BRPI0318635B1

BRPI0318635B1 - Cabo para o uso em uma faixa de voltagem, e, grupo destes cabos

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Publication number: BRPI0318635B1
Application number: BRPI0318635-0A
Authority: BR
Inventors: Dell'anna Gaia; Scelza Cristiana; Belli Sergio; Bareggi Alberto
Original assignee: Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2018-01-16
Also published as: US20070272426A1; WO2005055250A1; AU2003300518B2; AU2003300518A1; BR0318635A; CA2547720C; CN1922698A; NZ547567A; US7514633B2; EP1697948A1; HK1104114A1; CN1922698B; CA2547720A1

Abstract

"cabo, grupo de cabos e método para projetar um cabo". a presente invenção diz respeito a um cabo para o uso em uma classe de voltagem predeterminada, o dito cabo para o uso em uma classe de voltagem predeterminada, o dito cabo compreendendo: - pelo menos um condutor; pelo menos uma camada isolante extrudada circundando o dito condutor, a dita camada isolante sendo fabricada de um material isolante não reticulado compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e pelo menos um líquido dielétrico, a dita camada isolante tendo uma espessura tal como para fornecer um gradiente de voltagem na superfície externa da camada isolante do cabo não menor do que 1,0 kv/mm; e - um elemento protetivo em torno da dita camada isolante extrudada tendo uma espessura e propriedades mecânicas selecionadas para fornecer uma capacidade de resistência a impacto predeterminada, o dito elemento protetivo compreendendo pelo menos uma camada polimérica expandida, a dita espessura sendo suficiente para prevenir um dano detectável de camada isolante no impacto de pelo menos 25 j de energia. a espessura da camada isolante e a espessura do elemento protetivo podem ser selecionadas em combinação para minimizar o peso global do cabo enquanto prevenindo um dano detectável de camada isolante no impacto de pelo menos 25 j de energia.

Description

(54) Título: CABO PARA O USO EM UMA FAIXA DE VOLTAGEM, E, GRUPO DESTES CABOS (51) lnt.CI.: H01B 7/18; H01B 3/20 (73) Titular(es): PRYSMIAN CAVI E SISTEMI ENERGIA S.R.L (72) Inventor(es): GAIA DELL ΑΝΝΑ; CRISTIANA SCELZA; SÉRGIO BELLI; ALBERTO BAREGGl

1/49 “CABO PARA O USO EM UMA FAIXA DE VOLTAGEM, E, GRUPO DESTES CABOS”

Fundamentos da invenção [0001] A presente invenção diz respeito a um cabo, em particular a um cabo elétrico para a transmissão ou distribuição de força em voltagem média ou alta.

[0002] Mais em particular, a presente invenção diz respeito a um cabo elétrico que combina resistência alta a impacto e compacidade de seu projeto, em que uma camada isolante extrudada fabricada de um material isolante não reticulado compreendendo um polímero termoplástico e uma quantidade predeterminada de um líquido dielétrico está presente.

[0003] Na presente descrição, o termo voltagem média é usado para referir-se a uma tensão tipicamente de cerca de 10 kV a cerca de 60 kV e o termo voltagem alta refere-se a uma tensão acima de 60 kV (a voltagem muito alta algumas vezes também é usada na técnica para definir as voltagens maiores do que cerca de 150 kV ou 220 kV, até 500 kV ou mais); o termo voltagem baixa refere-se a uma tensão mais baixa do que 10 kV, tipicamente maior do que 100 V. [0004] Além disso, na presente descrição o termo classe de voltagem indica um valor de voltagem específico (por exemplo, 10 kV, 20 kV, 30 kV, etc.) incluído em uma faixa de voltagem correspondente (por exemplo, voltagem baixa, média ou alta, ou LV, MV, HV).

[0005] O dito cabo pode ser usado tanto para a transmissão ou distribuição de corrente contínua (DC) quanto de corrente alternada (AC). Técnica anterior [0006] Os cabos para a transmissão ou distribuição de força na voltagem média ou alta no geral têm um condutor de metal que é circundado, respectivamente, com uma primeira camada semicondutora interna, uma camada isolante e uma camada semicondutora externa. Nos seguintes da presente descrição, a dita sequência predeterminada de elementos será

2/49 indicada com o termo de “núcleo”.

[0007] Em uma posição radialmente externa ao dito núcleo, o cabo é fornecido com uma blindagem metálica (ou malha), usualmente de alumínio, chumbo ou cobre, que é posicionada radialmente externa ao dito núcleo, a blindagem metálica no geral consistindo de um tubo contínuo ou de uma fita metálica formados de acordo com uma forma tubular e soldados ou selados para garantir hermeticidade. A dita blindagem metálica tem duas funções principais: por um lado ela fornece hermeticidade contra o exterior do cabo interpondo-se entre uma barreira para a penetração de água na direção radial, e por outro lado ela realiza uma função elétrica criando-se, dentro do cabo, como um resultado de contato direto entre a blindagem metálica e a camada semicondutora externa do dito núcleo, um campo elétrico uniforme do tipo radial, cancelando ao mesmo tempo o campo elétrico externo do dito cabo. Uma outra função é aquela de suportar as correntes de curto circuito.

[0008] Em uma configuração do tipo unipolar, o dito cabo tem, finalmente, uma blindagem superior polimérica em uma posição radialmente externa à blindagem metálica mencionada acima.

[0009] Além disso, os cabos para a transmissão ou distribuição de força no geral são fornecidos com uma ou mais camadas para proteger os ditos cabos de impactos acidentais que podem ocorrer em sua superfície externa.

[00010] Os impactos acidentais em um cabo podem ocorrer, por exemplo, durante seu transporte ou durante a etapa de assentamento do cabo em uma valeta escavada no solo. Os ditos impactos acidentais podem causar uma série de danos estruturais ao cabo, incluindo deformação da camada isolante e separação da camada isolante das camadas semicondutoras, danos que podem causar variações na tensão da voltagem elétrica da camada isolante com uma diminuição conseqüente na capacidade isolante da dita camada.

3/49 [00011] Nos cabos que estão correntemente disponíveis no mercado, por exemplo naqueles para a transmissão ou distribuição de força com voltagem baixa ou média, blindagens metálicas capazes de suportar os ditos impactos são usualmente fornecidas de modo a proteger os ditos cabos de possíveis danos causados por impactos acidentais. No geral, as ditas blindagens estão na forma de fitas ou arames (preferivelmente fabricados de aço), ou alternativamente na forma de bainhas de metal (preferivelmente fabricadas de chumbo ou alumínio). Um exemplo de uma tal estrutura do cabo é descrito na Patente U.S. 5.153.381.

[00012] A Patente Européia EP 981.821 divulga um cabo que é fornecido com uma camada de material polimérico expandido de modo a conceder ao dito cabo uma resistência alta a impactos acidentais, a dita camada de material polimérico expandido sendo preferivelmente aplicada radialmente externa ao núcleo do cabo. A dita solução técnica proposta evita o uso de blindagens metálicas tradicionais, reduzindo desse modo o peso do cabo assim como tomando o seu processo de produção mais fácil.

[00013] A Patente Européia EP 981.821 não divulga um projeto do núcleo do cabo específico. Na prática, os elementos constitutivos do núcleo do cabo são selecionados e dimensionados de acordo com Padrões conhecidos (por exemplo, com o Padrão IEC 60502-2 mencionado nos seguintes da presente descrição).

[00014] Além disso, os cabos para a transmissão ou distribuição de força no geral são fornecidos com uma ou mais camadas que garantem um efeito de barreira para bloquear a penetração de água rumo ao interior (isto é, o núcleo) do cabo.

[00015] A entrada de água ao interior de um cabo é particularmente indesejável visto que, na ausência de soluções adequadas designadas para obstruir a água, uma vez que esta tenha penetrado ela é capaz de fluir livremente dentro do cabo. Isto é particularmente prejudicial em termos da

4/49 integridade do cabo visto que problemas de corrosão podem se desenvolver dentro dele assim como problemas de envelhecimento acelerado com deterioração das características elétricas da camada isolante.

[00016] Por exemplo, o fenômeno de “formação de microvazios por água” é conhecido que consiste principalmente na formação de canais microscópicos em uma estrutura em ramo (“árvores”) devido à ação combinada do campo elétrico gerado pela voltagem apbcada, e de umidade que penetrou dentro da dita camada isolante. Por exemplo, o fenômeno de “formação de microvazios por água” é descrito nas Patentes Européias EP 750.319 e EP 814.485.

[00017] Portanto, isto significa que no caso da penetração de água ao interior de um cabo, este terá que ser substituído. Além disso, uma vez que a água tenha atingido as juntas, terminais ou qualquer outro equipamento eletricamente conectado a uma extremidade do cabo, a água não apenas o impede de reabzar sua função, mas também danifica o dito equipamento, na maioria dos casos causando um dano que é irreversível e significante em termos econômicos.

[00018] A penetração de água ao interior de um cabo pode ocorrer através de causas múltiplas, especialmente quando o dito cabo forma parte de uma instalação subterrânea. Tal penetração pode ocorrer, por exemplo, por difusão simples da água através da bbndagem superior polimérica do cabo ou como um resultado de abrasão, impacto acidental ou a ação de roedores, fatores que podem levar a uma incisão ou ainda à ruptura da bbndagem superior do cabo e, portanto, à criação de uma via preferida para a entrada de água ao interior do cabo.

[00019] Numerosas soluções são conhecidas para tentar resolver os ditos problemas. Por exemplo, o Pedido de Patente Internacional WO 99/33070 descreve o uso de uma camada de material pohmérico expandido disposto em contato direto com o núcleo de um cabo, em uma posição

5/49 diretamente abaixo da malha metálica do cabo, e que possui propriedades semicondutoras predefinidas com o objetivo de garantir a continuidade elétrica necessária entre o elemento condutor e a malha metáhca.

[00020] O problema técnico enfrentado na WO 99/33070 foi que as camadas de cobertura de um cabo são continuamente submetidas a expansões e contrações mecânicas devido aos numerosos ciclos térmicos que o cabo sofre durante seu uso normal. Os ditos ciclos térmicos, causados pelas variações diárias na força da corrente elétrica sendo conduzida, que são associados com variações de temperatura correspondentes dentro do próprio cabo, levam ao desenvolvimento de tensões radiais dentro do cabo que afetam cada uma das ditas camadas e, portanto, também sua malha metáhca. Portanto, isto significa que esta pode sofrer deformações mecânicas relevantes, com a formação de espaços vazios entre a malha e a camada semicondutora externa e possível geração de não uniformidade no campo elétrico, ou ainda resultando, com a passagem de tempo, na ruptura da própria malha. Este problema foi resolvido inserindo-se, sob a malha metáhca, uma camada de material pobmérico expandido capaz de absorver, elástica e uniformemente ao longo do cabo, as forças radiais anteriormente mencionadas de expansão/contração de modo a prevenir possível dano à malha metáhca. Além disso, a WO 99/33070 divulga que, dentro do dito material polimérico expandido, posicionado abaixo da malha metáhca, um material em pó intumescível em água é embutido, que é capaz de bloquear a umidade e/ou quantidades pequenas de água que podem penetrar ao interior do cabo mesmo sob a dita malha metálica.

[00021] Como será recordado em mais detalhes nos seguintes da presente descrição, nas mesmas condições de voltagem elétrica apbcada a um cabo, a seção transversal deste e material isolante da dita camada isolante do cabo, uma diminuição da espessura da camada isolante do cabo faz com que a tensão da voltagem elétrica (gradiente elétrico) sobre a dita camada isolante

6/49 aumente.

[00022] Portanto, no geral a camada isolante de um cabo dado é projetada, isto é, é dimensionada, de modo a suportar as condições de tensão elétrica prescritas para a categoria de uso do dito cabo dado.

[00023] No geral, ainda que um cabo seja designado para fornecer uma espessura da camada isolante que é maior do que necessária de modo que um fator de segurança adequado seja incluído, um impacto acidental que ocorre na superfície externa do cabo pode causar uma deformação permanente da camada isolante e reduzir, ainda notavelmente, a espessura desta em correspondência da área de impacto, possivelmente causando desse modo uma decomposição elétrica nesta quando o cabo é energizado.

[00024] De fato, no geral os materiais que são tipicamente usados para a camada isolante e blindagem superior do cabo recuperam elasticamente apenas parte de seu tamanho e forma originais depois do impacto. Portanto, depois do impacto, mesmo se este ocorreu antes que o cabo fosse energizado, a espessura da camada isolante que suporta a tensão elétrica é inevitavelmente reduzida.

[00025] Além disso, quando uma blindagem metálica está presente em uma posição radialmente externa à camada isolante do cabo, o material da dita blindagem é permanentemente deformado pelo impacto, fato que limita ainda a recuperação elástica da deformação de modo que a camada isolante seja impedida de recuperar elasticamente sua forma e tamanho originais. [00026] Conseqüentemente, a deformação, ou pelo menos uma parte significante desta, causada por um impacto acidental é mantida depois do impacto, mesmo se a causa do próprio impacto foi diferente, a dita deformação que resulta na diminuição da espessura da camada isolante que altera de seu valor original a um reduzido. Portanto, quando o cabo é energizado, a espessura real da camada isolante que porta a tensão da voltagem elétrica (Γ) na área de impacto é o dito valor reduzido e não o de

7/49 partida.

Sumário da invenção [00027] De acordo com a presente invenção, o Requerente observou que o uso de uma proteção expandida do projeto específico pode não apenas substituir outros tipos de proteções, mas também permitir ao uso de um tamanho da camada isolante menor, obtendo desse modo um cabo mais compacto sem reduzir sua confiabilidade.

[00028] O Requerente percebeu que fomecendo-se um cabo com um elemento protetivo compreendendo uma camada polimérica expandida adequada para conceder ao cabo uma resistência predeterminada aos impactos acidentais é possível tomar o projeto do cabo mais compacto do que aquele de um cabo convencional.

[00029] O Requerente observou que a camada polimérica expandida do dito elemento protetivo absorve melhor os impactos acidentais que podem ocorrer na superfície externa do cabo com respeito a qualquer elemento protetivo tradicional, por exemplo, as blindagens metálicas acima mencionadas, e assim a deformação que ocorre na camada isolante do cabo devido a um impacto acidental pode ser vantajosamente diminuída.

[00030] O Requerente percebeu que fomecendo-se um cabo com um elemento protetivo compreendendo uma camada pobmérica expandida é possível reduzir vantajosamente a espessura da camada isolante do cabo até a tensão elétrica compatível com a rigidez elétrica do material isolante. Portanto, de acordo com a presente invenção é possível tomar a construção do cabo mais compacta sem diminuir suas propriedades de resistência elétrica e mecânica.

[00031] O Requerente descobriu que, fomecendo-se um cabo com um elemento protetivo compreendendo uma camada polimérica expandida, a espessura desta pode estar vantajosamente correlacionada com a espessura da camada isolante de modo a minimizar o peso global do cabo enquanto

8/49 garantindo um funcionamento seguro da camada isolante a partir de um ponto de vista elétrico assim como fornecendo o cabo com uma proteção mecânica adequada contra qualquer impacto acidental que possa ocorrer. Em particular, a espessura da dita camada polimérica expandida pode ser selecionada de modo a minimizar a deformação da camada isolante do cabo no impacto de modo que uma espessura da camada isolante reduzida possa ser fornecida ao dito cabo.

[00032] Além disso, o Requerente percebeu o problema de produzir um cabo que não apenas é mais compacto, mas que também é particularmente econômico, sem prejudicar sua capacidade de suportar as tensões, tanto do tipo mecânica quanto elétrica, associadas com seu uso intencionado.

[00033] Em vista disto, o Requerente descobriu que combinando-se uma camada isolante fabricada de um material isolante não reticulado, em particular, de um material isolante não reticulado compreendendo um polímero termoplástico e uma quantidade predeterminada de um líquido dielétrico, uma espessura da camada isolante reduzida e um elemento protetivo extrudado compreendendo pelo menos uma camada polimérica expandida, o cabo pode ser produzido por meio de um processo contínuo, sem nenhuma fase intermediária ou parado fora de linha, enquanto mantendo ou aumentando sua capacidade para resistir aos impactos e esforços mecânicos, e sem prejudicar a capacidade da dita camada isolante de operar nas condições operacionais intencionadas. Na verdade, o cabo obtido é capaz de operar em temperaturas altas, de pelo menos 90° C e superior, em particular até 110° C para o uso contínuo e até 140° C no caso de sobrecarga da corrente.

[00034] A possibibdade de uso de um processo contínuo permite produzir um cabo em uma maneira mais rápida com respeito ao processo descontínuo como requerido por um cabo com um material isolante reticulado. Por exemplo, por meio de um processo contínuo, um cabo com um material isolante não reticulado pode ser produzido em uma velocidade bnear

9/49 de cerca de 60 m/min como; em comparação, um cabo de um tamanho similar com um material isolante reticulado, pode ser produzido por meio de um processo descontínuo em uma velocidade linear de cerca de 10 m/min a 15 m/min.

[00035] Além disso, a espessura da camada isolante reduzida permite se obter um cabo mais compacto: por exemplo, um cabo de voltagem da classe 20 kV tendo uma seção transversal do condutor de 50 mm² no geral tem um diâmetro global de cerca de 34 mm como, no caso do cabo da presente invenção, o mesmo tipo de cabo, terá um diâmetro global de cerca de 25 mm a cerca de 31 mm.

[00036] Conseqüentemente, a combinação de um processo contínuo, com uma espessura da camada isolante reduzida e com um elemento protetivo extrudado, pode fornecer uma redução significante nos custos de fabricação. [00037] Além disso, como o material isolante é não reticulado, ele pode ser reciclado no final de sua vida.

[00038] Em um primeiro aspecto a presente invenção diz respeito a um cabo para o uso em uma classe de voltagem predeterminada, o dito cabo compreendendo:

- pelo menos um condutor;

- pelo menos uma camada isolante extrudada circundando o dito condutor, a dita camada isolante sendo fabricada de um material isolante não reticulado compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e pelo menos um líquido dielétrico, a dita camada isolante tendo uma espessura tal como para fornecer um gradiente de voltagem na superfície externa da camada isolante do cabo não menor do que 1,0 kV/mm; e

- um elemento protetivo em tomo da dita camada isolante extrudada tendo uma espessura e propriedades mecânicas selecionadas para fornecer uma capacidade de resistência a impacto predeterminada, o dito elemento protetivo compreendendo pelo menos uma camada pobmérica

10/49 expandida, a dita espessura sendo suficiente para prevenir um dano detectável de camada isolante no impacto de pelo menos 25 J de energia.

[00039] O Requerente descobriu que a espessura da camada isolante pode ser determinada selecionando-se a limitação elétrica mais restritiva para ser considerada para seu uso intencionado, sem a necessidade de adicionar espessura extra leva em conta as deformações da camada isolante devido aos impactos.

[00040] Por exemplo, é típico considerar em um projeto de cabo tanto as limitações elétricas significantes quanto o gradiente de voltagem máximo na superfície condutora (ou na superfície externa da camada semicondutora interna extrudada nesta), e o gradiente nas juntas, isto é, o gradiente na superfície externa da camada isolante do cabo.

[00041] Preferivelmente, a espessura da camada isolante é pelo menos 20 % menor do que a espessura da camada isolante correspondente fornecida no Padrão IEC 60502-2. Mais preferivelmente, a redução da espessura da camada isolante está compreendida na faixa de 20 % a 40 %. Ainda mais preferivelmente, a espessura da camada isolante é cerca de 60 % menor do que a espessura da camada isolante correspondente fornecida no dito Padrão IEC.

[00042] Preferivelmente, a espessura da dita camada isolante é selecionada de modo que a tensão da voltagem elétrica dentro da camada isolante quando o cabo é operado em uma voltagem nominal compreendida na dita classe de voltagem predeterminada varia entre os valores compreendidos entre 2,5 kV/mm e 18 kV/mm.

[00043] Preferivelmente, quando a dita classe de voltagem predeterminada é 10 kV, a dita espessura da camada isolante não é maior do que 2,5 mm; quando a dita classe de voltagem predeterminada é 20 kV a dita espessura da camada isolante não é maior do que 4 mm; quando a dita classe de voltagem predeterminada é 30 kV a dita espessura da camada isolante não

11/49 é maior do que 5,5 mm.

[00044] De acordo com uma forma de realização preferida, o polímero termoplástico do material isolante pode ser selecionado de: poliolefinas, copolímeros de olefinas diferentes, copolímeros de uma olefina com um éster etilenicamente insaturado, poliésteres, poliacetatos, polímeros de celulose, policarbonatos, polissulfonas, resinas de fenol, resinas de uréia, policetonas, poliacrilatos, poliamidas, poliaminas, ou misturas destes. Os exemplos de polímeros adequados são: polietileno (PE), em particular PE de densidade baixa (LDPE), PE de densidade média (MDPE), PE de densidade alta (HDPE), PE de densidade baixa linear (LLDPE), polietileno de densidade ultra-baixa (ULDPE); polipropileno (PP); copolímeros de etileno/éster vinílico, por exemplo etileno/acetato de vinila (EVA); copolímeros de etileno/acrilato, em particular etileno/acrilato de metila (EMA), etileno/acrilato de etila (EEA) e etileno/acrilato de butila (EBA); copolímeros termoplásticos de etileno/a-olefina; poliestireno; resinas de acrilonitrila/butadieno/estireno (ABS); polímeros halogenados, em particular cloreto de polivinila (PVC); poliuretano (PUR); poliamidas; poliésteres aromáticos tais como tereftalato de polietileno (PET) ou tereftalato de polibutileno (PBT); ou seus copolímeros ou misturas destes.

[00045] De modo a se obter propriedades elétricas adequadas, em particular no campo de voltagem média e alta, o dito polímero termoplástico pode ser selecionado de compostos de poliolefina.

[00046] Preferivelmente, o dito polímero termoplástico pode ser selecionado de:

(a) pelo menos um homopolímero de propileno ou pelo menos um copolímero de propileno com pelo menos um comonômero de olefina selecionado de etileno e uma α-olefina outra que não propileno, o dito homopolímero ou copolímero tendo um ponto de fusão maior do que ou igual a 130° C e uma entalpia de fusão de 20 J/g a 100 J/g;

12/49 (b) uma mistura mecânica compreendendo pelo menos um homopolímero ou copolímero de propileno (a) e (c) pelo menos um copolímero elastomérico de etileno com pelo menos uma α-olefina abfática, e opcionalmente um polieno.

[00047] De acordo com uma forma de reabzação preferida, o homopolímero ou copolímero de propileno (a) que podem ser usados na presente invenção tem um ponto de fusão de 140° C a 170° C.

[00048] Preferivelmente, o homopolímero ou copolímero de propileno (a) tem uma entalpia de fusão de 30 J/g a 85 J/g.

[00049] A dita entalpia de fusão (AH_m) pode ser determinada pela anábse de Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC).

[00050] Preferivelmente, o homopolímero ou copolímero de propileno (a) têm um módulo de flexão, medido de acordo com o padrão ASTM D790, na temperatura ambiente, de 30 MPa a 1400 MPa, e mais preferivelmente de 60 MPa a 1000 MPa.

[00051] Preferivelmente, o homopolímero ou copolímero de propileno (a) têm um índice de fluxo de fusão (MFI), medido a 230° C com uma carga de 21,6 N de acordo com o padrão ASTM D1238/L, de 0,05 dg/min a 10,0 dg/min, mais preferivelmente de 0,4 dg/min a 5,0 dg/min.

[00052] Se um copolímero de propileno com pelo menos um comonômero de olefina (a) é usado, este está presente preferivelmente em uma quantidade de menos do que ou igual a 15 % em mol, e mais preferivelmente de menos do que ou igual a 10 % em mol. O comonômero de olefina é, em particular, etileno ou uma α-olefina da fórmula CH2=CH-R, onde R é um alquila C2-C10 bnear ou ramificado, selecionado, por exemplo, de: 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-l-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1dodeceno, ou misturas destes. Os copolímeros de propileno/etileno são particularmente preferidos.

[00053] Preferivelmente, o dito homopolímero ou copolímero de

13/49 propileno (a) é selecionado de:

(ai) homopolímeros ou copolímeros de propileno do propileno com pelo menos um comonômero de olefina selecionado de etileno e uma aolefina outra que não propileno, tendo um módulo de flexão no geral de 30 MPa a 900 MPa, e preferivelmente de 50 MPa a 400 MPa;

(a2) copolímeros de heterofase compreendendo uma fase termoplástica com base em propileno e uma fase elastomérica com base em etileno copobmerizado com uma α-olefina, preferivelmente com propileno, em que a fase elastomérica está presente preferivelmente em uma quantidade de pelo menos 45 % em peso com respeito ao peso total do copolímero de heterofase.

[00054] Particularmente preferidos da dita classe (ai) são os homopolímeros ou copolímeros de propileno do propileno com pelo menos um comonômero de olefina selecionado de etileno e uma α-olefina outra que não propileno, os ditos homopolímeros ou copolímeros tendo:

- um ponto de fusão de 140° C a 170° C;

- uma entalpia de fusão de 30 J/g a 80 J/g;

- uma fração solúvel em éter dietílico em ebulição em uma quantidade de menos do que ou igual a 12 % em peso, preferivelmente de 1 % em peso a 10 % em peso, tendo uma entalpia de fusão de menos do que ou igual a 4 J/g, preferivelmente menos do que ou igual a 2 J/g;

- uma fração solúvel em n-heptano em ebulição em uma quantidade de 15 % em peso a 60 % em peso, preferivelmente de 20 % em peso a 50 % em peso, tendo uma entalpia de fusão de 10 J/g a 40 J/g, preferivelmente de 15 J/g a 30 J/g; e uma fração insolúvel em n-heptano em ebulição em uma quantidade de 40 % em peso a 85 % em peso, preferivelmente de 50 % em peso a 80 % em peso, tendo uma entalpia de fusão de mais do que ou igual a 45 J/g, preferivelmente de 50 J/g a 95 J/g. [00055] Outros detalhes com respeito a estes materiais e seu uso em

14/49 camadas de cobertura de cabos são fornecidos no Pedido de Patente Internacional WO 01/37289.

[00056] Os copolímeros de heterofase da classe (a2) são obtidos por copolimerização seqüencial de: i) propileno, possivelmente contendo quantidades menores de pelo menos um comonômero de olefina selecionado de etileno e uma α-olefina outra que não propileno; e depois de: ii) uma mistura de etileno com uma α-olefina, em particular propileno, e possivelmente com porções menores de um dieno.

[00057] Particularmente preferidos da dita classe (a2) são os copolímeros de heterofase em que a fase elastomérica consiste de um copolímero elastomérico de etileno e propileno compreendendo de 15 % em peso a 50 % em peso de etileno e de 50 % em peso a 85 % em peso de propileno com respeito ao peso da fase elastomérica. Outros detalhes com respeito a estes materiais e seu uso em camadas de cobertura de cabos são fornecidos no Pedido de Patente Internacional WO 00/41187 no nome do Requerente.

[00058] Os produtos da classe (ai) estão comercialmente disponíveis por exemplo sob a marca registrada Moplen® RP 210 G da Basell ou Borsoft® SA 233 CF da Boreabs.

[00059] Os produtos da classe (a2) estão comercialmente disponíveis por exemplo sob a marca registrada Hifax® CA 10 A, Moplen® EP 310 G, ou Adflex®Q 200 F da Basell.

[00060] De acordo com uma forma de reabzação preferida, o copolímero elastomérico de etileno (c) tem uma entalpia de fusão de menos do que 30 J/g. A quantidade do dito copolímero elastomérico (c) no geral é menos do que 70 % em peso, preferivelmente de 20 % em peso a 60 % em peso, com respeito ao peso total do material de base termoplástica.

[00061] Com referência ao copolímero elastomérico de etileno (c), o termo “α-olefina abfática” no geral significa uma olefina da fórmula

15/49

CH2=CH-R, em que R representa um grupo alquila linear ou ramificado contendo de 1 a 12 átomos de carbono. Preferivelmente, a α-olefina alifática é selecionada de propileno, 1-buteno, isobutileno, 1-penteno, 4-metil-lpenteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-dodeceno, ou misturas destes. Propileno, 1buteno, 1-hexeno e 1-octeno são particularmente preferidos.

[00062] Com referência ao copolímero elastomérico de etileno (c), o termo “polieno” no geral significa um dieno, trieno ou tetraeno conjugados ou não conjugados. Quando um comonômero de dieno está presente, este comonômero no geral contém de 4 a 20 átomos de carbono e é preferivelmente selecionado de: diolefina conjugada ou não conjugada bnear tal como, por exemplo, 1,3-butadieno, 1,4-hexadieno, 1,6-octadieno, e outros; dienos monocícbcos ou pobcícbcos tais como, por exemplo, 1,4cicloexadieno, 5-etibdeno-2-norbomeno, 5-metileno-2-norbomeno, vinilnorbomeno, ou misturas destes. Quando um comonômero de trieno ou tetraeno está presente, este comonômero no geral contém de 9 a 30 átomos de carbono e é preferivelmente selecionado de trienos ou tetraenos contendo um grupo vinila na molécula ou um grupo 5-norbomen-2-ila na molécula. Os exemplos específicos de comonômeros de trieno ou tetraeno que podem ser usados na presente invenção são: 6,10-dimetil-l,5,9-undecatrieno, 5,9dimetil-1,4,8-decatrieno, 6,9-dimetil-1,5,8-decatrieno, 6,8,9-trimetil-1,6,8decatrieno, 6,10,14-trimetil-l,5,9,13-pentadecatetraeno, ou misturas destes. Preferivelmente, o pobeno é um dieno.

[00063] Os copolímeros elastoméricos particularmente preferidos de etileno (c) são:

(ci) copolímeros tendo a composição monomérica seguinte: 35 % em mol a 90 % em mol de etileno; 10 % em mol a 65 % em mol de uma aolefina alifática, preferivelmente propileno; 0 % em mol a 10 % em mol de um pobeno, preferivelmente um dieno, mais preferivelmente, 1,4-hexadieno ou 5-etileno-2-norbomeno (por exemplo, borrachas de EPR e EPDM, tais

16/49 como os produtos Dutral® (Enichem) ou Nordel® (Dow-DuPont);

(C2) copolímeros tendo a composição monomérica seguinte: 75 % em mol a 97 % em mol, preferivelmente 90 % em mol a 95 % em mol, de etileno; 3 % em mol a 25 % em mol, preferivelmente 5 % em mol a 10 % em mol, de uma α-olefina alifática; 0 % em mol a 5 % em mol, preferivelmente 0 % em mol a 2 % em mol, de um polieno, preferivelmente um dieno (por exemplo copolímeros de etileno/l-octeno, tais como os produtos Engage® da DuPont-Dow Elastomers).

[00064] De acordo com uma forma de realização preferida, o líquido dielétrico do material isolante pode ser selecionado de: óleos minerais tais como, por exemplo, óleos naftênicos, óleos aromáticos tais como alquil benzenos (por exemplo, dibenziltolueno, dodecilbenzeno, di(octilbenzil)tolueno), óleos parafínicos, óleos poliaromáticos, os ditos óleos minerais opcionalmente contendo pelo menos um heteroátomo selecionado de oxigênio, nitrogênio ou enxofre; parafinas líquidas; óleos vegetais tais como, por exemplo, óleo de soja, óleo de linhaça, óleo de mamona; poliolefinas aromáticas oligoméricas; ceras parafínicas tais como, por exemplo, ceras de polietileno, ceras de polipropileno; óleos sintéticos tais como, por exemplo, óleos de silicona, ésteres alifáticos (tais como, por exemplo, tetraésteres de pentaeritritol, ésteres de ácido sebácico, ésteres ftálicos), oligômeros de olefina (tais como, por exemplo, polibutenos ou poliisobutenos opcionalmente hidrogenados); ou misturas destes. Os óleos aromáticos (em particular, alquil benzenos), óleos parafínicos, óleos naftênicos, são particularmente preferidos. [00065] O líquido dielétrico adequado para implementar a presente invenção tem boa resistência ao calor, capacidade de absorção de gás considerável, em particular absorção de hidrogênio, e resistência alta às descargas parciais, de modo que a força dielétrica do material isolante é melhorada. Além disso, o dito líquido dielétrico não afeta negativamente as perdas dielétricas do material isolante mesmo em temperaturas altas e /49 gradientes elétricos altos.

[00066] Preferivelmente, a razão em peso do líquido dielétrico para polímero termoplástico da presente invenção no geral está entre 1:99 e 25:75, mais preferivelmente entre 2:98 e 20:80, e ainda mais preferivelmente entre 3:97 e 10:90.

[00067] Os exemplos do dito líquido dielétrico que podem ser usados de acordo com a presente invenção e que estão corrente e comercialmente disponíveis são os produtos Jarylec® Exp3 da Elf Atochem ou Sunpar® 2280 da Sunoco.

[00068] Na fabricação da camada isolante para o cabo de acordo com a presente invenção, outros componentes convencionais podem ser adicionados ao material isolante divulgado acima, tal como antioxidantes, auxiliares de processamento, retardadores da formação de microvazios por água, ou misturas destes.

[00069] Os antioxidantes convencionais adequados para o propósito são por exemplo tiopropionato de diestearila ou dilaurila e pentaeritritiltetracis [propionato de 3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenila)], ou misturas destes. [00070] Os auxiliares de processamento que podem ser adicionados ao material isolante incluem, por exemplo, estearato de cálcio, estearato de zinco, ácido esteárico, ou misturas destes.

[00071] Como declarado acima, o dito material isolante apresenta entretanto, boas características mecânicas tanto na temperatura ambiente quanto sob condições quentes, e também apresenta propriedades elétricas melhoradas. Em particular, o dito material isolante permite que a temperatura operacional alta seja atingida, comparável com ou ainda excedendo aquela de cabos com camadas isolantes consistindo de materiais isolantes reticulados. [00072] O material isolante de acordo com a presente invenção pode ser preparado misturando-se junto o polímero termoplástico, o líquido dielétrico e quaisquer outros aditivos possivelmente presentes usando-se

18/49 métodos conhecidos na técnica. A mistura pode ser realizada por exemplo por um misturador interno do tipo com rotores tangenciais (Banbury) ou com rotores interpenetrantes, ou, preferivelmente, em um misturador contínuo do tipo Ko-Kneader (Buss), ou do tipo rosca dupla de co- ou contra-rotação. [00073] Altemativamente, o líquido dielétrico da presente invenção pode ser adicionado ao polímero termoplástico durante a etapa de extrusão por injeção direta no cibndro da extrusora como divulgado, por exemplo, no Pedido de Patente Internacional WO 02/47092.

[00074] Devido à sua temperatura operacional alta e às suas perdas dielétricas baixas, os cabos da invenção podem carregar, para a mesma voltagem, uma força pelo menos igual a ou ainda maior do que aquela transportável por um cabo tradicional com a cobertura XLPE.

[00075] Preferivelmente, o dito condutor é uma haste sóbda.

[00076] Preferivelmente, o cabo inclui ainda uma bbndagem elétrica circundando a dita camada isolante, a dita bbndagem elétrica compreendendo uma chapa metábca formada na forma tubular.

[00077] De acordo com uma forma de reabzação preferida da presente invenção, o dito elemento protetivo é colocado em uma posição radialmente externa à dita camada isolante.

[00078] Preferivelmente, o grau de expansão da camada pobmérica expandida do dito elemento protetivo é compreendido entre 20 % e 200 %, mais preferivelmente entre 25 % e 130 %.

[00079] Preferivelmente, a espessura da camada pobmérica expandida do dito elemento protetivo é compreendida entre 1 mm e 5 mm.

[00080] Em um outro aspecto da presente invenção, o elemento protetivo mencionado acima inclui ainda pelo menos uma camada pobmérica não expandida unida com a dita camada pobmérica expandida.

[00081] No caso de um impacto no cabo ocorrer, o Requerente descobriu que a função de absorção (isto é, descarga) da camada pobmérica

19/49 expandida é vantajosamente incrementada associando-se esta com pelo menos uma camada polimérica não expandida.

[00082] Portanto, de acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o dito elemento protetivo compreende ainda uma primeira camada polimérica não expandida em uma posição radialmente externa à dita camada polimérica expandida.

[00083] De acordo com uma outra forma de realização, o elemento protetivo da presente invenção compreende ainda uma segunda camada polimérica não expandida em uma posição radialmente interna à dita camada polimérica expandida.

[00084] Preferivelmente, a dita pelo menos uma camada polimérica não expandida é fabricada de um material termoplástico.

[00085] Mais preferivelmente, a dita pelo menos uma camada polimérica não expandida é fabricada de um polímero de pobolefina.

[00086] Preferivelmente, a dita pelo menos uma camada pobmérica não expandida tem uma espessura na faixa de 0,2 mm a 1 mm.

[00087] Em um outro aspecto, o Requerente descobriu que, devido a um impacto ocorrido no cabo, a deformação da camada isolante do cabo é vantajosamente reduzida se o elemento protetivo da presente invenção é combinado com uma outra camada polimérica expandida fornecida ao cabo em uma posição radialmente interna ao elemento protetivo.

[00088] Além disso, o Requerente descobriu que fomecendo-se uma outra camada pobmérica expandida em combinação com o dito elemento protetivo permite aumentar a propriedade de absorção (descarga) do dito elemento protetivo.

[00089] Como mencionado acima, uma vez que uma espessura da camada isolante foi selecionada, a presença combinada da dita camada polimérica expandida do elemento protetivo e da dita outra camada pobmérica expandida permite se obter substancialmente a mesma proteção ao

20/49 impacto com uma dimensão global reduzida do cabo.

[00090] De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, a dita outra camada polimérica expandida está em uma posição radialmente interna ao dito elemento protetivo.

[00091] Preferivelmente, a dita outra camada polimérica expandida está em uma posição radialmente externa à dita camada isolante.

[00092] Preferivelmente, a dita outra camada polimérica expandida é uma camada de bloqueio da água e inclui um material intumescível em água. [00093] Preferivelmente, a dita outra camada polimérica expandida é semicondutora.

[00094] Preferivelmente, o cabo de acordo com a presente invenção é usado para classes de voltagem de faixas de voltagem média ou alta.

[00095] Em um outro aspecto da presente invenção, o Requerente descobriu que, fomecendo-se o cabo com um elemento protetivo compreendendo pelo menos uma camada polimérica expandida, a espessura do dito elemento protetivo diminui em correspondência com o aumento da área da seção transversal do condutor.

[00096] Portanto, a presente invenção diz respeito ainda a um cabo para o uso em uma classe de voltagem predeterminada, o dito cabo compreendendo:

- pelo menos um condutor;

- pelo menos uma camada isolante extrudada circundando o dito condutor, a dita camada isolante sendo fabricada de um material isolante não reticulado compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e pelo menos um líquido dielétrico; e

- um elemento protetivo em tomo da dita camada isolante compreendendo pelo menos uma camada polimérica expandida;

caracterizado em que a espessura do elemento protetivo tem um valor menor do que 7,5 mm para uma área da seção transversal do

21/49 condutor maior do que ou igual a 50 mm² e um valor maior do que 8,5 mm para uma área da seção transversal do condutor menor do que 50 mm².

[00097] Preferivelmente, no caso da dita classe de voltagem predeterminada ser mais alta do que 60 kV, a dita camada isolante não é detectavelmente danificada no impacto de uma energia de pelo menos 70 J. [00098] Preferivelmente, no caso da dita classe de voltagem predeterminada não ser mais alta do que 60 kV, a dita camada isolante não é detectavelmente danificada no impacto de uma energia de pelo menos 50 J. [00099] Preferivelmente, no caso da dita classe de voltagem predeterminada ser mais baixa do que 10 kV, a dita camada isolante não é detectavelmente danificada no impacto de uma energia de pelo menos 25 J. [000100] Se uma família (grupo) de cabos adequados para a mesma classe de voltagem (por exemplo, 10 kV, 20 kV, 30 kV, etc.) for considerada, o Requerente descobriu que quando a área da seção transversal do condutor do cabo aumenta, a espessura do elemento protetivo do cabo pode diminuir vantajosamente enquanto mantendo substancialmente a mesma proteção ao impacto.

[000101] Isto significa que um cabo de área da seção transversal do condutor pequena pode ser fornecido com um elemento protetivo que é mais espesso do que aquele de um cabo tendo uma área da seção transversal do condutor grande.

[000102] Portanto, a presente invenção diz respeito ainda a um grupo de cabos selecionados para uma classe de voltagem predeterminada e tendo áreas da seção transversal do condutor diferentes, cada cabo compreendendo:

- pelo menos um condutor;

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em que a espessura do dito elemento protetivo é selecionada no relacionamento inverso com a área da seção transversal do condutor. [000103] Preferivelmente, o dito elemento protetivo inclui ainda pelo menos uma camada polimérica não expandida unida com a dita camada polimérica expandida.

[000104] Preferivelmente, cada cabo compreende uma outra camada polimérica expandida em uma posição radialmente interna ao dito elemento protetivo.

[000105] De acordo com um outro aspecto, a presente invenção diz respeito ainda a um método para projetar um cabo compreendendo pelo menos um condutor, pelo menos uma camada isolante extrudada circundando o dito condutor, a dita camada isolante sendo fabricada de um material isolante não reticulado compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e pelo menos um líquido dielétrico, e um elemento protetivo circundando a dita camada isolante, o dito elemento protetivo incluindo pelo menos uma camada polimérica expandida, o dito método compreendendo as etapas de:

- selecionar uma área da seção transversal do condutor;

- determinar a espessura para a dita camada isolante compatível com a operação segura em uma classe de voltagem predeterminada na dita área da seção transversal do condutor selecionada em correspondência de uma de várias condições de bmite elétrico predeterminadas;

- selecionar a espessura da camada isolante máxima entre aquela determinada no dito número de condições de bmite elétrico predeterminadas;

- determinar a espessura do dito elemento protetivo de modo

23/49 que a dita camada isolante não seja detectavelmente danificada em um impacto que é causado no cabo de uma energia de pelo menos 50 J; e

- usar a dita camada isolante selecionada e a dita espessura do elemento protetivo determinada no projeto de um cabo para a dita classe de voltagem predeterminada e área da seção transversal do condutor selecionada. [000106] De acordo com a presente invenção, uma deformação (isto é, um dano) da camada isolante do cabo menor ou igual a 0,1 mm é considerada ser não detectável. Portanto, é proposto que a camada isolante do cabo seja não danificada no caso de uma deformação menor do que 0,1 mm ocorrer. [000107] No caso do elemento protetivo do cabo consistir da dita camada pobmérica expandida, a etapa de determinar a espessura do dito elemento protetivo consiste em determinar a espessura da dita camada polimérica expandida.

[000108] No caso do elemento protetivo do cabo compreender ainda uma camada pobmérica não expandida associada com a dita camada polimérica expandida, a etapa de determinar a espessura do dito elemento protetivo compreende a etapa de determinar a espessura da dita camada polimérica não expandida.

[000109] Preferivelmente, a etapa de determinar a espessura da dita camada pobmérica não expandida compreende a etapa de correlacionar em relacionamento inverso a espessura da dita camada pobmérica não expandida com a área da seção transversal do condutor.

[000110] A presente invenção é vantajosamente apbcável não apenas aos cabos elétricos para o transporte ou distribuição de força, mas também aos cabos do tipo força/telecomunicações mistos que incluem um núcleo de fibra óptica. Neste sentido, portanto, no restante da presente descrição e nas reivindicações que seguem o termo “elemento condutivo” significa um condutor do tipo metálico ou do tipo elétrico/óptico misto.

Breve descrição dos desenhos

24/49 [000111] Outros detalhes serão ilustrados na descrição detalhada que segue, com referência aos desenhos anexos, em que:

- a Fig. 1 é uma vista em perspectiva de um cabo elétrico, de acordo com a presente invenção;

- a Fig. 2 é uma vista em seção transversal de um cabo elétrico comparativo, danificado por um impacto;

- a Fig. 3 é uma vista em seção transversal de um cabo elétrico, de acordo com a presente invenção, na presença de deformação do elemento protetivo causada por um impacto;

- a Fig. 4 é um gráfico que mostra o relacionamento entre a espessura da blindagem superior e a área da seção transversal do condutor como designado para prevenir o dano da camada isolante no impacto em um cabo tradicional;

- a Fig. 5 é um gráfico que mostra o relacionamento entre a espessura do elemento protetivo do cabo e a área da seção transversal do condutor como designado para prevenir o dano da camada isolante no impacto no cabo de acordo com a presente invenção;

- a Fig. 6 é um gráfico que mostra o relacionamento entre a espessura do elemento protetivo e a área da seção transversal do condutor como designado para prevenir o dano da camada isolante no impacto em um cabo fornecido com duas camadas poliméricas expandidas de acordo com a presente invenção.

Descrição detalhada das formas de realização preferidas [000112] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva, parcialmente em seção transversal, de um cabo elétrico 1 de acordo com a invenção, tipicamente designado para o uso na faixa de voltagem média ou alta.

[000113] Um cabo de transmissão de força do tipo aqui descrito tipicamente opera em freqüências nominais de 50 Hz ou 60 Hz.

[000114] O cabo 1 compreende: um condutor 2; uma camada

25/49 semicondutora interna 3; uma camada isolante 4; uma camada semicondutora externa 5; uma blindagem metálica 6 e um elemento protetivo 20.

[000115] Preferivelmente, o condutor 2 é uma haste metálica, preferivelmente fabricada de cobre ou alumínio. Altemativamente, o condutor 2 compreende pelo menos dois arames de metal, preferivelmente de cobre ou alumínio, que são trançados juntos de acordo com técnicas convencionais. [000116] A área da seção transversal do condutor 2 é determinada no relacionamento com a força a ser transportada na voltagem selecionada. As áreas da seção transversal preferidas para os cabos de acordo com a presente invenção variam de 16 mm² a 1000 mm².

[000117] Na presente descrição, o termo “material isolante” é usado para referir-se a um material tendo uma rigidez dielétrica de pelo menos 5 kV/mm, preferivelmente maior do que 10 kV/mm. Para os cabos de transmissão de força de voltagem média a alta, o material isolante tem uma rigidez dielétrica maior do que 40 kV/mm.

[000118] Tipicamente, a camada isolante dos cabos de transmissão de força tem uma constante dielétrica (K) de mais do que 2.

[000119] A camada isolante 4 é fabricada de um material isolante não reticulado de acordo com a presente invenção.

[000120] A camada semicondutora interna 3 que está em uma posição radialmente interna à camada isolante 4, e a camada semicondutora externa 5 que está em uma posição radialmente externa à camada isolante 4, ambas não expandidas, são obtidas de acordo com técnicas conhecidas, em particular por extrusão, o material pobmérico de base e o negro de fumo (este sendo usado para fazer com que as ditas camadas se tomem semicondutoras) sendo selecionados daqueles mencionados nos seguintes da presente descrição. [000121] Em uma forma de realização preferida da presente invenção, as camadas semiconduoras interna e externa 3, 5, compreendem um material polimérico de base não reticulado, mais preferivelmente um composto de

26/49 polipropileno.

[000122] Em uma forma de realização mais preferida da presente invenção, as camadas semicondutoras interna e externa 3, 5, são fabricadas de um material não reticulado compreendendo um polímero termoplástico e uma quantidade predeterminada de um líquido dielétrico, o dito polímero termoplástico e o dito líquido dielétrico sendo selecionados daqueles acima divulgados.

[000123] Ainda em uma forma de reabzação mais preferida, as camadas semicondutoras interna e externa 3, 5, são fabricadas de um material não reticulado compreendendo o mesmo polímero termoplástico e o mesmo líquido dielétrico do material isolante não reticulado da camada isolante 4. [000124] Na forma de reabzação preferida mostrada na Fig. 1, a bbndagem metábca 6 é fabricada de uma chapa metálica contínua, preferivelmente de alumínio ou, altemativamente, cobre, formado em um tubo. Em alguns casos, o chumbo também pode ser usado.

[000125] A chapa metábca que forma a bbndagem metábca 6 é dobrada longitudinalmente em tomo da camada semicondutora externa 5 com margens sobrepostas. Convenientemente, um material de vedação e ligação é interposto entre as margens sobrepostas, de modo a tomar a bbndagem metálica impermeável. Altemativamente, as margens da chapa metábca podem ser soldadas.

[000126] Altemativamente, a blindagem metábca 6 é fabricada de arames ou tiras de metal envolvidos de modo hebcoidal colocados em tomo da dita camada semicondutora externa 5.

[000127] Preferivelmente, a bbndagem metábca é revestida com uma bbndagem superior (não mostrada na Fig. 1) fabricada de um polímero não reticulado, por exemplo cloreto de pobvinila (PVC) ou pobetileno (PE). [000128] De acordo com a forma de realização preferida mostrada na Fig. 1, em uma posição radialmente externa à dita blindagem metábca 6, o /49 cabo 1 é fornecido com um elemento protetivo 20.

[000129] De acordo com a dita forma de realização, o elemento protetivo 20 compreende uma camada polimérica expandida 22 que é incluída entre duas camadas poliméricas não expandidas, uma camada polimérica não expandida externa (primeira) 23 e uma camada polimérica não expandida interna (segunda) 21 respectivamente. O elemento protetivo 20 tem a função de proteger o cabo de qualquer impacto externo, que ocorre sobre o cabo, pelo menos absorvendo-se parcialmente o dito impacto.

[000130] De acordo com a Patente Européia EP 981.821, a camada polimérica expandida 22 pode compreender qualquer tipo de polímero expansível que pode ser selecionado, por exemplo, de: poliolefinas, copolímeros de olefinas diferentes, copolímeros de uma olefina com um éster etilenicamente insaturado, poliésteres, policarbonatos, polissulfonas, resinas de fenol, resinas de uréia, ou misturas destes. Os exemplos de polímeros adequados são: polietileno (PE), em particular PE de densidade baixa (LDPE), PE de densidade média (MDPE), PE de densidade alta (HDPE), PE de densidade baixa linear (LLDPE), polietileno de densidade ultra-baixa (ULDPE); polipropileno (PP); copolímeros de etileno/propileno elastoméricos (EPR) ou terpolímeros de etileno/propileno/dieno (EPDM); borracha natural; borracha de butila; copolímeros de etileno/éster vinílico, por exemplo etileno/acetato de vinila (EVA); copolímeros de etileno/acrilato, em particular etileno/acrilato de metila (EMA), etileno/acrilato de etila (EEA) e etileno/acrilato de butila (EBA); copolímeros termoplásticos de etileno/aolefina; poliestireno; resinas de acrilonitrila/butadieno/estireno (ABS); polímeros halogenados, em particular cloreto de polivinila (PVC); poliuretano (PUR); poliamidas; poliésteres aromáticos tais como tereftalato de polietileno (PET) ou tereftalato de polibutileno (PBT); e seus copolímeros ou misturas destes.

[000131] Preferivelmente, o dito polímero expansível pode ser

28/49 selecionado de polímeros ou copolímeros de poliolefina com base em etileno e/ou propileno. Mais preferivelmente, o dito polímero expansível pode ser selecionado de:

(d) copolímeros de etileno com um éster etilenicamente insaturado, por exemplo acetato de vinila ou acetato de butila, em que a quantidade de éster insaturado no geral está entre 5 % em peso e 80 % em peso, preferivelmente entre 10 % em peso e 50 % em peso;

(e) copolímeros elastoméricos de etileno com pelo menos uma α-olefina C3-C12, e opcionalmente um dieno, preferivelmente copolímeros de etileno/propileno (EPR) ou etileno/propileno/dieno (EPDM), no geral tendo a composição seguinte: 35 % a 90 % em mol de etileno, 10 % a 65 % em mol de a-olefina, 0 % a 10 % em mol de dieno (por exemplo 1,4- hexadieno ou 5etibdeno-2-norbomeno);

(f) copolímeros de etileno com pelo menos uma α-olefina C4C12, preferivelmente 1-hexeno, 1-octeno e outros, e opcionalmente um dieno, no geral tendo uma densidade de entre 0,86 g/cm³ e 0,90 g/cm³ e a composição seguinte: 75 % a 97 % em mol de etileno; 3 % a 25 % em mol de a-olefina; 0 % a 5 % em mol de um dieno;

(g) polipropileno modificado com copolímeros de etileno/aolefina C3-C12, em que a razão em peso entre pobpropileno e copolímero de etileno/a-olefina C3-C12 é compreendida entre 90/10 e 10/90, preferivelmente entre 80/20 e 20/80.

[000132] Por exemplo, os produtos comerciais Elvax® (DuPont), Levapren® (Bayer) e Lotryl® (Elf-Atochem) estão na classe (d), os produtos Dutral® (Enichem) ou Nordel® (Dow-DuPont) estão na classe (e), os produtos que pertencem à classe (f) são Engage® (Dow-DuPont) ou Exact® (Exxon), enquanto que o pobpropileno modificado com copolímeros de etileno/alfaolefina (g) está comercialmente disponível sob as marcas Moplen® ou Hifax® (Basell), ou também Fina-Pro® (Fina), e outros.

29/49 [000133] Dentro da classe (g), particularmente preferidos são os elastômeros termoplásticos compreendendo uma matriz contínua de um polímero termoplástico, por exemplo, polipropileno, e partículas finas (no geral tendo um diâmetro da ordem de 1 pm a 10 pm) de um polímero elastomérico curado, por exemplo, EPR ou EPDM reticulados, dispersos na matriz termoplástica. O polímero elastomérico pode ser incorporado na matriz termoplástica no estado não curado e depois dinamicamente reticulado durante o processamento por adição de uma quantidade adequada de um agente reticulante. Altemativamente, o polímero elastomérico pode ser curado separadamente e depois disperso na matriz termoplástica na forma de partículas finas. Os elastômeros termoplásticos deste tipo são descritos, por exemplo, na Patente U.S. 4.104.210 ou no Pedido de Patente Europeu EP 324.430. Estes elastômeros termoplásticos são preferidos visto que eles provaram ser particularmente eficazes nas forças radiais elasticamente absorvidas durante os ciclos térmicos do cabo na faixa total das temperaturas de operação.

[000134] Para os propósitos da presente descrição, o termo polímero “expandido” é entendido referir-se a um polímero dentro da estrutura do qual a porcentagem de volume “vazio” (isto quer dizer o espaço não ocupado pelo polímero mas por um gás ou ar) é tipicamente maior do que 10 % do volume total do dito polímero.

[000135] No geral, a porcentagem do espaço livre em um polímero expandido é expressada em termos do grau de expansão (G). Na presente descrição, o termo “grau de expansão do polímero” é entendido referir-se à expansão do polímero determinado no modo seguinte:

G (grau de expansão) = (do/d_e -1) x 100 onde do indica a densidade do polímero não expandido (isto quer dizer o polímero com uma estrutura que é essencialmente isenta de volume vazio) e de indica a densidade aparente medida para o polímero

30/49 expandido.

[000136] Preferivelmente, o grau de expansão da dita camada polimérica expandida 22 é selecionado na faixa de 20 % a 200 %, mais preferivelmente de 25 % a 130 %.

[000137] Preferivelmente, as duas camadas poliméricas não expandidas 21, 23 do dito elemento protetivo 20 são fabricadas de materiais de poliolefina.

[000138] Preferivelmente, a primeira camada não expandida pobmérica 23 é fabricada de um material termoplástico, preferivelmente uma pobolefina, tal como polietileno não reticulado (PE); altemativamente, cloreto de polivinila (PVC) pode ser usado.

[000139] Na forma de reabzação mostrada na Fig. 1, o cabo 1 é fornecido ainda com uma camada de bloqueio da água 8 colocada entre a camada semicondutora externa 5 e a bbndagem metábca 6.

[000140] De acordo com uma forma de reabzação preferida da invenção, a camada de bloqueio da água 8 é uma camada semicondutora expandida, intumescível em água, como descrito no Pedido de Patente Internacional WO 01/46965.

[000141] Preferivelmente, a dita camada de bloqueio da água 8 é fabricada de um material pobmérico expandido no qual um material intumescível em água é embutido ou dispersado.

[000142] Preferivelmente, o polímero expansível da dita camada de bloqueio da água 8 é selecionado dos polímeros mencionados acima.

[000143] A dita camada de bloqueio da água 8 visa fornecer uma barreira eficaz à penetração de água longitudinal ao interior do cabo.

[000144] Como mostrado pelos testes reabzados pelo Requerente, a dita camada pobmérica expandida é capaz de incorporar quantidades grandes de material intumescível em água e o material intumescível em água incorporado é capaz de expandir quando a camada pobmérica expandida é colocada em

31/49 contato com umidade ou água, eficientemente realizando assim sua função de bloqueio da água.

[000145] O material intumescível em água no geral é em uma forma subdividida, particularmente na forma de pó. As partículas que constituem o pó intumescível em água têm preferivelmente um diâmetro não maior do que 250 pm e um diâmetro médio de 10 pm a 100 pm. Mais preferivelmente, a quantidade de partículas tendo um diâmetro de 10 pm a 50 pm são pelo menos 50 % em peso com respeito ao peso total do pó.

[000146] O material intumescível em água no geral consiste de um homopolímero ou copolímero tendo grupos hidrofílicos ao longo da cadeia polimérica, por exemplo: ácido poliacrílico reticulado e pelo menos parcialmente salificado (por exemplo, os produtos Cabloc® da C. F. Stockhausen GmbH ou Waterlock® da Grain Processing Co.); amido ou seus derivados misturados com copolímeros dentre acrilamida e acrilato de sódio (por exemplo, produtos SGP Absorbent Polymer® da Henkel AG); carboximetilcelulose de sódio (por exemplo, os produtos Blanose® da Hercules Inc.).

[000147] Para se obter uma ação de bloqueio da água eficaz, a quantidade de material intumescível em água a ser incluído na camada polimérica expandida no geral é de 5 ppc a 120 ppc, preferivelmente de 15 ppc a 80 ppc (ppc = partes em peso com respeito a 100 partes em peso de polímero de base).

[000148] Além disso, o material polimérico expandido da camada de bloqueio da água 8 pode ser modificado para ser semicondutor.

[000149] Os produtos conhecidos na técnica para a preparação de composições poliméricas semicondutoras podem ser usados para fornecer propriedades semicondutoras ao dito material polimérico. Em particular, um negro de fumo eletrocondutor pode ser usado, por exemplo negro de fumo ou negro de acetileno eletrocondutores, ou misturas destes. A área de superfície

32/49 do negro de fumo no geral é maior do que 20 m²/g, usualmente entre 40 m²/g e 500 m²/g. Vantajosamente, um negro de fumo altamente condutor pode ser usada, tendo uma área de superfície de pelo menos 900 m²/g, tal como, por exemplo, o negro de fumo conhecido comercialmente sob o nome comercial Ketjenblack® EC (Akzo Chemie NV).

[000150] A quantidade de negro de fumo a ser adicionado à matriz polimérica pode variar dependendo do tipo de polímero e do negro de fumo usado, do grau de expansão que é intencionado obter, do agente de expansão, etc. Assim, a quantidade de negro de fumo tem que ser tal como para fornecer as propriedades semicondutoras suficientes para o material expandido, em particular tal como para se obter um valor de resistividade volumétrica para o material expandido, na temperatura ambiente, de menos do que 500 Ω-m, preferivelmente menos do que 20 Ω-m. Tipicamente, a quantidade de negro de fumo pode variar entre 1 % em peso e 50 % em peso, preferivelmente entre 3 % em peso e 30 % em peso, em relação ao peso do polímero.

[000151] Uma faixa preferida do grau de expansão da camada de bloqueio da água 8édel0%a60%.

[000152] Além disso, fomecendo-se o cabo 1 com uma camada de bloqueio da água semicondutora 8, a espessura da camada semicondutora externa 5 pode ser vantajosamente reduzida visto que a propriedade elétrica da camada semicondutora externa 5 é parcialmente reabzada pela dita camada de bloqueio da água semicondutora. Portanto, o dito aspecto contribui vantajosamente para a redução da espessura da camada semicondutora externa e assim do peso global do cabo.

Projeto elétrico da camada isolante [000153] No geral, a camada isolante de um cabo é dimensionada para suportar as condições de tensão elétrica prescritas para a categoria de uso do dito cabo.

[000154] Em particular, quando o cabo está em operação, o condutor 2 é

33/49 mantido na voltagem operacional nominal do cabo e a blindagem 6 é conectada à terra (isto é, ela está na voltagem 0).

[000155] Nominalmente, a camada semicondutora interna 3 está na mesma voltagem como o condutor e a camada semicondutora externa 5 e a camada de bloqueio da água 8 estão na mesma voltagem como a bbndagem metálica 6.

[000156] Dependendo da espessura da camada isolante, esta determina uma tensão da voltagem elétrica sobre a camada isolante que deve ser compatível com a rigidez dielétrica do material da camada isolante (incluindo um fator de segurança adequado).

[000157] A tensão de voltagem elétrica Γ em tomo de um condutor cilíndrico é definido pela fórmula seguinte:

Γ r Ί

Γ«ί/_Φ/ r-In— (1) em que:

Uo é a fase para a voltagem terra;

η é o raio na superfície da camada isolante;

r_c é o raio na superfície condutora (ou na superfície da camada semicondutora interna, se presente).

[000158] A equação (1) refere-se ao regime de voltagem AC. Uma expressão diferente e mais complexa está disponível para o regime de voltagem DC.

[000159] Por exemplo, o Padrão Internacional CEIIEC 60502-2 (Edição 1.1 - 11-1998 - Tabelas 6 e 7 nas páginas 18 a 19), no caso de uma camada isolante fabricada de pobetileno reticulado (XLPE), fornece para uma camada isolante valores de espessura nominal de 5,5 mm em correspondência com uma voltagem V de 20 KV e com uma seção transversal do condutor variando de 35 mm² a 1000 mm². Como um outro exemplo, no caso de uma voltagem V de 10 KV e uma seção transversal do condutor variando de 16 mm² a 1000

34/49 mm² serem selecionadas, de acordo com o dito Padrão a camada isolante do cabo tem que ser fornecida com um valor de espessura nominal de 3,4 mm. Os dados referentes à espessura nominal de camada isolante de polietileno reticulado (XPLE) e camada isolante de borracha de etileno / propileno (EPR) e borracha de etileno / propileno (HEPR) extraídos do referido Padrão Internacional CEIIEC 60502-2 são fornecidos nas Tabelas 1 e 2 a seguir.

TABELA 1 - Espessura nominal de camada de isolamento de polietileno reticulado (XLPE)

Área transversal	Espessura nominal da camada de isolamento em voltagem classificada Uo/U (U_m)
nominal do
condutor	3,6/6 (7,2) kV	6/10 (12) kV	8,7/15 (17,5) kV	12/20 (24) kV	18/30 (36) kV
mm²	mm	mm	mm	mm	mm
10	2,5	-	-	-	-
16	2,5	3,4	-	-	-
25	2,5	3,4	4,5	-	-
35	2,5	3,4	4,5	5,5	-
50 a 185	2,5	3,4	4,5	5,5	8,0
240	2,6	3,4	4,5	5,5	8,0
300	2,8	3,4	4,5	5,5	8,0
400	3,0	3,4	4,5	5,5	8,0
500 a 1000	3,2	3,4	4,5	5,5	8,0

TABELA 2 - Espessura nominal da camada de isolamento de borracha de etileno / propileno (EPR) e borracha de etileno / propileno duro

Área transversal nominal do		Espessura nominal da camada de isolamento em voltagem classificada Uo/U (U_m)
3,6/6 (7,2)	6/10 (12)	8,7/15 (17,5)	12/20 (24)	18/30 (36)

35/49

condutor mm²	kV	kV	kV	kV	kV
	Não blindada	blindada
10	3,0	2,5	-	-	-	-
16	3,0	2,5	3,4	-	-	-
25	3,0	2,5	3,4	4,5	-	-
35	3,0	2,5	3,4	4,5	5,5	-
50 a 185	3,0	2,5	3,4	4,5	5,5	8,0
240	3,0	2,6	3,4	4,5	5,5	8,0
300	3,0	2,8	3,4	4,5	5,5	8,0
400	3,0	3,0	3,4	4,5	5,5	8,0
500 a 1000	3,2	3,2	3,4	4,5	5,5	8,0

Proteção ao impacto [000160] De acordo com a presente invenção, o elemento protetivo 20 previne a camada isolante 4 de ser danificada por impactos possíveis, por exemplo, devido a pedras, ferramentas ou coisa parecida de impacto no cabo durante o transporte ou operações de assentamento.

[000161] Por exemplo, uma prática comum é assentar um cabo em uma valeta escavada no solo em uma profundidade predeterminada, e subseqüentemente encher a valeta com o material previamente removido. [000162] No caso do material removido incluir pedras, tijolos ou coisa parecida, não é incomum que um pedaço de um peso de alguns quilos caia de altura significante (muitas dezenas de centímetros, até um metro ou mais) no cabo, de modo que o impacto envolva uma energia relativamente alta. [000163] Outras fontes possíveis de impactos durante as operações de assentamento são as máquinas operacionais, que podem atingir o cabo no caso de erros possíveis, excesso de velocidade, etc., em seus movimentos.

[000164] Os efeitos de um impacto F em um cabo comparativo são esquematicamente mostrados na Fig. 2, onde os mesmos numerais de

36/49 referência foram usados para identificar os elementos correspondentes anteriormente descritos com referência à Fig. 1.

[000165] O cabo da Fig. 2 é fornecido com uma blindagem superior 7 posicionada fora da blindagem metálica 6. Tipicamente a bbndagem superior 7 é fabricada de um material polimérico, tal como pobetileno ou PVC. [000166] O cabo da Fig. 2 é fornecido ainda com uma fita intumescível em água 9 para evitar qualquer penetração de água longitudinal ao interior do cabo.

[000167] Como mostrado na Fig. 2, como uma conseqüência do impacto F, o cabo é localmente deformado.

[000168] No geral, os materiais usados para a camada isolante e a bbndagem superior do cabo recuperam elasticamente apenas parte de seu tamanho e forma originais depois do impacto, de modo que depois do impacto, mesmo se ele ocorreu antes do cabo ser energizado, a espessura da camada isolante que suporta a tensão elétrica é reduzida.

[000169] Entretanto, o Requerente observou que, quando uma bbndagem metábca é usada fora da camada isolante do cabo, o material de tal bbndagem é permanentemente deformado pelo impacto, limitando ainda a recuperação elástica da deformação, de modo que a camada isolante seja impedida de recuperar elasticamente sua forma e tamanho originais.

[000170] Conseqüentemente, a deformação, ou pelo menos uma parte significante desta, causada pelo impacto é mantida depois do impacto, mesmo se a causa do próprio impacto foi removida. A dita deformação resulta naquelas mudanças em espessura da camada isolante do valor original to a um valor “danificado” ta (ver Fig. 2).

[000171] Conseqüentemente, quando o cabo está sendo energizado, a espessura da camada isolante real que está portando a tensão de voltagem elétrica (Γ) na área de impacto não é mais to, mas sim ta.

[000172] No caso do valor to ser selecionado com excesso suficiente,

37/49 por exemplo como fornecido pelo Padrão citado antes, com respeito à voltagem operacional do cabo, isto pode ser ainda o bastante para permitir que o cabo opere seguramente também na zona de impacto.

[000173] Entretanto, a necessidade de permitir a operação segura também em uma área danificada faz com que o cabo total seja fabricado com uma espessura da camada isolante significantemente maior do que necessária. [000174] Além disso, se a área do impacto está subseqüentemente envolvida em algumas operações adicionais, por exemplo se uma junta é fabricada em tal área, as condições podem elevar-se onde a tensão elétrica é aumentada mais do que aceitável (para o cabo ou para o acessório associado, que pode ser aproveitável em um diâmetro diferente da unidade que ele foi designado), mesmo se um certo excesso de segurança foi fornecido na espessura da camada isolante.

Avaliação da resistência a impacto [000175] A energia do impacto foi avaliada em vista dos vários parâmetros que foram descobertos ser relevantes ao impacto e da probabilidade relevante para estas classes diferentes de cabos.

[000176] Por exemplo, no caso do impacto ser causada por um objeto que cai no cabo, a energia do impacto depende tanto da massa do objeto de impacto no cabo quanto da altura da qual o dito objeto cai.

[000177] Conseqüentemente, quando o cabo é assentado em um valeta ou coisa parecida, a energia do impacto depende, dentre outros fatores, da profundidade na qual o cabo é assentado, a dita energia do impacto aumentando com a profundidade.

[000178] Conseqüentemente, foi descoberto que a energia do impacto é diferente para classes diferentes de cabos de acordo com suas profundidades respectivas de assentamento.

[000179] Além disso, para os cabos assentados em uma valeta ou coisa parecida, a presença de detritos de escavação, que no geral estão envolvidos

38/49 durante as operações de assentamento, afeta a probabilidade de um impacto acidental no cabo e seu tamanho contribui para determinar a energia de um impacto possível. Outros fatores, tais como o peso unitário do cabo e o tamanho das máquinas operacionais usadas nas operações de assentamento também foram considerados.

[000180] Em vista da anábse acima, para cada classe de cabos (por exemplo, LV, MV, HV), as energias dos impactos de referência foram identificadas como tendo uma probabibdade significante de ocorrência; em correspondência destes impactos, uma estrutura particular do cabo foi definida como capaz de suportar tais impactos.

[000181] Em particular, para um cabo de MV um impacto de energia de 50 J foi identificado como representativo de um evento significante no uso e assentamento do cabo.

[000182] Tal energia do impacto pode ser obtida, por exemplo, permitindo-se que um corpo conicamente formado de 27 kg de peso caia de uma altura de 19 cm no cabo. Em particular, o corpo de teste tem um ângulo do cone de 90°, e a margem é circundada com um raio de cerca de 1 mm. [000183] Na presente descrição, o termo “impacto” é intencionado a abranger todas aquelas cargas dinâmicas de uma certa energia capaz de produzir danos substanciais à estrutura dos cabos.

[000184] Para os cabos para apbcações com voltagem baixa e voltagem alta (LV, HV) as energias de impacto de 25 J e 70 J respectivamente foram identificadas.

[000185] Para os propósitos da presente invenção, foi considerado que o cabo é satisfatoriamente protegido se uma deformação permanente menor do que 0,1 mm (que é o limite de precisão da medição) depois de 4 impactos subsequentes na mesma posição ocorreu.

[000186] Quando um impacto é causado contra um cabo de acordo com a presente invenção, como mostrado na Fig. 3, o elemento protetivo 20,

39/49 sozinho, ou, preferivelmente, em combinação com a camada de bloqueio da água expandida 8, é capaz de reduzir a deformação da camada isolante 4. [000187] De acordo com a presente invenção foi descoberto que um elemento protetivo 20 tendo uma espessura t_p, combinado com uma espessura da camada isolante selecionada em um valor “reduzido” tr, pode resultar em um cabo que pode passar satisfatoriamente pelo teste de resistência a impacto indicado anteriormente, mantendo ainda a capacidade de operar seguramente na classe de voltagem selecionada.

[000188] A espessura da camada isolante pode ser determinada selecionando-se a bmitação elétrica mais restritiva para ser considerada quanto ao seu uso intencionado, sem a necessidade de adicionar espessura extra para levar em conta as deformações devido a impactos.

[000189] Por exemplo, é típico considerar em um projeto de cabo como bmitações elétricas significantes o gradiente máximo na superfície condutora (ou na superfície externa da camada semicondutora interna extrudada nesta), e o gradiente nas juntas, isto é, o gradiente na superfície externa da camada isolante do cabo.

[000190] O gradiente na superfície condutora é comparado com o gradiente aceitável máximo do material usado para a camada isolante (por exemplo, cerca de 18 kV/mm no caso de compostos de pobolefina) e o gradiente nas juntas é comparado com o gradiente aceitável máximo do dispositivo da junta que é considerado para o uso com o cabo.

[000191] Por exemplo, uma junta do cabo pode ser fabricada substituindo-se a camada isolante na área de junção do condutor com uma luva elástica (ou termocontração), que sobrepõe por um certo comprimento a camada isolante do cabo exposta.

[000192] No caso de tal tipo de juntas poder operar seguramente com um gradiente de cerca de 2,5 kV/mm (para um cabo de MV), isto deve ser provavelmente a condição mais restritiva e a espessura da camada isolante é

40/49 determinada para suportar tal condição. No caso de uma outra condição poder tomar-se mais restritiva, tal condição deve ser levada em conta quanto ao projeto da espessura da camada isolante.

[000193] De acordo com a presente invenção, entretanto, nenhuma espessura extra tem que ser fornecida para levar em conta a deformação da camada isolante causada por impactos.

[000194] Também foi descoberto que, quando o elemento protetivo 20 é usado em combinação com uma espessura da camada isolante selecionada em um valor “reduzido” t-r, o peso do cabo global é menor do que o peso correspondente de um cabo sem proteção ao impacto (isto é, sem um elemento protetivo de impacto compreendendo uma camada pobmérica expandida) e com uma espessura da camada isolante tradicional to (isto é, o cabo da Fig. 2), capaz de resistir à mesma energia do impacto (mesmo se admitindo-se uma deformação da camada isolante).

[000195] A presença de uma camada de bloqueio da água expandida 8 também foi descoberta contribuir ainda para a resistência a impacto, permitindo reduzir ainda a deformação da camada isolante 4.

[000196] A espessura da camada isolante e os pesos globais do cabo para dois cabos de acordo com a presente invenção assim como para um cabo comparativo (cujo projeto sucede o teste de resistência a impacto descrito acima) são mostrados na Tabela 3, para cabos de voltagem da classe 20 kV e uma seção transversal do condutor de alumínio de 50 mm².

TABELA 3

Tipo de cabo	Espessura (mm)	Peso do cabo (kg/m)	Diâmetro global (mm)
Blindagem superior	Elemento protetivo	Camada expandida de bloqueio da água	Fitas intumescíveis em água	Tela metálica de alumínio	Camada isolante
Segunda camada não expandida (interna)	Camada expandida	Primeira camada não expandida (externa)
1	-	1	1,5	4,4	-	0,15	0,3	4	0,74	30,7
2	-	1	1,5	0,85	0,5	-	0,3	4	0,51	24,9
3	8,25	-	-	-	-	0,2	0,3	4	0,90	33,9

[000197] Em detalhes:

(a) o Cabo 1 é um cabo da presente invenção compreendendo

41/49 uma camada de bloqueio de água não expandida 8 fabricada de fitas intumescíveis em água, o dito cabo compreendendo ainda um elemento protetivo 20 incluindo: uma primeira camada pobmérica não expandida 23; uma camada pobmérica expandida 20; uma segunda camada pobmérica não expandida 21;

(b) o Cabo 2 é um cabo da presente invenção compreendendo uma camada de bloqueio da água expandida 8, o dito cabo compreendendo ainda um elemento protetivo 20 incluindo: uma primeira camada pobmérica não expandida 23; uma camada pobmérica expandida 22; uma segunda camada pobmérica não expandida 21;

(c) o Cabo 3 é um cabo comparativo do tipo mostrado na Fig. 2 compreendendo: uma bbndagem superior e uma camada de bloqueio intumescível em água fabricadas de fitas intumescíveis em água.

[000198] Além disso, a Tabela 3 mostra que no caso de uma camada de bloqueio da água expandida 8 ser fornecida, a espessura do elemento protetivo 20 é vantajosamente reduzida (e o peso global do cabo é diminuído) mantendo a mesma espessura da camada isolante.

[000199] Além disso, a Tabela 3 mostra que o cabo comparativo teria requerido um peso notável (isto é, de cerca de 0,90 kg/m) para manter sua operabibdade nas mesmas condições de impacto em comparação com os cabos da presente invenção.

[000200] A Tabela 4 contém exemplos de dimensões da camada isolante para os cabos de acordo com a presente invenção para classes de voltagem operacional diferentes na faixa de MV, comparada com a espessura da camada isolante correspondente prescrita pelo Padrão Internacional CEIIEC 60502-2 citado acima, para a camada isolante de polietileno reticulado (XLPE).

TABELA 4

	10 kV	20 kV	30 kV
Espessura da camada isolante (mm) de um cabo da	2,5	4	5,5

42/49

invenção
Espessura da camada isolante (mm) de acordo com o Padrão CEIIEC 60502-2	3,4	5,5	8

[000201] De acordo com os valores relatados na Tabela 4, a espessura da camada isolante fornecida para um cabo da presente invenção é 26 %, 27 % e 56 % menor do que a espessura da camada isolante correspondente de acordo com o dito Padrão respectivamente.

Dimensão do elemento protetivo de impacto [000202] A dimensão do elemento protetivo foi avabada para seções do cabo diferentes de modo a fornecer a ausência de deformação para a camada isolante para as seções do condutor diferentes.

[000203] Para este propósito, a espessura de um elemento protetivo correspondendo à deformação da camada isolante <0,1 mm no impacto de 50 J de energia foi determinada em correspondência de várias áreas da seção transversal do condutor, tanto no caso da presença de uma camada de bloqueio da água expandida quanto no caso da presença de uma camada de bloqueio de água não expandida.

[000204] A espessura do elemento protetivo foi variada mantendo-se constante a espessura da segunda camada não expandida 21 e da camada polimérica expandida 22, enquanto aumentando a espessura da primeira camada não expandida 23.

[000205] A espessura correspondente de uma bbndagem superior não expandida 7 também foi selecionada para os cabos não fornecidos com o dito elemento protetivo 20 (ver Fig. 4).

[000206] Foi descoberto que a espessura do dito elemento protetivo diminui em correspondência com o aumento da área da seção transversal do condutor (ver Fig. 5).

[000207] Também foi descoberto que a presença de uma camada de bloqueio da água expandida 8 permite o uso de um elemento protetivo significantemente mais fino 20 (ver Fig. 6 em comparação com a Fig. 5).

43/49 [000208] Os resultados são mostrados nas Figs. 4, 5, 6, respectivamente para um cabo comparativo com uma blindagem superior 7, um cabo com o elemento protetivo 20, e um cabo tanto com o elemento protetivo 20 quanto com a camada de bloqueio da água expandida 8.

[000209] Nas ditas figuras, a espessura da blindagem superior t_s com referência à Fig. 4, a espessura do elemento protetivo t_p com referência à Fig. 5, e a soma da espessura do elemento protetivo t_p e da espessura da camada de bloqueio da água t_w com referência à Fig. 6, são plotadas em função da área da seção transversal do condutor S para a classe de voltagem 20 kV.

[000210] O Requerente também descobriu que o aumento da proteção mecânica contra impactos é obtido aumentando-se a espessura da primeira camada não expandida, enquanto mantendo constante a espessura da camada polimérica expandida.

[000211] O cabo de acordo com a presente invenção pode ser preparado usando técnicas conhecidas para depositar as camadas de material termoplástico, por exemplo por meio de extrusão. A extrusão pode ser vantajosamente reabzada em um único passo, por exemplo por meio de “blocos de extrusão diferentes” ao longo da Unha de extrusão em que as extrusoras individuais dispostas em série são usadas, ou por meio de coextrusão com uma cabeça de extrusão múltipla.

[000212] A presente invenção seguinte é descrita ainda nos exemplos seguintes, que são meramente para ilustração e não devem ser considerados em nenhum modo como limitando a mesma.

EXEMPLOS 1 e 2

Preparação das composições [000213] Os componentes seguintes foram usados:

- um copolímero de heterofase de propileno com ponto de fusão de 165° C, entalpia de fusão de 30 J/g, MFI de 0,8 dg/min e módulo de flexão de 150 Mpa (Adflex® Q 200 F - produto comercial da Basell);

44/49

- Sunpar® 2280 (produto comercial da Sunoco): óleo parafínico;

- Jarylec® Exp3 (produto comercial da Elf Atochem): dibenziltolueno (DBT).

As composições seguintes foram fabricadas:

Exemplo 1: 94 % em peso de Adflex® Q 200 F + 6 % em peso de Sunpar® 2280;

Exemplo 2: 94 % em peso de Adflex® Q 200 F + 6 % em peso de Jarylec® Exp3.

[000214] As composições acima foram fabricadas como segue.

[000215] O polímero (Adflex® Q 200 F) na forma granular foi pré aquecido, sob agitação, a 80° C, durante 15 min, em um turbomisturador. Subseqüentemente, o líquido dielétrico (Sunpar® 2280 para o Exemplo 1 e Jarylec® Exp3 para o Exemplo 2), 6 % em peso, foi adicionado ao polímero pré-aquecido. Depois da adição, a agitação foi continuada durante 2 horas a 80° C até que o líquido fosse completamente absorvido nos grânulos do polímero.

[000216] Depois deste primeiro estágio, o material resultante foi misturado em um Brabender Plasticorder PL2000 de hélice dupla de laboratório em uma temperatura de 180° C para completar a homogeneização. O material resultante deixou a extrusora de hélice dupla na forma de grânulos. Medição de perdas dielétricas [000217] Placas de 0,5 mm de espessura foram formadas a partir do material granular obtido como divulgado acima. As placas foram moldadas a 195° C com 15 min de pré-aquecimento.

[000218] As placas obtidas nesta maneira foram submetidas à medição de perda dielétrica medindo-se a tangente do ângulo de perda (tandelta) (de acordo com o padrão ASTM D150) em temperaturas diferentes. O tandelta x IO'⁴ (G = 1 kV/mm a 50 Hz) a 20° C e tandelta x 10'⁴ (G = 1 kV/mm a 50 Hz)

45/49 a 90° C foram medidos: os resultados obtidos são fornecidos na Tabela 5. TABELA 5

EXEMPLO	G (kV/mm)	tandelta (20° C)	tandelta (90° C)
1	1	3,7 x IO’⁴	5,7 x IO’⁴
2	1	2,0 x 10⁴	4,0 x 10⁴

[000219] Os dados relatados acima mostram que o uso de um líquido dielétrico não afetou negativamente as perdas dielétricas do material isolante. EXEMPLO 3 Produção do cabo [000220] Um cabo de acordo com a presente invenção e um cabo comparativo foram produzidos, as composições da camada isolante e das camadas semicondutoras dos ditos cabos sendo descritas na Tabela 6 abaixo. TABELA 6

	Cabo de acordo com a presente invenção	Cabo de comparação
Camadas semicond. internas e externas	Camada isolante	Camadas semicond. internas e externas	Camada isolante
(%) em peso	(%) em peso	(%) em peso	(%) em peso
Adflex® Q 200 F	60,4	93,4	66,4	99,4
Ensaco® 250 G	33	-	33	-
Sunpar® 2280	6	6	-	-
Irganox® PS802	0,4	0,4	0,4	0,4
Irganox® 1010	0,2	0,2	0,2	0,2

[000221] Ensaco® 250 G: negro de fumo (produto comercial da

Erachem Europe);

[000222] Irganox® PS 802 (antioxidante): tiodipropionato de diestearila (produto comercial da Ciba Specialty Chemicals);

[000223] Irganox® 1010 (antioxidante): pentaeritritil-tetracis-(3-(3,5-dit-butil-4-hidróxi-fenil)-propionato (produto comercial da Ciba Specialty Chemicals).

[000224] O núcleo do cabo (no qual a camada expandida deva ser depositada) consistiu de: um condutor de alumínio (seção transversal de 150 mm²), uma camada semicondutora interna de cerca de 0,5 mm em espessura,

46/49 uma camada isolante de cerca de 4,5 mm em espessura, uma camada semicondutora externa de cerca de 0,5 mm em espessura, as ditas camadas sendo obtidas como divulgado abaixo.

[000225] O cabo foi preparado por co-extrusão das três camadas acima apresentadas por meio das três extrusoras que se abrem em uma única cabeça de extrusão.

[000226] Os materiais usados para a camada semicondutora interna (nas quantidades relatadas na Tabela 6 acima), isto é, o Adflex® Q 200 F, o Sunpar® 2280, o negro de fumo e os antioxidantes, previamente misturados em um misturador interno do tipo Banbury, foram alimentados ao depósito alimentador da extrusora de uma extrusora tendo um diâmetro de 45 mm e uma razão L/D de 25.

[000227] Os materiais usados para a camada isolante (nas quantidades relatadas na Tabela 6 acima) foram compostos por meio de uma extrusora tendo um diâmetro de 80 mm e uma razão L/D de 25. Assim, o Adflex® Q 200 F foi alimentado diretamente no depósito alimentador da extrusora. Subseqüentemente, o Sunpar® 2280, previamente misturado com os antioxidantes em um vaso de vidro, foi injetado na pressão alta na extrusora. A injeção foi feita durante a extrusão a cerca de 20 D a partir do início da rosca da extrusora por meio de três pontos de injeções na mesma seção transversal, cada ponto de injeção estando a 120° um do outro. O líquido dielétrico foi injetado em uma temperatura de 70° C e uma pressão de 250 bar.

[000228] Os materiais usados para a camada semicondutora externa (nas quantidades relatadas na Tabela 6 acima) isto é, o Adflex® Q 200 F, o Sunpar® 2280, o negro de fumo e os antioxidantes, previamente misturados em um misturador interno do tipo Banbury, foram alimentados ao depósito alimentador da extrusora de uma extrusora tendo um diâmetro de 45 mm e uma razão L/D de 25.

47/49 [000229] Os materiais compostos foram co-extrudados no dito condutor de alumínio.

[000230] O núcleo do cabo que sai da cabeça de extrusão foi esfriado até a temperatura ambiente passando-o através de água fria.

[000231] Uma camada expandida semicondutora de bloqueio de água, tendo uma espessura de cerca de 0,7 mm e um grau de expansão de 28 %, foi extrudada no núcleo do cabo divulgado acima por meio de uma extrusora tendo um diâmetro de 60 mm e uma razão L/D de 20. Os materiais usados para a dita camada expandida foram os seguintes:

[000232] Santoprene® 201/121-68 W228: borracha termoplástica (produto comercial da Advanced Elastomer System) (quantidade = 50 ppc); [000233] Profax® PF 814: um homopolímero de propileno isotático com estrutura de grau alto de ramificação (produto comercial da Montell) (quantidade = 50 ppc);

[000234] Waterloc® J550: ácido pohacríhco reticulado (parcialmente sabficado) (mais do que 50 % em peso de partículas com diâmetro entre 10 e 45 m) (Grain Processing Co.) (quantidade = 40 ppc);

[000235] Hydrocerol® BIH 40: agente de expansão de ácido carboxíbco + bicarbonato de sódio (produto comercial da Boeheringer Ingelheim) (quantidade = 2 ppc);

[000236] Ensaco® 250 G: negro de fumo (produto comercial da Erachem Europe) (quantidade = 50 ppc).

[000237] Os ditos materiais, exceto para o agente de expansão, foram previamente misturados em um misturador interno do tipo Banbury e subseqüentemente abmentado no depósito alimentador da extrusora junto com o agente de expansão.

[000238] O cabo que sai da cabeça de extrusão foi esfriado em ar a 60° C antes de entrar no dispositivo de formação de alumínio.

[000239] O cabo assim obtido depois foi envolvido com uma malha de

48/49 alumínio laqueada de cerca de 0,3 mm em espessura usando um adesivo para ligar as margens sobrepostas.

[000240] Subseqüentemente, uma bainha de pobetileno de cerca de 1,5 mm em espessura foi extrudada acima da dita malha de alumínio usando uma outra extrusora tendo um diâmetro de 150 mm e uma razão L/D de 25. [000241] O cabo que sai da cabeça de extrusão da dita outra extrusora foi esfriado em água a 80° C em um cano de resfriamento (distância da cabeça de extrusão de 500 mm).

[000242] Uma outra camada expandida, tendo uma espessura de cerca de 2 mm e um grau de expansão de 100 %, foi depositada no cabo divulgado acima por meio de uma extrusora tendo um diâmetro de 120 mm e uma razão L/D de 25. Os materiais usados para a dita camada expandida foram os seguintes:

[000243] Hifax SD 817: um propileno modificado com copolímero de etileno/propileno (produto comercial da Basell) (quantidade =100 ppc); [000244] Hydrocerol® BIH 40: agente de expansão de ácido carboxíbco + bicarbonato de sódio (produto comercial da Boeheringer Ingelheim) (quantidade =1,2 ppc).

[000245] Os ditos materiais foram abmentados no depósito alimentador da extrusora.

[000246] Em uma distância de cerca de 500 mm da cabeça de extrusão um cano de resfriamento (contendo água fria) foi fornecido de modo a interromper a expansão e resfriar a 80° C o material extrudado.

[000247] Subseqüentemente, uma bainha de pobetileno de cerca de 1,5 mm em espessura foi extrudada acima da dita outra camada expandida usando uma outra extrusora tendo um diâmetro de 160 mm e uma razão L/D de 25. [000248] O cabo que sai da cabeça de extrusão da dita outra extrusora foi esfriado em água a 50° C em um cano de resfriamento (distância da cabeça de extrusão de 500 mm).

49/49 [000249] Sob condições similares, usando-se os materiais indicados na Tabela 6, um cabo de comparação foi produzido sem adicionar o líquido dielétrico.

Força dielétrica [000250] Três pedaços (cada um sendo de 20 metros em comprimento) dos dois cabos produzidos como descrito acima foram submetidos à medição de força dielétrica usando corrente alternada na temperatura ambiente. Partindo de 100 kV o gradiente aplicado aos cabos foi aumentado em 10 kV a cada 10 minutos até que os cabos se rompessem. O gradiente de ruptura considerado é aquele no condutor.

[000251] A Tabela 7 resume os resultados dos testes elétricos: os dados representam o valor médio obtido de três medições diferentes.

TABELA 7

	Cabo de acordo com a presente invenção	Cabo de comparação
(kV/mm)	(kV/mm)
Ruptura de AC	59	29

[000252] Os dados divulgados acima mostram claramente que o cabo de acordo com a presente invenção se rompeu em um gradiente mais alto do que aquele do cabo de comparação.

1/7

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cabo (1) para o uso em uma faixa de voltagem de 10 kV a 500 kV, o dito cabo (1) compreendendo:

- pelo menos um condutor (2);

- pelo menos uma camada isolante extrudada (4) circundando o dito condutor (2), a dita camada isolante (4) sendo fabricada de um material isolante não reticulado compreendendo:

i) pelo menos um polímero termoplástico selecionado a partir de:

(a) pelo menos um homopolímero de propileno ou pelo menos um copolímero de propileno com pelo menos um comonômero de olefina selecionado a partir de etileno e uma α-olefina diferente de propileno, dito homopolímero ou copolímero tendo um ponto de fusão maior do que ou igual a 130 °C e uma entalpia de fusão de 20 J/g a 100 J/g;

(b) uma mistura mecânica compreendendo pelo menos um homopolímero de propileno ou copolímero (a), e (c) pelo menos um copolímero elastomérico de etileno com pelo menos uma α-olefina abfática e, opcionalmente, um pobeno; e ii) pelo menos um líquido dielétrico selecionado a partir de: óleos aromáticos, óleos parafínicos, óleos naftênicos,

- um elemento protetivo (20) posicionado em tomo da dita camada isolante extrudada (4) tendo uma espessura e propriedades mecânicas selecionadas para fornecer uma capacidade de resistência a impacto predeterminada, o dito elemento protetivo (20) compreendendo pelo menos uma camada pohmérica expandida (22) feita de um material pohmérico selecionado de polímeros de pobolefina ou copolímeros baseados em etileno e/ou propileno;

caracterizado pelo fato de que dita camada isolante extrudada (4) tem uma espessura tal para

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2/7 fornecer um gradiente de voltagem na superfície externa da camada isolante (4) do cabo maior do que ou igual a 1,0 kV/mm; em que dita camada isolante extrudada (4) tem uma espessura pelo menos 20% menor do que a espessura da camada isolante fornecida no Padrão IEC 60502-2 Edição 1,1 - 1998-11 para a classe de voltagem correspondente; e em que a espessura do elemento protetivo (22) é suficiente para prevenir um dano detectável na camada isolante do impacto de pelo menos 25 J de energia.

2. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita classe de voltagem predeterminada é de 10 kV e a dita camada isolante extrudada (4) tem uma espessura menor do que ou igual a 2,5 mm.
3. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita classe de voltagem predeterminada é de 20 kV e a dita camada isolante extrudada (4) tem uma espessura menor do que ou igual a 4 mm.
4. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita classe de voltagem predeterminada é de 30 kV e a dita camada isolante extrudada (4) tem uma espessura menor do que ou igual a 5,5 mm.
5. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito homopolímero ou copolímero de propileno (a) é selecionado de:

(ai) homopolímeros ou copolímeros de propileno com pelo menos um comonômero de olefina selecionado de etileno e uma a-olefina diferente de propileno, tendo um módulo de flexão de 30 MPa a 900 MPa;

(a2) copolímeros de heterofase compreendendo uma fase termoplástica baseada em propileno e uma fase elastomérica baseada em

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3/7 etileno copolimerizado com uma α-olefina, em que a fase elastomérica está presente em uma quantidade de pelo menos 45 % em peso em relação ao peso total dos copolímeros de heterofase.
6. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os ditos copolímeros de heterofase da classe (a2) são copolímeros de heterofase em que a fase elastomérica consiste de um copolímero elastomérico de etileno e propileno compreendendo de 15 % em peso a 50 % em peso de etileno e de 50 % em peso a 85 % em peso de propileno em relação ao peso da fase elastomérica.
7. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito copolímero elastomérico de etileno (c) é selecionado de:

(ci) copolímeros tendo a seguinte composição monomérica: 35 % em mol a 90 % em mol de etileno; 10 % em mol a 65 % em mol de uma aolefina alifática; 0 % em mol a 10 % em mol de um polieno;

(C2) copolímeros tendo a seguinte composição monomérica: 75 % em mol a 97 % em mol de etileno; 3 % em mol a 25 % em mol de uma aolefina alifática; 0 % em mol a 5 % em mol de um polieno.
8. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão em peso de líquido dielétrico para material polimérico termoplástico está entre 1:99 e 25:75.
9. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito condutor (2) é uma haste sólida.
10. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui ainda uma blindagem elétrica circundando a dita camada isolante (4), a dita blindagem elétrica compreendendo uma chapa metálica (6) formada na forma tubular.
11. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o grau de expansão da dita camada polimérica expandida

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ΜΊ (22) está compreendido entre 20 % e 200 %.
12. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita camada pobmérica expandida (22) tem uma espessura compreendida entre 1 mm e 5 mm.
13. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito material pobmérico da camada pobmérica expandida (22) é selecionado de:

(d) copolímeros de etileno com um éster etilenicamente insaturado em que a quantidade de éster insaturado está compreendida entre 5 % e 80 % em peso;

(e) copolímeros elastoméricos de etileno com pelo menos uma α-olefina C3-C12 e, opcionalmente, um dieno tendo a seguinte composição: 35 % a 90 % como moles de etileno, 10 % a 65 % como moles de a-olefina, 0 % a 10 % como moles de dieno;

(f) copolímeros de etileno com pelo menos uma α-olefina C4C12 e, opcionalmente, um dieno tendo uma densidade entre 0,86 e 0,90 g/cm³;

(g) polipropileno modificado com copolímeros de etileno/aolefina C3-C12 onde a razão em peso entre pobpropileno e o copolímero de etileno/a-olefina C3-C12 está compreendida entre 90/10 e 30/70.
14. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito elemento protetivo (20) inclui ainda pelo menos uma camada pobmérica não expandida (21; 23) unida com a dita camada polimérica expandida (22).
15. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma camada polimérica não expandida (21; 23) tem uma espessura na faixa de 0,2 mm a 1 mm.
16. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma camada polimérica não expandida (21; 23) é fabricada de um polímero de pobolefina.

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17. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito elemento protetivo (20) compreende uma primeira camada polimérica não expandida (23) em uma posição radialmente externa à dita camada pobmérica expandida (22).
18. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito elemento protetivo (20) compreende uma segunda camada polimérica não expandida (21) em uma posição radialmente interna à dita camada pobmérica expandida (22).
19. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma outra camada pobmérica expandida (8) em uma posição radialmente interna ao dito elemento protetivo (20).
20. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a dita outra camada pobmérica expandida (8) está em uma posição radialmente externa à dita camada isolante extrudada (4).
21. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a dita outra camada pobmérica expandida (8) é uma camada de bloqueio da água incluindo um material intumescível em água.
22. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a dita outra camada pobmérica expandida (8) é semicondutora.
23. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma camada semicondutora interna (3) em uma posição radialmente interna à camada isolante (4).
24. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma camada semicondutora externa (5) em uma posição radialmente externa à camada isolante (4).
25. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura do elemento protetivo (20) tem um valor menor do que 7,5 mm para uma área da seção transversal do condutor (2) maior do

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6/7 que ou igual a 50 mm² e um valor maior do que 8,5 mm para uma área da seção transversal do condutor (2) menor do que 50 mm².
26. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a dita classe de voltagem predeterminada é mais alta do que 60 kV e a dita camada isolante extrudada (4) não é detectavelmente danificada no impacto de uma energia de pelo menos 70 J.
27. Cabo (1) de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a dita classe de voltagem predeterminada é menor do que ou igual a 60 kV e a dita camada isolante extrudada (4) não é detectavelmente danificada no impacto de uma energia de pelo menos 50 J.
28. Grupo de cabos (1) selecionado para uma classe de voltagem predeterminada e tendo áreas da seção transversal do condutor (2) diferentes, cada cabo (1) compreendendo:

- pelo menos um condutor (2);

- pelo menos uma camada isolante extrudada (4) circundando o dito condutor (2), a dita camada isolante extrudada (4) sendo fabricada de um material isolante não reticulado compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e pelo menos um líquido dielétrico; e

- um elemento protetivo (20) em tomo da dita camada isolante extrudada (4) compreendendo pelo menos uma camada pobmérica expandida (22);

caracterizado pelo fato de que a espessura do dito elemento protetivo (20) está em relacionamento inverso com a área da seção transversal do condutor (2).
29. Grupo de cabos (1) de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o dito elemento protetivo (20) inclui ainda pelo menos uma camada pobmérica não expandida (21; 23) unida com a dita pelo menos uma camada pobmérica expandida (22).
30. Grupo de cabos (1) de acordo com a reivindicação 29,

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