ES2350556B1 - Sistema de conexión para cables eléctricos, particularmente para cables eléctricos de instalaciones fotovoltáicas. - Google Patents
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- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
Sistema de conexión para cables eléctricos,
particularmente para cables eléctricos de instalaciones
fotovoltáicas.
Sistema de conexión que comprende un conector
hembra (1) con un terminal conductor macho (3) metálico con un tramo
cilíndrico hueco (6c, 6d) alojado en una envoltura aislante hembra
(2) y un conector macho (4) con un terminal conductor hembra (6)
metálico con un tramo tubular (3c) alojado en una oquedad interior
longitudinal de una envoltura aislante macho (5); comprendiendo la
envoltura macho (5) una zona de acoplamiento (5c) insertable en una
zona de acoplamiento (2c) de la envoltura hembra (2) de manera que
el tramo tubular (3c) del terminal macho (3) queda insertado en el
tramo cilíndrico (6c, 6d) hueco del terminal hembra (6),
comprendiendo el tramo cilíndrico (6c, 6d) del terminal hembra (3)
un tramo de contacto eléctrico (6c) con una pluralidad de áreas de
contacto longitudinales, flexibles y abombadas hacia el interior y
definidas entre respectivas ranuras longitudinales (6f), que
presionan sobre el tramo tubular (3c) del terminal macho (3).
Description
Sistema de conexión para cables eléctricos,
particularmente para cables eléctricos de instalaciones
fotovoltaicas.
La presente invención se encuadra en el campo
técnico de los sistemas de conexión para cables eléctricos y es
particularmente útil en el área de los conectores para cables
eléctricos de instalaciones fotovoltaicas.
Los sistemas de conexión para cables eléctricos
de instalaciones fotovoltaicas, mediante los que se interconectan
módulos solares fotovoltaicos suelen estar compuestos por conectores
macho y conectores hembra. Requieren una especial atención en cuanto
a su calidad ya que suelen estar expuestos a la intemperie y a
gentes atmosféricos durante largos periodos de tiempo y, asimismo en
ocasiones deben acoplarse y desacoplarse durante su vida útil, de
manera que cualquier degradación de sus propiedades de aislamiento
eléctrico, estanqueidad, resistencia al desacoplamiento y facilidad
de manejo resulta ya no sólo en una. merma, de la productividad, de
la instalación fotovoltaica sino incluso en serios riesgos de
accidentes causados por descargas eléctricas.
Los sistemas de conexión convencionales suelen
comprender un conector hembra con. un primer terminal conductor
metálico, macho o hembra, conectable a un primer cable eléctrico y
alojado en una envoltura aislante hembra, y un conector macho con un
segundo terminal conductor metálico, hembra o macho, conectable a un
segundo cable eléctrico y alojado en una envoltura aislante, siendo
dichas envolturas de material elastómero tal como goma o incluso de
material plástico. La envoltura aislante macho comprende una zona de
acoplamiento se inserta por una boca de entrada en una zona de
acoplamiento de la envoltura aislante hembra de manera que un tramo
tubular del terminal conductor macho queda insertado en un tramo
cilíndrico hueco del terminal conductor hembra. Tales sistemas ele
conexión que se describen, por ejemplo, en los documentos
EP-0951099-A2,
US-US6336S21-B1,
US-2009/075525-A1 y WO
2005/096450-A1, suelen presentar una relativa
complejidad en cuanto al acoplamiento de los conectores macho y
hembra y a las estructuras de sus elementos, lo que puede mermar su
facilidad de manejo y/o su seguridad de funcionamiento.
La presente invención tiene por objeto superar
los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados,
mediante un sistema ele conexión para cables eléctricos,
particularmente para cables eléctricos de instalaciones
fotovoltaicas, que comprende un conector hembra y un conector macho,
comprendiendo el conector hembra un terminal conductor macho
metálico conectable a un primer cable eléctrico y alojado en una
oquedad interior longitudinal de una envoltura aislante hembra;
comprendiendo el conector macho un terminal conductor hembra
metálico conectable a un segundo cable eléctrico y alojado en una
oquedad interior longitudinal de una envoltura aislante macho; y
comprendiendo la envoltura aislante macho una zona de acoplamiento
que, en estado montado del sistema de conexión, queda insertada por
una boca de entrada cíe la oquedad interior en una zona de
acoplamiento de la envoltura aislante hembra de manera que un tramo
tubular del terminal conductor macho queda insertado en un tramo
cilíndrico hueco del terminal conductor hembra; estando este sistema
caracterizado porque el tramo cilíndrico del terminal hembra
comprende un tramo de contacto eléctrico con una pluralidad de áreas
de contacto longitudinales, flexibles y abombadas hacia el interior
y definidas entre respectivas ranuras longitudinales, que presionan
sobre el tramo tubular del terminal macho.
Según la invención, el abombamiento de las áreas
ele contacto se obtiene preferentemente a partir del alargamiento
debido a la reducción de espesor del material. El efecto de laminado
produce un aumento de dureza del material y consecuentemente un
efecto de muelle resorte en la zona asegurando la multiplicidad de
maniobras de inserción-extracción del terminal
macho en el interior del terminal hembra,
la pared interior de la oquedad interior de la
envoltura aislante hembra está, en su zona de acoplamiento, dotada
de una pluralidad, de entrantes anulares transversales con
respectivos diámetros crecientes hacia la boca de entrada de dicha
oquedad interior;
la envoltura aislante macho comprende, en la
superficie externa de su zona de acoplamiento, una pluralidad de
salientes anulares, preferentemente en forma de dentado anular, con
respectivos diámetros decrecientes hacia la entrada de su oquedad
interior;
los entrantes anulares y los salientes anulares
están dimensionados complementariamente para permitir un
acoplamiento elástico de la zona de acoplamiento de la envoltura
macho en la oquedad interior de la envoltura hembra.
En una realización preferente de la invención,
los salientes anulares de la envoltura macho están diseñados para
adaptarse con una ligera interferencia a los entrantes anulares de
la envoltura hembra, y porque comprende un nervio flector situado en
el fondo de la parte de la oquedad interior en la se inicia la zona
de acoplamiento de la envoltura hembra. Este nervio flector ejerce
una fuerza elástica contraria a la inserción del extremo libre de la
zona de acoplamiento de la envoltura macho, de manera que, cuando el
conector macho se inserta en esa parte de la oquedad interior del
conector hembra, el extremo libre de la zona de acoplamiento de la
envoltura macho topa con el nervio flector que entonces fleja, cede
o se comprime lo necesario para superar la interferencia en la
acción de acoplamiento, y posteriormente realiza un esfuerzo en
dirección contraria garantizando así una posición final correcta del
acoplamiento.
La envoltura hembra puede presentar, en la
periferia de su zona de acoplamiento, un regruesamiento en forma de
anillo de refuerzo, destinado a impedir que en el acoplamiento se
produzcan deformaciones y a aumentar la fuerza de apriete.
La pluralidad de salientes anulares de la
envoltura macho puede comprender un saliente anular principal de
mayor tamaño que los demás salientes anulares, siendo el saliente
anular el más próximo al extremo libre de la zona de acoplamiento de
la envoltura macho. En este caso, la pluralidad de entrantes
anulares de la envoltura hembra comprende un entrante anular
dimensionado para alojar dicho saliente anular principal y situado
adyacente al fondo de la parte de la oquedad interior en la se
inicia la zona de acoplamiento de la envoltura hembra. La finalidad
de este saliente anular principal es la de resistir a la mayor parte
de la fuerza de extracción necesaria para la separación del conjunto
formado por el conector macho y el conector hembra. Los otros
salientes más interiores, aunque obviamente también realizan un
trabajo de retención, tienen su principal función en garantizar la
estanqueidad del conjunto.
En una realización preferente del conector
hembra, el terminal macho comprende una aleta de sujeción para
engastar el alma del primer cable, un tramo de retención cilíndrico
de mayor diámetro que la aleta de sujeción, y una punta aislante con
una extensión cilíndrica inmovilizada en el tramo tubular y una
cabeza que sobresale de un tramo extremo del tramo tubular, teniendo
el tramo tubular un diámetro menor que el tramo de retención. La
envoltura hembra también comprende una zona de retención situada
entre una zona de entrada de cable y la zona de acoplamiento,
estando la oquedad interior de la envoltura hembra dimensionada en
la zona de retención de tal forma que sus paredes se ajustan
sustancialmente al tramo de sujeción, al tramo de retención y a una
parte inicial del tramo tubular del terminal macho. De esta forma al
menos el tramo extremo del tramo tubular del terminal macho emerge
libremente a una parte de la oquedad interior situada la zona de
acoplamiento de la envoltura hembra.
En esta realización preferente del conector
hembra, el tramo de retención del terminal macho puede presentar una
pluralidad de puntos de interferencia emergentes de su periferia en
el lado opuesto al tramo tubular. Estos puntos de interferencia se
enclavan en una zona de enclavamiento situada en la oquedad interior
de la envoltura hembra y formada por un ensanchamiento cónico de la
oquedad interior cuyo diámetro se estrecha a un diámetro
correspondiente al tramo de retención del terminal macho. En este
caso, la envoltura hembra puede presentar en su periferia un
regruesamiento en forma de aro de refuerzo situado en la zona de
retención en una posición, visto en sección transversal, anterior y
vecina a la zona de enclavamiento. La interferencia existente y la
diferencia de dimensión en la zona de enclavamiento y la presencia
del aro de refuerzo impiden que el material de la envoltura hembra
se contraiga libremente. Así se consigue mejorar notablemente la
fuerza de retención mediante el refuerzo de dicha zona y la
acumulación de material que evitan que el material ceda cuando el
terminal macho se encuentra alojado en la envoltura hembra. Los
puntos de interferencia en el tramo de retención del terminal macho
contribuyen a reforzar la fuerza de retención.
En una realización preferente del conector
macho, el terminal hembra comprende una aleta de sujeción para
engastar el alma del segundo cable, un tramo de retención cilíndrico
de mayor diámetro que la aleta de sujeción, así como el tramo de
contacto eléctrico tubular que termina en un tramo de embocadura y
tiene un diámetro menor que el tramo de retención. El tramo de
contacto eléctrico y el tramo de embocadura conjuntamente conforman
el tramo cilíndrico hueco del terminal hembra. A su vez, la
envoltura macho comprende una zona de retención situada entre una
zona de entrada de cable y la zona de acoplamiento, estando la
oquedad interior de la envoltura macho dimensionada en la zona de
retención de tal forma que sus paredes se ajustan sustancialmente al
tramo de sujeción, al tramo de retención, al tramo cilíndrico
hueco.
En esta realización preferente del conector
macho, el tramo de retención del terminal hembra también puede
presentar una pluralidad de puntos de interferencia emergentes de su
periferia en el lado opuesto al tramo de contacto eléctrico. Estos
puntos de interferencia se enclavan en una zona de enclavamiento
situada en la oquedad interior de la envoltura macho, y formada por
un ensanchamiento cónico de la oquedad interior cuyo diámetro se
estrecha a un diámetro correspondiente al tramo de retención del
terminal hembra. En este caso, la envoltura macho puede asimismo
presentar en su periferia un regruesamiento en forma de aro de
refuerzo situado en la zona de retención en una posición, visto en
sección transversal, anterior y vecina a la zona de enclavamiento.
La interferencia, el aro de refuerzo así como la acción de los
puntos de interferencia en la zona de enclavamiento tienen
finalidades análogas a las de los elementos correspondientes del
conector hembra anteriormente descritos.
Conforme a una realización particular de la
invención, la envoltura hembra puede estar provista de dos tetones
laterales dispuestos en posiciones diagonalmente opuestas, y que
sirven de ejes de giro para sendas bridas laterales de acoplamiento
de una pieza auxiliar de acoplamiento transversalmente curvada con
una cara inferior adaptada al contorno de las partes del conector
hembra y del conector macho sobre las que se apoya. La pieza
auxiliar de acoplamiento comprende una primera pareja de brazos de
agarre flexibles que abrazan un segmento mayor de 180º de la
periferia del conector hembra en la zona de entrada de cable de la
envoltura hembra, y una segunda pareja de brazos de agarre flexibles
que abrazan más de 180º del conector macho en una posición delante
del aro de refuerzo de la envoltura macho. Según esta realización
particular, la pieza auxiliar de acoplamiento puede comprender
además una primera pareja de brazos de centrado que contactan lados
opuestos del anillo de refuerzo de la envoltura hembra, y una
segunda pareja de brazos de centrado que contactan lados opuestos
del aro de refuerzo de la envoltura macho.
Preferentemente, tanto el terminal macho como el
terminal hembra son elementos monopieza obtenidos a partir de una
lámina metálica troquelada, y convenientemente doblada y estampada
para conseguir la forma final del terminal.
De acuerdo con lo que se desprende de la
descripción precedente, la presente invención consigue el objeto
anteriormente definido mediante un sistema de conexión fiable,
sencillo y eficaz.
A continuación se describen aspectos y
realizaciones de la invención sobre la base de unos dibujos, en los
que
la figura 1 es una vista en alzado lateral de
una realización del terminal conductor macho;
la figura 2 es una vista en alzado lateral de
una realización del terminal conductor hembra;
la figura 3 una vista en planta superior del
terminal macho mostrado en la figura 1;
la figura 4 una vista en planta superior del
terminal hembra mostrado en la figura 2;
la figura 5 una vista en perspectiva
antero-lateral del terminal macho mostrado en la
figura 1;
la figura 6 una vista en perspectiva
antero-lateral del terminal hembra mostrado en la
figura 2;
la figura 7 es una vista en sección longitudinal
de una realización del conector hembra que incorpora el terminal
macho mostrado en la figura 1;
la figura 8 es una vista en sección longitudinal
de una realización del conector macho que incorpora el terminal
hembra mostrado en la figura 2;
la figura 9 es una vista en sección longitudinal
de la envoltura hembra del conector hembra mostrado en la figura
7;
la figura 10 es una vista en sección
longitudinal de la envoltura macho del conector macho mostrado en la
figura 8;
la figura 11 es una vista en sección
longitudinal de la envoltura hembra y la envoltura macho en estado
acoplado;
la figura 12 es una vista parcial ampliada del
área A marcado en la figura 11;
la figura 13 es una vista en sección
longitudinal del terminal macho y el terminal hembra en estado
semiacopiado;
la figura 14 es una vista en perspectiva
antero-lateral del conector hembra mostrado en la
figura 7;
la figura 15 es una vista en perspectiva
antero-lateral del conector macho mostrado en la
figura 8;
la figura 16 es una vista en perspectiva
antero-lateral del conector hembra mostrado en la
figura 14 con una pieza de retención;
la figura 17 muestra como el conector macho de
la figura 15 queda insertado en el conector hembra de la figura 16
con la pieza de retención;
la figura 18 muestra como la pieza de retención
asegura la unión entre el conector hembra y el conector macho
mostrados en la figura 17.
En estas figuras aparecen referencias numéricas
que identifican los siguientes elementos:
- 1
- Conector hembra
- 1a
- tetones laterales
- 2
- Envoltura aislante hembra
- 2a
- zona de entrada del cable
- 2b
- zona de retención
- 2c
- zona de acoplamiento
- 2d
- aro de refuerzo
- 2e
- zona de enclavamiento
- 2f
- entrantes anulares
- 2g
- oquedad interior
- 2h
- aro
- 2i
- anillo de refuerzo
- 2j
- nervio flector
- 3
- terminal conductor macho
- 3a
- aleta de sujeción
- 3b
- tramo de retención
- 3c
- tramo tubular
- 3d
- tramo extremo
- 3e
- puente de unión
- 3f
- punto de interferencia terminal macho
- 4
- conector macho
- 5
- envoltura aislante macho
- 5a
- zona de entrada del cable
- 5b
- zona de retención
- 5c
- zona de acoplamiento
- 5d
- aro de refuerzo
- 5e
- zona de enclavamiento
- 5f
- saliente anular externo
- 5g
- oquedad interior
- 5h
- aros
- 5i
- abultamiento
- 6
- terminal conductor hembra
- 6a
- aleta de sujeción
- 6b
- tramo de retención
- 6c
- tramo de contacto eléctrico
- 6d
- tramo de embocadura
- 6e
- áreas de contacto
- 6f
- ranuras
- 6g
- pestaña de cierre
- 6h
- puente de unión
- 6i
- punto de interferencia terminal hembra
- 7
- primer cable eléctrico
- 7a
- alma metálica del primer cable
- 7'
- segundo cable eléctrico
- 7a'
- alma metálica del segundo cable
- 8
- punta aislante
- 8a
- extensión cilíndrica
- 8b
- entrante periférico
- 9
- pieza auxiliar de acoplamiento
- 9a
- bridas laterales de acoplamiento
- 9b
- brazos de agarre
- 9c
- brazos de centrado.
Las figuras 1, 3 y 5 muestran una realización de
un terminal conductor macho (3) mientras que las figuras 2, 4 y 6
muestran un terminal conductor hembra (6), que se emplean para
establecer la conexión eléctrica entre cables (7, 7') en una
realización del conector eléctrico conforme a la presente
invención.
El terminal macho (3) presenta una aleta de
sujeción (3a), un tramo de retención (3b) y un tramo tubular (3c)
con un tramo extremo (3d) del que emerge una punta aislante (8).
La aleta de sujeción (3a) es estriada y sirve
para engastar, de forma en si conocida, el alma metálica (7a) del
cable (7) mediante el doblado hacia dentro de sus bordes superiores
libres a fin de que aprisionen el alma (7a) del cable (7). La
puntera aislante (8) comprende una cabeza que sobresale del tramo
extremo (3d) del tramo tubular (3c) y una extensión cilíndrica (8a)
alojada en el interior de dicho tramo extremo (3d) (figuras 7, 13).
La punta aislante puede ser se material plástico tal como
polyphenylene oxide (PPO).
El tramo de retención (3b) contribuye, como se
explicará más adelante, a retener el terminal macho (3) en la
envoltura hembra. Está constituido por una parte cilíndrica hueca
unida a la aleta de sujeción (3a) mediante un puente de unión (3e) y
comprende, en la zona de la parte cilíndrica vecina a dicho puente
(3e), dos puntos de interferencia (3f) en forma de arpón que
sobresalen del perímetro de la parte cilíndrica en la parte superior
y en la parte inferior.
El terminal macho (3) preferiblemente es de
aleación de Cobre (Cu) de alta conductividad, y está fabricado a
partir de una lámina metálica troquelada, con posterior doblado y
estampación para conformar el tramo cilíndrico y el tramo tubular,
previo inserción de la extensión cilíndrica (8a) de la punta
aislante (8). Para asegurar la retención de la punta aislante (8) en
el tramo extremo (3d) del tramo tubular (3c) del terminal macho (3),
entre la cabeza y la extensión cilíndrica (8a) de la punta aislante
(8) está previsto un entrante periférico (8b) en el que encaja el
borde libre de dicho tramo extremo (3d) (figura 13).
El terminal hembra (6), conectado al alma (7a')
del cable (7') presenta una aleta de sujeción (6a) estriada, un
tramo de retención (6b) constituido por una parte cilíndrica hueca y
un tramo de contacto eléctrico (6c) tubular que termina en un tramo
de embocadura (6d). La aleta de sujeción (6a), el tramo de retención
(6b) y el puente de unión (6h) que conecta la aleta de sujeción (6a)
con el tramo de retención (6b), son totalmente análogos
respectivamente a la aleta de sujeción (3a), al tramo de retención
(3b) y al puente de unión (3e) del terminal macho (3). No obstante,
la parte cilíndrica hueca (6b) comprende tres puntos de
interferencia (6i) en forma de arpón, dos en la parte superior y dos
en la parte inferior. También el terminal hembra (6) preferiblemente
es de aleación de Cobre (Cu) de alta conductividad, y está fabricado
mediante troquelado, con posterior doblado y estampación.
El tramo de contacto eléctrico (6c) comprende
una zona de de contacto (6e) de preferiblemente siete áreas
longitudinales, abombadas hacia dentro y definidas entre respectivas
ranuras longitudinales (6f), de manera que el diámetro interior del
terminal hembra (6) en el tramo de estas áreas de contacto (6e) sea
más estrecho que el diámetro del tramo tubular (3c) del terminal
macho (3). Estas áreas de contacto (6e) están laminadas por
estampación en su espesor para provocar una geometría de abombado,
que fuerza el contacto con el terminal macho (3) y provoca un
aumento de la dureza y elasticidad, es decir, un efecto resorte que
posibilita soportar múltiples
conexiones-desconexiones sin perder las
características mecánicas iniciales del material, a diferencia de
los terminales convencionales que lo efectúan mediante jaula de
ardilla. Esta reducción de diámetro en la zona de abombado está
comprendida entre un 7-15% respecto al diámetro de
los extremos del terminal, siendo preferiblemente de un 10% de
reducción.
El tramo de embocadura (6d) del terminal hembra
(6) sirve para la introducción y el guiado del terminal macho (3), y
tiene un diámetro ligeramente mayor que la cabeza de la punta
aislante (8) del terminal macho (3). Comprende una pestaña de cierre
(6g) prismática saliente de uno de los bordes longitudinal de la
lámina a partir de la que está formado el terminal hembra (6) y que
se aloja en un entrante complementario en el borde enfrentado de la
lámina. De esta manera se consigue que el terminal hembra (6) que,
como se decía anteriormente, está formado a partir del doblado de la
lámina metálica, forme un cilindro compacto y que el efecto de
resorte se concentre en la zona de contacto eléctrico (6c).
De acuerdo con lo que muestran respectivamente
las figuras 7 y 8, el terminal macho (3) se aloja en una oquedad
interior longitudinal de una envoltura hembra (2) mientras que el
terminal hembra (6) se aloja en una oquedad interior longitudinal de
una envoltura macho (5), siendo ambas envolturas hembra (2) y macho
(5) preferiblemente de material elastómero, tal como goma o
similar.
Como se puede apreciar en la figura 9, la
envoltura hembra (2) comprende una zona de entrada de cable (2a),
una zona de retención (2b) y una zona de acoplamiento (2c) en las
que la oquedad interior longitudinal (2g) presenta diámetros
diferenciados. Así, en la zona de entrada de cable (2a), la oquedad
(2g) tiene un diámetro aproximadamente igual al del cable que se
inserta, en la zona de retención (2b) los diámetros se ajustan
estrechamente a la aleta de sujeción (3a), al tramo de retención
(3b) y al inicio del tramo tubular (3c) del terminal macho (3),
mientras que en la zona de acoplamiento (2c) el diámetro de la
oquedad (2g) aumenta progresivamente de manera que el resto de dicho
tramo tubular (3c) y la punta aislante (8) quedan ubicados centrada
y libremente en esta parte de la oquedad (2g).
En la zona de entrada de cable (2a), la pared de
la oquedad (2g) presenta una pluralidad de aros (2h) dispuestos de
forma cónica, similar a un embudo, que permiten optimizar el ajuste
en cables de diferentes diámetros, por ejemplo cables de diámetros
inferiores a 6,5 mm. Para ello, los aros (2h) pueden estar
dispuestos por tramos de ajustes, por ejemplo, dos aros exteriores
para cables de diámetro menor, entre 5,6 y 5,8 mm, dos aros
intermedios para cables entre 5,8 y 6 mm y los dos aros más
interiores para cables de mayor diámetro, entre 6 y 6,2 mm.
La finalidad de la zona de retención (2b) de la
envoltura hembra es asegurar un correcto anclaje entre el terminal
macho (3) y la envoltura hembra (2) como, por ejemplo, tal como se
establece en la norma EN50512, un anclaje que, en dependencia del
diámetro y número de hilos del cable, sea resistente a una fuerza de
tracción de 60 N sin que se produzca un desplazamiento entre
terminal y envoltura mayor de 3 mm. En la realización de la
envoltura hembra (2) mostrada en las figuras, el anclaje queda
asegurado en base al estrechamiento experimentado por la oquedad
interior (2g) desde la parte que se ajusta al tramo de retención
(3b) hacia la parte que se ajusta al tramo tubular (3c) del terminal
macho (3), así como mediante la zona de enclavamiento (2e) que se
encuentra en la zona de retención (2b) entre las partes de la
oquedad interna (2g) que se ajustan respectivamente a la aleta de
sujeción (3a) y al tramo de retención del terminal macho (3) y un
regruesamiento en forma de aro de refuerzo (2d) que rodea la
periferia de la envoltura hembra (2) en una posición, visto en
sección transversal, vecina y anterior a la zona de enclavamiento
(2e). La interferencia existente y la diferencia de dimensión en la
zona de enclavamiento y la presencia del aro de refuerzo (2d)
impiden que el material de la envoltura hembra (2) se contraiga
libremente, de manera que se mejora notablemente la fuerza de
retención mediante el refuerzo de dicha zona y la acumulación de
material que evitan que el material ceda cuando el terminal macho
(3) se encuentre alojado en la envoltura hembra (2), Los puntos de
interferencia (3f) en el tramo de retención (3b) del terminal macho
(3) contribuyen a reforzar la fuerza de retención. En la zona de
acoplamiento (2c) de la envoltura hembra (2) la pared interior de la
oquedad interior (2g) presenta una pluralidad de entrantes anulares
(2f) en la oquedad interior (2g) y un anillo de refuerzo (2i) que
rodea la periferia de la zona de acoplamiento (2c) en una posición
inmediatamente anterior al entrante anular (2f) más interno. Los
entrantes anulares (2f) sirven para el acoplamiento de la envoltura
hembra (2) a la envoltura macho (5) mientras que el anillo de
refuerzo (2i) impide que en el acoplamiento se produzcan
deformaciones y aumenta la fuerza de apriete.
Como se puede apreciar en la figura 10, la
envoltura macho (5) también comprende una zona de entrada de cable
(5a), una zona de retención (5b) y una zona de acoplamiento (5c) en
las que la oquedad interior longitudinal (5g) presenta diámetros
diferenciados. En la zona de entrada de cable (5a), la oquedad (5g)
tiene un diámetro aproximadamente igual al del cable que se inserta,
en la zona de retención (5b) los diámetros se ajustan estrechamente
a la aleta de sujeción (6a), al tramo de retención (6b), al tramo de
de contacto eléctrico (6c) y al tramo de embocadura del terminal
hembra (6). En la zona de acoplamiento (5c) el diámetro externo de
la envoltura macho (5) disminuye progresivamente.
Análogamente a envoltura hembra (2), la pared de
la oquedad (5g) de la envoltura macho (5) presenta en la zona de
entrada de cable (5a) una pluralidad de aros (5h) dispuestos de
forma cónica, que permiten optimizar el ajuste en cables de
diferentes diámetros.
La finalidad de la zona de retención (5b) de la
envoltura macho (5) es la de asegurar un correcto anclaje entre el
terminal hembra (6) y la envoltura macho (5) como, por ejemplo,
conforme a la norma EN50512. En la realización de la envoltura macho
(5) mostrada en las figuras, este anclaje queda asegurado en base al
estrechamiento experimentado por la oquedad interior (5g) desde la
parte que se ajusta al tramo de retención (5b) hacia la parte que se
ajusta al tramo de contacto eléctrico (6c) del terminal hembra (6),
así como mediante la zona de enclavamiento (5e) que se encuentra en
la zona de retención (5b) entre las partes de la oquedad interna
(5g) que se ajustan respectivamente a la aleta de sujeción (5a) y al
tramo de retención (6b) del terminal hembra (6), y un aro de
refuerzo (5d) que rodea la periferia de la envoltura macho (5) en
una posición, visto en sección transversal, vecina y anterior a la
zona de enclavamiento (5e). También en el caso de la envoltura macho
(5), la interferencia existente y la diferencia de dimensión en la
zona de enclavamiento (5e) y la presencia del aro de refuerzo (5d)
impiden que el material de la envoltura macho (5) se contraiga
libre, de manera que se mejora notablemente la fuerza de retención
mediante el refuerzo de dicha zona y la acumulación de material que
evitan que el material ceda cuando el terminal hembra (6) se
encuentre alojado en la envoltura macho (5). Los puntos de
interferencia (6i) en el tramo de retención (6b) del terminal hembra
(6) contribuyen a reforzar la fuerza de retención.
En la zona de acoplamiento (5c) de la envoltura
macho (5) está prevista una pluralidad de salientes anulares (5f)
externos colocados de forma cónica y que conforman un dentado
anular, y que se adaptan con una pequeña interferencia a los
entrantes anulares (2f) previstos en la pared de la oquedad interior
(2g) de la envoltura hembra (2) (figuras 11, 12). En la realización
mostrada en las figuras, dada la elasticidad del material de la
envoltura macho (5), el saliente (5f) más exterior tiene un mayor
tamaño que los demás para que sea el responsable, en su mayor parte,
de resistir a la fuerza de extracción necesaria para la separación
del conjunto formado por el conector macho (4) y el conector hembra
(1). Los otros cuatro salientes (5f) más interiores, aunque
obviamente también realizan un trabajo de retención, tienen su
principal función en garantizar la estanqueidad del conjunto. Aunque
la normativa sólo pide una estanqueidad mínima de IP55, en la
mayoría de conectores que podemos encontramos en el mercado,
mediante esta disposición se pueden alcanzar estanqueidades mínimas
de IP65 e incluso IP67. En la parte de la oquedad interior (5g) en
la que se aloja el tramo de contacto (6c) del terminal hembra (6),
está previsto un abultamiento (5i) que se ajusta a las siete áreas
de contacto (6e) longitudinales abombadas hacia dentro del terminal
hembra (6), de forma que no queda ningún hueco de aire entre la
envoltura macho (5) y el terminal hembra (6) que pueda afectar la
efectividad de la estanqueidad del acoplamiento entre el conector
hembra (1) y el conector macho (4).
La pequeña interferencia antes mencionada
existente entre los salientes (5f) de la envoltura macho (5) y los
entrantes (2f) de la envoltura hembra (2), sirve para conseguir y
mantener una estanqueidad durante un gran número de maniobras de
acoplado y desacoplado del conector macho (4) y del conector hembra
(1) (por ejemplo, al menos 100 veces) y se consigue, de acuerdo con
lo que muestra la figura 12, mediante un pequeño nervio flector (2j)
situado en el fondo de la parte de la oquedad interior (2g) donde se
inicia la zona de acoplamiento (2c) de la envoltura hembra (2),
Cuando la zona de acoplamiento (5c) de la envoltura macho (5) se
inserta en esa parte de la oquedad interior (2g) de la envoltura
hembra (2), el extremo libre de la zona de acoplamiento (5c) de la
envoltura macho (5) topa con el nervio flector (2j) que, entonces
fleja, cede o se comprime lo necesario para superar la interferencia
en la acción ele acoplamiento, y posteriormente realiza un esfuerzo
en dirección contraria garantizando así una posición final correcta
del acoplamiento.
En la realización mostrada en las figuras 14 y
16 a 18, el conector hembra (1) está provisto de dos tetones
laterales (1a) que, como muestran las figuras 16 a 18, sirven de
ejes de giro para sendas bridas laterales de acoplamiento (9a) de
una pieza auxiliar de acoplamiento (9) transversalmente curvada, de
la que salen hacia abajo dos parejas de brazos de acoplamiento (9b)
flexibles y dos parejas de brazos de centrado (9c). La superficie
interna de la pieza de acoplamiento (9) está formada de tal forma
que se adapta al contorno de las partes correspondientes del
conector hembra (1) y del conector macho (4), La pareja de brazos de
centrado (9c) más cercana a las respectivas bridas laterales (9a)
abraza aproximadamente la mitad del contorno anillo de refuerzo (2i)
del conector hembra (1), mientras que la otra pareja de brazos de
centrado (9c) abraza aproximadamente la mitad del contorno del aro
de refuerzo (5d) del conector macho (4), A su vez, la pareja de
brazos de agarre (9b) más cercana a las bridas laterales (9a) abraza
un segmento mayor de 180º de la zona de entrada de cable (2a) del
conector hembra (1) mientras que la otra pareja de brazos de agarre
(9b) abraza más de 180º del conector macho (4) en una posición,
vista desde la entrada de cable, justo delante del aro de refuerzo
(5d) del conector macho (4), De esta forma, la pieza auxiliar de
acoplamiento (9) preferiblemente de material plástico, la cual se
puede desmontar de forma fácil y rápida, asegura adicionalmente y de
acuerdo con las últimas tendencias del mercado, el acoplamiento
entre el conector hembra (1) y el conector macho (4).
Claims (15)
1. Sistema de conexión para cables eléctricos,
particularmente para cables eléctricos de instalaciones
fotovoltaicas, que comprende un conector hembra (1) y un conector
macho (4), comprendiendo el conector hembra (1) un terminal
conductor macho (3) metálico conectable a un primer cable eléctrico
(7) y alojado en una oquedad interior longitudinal (2g) de una
envoltura aislante hembra (2); comprendiendo el conector macho (4)
un terminal conductor hembra (6) metálico conectable a un segundo
cable eléctrico (7') y alojado en una oquedad interior longitudinal
de una envoltura aislante macho (5); y comprendiendo la envoltura
aislante macho (5) una zona de acoplamiento (5c) que, en estado
montado del sistema de conexión, queda insertada por una boca de
entrada de la oquedad interior (2g) en una zona de acoplamiento (2c)
de la envoltura aislante hembra (2) de manera que un tramo tubular
(3c) del terminal conductor macho (3) queda insertado en un tramo
cilíndrico (6c, 6d) hueco del terminal conductor hembra (6);
donde
el tramo cilíndrico (6c, 6d) del terminal hembra
(6) comprende un tramo de contacto eléctrico (6c) con una pluralidad
de áreas de contacto (6e) longitudinales, caracterizado
porque dichas áreas de contacto son flexibles y abombadas hacia el
interior y definidas entre respectivas ranuras longitudinales (6f),
que presionan sobre el tramo tubular (3c) del terminal macho (3) y
el terminal hembra (6) es un elemento monopieza obtenido a partir de
una lámina metálica troquelada, con posterior doblado y
estampación.
2. Sistema de conexión, según la reivindicación
1, caracterizado porque el terminal macho (3) es un elemento
monopieza obtenido de una lámina metálica troquelada con posterior
doblado y estampación.
3. Sistema de conexión, según una de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque
el terminal hembra (6) comprende además una
aleta de sujeción (6a, 6h) para sujetar el alma (7a') del segundo
cable (7') y un tramo de retención (6b) cilíndrico de mayor diámetro
que la aleta de sujeción (6a, 6h),
el tramo de contacto eléctrico (6c) tubular
termina en un tramo de embocadura (6d) y tiene un diámetro menor que
el tramo de retención (6b), formando el tramo de contacto eléctrico
(6c) y el tramo de embocadura (6d) dicho tramo cilíndrico hueco (6c,
6d);
la envoltura macho (5) comprende una zona de
retención (5b) situada entre una zona de entrada de cable (5a) y la
zona de acoplamiento (5c), estando la oquedad interior (5g) de la
envoltura macho (5) dimensionada en la zona de retención (5b) de tal
forma que sus paredes se ajustan sustancialmente al tramo de
sujeción (6a, 6h), al tramo de retención (6b), al tramo cilíndrico
hueco (6c) .
4. Sistema de conexión, según la reivindicación
3, caracterizado porque
el tramo de retención (6b) del terminal hembra
(6) presenta una pluralidad de puntos de interferencia (6i)
emergentes de su periferia en el lado opuesto a.1 tramo de contacto
eléctrico (6c);
los puntos de interferencia (6i) se enclavan en
una zona de enclavamiento (5e) situada en la oquedad interior (5g)
de la envoltura macho (5);
la zona de enclavamiento (5e) es un
ensanchamiento cónico de la oquedad interior (5g) cuyo diámetro se
estrecha a un diámetro correspondiente al tramo de retención (5b)
del terminal hembra (6).
5. Sistema de conexión, según la reivindicación
4, caracterizado porque la envoltura macho (5) presenta en su
periferia un regruesamiento en forma de aro de refuerzo (5d) situado
en la zona de retención (5b) en una posición, visto en sección
transversal, anterior y vecina a la zona de enclavamiento (5e).
6. Sistema de conexión, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la pared
interior de la oquedad interior (2g) de la envoltura aislante hembra
(2) está, en su zona de acoplamiento (2c), dotada de una pluralidad
de entrantes anulares (2f) transversales con respectivos diámetros
crecientes hacia la boca de entrada de dicha oquedad interior
(2g);
la envoltura aislante macho (5) comprende, en la
superficie externa de su zona de acoplamiento (5c), una pluralidad
de salientes anulares (5f) con respectivos diámetros decrecientes
hacia la entrada de su oquedad interior;
los entrantes anulares (2f) y los salientes
anulares (5f) están dimensionados complementariamente para permitir
un acoplamiento elástico de la zona de acoplamiento (5c) de la
envoltura macho (5) en la oquedad interior (2g) de la envoltura
hembra (5).
7. Sistema de conexión, según la reivindicación
6, caracterizado los salientes anulares (5f) tienen forma de
dentado anular.
8. Sistema de conexión, según la reivindicación
6 o 7, caracterizado porque la envoltura hembra (2) presenta,
en la periferia de su zona de acoplamiento, un regruesamiento en
forma de anillo de refuerzo (2i).
9. Sistema de conexión, según la reivindicación
6, 7 u 8, caracterizado porque los salientes anulares (5f) de
la envoltura macho (5) están diseñados para adaptarse con una ligera
interferencia a los entrantes anulares (2f) de la envoltura hembra
(2), y porque comprende un nervio flector (2j) situado en el fondo
de la parte de la oquedad interior (2g) en la se inicia la zona de
acoplamiento (2c) de la envoltura hembra (2), para ejercer una
fuerza elástica contraria a la inserción del extremo libre de la
zona de acoplamiento (5c) de la envoltura macho (5).
10. Sistema de conexión, según una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque
la pluralidad de salientes anulares (5f) de la
envoltura macho (5) comprende un saliente anular principal de mayor
tamaño que los demás salientes anulares, siendo el saliente anular
el más próximo al extremo libre de la zona de acoplamiento (5c) de
la envoltura macho (5);
la pluralidad de entrantes anulares (2f) de la
envoltura hembra (2) comprende un entrante anular dimensionado para
alojar dicho saliente anular principal y situado adyacente al fondo
de la parte de la oquedad interior (2?) en la se inicia la zona de
acoplamiento (2c) de la envoltura hembra (2).
11. Sistema de conexión, según una de las
reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque
el terminal macho (3) comprende una aleta de
sujeción (3a) para sujetar el alma (7a) del primer cable (7), un
tramo de retención (3b) cilíndrico de mayor diámetro que la aleta de
sujeción (3a, 3e) , y una punta aislante (8) con una extensión
cilíndrica (8a) inmovilizada en el tramo tubular (3c) y una cabeza
que sobresale de un tramo extremo (3d) del tramo tubular, teniendo
el tramo tubular (3c) un diámetro menor que el tramo de retención
(3b);
la envoltura hembra (2) comprende una zona de
retención (2b) situada entre una zona de entrada de cable (2a) y la
zona de acoplamiento (2c), estando la oquedad interior (2g) de la
envoltura hembra (2) dimensionada en la zona de retención (2b) de
tal forma que sus paredes se ajustan sustancialmente al tramo de
sujeción (3a), al tramo de retención (3b) y a una parte inicial del
tramo tubular (3c) del terminal macho (3), de manera que al menos el
tramo extremo (3d) del tramo tubular (3c) del terminal macho (3)
emerge libremente a una parte de la oquedad interior (2g) situada la
zona de acoplamiento (2c) de la envoltura hembra (2).
12. Sistema de conexión, según la reivindicación
11, caracterizado porque
el tramo de retención (3b) del terminal macho
(3) presenta una pluralidad de puntos de interferencia (3f)
emergentes de su periferia en el lado opuesto al tramo tubular
(3c);
los puntos de interferencia (3f) se enclavan en
una zona de enclavamiento (2e) situada en la oquedad interior (2g)
de la envoltura hembra (2);
dicha zona de enclavamiento (2e) es un
ensanchamiento cónico de la oquedad interior (2g) cuyo diámetro se
estrecha a un diámetro correspondiente al tramo de retención (3b)
del terminal macho (3).
13. Sistema de conexión, según la reivindicación
12, caracterizado porque la envoltura hembra (2) presenta en
su periferia un regruesamiento en forma de aro de refuerzo (2d)
situado en la zona de retención (2b) en una posición, visto en
sección transversal, anterior y vecina a la zona de enclavamiento
(2e).
14. Sistema de conexión, según, las
reivindicaciones 8, 12 y 13, caracterizado porque
la envoltura, hembra. (1) está provista de dos
tetones laterales (la) en posiciones diagonalmente opuestas que
sirven de ejes de giro para sendas bridas laterales de acoplamiento
(9a) de una pieza auxiliar de acoplamiento (9) transversalmente
curvada con una cara inferior adaptada al contorno de las partes del
conector hembra (1) y del conector macho (4) sobre las que se
apoya,
la pieza auxiliar ele acoplamiento (9) comprende
una primera pareja de brazos de agarre (9b) flexibles que abrazan un
segmento mayor de 180º de la periferia del conector hembra (1) en la
zona de entrada de cable (2a) de la envoltura hembra (2), y una
segunda pareja de brazos de agarre (9b) flexibles que abrazan más de
180º del conector macho (4) en una posición delante del aro de
refuerzo (5d) de la envoltura macho (5).
15. Sistema de conexión, según la reivindicación
14, caracterizado porque la pieza auxiliar de acoplamiento
(9) comprende además una primera pareja de brazos de centrado (9c)
que contactan lados opuestos del anillo de refuerzo (2i) de la
envoltura hembra (2), y una segunda pareja de brazos de centrado
(9c) que contactan lados opuestos del aro de refuerzo (5d) de la
envoltura macho (5).
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|---|---|---|---|
| ES201031174A ES2350556B1 (es) | 2010-07-28 | 2010-07-28 | Sistema de conexión para cables eléctricos, particularmente para cables eléctricos de instalaciones fotovoltáicas. |
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| ES201031174A ES2350556B1 (es) | 2010-07-28 | 2010-07-28 | Sistema de conexión para cables eléctricos, particularmente para cables eléctricos de instalaciones fotovoltáicas. |
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