ES2282087T3 - Conector de derivacion compacto. - Google Patents

Abstract

Un conector eléctrico para el ensamblaje de por lo menos un cable en derivación (24) sobre un cable principal (26) del tipo que comprende un cuerpo inferior (10) y un cuerpo superior (12), teniendo ambos láminas de contacto (18), medios (20, 22) para albergar estos cables entre los dos cuerpos, estando colocadas las láminas (18) en escuadras de unión aislantes flexibles (14, 16) albergadas en alojamientos (44, 54) formados en los cuerpos inferior y superior (10, 12), así como medios de apriete, caracterizado porque los medios (20) para albergar el o los cables en derivación (24) comprenden un tubo (68) que presenta aberturas (78, 80, 82, 84) para el paso de los extremos de escuadras de unión de las láminas de contacto (18).

Description

Conector de derivación compacto.

La presente invención se refiere a un conector de derivación compacto que permite conectar por lo menos un cable en derivación sobre un cable principal y que permite, cuando se disponen dos cables en derivación, conectarlos por separado.

Son conocidos conectores de derivación que permiten realizar conexiones de un cable en derivación sobre una línea principal, particularmente sobre cables eléctricos bajo tensión, mediante perforación del material aislante.

Se necesitan conexiones independientes para cada fase, lo cual significa que para corriente trifásica se requieren tres conexiones, o cuatro, en el caso de una línea trifásica con la adición de un cable de puesta a tierra.

El problema consiste en proporcionar conectores de derivación compactos al tiempo que se reduce el tamaño de estos conectores, los cuales por lo general se someten a inmersión sucesiva en una resina aislante en el interior de una escuadra de unión.

Además, puesto que en la mayoría de las aplicaciones los cables están bajo tensión, podría ser útil proporcionar disposiciones que impidan que se quite el aislamiento del cable para la conexión de derivación.

Otra limitación impuesta por las especificaciones es proporcionar una conexión segura, lo cual implica que el operario habrá de estar seguro, durante la instalación, de que el conector está montado debidamente. A este efecto, todas las operaciones de apriete habrán de efectuarse con medidores de par. Un conector de derivación según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por la patente US-A-5615198.

Por la solicitud de patente FR-A-2744289, se conoce un conector de derivación para un cable subterráneo, que comprende dos partes, una parte superior y una parte inferior, fijadas entre sí por un tornillo central que tiene medios para regular el par de apriete ejercido mutuamente por las partes superior e inferior.

Estas dos partes presentan un alojamiento, perpendicular a la dirección de apriete, por una parte, diseñado para albergar el o los extremos de uno o dos cables en derivación, garantizando unos obturadores que los alojamientos estén cerrados cuando no se usan y, por otra parte, un alojamiento formado por dos semirranuras de las partes superior e inferior, respectiva-
mente.

Dos láminas conductoras transversales, también sostenidas por las partes superior e inferior respectivamente, perforan y cortan al mismo tiempo las vainas aislantes de los cables principal y en derivación para entrar en contacto con sus conductores internos aislados.

Esta invención propone un conector por lo menos para un cable en derivación sobre un cable principal, que tiene una elevada compacidad, que permite conectar los diferentes cables sin tener que quitarles el aislamiento, lo cual permite conectar por separado uno o dos cables en derivación sobre un cable principal, lo cual permite orientar el conector con respecto al cable, que incluye ayudas para la instalación, que es fiable e incluye partes moldeadas integralmente para una producción industrial optimizada.

Por lo tanto, de acuerdo con la invención, el conector eléctrico destinado a la unión de por lo menos un cable en derivación sobre un cable principal del tipo que comprende un cuerpo inferior y un cuerpo superior teniendo ambos láminas de contacto, medios para albergar estos cables entre los dos cuerpos, estando colocadas las láminas en escuadras de unión aislantes flexibles albergadas en un alojamiento formado en los cuerpos inferior y superior al igual que medios de apriete, se caracteriza porque los medios para albergar el o los cables en derivación comprenden un tubo que presenta aberturas para el paso de los extremos de las escuadras de unión de las láminas de contacto.

El tubo está elaborado preferentemente con un material transparente.

Las escuadras de unión penetran en las aberturas del tubo de modo que se asegure la continuidad del aislamiento eléctrico.

Este tubo comprende además medios de obturación en la parte media, que también forman un tope de posicionamiento para los extremos de los cables en derivación, así como en las entradas. Tales medios consisten ventajosamente en entallas abiertas, dispuestas transversalmente al tubo y que reciben tapas de obturación deslizantes, comprendiendo estas últimas unos dedos elásticos para bloquearlas en la posición insertada.

En lo concerniente a los medios de apriete, estos comprenden un alojamiento roscado formado en el cuerpo inferior y un tornillo cuyo vástago atraviesa el cuerpo superior al interior de un orificio alargado, el cual permite el autoposicionamiento recíproco de los dos cuerpos con el apriete.

Además, de acuerdo con la invención, este tornillo tiene en su cabeza un dispositivo de apriete de rotura calibrada tal como un cabezal de tornillo.

De acuerdo con una característica adicional, los cuerpos inferior y superior comprenden espigas de guía y orificios pasantes para estas espigas, respectivamente, con medios de rotura calibrada para la unión a tope durante su movimiento en deslizamiento, y medios de seguridad para la extracción de las espigas fuera de los orificios tras la inserción de las mismas.

De acuerdo con una disposición preferida, el tubo comprende anillos partidos entre los dos cuerpos, con fines de cooperación con las espigas de guía.

De acuerdo con una característica adicional, cada uno de los dos cuerpos tiene una forma en Y, compuesta de un semipié y dos troncos, simétricos con respecto a un plano medio P, así como medios para albergar las láminas de contacto.

La presente invención se va a describir más detalladamente de acuerdo con una forma de realización particular de la misma, no limitativa, con referencia a los dibujos que se adjuntan, cuyas diferentes figuras muestran:

la figura 1 una vista en perspectiva en explosión del conector según la invención,

la figura 2 una vista en perspectiva del conector de la figura 1, según se ve desde el lado de los medios para albergar los cables en derivación, en la posición preensamblada, antes del tendido de los cables,

la figura 3 una vista en perspectiva del conector de la figura 2, en la misma posición pero según se ve desde el lado de los medios para albergar el cable principal,

la figura 4A una vista desde abajo del cuerpo inferior que alberga las láminas de conexión eléctrica montadas en escuadras de unión aislantes flexibles,

la figura 4B una vista en alzado desde un lado del cuerpo inferior se muestra en la figura 4A,

la figura 5A una vista desde abajo del cuerpo superior que alberga las láminas de conexión eléctrica montadas en las escuadras de unión aislantes flexibles,

la figura 5B una vista en alzado desde un lado del cuerpo superior como está mostrado en la figura 5A,

la figura 5C una vista en alzado desde un lado del cuerpo superior como está mostrado en la figura 5B, en una orientación de 90º,

la figura 6A una vista longitudinal en alzado desde un lado del tubo destinado a albergar el o los cables en derivación,

la figura 6B una vista longitudinal desde abajo del tubo destinado a albergar el o los cables en derivación, y

la figura 7 una vista esquemática del conector apretado con una diferencia considerable de diámetros entre el cable principal y el cable en derivación.

A continuación se describirá más detalladamente la invención haciendo referencia básica e indistintamente a las figuras 1, 2 y 3, utilizando los mismos números de referencia, en las figuras detalladas.

El conector comprende un cuerpo inferior 10 y un cuerpo superior 12 fabricados con un material aislante y proporcionados de tal manera que queden apretados el uno contra el otro, una escuadra de unión aislante inferior 14 y una escuadra de unión aislante superior 16, albergando cada una láminas de conexión eléctrica 18, medios 20 y 22 para albergar por lo menos un cable en derivación 26 y un cable principal 26, respectivamente, representados de manera muy simplificada mediante líneas discontinuas, así como medios de dirección apriete 28.

Como se muestra en la figura 4A, el cuerpo inferior 10 presenta un lado de fondo en forma de Y, teniendo un primer semipié 30 y dos troncos 32, 34. Sustancialmente en el centro geométrico de este cuerpo se ha previsto un alojamiento roscado 36.

Este alojamiento 36 sobresale y está orientado perpendicular al plano del cuerpo, es decir, perpendicular al eje longitudinal de los cables, dirección a la que se aludirá en lo sucesivo como Z.

En los extremos de cada tronco 32 y 34, figuran unas espigas de guía 38 que forman parte del cuerpo inferior. Estas espigas comprenden ganchos elásticos de retención 42.

El cuerpo inferior 10 presenta también un alojamiento 44, en forma de Y, sustancialmente centrado con respecto al conjunto del cuerpo, previéndose el alojamiento para albergar la escuadra de unión aislante inferior 14, que presenta un perfil coincidente.

Como se muestra en la figura 5A, el cuerpo superior 1 también presenta un lado de fondo en forma de Y, con un segundo semipié 46, simétrico al primer pie de base 30 con respecto al plano medio de contacto P, el cual es perpendicular al eje de apriete Z. Este cuerpo también comprende dos troncos 48, 50, simétricos a los troncos 32 y 34 con respecto a dicho plano P. Sustancialmente en el centro geométrico de este cuerpo superior 12 figura un orificio 52, que tiene una forma alargada, cuyo eje más largo está superpuesto al eje X que pasa entre los troncos de la forma en Y.

En la figura 5A, el número 54 señala un alojamiento en forma de Y, equivalente al alojamiento 44 del cuerpo inferior 10, previsto para albergar la escuadra de unión aislante superior coincidente 16.

En la figura 5B se muestran dos orificios pasantes 56, paralelos al eje de apriete Z y dispuestos de tal manera que estén enfrente de las espigas de guía 38 sostenidas por el cuerpo inferior 10 y que permitan el paso de las mismas.

En cada uno de estos orificios sobresalen hacia el interior dispositivos de detención temporal de rotura calibrada 58 para las espigas de guía 38.

La figura 5C muestra con mayor claridad la forma abovedada asimétrica del fondo del cuerpo superior 12 en dirección transversal.

Se han previsto dos pares de láminas de conexión eléctrica independientes 60, 62; 64, 66, que están fabricadas con un material conductor que posee suficiente rigidez para garantizar la perforación de los materiales aislantes de los cables. Cada lámina queda albergada en el alojamiento del tronco correspondiente de la escuadra de unión en la que se inserta o moldea, siendo el material preferentemente un polímero flexible.

Igualmente, en cada uno de los cuerpos inferior y superior, figuran dos láminas cuyos extremos del lado del cable en derivación están separados y los extremos del lado del cable principal están juntos.

Esto es una ventaja de especial interés, ya que permite albergar diversos conectores de este tipo, cada uno sobre el cable de una de las fases del mazo principal, lo que proporciona, en una escasa longitud, un conjunto con la compacidad requerida.

De manera conveniente, los extremos de las láminas de contacto poseen dientes de profundidad creciente, los cuales forman una curva adaptada al diámetro de los cables o que tienen la misma altura pero se orientan radialmente, atendiendo también al diámetro medio de los cables que se van a tender, de modo que se pueda lograr una buena penetración.

Los medios 20, 22 para albergar por lo menos un cable en derivación 24 y un cable principal 26 comprenden, en cuanto a los primeros, un tubo cilíndrico de alojamiento 68. Este tubo posee dos entradas 70, 72 en sus extremos, teniendo cada una un cono de introducción.

El tubo comprende medios 74 para su fijación al cuerpo inferior 10. Más exactamente, en el modo preferido, estos medios de fijación son anillos partidos 76 diseñados para el deslizamiento sobre las espigas de guía 38 y están montados, perpendicularmente, a lo largo de una generatriz del tubo, para que este último quede perpendicular al eje de apriete Z cuando esté en su posición correcta.

El tubo, como se muestra en detalle en las figuras 6A y 6B, presenta dos pares de aberturas 78, 80; 82, 84, cercanas a la primera y segunda entradas 70 y 72, respectivamente.

Estas aberturas están así orientadas de modo que queden inclinadas con respecto al eje longitudinal de los cables en derivación y más generalmente de los cables, para permitir el paso de los extremos de las escuadras de unión de cada lámina de contacto que sobresale de las mismas. Ésta es la razón por la que las aberturas tienen unas dimensiones mucho más grandes que las de las láminas de contacto. Así, los extremos de las escuadras de unión garantizan la continuidad del aislamiento con el tubo, en el lado externo de las aberturas.

Se puede advertir además que las láminas de contacto poseen una superficie de contacto más amplia, lo cual es una ventaja dado que los cables en derivación tienen por lo general una sección más pequeña comparada con la del cable principal.

El tubo también presenta entallas, en número de tres, 86, 88, 90, de las cuales una 88 está prevista en el centro y las otras dos 86, 90 se yuxtaponen sustancialmente al cono de cada una de las entradas 70, 72. Estas entallas están abiertas y orientadas transversalmente al tubo. En la parte superior figuran paredes de guía sobresalientes.

Estas entallas están diseñadas para albergar una tapas de obturación 92, 94, 96.

Estos obturadores pasantes presentan unos dedos elásticos para bloquearlos en la posición insertada.

El obturador medio 94 divide el tubo 68 en dos semitubos internos. Los otros dos obturadores 92, 96 garantizan el cierre de las entradas 70, 72 cuando no se utilizan.

Los medios 22 para albergar el cable principal comprenden simplemente dos asientos semicilíndricos 100, 102 dispuestos en los cuerpos inferior y superior así como en las escuadras de unión 14 y 16.

Se muestran unas láminas superior e inferior, las cuales están situadas a ambos lados del cable principal.

Las diferentes láminas presentan entre sí una pequeña separación, lo cual no afecta la eficacia eléctrica, por encontrarse sobre el mismo cable, y proporciona una ventaja importante a efectos de compacidad.

En la forma de realización retenida, los medios de apriete orientables 28 comprenden un tornillo 104, cuyo vástago fileteado atraviesa un orificio alargado 52 formado en el cuerpo superior 12 y coopera con el alojamiento roscado 36 del cuerpo inferior 10 mediante atornillado en su interior. Una arandela de apoyo 106 permite repartir la presión de apriete, pese a la presencia del orificio.

Sobre la cabeza del tornillo 104 está moldeado un dispositivo de apriete de rotura calibrada tal como un cabezal de tornillo 108, provisto de unas orejetas de ajuste 110. Las orejetas de ajuste 110 están unidas al cabezal por primeros medios de conexión giratoria de rotura calibrada y el cabezal de tornillo está dotado de unos segundos medios giratorios de rotura calibrada para acoplarlo a la cabeza del tornillo 104.

A continuación se describirá en detalle la instalación del conector.

El operario habrá de separar en primer lugar los cables de las diferentes fases del mazo principal, de modo que se pueda montar sobre ellos un conector según la presente invención. Como se ve claramente, gracias a las pequeñas dimensiones de los conectores que se están usando, sólo deberá retirarse una corta longitud del material aislante que envuelve el mazo. No tiene que quitarse ningún aislamiento de cable.

En el caso de que haya que conectar un único cable en derivación, este último se inserta en el tubo 68 por la entrada 70 tras retirar el primer obturador 92 y el obturador medio 94. Entonces se inserta el cable por toda la longitud del tubo hasta que choque contra el último obturador 96. Por razones evidentes de control visual suplementario, se obtienen ventajas cuando el tubo es de un material transparente.

Así, el operario puede sujetar de forma segura el cable en derivación, incluso estando éste bajo tensión.

El cuerpo superior se mantiene a distancia del cuerpo inferior mediante dispositivos de detención temporales 58 los cuales impiden que las espigas de guía 38 se deslicen al interior de los orificios 56. También se ve claramente que el cuerpo superior no se puede separar del cuerpo inferior, puesto que los ganchos elásticos 42 garantizan la conexión entre los mismos.

De esta manera, las láminas 18 en sus escuadras de unión aislantes 14 y 16 están separadas y permiten que el cable en derivación penetre en el tubo.

De modo similar, el operario puede pinzar el cable correspondiente a una fase particular del mazo principal como una mordaza, viniendo a situarse el cable en los dos asientos semicilíndricos 100, 102 dispuestos en los cuerpos inferior y superior así como en las escuadras de unión 14 y 16.

Una vez situados los dos cables sustancialmente paralelos entre sí, el operario puede iniciar el apriete. Con este propósito, el operario maneja las orejetas 110 del cabezal de tornillo 108 y hace que este cabezal gire y arrastre la cabeza del tornillo 104, el cual coopera con la rosca del alojamiento 36 del cuerpo inferior. Esta acción aproxima los dos cuerpos y permite apretar el conector sobre el conductor principal. El apriete se efectúa manualmente hasta que se desgarren los primeros medios de conexión giratoria de rotura calibrada entre las orejetas y el cabezal de apriete, sin que se cree diferencia de potencial alguna.

Además, la operación de apriete prosigue por medio de una llave para tuercas que arrastra la cabeza hexagonal del cabezal del tornillo 108. Esta acción de apriete provoca la ruptura de los elementos de detención temporales de rotura controlada 58. Al mismo tiempo, a medida que se aproximan entre sí los dos cuerpos 1, las láminas 18 penetran mediante sus dientes en el alma conductora de los cables principal y en derivación tras atravesar las escuadras de unión y los materiales aislantes de los cables principal y en derivación.

Cuando se desgarran los segundos medios de rotura calibrada interpuestos entre la cabeza del tornillo y el cabezal del tornillo, el par de apriete ha alcanzado un valor suficiente para garantizar la durabilidad de los contactos eléctricos, al tiempo que se impide cualquier apriete excesivo.

Las escuadras de unión se adosan al material aislante de los cables, garantizando con ello la continuidad del aislamiento e impidiendo todo acceso a una parte conductora de las láminas, incluso después del apriete.

La superficie de contacto viene mejorada para el cable en derivación, dado que las láminas de contacto inferior y superior forman un ángulo de contacto con respecto al eje del cable. De este modo de realización, la calidad del contacto eléctrico es particularmente buena, dado que los dos pares de láminas penetran en el mismo cable en derivación.

También se puede observar que este conector tiene un campo de aplicación más amplio, relacionado con los diámetros del cable principal al que se puede conectar.

De hecho, cuando entre el cable principal y el cable en derivación existe una diferencia de diámetros suficientemente importante, durante la acción de apriete el cuerpo superior bascula gracias al orificio alargado con respecto al tornillo 104 y se dirige a sí mismo para garantizar un esfuerzo de apriete conveniente, repartido sobre todos los cables, tal como muestra la figura 9.

Los conectores se muestran con forma trapezoidal, permitiendo que el operario monte un primer conector sobre un primer cable del mazo principal y un segundo conector sobre un segundo cable del mazo, quedando situados los dos conectores sustancialmente pies contra cabeza, lo cual permite una ganancia considerable de espacio. Así, la compacidad de los conectores montados según la invención, especialmente en un mazo de cuatro cables, se revela interesante.

Cuando el operario necesite conectar dos cables en derivación sobre el mismo cable de un mazo principal, el procedimiento a seguir, en las etapas principales, es el mismo que el descrito anteriormente, con unas pocas variantes. En primer lugar, la tapa de obturación media 94 se mantiene en su posición, mientras que se retiran los obturadores 92 y 96. Entonces se inserta el primer cable en derivación por la primera entrada 70 hasta que choque contra el obturador medio 94 y se inserta también en el tubo el segundo cable en derivación, por la entrada 72, hasta que choque también contra el obturador medio 94.

De esta manera se garantiza el buen posicionamiento de los cables con respecto a las láminas de contacto. En ausencia de esta disposición, uno de los cables podría ser perforado por uno de los pares de láminas y parcialmente por el otro, mientras que podría escaparse el otro cable o las láminas penetrar escasamente en él, lo que no proporcionaría una conexión fiable.

El operario inicia entonces el apriete tras el pinzamiento del cable principal.

En esta variante también se dan las ventajas anteriormente citadas.

Se muestra una ventaja muy particular de la forma en Y, es decir, que ésta permite, incluso en el caso de dos cables en derivación, incrementar la distancia de seguridad entre el extremo del cable en derivación y el punto de perforación.

El conector descrito según una forma de realización preferida se revela adaptable a los problemas mencionados anteriormente en este documento. Gracias a este conector, los operarios que tengan que trabajar sobre líneas con corriente pueden evitar el uso de dispositivos impermeables especiales, dado que no hay contacto con los conductores, lo cual facilita considerablemente su trabajo y evita la molestia para los usuarios de cortar el circuito.

El conjunto de las partes aislantes puede fabricarse mediante moldeo, lo cual es interesante desde el punto de vista industrial, dado que permite seleccionar polímeros en función de las partes que se vayan a fabricar.

Claims (10)

1. Un conector eléctrico para el ensamblaje de por lo menos un cable en derivación (24) sobre un cable principal (26) del tipo que comprende un cuerpo inferior (10) y un cuerpo superior (12), teniendo ambos láminas de contacto (18), medios (20, 22) para albergar estos cables entre los dos cuerpos, estando colocadas las láminas (18) en escuadras de unión aislantes flexibles (14, 16) albergadas en alojamientos (44, 54) formados en los cuerpos inferior y superior (10, 12), así como medios de apriete, caracterizado porque los medios (20) para albergar el o los cables en derivación (24) comprenden un tubo (68) que presenta aberturas (78, 80, 82, 84) para el paso de los extremos de escuadras de unión de las láminas de contacto (18).

2. Un conector eléctrico de la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo está fabricado de un material transparente.

3. Un conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo (68) comprende medios de obturación (94) en la zona media, formando igualmente un tope de posicionamiento para los extremos de los cables en derivación (24).

4. Un conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo (68) comprende medios de obturación (92, 94) en las dos entradas (70, 72).

5. Un conector eléctrico de la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque los medios de obturación consisten en entallas abiertas (86, 88, 90), dispuestas transversalmente al tubo y que reciben unas tapas de obturación deslizantes (92, 94, 96), comprendiendo estas últimas unos dedos elásticos (98) para bloquearlas en la posición insertada.

6. Un conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de apriete comprenden un alojamiento roscado (36) formado en el cuerpo inferior (10) y un tornillo (104) cuyo vástago atraviesa el cuerpo superior (12) al interior de un orificio alargado (52), el cual permite el autoposicionamiento recíproco de los dos cuerpos con el apriete.

7. Un conector eléctrico de la reivindicación 6, caracterizado porque el tornillo (104) sostiene un dispositivo de apriete de rotura calibrada (108) tal como un cabezal de tornillo, moldeado sobre dicho tornillo, presentando dicho cabezal unas orejetas de ajuste (110).

8. Un conector eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cuerpos inferior y superior comprenden unas espigas de guía (38) y unos orificios pasantes (56) para estas espigas, respectivamente, con medios de rotura calibrada (40) para mantener en posición el tubo durante su movimiento en deslizamiento, y medios de seguridad (42) para la extracción de las espigas fuera de los orificios tras inserción de las mismas.

9. Un conector eléctrico según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 5 y la reivindicación 8, caracterizado porque el tubo (68) comprende anillos partidos (76) previstos entre los dos cuerpos (10, 12) con fines de cooperación con las espigas de guía (38).

10. Un conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada uno de los dos cuerpos (10, 12) presenta una forma en Y, con un semipié (30, 46) y dos troncos (32, 34; 48, 50), simétricos con respecto a un plano medio P, así como unos alojamientos (44, 54), también en forma de Y, para albergar las láminas (18).