ES2346672T3 - Cable de energia que comprende un fluido dielectrico y una mezcla de polimeros termoplasticos. - Google Patents
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Abstract
Cable que comprende al menos un conductor eléctrico y por lo menos una capa de recubrimiento extrudida que incluye un material de polímero termoplástico en mezcla con un líquido dieléctrico, en el que dicho material de polímero termoplástico comprende (a) al menos un 75% en peso, respecto al peso total del material de polímero termoplástico, de al menos un copolímero de al menos dos comonómeros de α-olefina, teniendo dicho copolímero una entalpía de fusión inferior a 25 J/g; y (b) una cantidad igual o inferior al 25% en peso respecto al peso total del material de polímero termoplástico de al menos un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con al menos una α-olefina, teniendo dicho al menos un homopolímero de propileno o copolímero de propileno una entalpía de fusión superior a 25 J/g y un punto de fusión superior a 130ºC; y en el que - dicha capa de recubrimiento tiene una entalpía de fusión igual o inferior a 40 J/g, y - la concentración en peso de dicho líquido dieléctrico en dicho material de polímero termoplástico es más baja que la concentración de saturación de dicho líquido dieléctrico en dicho material de polímero termoplástico.
Description
Cable de energía que comprende un fluido
dieléctrico un fluido diléctrico y una mezcla de polímeros.
La presente invención se refiere a un cable de
energía. En particular, la invención se refiere a un cable para el
transporte o la distribución de energía eléctrica de media o alta
tensión, en el cual está presente una capa de recubrimiento
extrudida basada en un material de polímero termoplástico en mezcla
con un líquido dieléctrico, lo que permite, en particular, el uso
de altas temperaturas operativas, y proporcionar al cable una mayor
flexibilidad.
Dicho cable se puede utilizar para la
transmisión o la distribución de corriente continua (CC) o corriente
alterna (CA).
El requisito para los productos de alta
compatibilidad ambiental, compuestos de materiales que, además de
no ser nocivos para el medio ambiente durante la producción o
utilización, pueden ser fácilmente reciclados al final de su vida,
está ahora plenamente aceptado en el campo de los cables eléctricos
y de telecomunicaciones.
Sin embargo, el uso de materiales compatibles
con el medio ambiente está condicionada por la necesidad de limitar
los costes, mientras que para usos más comunes, proporcionan un
rendimiento igual o mejor que el de los materiales
convencionales.
En el caso de los cables para el transporte de
energía de media y alta tensión, las diferentes cubiertas que
rodean el conductor comúnmente consisten en polímero reticulado
basado en poliolefina, en particular, polietileno reticulado (XLPE)
o etileno/propileno elastomérico (EPR) o copolímeros de
etileno/propileno/dieno (EPDM), también reticulado. La
reticulación, realizada después de la etapa de extrusión del
material polimérico en el conductor, proporciona al material
propiedades mecánicas y eléctricas satisfactorias, incluso a altas
temperaturas, durante un uso continuo y con sobrecarga de
corriente.
Es bien sabido, sin embargo, que los materiales
reticulados no se pueden reciclar, por lo que los desechos de
fabricación y el material de revestimiento de los cables al final de
su vida se pueden eliminar exclusivamente mediante
incineración.
Los documentos WO 02/03398 y WO 02/27731, ambos
a nombre del solicitante, describen cables que comprenden al menos
un conductor eléctrico y al menos una capa de recubrimiento
extrudida basada en material de polímero termoplástico en mezcla
con un líquido dieléctrico, en donde dicho material termoplástico
comprende un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno
con al menos un comonómero de olefina seleccionado de etileno y una
\alpha-olefina diferente del propileno, teniendo
dicho homopolímero o copolímero un punto de fusión superior o igual
a 140ºC y una entalpía de fusión de entre 30 J/g y 100 J/g.
Alternativamente, como material de base termoplástico, se puede
utilizar un homopolímero o copolímero de propileno según se ha
definido anteriormente en mezcla mecánica con un polímero de baja
cristalinidad, generalmente con una entalpía de fusión inferior a
30 J/g, que actúa principalmente para aumentar la flexibilidad del
material. La cantidad de polímero de baja cristalinidad es
generalmente inferior al 70% en peso, y preferiblemente del 20 al
60% en peso, en el peso total del material
termoplástico.
termoplástico.
El documento WO 04/066318 a nombre del
solicitante se refiere a un cable que comprende al menos un
conductor eléctrico y por lo menos una capa de recubrimiento
extrudida basada en un material de polímero termoplástico en mezcla
con un líquido dieléctrico, en el que dicho material de polímero
termoplástico se selecciona entre:
(a) al menos un homopolímero de propileno o por
lo menos un copolímero de propileno con por lo menos un comonómero
de olefina seleccionado de etileno y una
\alpha-olefina diferente del propileno, teniendo
dicho homopolímero o copolímero un punto de fusión superior o igual
a 130ºC y una entalpía de fusión de entre 20 J/g y 100 J/g;
(b) una mezcla mecánica que comprende al menos
un homopolímero o copolímero de propileno (a) y (c), al menos un
copolímero elastomérico de etileno con por lo menos una
\alpha-olefina alifática y, opcionalmente, un
polieno. El copolímero elastomérico de etileno (c) tiene una
entalpía de fusión inferior a 30 J/g. La cantidad de dicho
copolímero elastomérico (c) es generalmente inferior al 70% en peso,
preferentemente de entre el 20% en peso y el 60% en peso, respecto
al peso total del material de base termoplástico.
La patente US 6.562.907, a nombre de Sumitomo
Chemical Co. Ltd., se refiere a una composición de resina, que
consiste esencialmente en 70 partes en peso de un polímero de
olefina y 30 partes en peso de una resina de polipropileno
seleccionada del grupo que consiste en los siguientes polímeros (A)
y (B), es decir, (A) un copolímero de
propileno-etileno, que tiene una caloría de fusión
de cristal de 87\pm5 J/g medida según JIS K7122 con un
calorímetro de escaneado diferencial (DSC), y (B) un copolímero de
propileno-etileno, que tiene una caloría de fusión
de cristal de 60\pm5 J/g medido según JIS K7122 con un calorímetro
de escaneado diferencial (DSC). La resina termoplástica puede
añadirse con ablandadores de aceite mineral tal como aceito de
nafteno y aceite mineral de parafina. La resina se puede aplicar
para usos tales como cables eléctricos, por ejemplo, cables de
plástico, cables de aislamiento y materiales de protección de los
cables.
El solicitante se dio cuenta que los cables de
energía con una capa de recubrimiento según la técnica anterior
muestra buenas propiedades térmicas y mecánicas, pero una
flexibilidad relativamente baja debido, entre otros a la rigidez de
los materiales poliméricos para la/s capa/s de recubrimiento del
cable. La flexibilidad es particularmente apreciada durante las
operaciones de colocar los cables o de instalación de equipos
conectados a los mismos. Esta característica está relacionada con
la cristalinidad del material, ya que al aumentar la fracción de
polímeros amorfos, el material se vuelve más suave y más flexible.
Sin embargo, el módulo elástico de un material poliolefínico
disminuye con la temperatura, por lo que una disminución de la
cristalinidad también está acompañada por una disminución de las
propiedades mecánicas a altas temperaturas. Esto puede ser un
problema bajo condiciones severas de trabajo, tales como una
sobrecarga. Se esperaba pues que valores de entalpía de fusión
inferiores a los valores mínimos reportados en el estado de la
técnica fueran insuficientes para garantizar la adecuada
resistencia de termopresión
necesaria.
necesaria.
El solicitante ha encontrado ahora que es
posible mejorar la flexibilidad de un cable sin perjudicar sus
características térmicas y mecánicas, proporcionando al cable al
menos una capa de recubrimiento que comprende como material de base
de polímero principal un primer copolímero termoplástico que muestra
una baja cristalinidad (expresada como entalpía de fusión), y, como
material de polímero menor, un segundo polímero termoplástico o
copolímero que muestra una cristalinidad mayor que la del primer
copolímero y una temperatura de fusión superior a 130ºC.
La capa de recubrimiento resultante proporciona
al cable una flexibilidad superior, sin perjudicar a las
características térmicas y mecánicas y el rendimiento eléctrico,
como para que sea especialmente adecuado para su uso en un cable de
energía, por ejemplo como capa eléctricamente aislante de un cable
de media o alta tensión de alta temperatura operativa, de al menos
90ºC y más, en particular, a una temperatura operativa de hasta
110ºC para un uso continuo y de hasta por lo menos 130ºC en caso de
sobrecarga de corriente.
Según un primer aspecto, la presente invención
se refiere a un cable de energía que comprende al menos un
conductor eléctrico y por lo menos una capa de recubrimiento
extrudida que incluye un material de polímero termoplástico en
mezcla con un líquido dieléctrico, en donde dicho material de
polímero termoplástico comprende
(a) al menos un 75% en peso, respecto al peso
total del material de polímero termoplástico, de al menos un
copolímero de al menos dos comonómeros de
\alpha-olefina, teniendo dicho copolímero una
entalpía de fusión inferior a 25 J/g; y
(b) una cantidad igual o inferior al 25% en peso
respecto al peso total del material de polímero termoplástico de al
menos un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con
al menos una \alpha-olefina, teniendo dicho al
menos un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno una
entalpía de fusión superior a 25 J/g y un punto de fusión superior
a 130ºC;
y en donde
- dicha capa de recubrimiento tiene una entalpía
de fusión igual o inferior a 40 J/g, y
- la concentración en peso de dicho líquido
dieléctrico en dicho material de polímero termoplástico es menor
que la concentración de saturación de dicho líquido dieléctrico en
dicho material de polímero termoplástico.
A los efectos de la presente descripción y de
las reivindicaciones adjuntas, salvo que se indique lo contrario,
todos los números que expresan cantidades, porcentajes, etc., han de
entenderse como modificadas en todos los casos por el término
"aproximadamente". Además, todos los intervalos incluyen
cualquier combinación de los puntos máximos y mínimos descritos e
incluyen cualesquiera intervalos intermedios en el mismo, que puede
o no enumerarse aquí específicamente.
En la presente descripción y en las
reivindicaciones, el término "en mezcla" significa que el
material de polímero termoplástico y el líquido dieléctrico se
mezclan para ofrecer una dispersión sustancialmente homogénea del
líquido en la matriz polimérica (fase única).
En la presente descripción y en las
reivindicaciones adjuntas, como "conductor" se indica un
elemento conductor como tal, de forma alargada y preferiblemente de
un material metálico, ya sea forma de varilla o de varios alambres,
más preferiblemente aluminio o cobre, o un elemento conductor como
antes recubierto con una capa semiconductora.
En la presente descripción y en las
reivindicaciones, como "capa de recubrimiento" se indica una
capa polimérica que rodea al conductor, por ejemplo, una capa
eléctricamente aislante, una capa semiconductora, una funda, una
capa protectora, siendo dicha capa protectora opcionalmente de
espuma, una capa de bloqueo de agua, o una capa que realice
funciones combinadas, por ejemplo, una capa de protección cargada
con un relleno conductor.
Como "capa eléctricamente aislante" se
entiende una capa de recubrimiento hecha de un material que tiene
propiedades aislantes, es decir, que tiene una rigidez dieléctrica
de al menos 5 kV/mm, preferentemente mayor de 10 kV/mm.
Como "capa semiconductora" se entiende una
capa de recubrimiento hecha de un material que tiene propiedades
semiconductoras, como por ejemplo una matriz polimérica añadida con,
por ejemplo, negro de carbono. Por ejemplo, a la matriz polimérica
se añade una cantidad de negro de carbón tal como para obtener un
valor de resistividad volumétrica, a temperatura ambiente, menor de
500 \Omega\cdotm, preferiblemente menor de 20 \Omega\cdotm.
Típicamente, la cantidad de negro de carbón puede oscilar entre 1 y
50% en peso, preferentemente entre 3 y 30% en peso, con relación al
peso del polímero.
Según una primera realización, la capa de
recubrimiento extrudida basada en dicho material de polímero
termoplástico en mezcla con dicho líquido dieléctrico es una capa
eléctricamente aislante.
Según una realización adicional, la capa de
recubrimiento extrudida basada en dicho material de polímero
termoplástico en mezcla con dicho líquido dieléctrico es una capa
semiconductora.
La entalpía de fusión (\DeltaH_{m}) se puede
determinar mediante análisis de calorimetría de escaneado
diferencial (DSC).
Preferiblemente, el copolímero (a) está presente
en una cantidad de entre el 80% en peso y el 95% en peso respecto
al peso total del material de polímero termoplástico. Una cantidad
mayor de copolímero (a) en el material termoplástico para el cable
de la invención podría proporcionar una reducción inadecuada de la
termopresión.
Preferiblemente, el copolímero (a) tiene una
entalpía de fusión de 15 J/g a 10 J/g. La entalpía de fusión del
copolímero (a) también puede ser inferior a 10 J/g, por ejemplo, 0
J/g.
El copolímero (a) puede ser en forma de gránulos
o fardos. Cuando la entalpía de fusión de un copolímero de (a) es,
por ejemplo, inferior a 10 J/g, el copolímero se proporciona
generalmente en forma de balas. Un copolímero (a) en forma de
gránulos se prefiere según la invención a la vista de su fácil
capacidad de trabajo.
Ventajosamente, el copolímero (a) presenta un
módulo de flexión de entre 80 MPa y 10 MPa, más preferiblemente de
entre 40 MPa y 20 MPa. El módulo de flexión del copolímero (a)
también puede ser inferior a 10 MPa, por ejemplo, 1 MPa.
Los al menos dos comonómeros de
\alpha-olefina del al menos un copolímero (a) se
pueden seleccionar a partir de etileno o una
\alpha-olefina de fórmula
CH_{2}=CH-R, donde R es alquilo
C_{1}-C_{10} lineal o ramificado, seleccionado,
por ejemplo, entre: propileno, 1-buteno,
1-penteno,
4-metil-1-penteno,
1-hexeno, 1-octeno,
1-deceno, 1-dodeceno,
preferiblemente entre etileno, propileno, buteno y octeno.
Son particularmente preferidos copolímeros de
propileno/etileno.
Preferentemente, al menos uno de los al menos
dos comonómeros de \alpha-olefina es
propileno.
El copolímero (a) para el cable de la invención
puede ser un copolímero aleatorio o un copolímero heterofase.
Como "copolímero aleatorio" aquí significa
un copolímero en el que los monómeros se distribuyen aleatoriamente
a través de la cadena polimérica.
Como "copolímero heterofase" se entiende
aquí un copolímero en el que los dominios de elastómero, por
ejemplo, de elastómero etileno-propileno (EPR) se
forman y se dispersan en una matriz homopolimérica o
copolimérica.
Preferiblemente, el copolímero (a) se selecciona
entre:
(a_{1}) un copolímero aleatorio de propileno
con al menos un comonómero seleccionado entre etileno y una
\alpha-olefina diferente del propileno;
(a_{2}) un copolímero heterofase que comprende
una fase termoplástica basada en propileno y una fase elastomérica
basada en etileno copolimerizado con una
\alpha-olefina, preferentemente con propileno, en
el que la fase elastomérica está preferiblemente presente en una
cantidad de al menos 45% en peso respecto al peso total del
copolímero hetero-
fase.
fase.
Particularmente preferido de dicha clase
(a_{1}) es copolímero de propileno con al menos un comonómero de
olefina seleccionado entre etileno y una
\alpha-olefina diferente del propileno, teniendo
dicho copolímero:
- un punto de fusión de 130ºC a 170ºC; y
- una entalpía de fusión inferior a 20 J/g.
Por ejemplo, los copolímeros heterofase de clase
(a_{2}) se obtienen mediante copolimerización secuencial de: i)
propileno, posiblemente conteniendo pequeñas cantidades de por lo
menos un comonómero de olefina seleccionado entre etileno y una
\alpha-olefina diferente del propileno, y después
de: ii) una mezcla de etileno con una
\alpha-olefina, en particular propileno, y
posiblemente con porciones menores de un dieno.
Particularmente preferido de dicha clase
(a_{2}) es un copolímero heterofase en donde la fase elastomérica
consiste en un copolímero elastomérico de etileno y de propileno que
comprende del 15% en peso al 50% en peso de etileno y del 50% en
peso al 85% en peso de propileno respecto al peso de la fase
elastomérica.
Ejemplos de productos de clase (a_{1})
disponibles comercialmente son Vistalon^{TM} 404, Vistalon^{TM}
606, Vistalon^{TM} 805 (Exxon Chemicals).
Ejemplos de productos de clase (a_{2})
disponibles comercialmente son Softell® CA02A; Hifax® CA07A; Hifax®
CA10A (todos de Basell).
Según una realización preferida, el homopolímero
de propileno o copolímero de propileno con al menos una
\alpha-olefina (b) tiene una entalpía de fusión
superior a 30 J/g, más preferiblemente de 50 a 80 J/g. La cantidad
de dicho homopolímero de propileno o copolímero de propileno (b) es
preferentemente de entre el 5% en peso y el 20% en peso respecto al
peso total del material base termoplástico.
Según una realización preferida, el copolímero
(b) tiene un punto de fusión de 140ºC a 170ºC.
Ventajosamente, el homopolímero o copolímero (b)
tiene un módulo de flexión igual o superior a 100 MPa, más
preferiblemente de 200 MPa a 1500 MPa.
Ventajosamente, el homopolímero o copolímero (b)
es un copolímero heterogéneo preparado mediante copolimerización
secuencial de: (i) propileno, que contiene opcionalmente por lo
menos un comonómero \alpha-olefínico diferente
del propileno; y después de (ii) una mezcla de propileno con una
\alpha-olefina, en particular etileno y,
opcionalmente un dieno. La copolimerización se realiza usualmente en
presencia de catalizadores Ziegler-Natta basados en
compuestos halogenados de titanio soportados sobre cloruro de
magnesio. Los detalles relativos a la preparación de estos
copolímeros se dan, por ejemplo, en los documentos
EP-A-0 400 333,
EP-A-0 373 660 y
US-A-5.286.564.
El término
"\alpha-olefina" se refiere a etileno o a una
olefina de fórmula CH_{2}=CH-R', donde R' es un
alquilo lineal o ramificado que contiene 2 a 10 átomos de carbono.
Dicha \alpha-olefina se puede elegir, por
ejemplo, entre: 1-buteno, 1-penteno,
1-hexeno, 1-octeno,
1-dodeceno y similares.
Ventajosamente, la fase termoplástica del
copolímero heterogéneo comprende un homopolímero de propileno o un
copolímero cristalino de propileno con un comonómero de olefina
elegido entre etileno y \alpha-olefinas
diferentes del propileno. Preferiblemente, el comonómero de olefina
es etileno. La cantidad de comonómero de olefina es preferiblemente
menor del 10% molar respecto al número total de moles de la fase
termoplástica.
Un dieno está opcionalmente presente como
comonómero. Dicho dieno generalmente contiene de 4 a 20 átomos de
carbono y se escoge preferiblemente entre: diolefinas
(no-)conjugadas lineales, por ejemplo,
1,3-butadieno, 1,4-hexadieno,
1,6-octadieno y similares; dienos monocíclicos o
policíclicos, por ejemplo 1,4-ciclohexadieno,
5-etilideno-2-norborneno,
5-metileno-2 norbomene y
similares.
Ventajosamente, dijo homopolímero o copolímero
de propileno termoplástico de fase única tiene una estructura
microscópicamente homogénea y se puede producir mediante
homopolimerización de propileno o copolimerización de propileno con
etileno o una \alpha-olefina diferente del
propileno, en presencia de un catalizador
Ziegler-Natta de baja estereoespecificidad. En
particular, el catalizador comprende ventajosamente:
a) un catalizador sólido que comprende un
tetrahaluro de titanio (por ejemplo, tetracloruro de titanio),
soportado sobre MgCl_{2}, opcionalmente mezclado con un trihaluro
de aluminio (por ejemplo, tricloruro de aluminio):
b) un co-catalizador que
comprende trialquilo de aluminio, donde los grupos alquilo son
C_{1}-C_{9} (por ejemplo, trietilo de aluminio
o triisobutilo de aluminio);
c) una base de Lewis en una cantidad
generalmente no superior a un 10% molar respecto a los moles de
trialquilo de trialuminio.
La adición de la base de Lewis en una cantidad
predeterminada permite controlar la estereoregularidad del polímero
obtenido. La base de Lewis se elige generalmente entre ésteres de
ácidos aromáticos y alcoxisilanos; por ejemplo etilbenzoato,
metil-p-toluato, diisobutilftalato,
difenildimetoxisilano, o mezclas de los mismos. El cocatalizador se
añade en exceso fuerte sobre el catalizador sólido. La proporción
molar de haluro de titanio respecto al triaquilo de aluminio es
generalmente de 50:1 a 600:1.
Un líquido dieléctrico adecuado para su uso en
la capa de recubrimiento para el cable de la invención está
ventajosamente dotada de diversas características.
Se ha encontrado que el uso de un líquido
dieléctrico contribuye a aumentar la fuerza de ruptura de la capa
de recubrimiento. Por ejemplo, se ha encontrado que el uso de un
líquido dieléctrico que se describe a continuación permite aumentar
la rigidez dieléctrica de una capa aislante basada en polipropileno
desde aproximadamente 30 kV/mm en ausencia de líquido dieléctrico,
hasta más de 50 kV/mm, y también se han logrado valores superiores
a 80 kV/mm.
Preferiblemente, un dieléctrico adecuado tiene
una resistencia a la ruptura de al menos 3 kV/mm, más
preferiblemente superior a 9 kV/mm.
Según una realización preferida, el líquido
dieléctrico tiene una constante dieléctrica, a 25ºC, inferior o
igual a 3,5, más preferiblemente inferior a 3 (medida según IEC
247).
Otras características ventajosas de un líquido
dieléctrico adecuado para su uso en la invención son la resistencia
del corazón, la capacidad de absorción de gases, la absorción de
hidrógeno particular, y la resistencia a descargas parciales.
Ventajosamente, el punto de ebullición del
líquido dieléctrico debe ser superior a la temperatura que podría
alcanzar el cable durante su funcionamiento y en sobrecorriente.
Preferiblemente, el punto de ebullición del fluido dieléctrico es
superior a 130ºC, más preferentemente superior a 250ºC.
Un líquido dieléctrico adecuado es compatible
con el material de polímero termoplástico. "Compatible"
significa que la composición química del líquido y del material de
polímero termoplástico son tales que resultan en una dispersión
microscópicamente homogénea del líquido dieléctrico en el material
de polímero en la mezcla del líquido en el polímero, de manera
similar a un plastificante.
Preferiblemente, el líquido dieléctrico se
mezcla con el material de polímero termoplástico en cantidades
inferiores a la concentración de saturación del líquido dieléctrico
en el material de polímero termoplástico. Se ha encontrado que
dichas cantidades, que se especifican a continuación, no alteran las
características térmicas y mecánicas de la capa de recubrimiento y
evitan la exudación de dicho líquido dieléctrico del material de
polímero termoplástico.
La concentración de saturación del líquido
dieléctrico en el material de polímero termoplástico puede
determinarse mediante un procedimiento de absorción de líquidos en
muestras Dumbell tal como se describe, por ejemplo, en el documento
WO 04/066317.
La relación de peso del líquido dieléctrico y el
material de polímero termoplástico de la presente invención es
generalmente de 1:99 a 25:75, preferentemente de 2:98 a 20:80.
Debe indicarse también que el uso de un
dieléctrico líquido con un punto de fusión relativamente bajo o un
punto de vertido bajo (por ejemplo, un punto de fusión o un punto de
vertido no superior a 80ºC) permite un fácil manejo del líquido
dieléctrico que puede fundirse sin necesidad de etapas de
fabricación adicionales y complejas (por ejemplo, una etapa de
fusión del líquido dieléctrico) y/o aparatos para mezclar el líquido
con el material de polímero.
Según una realización preferida adicional, el
líquido dieléctrico tiene un punto de fusión o un punto de vertido
de entre -130ºC a +80ºC.
El punto de fusión se puede determinar mediante
técnicas conocidas tal como, por ejemplo, mediante análisis
calorimetría de escaneado diferencial (DSC).
Según una realización preferida adicional, el
líquido dieléctrico tiene una viscosidad predeterminada para evitar
la difusión rápida del líquido en la capa de aislamiento y por lo
tanto, su migración hacia el exterior, así como para permitir que
el líquido dieléctrico sea fácilmente alimentado y mezclado en el
material de polímero termoplástico. Generalmente, el líquido
dieléctrico de la invención tiene una viscosidad, a 40ºC,
comprendida entre 10 cSt y 800 cSt, preferentemente entre 20 cSt y
500 cSt (medido según el estándar ASTM
D445-03).
Por ejemplo, el líquido dieléctrico se
selecciona entre aceites minerales, por ejemplo, aceites nafténicos,
aceites aromáticos, parafínicos, aceites aromáticos policíclicos,
conteniendo opcionalmente dichos aceites minerales al menos un
heteroátomo seleccionado entre oxígeno, nitrógeno o azufre;
parafinas líquidas; aceites vegetales, por ejemplo, aceite de soja,
aceite de linaza, aceite de ricino; poliolefinas oligoméricas
aromáticas; ceras parafínicas, por ejemplo, ceras de polietileno,
ceras de polipropileno, aceites sintéticos, por ejemplo, aceites de
silicona, alquilbencenos (por ejemplo, dodecilbenceno,
di(octilbencil)tolueno), ésteres alifáticos (por
ejemplo, tetraésteres de pentaeritritol, ésteres de ácido sebácico,
ésteres de ftalato), oligómeros de olefinas (por ejemplo,
opcionalmente hidrogenados o polibutenos poliisobutenos), o mezclas
de los mismos. Los aceites parafínicos y los aceites nafténicos son
particularmente preferidos.
Aceites minerales tales como líquido dieléctrico
pueden comprender compuesto/s polar/es. La cantidad de compuesto/s
polar/es ventajosamente es de hasta un 2,3% en peso. Esta baja
cantidad de compuestos polares permite obtener bajas pérdidas
dieléctricas.
La cantidad de compuestos polares del líquido
dieléctrico puede determinarse según el estándar ASTM
D2007-02.
Alternativamente, el líquido dieléctrico puede
comprender al menos un hidrocarburo alquilaril que tiene la fórmula
estructural:
en
donde:
R1, R2, R3 y R4, iguales o diferentes, son
hidrógeno o metilo;
n1 y n2, iguales o diferentes, son iguales a
cero, 1 ó 2, con la salvedad de que la suma n1 + n2 es menor o
igual
a 3.
a 3.
En otra alternativa, el líquido dieléctrico
comprende al menos un difenil éter con la siguiente fórmula
estructural:
donde R_{5} y R_{6} son iguales
o diferentes y representan hidrógeno, un grupo fenilo sustituido o
no sustituido por al menos un grupo alquilo, o un grupo alquilo
sustituido o no sustituido por al menos un fenilo. Por grupo
alquilo que entiende un C_{1}-C_{24} lineal o
ramificado, preferentemente C_{1}-C_{20},
radical
hidrocarbonado.
Un dieléctrico líquido adecuado para su uso en
la capa de recubrimiento para el cable de la invención se describe,
por ejemplo, en los documentos WO 02/027731, WO 02/003398 o WO
04/066317, todos a nombre del solicitante.
Preferiblemente, la capa de recubrimiento para
el cable de energía de la invención tiene una entalpía de fusión
igual o inferior a 35 J/g, y más preferentemente de 30 a 5 J/g.
Ventajosamente, la capa de recubrimiento tiene
un índice de flujo de fusión (MFI), medido a 230ºC con una carga de
21,6 N según el estándar ASTM D1238-00, de entre
0,05 dg/min y 10,0 dg/min, más preferentemente entre 0,4 dg/Min y
5,0 dg/min.
El material de polímero termoplástico que, junto
con el fluido dieléctrico, produce la capa de recubrimiento para el
cable de la invención, y que comprende
(a) al menos un 75% en peso, respecto al peso
total del material de polímero termoplástico, de al menos un
copolímero de al menos dos comonómeros de
\alpha-olefina, teniendo dicho copolímero una
entalpía de fusión inferior a 25 J/g; y
(b) una cantidad igual o inferior al 25% en peso
respecto al peso total del material de polímero termoplástico de al
menos un homopolímero de propileno o copolímero de propileno con al
menos una \alpha-olefina alifática, teniendo
dicho al menos un homopolímero de propileno o copolímero de
propileno una entalpía de fusión superior a 25 J/g y un punto de
fusión superior a 130ºC; muestra una entalpía de fusión
sustancialmente igual o inferior a 40 J/g.
Según una realización preferida, el cable de la
invención tiene por lo menos una capa de recubrimiento extrudida
con propiedades de aislamiento eléctrico formada a partir del
material de polímero termoplástico en mezcla con el líquido
dieléctrico como anteriormente.
Según una realización preferida adicional, el
cable de la invención tiene por lo menos una capa de recubrimiento
extrudida con propiedades semiconductoras formadas a partir del
material de polímero termoplástico en mezcla con el líquido
dieléctrico como anteriormente. Para formar una capa semiconductora,
un relleno conductor se añade generalmente al material de polímero.
Para asegurar una dispersión adecuada de los conductores de relleno
en el material de polímero termoplástico, este último se selecciona
preferentemente a partir de homopolímeros o copolímeros de
propileno que comprende al menos un 40% en peso de fase amorfa,
respecto al peso total del polímero.
Según otro aspecto, la presente invención se
refiere a una composición de polímero que comprende un material de
polímero termoplástico en mezcla con un líquido dieléctrico, en el
que dicho material de polímero termoplástico comprende
(a) al menos un 75% en peso, respecto al peso
total del material de polímero termoplástico, de al menos un
copolímero de al menos dos comonómeros de
\alpha-olefina, teniendo dicho copolímero una
entalpía de fusión inferior a 25 J/g; y
(b) una cantidad igual o inferior al 25% en peso
respecto al peso total del material de polímero termoplástico de al
menos un homopolímero de propileno o copolímero de propileno con al
menos una \alpha-olefina alifática, teniendo
dicho al menos un homopolímero de propileno o copolímero de
propileno una entalpía de fusión superior a 25 J/g y un punto de
fusión superior a 130ºC;
- dicha capa de recubrimiento tiene una entalpía
de fusión igual o inferior a 40 J/g, y
- la concentración en peso de dicho líquido
dieléctrico en dicho material de polímero termoplástico es menor
que la concentración de saturación de dicho líquido dieléctrico en
dicho material de polímero termoplástico.
Según otro aspecto, la presente invención se
refiere a la utilización de una composición de polímero, según lo
anteriormente descrito, ya que el material base de polímero para la
preparación de una capa de recubrimiento de un cable con
propiedades de aislamiento eléctrico, o para preparar una capa de
recubrimiento de un cable con propiedades semiconductoras.
En la formación de una capa de recubrimiento
para el cable de la invención, otros componentes convencionales
pueden añadirse a la composición de polímeros anteriormente
definida, tal como antioxidantes, coadyuvantes tecnológicos,
retardantes de árbol de agua, o mezclas de los mismos.
Antioxidantes convencionales apropiados para el
propósito son, por ejemplo, distearil o
dilauril-tiopropionato y pentaeritritil
tetraquis-[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)]
propionato, o mezclas de los mismos.
Ayudas al procesamiento que se pueden añadir a
la composición del polímero incluyen, por ejemplo, estearato de
calcio, estearato de zinc, ácido esteárico, o mezclas de los
mismos.
Con particular referencia a cables de media y
alta tensión, los materiales de polímero tal como se han definido
anteriormente pueden utilizarse ventajosamente para obtener una capa
aislante. La resistencia a la termopresión alcanzada por capa
aislante de recubrimiento de la presente invención permiten cables
de energía de media tensión y alta tensión que las comprenden para
funcionar a 90ºC o más, sin perjudicar el rendimiento y estar
dotados de una flexibilidad superior en relación con los cables de
energía termoplásticos de propileno conocidos.
Si la capa de recubrimiento de la presente
invención es una capa semiconductora, un relleno conductor, en
particular negro de carbón, está generalmente dispersa en el
material base de polímero en una cantidad tal que proporciona al
material características semiconductoras (es decir, tal como para
obtener una resistividad menor de 5 \Omega\cdotm, a temperatura
ambiente). Esta cantidad es generalmente entre un 5% en peso y un
80% en peso, y preferiblemente entre el 10% y el 50% en peso, del
peso total de la mezcla.
El uso de la misma composición de polímero de
base, tanto para la capa de aislamiento como para las capas
semiconductoras es particularmente ventajoso en la producción de
cables de media o alta tensión, ya que asegura una excelente
adhesión entre las capas adyacentes y, por lo tanto, un buen
comportamiento eléctrico, particularmente en la interfaz entre la
capa de aislamiento y la capa interna semiconductora, donde el campo
eléctrico y, por lo tanto, el riesgo de descargas parciales es
mayor.
La composición de polímero para la capa de
recubrimiento de los cables de la invención puede prepararse
mediante la mezcla del material de polímero termoplástico, el
líquido dieléctrico y cualquier otro aditivo que pueda estar
presente mediante el uso de procedimientos conocidos en la técnica.
La mezcla puede realizarse, por ejemplo, mediante un mezclador
interno del tipo con rotores tangenciales (Banbury) o con rotores
que interpenetran, en un mezclador continuo de tipo
Ko-Kneader (Buss), de tipo de doble tornillo de
co-rotación o contra-rotación o en
un extrusor de tornillo simple.
El material de polímero termoplástico puede
fabricarse previamente en un reactor de polimerización o mediante
la alimentación de los componentes (a) y (b) junto con el fluido
dieléctrico en el aparato de mezcla para la composición de
polímero, tal como se ejemplifica justo anteriormente.
Alternativamente, el líquido dieléctrico de la
presente invención puede añadirse al material de polímero
termoplástico durante la etapa de extrusión mediante inyección
directa en el cilindro extrusor tal como se describe, por ejemplo,
en solicitud de patente internacional WO 02/47092 a nombre del
solicitante.
La mayor compatibilidad también se ha encontrado
entre el líquido dieléctrico y el material de polímero
termoplástico de la presente invención, que en el caso de mezclas
similares del mismo material de polímero con otros líquidos
dieléctricos conocidos en la técnica. Esta mayor compatibilidad
conduce, entre otras cosas, a una menor exudación del líquido
dieléctrico. Debido a su alta temperatura operativa y a sus bajas
pérdidas dieléctricas, los cables de la invención pueden llevar,
para la misma tensión, una potencia por lo menos igual o incluso
mayor que la transportable mediante un cable tradicional con una
cubierta de XLPE.
Para los propósitos de la invención, el término
"media tensión" generalmente significa una tensión entre 1 kV
y 35 kV, mientras que "alta tensión" significa tensiones
superiores a 35 kV.
Aunque esta descripción se centra principalmente
en la producción de cables para el transporte o la distribución de
la energía de media o alta tensión, la composición de polímero de la
invención puede utilizarse para recubrir dispositivos eléctricos en
general y en particular cables de diferentes tipos, por ejemplo,
cables de baja tensión (es decir, cable que llevan una tensión
inferior a 1 kV), cables de telecomunicaciones o cables de
energía/telecomunicaciones combinados, o accesorios utilizados en
líneas eléctricas, tales como terminales, juntas, conectores o
similares.
Otras características serán evidentes a partir
de la descripción detallada dada a continuación con referencia al
dibujo adjunto, en el que:
- La figura 1 es una vista en perspectiva de un
cable eléctrico, particularmente adecuado para media o alta
tensión, según la invención.
En la Figura 1, el cable (1) comprende un
conductor (2), una capa interna con propiedades semiconductoras
(3), una capa intermedia con propiedades aislantes (4), una capa
externa con propiedades semiconductoras (5), una pantalla metálica
(6), y una funda externa (7).
El conductor (2) generalmente consiste en cables
de metal, preferentemente de cobre o aluminio, trenzados entre sí
mediante procedimientos convencionales, o de una varilla sólida de
aluminio o cobre. Por lo menos una capa de recubrimiento
seleccionada entre la capa aislante (4) y las capas de
semiconductores (3) y (5) comprende la composición de la invención
tal como se ha definido hasta ahora. Alrededor de la capa externa
semiconductora (5) está usualmente colocada una pantalla (6),
generalmente de cables conductores de electricidad o bandas
envueltas helicoidalmente. Esta pantalla se cubre a continuación con
una funda (7) de un material termoplástico, tal como, por ejemplo,
polietileno (PE) no reticulado.
El cable puede estar también provisto de una
estructura de protección (no representada en la Figura 1) cuyo
objetivo principal es proteger mecánicamente el cable contra
impactos o compresiones. Esta estructura de protección puede ser,
por ejemplo, un refuerzo de metal o una capa de polímero expandido
tal como se describe en el documento WO 98/52197 al nombre del
solicitante.
La figura 1 muestra solamente una realización de
un cable según la invención. Se pueden hacer modificaciones
adecuadas a esta realización de acuerdo con las necesidades técnicas
específicas y requisitos de aplicación sin apartarse del alcance de
la invención.
El capa o capas de recubrimiento del cable de
material termoplástico según la presente invención pueden
fabricarse según procedimientos conocidos, por ejemplo, mediante
extrusión. La extrusión se realizó ventajosamente en un único paso,
por ejemplo, el procedimiento en tándem en el que extrusores
individuales se colocan en serie, o mediante coextrusión con un
cabezal de extrusión múltiple.
Los siguientes ejemplos ilustran la
invención.
Ejemplos
1-8
Se prepararon cables provistos de una capa de
recubrimiento según la invención y con una capa de recubrimiento
comparativa.
Las capas de recubrimiento según la invención
tenían las composiciones indicadas en la Tabla 1.
La cantidad indicada en la tabla 1 es en % en
peso respecto al peso total del material de polímero
termoplástico.
- Softell® CA 02 A: copolímero EPR heterofase,
punto de fusión 143ºC, entalpía de fusión 12,4 J/g, MFI 0,6 dg/min
y módulo de flexión 20 MPa (producto comercial de Basell);
- Moplen® RP 210G: copolímero de
propileno-etileno aleatorio, punto de fusión 146ºC,
entalpía de fusión 65,1 J/g, MFI 1,8 dg/min y módulo de flexión de
800 MPa (producto comercial de Basell);
- Moplen® EP 310 D: copolímero EPR heterofase de
propileno, punto de fusión 165ºC, entalpía de fusión 71,8 J/g, MFI
0,8 dg/min y módulo de flexión de 1050 MPa (producto comercial de
Basell);
- Borsoft® SA 233 FC: copolímero de
etileno-propileno aleatorio con copolímero
heterofase EPR, punto de fusión 142ºC, entalpía de fusión 65 J/g,
MFI 0,8 dg/min y módulo de flexión de 400 MPa (producto comercial de
Borealis).
Como fluido dieléctrico, se añadió Jarylec® EXP3
(punto de ebullición 390ºC, comercializado por Arkema) a cada
mezcla de termoplásticos en una cantidad del 6% en peso respecto al
peso de la composición de la capa de recubrimiento.
Las capas de recubrimiento comparativas tenían
las composiciones indicadas en la Tabla 2.
Las cantidades indicadas en la tabla 2 son como
en la Tabla 1.
- Moplen® RP 210G: copolímero de
propileno-etileno aleatorio, punto de fusión 146ºC,
entalpía de fusión 65,1 J/g, MFI 1,8 dg/min y módulo de flexión de
800 MPa (producto comercial de Basell);
- Hifax® 7320: copolímero de
etileno-propileno heterofase con punto de fusión
165ºC, entalpía de fusión 27,0 J/g, MFI 2,5 dg/min y módulo de
flexión de 200 MPa (producto comercial de Basell);
- Adflex® Q200 F: copolímero de propileno
heterofase con punto de fusión 165ºC, entalpía de fusión 30 J/g,
IFM 0,8 dg/min y módulo de flexión 150 MPa (producto comercial de
Basell).
Las composiciones de los ejemplos 7 y 8
contenían una cantidad del 6% en peso respecto al peso de la
composición de la capa de recubrimiento de fluido dieléctrico
Jarylec® EXP3.
Las composiciones poliméricas de la Tabla 1 y 2
se utilizaron como capas aislantes en la fabricación de cables de
de energía de acuerdo a lo siguiente.
Cada base polimérica se suministró directamente
en la tolva del extrusor. Posteriormente, fluido dieléctrico,
previamente mezclado con los antioxidantes, fue inyectado a alta
presión en el extrusor. Un extrusor tiene un diámetro de 80 mm, y
se utilizó una relación L/D de 25. La inyección se realizó durante
la extrusión en aproximadamente 20 D desde el principio del
tornillo extrusor, mediante tres puntos de inyección en la misma
sección transversal a 120º entre sí. El líquido dieléctrico se
inyectó a una temperatura de 70ºC y una presión de 250 bar.
El cable que sale del cabezal de extrusión se
enfrió a temperatura ambiente, haciéndolo pasar por agua fría.
El cable acabado consistió en un conductor de
aluminio (sección 150 mm^{2}), una capa interna semiconductora de
aproximadamente 0,5 mm de espesor, una capa aislante de una de las
composiciones poliméricas, de las tablas 1 ó 2 de aproximadamente
4,5 mm de espesor, y una capa externa semiconductora de
aproximadamente 0,5 mm de espesor.
La flexibilidad de los cables se midió según el
procedimiento TC20/WG9 CENELEC, que contiene todos los detalles
acerca del equipo, preparación de muestras y procedimiento de
prueba. Los resultados se indican en la
tabla 3.
tabla 3.
El punto de fusión (T_{m}) y la entalpía de
fusión (\DeltaH) de las capas de aislamiento de cada cable de
energía probado fueron determinados mediante un análisis de
calorimetría de escaneado diferencial (DSC) utilizando un
calorímetro de escaneado diferencial Mettler Toledo DSC 820. El
programa de temperatura a continuación se aplicó a la muestra a
analizar:
- refrigeración de temperatura ambiente a
10ºC;
- calentamiento de 10ºC a 190ºC a una velocidad
de 10ºC/min.
- isoterma durante 5 minutos a 190ºC;
- refrigeración a 10ºC a una velocidad de
10ºC/min;
- isoterma durante 10 minutos a 10ºC;
- calentamiento a 190ºC a una velocidad de
10ºC/min.
La resistencia de termopresión de cada cable de
energía probado se midió de acuerdo con el estándar CEI EN
60811-3-1 Par. 8.
Los resultados obtenidos se proporcionan en la
Tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados indicados en la Tabla 3 muestran
que la capa de recubrimiento para el cable de la invención
proporciona el cable con una mejora de la flexibilidad respecto a
los conocidos anteriormente, manteniendo al mismo tiempo la
resistencia de termopresión sustancialmente sin cambios.
La termopresión es de particular importancia
para evaluar el rendimiento y la fiabilidad de un cable de energía,
ya que esta característica proporciona una indicación sobre la
capacidad del cable (la capa de aislamiento) de soportar una
tensión de deformación a altas temperaturas, por ejemplo, la
temperatura alcanzada bajo condiciones de sobrecarga.
\newpage
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad al
respecto.
\bullet WO 0203398 A [0007]
\bullet WO 0227731 A [0007]
\bullet WO 04066318 A [0008]
\bullet US 6562907 B [0009]
\bullet EP 0400333 A [0042]
\bullet EP 0373660 A [0042]
\bullet US 5286564 A [0042]
\bullet WO 04066317 A [0056] [0067]
\bullet WO 02027731 A [0067]
\bullet WO 02003398 A [0067]
\bullet WO 0247092 A [0083]
\bullet WO 9852197 A [0090].
Claims (48)
1. Cable que comprende al menos un conductor
eléctrico y por lo menos una capa de recubrimiento extrudida que
incluye un material de polímero termoplástico en mezcla con un
líquido dieléctrico, en el que dicho material de polímero
termoplástico comprende
(a) al menos un 75% en peso, respecto al peso
total del material de polímero termoplástico, de al menos un
copolímero de al menos dos comonómeros de
\alpha-olefina, teniendo dicho copolímero una
entalpía de fusión inferior a 25 J/g; y
(b) una cantidad igual o inferior al 25% en peso
respecto al peso total del material de polímero termoplástico de al
menos un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con
al menos una \alpha-olefina, teniendo dicho al
menos un homopolímero de propileno o copolímero de propileno una
entalpía de fusión superior a 25 J/g y un punto de fusión superior
a 130ºC; y en el que
- dicha capa de recubrimiento tiene una entalpía
de fusión igual o inferior a 40 J/g, y
- la concentración en peso de dicho líquido
dieléctrico en dicho material de polímero termoplástico es más baja
que la concentración de saturación de dicho líquido dieléctrico en
dicho material de polímero termoplástico.
2. Cable según la reivindicación 1, en el que la
capa de recubrimiento extrudida basada en dicho material de
polímero termoplástico en mezcla con dicho líquido dieléctrico es
una capa eléctricamente aislante.
3. Cable según la reivindicación 1, en el que la
capa de recubrimiento extrudida basada en dicho material de
polímero termoplástico en mezcla con dicho líquido dieléctrico es
una capa semiconductora.
4. Cable según la reivindicación 1, en el que el
copolímero (a) está presente en una cantidad entre el 80% en peso y
el 95% en peso respecto al peso total del material de polímero
termoplástico.
5. Cable según la reivindicación 1, en el que el
copolímero (a) tiene una entalpía de fusión de 15 J/g a 10 J/g.
6. Cable según la reivindicación 1, en el que el
copolímero (a) tiene un módulo de flexión de 80 MPa a 10 MPa.
7. Cable según la reivindicación 6, en el que el
copolímero (a) tiene un módulo de flexión de 40 MPa a 20 MPa.
8. Cable según la reivindicación 1, en el que
los al menos dos comonómeros de \alpha-olefina del
al menos un copolímero (a) se seleccionan entre etileno o una
\alpha-olefina de fórmula
CH_{2}=CH-R, donde R es un alquilo
C_{1}-C_{10} lineal o ramificado.
9. Cable según la reivindicación 1, en el que el
copolímero (a) es un copolímero de propileno/etileno.
10. Cable según la reivindicación 1, en el que
al menos uno de los al menos dos comonómeros de
\alpha-olefina es propileno.
11. Cable según la reivindicación 1, en el que
el copolímero (a) es un copolímero aleatorio o un copolímero
heterofase.
12. Cable según la reivindicación 1, en el que
el copolímero (a) es un copolímero aleatorio (a_{1}) de propileno
con al menos un comonómero seleccionado de etileno y una
\alpha-olefina, diferente del propileno.
13. Cable según la reivindicación 1, en el que
el copolímero (a) es un copolímero heterofase (a_{2}) que
comprende una fase termoplástica basada en propileno y una fase
elastomérica basada en etileno copolimerizado con una
\alpha-olefina.
14. Cable según la reivindicación 13, en el que
la \alpha-olefina es propileno.
15. Cable según la reivindicación 13, en el que
la fase elastomérica está presente en una cantidad de al menos un
45% en peso respecto al peso total del copolímero heterofase.
16. Cable según la reivindicación 12, en el que
(a_{1}) es un copolímero de propileno con al menos un comonómero
de olefina seleccionado entre etileno y una
\alpha-olefina, diferente del propileno, teniendo
dicho copolímero:
- un punto de fusión de entre 130ºC y 170ºC;
y
- una entalpía de fusión inferior a 20 J/g.
\newpage
17. Cable según la reivindicación 13, en el que
(a_{2}) es un copolímero heterofase en el que la fase elastomérica
consiste en un copolímero elastomérico de etileno y propileno
compuesto de entre un 15% y un 50% en peso de etileno y entre un
50% en peso y un 85% en peso de propileno respecto al peso de la
fase elastomérica.
18. Cable según la reivindicación 1, en el que
el homopolímero de propileno o copolímero de propileno con al menos
una \alpha-olefina (b) tiene una entalpía de
fusión superior a 30 J/g.
19. Cable según la reivindicación 18, en el que
el homopolímero de propileno o copolímero de propileno con al menos
una \alpha-olefina (b) tiene una entalpía de
fusión de 50 a 80 J/g.
20. Cable según la reivindicación 1, en el que
el copolímero (b) tiene un punto de fusión de entre 140ºC y
170ºC.
21. Cable según la reivindicación 1, en el que
la cantidad de dicho homopolímero de propileno o copolímero de
propileno (b) es entre el 5% en peso y el 20% en peso respecto al
peso total del material de polímero termoplástico.
22. Cable según la reivindicación 1, en el que
la por lo menos una \alpha-olefina de (b) se
selecciona entre etileno o una olefina de fórmula
CH_{2}=CH-R', donde R' es un alquilo lineal o
ramificado que contiene 2 a 10 átomos de carbono.
23. Cable según la reivindicación 22, en el que
la \alpha-olefina es etileno.
24. Cable según la reivindicación 1, en el que
la cantidad de \alpha-olefina (b) es inferior al
10% molar respecto al número total de moles de la fase
termoplástica.
25. Cable según la reivindicación 1, en el que
un dieno está presente en (b).
26. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico tiene una resistencia a la ruptura de al
menos 3 kV/mm.
27. Cable según la reivindicación 26, en el que
el líquido dieléctrico tiene una rigidez a la ruptura superior
a
9 kV/mm.
9 kV/mm.
28. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico tiene un punto de ebullición superior a
130ºC.
29. Cable según la reivindicación 28, en el que
el líquido dieléctrico tiene un punto de ebullición superior a
250ºC.
30. Cable según la reivindicación 1, en donde el
líquido dieléctrico tiene un punto de fusión o un punto de vertido
de entre -130ºC y +80ºC.
31. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico tiene una constante dieléctrica, a 25ºC,
inferior o igual a 3,5.
32. Cable según la reivindicación 31, en el que
el líquido dieléctrico tiene una constante dieléctrica, a 25ºC,
inferior a 3.
33. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico tiene una viscosidad, a 40ºC, de entre 10
cSt y 800 cSt.
34. Cable según la reivindicación 33, en el que
el líquido dieléctrico tiene una viscosidad, a 40ºC, de entre 20
cSt y 500 cSt.
35. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico es un aceite mineral que comprende hasta un
2,3% en peso de compuestos polares.
36. Cable según la reivindicación 1, en donde el
líquido dieléctrico se selecciona entre aceites parafínicos y
aceites nafténicos.
37. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico comprende al menos un hidrocarburo alquilaril
que tiene la fórmula estructural:
en
donde:
R1, R2, R3 y R4, iguales o diferentes, son
hidrógeno o metilo;
N1 y N2, iguales o diferentes, son iguales a
cero, 1 ó 2, con la salvedad de que la suma n1 + n2 es menor o
igual a 3.
38. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico comprende al menos un difenil éter con la
siguiente fórmula estructural:
donde R_{5} y R_{6} son iguales
o diferentes y representan hidrógeno, un grupo fenilo sustituido o
no sustituido por al menos un grupo alquilo, o un grupo alquilo
sustituido o no sustituido por al menos un fenilo, en donde un
grupo alquilo es C_{1}-C_{24} lineal o
ramificado, preferentemente C_{1}-C_{20},
radical
hidrocarbonado.
39. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico está presente en una proporción en peso de
material de polímero termoplástico de 1:99 a 25:75.
40. Cable según la reivindicación 1, en el que
el líquido dieléctrico está presente en una proporción de peso de
material de polímero termoplástico de 2:98 a 20:80.
41. Cable según la reivindicación 1, en el que
la capa de recubrimiento tiene una entalpía de fusión igual o
inferior a 35 J/g.
42. Cable según la reivindicación 41, en el que
la capa de recubrimiento tiene una entalpía de fusión de 30 a 5
J/g.
43. Cable según la reivindicación 1, en el que
la capa de recubrimiento tiene una índice de fluidez (MFI), medido
a 230ºC con una carga de 21,6 N según el estándar ASTM
D1238-00, de entre 0,05 dg/min y 10,0 dg/min.
44. Cable según la reivindicación 43, en el que
la capa de recubrimiento tiene un índice de fluidez (MFI), medido a
230ºC con una carga de 21,6 N según el estándar ASTM
D1238-00, de entre 0,4 dg/min y 5,0 dg/min.
45. Cable según la reivindicación 1, en el que
la al menos una capa de recubrimiento extrudida tiene propiedades
de aislamiento eléctrico.
46. Cable según la reivindicación 1, en el que
se selecciona entre un cable de alta tensión o media tensión.
47. Composición de polímero que comprende un
material de polímero termoplástico en mezcla con un líquido
dieléctrico, en el que dicho material de polímero termoplástico
comprende
(a) al menos un 75% en peso, respecto al peso
total del material de polímero termoplástico, de al menos un
copolímero de al menos dos comonómeros de
\alpha-olefina, teniendo dicho copolímero una
entalpía de fusión inferior a 25 J/g; y
(b) una cantidad igual o inferior al 25% en peso
respecto al peso total del material de polímero termoplástico de al
menos un homopolímero de propileno o copolímero de propileno con al
menos una \alpha-olefina alifática, teniendo
dicho al menos un homopolímero de propileno o copolímero de
propileno una entalpía de fusión superior a 25 J/g y un punto de
fusión superior a 130ºC;
- y teniendo una entalpía de fusión igual o
inferior a 40 J/g, y
- la concentración en peso de dicho líquido
dieléctrico en dicho material de polímero termoplástico es más baja
que la concentración de saturación de dicho líquido dieléctrico en
dicho material de polímero termoplástico.
48. Utilización de una composición de polímero,
según la reivindicación 47, como material de polímero de base para
la preparación de una capa de recubrimiento de un cable con
propiedades de aislamiento eléctrico.
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