BRPI0806579B1 - dispositivo de proteção para unir a extremidade de um cabo de força, e, método para proteger uma junta de um cabo de força - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO PARA UM CABO DE FORÇA, E, MÉTODO PARA PROTEGER UM CABO DE FORÇA Dispositivo de proteção para cabos de força com dispositivo de proteção de isolamento baseado em papel impregnado para um cabo de força (3), tendo um isolamento (4) baseado em proteção externa e um papel impregnado com óleo (15). Ele compreende uma camada de barreira (11), colocada em contato com o isolador (4) e feito de um material elastomérico impermeável-óleo, tendo uma permissividade entre (2) e (100). O material elastomérico é praticamente impermeável a vapor d'água e tem uma viscosidade de Mooney entre (12) e (90) a 100 °C.

Description

[1] A presente invenção refere-se à proteção de cabos de forçatendo isolamento baseado em papel impregnado com um material baseado em óleo e, em particular, aos dispositivos de junção usados para unir as extremidades dos cabos de força, no caso em que um cabo de força tenha um isolamento baseado em papel impregnado.

[2] A invenção pode aplicar-se vantajosamente a juntas detransição ou juntas híbridas, isto é, para unir dois cabos de força de diferentes tecnologias, um dos cabos tendo um isolamento baseado em papel impregnado com um material baseado em óleo e o outro cabo tendo isolamento plástico. A invenção pode aplicar-se a cabos condutores simples ou a cabos de multicondutores. Pode também aplicar-se a juntas permitindo que dois cabos de força, tendo isolamento baseado em papel impregnado, sejam unidos entre si.

[3] Na união de cabos de força, geralmente três tipos principais detecnologia são usados para produzir tais dispositivos de junta.

[4] Em uma primeira tecnologia, chamada tecnologia de fita, acontinuidade das funções elétricas do cabo é provida mantendo-se a continuidade das várias camadas que compõem os cabos a serem unidos. A operação é realizada usando-se materiais isolantes e materiais semicondutores em forma de fita, principalmente baseados em um copolímero de etileno- propileno, preferivelmente um terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM). Outro material pode então ser aplicado em forma de fita, com base em um copolímero de etileno-trifluoroetileno (ETFE), poliésteres ou poliamidas, tais como náilon, ou então um material baseado em silicone. Em outras aplicações, um isolamento baseado em uma fita de papel impregnada com um material baseado em óleo é aplicado à fita baseada em EPDM.Embora o uso de materiais de fita tipo EPDM seja geralmente satisfatório quando os cabos têm um isolamento produzido usando-se um material de impregnação viscoso, baseado em um óleo estabilizado por cera, por exemplo em cabos MIND (mineral isolado não-drenagem), constatou-se que os cabos em que o isolamento é feito de papel impregnado com óleos relativamente fluidos, estes óleos passam através do material da fita tipo EPDM, que então sofre dilatação durante o tempo e perde suas propriedades mecânicas e elétricas. O mesmo se aplica se materiais baseados em silicone forem usados para tais fitas. Em todos os casos, dificuldades de vedação são encontradas nas interfaces das voltas do enrolamento helicoidal do material da fita, mesmo quando o último é feito de materiais que não aqueles mencionados acima. Finalmente, a operação de enrolar estes materiais de fita é tendenciosa e complicada. Esta representa uma substancial desvantagem prática.

[5] Uma segunda tecnologia usada para dispositivos de junta destetipo é a que é chamada tecnologia contraível por calor na medida em que o que é usado aqui é um revestimento feito de um material termicamente contraível, por exemplo, do tipo de fluoreto de polivinilideno (PVDF). A contração por calor do revestimento a fim de produzir o dispositivo de junta requer o uso de um meio de aquecimento, que é geralmente um maçarico, incorrendo em maiores riscos de um acidente, especialmente quando um dos cabos tem um isolamento baseado em papel impregnado com um material baseado em óleo, que pode facilmente pegar fogo.

[6] Uma terceira tecnologia chamada tecnologia contraível porfrio consiste em utilizar, para a junta, um revestimento de silicone pré- expandido sobre um suporte rígido, o revestimento contraindo-se por causa da memória elástica do material após o suporte rígido ter sido removido. Entretanto, esta tecnologia não é facilmente aplicável no caso de cabo tendo um isolamento baseado em papel impregnado, por causa do fato de que o revestimento de silicone não é completamente impermeável aos óleos fluidos que impregnam o papel. Além disso, nem é tal revestimento de silicone suficientemente impermeável a vapor d’água, desse modo reduzindo o tempo de vida da junta e do isolamento baseado em papel. É portanto necessário adicionarem-se mais elementos, por exemplo, uma fita rígida feita de um material impermeável a óleo e vapor d’água, do tipo de copolímero de etileno-trifluoroetileno (ETFE), com os inconvenientes da tecnologia de fita acima mencionada.

[7] Deve portanto ser entendido que as juntas para unir cabos deforça, no caso em que um dos cabos de força tenha um isolamento baseado em papel impregnado, são de difícil produção e têm muitas desvantagens.

[8] Um objetivo da presente invenção é prover um dispositivo deproteção para tais cabos de força que seja de implementação fácil e confiável e elimine as desvantagens das tecnologias conhecidas.

[9] Outro objetivo da invenção é produzir tal dispositivo deproteção, cujo tempo de vida é consideravelmente estendido em comparação com os dispositivos de união do tipo convencional para tais cabos de força com um isolamento baseado em papel impregnado por óleo. Ainda outro objetivo da invenção é aplicar tal proteção a terminações de cabo e a juntas para unir cabos de força de condutor único ou de três condutores.

[10] Em uma forma de realização, um dispositivo de proteção paraum cabo de força, tendo um isolamento baseado em papel impregnado com um material baseado em um óleo de impregnação e uma proteção externa, compreende uma camada de barreira contínua, colocada em contato com o isolamento e feita de um material elastomérico, virtualmente impermeável ao óleo de impregnação.

[11] De acordo com a invenção, o material elastomérico épraticamente impermeável a água e tem uma viscosidade de Mooney entre 12 e 90 a 100 °C e, preferivelmente, entre 15 e 60 a 100 °C.

[12] Tal viscosidade torna possível manter-se uma certa espessura na camada de barreira, apesar das grandes forças compressivas exercidas sobre a camada de barreira pelo meio de proteção externo constituindo a terminação ou junta de cabo, que então circunda a camada de barreira.

[13] Vantajosamente, o material elastomérico tem uma viscosidadede Mooney entre 15 e 60 a 100 °C.

[14] O material elastomérico vantajosamente tem umapermissividade entre 2 e 100. É portanto um material de alta-permissividade ou um material isolante.

[15] Em uma forma de realização preferida, o material constituindoa camada de barreira tem um coeficiente de permeação de vapor d’água menor do que 1,5 x 10’8 g/cm.h.mmHg a 60 °C e menor do que 2 x 10’9 g/cm.h.mmHg a 25 °C. Tal camada de barreira, portanto, provê o cabo com proteção contra introdução de moléculas de água dentro do papel isolante impregnado. O material elastomérico é então virtualmente impermeável aos óleos de impregnação do isolamento do cabo tendo um isolamento de papel impregnado e praticamente impermeável a vapor d’água. A expressão “material virtualmente impermeável aos óleos de impregnação” é entendida dentro do contexto da invenção como significando um material através do qual os óleos de impregnação não podem passar, mesmo se estes óleos forem capazes de migrar um pouco para dentro das camadas de superfície do material.

[16] Tal dispositivo de proteção é, portanto, capaz de manterdurante muitos anos todas suas qualidades mecânicas, elétricas e químicas para proteger a junta.

[17] Vantajosamente, a espessura da camada de barreira é de pelomenos 0,1 mm.

[18] A fim de participar da resistência à deformação do conjunto, é também possível prover que a camada de barreira compreenda um núcleo formado por uma película perfurada ou gofrada ou uma película tendo uma superfície áspera, consistindo de um material eletricamente isolante, encapsulado pelo material elastomérico acima mencionado.

[19] A viscosidade da camada de barreira pode ser ajustada usando-se um material elastomérico pelo menos parcialmente reticulado.

[20] Para aplicar o material elastomérico à junta ou terminação decabo, é vantajoso utilizar uma camada de barreira que compreenda, pelo menos sobre parte do comprimento da junta, uma folha enrolada em torno do cabo, cujas bordas possam sobrepor-se ligeiramente.

[21] A camada de barreira pode também compreender, sobre pelomenos parte do comprimento da junta ou terminação de cabo, uma fita enrolada helicoidalmente em torno do cabo, as bordas do enrolamento sobrepondo-se ligeiramente.

[22] O material elastomérico usado no dispositivo de proteção de acordo com a presente invenção pode ser do tipo mástique e compreender um polímero impermeável a óleo, escolhido de borrachas de butadieno-nitrila, polietilenos clorados, polietilenos clorossulfonados, epicloroidrina, um polímero do tipo butila ou uma mistura de ditos materiais. O termo “mástique” é entendido significar uma pasta maleável e/ou conformável e auto-amalgamável.

[23] A viscosidade do material pode ser facilmente ajustadavariando-se as proporções dos vários polímeros e/ou adicionando-se um ou mais plastificantes que sejam inertes ao óleo de impregnação. Isto pode ser obtido por reticulação ou diversos polímeros constituindo o material.

[24] O polímero de butila também torna possível reduzir apermeação de vapor d’água, isto é, melhorar a capacidade do material vedar contra umidade e vapor d’água.

[25] Em uma forma de realização, o material elastomérico usadopode ser considerado como um isolante elétrico. A permissividade do material elastomérico é então entre 2 e 10 e em particular entre 2 e 5. Para este fim, o material elastomérico pode conter cargas selecionadas, por exemplo, de caulim, caulim calcinado, sílica, giz ou uma mistura de ditos materiais.

[26] Em outra forma de realização, a permissividade do materialelastomérico é entre 5 e 100 e, preferivelmente, entre 10 e 100. Para esta finalidade, o material elastomérico pode conter cargas selecionadas, por exemplo, de dióxido de titânio, carbeto de silício, titanato de bário, titanato de estrôncio e negro de fumo.

[27] Em algumas aplicações, a camada de barreira pode ser coberta,pelo menos em parte de seu comprimento, por uma camada metálica, por exemplo, feita de alumínio, com uma espessura contínua de geralmente pelo menos 8 pm, opcionalmente protegida por um revestimento de proteção contra corrosão, por exemplo, uma camada de um elastômero termoplástico, tal como polietileno, cloreto de polivinila ou butila. Tal camada, que pode também ser feita de cobre, aço, quer inoxidável ou não, ou outros materiais metálicos, é usada em particular no caso de juntas para unir cabos de três condutores, em que é necessário desnudar o isolamento baseado em papel impregnado em uma maior extensão, a fim de tornar mais fácil unir as várias fases. A camada metálica preferivelmente consiste de uma folha metálica enrolada cobrindo a junta, evitando a formação de pregas, que poderiam correr o risco de romper a camada de barreira.

[28] A camada de barreira é então protegida em direção ao ladoexterno por uma proteção que pode ter diversas estruturas.

[29] Em uma forma de realização, a proteção externa podecompreender uma fita helicoidalmente enrolada, feita, por exemplo, de um terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM).

[30] Como uma variante, a proteção externa pode compreender umrevestimento contraível pelo calor, baseado, por exemplo, em poliolefinas reticuladas.

[31] De acordo com outra variante, a proteção externa pode compreender um revestimento contraível pelo frio, por exemplo, um baseado em silicone ou EPDM.

[32] Em uma forma de realização, o dispositivo de proteção é usadopara um cabo de força com um condutor central e um revestimento em torno do isolamento. A camada de barreira contínua do material elastomérico estende-se axialmente de uma extremidade desnudada do isolador próximo do condutor central até uma região extrema do isolador próxima da extremidade desnudada do revestimento externo. A camada de barreira provê continuidade à proteção contra óleo e água em fase líquida ou gasosa. Ela se estende de um revestimento externo de cabo até uma parte do cabo oposta, que é também à prova de óleo e vapor d’água.

[33] Em uma forma de realização, o dispositivo de proteção é usadopara um cabo de força de multicondutor, compreendendo uma pluralidade de condutores centrais e, para cada condutor central, um revestimento em torno do isolamento. A camada de barreira do material elastomérico estende-se axialmente além da proteção externa.

[34] De acordo com outro aspecto, a invenção também refere-se aum método de proteger um cabo de força tendo um isolamento baseado em papel impregnado com óleo e utilizando uma luva contraível. O método inclui uma etapa em que uma camada de barreira de material elastomérico do tipo mástique virtualmente impermeável a óleo é colocada em contato com o isolamento, a fim de formar uma barreira contínua em torno do isolamento. A camada de barreira é colocada antes da luva contraível ser contraída.

[35] Vantajosamente, a camada de barreira é produzida na forma deuma fita enrolada em uma hélice com bordas sobrepondo-se ou na forma de uma folha enrolada com sobreposição de suas bordas em torno do cabo, a fim de formar uma barreira contínua em torno do isolamento.

[36] Vantajosamente, o material tipo mástique é enrolado em tornodo isolamento de papel, a fim de formar uma camada de barreira estendendo-se continuamente em torno do isolamento.

[37] Vantajosamente, a camada de barreira é coberta por umacamada metálica quando colocando-se a junta, isto é, antes de uma luva contraível ser contraída sobre ela.

[38] Tal dispositivo de proteção pode ser usado não somente emjuntas para unir dois cabos de força tendo um isolamento baseado em papel impregnado com óleo, mas também como uma junta híbrida para unir um cabo de força tendo um isolamento baseado em papel impregnado com óleo, com um cabo de força tendo um isolamento plástico. Ele pode também ser usado para terminações de cabo de força ou para conectores desconectáveis.

[39] Ele pode ser usado para unir cabos de condutor único ou detrês condutores.

[40] A invenção será melhor entendida estudando-se algumasformas de realização descritas por meio de exemplos inteiramente não limitantes e ilustrados pelos desenhos anexos, em que: A Figura 1 é uma vista seccional de um dispositivo de junta híbrida, de acordo com a presente invenção, em uma primeira forma de realização, aplicada ao caso de unir-se dois cabos de condutor único, um dos quais tem um isolamento baseado em papel impregnado com óleo e o outro um isolamento plástico; A Figura 2 é uma vista similar à da Figura 1 de uma segunda forma de realização; A Figura 3 é uma vista similar de uma terceira forma de realização; A Figura 4 é uma vista similar ilustrando uma quarta forma de realização; A Figura 5 é uma vista similar ilustrando uma quinta forma de realização; e A Figura 6 é uma vista similar ilustrando uma sexta forma de realização, tendo uma junta idêntica à da primeira forma de realização e estendida por complexo compreendendo uma camada de alumínio, particularmente uma adequada para unir cabos de multicondutores.

[41] Como ilustrado na Figura 1, ajunta une-se, à direita da figura,uma extremidade 1 de um cabo tendo um isolamento compreendendo um isolador plástico 2 e à esquerda da figura uma extremidade 3 de um cabo tendo um isolamento compreendendo um isolador 4, feito de papel impregnado com um material baseado em óleo, que é enrolado helicoidalmente em torno do cabo.

[42] Cada uma das extremidades de cabo 1 e 3 é desnudada emuma maneira escalonada, de modo que os vários comprimentos visíveis na figura correspondam a várias camadas concêntricas do cabo. O cabo correspondendo à extremidade 1 compreende, concentricamente, pelo menos um condutor central 5, o isolante plástico 2 e uma camada semicondutora 6. A tela, a possível blindagem e o revestimento externo do cabo não foram mostrados na figura.

[43] Similarmente, o cabo correspondendo à extremidade 3compreende, concentricamente, um condutor central 8, em seguida o primeiro isolador de papel 4, impregnado com um material baseado em óleo enrolado em uma hélice, em seguida opcionalmente outras camadas de isolante (não mostradas na Figura 1) e um revestimento externo de condutor.

[44] Os condutores externos 5 e 8 de cada uma das duasextremidades dos cabos 1, 3 penetram dentro de um conector central 10, de formato tubular, feito de material condutivo, tal como cobre ou uma liga de cobre. O contato íntimo entre cada um dos condutores centrais 5 e 8 com o conector central 10 é conseguido por uma das técnicas conhecidas, tais como o pregueamento de parte do conector central 10 ou o atarraxamento de um ou mais parafusos transversais e/ou um solda branca, uma solda forte ou adesivo condutor. O conector central 10 essencialmente provê a continuidade elétrica entre os dois cabos 1, 3 unidos pela junta. O resto da junta provê a continuidade do isolamento elétrico em torno dos condutores centrais.

[45] Os campos elétricos circundando os condutores centrais 5 e 8podem ser muito elevados nas camadas de isolador circundando os condutores. Para orientar as linhas de campo ao longo dos cabos 1, 3, cada um dos cabos é equipado, em torno dos isoladores 2, 4, com uma camada semicondutora 6, 9. A junta também une estas camadas semicondutoras 6, 9, mantendo-as separadas dos condutores centrais 5 e 8.

[46] A parte desnudada do isolante de papel impregnado de óleo 4 écoberta com uma camada de barreira contínua 11, feita de um material elastomérico impermeável a óleo e a vapor d’água, em contato com o isolador 4 e estendendo-se axialmente da extremidade desnudada do isolador 4 próxima do conector central 10, até uma região extrema do isolador 4, próxima da extremidade desnudada do revestimento externo 9.

[47] No caso em que ajunta conecte duas extremidades de um cabo3, cada um tendo um isolador de papel impregnado de óleo 4, a extremidade de cabo, oposta à extremidade de cabo 3, seria também coberta com uma camada de barreira elastomérica 11. No caso ilustrado na Figura 1, uma vez que o cabo 1 tem um isolador plástico 2, uma camada de barreira é desnecessária no isolador 2.

[48] Uma folha central 12 é colocada em torno do conector central10 e projeta-se axialmente em cada lado do conector central 10, a fim de pelo menos cobrir uma parte extrema 13 do isolador de papel 4 e da camada de barreira lie uma parte extrema 14 do isolador plástico 2. Esta folha central 12 é feita de um material do tipo mástique, preferivelmente tendo uma alta permissividade. Ela contribui no controle do nível de concentração do campo elétrico, a fim de evitar que ajunta seja destruída por envelhecimento elétrico prematuro dos materiais compondo a junta.

[49] A camada de barreira 11, como a folha central 12, podem ser produzidas na forma de uma fita enrolada em uma hélice com bordas sobrepondo-se, ou na forma de uma folha enrolada com sobreposição de suas bordas em torno do cabo.

[50] Uma luva contraível 15, que foi trazida no topo do conectorcentral 10, estende-se axial e simetricamente em ambos os lados do conector central 10, a fim de cobrir as partes desnudadas do isolador de papel 4 e isolador plástico 2 e também a camada semicondutoras 6 e o revestimento externo 9. A luva contraível 15 compreende um corpo contraível de três camadas 16, que se estende axialmente além das partes extremas 13 e 14, sem, entretanto, completamente cobrir a camada de barreira 11 em um lado ou o isolador plástico 2 no outro. A luva contraível 15 também compreende um revestimento semicondutor externo 17, projetando-se axialmente sobre cada lado do corpo contraível 16, a fim de cobrir o que permanece da camada de barreira 11 ou do isolador plástico 2 e também cobre com uma sobreposição a camada 6 e o revestimento externo 9.

[51] No exemplo ilustrado, o corpo contraível de três camadas 16 compreende três camadas concêntricas, a mais interna das quais é uma camada 18 feita de um material elastomérico de alta condutividade. Esta camada 18 é geralmente fina, com uma espessura variando de alguns décimos de um milímetro a 4 milímetros. Ela serve para igualar o campo elétrico sobre a inteira extensão da junta, complementando a folha central 12. Uma camada central isolante mais espessa 19 cobre a camada 18. A camada 19 essencialmente provê a continuidade do isolamento entre o isolador de papel impregnado de óleo 4 por um lado e o isolador plástico 2 por outro lado. Finalmente, uma camada externa semicondutora 20 circunda o corpo isolante 19. O corpo contraível de três camadas 16 é composto de uma unidade de uma peça, compreendendo as três camadas 18, 19 e 20, de modo que a camada isolante 19 tenha uma espessura constante intercalada entre a camada de alta-permissividade 18 no lado interno e a camada semicondutora 20 no lado externo. Isto torna possível igualar o campo elétrico dentro da camada isolante 19.

[52] O espaço axial separando a extremidade desnudada do isoladorde papel 4 e a extremidade oposta do conector central 10 é carregado, antes de encaixar a folha central 12, por um material mástique 21 de alta- permissividade. Este material 21 é usado para formar um tampão evitando a migração do óleo vindo do isolador de papel impregnado 4 para dentro do conector central 10. Igualmente, um material mástique de alta permissividade 21 também forma um tampão colocado entre a extremidade da camada de barreira Íleo revestimento externo 9.

[53] Uma importante função da camada de barreira 11 é provervedação adicional contra óleo e vapor d’água, enquanto ainda sendo capaz de adaptar-se a uma larga faixa de configurações de juntas elétricas. A permeação do vapor d’água é medida de acordo com o padrão ASTM E-96. A camada de barreira 11 preferivelmente tem uma permeação menor do que 1,5 x 10’8 cm.h.mmHg a 60 °C e/ou menos do que 2 x 10-9 g/cm.h.mmHg. Em algumas configurações pode haver benefício em o material da camada de barreira 11 ser um tanto isolante, com uma permissividade entre 2 e 10. Neste caso, a camada de barreira 11 provê continuidade elétrica da camada isolante central 19 do corpo contraível de três camadas 16. Entretanto, em outras configurações pode ser útil para a camada de barreira 11 ter uma alta permissividade, por exemplo, maior do que 10. A camada de barreira 11 atua neste caso como continuidade elétrica do material mástique de alta- permissividade 21, da folha central 12 e da camada de alta permissividade 18 ou da camada externa semicondutora 20.

[54] A camada de barreira 11 deve preferivelmente também sercapaz de adaptar-se a várias configurações de luvas contraíveis 15. Por exemplo, algumas luvas podem ser contraíveis por frio, enquanto outras podem ser contraíveis pelo calor. Em todos os casos, a camada de barreira 11é posicionada antes de a luva contraível 15 ser contraída.

[55] Finalmente, a camada de barreira 11 deve preferivelmente teruma resistência à deformação adequada, a fim de não reduzir sua espessura e romper-se sob o efeito da pressão da luva contraível 15 ou então sob o efeito das expansões do cabo e dos componentes da junta, uma vez a junta tenha sido produzida. Uma viscosidade de Mooney entre 12 e 20 a 100 °C e, preferivelmente, maior do que 15 a 100 °C, permite que este resultado seja obtido. A viscosidade de Mooney é medida de acordo com a norma NF ISO 289-1 de abril de 2006. Esta resistência à deformação, como explicado acima, pode ser obtida pela viscosidade permanente do material elastomérico ou parcialmente reticulando material.

[56] É também possível obter-se boa resistência à deformação dacamada de barreira 11, quando a camada incluir um núcleo central fino, porém mecanicamente forte, circundado por um elastômero, cuja viscosidade de Mooney pode então ser menor do que 15. Isto tem a vantagem de que a camada de barreira 11 conforma-se melhor com as rugosidades do isolador de papel impregnado de óleo 4 e, especialmente, com as regiões de sobreposição helicoidais, no caso em que o isolador de papel impregnado de óleo 4 seja produzido de uma fita. Graças ao núcleo central (não mostrado na figura) e, possivelmente, por exemplo, consistindo de uma folha rígida perfurada ou plissada, o material de baixa viscosidade da camada de barreira 11 é evitado de deformar-se.

[57] Outras formas de realização de juntas utilizando uma camadade barreira idêntica 11 serão agora descritas com o auxílio das Figuras 2 a 5. Em todas as figuras, os elementos similares contêm as mesmas referências.

[58] Na segunda forma de realização ilustrada na Figura 2, a luvacontraível 15 compreende um corpo contraível de três-camadas 22 e o revestimento externo 17. Diferente da primeira forma de realização, não há folha central 12, a última sendo substituída por uma camada semicondutora 23 fazendo parte do corpo contraível 22 e jazendo no lado interno da camada de alta permissividade 18. A camada semicondutora 23 estende-se axialmente da região de sobreposição 13 até a região 14. O corpo contraível de três- camadas 22 não inclui uma camada externa semicondutora 20. A camada isolante 19 fica em contato direto com o revestimento externo 17, que é também semicondutor. A camada de alta permissividade 18 e a camada isolante 19 estendem-se além da camada semicondutora 23, sem cobrir os isoladores 2, 4 inteiramente. A camada externa 17 entra em contato com a camada de barreira 11 entre a extremidade do corpo contraível 22 e o revestimento 9. Os outros aspectos da primeira forma de realização são identicamente reproduzidos.

[59] Na terceira forma de realização ilustrada na Figura 3, a luvacontraível 15 compreende um corpo contraível de duas camadas 24 e o revestimento externo semicondutor 17. Em comparação com a primeira forma de realização, não há folha central 12. O corpo contraível de duas camadas 24 compreende somente uma camada semicondutora 23, provendo a função da folha central 12 e da camada isolante 19. A camada 19 estende-se axialmente em ambos os lados da camada semicondutora 23, sem entretanto cobrir todos os isoladores 2 e 4. A camada externa 17 cobre a inteira junta, a fim de cobrir os revestimentos semicondutores 6 e 9. Os outros aspectos da primeira forma de realização são identicamente reproduzidos.

[60] Na quarta forma de realização ilustrada na Figura 4, a luvacontraível 15 compreende somente um corpo contraível de quatro-camadas 25. Em comparação com a primeira forma de realização, não há uma folha central 12 nem um revestimento externo 17. O corpo contraível de quatro- camadas 25 compreende, a partir do lado interno para fora, uma camada semicondutora 23, uma camada de alta permissividade 18, uma camada isolante 19 e uma camada externa semicondutora 20. As três camadas 18, 19 e 20 estendem-se sobre comprimentos idênticos entre os revestimentos 6 e 9. Os outros aspectos da primeira forma de realização são identicamente reproduzidos.

[61] Na quinta forma de realização ilustrada na Figura 5, a luva contraível 15 compreende um corpo contraível de três-camadas 26, composto do lado interno lado externo de uma camada semicondutora 23, uma camada isolante 19 e uma camada externa semicondutora 20. Nas quarto e quinta formas de realização, a camada externa semicondutora 20 provê a função do revestimento externo 17 da segunda e terceira formas de realização. Além disso, uma camada semicondutora 32 estende-se dentro da camada isolante 19 em cada extremidade do corpo 26. A camada 32 tem um alargamento radial 32a em sua extremidade axial interna, que penetra ligeiramente dentro da camada isolante 19. A camada semicondutora 32 fica em uma certa distância axial da camada de alta permissividade 18. As camadas 32 e 18 ficam em contato com a camada de barreira 11. Nesta forma de realização, a camada de barreira 11 é isolante e tem uma permissividade entre 2 e 5. Os outros aspectos da primeira forma de realização são identicamente reproduzidos.

[62] A Figura 6 mostra uma sexta forma de realização, que éparticularmente útil quando o cabo tendo um de seus isoladores feito de papel impregnado com óleo tem que ser desnudado sobre um longo comprimento. Isto é especialmente o caso quando uma extremidade de um cabo 33 faz parte de uma unidade de três condutores, que tem que ser alargada, de modo que cada um dos cabos elementares 33 pode ser conectado por uma junta. A solução consistindo em utilizar uma luva contraível muito longa resultaria em um excessivo aumento de custo. Entretanto, é necessário aumentar a vedação contra óleo e vapor d’água provida pela camada de barreira 11 em uma região axial além da luva contraível 15. O cabo elementar 33 é parcialmente desnudado de suas camadas mais espessas, a fim de fornecer flexibilidade. Assim, a configuração de desnudamento compreende, de dentro para fora, uma extensão para o condutor central 8, uma extensão para o isolador de papel impregnado de óleo 4, outra extensão para um papel condutor ou semicondutor 27 enrolado como uma hélice, circundando o primeiro isolador de papel 4 e, finalmente, uma luva 34 comum aos três cabos elementares 33. A camada de barreira 11 estende-se da extremidade do isolador de papel 4 no lado voltado para o conector 10, até a luva de chumbo 34. A camada de barreira 11 tem uma espessura maior próximo da luva 34, por causa do alargamento dos três cabos elementares. Neste ponto, a espessura da camada de barreira 11 é suficiente para não necessitar proteção de vedação adicional. Uma folha de duas camadas 29 compreende uma folha interna semicondutora 30 e uma camada externa de alumínio 31. A espessura da camada de alumínio é entre 8 pm e 15 pm e, preferivelmente, 9 pm. A folha externa de duas camadas 29 circunda o cabo elementar da extremidade da luva contraível 15 e estende-se axialmente até o ponto onde a camada de barreira 11 alcança uma espessura suficiente, por causa da proximidade da luva 34.

[63] Assim, graças à camada de barreira 11 e folha de duascamadas 29, o cabo provido com um isolador de papel impregnado de óleo 4 é protegido mesmo além da luva contraível 15. A luva contraível 15 pode ser similar àquela descrita em qualquer uma das formas de realização ilustradas nas Figuras 1 a 5.

[64] Na presente descrição, a expressão “alta permissividade” éentendida como significando uma permissividade como relativa à constante dielétrica entre 5 e 100.

[65] Embora os exemplos descritos relacionem-se todos com aaplicação do dispositivo de proteção da invenção para juntas de cabo de força, deve ser entendido que a invenção é aplicável, sem maior modificação, a terminações de cabo ou conectores desconetáveis e, mais genericamente, cada vez que é necessário proteger uma parte de um cabo de força, tendo um isolamento baseado em papel impregnado com óleo.

Claims (18)

1. Dispositivo de proteção para unir a extremidade de um cabo de força (3, 33) compreendendo um condutor central (8), um isolamento (4) em volta do condutor baseado em papel impregnado com um material baseado em um óleo de impregnação, e um revestimento (9) em torno do isolamento (4), uma primeira parte do cabo sendo desnudada do revestimento (9), uma parte adjacente do cabo sendo desnudada do isolamento (4) e do revestimento (9), o condutor central (8) penetrando o conector (10), o dispositivo compreendendo uma proteção externa (15) que se estende pelo menos sobre a primeira parte e a parte adjacente do cabo e sobre o conector (10), e compreendendo uma camada de barreira contínua (11), colocada em contato com o isolamento (4), a camada de barreira contínua (11) cobrindo a primeira parte desnudada do isolamento de papel impregnado com óleo (4) e estendendo-se axialmente para a extremidade desnudada do dito isolamento (4) que está próximo ao conector (10), um tampão feito de um material mástique (21) preenchendo um espaço axial que se estende ao longo da parte adjacente do cabo, o material mástique (21) tendo uma alta-permissividade e separando a extremidade desnudada do isolamento (4) e a extremidade oposta do conector (10), caracterizadopelo fato de que a camada de barreira contínua (11) é uma fita helicoidalmente enrolada ou uma folha enrolada com sobreposição de suas bordas em torno do cabo; e o material elastomérico da camada de barreira contínua (11) é escolhido de borrachas de butadieno-nitrila, polietilenos clorados, polietilenos clorossulfonados, epicloroidrina, polímeros tipo butila ou uma mistura de ditos materiais; a camada de barreira contínua tendo uma viscosidade de Mooney entre 12 e 90 a 100 °C, e preferivelmente entre 15 e 60 a 100 °C, e um coeficiente de permeação de vapor d’água de menos do que 1,5 x IO'8 g/cm.h.mmHg (3,123 x 1015 Kg/m.s.Pa) a 60 °C e/ou menos do que 2 x IO-9 g/cm.h.mmHg (4,165 x 1016 Kg/m.s.Pa) a 25 °C.

2. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do material elastomérico ter uma permissividade entre 2e 100.

3. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da espessura da camada de barreira (11) ser de pelo menos 0,1 mm.

4. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da camada de barreira (11) compreender um núcleo formado por uma película perfurada ou gofrada ou uma película tendo uma superfície áspera, que é baseada em um material eletricamente isolante, cuja camada de barreira é encapsulada pelo material elastomérico virtualmente impermeável a óleo.

5. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da camada de barreira (11) também compreender um material elastomérico reticulado.

6. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da permissividade do material elastomérico ser entre 2 e 10 e, em particular, entre 2 e 5.

7. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato do material elastomérico conter cargas selecionadas de caulim, caulim calcinado, sílica, giz ou uma mistura de ditos materiais.

8. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da permissividade do material elastomérico ser entre 5 e 100 e, preferivelmente, entre 10 e 100.

9. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do material elastomérico conter cargas selecionadas de dióxido de titânio, carbeto de silício, titanato de bário, titanato de estrôncio, negro de fumo ou uma mistura de ditos materiais.

10. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da camada de barreira (11) ser coberta, pelo menos em parte de seu comprimento, por uma camada metálica (31) tendo uma espessura de pelo menos 8 pm.

11. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato da camada metálica ser protegida por um revestimento de proteção de corrosão.

12. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da proteção externa compreender uma fita helicoidalmente enrolada de um copolímero de etileno-propileno.

13. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da proteção externa compreender uma luva contraível pelo calor, baseada em poliolefinas reticuladas.

14. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da proteção externa (15) compreender uma luva contraível pelo frio (16), baseada em silicone ou em um copolímero de etileno-propileno.

15. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ser para um cabo de força com um condutor central (8) e um revestimento (9) em torno do isolamento (4), em que a camada de barreira contínua (11) do material elastomérico estende-se axialmente de uma extremidade desnudada do isolador (4) próximo ao condutor central (8) até uma região extrema do isolador (4) próximo da extremidade desnudada do revestimento externo (9).

16. Dispositivo de proteção de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ser para um cabo de força de multicondutores, compreendendo uma pluralidade de condutores centrais (8) e, para cada condutor central (8), um revestimento (9) em torno do isolamento (4), em que a camada de barreira (11), feita de material elastomérico, estende-se axialmente além da proteção externa (15).

17. Método para proteger uma junta de um cabo de força utilizando um dispositivo como definido na reivindicação 1, em que o cabo de força compreende um condutor central (8), um isolamento (4) baseado em papel impregnado com um material baseado em um óleo de impregnação e um revestimento (9) em torno do isolamento (4), uma primeira parte do cabo sendo desnudada do revestimento (9), uma parte adjacente do cabo sendo desnudada do isolamento (4) e do revestimento (9), o condutor central (8) penetrando o conector (10), o método incluindo uma etapa em que uma camada de barreira (11) é formada em contato com o isolamento (4) e feita de um material elastomérico impermeável a óleo tendo uma viscosidade de Mooney entre 12 e 90 a 100 °C a fim de formar uma barreira contínua em torno da extremidade desnudada do isolamento (4), uma etapa em que um tampão (21) feito de um material mástique de alta-permissividade (21) preenche um espaço axial entre a extremidade desnudada do isolamento (4) e o conector (10), e uma etapa em que uma luva contraível (15) é contraída em torno da camada de barreira e em torno do material mástique de alta- permissividade (21), caracterizadopelo fato de que a camada de barreira contínua (11) é uma fita helicoidalmente enrolada ou uma folha enrolada com sobreposição de suas bordas, o material elastomérico da camada de barreira contínua (11) sendo escolhido de borrachas de butadieno-nitrila, polietilenos clorados, polietilenos clorossulfonados, epicloroidrina, polímeros tipo butila ou uma mistura de ditos materiais, tendo uma viscosidade de Mooney entre 12 e 90 a 100 °C, e preferivelmente entre 15 e 60 a 100 °C, e um coeficiente de permeação de vapor d’água de menos do que 1,5 x IO-8 g/cm.h.mmHg (3,123 x 1015 Kg/m.s.Pa) a 60 °C e/ou menos do que 2 x IO-9 g/cm.h.mmHg (4,165 x IO16 Kg/m.s.Pa) a 25 °C.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato da camada de barreira (11) ser produzida na forma de uma fita enrolada em uma hélice com bordas sobrepondo-se, ou na forma de uma folha enrolada com sobreposição de suas bordas em torno do cabo, a fim de formar uma barreira contínua em torno do isolamento (4)

Images