BR112014021985B1 - manga tubular termorretrátil multicamada - Google Patents
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Abstract
MANGA TUBULAR TERMORRETRÁTIL MULTICAMADA. A presente invenção refere-se a uma manga tubular termorretrátil multicamada (100) que compreende uma camada externa (110) e uma camada interna (120). A camada externa (110) está disposta em torno da camada interna (120). A camada externa (110) compreende um material termoplástico parcialmente cristalino com uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. A camada interna (120) compreende um material termoplástico parcialmente cristalino ou um material elastomérico.
Description
[001] A presente invenção refere-se a uma manga tubular termorretrátil multicamada de acordo com a reivindicação 1, a uma terminação de cabo que compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada de acordo com a reivindicação 13, a uma junção de cabos que compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada de acordo com a reivindicação 14 e a um método para produzir uma manga tubular termorretrátil multicamada de acordo com a reivindicação 15.
[002] É conhecido no estado da técnica o fornecimento de cabos de energia com uma tensão nominal de 6 kV ou maior com isolamentos de cabos que compreendem camadas condutoras internas e externas para minimização do esforço elétrico. No sentido de criar conexões em terminações de cabos ou junções de cabos, a camada condutora externa tem de ser removida. Isto cria uma área de campos elétricos aumentados no bordo da camada condutora externa. No sentido de garantir um funcionamento seguro, esse campo tem de ser atenuado utilizando meios apropriados, de tal modo que não possam ocorrer descargas. Esta atenuação do campo elétrico é referida como controlo do esforço elétrico.
[003] É conhecido no estado da técnica a utilização mangas tubulares termorrecuperáveis com parâmetros de material adequados, especialmente condutividade e permissividade elétricas adequadas, para atenuar o campo elétrico. No estado da técnica tais mangas tubulares são utilizadas em cabeças de cabos e junções de cabos. Estas mangas são tipicamente retraídas em posições em torno das extremidades de cabos que foram conectados, em conjunto, eletricamente.
[004] Durante a instalação desses produtos uma interface elétrica entre o cabo e o produto é criada. É conhecido no estado da técnica que a qualidade da interface elétrica melhora quando uma pressão radial exercida pela manga tubular é aumentada. Promover a otimização dos cabos, diminuir a espessura da parede e pedidos de inspeção apertada exigem uma melhoria adicional de tais interfaces.
[005] É também conhecido no estado da técnica a utilização de diversas mangas tubulares termorrecuperáveis separadas no topo umas das outras para fornecer diversas funções como controlo da tensão, isolamento ou duração contra tensões ambientais. Isto, no entanto, requer etapas de trabalho adicionais durante a instalação das conexões de cabos.
[006] O documento EP 1 702 391 B1 descreve uma junta termorretrátil com uma camada interna, uma camada média e uma camada externa. A camada externa pode compreender uma pequena quantidade de um polietileno de alta densidade.
[007] A partir do documento US 5.013.894 é conhecido o fornecimento de uma manga tubular que compreende um material polimérico condutor com dois ou mais elétrodos alongados que se estendem, pelo menos parte, ao longo do comprimento da manga. Os elétrodos podem ser conectados a uma fonte de energia elétrica para provocar fluxo de corrente elétrica entre os elétrodos em torno da circunferência da manga, de modo a aquecer e retrair a manga.
[008] É um objetivo da presente invenção fornecer uma manga tubular termorretrátil multicamada melhorada. Este objetivo é alcançado através de uma manga tubular termorretrátil multicamada de acordo com a reivindicação 1. É um objetivo mais da presente invenção fornecer uma terminação de cabo melhorada que compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada. Este objetivo é alcançado por meio de uma terminação de cabo de acordo com a reivindicação 13. É um objetivo mais da presente invenção fornecer uma junção de cabos melhorada que compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada. Este objetivo é alcançado através de uma junção de cabos de acordo com a reivindicação 14. É um objetivo mais da presente invenção fornecer um método para produzir uma manga tubular termorretrátil multicamada. Este objetivo é alcançado através de um método de acordo com a reivindicação 15. Formas de realização preferidas são divulgadas nas reivindicações subordinadas.
[009] Uma manga tubular termorretrátil multicamada de acordo com a invenção compreende uma camada externa e uma camada interna. A camada externa está disposta em torno da camada interna e compreende um material termoplástico parcialmente cristalino com uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. O material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60% pode, por exemplo, ser um homopolímero de polioximetileno com uma cristalinidade de cerca de 90%, um copolímero de polioximetileno com uma cristalinidade de cerca de 75%, um politetrafluoroetileno (PTFE) com uma cristalinidade de cerca de 75%, um politetrafluoroetileno com uma cristalinidade de 60% a 80%, um polipropileno isotático (PP) com uma cristalinidade de 70% a 80%, ou um polietileno de alta densidade (PE-HD ou HDPE) com uma cristalinidade de 70% a 80%. Vantajosamente, uma camada externa composta por tais materiais é adequada para exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna.
[0010] Preferivelmente a camada externa compreende uma espessura de menos de 10% da espessura da camada interna, por exemplo, a camada externa pode compreender uma espessura radial de pelo menos 0,2 mm.
[0011] A camada interna compreende um material termoplástico parcialmente cristalino ou um material elastomérico. Vantajosamente, a camada externa desta manga tubular é capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna e assim também uma interface de cabo, melhorando, deste modo, a qualidade da interface elétrica. Uma vantagem mais desta manga tubular é que a instalação da manga tubular não requer etapas de trabalho adicionais comparativamente à instalação de uma manga tubular convencional. Uma vantagem mais da manga tubular é que a instalação da manga tubular é simples e fácil, assegurando uma alta fiabilidade da instalação.
[0012] De acordo com uma modalidade, a camada interna compreende um material termoplástico. Vantajosamente, a camada interna pode, então, exercer também uma pressão de contacto em uma interface encerrada pela manga.
[0013] De acordo com uma modalidade, a camada interna compreende um material elastomérico. Vantajosamente, a camada interna pode, então, seguir de maneira elástica uma expansão e recuperação da camada externa da manga.
[0014] Em uma modalidade preferida da manga a parte principal do material da camada externa é um polietileno de alta densidade que compreende uma cristalinidade entre 70% e 80%.
[0015] Prefere-se que a camada externa compreenda uma densidade de pelo menos 0,94 g/cm3 (gramas por centímetro cúbico). Vantajosamente, a camada externa é, então, adequada para exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna.
[0016] Em uma modalidade da manga tubular, a camada externa é depositada na camada interna por meio de coextrusão. Vantajosamente, isto permite um custo de produção da manga eficaz.
[0017] Em uma modalidade da manga, a camada externa compreende uma resistividade elétrica de pelo menos 1 TQ^cm (teraohm vezes centímetro). Vantajosamente, a camada externa é, então, eletricamente isolante.
[0018] Prefere-se que a camada externa compreenda um índice de resistência ao rastejamento de pelo menos 600. Vantajosamente, a camada externa é, então, não formadora de caminhos condutores e previne a degradação da camada externa no caso de ocorrência de correntes de fuga na presença de humidade.
[0019] De acordo com uma outra modalidade da manga, a camada externa compreende uma resistividade elétrica entre 10 MQ cm (megaohm vezes centímetro) e 1 TQ cm (teraohm vezes centímetro), preferivelmente entre 50 GQ cm (gigaohm vezes centímetro) e 1 TQ (teraohm vezes centímetro), e/ou a camada externa compreende uma permitividade relativa de pelo menos 5, preferivelmente pelo menos 10, mais preferivelmente pelo menos 15. Vantajosamente, a camada externa da manga é, então, atenuadora do campo elétrico.
[0020] De acordo com uma modalidade, a camada interna compreende uma resistividade elétrica entre 10 MQ cm e 1 TQ cm, preferivelmente entre 50 GQ cm e 1 TQ cm, e/ou a camada interna compreende uma permitividade relativa de pelo menos 5, preferivelmente pelo menos 10, mais preferivelmente pelo menos 15. Vantajosamente, a camada interna é, então, atenuadora do campo elétrico.
[0021] De acordo com uma modalidade alternativa da manga, a camada interna compreende uma resistividade elétrica de menos que 100 Q cm (ohm vezes centímetro). Vantajosamente, a camada interna é, então, condutora.
[0022] De acordo com um desenvolvimento mais, a manga compreende uma camada mais externa que está disposta em torno da camada externa. Vantajosamente, a camada mais externa pode ser criada utilizando coextrusão. Uma vantagem mais é que a camada mais externa pode servir para cumprir os requisitos adicionais aplicados à manga tubular.
[0023] Em uma modalidade, a camada mais externa compreende um material termoplástico. Vantajosamente, a camada mais externa pode, então, ajudar a exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna da manga.
[0024] Em uma modalidade, a camada mais externa compreende uma resistividade elétrica de pelo menos 1 TQ cm. Vantajosamente, a camada mais externa da manga é, então, eletricamente isolante.
[0025] De acordo com um desenvolvimento mais, a camada mais externa compreende um índice de resistência ao rastejamento de pelo menos 600. Vantajosamente, a camada mais externa é, então, não formadora de caminhos condutores, prevenindo a ocorrência de degradação da camada mais externa em caso de correntes de fuga na presença de humidade.
[0026] De acordo com uma modalidade alternativa, a camada mais externa compreende uma resistividade elétrica de menos que 100 Q cm. Vantajosamente, a camada mais externa da manga é, então, eletricamente condutora.
[0027] De acordo com uma modalidade alternativa da manga, a manga compreende uma camada mais interna, em que a camada interna está disposta em torno da camada mais interna. Vantajosamente, a camada mais interna pode, então, cumprir um requisito adicional aplicado à manga tubular.
[0028] De acordo com um desenvolvimento mais, a camada mais interna compreende um material elastomérico. Vantajosamente, a camada mais interna pode, então, seguir de forma elástica uma extensão e recuperação da camada externa e da camada interna da manga.
[0029] De acordo com uma modalidade, a camada mais interna compreende uma resistividade elétrica de pelo menos 1 TQ cm. Vantajosamente, a camada mais interna é, então, eletricamente isolante.
[0030] De acordo com uma modalidade alternativa, a camada mais interna compreende uma resistividade elétrica entre 10 MQ^cm e 1 TQ^cm, preferivelmente entre 50 GQ^cm e 1 TQ^cm. Vantajosamente, a camada mais interna é, então, atenuadora do campo elétrico.
[0031] De acordo com um desenvolvimento mais da manga, a camada externa compreende dois elétrodos alongados que se estendem, pelo menos parte, ao longo da manga. Vantajosamente, os elétrodos alongados podem, então, estar conectados a uma fonte de energia para conduzir uma corrente elétrica através dos elétrodos e da camada externa da manga para aquecer e retrair termicamente a camada externa da manga.
[0032] Uma terminação de cabo de acordo com a invenção compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada do tipo anteriormente mencionado. Vantajosamente, a manga tubular pode, então, exercer uma pressão de contacto aumentada em uma conexão elétrica da terminação de cabo para melhorar as propriedades elétricas da terminação de cabo.
[0033] Uma junção de cabos de acordo com a invenção compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada do tipo anteriormente mencionado. Vantajosamente, a manga tubular pode, então, exercer uma pressão de contacto aumentada em uma interface elétrica da junção de cabos para melhorar as propriedades elétricas da junção de cabos.
[0034] Um método para produzir uma manga tubular termorretrátil multicamada de acordo com a invenção compreende etapas de coextrusão de uma camada interna e uma camada externa da manga, em que a camada externa está disposta em torno da camada interna, de reticulação do material da manga, e de expansão da manga. Vantajosamente, este método proporciona uma forma simples e custo- eficaz de fabricar uma manga tubular termorretrátil multicamada.
[0035] A invenção será agora explicada em mais detalhe com referência às Figuras, nas quais:
[0036] a Fig. 1 mostra uma representação esquemática de uma manga tubular de acordo com uma modalidade;
[0037] a Fig. 2 mostra uma representação esquemática de uma manga tubular de acordo com uma outra modalidade;
[0038] a Fig. 4 mostra uma representação esquemática de uma manga tubular de acordo com uma outra modalidade;
[0039] a Fig. 5 mostra uma representação esquemática de uma manga tubular ainda de acordo com uma outra modalidade; e
[0040] a Fig. 6 mostra uma configuração de teste esquemática para realizar um ensaio de tração.
[0041] A Fig. 1 mostra uma representação esquemática de uma manga tubular termorretrátil multicamada 100 em uma vista em perspetiva. A manga tubular 100 compreende uma camada externa 110 e uma camada interna 120. A camada interna 120 e a camada externa 110 estão conjugadas. A camada externa 120 está disposta em torno da camada interna 110.
[0042] A manga tubular 100 pode, por exemplo, ser utilizada em uma junção ou em uma terminação para um cabo de alimentação elétrica. O cabo de alimentação elétrica pode, por exemplo, ser concebido para ser utilizado com voltagens de funcionamento de ou superiores a 6 kV (quilovolts). O cabo de alimentação pode ser um cabo de alimentação de baixa voltagem, um cabo de alimentação de média voltagem ou um cabo de alimentação de alta voltagem concebido para voltagens superiores a 42 kV.
[0043] A manga tubular 100 pode ser retraída em uma posição em torno das extremidades de dois cabos de alimentação elétrica que foram eletricamente conectados em conjunto. A manga tubular 100 pode também ser utilizada em uma terminação de cabo.
[0044] A manga tubular termorretrátil multicamada 100 é preferivelmente de construção tubular, em peça única. O termo tubular é utilizado para indicar um artigo oco alongado, o qual pode ser uma manga substancialmente reta de secção transversal substancialmente uniforme redonda ou oval, mas não é necessariamente limitado a qualquer contorno longitudinal particular ou uniformidade de dimensão transversal.
[0045] A manga tubular 100 pode ser fabricada eficazmente por coextrusão. No entanto, moldes em camadas não estão excluídos e muitas vezes serão preferíveis para artigos de forma mais complexa. Após coextrusão ou moldagem, o material que constitui a camada externa 110 e/ou a camada interna 120 pode ser reticulado através do aquecimento da manga tubular 100. Em uma etapa seguinte do processo, a manga tubular 100 pode ser expandida radialmente para possibilitar uma recuperação posterior da manga tubular 100.
[0046] Em uma primeira modalidade, a camada externa 110 pode compreender um material eletricamente isolante não formador de caminhos condutores e é fornecida para exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 120 quando a manga tubular 100 foi retraída termicamente ou recuperada e assim para exercer também uma pressão de contacto aumentada em uma interface de cabo que está disposta na manga tubular 100. Nesta primeira modalidade, a camada interna 120 pode compreender um material termoplástico que é atenuador do campo elétrico.
[0047] Um material pode ser considerado como eletricamente isolante se o material compreende uma resistividade elétrica de pelo menos um 1 TQ cm (teraohm vezes centímetro). De acordo com a primeira modalidade, a camada externa 110 compreende, portanto, uma resistividade elétrica de pelo menos 1 TQ cm.
[0048] Um material pode ser considerado eletricamente não formador de caminhos condutores se o material compreende um índice de resistência ao rastejamento de pelo menos 600. O índice de resistência ao rastejamento indica um nível de voltagem que ainda resulta em uma degradação suficientemente baixa do material em caso de corrente de fuga na presença de humidade ou humidade.
[0049] Na base da chamada Fórmula de Barlow, uma equação para a resistência à pressão hidrostática a longo prazo em condutas, uma pressão radial p é proporcional a uma tensão S em um material tubular: p = 2St/D, em que t é a espessura da parede e D é o diâmetro do tubo. A tensão S é definida pela força por área. Assim, a pressão exercida na interface do cabo é proporcional à força tangencial que a manga tubular 100 pode atingir. Consequentemente, para avaliar um aperfeiçoamento relativo dos diferentes materiais, um simples ensaio de tração em um corte em anel da manga tubular para medir a força durante o arrefecimento é suficiente.
[0050] A Fig. 6 mostra uma configuração de medição de força de tensão esquemática 600 para realizar um tal ensaio de tração. Um anel 610 cortado a partir de uma manga tubular de retração térmica é colocado em um dispositivo de ensaio de tração 620 e aquecido a 150 °C para iniciar o processo de retração térmica. Uma força 630 aplicada ao dispositivo de ensaio de tração 620 é registada durante o arrefecimento (recristalização) do anel 610.
[0051] Amostras da mesma área de secção transversal total são testadas e comparadas umas às outras. Uma amostra que mostra uma maior força após 60 minutos de tempo de arrefecimento é adequada para exercer uma pressão de contato melhorada a uma interface.
[0052] Definimos que uma manga tubular multicamada exerce uma pressão de contacto aumentada se essa manga multicamada mostra uma força 630 pelo menos 25% superior, preferivelmente 50% superior, em um ensaio de tração simples em comparação com uma manga de camada única do mesmo material de base com a mesma secção transversal.
[0053] Em outras palavras, a camada externa 110 da manga tubular 100 pode ser considerada como sendo adequada para exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 120 da manga tubular 100, se a manga tubular 100 exerce uma pressão de contacto depois da termorretração da manga tubular 100, que é pelo menos 25%, preferencialmente pelo menos 50%, maior do que uma pressão de contacto exercida por uma manga tubular com uma camada externa que compreende o mesmo material que a camada interna, contando que ambas mangas tubulares compreendem a mesma espessura.
[0054] De acordo com a primeira modalidade, a camada externa 110 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. O termo parte principal significa que entre todos os componentes individuais do material da camada externa 110, o material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60% é o maior componente, em peso.
[0055] Em uma modalidade preferida da invenção, a parte principal do material da camada externa é preferivelmente um polietileno de alta densidade que compreende uma cristalinidade entre 70% e 80%. Polietilenos de alta densidade são materiais termoplásticos termorretráteis (recuperável pelo calor) da classe de poliolefinas. Uma camada da manga tubular composta a partir de tal material termoplástico com uma cristalinidade alta é adequada para exercer uma alta pressão de contacto na camada interna.
[0056] Prefere-se ainda que o material da camada externa 110 compreenda uma densidade de pelo menos 0,94 g/cm3 (gramas por centímetro cúbico). Sabe-se que a densidade de polietileno de alta densidade está ligada à cristalinidade do polietileno de alta densidade. Quanto maior a cristalinidade, maior a densidade e maior a pressão de contacto possível exercida por uma camada da manga tubular composta por esse material.
[0057] A camada externa 110 da manga tubular 100 é capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 120 da manga tubular 100, porque a camada externa 110 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60 %. Experiências mostraram este efeito surpreendente. Uma camada que compreende uma fração menor de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60% ou uma camada que compreende somente material com uma cristalinidade menor, não é adequado para exercer uma pressão de contacto aumentada.
[0058] De acordo com a primeira modalidade, a camada interna 120 é composta por um material termoplástico de atenuação do campo elétrico.
[0059] Um material pode ser considerado como de atenuação do campo elétrico se o material compreende uma resistividade elétrica entre 10 MQ cm (magaohm vezes centímetro) e 1 TQ cm (teraohm vezes centímetro), preferivelmente entre 50 GQ cm (gigaohm vezes centímetro) e 1 TQ cm. Um material pode também ser considerado de atenuação do campo elétrico se o material compreende uma permitividade relativa de pelo menos 5, preferivelmente pelo menos 10, e mais preferivelmente pelo menos 15.
[0060] A camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a primeira modalidade, pode, por exemplo, estar compreendida de
[0061] 35% em peso de polietileno clorado,
[0062] 20% em peso de polietileno de baixa densidade,
[0063] 40% em peso de negros de fumo térmicos e semicondu tores,
[0064] 4,5% em peso de antioxidantes e estabilizantes, e
[0065] 0,5% em peso de promotores de reticulação.
[0066] Em uma segunda modalidade da presente invenção a camada externa 110 da manga tubular 100 pode ser composta pelo mesmo material que a camada externa 110 da manga tubular 100 de acordo com a primeira modalidade discutida acima.
[0067] A camada interna da manga tubular 100 de acordo com a segunda modalidade compreende um material elastomérico de atenuação do campo elétrico. A camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a segunda modalidade pode, por exemplo, compreender
[0068] 55% em peso de elastómero etileno-propileno-dieno-monó- mero,
[0069] 40% em peso de negros de fumo térmicos e semicon dutores,
[0070] 4,5% em peso de antioxidantes e estabilizantes, e
[0071] 0,5% em peso de promotores de reticulação.
[0072] De acordo com uma terceira modalidade, a camada externa 110 da manga tubular pode compreender um material termoplástico que é atenuador do campo elétrico e capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 120. O material da camada externa 110 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%.
[0073] De acordo com a terceira modalidade, a camada interna 120 da manga tubular 100 pode compreender um material elastomérico de atenuação do campo elétrico. A camada interna 120 pode compreender o mesmo material que a camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a segunda modalidade divulgada acima.
[0074] De acordo com uma quarta modalidade da presente invenção, a camada externa 110 da manga tubular 100 pode compreender um material termoplástico eletricamente isolante e eletricamente não formador de caminhos condutores que é capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 120 da manga tubular. O material da camada externa 110 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. A camada externa 110 da manga tubular 100 de acordo com a quarta modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada externa 110 da manga tubular 100 de acordo com a primeira modalidade divuldaga acima.
[0075] De acordo com a quarta modalidade, a camada interna 120 da manga tubular 100 pode compreender um material termoplástico eletricamente condutor.
[0076] Um material pode ser considerado como sendo eletricamente condutor se o material compreende uma resistividade elétrica de menos que 100 Q cm (ohm vezes centímetro).
[0077] A camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a quarta modalidade compreende, portanto, uma resistividade elétrica de menos que 100 Q cm. A camada interna 120 da manga tubular 100 pode, por exemplo, compreender
[0078] 60% a 70% em peso de um copolímero de etileno-vinil- acetato,
[0079] 10% a 20% em peso de polietileno de alta densidade,
[0080] 15% a 25% em peso de negro de fumo condutor e
[0081] 1% a 2% em peso de antioxidante de amina aromática.
[0082] Os componentes individuais do material podem ser selecionados a partir intervalos especificados para totalizar 100%.
[0083] A Fig. 2 mostra esquematicamente uma vista em perspetiva de uma manga tubular 200 de acordo com outras formas de realização da invenção. A manga tubular 200 compreende uma camada externa 210, uma camada interna 220 e uma camada mais interna 230. A camada externa 210, a camada interna 220 e a camada mais interna 230 da manga tubular 200 estão conjugadas. A camada interna 220 está disposta em torno da camada mais interna 230. A camada externa 210 está disposta em torno da camada interna 220.
[0084] A manga tubular 200 é preferivelmente de construção tubular, em peça única. O termo tubular é utilizado para indicar um artigo oco alongado, o qual pode ser uma manga substancialmente reta de secção transversal substancialmente uniforme redonda ou oval, mas não está necessariamente limitado a qualquer contorno longitudinal particular ou uniformidade de dimensão transversal.
[0085] A manga tubular 200 pode ser fabricada eficazmente por coextrusão. No entanto, moldes em camadas não estão excluídos e muitas vezes serão preferíveis para mangas tubulares de forma mais complexa.
[0086] De acordo com uma quinta modalidade, a camada externa 210 da manga tubular 200 pode compreender um material termoplástico que é eletricamente isolante e eletricamente não formador de caminhos condutores e capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 220 da manga tubular 200. O material da camada externa 210 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. A camada externa 210 da manga tubular 200 de acordo com a quinta modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada externa 110 da manga tubular 100 de acordo com a primeira modalidade.
[0087] De acordo com a quinta modalidade, a camada interna 220 pode compreender um material elastomérico que é eletricamente isolante. A camada interna 220 da manga tubular 200 de acordo com a quinta modalidade pode, por exemplo, compreender
[0088] 40% a 50% em peso de borracha de etileno-propileno-dieno monómero,
[0089] 10% a 20% em peso de poliisobutileno,
[0090] 25% a 40% em peso de a material de enchimento,
[0091] 2% a 5% em peso de auxiliares de processo,
[0092] 3% a 7% em peso dos estabilizantes, e
[0093] 3% a 5% em peso de agentes de reticulação.
[0094] Os componentes individuais do material da camada interna 220 da manga tubular 200 de acordo com a quinta modalidade podem ser selecionados a partir dos intervalos especificados para totalizar 100%.
[0095] A camada mais interna 230 da manga tubular 200 de acordo com a quinta modalidade compreende um material elastomérico que é atenuador do campo elétrico. A camada em mais interna 230 da manga tubular 200 de acordo com a quinta modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a segunda modalidade divulgada acima.
[0096] De acordo com uma sexta modalidade, a camada externa 210 da manga tubular 200 compreende um material termoplástico que é eletricamente isolante e eletricamente não formador de caminhos condutores e capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 220. O material da camada externa 210 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. De acordo com a sexta modalidade, a camada externa 210 pode ser, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada externa 110 da manga tubular 100 de acordo com a primeira modalidade divulgada acima.
[0097] De acordo com a sexta modalidade, a camada interna 220 da manga tubular 200 e a camada mais interna 230 da manga tubular 200 compreendem ambas um material elastomérico que é eletricamente isolante. A camada interna 220 e a camada mais interna 230 podem ou não compreender o mesmo material. A camada interna 220 e/ou a camada mais interna 230 da manga tubular 200 de acordo com a sexta modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada interna 220 da manga tubular 200 de acordo com a quinta modalidade divulgada acima.
[0098] A Fig. 3 representa esquematicamente uma manga tubular 300 de acordo com outras formas de realização. A manga tubular 300 compreende uma camada externa 310, uma camada interna 320 e uma camada mais externa 330. A camada mais externa 330, a camada externa 310 e a camada interna 320 da manga tubular 300 estão conjugadas e preferivelmente em construção tubular, de peça única. A camada mais externa 330 está disposta em torno da camada externa 310. A camada externa 310 está disposta em torno da camada interna 320.
[0099] Novamente, o termo tubular é utilizado para indicar um artigo oco alongado, o qual pode ser uma manga substancialmente reta de secção transversal substancialmente uniforme redonda ou oval, mas não está necessariamente limitado a qualquer contorno longitudinal particular ou uniformidade de dimensões transversais. A manga tubular 300 pode ser fabricada eficazmente por coextrusão. No entanto, moldes em camadas não estão excluídos.
[00100] De acordo com uma sétima modalidade, a camada mais externa 330 da manga tubular 300 compreende um material termoplástico que é eletricamente condutor. A camada mais externa 330 pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a quarta modalidade acima descrita.
[00101] A camada externa 310 da manga tubular 300 de acordo com a sétima modalidade compreende um material termoplástico que é eletricamente isolante e capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 320. O material da camada externa 310 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. A camada interna 320 da manga tubular 300 de acordo com a sétima modalidade compreende um material elastomérico que é atenuador do campo elétrico. A camada interna 320 da manga tubular 300 de acordo com a sétima modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a segunda modalidade descrita acima.
[00102] De acordo com uma oitava modalidade, a camada mais externa 330 da manga tubular 300 pode compreender um material termoplástico que é eletricamente isolante e eletricamente não formador de caminhos condutores. A camada mais externa 330 da manga tubular 300 de acordo com a oitava modalidade pode, por exemplo, compreender
[00103] 60% a 70% em peso de um polietileno de baixa densidade linear,
[00104] 30% a 40% em peso de um material de enchimento, e
[00105] 1% a 2% em peso de estabilizantes.
[00106] Os componentes individuais podem ser escolhidos a partir dos intervalos especificados para totalizar 100%.
[00107] A camada externa 310 da manga tubular 300 de acordo com a oitava modalidade compreende um material termoplástico que é eletricamente isolante e capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 320 da manga tubular 300. O material da camada externa 310 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. A camada externa 310 da manga tubular 300 de acordo com a oitava modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada externa 310 da manga tubular 300 de acordo com a sétima modalidade descrita acima.
[00108] A camada interna 320 da manga tubular 300 de acordo com a oitava modalidade compreende um material termoplástico que é atenuador do campo elétrico. A camada interna 320 da manga tubular 300 de acordo com a oitava modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a primeira modalidade divulgada acima.
[00109] De acordo com uma nona modalidade, a camada mais externa 330 da manga tubular 300 compreende de um material termoplástico que é eletricamente isolante eletricamente não formador de caminhos condutores. A camada mais externa 330 da manga tubular 300 da nona modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material que a camada mais externa 330 da manga tubular 300 de acordo com a oitava modalidade acima descrita.
[00110] A camada externa 310 da manga tubular 300 de acordo com a nona modalidade compreende um material termoplástico que é eletricamente isolante e capaz de exercer uma pressão de contacto aumentada na camada interna 320. O material da camada externa 310 compreende uma parte principal de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%. A camada externa 310 da manga tubular 300 de acordo com a nona modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material da camada externa 310 da manga tubular 300 de acordo com a oitavo modalidade descrita acima.
[00111] A camada interna 320 da manga tubular 300 de acordo com a nona modalidade compreende um material elastomérico que é atenuador do campo elétrico A camada interna 320 da manga tubular 300 de acordo com a nona modalidade pode, por exemplo, compreender o mesmo material da camada interna 120 da manga tubular 100 de acordo com a segunda modalidade descrita acima.
[00112] As mangas tubulares 100, 200, 300 de acordo com as formas de realização descritas acima são, cada uma, compostas por múltiplas camadas, das quais pelo menos uma camada de cada é recuperável por calor. As várias camadas de cada manga tubular 100, 200, 300 realizam diferentes funções dentro das mangas tubulares 100, 200, 300. Cada manga tubular 100, 200, 300 de acordo com as formas de realização descritas acima compreende pelo menos uma camada que exerce uma pressão de contacto aumentada em outras camadas localizadas mais para dentro da respetiva manga tubular 100, 200, 300 e, portanto, também em uma interface elétrica de um cabo elétrico acessório que está equipado com a manga tubular 100, 200, 300. O cabo elétrico acessório podia ser uma terminação de cabo ou uma junção ou encaixe. A força de recuperação aumentada é importante, pois cria uma interface elétrica muito mais confiável.
[00113] A Fig. 4 mostra esquematicamente uma manga tubular 400 de acordo com uma outra modalidade. A Fig. 4 mostra apenas uma camada externa ou mais externa 410 da manga tubular 400. A manga tubular 400 pode ser concebida quer como a manga tubular 100 da Fig. 1, caso no qual a camada externa 410 da manga tubular 400 corresponde à camada externa 110 da manga tubular 100. A manga tubular 400 também pode ser desenvolvida como a manga tubular 200 da Fig. 2, caso no qual a camada externa 410 da manga tubular 400 corresponde à camada externa 210 da manga tubular 200. A manga tubular 400 pode também ser desenvolvida como a manga tubular 300 da Fig. 3, caso no qual a camada externa 410 da manga tubular 400 corresponde à camada mais externa 330 da manga tubular 300.
[00114] A camada externa 410 compreende um material termoplástico termorretrátil.
[00115] A camada externa 410 da manga tubular 400 compreende um primeiro rebordo 403 e um segundo rebordo 404. Cada um dos rebordos 403, 404 se estendem ao longo da direção longitudinal da manga tubular 400. Os rebordos 403, 404 estão ambos dispostos em uma circunferência externa da camada externa 410 da manga tubular 400. O primeiro rebordo 403 e o segundo rebordo 404 estão localizados em posições opostas radialmente da camada externa 410 da manga tubular 400.
[00116] Incorporado no primeiro rebordo 403 está um primeiro fio 401. Incorporado no segundo rebordo 404 está um segundo fio 402. O primeiro fio 401 e o segundo fio 402 são ambos eletricamente condutores. Uma fonte de energia não mostrada na Fig. 4 pode ser conectada ao primeiro fio 401 e ao segundo fio 402 para aplicar uma voltagem elétrica entre o primeiro fio 401 e o segundo fio 402. A aplicação de uma voltagem entre os fios 401, 402 provoca uma corrente elétrica para fluir através da camada externa 410 da manga tubular 400 entre os fios 401, 402. A corrente elétrica gera calor que provoca a camada externa 410 da manga tubular 400 para recuperar termicamente e retrair pelo calor. O primeiro fio 401 e o segundo fio 402 incorporado no primeiro rebordo 403 e no segundo rebordo 404 pode, portanto, servir para a retração térmica da manga tubular 400. As mangas tubulares 100, 200, 300 das Figs. 1 a 3 podem ser equipadas com fios como a manga tubular 400 mostrada na Fig. 4.
[00117] A Fig. 5 mostra uma representação esquemática de uma manga tubular 500 de acordo com uma outra modalidade. A manga tubular 500 é uma manga tubular termorretráctil multicamada que compreende várias camadas. A Fig. 5 mostra apenas uma camada externa 510 da manga tubular 500. A manga tubular 500 pode ser concebida como a manga tubular 100 mostrada na Fig. 1. Neste caso, a camada externa 510 da manga tubular 500 corresponde à camada externa 110 da manga tubular 100. A manga tubular 500 pode também ser concebida como a manga tubular 200 da Fig. 2. Neste caso, a camada externa 510 da manga tubular 500 da Fig. 5 corresponde à camada externa 210 da manga tubular 200 da Fig. 2. A manga tubular 500 da Fig. 5. Pode também ser concebida como a manga tubular 300 da Fig. 3. Neste caso, a camada externa 510 da manga tubular 500 corresponde à camada mais externa 330 da manga tubular 300.
[00118] A camada externa 510 compreende um material termoplástico termorretrátil.
[00119] A camada externa 510 compreende um primeiro rebordo 505, um segundo rebordo 506, um terceiro rebordo 507 e um quarto rebordo 508. Cada um dos rebordos 505, 506, 507, 508 se estende ao longo de uma direção longitudinal da camada externa 510. Todos os rebordos 505, 506, 507, 508 estão dispostos em uma circunferência externa da camada externa 510. O primeiro rebordo 505 e o terceiro rebordo 507 estão dispostos longitudinalmente um depois do outro e são separados por um primeiro entalhe 511. O segundo rebordo 506 e o quarto rebordo 508 estão dispostos longitudinalmente um depois do outro e estão separados por um segundo entalhe 512. O primeiro rebordo 505 e o terceiro rebordo 507 estão dispostos em uma posição radialmente oposta da camada externa 510 em relação ao segundo rebordo 506 e ao quarto rebordo 508.
[00120] O primeiro rebordo 505 compreende um primeiro fio 501. O segundo rebordo 506 compreende um segundo fio 502. O terceiro rebordo 507 compreende um terceiro fio 503. O quarto rebordo 508 compreende um quarto fio 504. Cada fio 501, 502, 503, 504 está incorporado no respetivo rebordo 505, 506, 507, 508 e estende-se na mesma direção longitudinal que o respetivo rebordo 505, 506, 507, 508.
[00121] Uma fonte de energia 520 pode ser conectada ao primeiro fio 501 e ao segundo fio 502 para aplicar uma voltagem entre o primeiro fio 501 e o segundo fio 502. A aplicação de uma voltagem entre o primeiro fio 501 e o segundo fio 502 provoca uma corrente elétrica para fluir entre o primeiro fio 501 e o segundo fio 502 através da camada externa 510 da manga tubular 500, gerando, deste modo, calor para a retração térmica da camada externa 510 da manga tubular 500.
[00122] O primeiro entalhe 511 e o segundo entalhe 512 impede as correntes elétricas de fluírem também através do terceiro fio 503 e do quarto fio 504 quando a fonte de energia 520 está conectada ao primeiro fio 501 e ao segundo fio 502. Consequentemente, a condução de uma corrente entre o primeiro fio 501 e o segundo fio 502 retrai termicamente apenas uma parte da camada externa 510 da manga tubular 500 que está disposta entre o primeiro fio 501 e o segundo fio 502. A parte da camada externa 510 da manga tubular 500 que está disposta entre o terceiro fio 503 e o quarto fio 504 permanece expandida e não se retrai. A fim de retrair essa parte da manga tubular 500, a fonte de energia 520 pode ser conectada ao terceiro fio 503 e ao quarto fio 504 para conduzir uma corrente entre o terceiro fio 503 e o quarto fio 504 através da camada externa 510 da manga tubular 500.
[00123] A manga tubular 500 mostrada na Fig. 5 pode ser produzida como a manga tubular 400 mostrada na Fig. 4. Em uma etapa de produção seguinte, o primeiro entalhe 511 e o segundo entalhe 512 podem ser criados para separar o primeiro fio 501 do terceiro fio 503 e o segundo fio 502 do quarto fio 504.
Claims (15)
1. Manga tubular termorretrátil multicamada (100, 200 300, 400, 500) que compreende uma camada externa (110, 210, 310) e uma camada interna (120, 220, 320) em que a camada externa (110, 210, 310) está disposta em torno da camada interna (120, 220, 320), em que a camada externa (110, 210, 310) compreende um material termoplástico parcialmente cristalino, em que a camada interna (120, 220, 320) compreende um material termoplástico parcialmente cristalino ou um material elastomérico, caracterizada pelo fato de que a camada externa (110, 210, 310) compreende uma parte principal, que é o maior componente por peso dentre todos os componentes individuais do material da dita camada externa (110, 210, 310), de material termoplástico parcialmente cristalino com uma cristalinidade maior do que 60%.
2. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada interna (120, 220, 320) compreende um material elastomérico termoplástico.
3. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a parte principal de material da camada externa (110, 210, 310) compreende uma cristalinidade entre 70% e 90%.
4. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a camada externa (110, 210, 310) compreende uma densidade de pelo menos 0,94 g/cm3.
5. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a camada externa (110, 210, 310) compreende uma resistividade elétrica de pelo menos 1 TQ^cm
6. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a camada externa (110, 210, 310) compreende um índice de resistência ao rastejamento de pelo menos 600.
7. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a camada externa (110, 210, 310) compreende uma resistividade elétrica entre 10 MQ^cm e 1 TQ^cm, preferivelmente entre 50 GQ^cm e 1 TQ^cm, e/ou a camada externa (110, 210, 310) compreende uma permissividade relativa de pelo menos 5, preferivelmente pelo menos 10, mais preferivelmente pelo menos 15.
8. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a camada interna (120, 220, 320) compreende uma resistividade elétrica entre 10 MQ^cm e 1 TQ^cm, preferivelmente entre 50 GQ^cm e 1 TQ^cm, e/ou a camada interna (120, 220, 320) compreende uma permissividade relativa de pelo menos 5, preferivelmente pelo menos 10, mais preferivelmente pelo menos 15.
9. Manga (100, 200 300, 400, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a camada interna (120, 220, 320) compreende uma resistividade elétrica de menos de 100 Q^cm.
10. Manga (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a manga (300) compreende uma camada mais externa (330) que está disposta em torno da camada externa (310).
11. Manga (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a manga (200) compreende uma camada mais interna (230), em que a camada interna (220) está disposta em torno da camada mais interna (230).
12. Manga (400, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a camada externa (410, 510) compreende pelo menos dois elétrodos alongados (401, 402, 501, 502, 503, 504) que se estendem, pelo menos em parte, ao longo da manga (400, 500).
13. Terminação de cabo caracterizada pelo fato de que compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada (100, 200 300, 400, 500) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
14. Junção de cabos caracterizada pelo fato de que compreende uma manga tubular termorretrátil multicamada (100, 200 300, 400, 500) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
15. Método para produzir uma manga tubular termorretrátil multicamada (100, 200 300, 400, 500) como definida na reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de - coextruir uma camada interna (120, 220, 320) e de uma camada externa (110, 210, 310) da manga (100, 200 300, 400, 500), em que uma camada externa (110, 210, 310) está disposta em torno da camada interna (120, 220, 320); - reticular o meterial de manga; - expandir a manga (100, 200 300, 400, 500).
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