ES2274682B1 - ELECTRIC CABLE FOR HIGH VOLTAGE LINES, REDUCED DILATATION COEFFICIENT. - Google Patents

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Abstract

Cable eléctrico para líneas de alta tensión, de coeficiente de dilatación reducido, que comprende un alma interior formada por hilos de acero de alta resistencia (1), sobre la que se aplica un inhibidor de la corrosión (2) que además engrasa su superficie para facilitar su movimiento longitudinal con respecto a una envolvente tubular (3), exterior, formada por un tubo de aluminio estanco, que protege dicha alma de acero (1) y con respecto a la que queda una holgura suficiente para permitir un fácil desplazamiento axial entre ambos elementos, al tiempo que sirve de asiendo a una corona exterior de hilos conductores de aluminio (4), enrollados helicoidalmente que conforman, conjuntamente con dicha envolvente, el conductor propiamente dicho.Electric cable for high voltage lines, with a reduced expansion coefficient, comprising an inner core formed by high-strength steel wires (1), on which a corrosion inhibitor (2) is applied, which also greases its surface to facilitate its longitudinal movement with respect to an outer tubular envelope (3), formed by a sealed aluminum tube, which protects said steel core (1) and with respect to which there is sufficient clearance to allow easy axial displacement between both elements, while serving as an external crown of aluminum conductive wires (4), helically wound, which together with said envelope form the conductor itself.

Description

Cable eléctrico para líneas de alta tensión, de coeficiente de dilatación reducido.Power cable for high voltage lines, from reduced expansion coefficient.

Objeto de la invenciónObject of the invention

La presente invención, como su propio nombre indica se refiere a un cable conductor para grandes líneas eléctricas de alta tensión, en concreto se refiere a un cable que presenta un coeficiente de dilatación reducido, motivo por el cual pueden soportar temperaturas mucho más elevadas (entre 80º y 180ºC.) que un cable convencional de los empleados hoy en día (hasta 80ºC.). Como consecuencia de este coeficiente de dilatación reducido, la flecha que se produce en una línea con un cable de estas características, aún a temperaturas tan elevadas, es sensiblemente menor que en otros conductores convencionales y además puede transportar mucha mayor carga que otro convencional, aún en situaciones extremas sin los riesgos que implican la elevación de la temperatura de la misma.The present invention, as its own name indicates refers to a conductor cable for large lines high voltage electrical, specifically refers to a cable that It has a reduced expansion coefficient, which is why can withstand much higher temperatures (between 80º and 180 ° C.) Than a conventional cable of employees today (up to 80 ° C.). As a consequence of this expansion coefficient reduced, the arrow that occurs in a line with a wire these characteristics, even at such high temperatures, is noticeably smaller than in other conventional conductors and it can also carry much greater cargo than another conventional, even in extreme situations without the risks involved in temperature rise of it.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Se conocen un tipo de cables conductores con coeficiente de dilatación reducido, formados por un alma hecha de un cable de acero sobre la cual incorpora un revestimiento tubular, sobre el que a su vez se enrollan o trenzan una serie de conductores de aluminio. Entre el alma de acero y el revestimiento tubular se aplica un lubricante y existe una holgura suficiente para permitir el desplazamiento axial relativo entre ambos elementos.A type of conductor cables with Reduced coefficient of expansion, formed by a soul made of a steel cable on which it incorporates a tubular coating, on which a series of aluminum conductors Between the soul of steel and the lining a lubricant is applied and there is sufficient clearance for allow relative axial displacement between both elements.

Una vez tendido un cable de estas características se procede a su tensando, operación que se efectúa tensando únicamente el alma de acero entre dos puntos de fijación, ubicados en dos torretas para líneas de alta tensión. Así, el esfuerzo mecánico lo soporta únicamente el alma de acero interior, mientras que la conducción eléctrica queda supeditada a la envolvente de aluminio, que no está sujeta a tensiones mecánicas.Once you have a cable of these characteristics proceed to its tensioning, operation that is carried out only tensioning the steel core between two fixing points, located in two turrets for high voltage lines. Thus, the mechanical stress is supported only by the inner steel core, while electric conduction is subject to the aluminum enclosure, which is not subject to stress mechanical

La ventaja de esta forma de montaje es que los verdaderos conductores de aluminio pueden soportar temperaturas mucho más elevadas, lo que en definitiva permite transportar mucha mayor carga de la que una línea convencional es capaz de transportar en situaciones extremas y sin los riesgos que la elevada temperatura de la misma conlleva, que lógicamente tiene como consecuencia más evidente la dilatación y el aumento de la flecha de la catenaria. El motivo por el que los conductores de aluminio pueden soportar tales cargas y temperaturas reside en que el trabajo mecánico queda relegado únicamente al alma de acero siendo las capas conductores mecánicamente inertes; esto se consigue dejando una cierta holgura entre el alma resistente o cable de acero y las capas conductoras y lubricando esta holgura entre ambas capas para poder tirar del alma de acero y tensar el cable entre dos puntos sin que el revestimiento conductor soporte esfuerzos mecánicos.The advantage of this form of assembly is that true aluminum conductors can withstand temperatures much higher, which ultimately allows to transport a lot greater load than a conventional line is capable of transport in extreme situations and without the risks that the high temperature of the same entails, which logically has as a more evident consequence the dilation and the increase of the arrow of the catenary. The reason why drivers aluminum can withstand such loads and temperatures resides in that mechanical work is relegated only to the soul of steel the conductive layers being mechanically inert; this is get leaving a certain slack between the resistant soul or steel cable and conductive layers and lubricating this slack between both layers to be able to pull the steel core and tighten the cable between two points without the conductive lining supporting mechanical stresses

El revestimiento tubular que separa el alma de acero de los conductores exteriores, en los cables que se conocen hoy en día, está formado por una pluralidad de hilos conductores de aluminio de sección según un sector circular, de forma tal que una serie de hilos predeterminada compone una conducción tubular entorno al alma de acero interior.The tubular lining that separates the soul from steel of the outer conductors, in the cables that are known today, it is formed by a plurality of conductive wires of sectional aluminum according to a circular sector, so that a default thread series composes a tubular conduction around the inner steel soul.

En este tipo de conductores, para efectuar el tensado, es necesario aflojar las capas conductoras soltando hilo a hilo en una gran longitud, dejando al exterior el alma resistente, para tensar exclusivamente ésta hasta la tensión especificada. En esta operación el alma de acero resistente, sufrirá un alargamiento elástico aproximado del 0,30%, lo que implica que en una serie de 1500 m. de cable tendido se producirán unos 4,5 m. de 1 alargamiento, por lo que será necesario destrenzar unos 5 m. de hilos conductores. Las maniobras a realizar para efectuar esta operación son bastante costosas, ya que lógicamente incluyen la recomposición de las capas conductoras del cable, no siempre muy ortodoxa porque los hilos se deforman durante la maniobra. Hay que tener en cuenta además la dificultad añadida de trabajar fuera de la torreta, que conlleva la necesidad de instalar una plataforma de trabajo de grandes dimensiones. Todos 1 estos problemas limitan las longitudes de las series que pueden ser instaladas y por ello, en la práctica, este tipo de cables apenas si se instala dado el elevado coste que ello supone.In this type of conductors, to carry out the tensioned, it is necessary to loosen the conductive layers by releasing thread to thread in a great length, leaving the resistant soul outside, to exclusively tension it to the specified voltage. In this operation the soul of resistant steel, will suffer an elongation elastic approximately 0.30%, which implies that in a series of 1500 m of stretched cable will occur about 4.5 m. of 1 elongation, so it will be necessary to drain about 5 m. from Wires. The maneuvers to perform to perform this operation are quite expensive, since they logically include the recomposition of the conductive layers of the cable, not always very Orthodox because the threads deform during the maneuver. Must also take into account the added difficulty of working outside the turret, which entails the need to install a platform of large work. All 1 these problems limit the lengths of the series that can be installed and therefore, in practice, this type of cables is barely installed given the high cost that this implies.

Por otro lado, el hecho de que el revestimiento tubular esté segmentado en cables de sección trapezoidal provoca fisuras en la parte inferior del mismo, en la que existe una tendencia a la dispersión, motivo por el cual pierden engrase por esta zona, dejando el alma de acero parcialmente desprotegida. Si a esto unimos que en los extremos ya ha habido una pérdida involuntaria de grasa durante el desenrollamiento y enrollamiento posterior de los conductores que componen esta envolvente, podemos concluir en que el tendido de estos cables acaba perdiendo la protección del alma de acero y su facilidad de deslizamiento dentro de dicho revestimiento.On the other hand, the fact that the coating tubular is segmented in trapezoidal section leads causes fissures at the bottom of it, in which there is a dispersion tendency, which is why they lose grease due to this area, leaving the steel soul partially unprotected. Yes to this we join that in the extremes there has already been a loss involuntary fat during unrolling and curling after the conductors that make up this envelope, we can conclude that the laying of these cables ends up losing the protection of the steel core and its ease of sliding inside of said coating.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El cable eléctrico para líneas de alta tensión, de coeficiente de dilatación reducido, objeto de la presente invención, presenta la particularidad de que el revestimiento tubular del alma de acero interior está formado por un tubo de aluminio estanco, preferentemente obtenido por extrusión en continuo de un elemento de sección circunferencial entorno a dicha alma de acero, a la que protege y con respecto a la cual mantiene una holgura suficiente para permitir un fácil desplazamiento axial entre ambos elementos. Al mismo tiempo este revestimiento tubular constituye una base de asiento estable para la colocación de la corona exterior de hilos conductores.The electric cable for high voltage lines, of reduced expansion coefficient, object of the present invention has the peculiarity that the coating tubular inner steel core is formed by a tube of watertight aluminum, preferably obtained by extrusion in continuous of an element of circumferential section around said steel soul, which it protects and with respect to which it maintains sufficient clearance to allow easy axial displacement Between both elements. At the same time this tubular coating constitutes a stable seat base for the placement of the outer crown of conductive wires.

Un conductor así construido presenta notables ventajas sobre el modelo descrito en los antecedentes. En primer lugar, no existen ninguna posibilidad de descolocación o amontonamiento de los conductores trapezoidales que provocaría una pérdida de engrase y también una mayor dificultad para el deslizamiento del alma de acero interior, motivada no sólo por la pérdida de grasa, sino también por el aumento de la presión que ejercen sobre ella los conductores que forman esta envolvente al enrollarse más o al deformarse sobre el alma interior perdiendo la holgura necesaria para que ésta deslice.A driver so built presents remarkable advantages over the model described in the background. In first place, there is no possibility of relocation or stacking of the trapezoidal conductors that would cause a loss of grease and also greater difficulty for inner steel soul slip, motivated not only by the fat loss, but also because of the increase in pressure that the conductors that form this envelope exert on it curl more or when warping over the inner soul losing the slack necessary for it to slide.

En segundo lugar, no existen fisuras en ninguna parte de la líneas motivo por el cual no son posibles las pérdidas de la grasa que reviste el alma de acero y en consecuencia la pérdida de protección anticorrosión del alma. En tercer lugar, el desenrollamiento o destrenzado de la parte final del montaje de una línea afecta únicamente al conductor, ya que el revestimiento sobrante se corta en tramos proporcionados y se extrae por el extremo del alma de acero hasta alcanzar el límite de marcado por la tensión aplicada a esta parte del cable. Por último, este conductor tiene propiedades autoamortiguantes en relación con la vibración eólica inducida sobre el conductor, ya que es capaz de reducir los efectos de dicha vibración, si se compara con un conductor aluminio-acero convencional de sección similar.Second, there are no cracks in any part of the reason why losses are not possible of the grease that covers the soul of steel and consequently the loss of anti-corrosion protection of the soul. Third, the unwinding or unrolling of the final part of the assembly of a line affects only the conductor, since the coating leftover is cut into sections provided and extracted by end of the steel core until the marking limit is reached by the voltage applied to this part of the cable. Finally this driver has self-absorbing properties in relation to the wind vibration induced on the conductor, since it is capable of reduce the effects of such vibration, when compared with a conventional aluminum-steel section conductor Similary.

Descripción de las figurasDescription of the figures

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to facilitate the understanding of characteristics of the invention, is attached herein descriptive a set of drawings in which, with character Illustrative and not limiting, the following has been represented:

La figura 1 muestra una vista en sección transversal del cable objeto de la presente invención.Figure 1 shows a sectional view cross section of the cable object of the present invention.

Realización preferente de la invenciónPreferred Embodiment of the Invention

Tal y como se aprecia en la figura, el cable eléctrico para líneas de alta tensión, de coeficiente de dilatación reducido, presenta un elemento de longitud ilimitada, de sección constante, que de adentro a fuera incorpora los siguientes elementos:As shown in the figure, the cable electric for high voltage lines, expansion coefficient reduced, presents an element of unlimited length, section constant, that from inside to outside incorporates the following elements:

a)to)
Un alma (1) formada por uno o varios hilos de acero de alta resistencia, que pueden estar galvanizados o recubiertos de aluminio. Cuando se trata de varios hilos están cableados eh hélice, en una o varias capas concéntricas, con sentidos de cableado inversos.A soul (1) formed by one or several high steel wires resistance, which can be galvanized or coated with aluminum. When it comes to several wires they are wired huh helix, in one or several concentric layers, with senses of reverse wiring.

b)b)
Un inhibidor (2) que previene la corrosión del alma (1) y facilita su desplazamiento longitudinal, capaz de mantener sus propiedades a la máxima temperatura prevista en funcionamiento en continuo (unos 180ºC.).A inhibitor (2) that prevents corrosion of the soul (1) and facilitates its longitudinal displacement, capable of maintaining its properties at the maximum expected temperature in continuous operation (about 180 ° C.).

c)C)
Un tubo de aluminio (3), estanco, cuya misión es la de proteger el alma de acero (1), definiendo un espacio libre entre ambos elementos (tubo (3) y alma (1)), al tiempo que sirve de asiento para la colocación de las coronas conductoras (4).A aluminum tube (3), waterproof, whose mission is to protect the steel soul (1), defining a free space between the two elements (tube (3) and soul (1)), while serving as a seat for the placement of the conductive crowns (4).

d)d)
Las coronas conductoras (4) formadas por una o más capas de hilos, dispuestas en hélice, con sentido de cableado inverso, sobre el tubo de aluminio anteriormente descrito (3). Además de aluminio, también puede fabricarse en aleaciones de aluminio, duro, semiduro, o recocido. La sección de estos hilos puede ser circular, trapezoidal, segmental o compactado, en función de las aplicaciones finales.The conductive crowns (4) formed by one or more layers of wires, arranged in propeller, with reverse wiring direction, on the aluminum tube described above (3). In addition to aluminum, It can also be manufactured in aluminum alloys, hard, semi-hard, or overcooked The section of these threads can be circular, trapezoidal, segmental or compacted, depending on the applications late.

Como se ha indicado el alma de acero (1) es el elemento que soporta todos los requerimientos mecánicos del cable, puesto que a través de ella se fija por ambos extremos de un tramo de tendido. Este alma (1) desliza con mucha más facilidad dentro del revestimiento (3) de aluminio, tanto por la holgura que se mantiene permanentemente sin las deformaciones propias de un elemento segmentado, como por la estanqueidad que supone el hecho de que el revestimiento tubular (3) sea un elemento cerrado axialmente.As indicated the soul of steel (1) is the element that supports all the mechanical requirements of the cable, since through it it is fixed by both ends of a section of laying. This soul (1) slides much more easily inside of the aluminum cladding (3), both because of the clearance keeps permanently without the deformations of a segmented element, as by the tightness that the fact implies that the tubular lining (3) is a closed element axially

Las coronas conductoras exteriores disponen de una base de asiento, constituida por el citado revestimiento (3), estable y firme a lo largo de todo el cable, en contraposición con un cable convencional en el que se producen tensiones propias de la catenaria y tensiones que pueden tender a enrollar más los elementos sectores que forman la envolvente con lo cual ésta pierde diámetro, aflojando las coronas conductoras y apretando el alma interior que es la que tiene que mantener una holgura necesaria para el funcionamiento de este tipo de cables.The outer conductive crowns have a seat base, constituted by said covering (3), stable and firm along the entire cable, as opposed to a conventional cable in which tensions of the catenary and tensions that may tend to wind more sector elements that form the envelope with which it loses diameter, loosening the conductive crowns and tightening the soul interior which is what has to maintain a necessary slack for the operation of this type of cables.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.Once nature is sufficiently described of the invention, as well as a preferred embodiment, for the appropriate purposes that the materials, form, size and arrangement of the elements described may be modified, as long as this does not involve an alteration of the essential features of the invention claimed in continuation.

Claims (3)

1. Cable eléctrico para líneas de alta tensión, de coeficiente de dilatación reducido, que comprende un alma interior formada por hilos de acero de alta resistencia, sobre la que se aplica un inhibidor de la corrosión que además engrasa su superficie para facilitar su movimiento longitudinal con respecto a una envolvente tubular exterior de aluminio, que sirve de asiendo de una corona exterior de hilos conductores de aluminio, enrollados helicoidalmente, que conforman, conjuntamente con dicha envolvente, el conductor propiamente dicho, caracterizado porque el revestimiento tubular del alma de acero interior está formado por un tubo de aluminio estanco, que conforma una envolvente circunferencial entorno a dicha alma de acero, a la que protege y con respecto a la que queda una holgura suficiente para permitir un fácil desplazamiento axial entre ambos elementos.1. Electric cable for high voltage lines, with a reduced expansion coefficient, comprising an inner core formed by high-strength steel wires, on which a corrosion inhibitor is applied, which also greases its surface to facilitate its longitudinal movement with respect to an outer tubular aluminum casing, which serves as an external crown of aluminum conductive wires, helically wound, which together with said casing, form the conductor itself, characterized in that the tubular coating of the inner steel core It is formed by a sealed aluminum tube, which forms a circumferential envelope around said steel core, to which it protects and with respect to which there is sufficient clearance to allow easy axial displacement between both elements. 2. Cable, según la reivindicación anterior, caracterizado porque preferentemente dicho revestimiento tubular se obtiene por extrusión en continuo de un perfil cerrado de aluminio.2. Cable, according to the preceding claim, characterized in that said tubular coating is preferably obtained by continuously extruding a closed aluminum profile. 3. Cable, según la primera reivindicación, caracterizado porque dicho revestimiento tubular se obtiene a partir de un elemento laminar convenientemente plegado axialmente para darle forma cerrada, cuyas aristas enfrentadas se unen por electrosoldadura.3. Cable, according to the first claim, characterized in that said tubular lining is obtained from a laminar element conveniently folded axially to give it a closed shape, whose facing edges are joined by electrosoldering.
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