ES2267765T3 - Procedimiento para proteger un empalme de cables electricos, revestimiento de proteccion indicado para preservar la integridad de dicho empalme, y un empalme para cables electricos protegido de esta forma. - Google Patents
Procedimiento para proteger un empalme de cables electricos, revestimiento de proteccion indicado para preservar la integridad de dicho empalme, y un empalme para cables electricos protegido de esta forma. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para formar una conexión eléctrica entre un primer cable eléctrico (11) y un segundo cable eléctrico (12), comprendiendo dichos primer y segundo cables eléctricos por lo menos un primer elemento conductor (13) y por lo menos un segundo elemento conductor (14) respectivamente, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: u formar una conexión eléctrica (23) entre dicho por lo menos único primer elemento conductor y dicho por lo menos único segundo elemento conductor; u proporcionar una funda elastómera en una posición radialmente exterior a la conexión eléctrica entre dicho por lo menos único primer elemento conductor y dicho por lo menos único segundo elemento conductor; y u proporcionar por lo menos un revestimiento de protección (60) alrededor de la funda elastómera, comprendiendo dicho revestimiento de protección una pluralidad de cuerpos alargados (52), caracterizado por el hecho de que la etapa de proporcionar el por lo menos único revestimiento de protección (60) comprende las etapas de: u conectar por el borde cada elemento alargado con el cuerpo alargado precedente y con el cuerpo alargado siguiente para formar un revestimiento de protección continuo, estando realizados dichos cuerpos alargados (52) con un material polimérico expandido, y u ajustar dichos cuerpos alargados conectados alrededor de dicha funda elastómera para formar una protección de dicha conexión eléctrica continua axialmente y circularmente.
Description
Procedimiento para proteger un empalme de cables
eléctricos, revestimiento de protección indicado para preservar la
integridad de dicho empalme, y un empalme para cables eléctricos
protegido de esta forma.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para proteger un empalme de cables eléctricos, en
concreto para cables eléctricos subterráneos, a un revestimiento de
protección indicado para preservar la integridad de dicho empalme
una vez instalado y a un empalme para cables eléctricos protegido de
esta forma.
En general los cables de transporte o suministro
de energía, en concreto de transporte o suministro de energía a
medio voltaje o a alto voltaje comprenden, desde el interior hacia
el exterior del cable: un conductor metálico, una capa
semiconductora interna, una capa aislante, una capa semiconductora
externa, una pantalla metálica - realizada normalmente con
aluminio, plomo o cobre - y una cubierta polimérica externa. La
secuencia predeterminada: conductor metálico, capa semiconductora
interna, capa aislante y capa semiconductora externa se conoce
generalmente por medio del término "núcleo del cable".
Para formar un empalme entre dos secciones de
cable eléctrico, por ejemplo del tipo monopolar, los extremos de
dichas dos secciones se procesan de antemano para exponer, sobre un
tramo de longitud definida, cada uno de los elementos arriba
mencionados que constituyen los cables arriba mencionados.
Subsiguientemente, la operación de empalme
consiste en formar una conexión eléctrica entre los elementos
conductores, por ejemplo por medio de soldar o escarpar estos
últimos, y disponer, en la zona en la que se unen dichos elementos
conductores, una funda elastomérica que se conoce convencionalmente
por medio del término "empalme".
Generalmente, dicha funda presenta una forma
sustancialmente cilíndrica en su tramo central y de tipo
troncocónico en sus extremos para proporcionar una conexión óptima
entre las secciones de cable que se empalman y el empalme
mismo.
Esta funda consiste en una pluralidad de
elementos superpuestos radialmente que van a restaurar la conexión
eléctrica y mecánica entre cada capa expuesta de una primera sección
de cable y las capas expuestas correspondientes de una segunda
sección de cable.
Por tanto, empezando desde su parte más interna,
dicha funda comprende de forma general: una capa de distribución de
voltaje realizada con material con una alta constante dieléctrica
próxima a las capas aislantes del cable, una capa de material
aislante de grosor considerable que rodea a dicha capa de
distribución de voltaje, y una capa de material semiconductor
situada radialmente en el exterior de dicha capa aislante y
conectada de forma adecuada a la capa semiconductora exterior de
cada sección de cable diseñada para restaurar la continuidad de las
capas semiconductoras externas de dicha primera y dicha segunda
sección. Generalmente, la zona donde se unen los dos elementos
conductores se rellena con un material de control de campo
eléctrico.
Por ejemplo en los documentos
EP-379.056; EP-393.495;
EP-415.082; EP-199.742;
EP-422.567 a nombre del solicitante se describen
procedimientos para la construcción de empalmes conocidos en la
técnica.
Generalmente, la funda se fabrica separadamente
y se proporciona ajustada, en una condición dilatada elásticamente,
sobre un soporte tubular hueco realizado con plástico rígido. Esta
funda soportada de dicha forma se adapta alrededor de una de las
secciones durante una etapa que precede a la formación del empalme
entre los conductores metálicos.
Este soporte se puede construir utilizando
diferentes procedimientos que permiten la retirada de la misma una
vez que se ha formado el empalme arriba mencionado. Por ejemplo, el
soporte tubular se puede obtener a partir de un elemento en forma
de tira devanado de forma helicoidal para formar una pluralidad de
espirales adyacentes sujetas juntas de forma que, cuando se ejerce
una fuerza de tracción sobre un tramo de extremo libre de dicho
elemento en forma de tira, el soporte tubular se puede hundir,
debido a la separación gradual de las espirales, y permitir la
colocación correcta de la funda. Al hacer esto, la funda se contrae
elásticamente, agarrando las secciones de cable en la zona de
empalme. Esta funda es del tipo retráctil por frío. Realizaciones
de dichos soportes se describen, por ejemplo, en los documentos
EP-541.000; EP-735.639;
EP-547.656; EP-547.667 a nombre del
solicitante.
Alternativamente, las fundas se pueden realizar
utilizando materiales termorretráctiles, produciendo de esta forma
fundas de las que se denominan termorretráctiles como las que se
describen, por ejemplo, en la patente
US-4.383.131.
Generalmente un empalme comprende también un
elemento para restaurar la pantalla metálica como, por ejemplo, una
cinta de cobre estañada que se aplica comenzando por el tramo
expuesto de pantalla metálica de la primera sección y terminando
sobre la pantalla metálica expuesta de la segunda sección.
En el caso en el que la operación de empalme se
realiza entre dos secciones de cable eléctrico del tipo multipolar
- por ejemplo de tipo bipolar o tripolar -, el procedimiento
descrito hasta este momento se repite para cada fase de cada
cable.
Finalmente, un empalme como el que arriba se ha
descrito comprende normalmente también una cubierta polimérica
externa adecuada para restaurar la protección mecánica externa del
cable y que se ajusta a la zona del empalme, en una posición
radialmente en el exterior de la funda arriba mencionada.
Generalmente, esta funda tiene como función
proteger los elementos subyacentes del empalme de entrar en contacto
con humedad y/o agua del exterior.
Dicha cubierta puede ser del tipo elástico
termorretráctil o retráctil por frío o se puede obtener por medio de
una etapa de formación de tira, que se puede combinar también con la
utilización de selladores de mástique adecuados.
Esta cubierta se inserta sobre un extremo de uno
de dichos tramos de cable durante una etapa que precede a la
colocación del soporte tubular que transporta la funda anteriormente
mencionada y a la conexión entre los elementos conductores.
Según otros procedimientos, la restauración de
la protección mecánica externa del cable se puede lograr también
utilizando varias cubiertas, por ejemplo en número de tres,
dispuestas de forma que un par de cubiertas se encajan sobre los
tramos troncocónicos anteriormente mencionados de dicho empalme y
otra cubierta se encaja sobre el tramo sustancialmente cilíndrico
de este último.
Generalmente, la zona en la que se empalman dos
cables de transporte o suministro de energía eléctrica forma
inevitablemente una discontinuidad en la red de transporte o
suministro y, consecuentemente, un punto débil en la misma, también
en vistas a la complejidad de la zona de empalme arriba
mencionada.
Esta complejidad se debe, de hecho, tanto a la
pluralidad de operaciones que se deben realizar por parte del
personal eléctrico responsable de la instalación del empalme como a
la estructura del empalme mismo en cuanto a su composición, en lo
que respecta a sus componentes principales, como se ha descrito
anteriormente.
Para asegurar un alto grado de protección
mecánica, garantizando un funcionamiento óptimo y de larga
duración, los empalmes disponen generalmente en el exterior de su
estructura de un revestimiento protector con una forma adecuada y
realizada con materiales adecuados, que envuelven internamente la
zona de empalme.
Debe remarcarse, de hecho, en particular si los
cables se tienden en zanjas cavadas en el suelo, como en la mayoría
de los casos, que inevitablemente los empalmes mismos deben
disponerse también en posición y hacerse funcionar en el interior
de dichas zanjas.
Sin embargo, este último representa un entorno
difícil de controlar puesto que, debido a su naturaleza presenta
dimensiones restringidas, en los bordes de las excavaciones existen
deshechos y los técnicos que preparan el empalme se mueven
alrededor y dentro de los mismos.
Bajo dichas condiciones de trabajo ocurre a
menudo que los deshechos y/o los equipos de trabajo que utilizan
dichos técnicos pueden golpear accidentalmente la superficie externa
de los empalmes y causar, por ejemplo, deformaciones en la capa de
material aislante que forma parte de los mismos.
Estas deformaciones son particularmente
indeseables puesto que causan una reducción de la capacidad de
aislamiento de dicha capa, así como la separación de esta última de
la capa semiconductora, originando de esta forma descargas
parciales, que resultan en daños irreversibles en el empalme.
Los sistemas conocidos para la protección de los
empalmes del entorno que los rodea, en concreto del polvo y la
humedad contemplan, por ejemplo, la utilización de contenedores
particularmente simples que utilizan sistemas de cerrado rápido,
por ejemplo de tipo bayoneta como se describen, por ejemplo, en la
patente US-4.684.764.
Los dispositivos que se conocen en la técnica y
que se han diseñado para proporcionar a los empalmes una protección
de tipo mecánico, por ejemplo contra golpes accidentales que, como
se ha mencionado, pueden tener lugar durante el tendido y/o la
instalación, consisten, por ejemplo, en contenedores rígidos
situados en el exterior de dichos empalmes.
Generalmente, dichos contenedores se dividen en
dos mitades que se forman para disponerse alrededor de la zona del
empalme y le proporcionan la protección deseada. Además, se realizan
a menudo con material metálico, por ejemplo aluminio, revestido
exteriormente con una pintura anticorrosiva.
Dicha pintura tiene la función de evitar, o por
lo menos limitar, el desarrollo de cualquier fenómeno de corrosión
que, al deteriorar localmente la superficie exterior de dichos
contenedores, además de debilitar la resistencia mecánica de los
mismos, permitiría la infiltración no deseada de humedad y/o agua en
el interior del empalme.
Generalmente, estos contenedores presentan
dimensiones mayores que las del empalme a proteger puesto que, por
un lado, no es factible desde un punto de vista económico fabricar
contenedores con dimensiones específicas para cada tipo de empalme
y cable a empalmar y, por otro lado, durante el montaje, es
necesario asegurar que existe un espacio suficientemente amplio
para realizar la colocación correcta y rápida del contenedor
protector sobre dicho empalme.
Generalmente, se introduce un material de
relleno en el interior de dichos contenedores, en concreto en el
interior del espacio entre la superficie externa de los empalmes y
las paredes internas de los contenedores, realizando dicho material
de relleno la función de proporcionar una capa protectora contra
golpes accidentales que afectan al empalme y proporcionar una mejor
resistencia mecánica al sistema de protección del empalme. Si es
necesario, dicho material de relleno se escoge para formar una
barrera contra la infiltración de humedad y/o agua desde el
exterior.
exterior.
Generalmente, el material de relleno que se
utiliza es una resina termoendurecible como, por ejemplo, una resina
epoxídica, de poliuretano o similar.
El documento GB-1.497.051
describe otro dispositivo de protección mecánica para empalmes de
cables, que consiste en una funda elastómera termorretráctil,
estando revestida la superficie interna de la misma con una
pluralidad de elementos de refuerzo de forma alargada, dispuestos de
forma paralela al eje longitudinal de dicha funda.
Dichos elementos de refuerzo son generalmente en
forma de alambres, barras o tiras de material metálico, plástico o
de fibra de vidrio, que se mantienen en posición adyacentes uno
respecto al otro, por ejemplo por medio de un adhesivo, un mástique
o una lámina de soporte.
El documento EP-093.617, que
representa la técnica anterior más parecida, se refiere a otro
dispositivo de protección mecánica para empalmes de cables
eléctricos, que comprende un conjunto de elementos alargados que se
mantienen adyacentes uno respecto al otro sobre superficie externa
del empalme y una funda termorretráctil o retráctil por frío
diseñada para disponerse alrededor de dicho conjunto.
Estos elementos, que se fabrican preferiblemente
con material metálico, se fijan uno al otro para formar un tipo de
estructura de jaula utilizando, por ejemplo, cordones, ganchos,
zonas de soldadura, láminas de soporte con un elemento adhesivo o
tiras flexibles.
Debido a la presencia de dicha pluralidad de
elementos, este montaje puede seguir el perfil del empalme cuando
existen cambios en su sección transversal, reduciendo las
dimensiones totales del acople entre el dispositivo de protección y
el empalme.
Para asegurar que se logra dicho resultado, cada
uno de dichos elementos se forma para tener una progresión
sustancialmente recta a lo largo de los tramos sustancialmente
cilíndricos del empalme subyacente y una progresión divergente o
convergente donde la sección transversal del empalme se vuelve
respectivamente más gruesa o más delgada.
La funda retráctil anteriormente mencionada, que
puede también no encontrarse presente, presenta generalmente una
extensión longitudinal mayor que la de dichos elementos de forma que
la funda puede hacer contacto con un tramo de cable anterior al
empalme y un tramo de cable posterior al empalme, sellando a este
último respecto al entorno que lo rodea.
El documento WO 98 52197 - a nombre del mismo
solicitante - se refiere a un cable de transmisión de potencia que
dispone de un revestimiento realizado con un material polimérico
expandido, teniendo dicho revestimiento la función de proteger al
cable contra impactos accidentales. Preferiblemente, dicho
revestimiento expandido se dispone en contacto con la cubierta
exterior polimérica. Este documento señala que esta solución técnica
proporciona algunas ventajas respecto a un cable convencional con
una armadura metálica, como - por ejemplo - la reducción del peso y
el tamaño del cable terminado, un impacto ambiental bajo en lo que
respecta al reciclado del cable una vez terminado su ciclo de
trabajo y un procesado sencillo del mismo.
El documento EP 0 967 706 se refiere a un
empalme entre dos cables eléctricos, presentando dicho empalme una
buena resistencia al impacto gracias a la presencia de por lo menos
un elemento de protección suplementario y resistente a impactos que
comprende por lo menos dos capas: una capa externa realizada con un
material duro para evitar el corte inicial por parte de un objeto
que causa el impacto, y por lo menos una capa interna absorbente de
choques que se realiza preferiblemente con una espuma blanda de
plástico. El elemento de protección puede ser una funda deslizada
sobre el empalme (o un extremo del mismo), o puede devanarse
alrededor de dicho empalme, o puede consistir en dos caparazones
que rodean a dicho empalme, o puede ser retráctil por frío y
aplicarse por medio de retracción por frío.
El solicitante ha observado que los dispositivos
de protección para empalmes según la técnica conocida presentan una
pluralidad de inconvenientes.
Por ejemplo, para asegurar una resistencia
mecánica al impacto satisfactoria, en el caso en el que dicho
dispositivo presenta la forma de un contenedor situado en el
exterior del empalme, generalmente dicho contenedor se realiza con
un material suficientemente rígido para salvaguardar el empalme que
se encuentra en su interior, por ejemplo un material metálico o
plástico.
Sin embargo, esta característica se contempla
como parcialmente desfavorable puesto que este material, al ser
rígido, no permite la amortiguación del impacto que resulta, por
ejemplo, de los deshechos de la excavación que caen al interior de
la zanja en la que se tiende el cable, puesto que la energía que
contienen dichos deshechos se transfiere prácticamente enteramente
sobre el empalme subyacente.
Además, si este impacto es particularmente
violento, puede causar una deformación permanente del contenedor de
protección, convirtiéndolo en inefectivo en la zona dañada en el
caso de nuevos impactos accidentales en la misma zona y resultando
en un aplastamiento continuo de los elementos del empalme, afectando
de forma adversa al funcionamiento del mismo.
Como anteriormente se ha mencionado, en el caso
en el que el contenedor de protección es de tipo metálico, se
encuentra generalmente revestido con una pintura anticorrosiva para
evitar que tengan lugar fenómenos de corrosión debidos al ataque
del agua y/o la humedad que se encuentran presentes inevitablemente
en el suelo.
Sin embargo, la utilización de pintura
anticorrosiva no elimina este riesgo por completo puesto que
cualquier deshecho que caiga sobre la superficie externa del
contenedor de protección forma inevitablemente incisiones sobre
este último, incluso de naturaleza limitada, que resulta en la
eliminación de la pintura.
Estas zonas, por tanto, constituyen áreas que
favorecen el desarrollo de la corrosión que, en condiciones
ambientales particularmente favorables, pueden desarrollarse
rápidamente y afectar de forma adversa a la capacidad de protección
del contenedor.
Los contenedores de tipo metálico no presentan,
además, ninguna flexibilidad en la dirección longitudinal, haciendo
este aspecto menos sencilla la realización de la instalación de los
mismos en condición de funcionamiento.
Para evitar que el agua y/o la humedad se
extiendan hacia el empalme a proteger, como se ha mencionado
anteriormente, algunas soluciones de la técnica conocida contemplan
la utilización de un material de relleno que se dispone en el
espacio entre el contenedor y la superficie externa del empalme. Sin
embargo, la utilización de este material de relleno presenta
algunos inconvenientes.
Un primer inconveniente consiste en la
complejidad del sistema de protección puesto que el proceso de
instalación contempla una primera etapa para disponer el contenedor
alrededor del empalme y una etapa siguiente durante la cual se
introduce el material de relleno dentro del espacio entre el empalme
y el contenedor y dicho material se deja endurecer o se hace
endurecer por ejemplo utilizando calor.
Esto significa, por tanto, que la operación que
implica la preparación del revestimiento de protección del empalme
es bastante compleja y requiere un tiempo de montaje bastante largo
y la utilización de personal técnico cualificado - resultando
obviamente estos aspectos en un aumento sustancial de los costes de
instalación.
Otro inconveniente consiste en el hecho de que
la estructura del contenedor de protección es necesariamente más
compleja puesto que es necesario proporcionar por lo menos una
abertura de entrada para el material de revestimiento, un
dispositivo para cerrar dicha abertura así como un sistema de
sellado tanto para la abertura de entrada como para la zona de
conexión entre los dos medios caparazones que generalmente forman el
contenedor de protección arriba mencionado.
Además, si el material de relleno fuese una
resina termoendurecible, como es el caso en prácticamente todos los
procesos de instalación, este aspecto constituye otra desventaja
debido a la naturaleza misma de esta resina. La manipulación de
esta última, de hecho, requiere generalmente la utilización de
medidas de precaución adecuadas y un grado considerable de
precaución puesto que dichas resinas son irritantes (para la piel,
ojos o tracto respiratorio) y, en algunos casos, son incluso
tóxicas.
Es necesario señalar, además, que la utilización
de un contenedor de protección según la técnica conocida presenta
el inconveniente adicional de que requiere una operación que implica
unir las dos mitades que lo forman, realizándose dicha operación
manualmente y directamente en el emplazamiento, concretamente dentro
de la zanja de tendido y por tanto en condiciones precarias, con
libertad de movimiento limitada. Todo esto resulta en una mayor
complejidad de operación y un retardo inevitable en el tiempo de
instalación.
La solución técnica que se describe en el
documento EP-093.617 referida arriba va más allá del
concepto tradicional de un dispositivo de protección en forma de un
contenedor y sugiere la utilización de un dispositivo que comprende
un conjunto de elementos alargados y una funda retráctil que se
dispone alrededor de estos últimos.
A pesar de todo esta solución, que se basa en un
concepto diferente del de la técnica anterior, presenta también
ciertos inconvenientes.
Un primer inconveniente, que es particularmente
significativo para el propósito de lograr una resistencia mecánica
aceptable del empalme, consiste en el hecho de que el tipo de
combinación de los elementos alargados arriba mencionados no
permite la formación de una capa protectora continua capaz de
asegurar el mismo nivel de protección contra impactos sobre toda la
superficie externa del empalme.
\newpage
De hecho, estos elementos se disponen uno al
lado del otro el la dirección longitudinal, paralelos a la dirección
longitudinal del empalme, sin formar una capa de protección continua
en el exterior y sobre la circunferencia del empalme.
Otra desventaja del dispositivo según el
documento EP-093.617 consiste en el hecho de que los
elementos alargados que lo forman se realizan preferiblemente con
material metálico o con material plástico moldeado.
Como se ha mencionado anteriormente en
referencia a los contenedores de la técnica conocida, la utilización
de material metálico para propósitos de protección es poco
atractiva puesto que el dispositivo es excesivamente rígido y es
incapaz de amortiguar los impactos a los que se puede ver sujeto,
transfiriendo prácticamente completamente la energía de impacto
sobre las capas subyacentes.
Además, la elección de estos materiales resulta
en un dispositivo de protección que es particularmente pesado,
agravando de este modo las condiciones de trabajo del personal
técnico responsable del empalme de los cables.
Además, los materiales plásticos en general no
presentan una resistencia elevada a los impactos violentos a no ser
que se utilicen productos poliméricos especiales.
Otro problema que las soluciones de la técnica
conocida no pueden solucionar de forma satisfactoria consiste en la
eliminación del calor que se produce en el interior de un empalme
como consecuencia del paso de corriente eléctrica. De hecho, si
este calor no se elimina de forma adecuada, se forma un punto
caliente en el sistema de distribución, consistiendo dicho punto
caliente en el empalme mismo. Este hecho tiene como resultado una
reducción no deseada en la tasa de flujo de corriente en el
cable.
Para asegurar por lo menos una eliminación
parcial de dicho calor, la solución de la técnica conocida que se
refiere a un contenedor lleno con material de relleno requiere que
el grosor de dicho material sea suficientemente pequeño. Sin
embargo, si este grosor es particularmente pequeño, inevitablemente
se debilita la resistencia mecánica del revestimiento de
protección.
El solicitante ha establecido por tanto la
necesidad de proporcionar una protección mecánica para empalmes de
cable eléctrico que puede garantizar una alta resistencia mecánica
al impacto, con referencia particular a la instalación de líneas
eléctricas subterráneas, y una eliminación óptima del calor en la
zona de empalme, presentando el revestimiento de protección una
resistencia térmica reducida, sin ser afectado por problemas
particulares de toxicidad y/o manipulación y sin influir
negativamente sobre el peso y el grosor del montaje de revestimiento
de protección del empalme.
El solicitante ha percibido, además, que existe
la necesidad de contemplar un procedimiento para proteger empalmes
que se pueda implementar de forma sencilla y con poco esfuerzo por
parte del operario y que no requiera operaciones complejas,
resultando en ventajas tanto en términos de velocidad de instalación
como en términos de costes más bajos.
El solicitante ha encontrado que este objetivo
se alcanza proporcionando sobre la superficie exterior del empalme
un revestimiento protector realizado con material polimérico
expandido con una resistencia térmica predefinida.
Por tanto, según un primer aspecto de la misma,
la presente invención se refiere a un procedimiento para proteger
mecánicamente una conexión entre por lo menos dos componentes que
forman parte de una red eléctrica y/o de telecomunicaciones, según
la reivindicación 1.
Dicha conexión se puede encerrar dentro de dicho
revestimiento protector. Dicha conexión se puede también envolver
helicoidalmente con dicho revestimiento protector.
Preferiblemente dicho revestimiento protector se
obtiene uniendo una pluralidad de cuerpos alargados separados
dispuestos alrededor de dicha conexión.
Según otro aspecto de la misma, la presente
invención se refiere a una conexión eléctrica según la
reivindicación 8.
Preferiblemente, dicho revestimiento es continuo
axialmente y circularmente respecto a dicha conexión.
Este revestimiento es en forma de una lámina o
es de forma tubular o es de tipo tubular, comprendiendo, en este
último caso, una pluralidad de cuerpos alargados separados unidos
juntos alrededor de dicha conexión.
Según otro aspecto de la misma, la presente
invención se refiere a un dispositivo según la reivindicación
24.
Según otro aspecto de la misma, la presente
invención se refiere a un revestimiento modular de protección según
la reivindicación 30.
\newpage
La descripción, que se proporciona a
continuación, se refiere a las figuras adjuntas que se proporcionan
solamente a modo de explicación y que no pretender ser en ninguna
forma limitativas, en las cuales:
- la figura 1 muestra una vista esquemática
lateral, parcialmente seccionada axialmente, de la zona de empalme
de dos cables eléctricos monopolares según una realización de la
técnica conocida;
- la figura 2 muestra una vista lateral
parcialmente seccionada de un tipo de revestimiento de protección
según la técnica conocida;
- la figura 3 muestra una vista en perspectiva
de una realización del revestimiento de protección según la presente
invención;
- la figura 4 muestra una vista en perspectiva
de un elemento alargado según otra realización de la presente
invención; y
- la figura 5 muestra una sección transversal a
través de un revestimiento de protección formado por una sucesión
continua de elementos alargados del tipo que se ilustra en la figura
4.
La descripción que sigue y las figuras asociadas
con la misma ilustra el caso en el que el revestimiento de
protección y el procedimiento según la presente invención se
refieren a una conexión eléctrica entre dos cables eléctricos para
el transporte o suministro de energía eléctrica.
Debe remarcarse, sin embargo, que generalmente
este dispositivo y procedimiento de protección se puede aplicar a
cualquier conexión eléctrica u óptica que forma parte de una red
eléctrica y/o de telecomunicaciones.
Además, la presente invención se puede utilizar
ventajosamente también como sistema de protección mecánica para una
zona en la que existe una conexión entre un cable y cualquier
aparato.
Como se hará patente más claramente a partir de
la presente descripción, que se concentra en una zona en la que se
unen dos cables eléctricos, no se describirán en gran detalle los
aspectos estructurales característicos de los numerosos tipos de
empalme que se pueden realizar operativamente puesto que se
encuentran fuera del ámbito de la presente invención, para los
propósitos de la cual el tipo de empalme considerado no constituye
un aspecto limitador de dicha invención.
En la figura 1 el signo de referencia 10 indica
genéricamente un empalme según una realización de la técnica
conocida, indicado para la conexión eléctrica de un par de cables
11, 12 de tipo monopolar.
Como ya se ha mencionado, este empalme se
obtiene por medio de disponer, encarados coaxialmente uno respecto
al otro, los extremos de dichos cables 11, 12 despojados de sus
capas de revestimiento asociadas que forman parte de los conductores
respectivos 13, 14, que se exponen sobre una sección
predefinida.
El revestimiento de dichos cables 11, 12 se
elimina exponiendo, para cable y sobre una longitud dada,
sucesivamente la capa aislante 15, 16, la capa semiconductora
externa 17, 18, la pantalla metálica 19, 20 y la cubierta polimérica
externa 21, 22.
Como se muestra, los tramos expuestos de extremo
de cada conductor 13, 14 se conectan juntos eléctricamente por
medio de un elemento 23 que se conoce de por si y que consiste, por
ejemplo, en una zona de soldadura o un sistema de escarpado
adecuado.
Una vez se ha realizado la conexión eléctrica
entre los conductores arriba mencionados 13, 14, el espacio
correspondiente a las secciones eliminadas de material aislante 15,
16 se rellena con un material de relleno 24 deformable, de control
de campo, que se conoce de por si.
La zona de empalme se cubre con una funda 25,
realizada con material elástico, por ejemplo un material polimérico
reticulado, que se encaja de forma deslizante sobre uno de los
cables 11, 12 antes de conectarse juntos y que se dispone sobre
dicha zona de empalme una vez que se han aplicado dicho elemento 23
y el material de relleno 24.
Dicha funda 25 se libera sobre la zona de
empalme utilizando técnicas conocidas - por ejemplo por medio de un
elemento de soporte que se puede retirar, como arriba se ha
mencionado - para formar un revestimiento que cubre las secciones
expuestas de la capa aislante 15, 16.
Alternativamente, la funda 25 puede consistir en
un material termorretráctil.
Elementos adicionales 26, que son también bien
conocidos por parte del personal experto en la técnica, se disponen
para alinear los extremos de dicha funda 25 y restaurar la
continuidad de la pantalla, estando conectados dichos elementos
adicionales 26 a la capa semiconductora externa 17, 18 de los dos
cables 11, 12.
\newpage
En la figura 2 el número de referencia 30 indica
de forma general un empalme 31 por ejemplo del tipo que se muestra
en la figura 1, que comprende una capa protectora 32 según la
técnica conocida.
En mayor detalle, el empalme 31 se encuentra
parcialmente seccionado de forma que son visibles el par de cables
11, 12 que se unen, siendo dichos cables, a diferencia de los que se
muestran en la figura 1, del tipo tripolar. Los núcleos de dichos
cables se han señalado de forma general por medio de los números de
referencia 33, 34, 35.
En la figura 2 es posible distinguir, además,
los elementos de unión 36, 37 que consisten de forma general en una
cinta adhesiva reforzada que mantiene unidas las fases individuales
en la zona central de empalme y la cubierta externa 38, por ejemplo
del tipo termorretráctil, que reviste al empalme 31.
El revestimiento de protección 32 comprende un
contenedor externo 39 - que se denomina "hocico" en el argot
técnico - que se realiza preferiblemente con material metálico y que
recibe, en su interior, material de relleno 40 que, como se ha
mencionado anteriormente, generalmente es una resina
termoendurecible.
En la figura 3 el número de referencia 50 señala
de forma general un empalme según la presente invención que
comprende el empalme 31 según la figura 2 y un revestimiento de
protección 51 según una realización de la presente invención.
Según la realización que se muestra, dicho
revestimiento de protección 51 es en forma de lámina y se puede
devanar en una posición radial exterior al empalme 31, como se
indica por medio de la flecha A en la figura 3, encerrando en su
interior a dicho empalme.
Dicho revestimiento de protección 51 encierra
por tanto al empalme 31, siguiendo de forma ceñida el perfil
exterior y adaptándose a las variaciones de su sección transversal
en la zona en la que se unen los dos conductores eléctricos.
En la realización que se muestra en la figura 3,
el revestimiento de protección 51 se dispone debajo de la cubierta
externa 38 (que no se muestra en la figura 3) que, como se ha
mencionado, se dispone de forma convencional en una posición
exterior radialmente al empalme 31 al terminar este último.
En este caso, por tanto, una vez en su posición,
el revestimiento de protección 51 se mantiene en la condición de
funcionamiento correcta por medio de la cubierta exterior 38 que lo
cubre.
Según otra realización (que no se muestra), el
revestimiento de protección 51 se dispone encima de la cubierta
externa 38 de forma similar a la que se muestra en la figura 2 con
referencia al hocico 39.
En este caso, dicho revestimiento protector 51
se mantiene en posición utilizando un sistema de fijación adecuado,
por ejemplo por medio de disponer cinta adhesiva a lo largo de su
extensión circular y a distancias predeterminadas a lo largo de su
extensión longitudinal.
Según otra realización (que no se muestra), el
revestimiento de protección 51 se obtiene por medio de realizar por
lo menos dos devanados sucesivos de dicha lámina continua para
definir de esta forma por lo menos un par de capas continuas
superpuestas. Esta realización se puede contemplar cuando, en
situaciones de funcionamiento particularmente críticas, es
necesario asegurar una resistencia mecánica particularmente
alta.
En referencia a las figuras 4 y 5, se muestra un
revestimiento de protección 60 según otra realización de la presente
invención.
Dicho revestimiento de protección 60 (que se
muestra en la figura 5) comprende una pluralidad de cuerpos
alargados 52 que se disponen de forma sustancialmente paralela
mutuamente y coaxial respecto al eje de los cables a empalmar,
uniéndose para definir el revestimiento de protección 60 arriba
mencionado en una posición externa radialmente a dicho empalme
31.
Para los propósitos de la presente descripción y
las reivindicaciones siguientes, el término "revestimiento de
protección continuo" significa un revestimiento de protección
uniforme e ininterrumpido, tanto en la dirección axial como en la
dirección circular, sobre la extensión completa de la zona de
empalme. Esto significa que no existen tramos de dicha zona de
empalme - incluso de una extensión limitada - que carecen de dicho
revestimiento de protección.
Por tanto, según la presente invención, el
revestimiento de protección no se realiza necesariamente en la
forma de una lámina continua 51, sino que se puede obtener también
por medio de unir una pluralidad de cuerpos separados 52 mientras
dicha unión defina, en cualquier caso, un revestimiento de
protección de tipo continuo que revista completamente la superficie
externa del empalme.
Como ya se ha mencionado, la figura 4 muestra
una vista en perspectiva de una realización concreta de dichos
cuerpos alargados 52, donde la unión de los mismos da como resultado
el revestimiento de protección 60, indicándose la extensión en
circunferencia del mismo por medio de las líneas quebradas de la
figura 5.
\newpage
Dichos cuerpos alargados 52, vistos en sección
transversal, presentan una forma sustancialmente de Y que ha probado
ser ventajosa particularmente para el propósito de unir dichos
cuerpos de forma rápida, simple y eficiente.
En mayor detalle, las secciones divergentes y
ligeramente redondeadas 53, 54 de dicha Y definen un perfil curvado
que encaja con la sección de base 56 de dicha Y.
De esta forma, por tanto, el perfil externo
curvado 57 de la sección de base 56 de un cuerpo alargado dado 52
puede encajar con el perfil curvado 55 de un cuerpo 52 que lo
precede, en referencia a la dirección de unión que se indica por
medio de la flecha B en la figura 5.
Además, la extensión longitudinal de dichos
cuerpos 52, en la dirección X de la figura 4, es tal que la unión de
dichos cuerpos permite revestir la zona de empalme sobre su
extensión completa.
Cada sección de base 56, una vez insertada entre
las secciones divergentes 53, 54 de un cuerpo 52 adyacente a la
misma, forma un punto de articulación para la extensión en
circunferencia del revestimiento de protección 60 puesto que el
perfil curvado 55 arriba descrito se encuentra parcialmente libre
para deslizarse a lo largo del perfil curvado 57 anteriormente
descrito de la sección de base 56.
Como se puede comprender claramente a partir de
la figura 5, cada acción de deslizamiento es solamente parcial
puesto que los extremos de las secciones divergentes 53, 54 no se
pueden desplazar más allá de las zonas 61 en las que dichas
secciones divergentes 53, 54 se unen a dicha sección de base 56.
Según esta realización, el revestimiento de
protección 60 presenta una característica modular particularmente
ventajosa puesto que se puede adaptar fácilmente y rápidamente a
cualquier tipo y tamaño de empalme.
En la figura 5, el empalme 31, que se ilustra
con un revestimiento de protección 60 en una posición radialmente
exterior al mismo, que se obtiene por medio de la disposición
secuencial de la pluralidad de cuerpos alargados 52, no se muestra
en detalle y el tramo que se muestra con líneas quebradas en la
figura indica de forma general sus dimensiones en circunferencia
externa en una sección transversal del mismo.
El revestimiento protector continuo 60 según la
presente invención se puede obtener, por ejemplo, por medio de
insertar con presión el tramo 58 de un primer cuerpo 52,
concretamente el tramo correspondiente a la sección de base 56 de
la Y, dentro del espacio definido por los tramos 59, concretamente
los tramos correspondientes a las secciones divergentes 53, 54 de
dicha Y, de un segundo cuerpo 52 que precede/sigue a dicho primer
cuerpo.
Según otra realización, el tramo 58 de un primer
cuerpo 52, en lugar de ser empujado con presión dentro del espacio
definido por los tramos 59 del segundo cuerpo 52, se inserta dentro
de dicho espacio por medio de un simple deslizamiento.
Como se puede observar a partir de la figura 5,
la geometría particular de los cuerpos alargados 52 permite la
formación de un revestimiento protector 60 que rodea completamente
la superficie externa del empalme 31.
Por tanto, si algún deshecho golpeara
accidentalmente al empalme 31, el revestimiento de protección 60
según la presente invención asegura una protección continua también
en las zonas de conexión de un cuerpo 52 con los cuerpos que lo
preceden y lo siguen, respectivamente.
La geometría concreta del cuerpo alargado 52 que
se muestra en la figura 4 constituye una de las posibles soluciones
que se pueden adoptar para formar un revestimiento de protección 60
de tipo modular. Por ejemplo, los brazos divergentes 53, 54 del
cuerpo alargado 52, en lugar de presentar un perfil de empalme 55 de
tipo curvado, puede presentar un perfilen forma de cola de milano o
de flecha. Similarmente la sección de base 56 de dicha Y debe
presentar también de una configuración que se corresponde con dichos
brazos divergentes.
El revestimiento de protección según la presente
invención se instala de forma simple y rápida directamente en el
emplazamiento, concretamente dentro de la zanja de excavación, por
parte del personal que realiza la operación de empalme.
En el caso en el que dicho revestimiento de
protección es en forma de lámina (como se muestra en la figura 3),
se devana alrededor del empalme utilizando los procedimientos que
arriba se han descrito.
En otra realización, dicha lámina no presenta
una longitud igual a la extensión longitudinal del empalme y una
anchura por lo menos igual al perfil circular de este último de
forma que cubra el empalme con una sola vuelta, sino que presenta
dimensiones tales que se puede devanar helicoidalmente alrededor de
dicho empalme formando un tipo de disposición encintada con una
superposición parcial de sus bordes predeterminada.
Si, sin embargo, dicho revestimiento de
protección se forma utilizando una pluralidad de cuerpos alargados,
estos últimos se unen, como anteriormente se ha mencionado,
directamente en posición, siendo de un número tal que se cubre la
extensión circular de la zona de empalme.
En esta realización, la terminación del
revestimiento de protección se puede lograr por medio de unir el
primero y el segundo de dichos cuerpos alargados, si es necesario
formando una extensión circular ligeramente mayor que la del
empalme, o por medio de proporcionar una pieza superpuesta entre el
primer cuerpo y el último cuerpo, fijándose dicha pieza superpuesta
por medio de elementos de fijación adecuados, por ejemplo cinta
adhesiva.
El revestimiento de protección según la presente
invención puede por tanto lograr un objetivo dual: proporcionar al
empalme un sistema de protección mecánica contra choques y asegurar
una transferencia de calor correcta entre el empalme y el entorno
externo para evitar la formación de un punto caliente - es decir el
empalme mismo - dentro del sistema de transporte o suministro de
energía eléctrica.
En lo que respecta al primero de los objetivos
arriba mencionados, como ya se ha mencionado en el curso de la
presente descripción, un empalme de cables eléctricos, en vista al
entorno de instalación particularmente difícil, requiere un
revestimiento de protección que preserva la integridad estructural
de dicho empalme tanto durante la fase de instalación, que es
particularmente crítica, como durante el tiempo de funcionamiento de
dicho empalme.
El revestimiento de protección según la presente
invención, debido al tipo de material que se utiliza y al diseño
geométrico desarrollado, asegura una protección mecánica óptima
mientras se mantiene un peso y dimensiones mínimos, como se
expondrá más claramente a continuación en la presente
descripción.
En lo que respecta al segundo de los objetivos
arriba mencionados, debe recordarse que, en términos generales, el
flujo de una corriente eléctrica en el interior de un conductor
resulta inevitablemente en un calentamiento de dicho conductor que
es proporcional al cuadrado de la intensidad de dicha corriente. Por
tanto, después del flujo de dicha corriente, se produce un aumento
de la temperatura del cable.
En consecuencia, para la misma sección
transversal del conductor y sobre la base de la intensidad de flujo
de corriente deseada en el sistema, la tarea del diseñador es
escoger de forma adecuada el material de la capa aislante del cable
de forma que, para evitar el deterioro de las características
eléctricas y/o mecánicas de dicha capa, no se excede esta
temperatura - es decir la temperatura máxima admisible.
Además, este aumento de la temperatura depende
también de la resistencia térmica del sistema de revestimiento de
protección del cable/empalme, que debe ser suficientemente pequeña
de forma que tenga lugar un intercambio de calor adecuado con el
exterior y no se exceda la temperatura máxima admisible arriba
mencionada.
De forma general, en un empalme de cables
eléctricos, en las condiciones de funcionamiento, la situación que
se crea cuando fluye corriente eléctrica dentro de los conductores
es similar a la que se ha descrito anteriormente en referencia a un
cable.
Sin embargo, el grosor de la capa aislante de un
empalme debe ser mayor que el grosor correspondiente de las capas
aislantes de los cables que se empalman.
La necesidad viene dictada por el hecho de que,
a diferencia de un cable que se fabrica en un entorno controlado y
utilizando un procedimiento continuo (por ejemplo extrusión), un
empalme se prepara directamente en el emplazamiento y requiere una
cantidad significativa de trabajo manual para su preparación.
En el caso de un empalme, por tanto, el entorno
de trabajo no está controlado - por ejemplo se encuentra
contaminado con polvo y humedad - y, además, las operaciones de
empalme se realizan manualmente y, consecuentemente, de forma menos
precisa y con un gran riesgo de contaminación de los materiales que
forman dicho empalme.
Debe insistirse en que esta contaminación es
particularmente dañina puesto que produce un deterioro de las
propiedades eléctricas de la capa aislante, con una reducción
consecuente del valor de tensión eléctrica admisible de dicha
capa.
Por tanto, para asegurar un margen de seguridad
satisfactorio, el grosor de la capa aislante de un empalme se
aumenta generalmente respecto al grosor de la capa aislante del
cable.
Sin embargo, puesto que, como se ha remarcado
anteriormente, la resistencia térmica aumenta con el aumento del
grosor, en lo que respecta a lo anterior, la capa aislante del
empalme presenta, para el mismo material, una resistencia térmica
mayor que la de la capa aislante de los cables eléctricos en los
tramos de cable anterior y posterior a la zona de empalme.
El resultado de esto es que, como consecuencia
del flujo de corriente eléctrica y el aumento de temperatura
consiguiente arriba mencionado, la diferencia de temperatura entre
el conductor y el ambiente exterior es mayor en el empalme que en
los cables. En otras palabras, para la misma corriente fluyendo
dentro del conductor, el empalme se somete a un grado mayor de
calentamiento que los cables.
Este aspecto es particularmente crítico puesto
que, como ya se ha mencionado, si se alcanzase en el empalme la
temperatura máxima admisible del material aislante del cable, para
evitar el deterioro de las características eléctricas y mecánicas
de este último, sería necesario disminuir la densidad de corriente
de la línea y, en consecuencia, la capacidad de transporte de
corriente del sistema.
Este efecto se ve todavía aumentado si el
empalme dispone de un sistema de protección mecánica que no permite
un intercambio óptimo de calor entre el conductor y el ambiente
exterior.
En este caso, de hecho, el aumento de
temperatura dentro del empalme sería tal que se impondría un límite
inaceptable a la capacidad de transporte de corriente del
sistema.
Para asegurar un intercambio de calor aceptable,
como se ha mencionado anteriormente, se introduce en el interior de
los contenedores de protección de los empalmes de la técnica
conocida un material de relleno con una baja resistividad
térmica.
Sin embargo, el grosor de este material de
relleno no puede reducirse excesivamente puesto que el contenedor
externo de protección, que se realiza generalmente con material
metálico, es incapaz de amortiguar los impactos que se transmiten,
casi enteramente, a las capas subyacentes.
Un grosor grande de dicho material de relleno,
por un lado, por tanto, permite una amortiguación mayor de los
impactos, pero por otro lado resulta en un aumento de la resistencia
térmica del sistema - debido al mayor grosor - y mayores
dimensiones totales del montaje del empalme/contenedor de
protección.
El revestimiento de protección realizado con
material polimérico expandido según la presente invención asegura,
sin embargo, una excelente resistencia mecánica que es efectiva
sobre la totalidad de la superficie externa del empalme - debido a
la continuidad del revestimiento - mientras que se permite un grosor
extremadamente pequeño del revestimiento que permite una reducción
de la resistencia térmica del sistema en su conjunto. De esta
forma, la temperatura del cable en el interior del empalme no excede
la temperatura máxima admisible del cable en tramos alejados del
empalme y, en consecuencia, el empalme no impone un límite sobre la
capacidad de transporte de corriente del sistema.
Según la presente invención, el revestimiento
protector presenta un grosor comprendido entre 3 mm y 25 mm,
preferiblemente entre 3 mm y 15 mm, más preferiblemente entre 3 mm y
10 mm.
El revestimiento de protección según la presente
invención se produce a partir de un material polimérico expandido,
entendiéndose que este término se refiere a un material polimérico
con un porcentaje predeterminado de espacio "libre" en el
interior de dicho material, concretamente un espacio no ocupado por
el material polimérico, sino por gas o por aire.
Generalmente, este porcentaje de espacio libre
dentro de un polímero expandido se expresa por medio del denominado
"grado de expansión" (G), que se define de la forma
siguiente:
G =
(d_{0}/d_{e} - 1) \text{*}
100
donde d_{0} indica la densidad
del polímero no expandido y d_{e} indica la densidad aparente
medida del polímero
expandido.
El revestimiento de protección realizado con
material polimérico expandido según la presente invención se
obtiene a partir de un polímero expansible sometido opcionalmente a
reticulado, seguido de expansión, como se indica en mayor detalle
en la continuación de la presente descripción.
Este polímero expansible se puede escoger a
partir del grupo que comprende: polioleofinas, copolímeros de
varias oleofinas, copolímeros insaturados de éster/oleofina,
poliésteres, policarbonatos, polisulfonas, resinas fenólicas,
resinas ureicas, y mezclas de los mismos. Ejemplos de polímeros
adecuados son: polietileno (PE), en concreto polietileno de baja
densidad (LDPE), PE de media densidad (MDPE), PE de alta densidad
(HDPE) y PE lineal de baja densidad (LLDPE); polipropileno (PP);
copolímeros elastómeros de etileno-propileno (EPM)
o terpolímeros de
etileno-propileno-dieno (EPDM); goma
natural; goma de butilo; copolímeros de éster de etileno/vinilo,
por ejemplo acetato de etileno/vinilo (EVA); copolímeros de
etileno-acrilato, en concreto acrilato de
etileno-metilo (EMA), acrilato de
etileno-etilo (EEA), acrilato de
etileno-butilo (EBA); copolímeros termoplásticos de
etileno/\alpha-oleofina; poliestireno; resinas de
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS); polímeros halogenados, en concreto cloruro de polivinilo
(PVC); poliuretano (PUR); poliamidas; poliésteres aromáticos, como
teraftalato de polietileno (PET) o teraftalato de polibutileno
(PBT); y sus copolímeros o mezclas mecánicas de los mismos.
Preferiblemente, el material polimérico es un
polímero o copolímero polioleofínico basado en etileno y/o propileno
y escogido en concreto entre:
(a) copolímeros de etileno con un éster
insaturado etilénicamente, por ejemplo acetato de vinilo o acetato
de butilo, donde la cantidad de éster insaturado es generalmente
entre 5% y 80% en peso, preferiblemente entre 10% y 50% en peso;
(b) copolímeros elastómeros de etileno con por
lo menos una
C_{3}-C_{12}-\alpha-oleofina,
y opcionalmente un dieno, preferiblemente copolímeros de
etileno-propileno (EPR) o
etileno-propileno-dieno (EPDM)
preferiblemente con la siguiente composición:
35-90%mol de etileno, 15-65%mol de
\alpha-oleofina, 0-10%mol de dieno
(por ejemplo 1,4 hexadieno o
5-etildieno-2-norborneno);
(c) copolímeros de etileno con por lo menos una
C_{3}-C_{12}-\alpha-oleofina,
preferiblemente 1-hexano, 1-octano
y similares, y opcionalmente un dieno, generalmente con una densidad
entre 0,86 g/cm^{3} y 0,90 g/cm^{3} y la siguiente composición:
75-97%mol de etileno, 3-25%mol de
\alpha-oleofina, 0-5%mol de un
dieno;
(d) polipropileno modificado con copolímeros de
etileno/C_{3}-C_{12}-\alpha-oleofina,
donde la relación en peso entre el polipropileno y el copolímero de
etileno/C_{3}-C_{12}-\alpha-oleofina
es entre 90/10 y 30/70, preferiblemente entre 50/50 y 30/70.
Por ejemplo, los productos comerciales Elvax®
(Du Pont), Lavapren® (Bayer), Lotryl® (Elf-Atochem)
se incluyen dentro de la clase (a), los productos Dutral® (Enichem)
o Nordel® (Dow-Du Pont) dentro de la clase (b), y
los productos Engage® (Dow-Du Pont) o Exact® (Exxon)
dentro de la clase (c), mientras que el polipropileno modificado
con copolímeros de etileno/\alpha-oleofina se
pueden encontrar en el mercado bajo las denominaciones comerciales
Moplen® o Hifax® (Montell), o Fina-Pro® (Fina), y
similares.
En la clase (d), se prefieren particularmente
los elastómeros termoplásticos que comprenden una matriz continua
de un polímero termoplástico, por ejemplo polipropileno, y
partículas pequeñas (generalmente con un diámetro del orden de
1-10 \mum) de un polímero elastómero vulcanizado,
por ejemplo EPR o EPDM reticulado, dispersado en la matriz
termoplástica. El polímero elastómero se puede incorporar a la
matriz termoplástica en estado no vulcanizado y ser reticulado
dinámicamente durante el proceso por medio de la adición de una
cantidad adecuada de un agente de reticulado. Alternativamente, el
polímero elastómero se puede vulcanizar separadamente y dispersarse
subsiguientemente en la matriz termoplástica en forma de pequeñas
partículas. Elastómeros termoplásticos de este tipo se describen,
por ejemplo, en los documentos US-4.104.210 o
EP-324.430.
Entre los materiales poliméricos se da una
preferencia especial a un polipropileno de alta resistencia a la
fusión, como se describe, por ejemplo, en la patente
US-4.916.198, disponible comercialmente bajo las
denominaciones comerciales Profax® y Higran® (Montell S.p.A.). Este
documento describe un procedimiento para la producción de dicho
polipropileno por medio de una etapa que comporta la irradiación de
un polipropileno lineal realizada por medio de una radiación
ionizante de alta energía y durante un periodo de tiempo suficiente
para causar la formación de una cantidad significativa de ramas
largas en la cadena, estando seguida además dicha etapa, al
completarse, por un tratamiento adecuado del material irradiado para
desactivar sustancialmente todos los radicales libres presentes en
el material irradiado.
Incluso más preferiblemente, entre los
materiales poliméricos se da una preferencia particular a una
composición de polímero que comprende el polipropileno arriba
mencionado con un alto grado de ramificación, en una cantidad en
general entre 30% y 70% en peso, en una mezcla con un elastómero
termoplástico del tipo perteneciente a la clase (d) arriba
mencionada, en una cantidad en general entre 30% y 70% en peso,
dándose dichos porcentajes en relación al peso total de la
composición polimérica.
El revestimiento de protección según la presente
invención se puede producir por medio de diferentes técnicas, por
ejemplo por medio de moldeado o extrusión.
Se prefiere una operación de moldeado si, por
ejemplo, el revestimiento de protección según la presente invención
es en forma de lámina a devanar alrededor del empalme a
proteger.
Si, sin embargo, dicho revestimiento de
protección se obtiene por medio de unir una pluralidad de cuerpos
alargados, estos últimos se forman preferiblemente por medio de
extrusión y subsiguientemente se cortan al tamaño adecuado.
Por medio de extrusión es también posible
producir un revestimiento de protección de forma tubular
(realización que no se ilustra) que no requiere ninguna operación de
devanado, pero que se debe insertar de antemano sobre un extremo de
un cable, sin ninguna etapa de empalme, de forma que se puede
encajar subsiguientemente sobre la superficie externa del
empalme.
Con una operación de extrusión es posible
también obtener cuerpos con una sección transversal con cualquier
forma geométrica requerida, por ejemplo como la que se ilustra en la
figura 4.
Para facilitar la operación de extrusión, que es
de por si convencional y por tanto no se describe en detalle a
continuación, dichos cuerpos pueden disponer de un núcleo central,
generalmente un núcleo metálico.
Este último realiza la función de un elemento de
soporte sobre el que actúa, durante la extrusión del material
polimérico expandido, la fuerza de tracción de un dispositivo de
tracción - por ejemplo un cabestrante de tracción - diseñado para
recibir el producto continuo extrusionado, antes de la operación
arriba mencionada que implica el corte a tamaño adecuado.
Este núcleo central se puede subsiguientemente
eliminar, dejando un agujero pasante en el tramo 58 de cada cuerpo
52, proporcionando dicho agujero dicho tramo con una mayor
elasticidad que es ventajoso particularmente durante la
interconexión de dichos cuerpos.
La expansión del material polimérico tiene lugar
durante la etapa de extrusión o moldeado y puede producirse
químicamente, a través de la adición de un agente de expansión
adecuado, es decir un agente capaz de producir un gas bajo
condiciones dadas de presión y temperatura, o físicamente, por medio
de la inyección de gas a alta presión directamente en el interior
del cilindro de la extrusora.
Ejemplos de agentes de expansión adecuados son:
azodicarbamida, hidracida de para-toluenosulfonilo,
mezclas de ácidos orgánicos (por ejemplo ácido cítrico) con
carbonatos y/o bicarbonatos (por ejemplo bicarbonato sódico), y
similares.
Ejemplos de gases que se pueden inyectar bajo
alta presión dentro del cilindro de la extrusora son: nitrógeno,
dióxido de carbono, aire, hidrocarburos de baja ebullición, por
ejemplo propano o butano, hidrocarburos halogenados, por ejemplo
cloruro de metileno, triclorofluorometano,
1-cloro-1,1-difluoroetano,
y similares, o mezclas de los mismos.
Se ha observado que, para las mismas condiciones
de extrusión (como la velocidad de rotación del tornillo, la
velocidad de la línea de extrusión, el diámetro del cabezal de
extrusión), una de las variables del proceso que tiene más
influencia en el grado de expansión es la temperatura de extrusión.
Generalmente, en el caso de temperaturas de extrusión inferiores a
130ºC, es difícil obtener un grado de expansión suficiente; la
temperatura de extrusión es preferiblemente por lo menos de 140ºC,
en concreto de aproximadamente 180ºC. Normalmente, un mayor grado
de expansión se corresponde con un aumento de la temperatura de
extrusión.
Además, es posible controlar hasta un cierto
punto el grado de expansión del polímero por medio de ajustar la
velocidad de enfriado. De hecho, por medio de retardar o acelerar de
forma adecuada el enfriado del polímero que forma el revestimiento
expandido en la salida de la extrusora, es posible aumentar o
disminuir el grado de expansión de dicho polímero.
Según la presente invención, el grado de
expansión puede variar desde 5% hasta 500%, preferiblemente desde
30% hasta 300%, incluso más preferiblemente entre 40% y 150%.
Como arriba ya se ha mencionado, el material
polimérico expandido puede ser o no ser reticulado. El reticulado
se realiza, después de la etapa de extrusión o moldeado y la etapa
de expansión, utilizando técnicas conocidas, en concreto por medio
de calentamiento con un iniciador de radicales libres, por ejemplo
un peróxido orgánico como peróxido de dicumilo. Alternativamente,
es posible realizar el reticulado utilizando silanos, lo cual
contempla la utilización de un polímero que pertenece al grupo
arriba mencionado, en concreto una polioleofina, al cual se han
enlazado de forma covalente unidades de silano que comprenden por lo
menos un grupo hidrolizable, por ejemplo grupos de trialquioxilano,
en concreto trimetioxilano. El enlace de las unidades de silano se
puede realizar por medio de una reacción de radicales libres con
compuestos de silano, por ejemplo trietioxisilano de metilo,
dietioxisilano de dimetilo, dimetioxisilano de vinilo, y similares.
El reticulado se conduce en presencia de agua y un catalizador de
reticulado, por ejemplo un titanato orgánico o un carboxilato
metálico. Concretamente se prefiere dilaurato de
dibutil-estaño (DBTL).
El revestimiento de protección según la presente
invención es aplicable a cualquier tipo de empalme, así como a
cualquier tipo de cable a empalmar, sea un cable para el transporte
o suministro de energía o un cable de transmisión de datos o un
cable de telecomunicaciones, o un cable del tipo mixto de
energía/telecomunicaciones. En este sentido, por tanto, el término
"conductor" se refiere a un conductor de tipo metálico, con una
configuración circular o segmentada, o que comprende fibras ópticas
o que es del tipo mixto eléctrico/óptico.
Un revestimiento de protección según la presente
invención, por ejemplo del tipo que se ilustra en la figura 4, se
fabricó utilizando un material polimérico que se conoce
comercialmente por la denominación HIGRAN SD 817® (producido por
Montell S.p.A.). Este material es un polipropileno de alta
resistencia a la fusión mezclado con una goma de etileno/propileno
en una relación de porcentaje en peso de 80/20.
Este revestimiento se fabricó por medio de
extrusión utilizando una extrusora de 80 mm de tornillo único en una
configuración 25D, con una velocidad de rotación de dicho tornillo
igual a 15 revoluciones por minuto.
En la extrusora y en el cabezal de extrusión se
utilizó el perfil térmico que se muestra en la tabla 1.
| Zona de extrusora | Temperatura (ºC) |
| Tornillo | Neutra |
| Zona 1 | 150 |
| Zona 2 | 180 |
| Zona 3 | 200 |
| Zona 4 | 200 |
| Cuerpo | 210 |
| Cabezal | 200 |
| Molde | 200 |
La temperatura de la masa fundida era de
aproximadamente 210-220ºC.
La expansión del material polimérico se obtuvo
químicamente, por medio de añadir a la tolva de la extrusora (por
medio de un tornillo de alimentación controlado por medio de un
dispositivo de medida gravimétrico), el agente de expansión
Hydrocerol® BIH40 (ácido cítrico/bicarbonato sódico), fabricado por
Clariant, en una cantidad igual a 1,5% en peso respecto al material
polimérico de base.
El revestimiento de protección obtenido de esta
forma presentaba un grosor de aproximadamente 10 mm.
Dicho revestimiento se aplicó a continuación
sobre la superficie externa, concretamente sobre la cubierta
polimérica externa, de un empalme convencional del tipo Elaspeed® de
fase única, que se utiliza para empalmar un par de cables
eléctricos monopolares con un conductor de cobre con una sección
transversal de 150 mm^{2} y un voltaje de funcionamiento de 20
kV.
La longitud total del empalme era de
aproximadamente 800 mm y su diámetro externo era de aproximadamente
50 mm. El diámetro externo del revestimiento de protección era de
aproximadamente 70 mm.
La resistencia al impacto mecánico del empalme
arriba mencionado, dotado del revestimiento de protección según la
presente invención, se valoró realizando pruebas de impacto sobre
varias zonas del empalme, con la subsiguiente evaluación del daño.
Esta evaluación se realizó por medio de un análisis visual del
empalme en cada punto de impacto y por medio de medir la
resistencia del aislamiento del empalme.
Esta prueba se realizó según el estándar CENELEC
número HD 628 S1 con fecha de diciembre de 1995 que contempla la
situación de un empalme sobre un soporte rígido, en posición
horizontal respecto a este último, en concreto con el eje de este
empalme paralelo a dicho soporte. Si es necesario, se puede disponer
arena alrededor del empalme para impartir una estabilidad mayor a
dicho empalme - en vista a las variaciones de sección transversal
que lo caracterizan - durante la prueba.
Antes de la prueba de impacto misma, se midió la
resistencia del aislamiento del empalme según los procedimientos que
se indican en el estándar arriba mencionado.
Subsiguientemente se dejó caer una cuña de
impacto con un extremo en forma de V con una forma ligeramente
redondeada (radio de curvatura de 2 mm) desde la misma altura (1000
mm) sobre tres zonas diferentes del empalme. Más detalladamente, la
cuña de impacto se dispuso para golpear ambos extremos del empalme,
en el punto en el que comienza a cambiar la sección transversal de
dicho empalme y en una posición intermedia central respecto a la
zona del empalme. Para producir diferentes fuerzas de impacto (J),
se utilizaron cuñas de impacto con pesos diferentes.
A continuación se sumergió el empalme en agua
durante 24 horas y se repitió la medida de la resistencia del
aislamiento del empalme arriba mencionada, teniendo dicha medida el
mismo valor registrado al principio de la prueba.
Al final de las pruebas, se eliminó de las zonas
de impacto el revestimiento de protección según la presente
invención y se analizó la cubierta polimérica externa y el
revestimiento aislante del empalme para evaluar visualmente la
presencia o ausencia de cualquier deformación residual debida al
impacto de la cuña.
Los resultados de dichas pruebas se resumen en
la tabla 2.
Como se hará patente con más claridad en la
continuación de la presente descripción, para poder calcular la
resistencia térmica del revestimiento de protección según la
presente invención, se realizaron medidas de conductividad térmica
sobre el material utilizado.
Estas medidas se realizaron sobre la base del
estándar ASTM E 1530.
En la temperatura máxima de funcionamiento de un
empalme, igual a aproximadamente 80ºC, y para un valor de expansión
del material anteriormente mencionado igual al 45%, se obtuvo un
valor de conductividad térmica de 0,11 W/ºC*m.
Puesto que la resistividad térmica es igual a la
inversa de la conductividad térmica, el valor de conductividad
térmica arriba obtenido representa una resistividad térmica
correspondiente de 9ºC*m/W.
(Comparación)
De forma similar a como se ha descrito para el
ejemplo 1, se utilizó un empalme monofásico Elaspeed® (del mismo
tipo que el utilizado en el ejemplo 1), en una posición radialmente
fuera de este último, con un contenedor de protección de la técnica
conocida.
En mayor detalle, este contenedor consistía en
un hocico de aluminio con un diámetro interno de 110 mm, relleno
con una resina de poliuretano con una resistividad térmica, típica
de este material, de 6,5ºC*m/W. El grosor de dicha resina del
interior de dicho hocico era 30 mm.
Este empalme se sometió a continuación a pruebas
de resistencia al impacto de forma similar a la que se ha descrito
para el ejemplo 1. Los resultados obtenidos se resumen en la tabla
2.
Más adelante en la presente descripción, se ha
calculado el valor de resistencia térmica de la capa de resina
arriba mencionada y se ha comparado con el valor de resistencia
térmica del revestimiento de protección según la presente
invención.
(Comparación)
Las pruebas de resistencia al impacto, como se
han descrito para el ejemplo 1, se realizaron también sobre un
empalme monofásico Elaspeed® (del mismo tipo que el utilizado en los
dos ejemplos anteriores), pero sin ningún revestimiento de
protección. Los resultados se muestran en la tabla 2.
| Energía de impacto | Empalme según el ejemplo | Empalme según el ejemplo | Empalme según el ejemplo |
| aplicada | 1 (presente invención) | el ejemplo 2 (comparación) | el ejemplo 3 (comparación) |
| 40 J (peso de | Ningún daño | Ningún daño | No aceptable |
| cuña: 4 kg) | |||
| 80 J (peso de | Ningún daño | Ligero daño | No aceptable |
| cuña: 8 kg) | |||
| 120 J (peso de | Ningún daño | Daño en el límite | No realizado |
| cuña: 12 kg) | aceptable | ||
| 160 J (peso de | Daño externo mínimo. | No aceptable | No realizado |
| cuña: 16 kg) | Ningún daño interno |
Los resultados de las pruebas de impacto
muestran que el revestimiento de protección según la presente
invención, para la misma fuerza de impacto aplicada, asegura una
resistencia mecánica mayor o igual que la que proporcionan los
dispositivos de protección según la técnica conocida.
Más concretamente, los resultados obtenidos
muestran cómo un empalme con un revestimiento de protección según
la presente invención no presenta ningún daño estructural (en
concreto ningún daño en la capa aislante) también en el caso de
valores de fuerza de impacto considerablemente mayores que el límite
de aceptación de 120 J de los empalmes protegidos de forma
convencional.
Se conoce que:
(1)P = R_{e}
\cdot I^{2} = \frac{\Delta
T}{R_{tot}}
donde:
P es la potencia suministrada por el cable;
R_{e} es la resistencia eléctrica del
conductor del cable;
I es la intensidad de corriente eléctrica que
fluye en el cable;
\DeltaT es la diferencia entre la temperatura
del conductor y la temperatura del suelo que rodea al sistema en
cuestión;
R_{tot} es la resistencia térmica total de
este sistema.
A partir de la fórmula (1) se obtiene lo
siguiente:
(2)I =
\sqrt{\frac{\Delta T}{R_{e} \cdot
R_{tot}}}
Considerando que:
(a) una vez que se ha elegido el tipo de
conductor tanto en términos de material como de geometría de la
sección transversal, el valor de R_{e} queda definido de forma
unívoca;
(b) suponiendo que T = 20ºC para la temperatura
del suelo y T = 90ºC para la temperatura máxima de funcionamiento
del sistema, \DeltaT = 70ºC,
el resultado de la fórmula (2) es que la
intensidad de corriente que fluye en el sistema es mayor cuando el
valor de R_{tot} es menor.
Se conoce, además, que la resistencia térmica de
una capa realizada con un material dado se define como:
(3)R_{p} =
\rho _{t} \frac{ln\frac{\phi _{e}}{\phi _{i}}}{2
\pi}
donde:
R_{p} es la resistencia térmica de dicha
capa;
\rho_{t} es la resistividad térmica del
material a partir del cual se fabrica dicha capa;
\phi_{e} es el diámetro externo de dicha
capa;
\phi_{i} es el diámetro interno de dicha
capa.
Supongamos ahora que el sistema considerado es
un empalme dotado de un revestimiento de protección, como se
describe en los ejemplos 1 y 2 arriba descritos.
En este caso, la resistencia térmica total
R_{tot} del sistema se define por medio de los siguientes
parámetros:
(4)R_{tot} =
R_{is} + R_{g} + R_{p} +
R_{te}
\newpage
donde:
R_{is} es la resistencia térmica del material
aislante del cable;
R_{g} es la resistencia térmica del
empalme;
R_{p} es la resistencia térmica del
revestimiento de protección de dicho empalme;
R_{te} es la resistencia térmica del
suelo.
Por tanto es posible distinguir entre los
siguientes casos:
1) Empalme dotado del revestimiento de
protección según el ejemplo 1.
Suponiendo que:
\phi_{e} = 70 mm es el diámetro externo del
revestimiento de protección según la presente invención;
\phi_{i} = 50 mm es el diámetro interno de
dicho revestimiento, que coincide con el diámetro externo del
empalme;
\rho_{t} = 9ºC*m/W es la resistividad
térmica del material a partir del cual se fabrica el revestimiento
de protección según la presente invención,
aplicando la fórmula (3), se obtiene lo
siguiente:
(5')R_{p1} = 9
\frac{ln\frac{70}{50}}{2 \pi} = 0,48^{o}C \ \text{*} \ m /
W
donde R_{p1} es la resistencia
térmica del revestimiento de protección según la presente
invención.
2) Empalme dotado del revestimiento de
protección según el ejemplo 2.
Suponiendo que:
\phi_{e} = 110 mm es el diámetro externo del
revestimiento de protección según la técnica conocida;
\phi_{i} = 50 mm es el diámetro interno de
dicho revestimiento, que coincide con el diámetro externo del
empalme;
\rho_{t} = 6,5ºC*m/W es la resistividad
térmica de la resina que forma el revestimiento de protección arriba
mencionado,
aplicando la fórmula (3), se obtiene lo
siguiente:
(5'')R_{p2} =
6,5 \frac{ln\frac{110}{50}}{2 \pi} = 0,82^{o}C \ \text{*} \ m /
W
donde R_{p2} es la resistencia
térmica del revestimiento de protección según la técnica
conocida.
A partir de los cálculos arriba mencionados es
posible observar cómo la resistencia térmica (R_{p1}) del
revestimiento de protección según la presente invención es igual a
aproximadamente la mitad de la resistencia térmica (R_{p2}) del
revestimiento de protección realizado con resina según la técnica
conocida.
Además, suponiendo que:
a) el diámetro del conductor es 20 mm;
b) el diámetro externo del material de
aislamiento del cable es 30 mm;
c) la resistividad térmica del material de
aislamiento del cable y el empalme es típicamente 3,6ºC*m/W,
aplicando la fórmula (3) se obtiene lo
siguiente:
(6)R_{is} =
3,6 \frac{ln\frac{30}{20}}{2 \pi} = 0,23^{o}C \ \text{*} \ m /
W
(7)R_{g} = 3,6
\frac{ln\frac{50}{30}}{2 \pi} = 0,3^{o}C \ \text{*} \ m /
W
Además, un valor típico de la resistencia
térmica del suelo es:
(8)R_{te} =
0,3^{o}C\text{*}m/W
Aplicando la fórmula (4) y teniendo en cuenta
los resultados (5'), (5''), (6), (7) y (8), se obtiene lo
siguiente:
a) R_{tot} = 1,31ºC*m/W utilizando el
revestimiento de protección según la presente invención, y
b) R_{tot} = 1,65ºC*m/W utilizando el
revestimiento de resina según la técnica conocida.
A partir de lo anterior se desprende que, con el
revestimiento de protección según la presente invención, es posible
obtener una resistencia térmica del revestimiento de protección que
es aproximadamente 20-25% menor que la resistencia
térmica del revestimiento de protección según la técnica conocida
(ejemplo 2). Sobre la base de la fórmula (2) arriba mencionada es
por tanto posible observar que se puede permitir una intensidad de
corriente mayor que la de la técnica conocida con el revestimiento
de protección según la presente invención.
Debe remarcarse cómo este resultado se ha
logrado utilizando un revestimiento de protección que, como se ha
ilustrado anteriormente en referencia a la tabla 2, proporciona una
resistencia al impacto mecánico por lo menos igual, y en algunos
casos incluso mejor, que la de la técnica conocida, significando así
que la reducción de la resistencia térmica del revestimiento de
protección no se ha obtenido a costa de un deterioro de las
propiedades mecánicas de este último.
Además, debe remarcarse también que estos
resultados ventajosos en términos de resistencia térmica y
resistencia al impacto mecánico se han obtenido con un revestimiento
de protección con un grosor considerablemente menor que el de la
técnica conocida (10 mm en el ejemplo 1 en comparación con 30 mm en
el ejemplo 2). Esto significa, por tanto, que con el revestimiento
de protección según la presente invención, será posible preparar un
sistema de empalme/revestimiento de protección con dimensiones
totales decididamente más pequeñas y con un peso menor, aspectos
que se contemplan como particularmente positivos en vistas a los
espacios limitados que son típicos de las zanjas que se utilizan
para tender un cable.
Es necesario, además, subrayar el hecho de que
los ejemplos arriba mencionados se refieren a un empalme con
dimensiones extremadamente pequeñas. La persona experta en la
técnica puede por tanto comprender fácilmente que los efectos
ventajosos del revestimiento de protección según la presente
invención son todavía más obvios cuando son mayores las dimensiones
del empalme que se considera (por ejemplo un empalme de cables
tripolares o un empalme de alto voltaje).
La presente invención ofrece algunas ventajas
importantes en comparación con la técnica conocida.
Una primera ventaja consiste en el hecho de que,
como ya se ha mencionado, el revestimiento de protección según la
presente invención representa una solución más simple y más rápida
de implementar en comparación con los de la técnica conocida.
De hecho, como ya se ha mencionado, los
contenedores de protección metálicos, que se utilizan ampliamente
como elementos de refuerzo mecánico para la zona de empalme de dos
cables conllevan: 1) dificultades de montaje, que son mayores por
el hecho de que las operaciones se realizan en entornos estrechos y
no controlados como las zanjas de tendido; 2) la necesidad de
operaciones adicionales particularmente delicadas y complejas como
la introducción de un material de relleno en el interior del
contenedor; 3) problemas de toxicidad y de manipulación de dicho
material de relleno en el caso en el que se utilizan resinas
epoxídicas y de poliuretano; 4) tiempos de montaje largos; 5)
dificultad - debido a la rigidez del contenedor - de adaptación al
perfil externo del empalme; 6) utilización intensiva de trabajo
especializado.
La presente invención, por otro lado, permite
superar estas desventajas a causa de una mayor simplicidad de uso
debido tanto a la eliminación del material de relleno arriba
mencionado como a la mayor facilidad de manipulación de la presente
invención, como resultado también del peso limitado de la misma. Se
puede comprender claramente que la eliminación de las desventajas
arriba mencionadas resulta en una considerable reducción de costes,
tiempo de instalación y dificultades para el personal que trabaja
dentro de las zanjas.
Otras ventajas del revestimiento de protección
según la presente invención consisten en la alta resistencia
mecánica que puede asegurar dicho revestimiento, mientras que se
permite un grosor - y por tanto unas dimensiones totales del
empalme protegido - que es particularmente pequeño y una excelente
transferencia de calor entre el empalme y el entorno exterior.
El revestimiento de protección arriba mencionado
presenta, de hecho, una alta capacidad para absorber impactos,
reduciendo considerablemente la fuerza de impacto que de hecho se
transfiere al empalme subyacente, en concreto al revestimiento
aislante de este último. Debido a esta alta capacidad de absorción,
por tanto, es posible reducir considerablemente el grosor del
revestimiento, resultando en la ventaja de las dimensiones totales
más pequeñas del empalme y una manipulación más sencilla y una
instalación más simple de dicho revestimiento. Además, una
reducción de este grosor resulta también en un aspecto
particularmente ventajoso en términos del intercambio de calor
entre el empalme y el ambiente exterior puesto que, como ya se ha
mencionado, la resistencia térmica es directamente proporcional al
grosor.
Con el revestimiento según la presente
invención, además, es posible proporcionar una capa de protección
de tipo continuo que, a diferencia de la técnica conocida, puede
asegurar una resistencia mecánica al impacto sobre la totalidad de
la superficie externa del empalme sin dar lugar a la formación de
tramos que se encuentran desprotegidos o parcialmente protegidos y
que son, por tanto, potencialmente propensos a los daños.
Claims (39)
1. Procedimiento para formar una conexión
eléctrica entre un primer cable eléctrico (11) y un segundo cable
eléctrico (12), comprendiendo dichos primer y segundo cables
eléctricos por lo menos un primer elemento conductor (13) y por lo
menos un segundo elemento conductor (14) respectivamente,
comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
\bullet formar una conexión eléctrica (23)
entre dicho por lo menos único primer elemento conductor y dicho por
lo menos único segundo elemento conductor;
\bullet proporcionar una funda elastómera en
una posición radialmente exterior a la conexión eléctrica entre
dicho por lo menos único primer elemento conductor y dicho por lo
menos único segundo elemento conductor; y
\bullet proporcionar por lo menos un
revestimiento de protección (60) alrededor de la funda elastómera,
comprendiendo dicho revestimiento de protección una pluralidad de
cuerpos alargados (52),
caracterizado por el hecho de que la
etapa de proporcionar el por lo menos único revestimiento de
protección (60) comprende las etapas de:
\bullet conectar por el borde cada elemento
alargado con el cuerpo alargado precedente y con el cuerpo alargado
siguiente para formar un revestimiento de protección continuo,
estando realizados dichos cuerpos alargados (52) con un material
polimérico expandido, y
\bullet ajustar dichos cuerpos alargados
conectados alrededor de dicha funda elastómera para formar una
protección de dicha conexión eléctrica continua axialmente y
circularmente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa de conectar por
los bordes consiste en insertar con presión un tramo (58) de un
borde longitudinal de un primer cuerpo alargado (52) en un tramo
(59) de un borde longitudinal de un segundo cuerpo alargado (52),
precediendo o siguiendo dicho segundo cuerpo alargado a dicho
primer cuerpo alargado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa de conectar por
los bordes consiste en deslizar un tramo (58) de un borde
longitudinal de un primer cuerpo alargado (52) en un tramo (59) de
un borde longitudinal de un segundo cuerpo alargado (52),
precediendo o siguiendo dicho segundo cuerpo alargado a dicho
primer cuerpo alargado.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de completar el revestimiento de
protección (60) por medio de conectar juntos por los bordes el
primer cuerpo alargado con el último cuerpo alargado.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de completar el revestimiento de
protección (60) por medio de superponer el primer cuerpo alargado
con el último cuerpo alargado y fijar el tramo superpuesto.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que la etapa de fijado se
realiza por medio de aplicar una cinta adhesiva.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de disponer un elemento tubular retráctil
(38) en una posición radialmente exterior a dicho revestimiento de
protección (60).
8. Conexión eléctrica entre un primer cable
eléctrico (11) y un segundo cable eléctrico (12), comprendiendo
dichos primer y segundo cables eléctricos por lo menos un primer
elemento conductor (13) y por lo menos un segundo elemento
conductor (14) respectivamente, comprendiendo dicha conexión
eléctrica:
\bullet una conexión eléctrica (23) entre
dicho por lo menos único primer elemento conductor y dicho por lo
menos único segundo elemento conductor;
\bullet una funda elastómera en una posición
radialmente exterior a la conexión eléctrica entre dicho por lo
menos único primer elemento conductor y dicho por lo menos único
segundo elemento conductor, comprendiendo dicha funda elastómera
por lo menos una capa aislante eléctrica (25), y
\bullet un revestimiento de protección (60)
dispuesto en una posición exterior radialmente a dicha funda
elastómera, comprendiendo dicho revestimiento de protección una
pluralidad de cuerpos alargados separados (52),
caracterizado por el hecho de que cada
cuerpo alargado se conecta por el borde con el cuerpo alargado
precedente y con el cuerpo alargado siguiente para formar un
revestimiento de protección modular continuo circularmente, estando
realizados dichos cuerpos alargados (52) con un material polimérico
expandido.
9. Conexión eléctrica según la reivindicación 8,
caracterizada por el hecho de que dicho revestimiento de
protección (60) es continuo axialmente respecto a dicha conexión
eléctrica (23).
10. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que dichos cuerpos alargados
(52) se disponen sustancialmente paralelos mutuamente y coaxiales
respecto a un eje de dichos cables (11, 12).
11. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que dichos cuerpos alargados
(52) presentan una sección transversal con forma de Y.
12. Conexión eléctrica según la reivindicación
11, caracterizada por el hecho de que dichos cuerpos
alargados (52) comprenden dos secciones divergentes (53, 54) que
encajan con una sección de base (56).
13. Conexión eléctrica según la reivindicación
12, caracterizada por el hecho de que la sección de base (56)
de un primer cuerpo alargado (52) se inserta entre las secciones
divergentes (53, 54) de un segundo cuerpo alargado (52), siendo
dicho segundo cuerpo alargado adyacente a dicho primer cuerpo
alargado.
14. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que la forma de la sección
transversal de dichos cuerpos alargados (52) comprende dos secciones
divergentes (53, 54) que forman un perfil de cola de milano.
15. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que la forma de la sección
transversal de dichos cuerpos alargados (52) comprende dos secciones
divergentes (53, 54) que forman un perfil de flecha.
16. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que dichos cuerpos alargados
(52) disponen de un núcleo metálico.
17. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que dicho material
polimérico es un polímero o copolímero de polioleofina basado en
etileno y/o propileno.
18. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que dicho revestimiento de
protección (60) presenta un grado de expansión entre 5% y 500%.
19. Conexión eléctrica según la reivindicación
18, caracterizada por el hecho de que dicho grado de
expansión es entre 30% y 300%.
20. Conexión eléctrica según la reivindicación
19, caracterizada por el hecho de que dicho grado de
expansión es entre 40% y 150%.
21. Conexión eléctrica según la reivindicación
8, caracterizada por el hecho de que dicho revestimiento de
protección (60) presenta un grosor entre 3 mm y 25 mm.
22. Conexión eléctrica según la reivindicación
21, caracterizada por el hecho de que dicho grosor es entre 3
mm y 15 mm.
23. Conexión eléctrica según la reivindicación
22, caracterizada por el hecho de que dicho grosor es entre 3
mm y 10 mm.
24. Dispositivo para conectar eléctricamente un
primer cable eléctrico (11) y un segundo cable eléctrico (12),
comprendiendo dichos primer y segundo cables eléctricos por lo menos
un primer elemento conductor (13) y por lo menos un segundo
elemento conductor (14) respectivamente, comprendiendo dicho
dispositivo:
\bullet una funda elastómera que comprende por
lo menos una capa aislante eléctrica (25), y
\bullet una pluralidad de cuerpos alargados
separados (52), presentando cada cuerpo alargado una forma para
conectarse mutuamente por los bordes para formar un revestimiento
de protección modular (60) continuo en circunferencia una vez
aplicado alrededor de dicha funda elastómera, estando realizados
dichos cuerpos alargados (52) con un material polimérico
expandido.
25. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que dichos cuerpos alargados
(52) se disponen sustancialmente paralelos mutuamente.
26. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que dichos cuerpos alargados
(52) presentan una sección transversal con forma de Y.
27. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que dicho material polimérico
es un polímero o copolímero de polioleofina basado en etileno y/o
propileno.
\newpage
28. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que dicho revestimiento de
protección (60) presenta un grado de expansión entre 5% y 500%.
29. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que dicho revestimiento de
protección (60) presenta un grosor entre 3 mm y 25 mm.
30. Revestimiento modular de protección que
comprende una pluralidad de cuerpos alargados (52), presentando
cada cuerpo alargado una forma para conectarse por los bordes con el
cuerpo alargado anterior y con el cuerpo alargado posterior para
formar dicho revestimiento de protección, estando realizados dichos
cuerpos alargados (52) con un material polimérico expandido.
31. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que dichos
cuerpos alargados (52) presentan una sección transversal con forma
de Y.
32. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 31, caracterizado por el hecho de que dichos
cuerpos alargados (52) comprenden dos secciones divergentes (53, 54)
que encajan con una sección de base (56).
33. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 32, caracterizado por el hecho de que la
sección de base (56) de un primer cuerpo alargado (52) se inserta
entre las secciones divergentes (53, 54) de un segundo cuerpo
alargado (52), siendo dicho segundo cuerpo alargado adyacente a
dicho primer cuerpo alargado.
34. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que la forma
de la sección transversal de dichos cuerpos alargados (52)
comprende dos secciones divergentes (53, 54) que forman un perfil de
cola de milano.
35. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que la forma
de la sección transversal de dichos cuerpos alargados (52)
comprende dos secciones divergentes (53, 54) que forman un perfil de
flecha.
36. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que dichos
cuerpos alargados (52) disponen de un núcleo metálico.
37. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que dicho
material polimérico es un polímero o copolímero de polioleofina
basado en etileno y/o propileno.
38. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que dicho
revestimiento de protección (60) presenta un grado de expansión
entre 5% y 500%.
39. Revestimiento modular de protección según la
reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que dicho
revestimiento de protección (60) presenta un grosor entre 3 mm y 25
mm.
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