ES2618324T3 - Dispositivo de conexión eléctrica - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de conexión eléctrica (30), donde el dispositivo comprende: una patilla, un enchufe hembra o una lengüeta de conexión, y un medio dispuesto para conectar eléctricamente la patilla, el enchufe hembra o la lengüeta de conexión desde un segundo extremo del medio a grupos de filamentos de un núcleo multihaz de un cable bobinado o de arrastre para máquinas desde un primer extremo del medio, teniendo el medio un eje común con respecto al primer y segundo extremo, caracterizado por que el primer extremo se divide en una pluralidad de secciones, donde cada una tiene una abertura (32, 34 y 36) individual, situada concéntricamente alrededor del eje común, dispuesta de modo que aloje y conecte al menos un grupo de filamentos, y por que la abertura de una sección está separada una distancia diferente del segundo extremo que la abertura de otra sección.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de conexion electrica CAMPO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere a un dispositivo de conexion electrica para un cable bobinado o de arrastre para maquinas y a un metodo de conexion del cable bobinado o de arrastre para maquinas a un dispositivo de conexion electrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Los cables bobinados o de arrastre para maquinas se utilizan habitualmente para proporcionar una conexion electrica para maquinas electricas moviles. Por ejemplo, en la industria minera o petrolera a menudo se utiliza maquinaria electrica pesada y cada cable bobinado o de arrastre para maquinas puede tener que proporcionar potencia del orden de unos pocos cientos de kilovatios.
Habitualmente, dicha potencia se entrega con una tension de uno o mas kilovoltios y los cables estan formados en general a partir de una pluralidad de haces de filamentos de cobre individuales. Por ejemplo, el cable bobinado o de arrastre para maquinas tipo 240.3 fabricado por Pirelli Cables Australia Limited comprende conductores de tres nucleos principales en los que cada uno comprende 19 haces de 13 o 14 filamentos de fibras de cobre, teniendo las fibras un diametro individual de 0.67 mm. Aunque el diametro total de cada conductor de nucleos multihaz del cable es bastante grande (las areas de las secciones transversales habituales oscilan entre 50 y 120 mm2), la movilidad de los haces entre sf da como resultado una flexibilidad que hace que el cable sea util para maquinaria movil que requiere una potencia alta.
La figura 1 muestra una representacion esquematica de una seccion transversal de una conexion de cable habitual utilizada para conectar dichos cables bobinados o de arrastre para maquinas. La figura muestra un enchufe macho 12 y un receptaculo 10, estando conectado el enchufe macho 12 a un cable bobinado o de arrastre para maquinas 14. Dos nucleos multihaz 16 y 18 estan conectados a los enchufes hembra 20 y 22 respectivos.
El cable se mantiene en posicion dentro del enchufe macho 12 mediante un casquillo hermetico 24.
La patente de EE. UU. numero 4.195.895 expone un conector electrico con el fin de conectar secciones de cable para suministrar potencia electrica en minena subterranea.
El documento US 2.427.518 expone un conector electrico que tiene una pluralidad de orificios para alojar los filamentos espirales respectivos. Los orificios estan inclinados y tienen profundidades de penetracion diferentes en un cuerpo del conector electrico.
COMPENDIO DE LA INVENCION
La presente invencion proporciona un dispositivo de conexion electrica tal como se define en la reivindicacion 1.
El inventor ha observado que la manera habitual de colocar un cable bobinado o de arrastre para maquinas en un enchufe macho o receptaculo utilizando un casquillo hermetico tiene desventajas. El casquillo hermetico aprieta el cable y por lo tanto reduce de manera local el grosor de las capas de aislamiento. No obstante, el grosor de las capas de aislamiento es un parametro de la maxima importancia para la seguridad de dichos cables bobinados o de arrastre para maquinas de alta tension. La reduccion del grosor de estas capas afecta a las propiedades dielectricas del aislamiento y reduce la tension a la cual puede ocurrir el fallo electrico. Esto podna dar como resultado una proyeccion de chispas o una ignicion electrica que, en un entorno que puede tener gases explosivos tal como una mina, aumenta el riesgo de explosiones. Ademas, la deformacion de las capas aislantes puede permitir la entrada de humedad, lo que tambien da como resultado riesgos para la seguridad.
Asimismo, las tensiones mecanicas aplicadas sobre el casquillo hermetico reducen la durabilidad mecanica del cable, lo que de nuevo esta relacionado con problemas para la seguridad.
El dispositivo de conexion electrica definido anteriormente da como resultado una resistencia de la conexion mejorada entre el cable bobinado o de arrastre para maquinas y la patilla, enchufe hembra o lengueta de conexion. Al menos en algunos casos la resistencia de la conexion mejorada sena suficiente para mantener el cable en posicion y, en este caso, un casquillo hermetico sena redundante. Por lo tanto, se puede evitar el problema para la seguridad identificado anteriormente.
La presente invencion tambien proporciona un metodo de acuerdo con la reivindicacion 3 para conectar un cable bobinado o de arrastre para maquinas a un dispositivo de conexion electrica.
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CARACTERISTICAS PREFERIDAS DE LA INVENCION
En una realizacion preferida del dispositivo definido anteriormente, cada abertura se dispone de modo que aloje un haz de filamentos del nucleo multihaz. En otro ejemplo que no forma parte de la invencion, cada seccion es preferentemente una parte independiente conectada individual e independientemente al enchufe hembra, enchufe macho o lengueta de conexion.
En un ejemplo adicional que no forma parte de la invencion, las secciones se pueden disponer de manera anular alrededor de un eje. En este caso las secciones son preferentemente orificios y se disponen en las zonas que tienen distancias radiales diferentes desde el eje.
Preferentemente, las secciones se disponen para su conexion al grupo o a cada grupo de filamentos mediante engarzado a presion. Como alternativa, las secciones se pueden disponer para su conexion al grupo o a cada grupo mediante, soldadura, soldadura blanda o mediante un mecanismo de fijacion que incluye un tornillo.
La patilla, el enchufe hembra o la lengueta de conexion puede ser uno de una pluralidad y el medio para conectar electricamente la patilla, el enchufe hembra o la lengueta de conexion a grupos de filamentos puede ser uno de una pluralidad, estando asociado cada medio con uno respectivo de las patillas, enchufes hembras o lenguetas de conexion.
En el metodo definido anteriormente, el paso de dividir los haces en grupos de filamentos puede comprender dividir los haces en grupos que se corresponden con zonas concentricas de haces de nucleo individual multihaz. Los haces de filamentos tambien se pueden dividir en grupos de haces individuales.
Preferentemente, el paso de conexion incluye el engarzado a presion.
Como alternativa, este paso puede incluir soldadura, soldadura blanda o la fijacion utilizando un mecanismo que comprenda un tornillo.
La invencion se puede entender mejor a partir de la siguiente descripcion de las realizaciones de la invencion. La descripcion se proporciona haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
DESCRIPCION BREVE DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra una representacion esquematica de una seccion transversal de un sistema de conexion de cables (tecnica anterior),
la figura 2 muestra (a) una vista esquematica desde arriba, (b) una vista esquematica de una seccion transversal y (c) una vista esquematica de una seccion longitudinal de un componente de un dispositivo de conexion electrica de acuerdo con una realizacion de la presente invencion, (d) muestra una vista esquematica de una seccion transversal de otro componente que no forma parte de la invencion y
la figura 3 muestra (a) una vista esquematica de una seccion longitudinal y (b) una vista en una direccion longitudinal de un componente de un dispositivo de conexion electrica que no es una realizacion de la presente invencion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA REALIZACION PREFERIDA
Haciendo referencia a la figura 2, se describe ahora un dispositivo de conexion electrica de acuerdo con una primera realizacion preferida de la presente invencion y un metodo preferido de conexion de dicho dispositivo a un cable bobinado o de arrastre para maquinas. La figura 2 (a) muestra una vista desde arriba, (b) una vista de una seccion transversal y (c) una vista de una seccion de un componente de conexion 30 del dispositivo. Durante su utilizacion, el componente de conexion 30 conecta una patilla, enchufe hembra o lengueta de conexion del dispositivo con haces de filamentos de un cable bobinado o de arrastre para maquinas. El componente de conexion 30 esta fabricado con un cuerpo metalico y tiene una seccion transversal sustancialmente circular. En este ejemplo, el componente de conexion 30 tiene una pluralidad de aberturas 32, 34 y 36 y esta conectado a una patilla, enchufe hembra o lengueta de conexion (no se muestran).
La figura 2 (d) muestra una representacion esquematica de una seccion transversal de otro componente 30 que no forma parte de la invencion. En este caso, el componente 30 comprende una pluralidad de orificios 38 dispuestos en tres zonas y situados alrededor de un eje comun. En el caso preferido, una primera zona central comprende un orificio, una zona intermedia comprende 6 orificios y una tercera zona exterior comprende 12 orificios. Cada orificio se dispone de modo que aloje un haz individual de filamentos de un nucleo multihaz de un cable bobinado o de arrastre para maquinas.
Un cable bobinado o de arrastre para maquinas comun puede comprender 19 haces de 13 o 14 filamentos de fibras de cobre.
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Los 19 haces se ordenan generalmente en tres zonas concentricas. Una primera zona central puede comprender un haz de filamentos, una segunda zona puede comprender seis haces de filamentos y una tercera zona exterior puede comprender 12 haces de filamentos.
Cuando el cable bobinado o de arrastre para maquinas se conecta al dispositivo definido anteriormente, los haces se dividen en tres grupos que se corresponden con las zonas. A continuacion, se cortan los haces hasta unas longitudes apropiadas. Si el componente de conexion 30 comprende aberturas, el haz asociado con la primera zona se inserta en la abertura 36, los haces asociados con la segunda zona se insertan en la abertura 34 y los haces asociados con la tercera zona se insertan en la abertura 32. Como alternativa, si el componente de conexion 30 comprende orificios, los haces se insertan en los orificios de las zonas respectivas (vease la figura 2 (d)).
A continuacion, las aberturas 32, 34 y 36 y/o los orificios 38 se engarzan a presion de manera hidraulica de modo que se establezca una conexion permanente entre el componente de conexion 30 y los haces de filamentos.
Haciendo referencia a la figura 3, se describe ahora otro dispositivo de conexion electrica que no esta de acuerdo con la presente invencion y un metodo preferido de conexion de dicho dispositivo a un cable bobinado o de arrastre para maquinas. La figura 3 (a) muestra una vista de una seccion longitudinal de un componente de conexion 40 del dispositivo y la figura 3 (b) muestra una vista del componente de conexion en una direccion longitudinal. Durante su utilizacion, el componente de conexion 40 conecta una patilla, un enchufe hembra o una lengueta de conexion del dispositivo con unos haces de filamentos del cable bobinado o de arrastre para maquinas. En este caso, el componente de conexion 40 incluye un cuerpo metalico 42. Se disponen unas unidades de conexion 44 independientes de modo que alojen los haces individuales de filamentos del cable bobinado o de arrastre para maquinas y estan conectadas electricamente de manera individual al cuerpo metalico 42 mediante las patillas 46.
La cara 52 del cuerpo metalico 42 esta conectada a una patilla, enchufe hembra o lengueta de conexion (no se muestra).
Cuando el cable bobinado o de arrastre para maquinas esta conectado al dispositivo definido anteriormente, se seleccionan los haces y se cortan hasta longitudes apropiadas. A continuacion, se insertan los haces individuales en las unidades de conexion 44 respectivas que se engarzan a presion de manera hidraulica posteriormente, de modo que se establezca una conexion permanente entre el componente de conexion 40 y los haces de filamentos.
Se apreciara que la presente invencion no esta limitada a estas realizaciones preferidas. Por ejemplo, se pueden utilizar diferentes tipos de cables bobinados o de arrastre para maquinas, que pueden tener mas o menos de 19 haces de filamentos, y el componente de conexion 30 o 40 se dispondra de manera apropiada. El componente de conexion 40 puede tener cualquier numero de aberturas y puede tener cualquier forma.
De manera similar, el componente de conexion 40 puede tener cualquier cantidad de unidades de conexion 44 de diversas formas y que pueden estar conectadas de manera directa o indirecta al cuerpo metalico 42.
Se apreciara tambien que el paso de engarzado a presion se puede efectuar despues de que todos los haces se hayan insertado en las aberturas o unidades de conexion respectivas o, como alternativa, el engarzado a presion se puede efectuar despues de que un haz o unos haces de filamentos se hayan insertado en una abertura o unidad de conexion individual. Se apreciara ademas que la conexion entre el cable bobinado o de arrastre para maquinas y la patilla, el enchufe hembra o la lengueta de conexion tambien se puede efectuar mediante engarce a presion, soldadura, soldadura blanda o fijacion.
El dispositivo de conexion electrica descrito y el metodo para conectar un cable bobinado o de arrastre para maquinas a un dispositivo de conexion electrica pueden utilizarse en diversas industrias diferentes. Algunos ejemplos incluyen la industria minera, petrolera, del gas, petroqmmica y mantima, asf como tambien cualquier otra industria en la que se utilicen cables bobinados o de arrastre para maquinas.

Claims (7)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de conexion electrica (30), donde el dispositivo comprende:
    una patilla, un enchufe hembra o una lengueta de conexion, y un medio dispuesto para conectar electricamente la patilla, el enchufe hembra o la lengueta de conexion desde un segundo extremo del medio a grupos de filamentos de un nucleo multihaz de un cable bobinado o de arrastre para maquinas desde un primer extremo del medio, teniendo el medio un eje comun con respecto al primer y segundo extremo, caracterizado por que el primer extremo se divide en una pluralidad de secciones, donde cada una tiene una abertura (32, 34 y 36) individual, situada concentricamente alrededor del eje comun, dispuesta de modo que aloje y conecte al menos un grupo de filamentos, y por que la abertura de una seccion esta separada una distancia diferente del segundo extremo que la abertura de otra seccion.
  2. 2. El dispositivo tal como se reivindica en la reivindicacion 1, donde cada abertura (32, 34 y 36) se dispone de modo que aloje un haz de filamentos del nucleo multihaz.
  3. 3. Un metodo para conectar un cable bobinado o de arrastre para maquinas a un dispositivo de conexion electrica (30), donde el metodo comprende los pasos de:
    dividir los haces de filamentos de un nucleo multihaz del cable bobinado o de arrastre para maquinas en grupos de filamentos, y
    conectar los grupos de filamentos individualmente a las aberturas (32, 34 y 36) respectivas de un dispositivo de conexion electrica (30), donde el dispositivo comprende:
    una patilla, un enchufe hembra o una lengueta de conexion, y un medio dispuesto para conectar electricamente la patilla, el enchufe hembra o la lengueta de conexion desde un segundo extremo del medio a grupos de filamentos de un nucleo multihaz de un cable bobinado o de arrastre para maquinas desde un primer extremo del medio, teniendo el medio un eje comun con respecto al primer y segundo extremo, estando dividido el primer extremo en una pluralidad de secciones, donde cada una tiene una abertura (32, 34 y 36) individual, situada concentricamente alrededor del eje comun, dispuesta de modo que aloje y conecte al menos un grupo de filamentos,
    donde la abertura de una seccion esta separada una distancia diferente del segundo extremo que la abertura de otra seccion.
  4. 4. El metodo tal como se reivindica en la reivindicacion 3, donde el paso de dividir los haces en grupos de filamentos comprende dividir los haces en grupos que se corresponden con las secciones concentricas de los haces del nucleo individual multihaz.
  5. 5. El metodo tal como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, donde el paso de conexion incluye engarzar a presion.
  6. 6. El metodo tal como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, donde el paso de conexion incluye soldadura.
  7. 7. El metodo tal como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, donde el paso de conexion incluye soldadura blanda.
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