte descrição detalhada de algumas modalidades preferidas da mesma, tal descrição sendo provida meramente a título de exemplo não limitativo e sendo feita com referência aos desenhos anexos.

Em tais desenhos: - a figura 1 é uma vista esquemática e parcialmente secionada —deumaterminação de acordo com a presente invenção; - a figura 2 é uma vista em perspectiva de um elemento elástico condutor usado na terminação da figura 1; - a figura 3 é uma vista secional esquemática de uma etapa do processo de fabricação da terminação da figura 1; - a figura 4 é uma vista secional esquemática de uma outra etapa do processo de fabricação da terminação da figura |; - a figura 5 é uma vista secional esquemática de uma outra etapa do processo de fabricação da terminação da figura 1; - a figura 6 é uma vista secional esquemática de uma outra etapado processo de fabricação da terminação da figura 1; a figura 7 é uma vista secional esquemática da terminação da figura | em uma configuração de teste na fábrica; - a figura 8 é uma vista esquemática de uma etapa da instalação no campo da terminação da figura 1; - a figura 9 é uma vista esquemática de uma outra etapa da instalação no campo da terminação da figura 1. Com relação à figura 1, uma terminação para cabos elétricos de acordo com a presente invenção é indicada com o número de referência 10. Em particular, a terminação da figura 1 é usada para cabos — elétricos de voltagem média ou alta, mas ela pode ser também usada para cabos elétricos de voltagem muito alta.

Como será mais bem explicado a seguir nesta descrição, a terminação 10 é uma terminação pré-fabricada, isto é, ela pode completamente montada em uma fábrica.

Consequentemente, a terminação 10 pode também ser testada na fábrica antes da expedição para a área de instalação for instalação no campo. Isso permite a redução das operações a serem realizadas na área de instalação bem como os conhecimentos técnicos dos operadores envolvidos.

A terminação 10 compreende um corpo tubular de isolamento 15 tendo um eixo longitudinal X-X. Este corpo compreende uma porção 15a conformada de modo a definir uma pluralidade de aletas. somente uma dessas aletas é indicada com 16 na figura 1.

Preferivelmente, o corpo tubular de isolamento é feito de um — material compósito.

Uma luva elastomérica 20 é coaxialmente disposta dentro do corpo tubular de isolamento 15. Um dispositivo de conexão 25 é coaxialmente disposta dentro da luva elastomérica 20.

Preferivelmente, a luva elastomérica 20 compreende um corpo de silicone pré-moldado.

Uma haste condutora 30 é coaxialmente disposta dentro do corpo tubular de isolamento 15. Convenientemente, a haste condutora 30 é revestida por uma camada de isolamento 30a. Uma porção de extremidade da haste condutora 30 (e da relevante camada de isolamento 30a) é coaxialmente — disposta dentro da luva elastomérica 20.

O dispositivo de conexão 25 é do assim chamado tipo de “encaixe”. O dispositivo de conexão compreende um corpo de soquete 26 que tem, em um primeiro lado do mesmo, um assento 27a adaptado para alojar e travar em uma desejada posição axial um conector associado com a extremidade do condutor de um cabo elétrico 100 (figuras 8 e 9) e, no lado axialmente oposto, um assento 27b adaptado para alojar e travar em uma desejada posição axial um conector 31 (figura 3) associado com a porção de extremidade da haste condutora 30. Preferivelmente, o corpo de soquete 26 é feito de material condutor (por exemplo, alumínio, cobre ou similar), e é envolvido por um corpo semicondutor 264, Cada um dos acima mencionados conectores 102 e 31, por sua vez, compreende um assento adaptado para receber a porção de extremidade do cabo elétrico 100 e da haste condutora 30, respectivamente, e para reter estaporção de extremidade por meio de aperto, enrugamento, parafusos ou soldagem.

Ao serem associados com a porção de extremidade do cabo elétrico 100 e da haste condutora 30, respectivamente, os conectores 102, 31 são mecanicamente e eletricamente acoplados conjuntamente e ao dispositivo — de conexão 25 de uma maneira convencional (por exemplo, como exposto in US 5.316.492), provendo assim conexão mecânica e elétrica entre o cabo elétrico 100 e a haste condutora 30. Um elemento semicondutor cilíndrico 40 é coaxialmente disposta dentro do corpo tubular de isolamento 15 para prover um controle de campo elétrico. Uma porção de extremidade do elemento semicondutor 40 se estende axialmente dentro da luva elastomérica 20 enquanto a porção restante do elemento semicondutor 40 se estende axialmente fora de a luva elastomérica 20. Um elemento tubular condutor 50 é coaxialmente disposta dentro do corpo tubular de isolamento 15 em uma posição radialmente externa com relação ao elemento semicondutor 40.

Um elemento condutor elástico 60 é radialmente disposto entre o elemento tubular condutor 50 e o elemento semicondutor 40 em uma relação de contato constante tanto com o elemento condutor elástico 60 — quanto com o elemento tubular condutor 50, provendo assim uma conexão elétrica e mecânica entre o elemento condutor elástico 60 e o elemento semicondutor 40.

O elemento condutor elástico 60 exerce uma força elástica sobre o elemento semicondutor 40 ao longo de a direção radial na direção para o eixo longitudinal X-X de forma a empurrar o elemento semicondutor 40 contra Uma camada semicondutora 101 do cabo elétrico 100, realizando assim uma relação de contato constante entre o elemento semicondutor 40 da terminação 10 e a camada semicondutora 101 do cabo elétrico 100, —independentemente do diâmetro atual do cabo elétrico 100. A desejada conexão à terra do cabo elétrico 100 é assim obtida.

Preferivelmente, mais do que um elemento condutor elástico 60 é provido. Em uma modalidade preferida da invenção, dois elementos condutores elásticos 60 são dispostos em diferentes posições axiais entre o — elemento tubular condutor 50 e o elemento semicondutor 40.

A fim de prover um posicionamento constante do elemento condutor elástico 60 com relação ao elemento tubular condutor 50, um assento apropriado 51 é provido na superfície radialmente interna do elemento tubular condutor 50 para alojar a superfície radialmente externa do elemento condutor elástico 60, como mais bem mostrado na figura 4.

Com referência agora à figura 2, o elemento condutor elástico 60 é preferivelmente uma mola anular 61 feita de um arame metálico 62 helicoidalmente enrolado ao longo de um trajeto anular de forma a definir uma pluralidade de espiras. somente uma dessas espiras é indicada com 63 na figura? Cada uma das respiras 63 está situada em um plano que não se estende radialmente, isto é, um plano que não inclui o eixo longitudinal X-X. Isto permite que uma força elástica seja provida na direção radial na direção para o eixo longitudinal X-X quando a mola 61 é disposta, em uma condição — radialmente tensionada, entre o elemento tubular condutor 50 e o elemento semicondutor 40 da terminação 10. A desejada relação de contato constante entre o elemento semicondutor 40 e a camada semicondutora 101 do cabo elétrico 100 é assim obtida independentemente do diâmetro atual do cabo elétrico 100.

Por exemplo, quando é usada uma mola anular 61 que tem um diâmetro externo de 200 mm e um diâmetro interno de 170 mm, o diâmetro do cabo elétrico 100 pode estar na faixa de 85 mm a 95 mm O corpo tubular de isolamento 15 é cheio com um composto de enchimento 70. Preferivelmente, este composto de enchimento 70 compreende gel de silício 71 e pelotas de PE 72 (figura 6). A quantidade de composto de enchimento 70 a ser cheio dentro do corpo tubular de isolamento 15 é selecionada de forma que quando a terminação 10 está numa posição vertical, como aquela mostrada na figura 1, o composto de enchimento 70 atinge uma altura predeterminada. Nesta configuração, uma porção 75 da cavidade definida entre o corpo tubular de isolamento 15 e a haste condutora 30 não é cheia com o material de enchimento 70.

O gel de silício 71 é cheio no corpo tubular de isolamento 15 em um estado líquido. Depois da polimerização, ele atinge um estado sólido macio de forma que ele é impedido de fluir para fora o corpo tubular de isolamento 15.

Em uma modalidade alternativa, o corpo tubular de isolamento 15 é cheio com óleo ou outro fluido de isolamento apropriado.

Como mostrado na figura 1, um elemento estanque a — vazamento 80 (por exemplo, uma vedação anular) é coaxialmente disposto dentro do elemento tubular de isolamento 15. O elemento estanque a vazamento 80 é axialmente interposto entre a luva elastomérica 20 e o elemento tubular condutor 50, de forma a evitar que o material de enchimento 70 flua para dentro do elemento tubular condutor 50, provendo assim a —estanqueidade axial desejada dentro da terminação.

Em adição a isso, o elemento estanque a vazamento 80 atua como um bloco intermediário entre a luva elastomérica 20 e o elemento tubular condutor 50, impedindo assim qualquer fricção ou atrito entre a luva elastomérica 20 e o elemento tubular condutor 50 e permitindo que o peso da luva elastomérica 20 e do componente do terminal conectado à luva elastomérica 20 não se apoie diretamente sobre o elemento tubular condutor 50, impedindo um possível entalhe da luva elastomérica 20.

Preferivelmente, o elemento estanque a vazamento 80 é feito deumrmaterialdo tipo de borracha.

Preferivelmente, o elemento estanque a vazamento 80 tem um formato anular com uma seção transversal substancialmente retangular.

O elemento estanque a vazamento 80 tem uma espessura de alguns milímetros, preferivelmente de cerca de 5 até cerca de 15 mm.

A estanqueidade entre a luva elastomérica 20 e os elementos tubulares condutores 50 é provida na direção axial. Isto assegura que a vedação não seja afetada, ou pelo menos afetada em uma menor quantidade, pela expansão ou contração da luva elastomérica, que atua principalmente na direção radial.

Uma placa de cobertura 90 é provida em uma extremidade livre do corpo tubular de isolamento 15. A placa de cobertura 90 compreende um furo central 91 para permitir a inserção da haste condutora 30 no corpo tubular de isolamento 15.

Um flange 95 é provido na extremidade livre do corpo tubular —deisolamento 15, oposta à placa de cobertura 90. O flange 95 compreende um furo central 96 para permitir a inserção do cabo elétrico 100.

Preferivelmente, o flange 95 é feito em uma única peça com o elemento tubular condutor 50, soldado ou de outra maneira preso ao mesmo. Com referência às figuras 3 a 6, um método para fabricar a terminação 10 da presente invenção é descrito abaixo. Este método pode ser inteiramente realizado dentro da fábrica.

Em primeiro lugar, uma luva elastomérica 20 incluindo o dispositivo de conexão 25 e a primeira porção axial do elemento semicondutor 40 é provido. Como mostrado na figura 3, a porção axial restante do elemento semicondutor 40 se estende fora do elemento semicondutor 40.

A luva elastomérica 20 é suportada numa posição vertical e a haste condutora 30 é inserida a partir de cima e travada no assento 27b do — dispositivo de conexão 25 (figura 3).

Por outro lado, o elemento condutor elástico 60 é alojado no assento 51 do elemento tubular condutor 50 e o elemento estanque a vazamento 80 é disposto na porção de extremidade superior do elemento tubular condutor 50.

O elemento tubular condutor 50 é então provido sobre a segunda porção do elemento semicondutor 40 a partir de baixo de forma a atingir a configuração mostrada na figura 4, em que a luva elastomérica 20 repousa sobre o elemento estanque a vazamento 80 e o elemento condutor elástico 60 é interposto, em uma condição radialmente tensionada, entre o elemento semicondutor 40 e o elemento tubular condutor 50.

O corpo tubular de isolamento 15 é então provido a partir de cima sobre a haste condutora 30, como mostrado na figura 5, e é conectado ao flange 95, como mostrado na figura 6.

Um composto de enchimento 70 é então cheio no corpo tubular de isolamento 15 até alcançar uma altura predeterminada. Como mostrado na figura 6, o enchimento do composto de enchimento 70 compreende o enchimento de gel de silício 71 no corpo tubular de isolamento 15 a partir de baixo e introdução das pelotas de PE no corpo tubular de isolamento 15 a partir de cima.

A placa de cobertura 90 é então associada à extremidade superior do corpo de terminal de isolamento 15, obtendo assim a terminação 10 mostrada na figura 1.

A terminação 10 fabricada de acordo com o método descrito acima é testada na fábrica antes da expedição para a área de instalação.

Como mostrado na figura 7, a fim de testar apropriadamente a terminação 10, um vaso de teste 150 cheio com óleo 151 e tendo um cabo de teste 160 parcialmente inserido no mesmo e mantido na posição vertical é usado.

A terminação 10 é provida a partir de cima sobre a porção do cabo de teste 160 que se estende acima do vaso de teste 150. A porção de extremidade superior do cabo de teste 160 é travada no dispositivo de conexão 25 da terminação 10 e a terminação 10 é fixada ao vaso de teste 150 —pordispositivos de fixação apropriados 170.

Os exigidos testes de rotina elétricos podem então ser realizados.

Ao ser testada, a terminação 10 pode ser expedida para a área de instalação para realizar a instalação no campo.

Como mostrado in as figuras 8 e 9, a operação de provisão compreende a provisão de uma armação 200 na área de instalação.

O cabo elétrico 100 é então preparado de uma tal maneira que os condutores axialmente se projetam por uma quantia predeterminada com relação a todas as camadas radialmente externas e essa camada semicondutora 101 axialmente se projeta por uma quantia de porção predeterminada com relação às respectivas camadas radialmente externas.

O conector 102 é então associado aos condutores do cabo elétrico 100 e o cabo elétrico 100 é associado com a armação 200 e mantida na posição vertical, como mostrado na figura 8.

A terminação 10 é então provida a partir de cima sobre a porção do cabo elétrico 100 que se estende acima da armação 200. O conector 102 é travado ao dispositivo de conexão 25 da terminação 10 e a terminação 10 é apertada na armação 200 por apropriados dispositivos de aperto ou fixação, de forma a atingir a configuração operacional mostrada na figura 9.

A partir do acima, é claro que o elemento condutor elástico 60 provê que uma expansão/contração radial controlada do elemento semicondutor 40 seja permitida, enquanto ao mesmo tempo mantém uma — relaçãode contato constante entre o elemento semicondutor 40 da terminação e a camada semicondutora 101 do cabo elétrico 100, provendo assim o cabo elétrico 100 com A desejada conexão à terra independentemente do diâmetro atual do cabo elétrico 100.

O elemento condutor elástico 60 ainda suporta elasticamente o — elemento semicondutor 40 e a luva elastomérica 20 quando a terminação 10 é disposta em uma posição horizontal e expedida da fábrica para a área de instalação.

O elemento condutor elástico 60 facilita ainda a operação de montagem da terminação 10 na fábrica por suportar apropriadamente na desejada posição coaxial a luva elastomérica 20 com relação ao elemento tubular condutor 50 através do elemento semicondutor 40.

O elemento condutor elástico 60 contribui ainda para segregar o material de enchimento 70 dentro do corpo tubular de isolamento 15, caso um vazamento indesejado do material de enchimento 70 ocorra.

Em adição a isso, por provisão de uma pressão radial aumentada contra o cabo elétrico 100, o elemento condutor elástico 60 contribui ainda para aumentar a capacidade elétrica da terminação 10 para resistir a interrupções e descargas elétricas. Mais especificamente, quanto mais alta é a pressão radial acima, tanto mais alta é a capacidade elétrica acima Além disso, o elemento condutor elástico 60 provê uma barreira à prova de explosão. Mais especificamente, o elemento condutor elástico 60 é preferivelmente dimensionado de forma a ser capaz de resistir às correntes de interrupção que poderiam ser geradas, caso uma interrupção ocorra na operação.

Em adição a isso, o elemento condutor elástico 60 permite o descarregamento para a terra, através do elemento tubular condutor 50, a corrente capacitiva coletada pelo elemento semicondutor 40 quando ele é — colocadoem contato com a camada semicondutora 101 do cabo elétrico 100.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Terminação (10) para cabos elétricos, caracterizado pelo fato de que compreende: - um corpo tubular de isolamento externamente (15) tendo um eixolongitudinal (X-X); - uma haste condutora (30) disposta coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento (15); - uma luva elastomérica (20) disposto coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento (15) e que se estende em torno de uma — porção de extremidade da dita haste condutora (30); - um dispositivo de conexão (25) disposto coaxialmente dentro da dita luva elastomérica (20), o dito dispositivo de conexão (25) sendo conectado mecanicamente e eletricamente à dita haste condutora (30) e sendo adaptado para ser conectado mecanicamente e eletricamente a um cabo elétrico (100); - um elemento tubular condutor (50) disposto coaxialmente dentro do dito corpo tubular de isolamento (15) e adaptado para ser eletricamente conectado à terra; - um elemento semicondutor (40) coaxialmente disposto — dentro do dito elemento tubular condutor (15) e se estendendo parcialmente dentro da dita luva elastomérica (20) no lado oposto à dita haste condutora (30) com relação ao dito dispositivo de conexão (25); - pelo menos um elemento condutor elástico (60) radialmente interposto entre, e em um contato com, o dito elemento tubular condutor (50) e o dito elemento semicondutor (40), o dito pelo menos um elemento condutor elástico (60) exercendo uma força elástica sobre o dito elemento semicondutor (40) ao longo de pelo menos uma direção radial na direção para o dito eixo longitudinal (X-X).

2. Terminação (10) de acordo com reivindicação |,

caracterizado pelo fato de que compreende um elemento estanque a vazamento (80) interposto axialmente entre a dita luva elastomérica (20) e o dito elemento tubular condutor (50).

3. Terminação (10) de acordo com reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois elementos condutores elásticos (60) dispostos em diferentes posições axiais.

4. Terminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um elemento condutor elástico (60) compreende pelo menos uma mola anular (61) coaxialmente disposta dentro do dito elemento tubular condutor (50) em uma posição radialmente externa com relação ao dito elemento semicondutor (40).

5. Terminação (10) de acordo com reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita mola anular (61) compreende um arame metálico (62) helicoidalmente enrolado ao longo de um trajeto anular que se estende em torno do dito eixo longitudinal (X-X) para definir uma pluralidade de espiras (63).

6. Terminação (10) de acordo com reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que cada uma das ditas espiras (63) está situada em um plano que não inclui o dito eixo longitudinal (X-X).

7. Terminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito corpo tubular de isolamento (15) é pelo menos parcialmente cheio pelo menos com gel de silício (71).

8. Terminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de conexão (25) compreende um primeiro assento (27a) para uma conexão de encaixe do dito cabo elétrico (100) e um assento axialmente oposto (27b) para uma conexão de encaixe à dita haste condutora (30).

9. Método para fabricar uma terminação (10) para cabos elétricos, caracterizado pelo fato de compreender:

- prover uma luva elastomérica (20) tendo um eixo longitudinal (X-X) e incluindo, em uma posição radialmente interna da mesma, um dispositivo de conexão (25); - arranjar coaxialmente um elemento semicondutor (40) com relação à ditaluva elastomérica (20) de forma que uma primeira porção do dito elemento semicondutor (40) se estende axialmente dentro da dita luva elastomérica (20) e uma segunda porção do dito elemento semicondutor (40) se estende axialmente fora da dita luva elastomérica (20); - inserir uma porção de extremidade de uma haste condutora (30) na dita luva elastomérica (20) no lado oposto com relação ao dito elemento semicondutor (40) para conectar eletricamente e mecanicamente a dita haste condutora (30) ao dito dispositivo de conexão (25); - arranjar pelo menos um elemento condutor elástico (60) em uma posição radialmente interna de um elemento tubular condutor (50); - instalar o dito elemento tubular condutor (50) na dita segunda porção do dito elemento semicondutor (40) de forma que o dito pelo menos um elemento condutor elástico (60) é radialmente interposto entre, e em um contato com, o dito elemento tubular condutor (50) e o dito elemento semicondutor (40) e exerce uma força elástica sobre o dito elemento — semicondutor (40) ao longo de pelo menos uma direção radial na direção para o dito eixo longitudinal (X-X); - arranjar coaxialmente um corpo tubular de isolamento (15) em uma posição radialmente externa com relação à dita haste condutora (30), a dita luva elastomérica (20) e o dito elemento tubular condutor (50).

10. Método de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende interpor axialmente um elemento estanque a vazamento (80) entre a dita luva elastomérica (20) e o dito elemento tubular condutor (50).

11. Método de acordo com reivindicação 9 ou 10,

caracterizado pelo fato de que compreende encher pelo menos parcialmente o dito corpo tubular de isolamento (15) pelo menos com gel de silício (71).

12. Método para conectar um cabo elétrico (100) a uma terminação (10) para cabos elétricos, caracterizado pelo fato de que compreende: - prover uma terminação (10) como definida em qualquer das reivindicações | a 8; - conectar mecanicamente e eletricamente o dito cabo elétrico (100) ao dito dispositivo de conexão (25).

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