ES2651944T3 - Unión para cables de HV aislados con papel o laminado de papel-polipropileno (PPL) impregnado - Google Patents

Unión para cables de HV aislados con papel o laminado de papel-polipropileno (PPL) impregnado Download PDF

Info

Publication number
ES2651944T3
ES2651944T3 ES11707346.0T ES11707346T ES2651944T3 ES 2651944 T3 ES2651944 T3 ES 2651944T3 ES 11707346 T ES11707346 T ES 11707346T ES 2651944 T3 ES2651944 T3 ES 2651944T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
impregnated
insulation
layer
cable
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11707346.0T
Other languages
English (en)
Inventor
Pierluigi Ladie'
Mario RAVASIO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prysmian SpA
Original Assignee
Prysmian SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prysmian SpA filed Critical Prysmian SpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2651944T3 publication Critical patent/ES2651944T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/08Cable junctions
    • H02G15/18Cable junctions protected by sleeves, e.g. for communication cable
    • H02G15/184Cable junctions protected by sleeves, e.g. for communication cable with devices for relieving electrical stress
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/20Cable fittings for cables filled with or surrounded by gas or oil
    • H02G15/24Cable junctions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/14Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for joining or terminating cables
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49194Assembling elongated conductors, e.g., splicing, etc.
    • Y10T29/49195Assembling elongated conductors, e.g., splicing, etc. with end-to-end orienting

Abstract

Un procedimiento de unión de dos cables (10, 10a, 10b) de alta tensión impregnados, comprendiendo cada uno un núcleo (13) conductor, fabricado de un conductor (12, 12a, 12b) envuelto en una capa (14, 14a, 14b) semiconductora interior, una capa (16) de aislamiento del cable, impregnada con un compuesto viscoso, radialmente externa al núcleo (13) conductor, una capa (18) semiconductora exterior radialmente externa a la capa (16) de aislamiento del cable y al menos una capa (20, 22, 24, 26) de protección radialmente externa a la capa (18) semiconductora exterior, comprendiendo el procedimiento las etapas de: - exponer una longitud de dicha capa (16) de aislamiento de cable impregnada de cada extremo (10a, 10b) del cable mediante la eliminación de al menos una capa (20, 22, 24, 26) de protección y la capa (18) semiconductora exterior, - exponer una longitud terminal del conductor (12, 12a, 12b) de cada extremo (10a, 10b) del cable mediante el corte con un corte esencialmente perpendicular al eje (X) longitudinal de cada cable en todo el grosor de una parte de dicha capa (16) de aislamiento del cable impregnada y mediante la eliminación de la capa (14, 14a, 14b) semiconductora interior, - conectar mecánica y eléctricamente (30, 36) dichos conductores (12, 12a, 12b), - llenar el espacio dejado por la capa (16) de aislamiento del cable impregnada retirada con un inserto (40) conductor, dejando como mucho un espacio de aire entre la capa (16) de aislamiento del cable impregnada y el inserto (40) conductor, - proporcionar una capa (50) semiconductora intermedia para rodear el inserto (40) conductor y hacer tope sobre partes de las capas (16) de aislamiento del cable adyacentes al inserto (40) conductor, - aplicar un aislamiento (60, 70, 80) estratificado, impregnado con un compuesto viscoso, solapando longitudinalmente la longitud expuesta de la capa (16) de aislamiento del cable impregnada de cada extremo (10a, 10b) del cable y cubriendo la capa (50) semiconductora intermedia, - apantallar eléctricamente (98) los conductores (12, 12a, 12b), y - contener (100) de modo estanco el compuesto viscoso.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Union para cables de HV aislados con papel o laminado de papel-polipropileno (PPL) impregnado
La presente invencion se refiere a una union para cables de alta tension (HV) impregnados, asf como una lmea de suministro electrico que comprende al menos una de dichas uniones, y un procedimiento para la union de cables de HV impregnados.
Mas espedficamente, la invencion se refiere a uniones para cables de HV para transporte de corriente continua (CC) y corriente alterna (CA), preferentemente para aplicaciones terrestres (posiblemente subterraneas).
En la presente descripcion y reivindicaciones:
- con “alta tension” o HV se quiere indicar tensiones mas elevadas de 35 kV, englobando de ese modo un intervalo a veces indicado como “extra alta tension” (EHV) usado para cables capaces de transportar tensiones mas elevadas de 200 kV;
- con “cable impregnado” se quiere indicar un cable aislado con papel o laminado de papel-polipropileno (PPL) que esta impregnado con un compuesto viscoso, especialmente disenado para transmision en alta tension, terrestre asf como submarina; la viscosidad del compuesto de impregnacion es tfpicamente de aproximadamente 9001500 cSt a 60 °C para aplicaciones de CC y de 4-180 cSt a 40 °C para aplicaciones de CA;
- con “union” se quieren indicar un ensamblaje adaptado para conectar mecanica y electricamente dos cables electricos;
- con “nucleo conductor” se quiere indicar un conductor electrico que rodea una capa semiconductora interior en contacto directo con el;
- los terminos “radial” y “longitudinal” se usan para indicar una direccion, respectivamente, perpendicular y paralela a un eje longitudinal de referencia de los extremos del cable y del ensamblaje de union; las expresiones “radialmente interior” y “radialmente exterior” se usan para indicar una posicion a lo largo de una direccion radial con respecto al eje longitudinal anteriormente mencionado, mientras que las expresiones “longitudinalmente interior” y “longitudinalmente exterior” se usan para indicar una posicion a lo largo de la direccion paralela al eje longitudinal anteriormente mencionado y con respecto a un plano de referencia perpendicular a dicho eje longitudinal y que intersecta con la union en una parte central de la misma;
- un tamano a lo largo de la direccion axial se denomina “longitud”, mientras que un tamano a lo largo de la direccion radial se denomina “grosor”;
- “grado de ahusado” se usa para indicar la relacion de grosor maximo a longitud de una parte que tiene una variacion de tamano radial;
- los terminos “conductor”, “aislado”, “conectado” y otros terminos que podnan tener un significado termico o mecanico se usan en su significado electrico, a menos que se especifique lo contrario.
Con la finalidad de la presente descripcion y de las reivindicaciones adjuntas, excepto en donde se indica lo contrario, todos los numeros que expresan montos, cantidades, porcentajes y otros similares, han de entenderse como modificados en todos los casos por el termino “aproximadamente”. Tambien todos los intervalos incluyen cualquier combinacion de los puntos maximo y mmimo divulgados e incluyen cualquier intervalo intermedio de los mismos, que puede o no estar espedficamente enumerado en el presente documento.
Las redes electricas de alta tension o sistemas de transmision se usan por ejemplo para transmitir energfa electrica desde una planta de generacion electrica a un usuario, tal como una ciudad, una fabrica u otra entidad. Estas redes pueden comprender cables impregnados.
Los cables impregnados se usan normalmente para transportar corriente continua a alta tension (HVDC por sus siglas inglesas). Los cables de HVDC se usan principalmente para aplicaciones submarinas debido a las largas longitudes implicadas de los tramos, lo que hace el uso de los cables de CA poco practico debido a las elevadas perdidas por la corriente capacitiva. Las aplicaciones terrestres de los cables de HVDC estan frecuentemente limitadas a partes terrestres de conexiones submarinas debido a los elevados costes de transporte y tendido.
En los tramos terrestres de cables impregnados, debido al elevado peso por unidad de longitud de dichos cables (de aproximadamente 30 a 60 kg/m), cada parte del cable puede ser solamente de aproximadamente un kilometro de largo, lo que significa que se requiere una union correspondientemente frecuente.
La union de partes de cables impregnados de acuerdo con el estado de la tecnica es una operacion que requiere tiempo y es cara debido a que implica la reconstruccion de todas las capas del cable, y en particular la capa de aislamiento.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Por ejemplo, el documento de Estados Unidos 3.017.306 divulga la construccion del aislamiento en uniones para cables electricos de alta tension que estan aislados con papel impregnado. Los conductores desnudos se conectan mecanica y electricamente por medio de un casquillo; a continuacion, despues de haber eliminado la longitud deseada de la funda metalica desde los extremos del cable a ser unidos, se elimina una parte del aislamiento de los conductores del cable de modo que deje un perfil del aislamiento pelado en disminucion o escalon sobre los conductores, y a continuacion, se reconstruye el aislamiento por medio de cintas o tubos de papel, generalmente hasta un diametro mayor que el del aislamiento del cable original. Mas espedficamente, se bobina, sobre la capa helicoidal exterior del papel de cada nucleo de cable a ser unido, un tubo de papel auxiliar, papel que esta impregnado con aislante de aceite u otro aislamiento adecuado y de pequeno grosor. El espacio entre los tubos auxiliares se rellena entonces o bien con un tubo de papel auxiliar o bien con una serie de cintas o tubos de papel hasta el diametro externo de dichos tubos de papel auxiliares, de modo que se obtenga una superficie cilmdrica uniforme. Sobre esta superficie se ensambla un tubo de papel exterior preformado unico. Posteriormente se eliminan las partes en exceso de los tubos de papel. Puede aplicarse a continuacion un apantallado electrico sobre el exterior del tubo de papel exterior mediante el devanado sobre el de un hilo o cinta de metal entretejido en una formacion de bobinado cerrado, devanado que se conecta a continuacion a la funda metalica del cable.
Cada uno de los documentos GB 916 946 A y DE 912 593 C divulga una union para cables electricos en las que se muestra que se retira una parte del aislamiento de los conductores del cable de modo que dejen un perfil del aislamiento en escalon sobre los conductores, formados por varios escalones de diametro decreciente hacia el extremo libre del conductor del cable.
Los documentos WO 2008/087151 A1 y U.S. 4.822.952 divulgan uniones en las que una parte del aislamiento se elimina de los conductores del cable con un perfil en un escalon. Sin embargo, en el primer documento el espacio dejado por la capa de aislamiento retirada se rellena con un conector central y un material de masilla de alta permitividad; el segundo documento no se refiere a cables impregnados y el espacio dejado por la capa de aislamiento retirada se rellena con un elemento de apantallamiento conductor semiconductor.
El documento U.S. 1.979.150 divulga otra union de cable.
Se imparte un bajo grado de ahusado al aislamiento del cable durante su retirada principalmente debido a la necesidad de crear, tras la reconstruccion del aislamiento, trayectorias suficientemente largas de modo que se impida la propagacion de posibles descargas. El aislamiento se retira tfpicamente de modo manual.
Debido al diametro del aislamiento y al bajo grado de ahusado, al eliminarse primero una gran cantidad de aislamiento y reconstruirse a continuacion. Cada uno requiere normalmente aproximadamente una semana de trabajo para completarse. La union en sf puede tener una longitud de hasta 8 metros lo que implica problemas de cobijo y coste.
La reconstruccion del aislamiento tambien tiene lugar manualmente, mediante bobinas firmemente bobinadas de una tira de papel elastico.
La operacion de union global ha de llevarse a cabo en un entorno controlado, por ejemplo con una humedad controlada, al menos hasta la proteccion de la capa aislante. Ha de alzarse alrededor de la junta una caseta o un cobijo similar.
Existe por lo tanto la necesidad de acortar la operacion de union de cables de HV impregnados, tanto en terminos de tiempo como de espacio —y, en consecuencia, de coste—, en tanto se preserva la precision y eficiencia de los mismos.
El presente Solicitante se enfrento al problema tecnico de proporcionar una tecnica de union que sea precisa y efectiva en coste.
El presente Solicitante entendio que podna alcanzarse un campo electrico aceptable en una union de aislamiento de papel impregnado incluso sin retirar el aislamiento del cable de acuerdo con un perfil con un bajo grado de ahusado.
En particular, el presente Solicitante hallo que el problema anterior puede resolverse mediante las siguientes provisiones:
Una junta para la union de dos cables de HV impregnados que comprenden nucleos conductores respectivos fabricados de conductores envueltos en capas semiconductoras interiores, capas de aislamiento de cable impregnadas mediante un compuesto viscoso, radialmente externo a los nucleos conductores, capas semiconductoras exteriores que rodean las capas de aislamiento del cable, y capas de proteccion radialmente externas a las capas semiconductoras exteriores, teniendo la union un eje longitudinal y comprendiendo: conductores conectados mecanica y electricamente; capas de aislamiento del cable impregnadas que tienen caras cortadas esencialmente perpendiculares a los ejes longitudinales de la union en todo el grosor de las capas de aislamiento del cable, y que son mas cortas que los conductores respectivos; un inserto conductor interpuesto entre las caras de las capas de aislamiento del cable impregnadas, dejando al menos un espacio de aire entre el inserto conductor y las caras de las capas de aislamiento del cable impregnadas; una capa
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
semiconductora intermedia que rodea el inserto conductor y que hace tope sobre partes de las capas de aislamiento del cable adyacentes al inserto conductor; un aislamiento estratificado, impregnado con un compuesto viscoso, que se solapa longitudinalmente en las capas de aislamiento del cable impregnadas y que cubre la capa semiconductora intermedia; una capa semiconductora externa que envuelve el aislamiento estratificado impregnado y las capas de aislamiento del cable impregnadas; una carcasa de metal que encierra la capa semiconductora externa y que se extiende sobre las capas semiconductoras exteriores; y un compuesto viscoso contenido en dicha carcasa metalica. En esta forma se atenua la restriccion de tener una interfaz “de tipo lapicero” entre las capas de aislamiento original y la aplicada para alargar la trayectoria y para evitar posibles descargas. Tambien, el gradiente electrico resultante es uniforme en la union del cable. Mas aun el tiempo y el espacio para la union del cable se reducen considerablemente.
El presente Solicitante hallo que la provision de un aislamiento impregnado estratificado solapando el aislamiento impregnado original podna tener un efecto beneficioso adicional, que es el de evitar la reconstruccion de otras capas del cable retiradas para desnudar el aislamiento y el conductor, tfpicamente capa(s) metalica(s) y camisa(s) polimerica(s), de aqu en adelante denominadas como “capas de proteccion”.
El presente Solicitante hallo que, en una union de cable en la que se aplica un aislamiento estratificado solapando la capa aislante original, las capas de proteccion retiradas pueden sustituirse funcionalmente mediante la colocacion de una carcasa metalica conteniendo un compuesto viscoso de impregnacion, carcasa que incluye ventajosamente un dispositivo de compensacion de volumen, preferentemente encerrado dentro de la carcasa. La carcasa metalica proporciona proteccion a la union del cable y retiene el compuesto viscoso que impregna las capas de aislamiento.
En consecuencia, en un aspecto la presente invencion se refiere a un procedimiento de union de dos cables de alta tension impregnados, comprendiendo cada uno un nucleo conductor, fabricado de un conductor envuelto en una capa semiconductora interior, una capa de aislamiento del cable, impregnada con un compuesto viscoso, radialmente externa al nucleo conductor, una capa semiconductora exterior radialmente externa a la capa de aislamiento del cable y al menos una capa de proteccion radialmente externa a la capa semiconductora exterior, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- exponer una longitud de dicha capa de aislamiento de cable impregnada de cada extremo del cable mediante la eliminacion de al menos una capa de proteccion y la capa semiconductora exterior,
- exponer una longitud terminal del conductor de cada extremo del cable mediante el corte con un corte esencialmente perpendicular al eje longitudinal de cada cable en todo el grosor de una zona de dicha capa de aislamiento del cable impregnada y mediante la eliminacion de la capa semiconductora interior,
- conectar mecanica y electricamente dichos conductores,
- llenar el espacio dejado por la capa de aislamiento del cable impregnada retirada con un inserto conductor, dejando como maximo un espacio de aire entre la capa de aislamiento del cable impregnada y el inserto conductor,
- proporcionar una capa semiconductora intermedia para rodear el inserto conductor y hacer tope sobre partes de las capas de aislamiento del cable adyacentes al inserto conductor,
- aplicar un aislamiento estratificado, impregnado con un compuesto viscoso, solapando longitudinalmente la longitud expuesta de la capa de aislamiento del cable impregnada de cada extremo del cable y cubriendo la capa semiconductora intermedia,
- apantallar electricamente los conductores, y
- contener ajustadamente el compuesto viscoso.
El compuesto viscoso que impregna la capa de aislamiento del cable puede ser el mismo o diferente del compuesto viscoso que impregna el aislamiento estratificado, pero los dos compuestos viscosos tienen, preferentemente, sustancialmente la misma viscosidad.
En la presente descripcion y en las reivindicaciones adjuntas, mediante “corte esencialmente de modo perpendicular al eje longitudinal” se quieren indicar que se realiza un corte con una cara de corte plana o ligeramente ahusada para formar, en cada posicion radial, un angulo preferentemente no mayor de 2° con un plano perpendicular al eje longitudinal.
Preferentemente en dicha etapa de exponer una longitud terminal del conductor de cada extremo del cable, el corte para la retirada de dicha capa de aislamiento del cable impregnada se efectua a una distancia del extremo del cable adecuada para la conexion electrica y mecanica de los conductores a ser unidos.
Ventajosamente la etapa de conectar mecanica y electricamente los conductores de los cables a ser unidos se lleva a cabo incrementando el diametro exterior de la conexion conductora con respecto al diametro exterior de dichos conductores. Esto simplifica el procedimiento de conexion, evitando la operacion de colapso de la zona soldada y/o
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
de un casquillo de conexion que podna requerirse que tenga un diametro exterior sustancialmente igual al de los conductores conectados.
La etapa de rellenado del espacio dejado por la capa de aislamiento del cable impregnada retirada con un inserto conductor comprende preferentemente disponer un inserto metalico que tenga sustancialmente el mismo diametro exterior que el diametro exterior de la capa de aislamiento del cable impregnada.
La etapa de aplicar un aislamiento estratificado comprende preferentemente la etapa de proporcionar arrollamientos de aislamiento impregnado en ambos lados de la capa semiconductora intermedia, teniendo dichos primeros arrollamientos sustancialmente el mismo diametro exterior que dicha capa semiconductora intermedia para asf formar una superficie uniforme cilmdrica.
La etapa de aplicar un aislamiento estratificado comprende ventajosamente la etapa de disponer al menos una capa adicional de material de aislamiento impregnado sobre los primeros arrollamientos de aislamiento impregnado y la capa semiconductora intermedia.
Preferentemente el procedimiento comprende adicionalmente la etapa de raspar el aislamiento impregnado estratificado en los bordes longitudinales para obtener una superficie uniforme con un perfil sigmoideo.
La etapa de apantallar electricamente la union se lleva a cabo ventajosamente mediante la envoltura del aislamiento estratificado —y, en consecuencia, las capas y partes subyacentes— con una capa de material semiconductor (de aqu en adelante denominada como “capa semiconductora externa”) sustancialmente analoga a la capa semiconductora exterior de cada cable a ser unido.
Ventajosamente, el procedimiento de la invencion comprende adicionalmente una etapa para proporcionar un dispositivo de compensacion de volumen.
En otro aspecto, la invencion se refiere a una junta para la union de dos cables de HV impregnados que comprenden nucleos conductores respectivos fabricados por conductores envueltos en capas semiconductoras interiores, capas de aislamiento del cable, impregnadas por un compuesto viscoso, radialmente externas a los nucleos conductores, capas semiconductoras exteriores que rodean las capas de aislamiento del cable, y capas de proteccion radialmente externas a las capas semiconductoras exteriores, teniendo la union un eje longitudinal y comprendiendo:
- conductores mecanica y electricamente conectados;
- capas de aislamiento de cable impregnadas que tienen caras cortadas esencialmente perpendiculares al eje longitudinal de la union en todo el grosor de las capas de aislamiento del cable y siendo mas cortas que los conductores respectivos;
- un inserto conductor interpuesto entre las caras de las capas de aislamiento del cable impregnadas, dejando como maximo un hueco de aire entre el inserto conductor y las caras de las capas de aislamiento del cable impregnadas;
- una capa semiconductora intermedia que rodea al inserto conductor y que hace tope sobre partes de las capas de aislamiento del cable adyacentes al inserto conductor;
- un aislamiento estratificado, impregnado con un compuesto viscoso, que solapa longitudinalmente las capas de aislamiento del cable impregnadas y que cubre la capa semiconductora intermedia;
- una capa semiconductora externa que envuelve el aislamiento estratificado impregnado y las capas de aislamiento de cable impregnadas;
- una carcasa metalica que encierra la capa semiconductora exterior y que se extiende sobre las capas semiconductoras exteriores; y
- un compuesto viscoso contenido en dicha carcasa metalica.
Preferentemente, la union junta dos cables de corriente continua de alta tension.
Preferentemente, el inserto conductor comprende un inserto metalico. Dicho inserto metalico se fabrica ventajosamente en dos mitades semicilmdricas huecas.
El inserto metalico se fabrica preferentemente de aluminio, cobre o un compuesto de los mismos.
Ventajosamente, la capa semiconductora intermedia tiene bordes con un grado de ahusado de como maximo 1:10, preferentemente como maximo 1:15. El grado de ahusado maximo adecuado para la capa semiconductora intermedia depende de muchos factores tales como la longitud de la union, la clase de material semiconductor usado para la realizacion de dicha capa, el campo electrico generado en los cables unidos.
Preferentemente la capa semiconductora intermedia se fabrica de un arrollamiento de papel de carbono.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
La capa semiconductora intermedia solapa partes de las capas de aislamiento del cable en un grado adecuado para cubrir la interfaz entre dichas capas y el inserto conductor. Dicho grado puede variar desde pocos, por ejemplo, 5 mm a 80 mm o mas.
El aislamiento estratificado impregnado puede comprender al menos un arrollamiento de lamina envuelta de material de aislamiento impregnado, preferentemente al menos dos, mas preferentemente al menos tres.
Ventajosamente, dicho al menos un arrollamiento tiene bordes con un grado de ahusado de como maximo 1:10, preferentemente como maximo 1:15, como se ha dicho en conexion con la construccion de la capa semiconductora intermedia.
El grado de ahusado de los arrollamientos de aislamiento estratificados se incrementa preferentemente en tanto se incrementa la distancia radial de los arrollamientos desde el eje longitudinal de la union.
Ventajosamente, los bordes del al menos un arrollamiento de una capa de aislamiento estratificada impregnada se desplaza longitudinalmente con respecto a los bordes de al menos un arrollamiento de una capa radialmente adyacente. Esto incrementa la resistencia electrica del aislamiento impregnado estratificado.
Preferentemente, la capa mas interior del aislamiento estratificado impregnado comprende dos arrollamientos de material de aislamiento impregnado colocados en ambos lados de la capa semiconductora intermedia y que tienen sustancialmente el mismo diametro exterior de la misma.
Ventajosamente, se interponen devanados de papel elastico en los espacios entre los bordes de arrollamientos longitudinalmente adyacentes.
Preferentemente, la union de la invencion comprende un dispositivo de compensacion de volumen conectado operativamente a la carcasa metalica.
Ventajosamente, el dispositivo de compensacion de volumen se posiciona dentro de dicha carcasa metalica.
Preferentemente, la carcasa metalica se compone de dos mitades unidas, preferentemente, sustancialmente en el plano longitudinal medio de la union.
En otro aspecto adicional, la invencion se refiere a una lmea de suministro electrico que comprende al menos una union tal como se ha desvelado anteriormente.
Las caractensticas y ventajas de la presente invencion se haran evidentes mediante la siguiente descripcion detallada de algunas realizaciones de ejemplo de la misma, proporcionandose dicha descripcion meramente a modo de ejemplo no limitativo, y realizandose con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la FIG. 1 muestra la estructura de una realizacion de un cable HVDC impregnado;
- la FIG. 2 muestra una realizacion de una union de acuerdo con la invencion;
- la FIG. 3 muestra una particularidad del aislamiento estratificado impregnado de la invencion; y
- las FIGS. 4 y 5 son pistas ampliadas de detalles de la FIG. 2.
La FIG. 1 muestra un cable 10 HVDC impregnado en masa tfpico. El cable 10 esta formado por un conductor 12 dimensionado para transporte de corriente, y fabricado, por ejemplo, de cobre o aluminio. El conductor 12 esta rodeado por una capa 14 semiconductora interior fabricada, por ejemplo, de cintas de papel de carbono. El conductor 12 y la capa 14 semiconductora interior forman juntos el nucleo 13 conductor del cable. Se proporciona una capa 16 de aislamiento del cable, fabricada de cintas de papel o de laminado de papel/polipropileno (PPL) impregnadas con un compuesto viscoso, alrededor de la capa 14 semiconductora interior. La viscosidad del compuesto de impregnacion es, para esta clase de cable, tfpicamente de aproximadamente 900-1500 cSt a 60 °C (por ejemplo, el compuesto de impregnacion T2015 fabricado por H&R ChemPharm Ltd., Reino Unido). Una capa 18 semiconductora exterior, fabricada, por ejemplo, de cinta de papel de carbono, rodea la capa 16 de aislamiento del cable y esta rodeada, a su vez, por una funda 20 de plomo o aleacion de plomo. La funda 20 es un tubo continuo que tiene la funcion de confinar el compuesto viscoso de impregnacion; tambien tiene la funcion de apantallar electrostaticamente al conductor 12. Se proporcionan una camisa 22 polimerica interior, un refuerzo 24 de cinta metalica, y una camisa 26 polimerica para proteccion mecanica. Las camisas 22, 26 polimericas interior y exterior pueden fabricarse de polietileno.
Puede hacerse referencia colectivamente a las capas 20, 22, 24, 26 del cable como unas “capas de proteccion”.
Con referencia a las FIGS. 2-5, se muestra un procedimiento de acuerdo con la presente invencion para la union de dos cables 10 impregnados y la union resultante.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Se prepara una zona de union de cada extremo 10a, 10b del cable mediante el descubrimiento de las capas 14, 26 de modo que dejen expuesta una parte de una longitud adecuada de cada capa, como se entendera a partir de la descripcion adicional que sigue en el presente documento.
En particular, y contrariamente a la tecnica conocida, la capa 16 de aislamiento del cable se corta esencialmente perpendicular al eje longitudinal X de los extremos 10a, 10b del cable y se descubre en una longitud predeterminada. La cara 16a de corte de la capa 16 de aislamiento del cable (FIG. 4) puede ser plana, preferentemente, o ligeramente ahusada, y formara, en la posicion radialmente exterior, un angulo preferentemente no mayor de 2° con un plano perpendicular al eje longitudinal X (un angulo de aproximadamente 88° a 92° con el eje longitudinal X).
El corte puede realizarse con un borde de corte a una distancia desde las superficies 10c, 10d de los extremos 10a, 10b del cable de modo que permita la conexion electrica y mecanica de los conductores 12a, 12b. La longitud de la capa 16 de aislamiento del cable retirada debena ser tan corta como sea posible para tanto retirar facilmente la capa de aislamiento como, mas importante, para acelerar las etapas de union posteriores. La longitud de la capa 16 de aislamiento del cable retirada, en cada extremo del cable, debe ser el 10 % mayor que la longitud adecuada para la realizacion de la conexion de los conductores 12a, 12b. Se evita la retirada de la capa de aislamiento en una forma ahusada, de tipo lapicero.
Antes o despues de haber preparado de ese modo la zona de union de cada extremo 10a, 10b del cable, se desliza temporalmente una carcasa 100 metalica (Fig. 2), formada por dos mitades, alrededor de ambos extremos 10a, 10b del cable, separada de la zona de union.
Posteriormente, los conductores 12a, 12b se conectan electrica y mecanicamente en sus longitudes expuestas. Se hace referencia a la Fig. 4. Cuando los conductores 12a, 12b se fabrican de cobre, la conexion se lleva a cabo preferentemente a traves de un conector o casquillo 30 conductor. El casquillo 30 es un cuerpo tubular que tiene, en una posicion longitudinalmente intermedia, un reborde 32 anular que sobresale internamente de modo que forma dos asientos, cada uno para la recepcion de uno respectivo de los extremos de los conductores 12a, 12b expuestos a tope sobre el reborde 32.
Notablemente, la conexion de los conductores 12a, 12b a traves del casquillo 30 tiene lugar prescindiendo de una etapa de colapsado del casquillo, lo que requerina hacerle que tenga un diametro exterior sustancialmente igual al de los conductores 12a, 12b.
Los conductores 12a, 12b tambien pueden soldarse entre sf, por ejemplo a traves de un proceso de soldadura por arco, sin ningun casquillo, y de nuevo sin necesidad de una etapa de colapsado posterior.
Una vez conectados los conductores 12a, 12b, se inserta un inserto 40 metalico entre las caras 16a, 16b de corte opuestas del aislamiento 16. El inserto 40 metalico puede componerse de dos mitades semitubulares teniendo cada una, en los extremos longitudinales, rebordes 42 anulares que sobresalen internamente. Las dos mitades se unen adecuadamente juntas, por ejemplo con una conexion de pasador y orificio en 44.
El inserto 40 metalico puede disponerse alrededor del casquillo 30 para capsularlo, dejando un espacio 46 de aire alrededor de todo el casquillo 30. Espacio 46 que puede llenarse tambien con un aislador, por ejemplo el compuesto viscoso usado para la impregnacion de la capa 16 de aislamiento. Un ejemplo de compuesto viscoso adecuado para la presente invencion es el compuesto de impregnacion T2015 (H&R chemPharm Ltd., Reino Unido).
El inserto 40 metalico hace tope con sus rebordes 42 sobre la capa 14a, 14b semiconductora interior, que se extiende en el espacio 46. Los conductores 12a, 12b expuestos tambien se extienden dentro del espacio 46 de aire.
El inserto 40 metalico se conecta electricamente de modo adecuado con los conductores 12a, 12b mediante un enlace 36 metalico, por ejemplo una rosca metalica insertada en un orificio 35 y enrollada opcionalmente alrededor de uno de los conductores 12a, 12b.
El diametro exterior del inserto 40 metalico es sustancialmente el mismo que el diametro exterior de las capas 16 de aislamiento de los extremos 10a, 10b del cable.
La cara 42b longitudinalmente exterior de cada reborde 42 puede estar en contacto con la cara 16a de corte de la capa 16 de aislamiento del cable o puede dejar un pequeno espacio de aire entre medias. La cara 42b longitudinalmente exterior de cada reborde 42 puede ser perpendicular al eje longitudinal X de simetna del inserto 40 metalico, o puede apartarse de ser perpendicular de la misma manera que se ha divulgado anteriormente en conexion con el corte de la capa 16 de aislamiento.
La zona de union de los extremos 10a, 10b del cable se prepara de modo que la capa 16 de aislamiento del cable se retire en una longitud esencialmente igual a la mitad de la longitud del inserto 40 metalico, y la parte expuesta del conductor 12 de cada extremo 10a, 10b del cable tiene una longitud ligeramente mas larga (por ejemplo el 10 % mas larga) que la mitad de la longitud del casquillo 30 pero mas corta que la mitad de la longitud interior del inserto 40 metalico.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
El inserto 40 metalico puede fabricarse del mismo material conductor que los conductores 12a, 12b, por ejemplo de cobre o aluminio. A la vista de la geometna y caractensticas (enlace 36 metalico) divulgadas anteriormente, el inserto 40 metalico esta a la misma tension electrica que el conductor 12 y que la capa 14 semiconductora interior.
Se forma entonces una capa 50 de papel semiconductor alrededor del inserto 40 metalico y en la parte terminal proxima a la capa 16 de aislamiento del cable expuesta. Esta capa 50 semiconductora intermedia esta formada, por ejemplo, mediante el bobinado de varias vueltas de una lamina de papel de carbono que tenga la forma de un trapecio isosceles, en el que la pendiente de los bordes de la lamina se selecciona de tal manera, con respecto al diametro exterior de la capa 16 de aislamiento del cable y del inserto 40 metalico, que las vueltas adyacentes de papel semiconductor seran crecientemente mas cortas cuando se incrementa el diametro de la capa 50. De ese modo, en sus extremos longitudinales, la capa 50 semiconductora intermedia resulta estar ahusada tal como se muestra en 52, con un “grado de ahusado” de por ejemplo, 1:15 de relacion de grosor a longitud.
La funcion de la capa 50 semiconductora intermedia es apantallar electricamente el gradiente de campo electrico. El bajo grado de ahusado de sus bordes 52 ayuda a proporcionar un gradiente de campo electrico sostenible por el grosor de un aislamiento impregnado estratificado explicado a continuacion con referencia a la Fig. 3.
La capa 50 semiconductora intermedia solapa una parte de 50 mm de cada capa 16 de aislamiento del cable.
Longitudinalmente en cada lado de la capa 50 semiconductora intermedia, se forman de modo similar dos arrollamientos 60 de papel de aislamiento impregnado formado por laminas que tienen la forma de un trapecio de angulo recto, en el que el lado adyacente a la capa 50 semiconductora intermedia es el ahusado. La pendiente del lado ahusado es tal que el extremo 62 longitudinal del arrollamiento 60 de aislamiento impregnado tiene tambien un grado de ahusado de, por ejemplo, 1:15. El otro extremo longitudinal 64 del arrollamiento 60 de aislamiento impregnado, formado a partir del lado de angulo recto del trapecio, es esencialmente perpendicular al eje X longitudinal.
Los arrollamientos 60 de aislamiento tienen el mismo grosor que la capa 50 semiconductora intermedia. Los arrollamientos 60 de papel de aislamiento se forman cada uno a una corta distancia de la capa 50 semiconductora intermedia sobre la superficie expuesta de la capa 16 de aislamiento del cable, incrementandose la distancia cuando se incrementa el diametro debido a la forma ahusada de los arrollamientos 50 y 60. Cada espacio entre la capa 50 semiconductora intermedia y uno de los arrollamientos 60 de papel de aislamiento se rellena mediante una envoltura ajustada de una cinta 70 de papel elastico impregnado en varias vueltas longitudinalmente desplazadas adelante y atras, hasta que se alcance el diametro exterior de los arrollamientos 50 y 60, habiendo formado asf una superficie esencialmente cilmdrica con un diametro exterior esencialmente uniforme.
Se construye a continuacion una pluralidad de capas 80 de aislamiento superpuestas alrededor de la superficie cilmdrica formada por la capa 50 semiconductora intermedia, arrollamientos 60 de papel de aislamiento y envolturas 70 de papel elastico.
Se hace referencia a la Fig. 3. Para formar dicha pluralidad de capas 80 de aislamiento superpuestas, se usan laminas de papel de aislamiento impregnado formando mas de una capa de arrollamientos de papel, comprendiendo cada capa uno o mas arrollamientos. Los bordes de los arrollamientos de una capa —por ejemplo los arrollamientos 84, 82— se desplazan longitudinalmente con respecto a los bordes de los arrollamientos de una capa radialmente adyacente —por ejemplo los arrollamientos 94, 92—. De modo similar a la capa 50 semiconductora intermedia y a los arrollamientos 60 de aislamiento, cada arrollamiento 84, 82, 94, 92, 104 se forma preferentemente a partir de una lamina que tenga la forma de un trapecio isosceles (arrollamientos 82, 92, 102) o un trapecio de un angulo recto (arrollamientos 84, 94, 104), y los espacios entre los arrollamientos de una misma capa se rellenan con un papel 86, 96 elastico de modo similar a las envolturas 70.
El (los) borde(s) longitudinal(es) ahusado(s) de cada arrollamiento 82, 84, 94, 92, 104 puede(n) tener un grado de ahusado de como maximo 1:10, para minimizar el riesgo de cortocircuitos. Dicho grado de ahusado puede incrementarse mientras se incrementa la distancia del arrollamiento desde el eje longitudinal del cable. Si, por ejemplo, el grado de ahusado de la capa 50 semiconductora intermedia y de los arrollamientos 60 de aislamiento es de 1:15, el grado de ahusado de los arrollamientos 84 y 82 debe ser de 1:13, y el de los arrollamientos 92, 94 puede ser de 1:12 y asf sucesivamente.
En la realizacion mostrada, una capa de aislamiento estratificada comprende un arrollamiento 82 central formado a partir de un trapecio isosceles, centrado longitudinalmente con respecto a la capa 50 semiconductora intermedia subyacente, y dos arrollamientos 84 laterales, formado cada uno a partir de un trapecio de angulo recto. Los espacios entre el arrollamiento 82 y cada arrollamiento 84 se rellenan con un papel 86 elastico, y se desplazan preferentemente con respecto al papel 70 elastico de la capa “subyacente”. La construccion desplazada ayuda a la contencion electrica del gradiente de campo electrico.
Otra capa dispuesta radialmente en el exterior de la mencionada anteriormente comprende un arrollamiento 92 central formado a partir de un trapecio isosceles, y dos arrollamientos 94 laterales, formado cada uno a partir de un trapecio de angulo recto. Los espacios entre el arrollamiento 92 y cada arrollamiento 94 se rellenan con papel 96 elastico, y se desplazan con respecto al papel 86 elastico de la capa subyacente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Otra capa adicional dispuesta radialmente en el exterior de la capa recien mencionada comprende un unico arrollamiento 104 formado a partir de un trapecio isosceles o de angulo recto.
El aislamiento estratificado se compone de la pluralidad de capas 80 de aislamiento superpuestas mas los arrollamientos 60 de aislamiento y la cinta de papel 70 elastico impregnado.
Se reconocera inmediatamente que, junto con haber evitado la eliminacion en forma de lapicero de la capa 16 de aislamiento del cable original, tambien la aplicacion del aislamiento estratificado es muy rapida en comparacion con la tecnica anterior, porque implica la formacion de arrollamientos sobre laminas anchas de papel impregnado, y el uso de tiras estrechas de papel elastico impregnado solamente en los pequenos huecos entre bordes de arrollamientos adyacentes.
Como se muestra en el lado derecho de la union de la FIG. 2, los bordes longitudinalmente externos del aislamiento estratificado se “recortan” con un borde de corte adecuado, de modo que se forme una superficie exterior suave que tenga una forma sigmoidea que una el diametro exterior maximo del aislamiento estratificado con el diametro exterior de la capa 16 de aislamiento del cable.
Se dispone entonces una capa 98 semiconductora externa alrededor de (y radialmente fuera de) el aislamiento estratificado, y alrededor de las partes proximas de la capa 16 de aislamiento del cable original expuesto hasta alcanzar longitudinalmente y estar en algun grado superpuesta a las capas 18 semiconductoras exteriores expuestas de los cables. En la presente union, la funcion de apantallado electrico de la capa 18 semiconductora se realiza por la capa 98 semiconductora externa.
La carcasa 100 metalica, previamente deslizada temporalmente alrededor de ambos extremos 10a, 10b del cable, separada de la zona de union, se desliza a la zona de union y se conecta electrica y mecanicamente a las fundas 20 de plomo de cada uno de los extremos 10a, 10b del cable, reconstruyendo asf la continuidad electrica de la funda 20 de plomo y la puesta tierra.
La carcasa 100 forma esencialmente una pantalla hueca, preferentemente cilmdrica, de modo que forma, una vez mecanicamente conectada a las fundas 20 de plomo, un espacio cerrado para la proteccion del aislamiento estratificado y para la contencion del compuesto viscoso para impregnacion del aislamiento estratificado y de la capa aislante 16 del cable.
La carcasa 100 metalica se fabrica en dos partes 101a, 101b, cada una teniendo una pared 102a, 102b tubular que tiene un diametro interior mayor que el diametro exterior del aislamiento estratificado. Un reborde 106 anular sobresale radialmente hacia el exterior desde la pared 102a, 102b tubular de cada parte 101a, 101b en el extremo del acoplamiento con la otra parte 101b, 101a.
Se hace referencia tambien a la FIG. 5, en la que un reborde 110 anular sobresale radialmente hacia el interior desde la pared 102a, 102b tubular, y un reborde 112 anular sobresale radialmente hacia el exterior desde un manguito 114 tubular.
Para montar la carcasa 100, las dos paredes 102a, 102b tubulares se separan primero entre sf. Cada manguito 114 se suelda entonces a la funda 20 de plomo expuesta subyacente. Se inserta al menos un dispositivo 130 de compensacion de volumen mejor explicado a continuacion en conexion con uno de los dos rebordes 112 sobresalientes opuestos antes del deslizamiento de las partes de la carcasa sobre los extremos del cable a ser unido. Las dos paredes 102a, 102b tubulares se deslizan entonces una hacia la otra, hasta que los rebordes 106 longitudinalmente interiores contactan entre sf y cada uno de los rebordes 110 longitudinalmente exteriores contacta con los rebordes 112 que sobresalen desde los manguitos 114. La carcasa 100 metalica comprende adicionalmente una orejera 182 para conexion a tierra.
Los rebordes 106 que sobresalen radialmente hacia el exterior de las dos partes 101a, 101b de carcasa se conectan electrica y mecanicamente, tal como a traves de conexiones de tuerca y tornillo 108. Se proporciona preferentemente una junta de sellado (no mostrada) entre los rebordes 106.
Los rebordes 110, 112 de contacto se conectan electrica y mecanicamente de modo similar, tal como a traves de conexiones 116 de tuerca y tornillo. Se proporciona preferentemente una junta 118 de sellado entre los rebordes 110, 112, tal como en una ranura 120 anular del reborde 112.
La carcasa 100 comprende dos tapones 122, 124 colocados preferentemente en posiciones diametralmente opuestas; el tapon 122 y el tapon 124 sobresalen hacia el exterior desde la superficie 102a, 102b cilmdrica. Se rellena bajo presion un compuesto viscoso, preferentemente el mismo que el que impregna la capa 16 de aislamiento del cable original y el material que constituye el aislamiento estratificado, o al menos un compuesto viscoso que tenga sustancialmente la misma viscosidad, dentro de la carcasa 100 desde el tapon 122 hasta que desborda desde el tapon 124. Las juntas de sellado descritas anteriormente evitan la fuga del compuesto viscoso.
Como se ha indicado brevemente, la carcasa 100 comprende un dispositivo 130 de compensacion de volumen para tener en cuenta los cambios de volumen del compuesto viscoso cuando cambia la temperatura de funcionamiento
5
10
15
20
25
30
35
40
del cable.
En la realizacion mostrada en la FIG. 5, el dispositivo 130 de compensacion de volumen comprende dos fuelles 130 cilmdricos de pared doble. Mas espedficamente, un dispositivo 130 de compensacion de volumen comprende un primer disco 132 anular que se fija sobre la cara longitudinalmente interior del reborde 112 que sobresale desde el manguito 114 en un extremo de la carcasa 100 (el extremo izquierdo en la FIG. 2) tal como con tornillos 134, un segundo disco 136 anular que se mueve axialmente de modo libre, y dos paredes 138 y 140 con forma de fuelles concentricos que se extienden longitudinalmente desde el primer al segundo disco 132, 136 anular. Las paredes 138, 140 se fabrican preferentemente de acero inoxidable.
Se fija preferentemente un separador 142 cilmdrico al disco 136 movil y se proyecta en voladizo hacia el otro disco 132 entre las dos paredes 138, 140 con forma de fuelles, de modo que limiten la longitud mas corta de los fuelles 130. Se proporciona tambien una pared 144 anular de tope preferentemente para limitar de modo similar la longitud maxima de los fuelles 130. En la realizacion mostrada, la pared 144 anular se proyecta radialmente hacia el exterior desde un manguito 146 fijado al primer disco 132 anular del dispositivo 130 de compensacion de volumen, manguito 146 que se desliza alrededor del manguito 114 de la carcasa 100.
El recorrido de los fuelles 130 tal como se permite por el separador 142 y la pared 144 a tope se dimensiona adecuadamente de modo que mantenga el volumen dentro de la carcasa 100 y por ello la presion del compuesto viscoso dentro de los intervalos esperados. En la etapa de union, la temperatura del compuesto viscoso debena ser por ejemplo de 50-100 °C para disminuir su viscosidad y para tener un compuesto adecuadamente fluido para ser bombeado en el espacio delimitado por la carcasa 100. La temperatura en espera, cuando el cable 10 no esta transportando ninguna corriente electrica, corresponde a la temperatura ambiental, y puede ser por ejemplo tan baja como de 5 °C a 10 °C o incluso mas baja. A dicha baja temperatura, el compuesto viscoso experimenta una disminucion de volumen y podna dejar alguna parte del aislamiento de papel no adecuadamente impregnado, provocando posiblemente una disfuncion posterior en el rendimiento del aislamiento. Para asegurar que el compuesto viscoso impregna todo el papel de la union incluso en la condicion de espera, no debena permitirse que su presion caiga por debajo de, por ejemplo, 3 bar. Mientras que la presion maxima permitida, en el momento de verterle dentro de la carcasa 100 metalica, debena ser de por ejemplo 15 bar. Durante el funcionamiento, cuando el cable 10 esta transportando corriente electrica, la temperatura puede alcanzar hasta 55 °C como maximo en el caso de aislamiento 16 de papel impregnado, de aproximadamente 85 °C en el caso de aislamiento 16 de PPL impregnado.
Las capas del cable radialmente exteriores con respecto a la funda 20 de plomo, tal como la camisa 22 polimerica interior, el refuerzo 24 de cinta metalica, y la camisa 26 polimerica exterior, que se han retirado en la union, no se reconstruyen en absoluto de acuerdo con la invencion. Puede proporcionarse una funda termicamente reducible adecuada (no mostrada) en cada lado de la carcasa 100 desde la camisa 26 polimerica exterior a una posicion muy cerca del extremo adyacente de la carcasa 100, o incluso una unica funda reducible termicamente que se extiende desde la carcasa 100 en sf desde la camisa 26 polimerica exterior de un extremo 10a del cable a la otra camisa 26 polimerica del otro extremo 10b del cable.
La Tabla 1 expone a continuacion los intervalos preferidos de tamanos de una realizacion ejemplar de union de cable de acuerdo con la invencion. Estas cifras se proporcionan unicamente como una grna y para permitir que se aprecie la mejora con respecto a las uniones de la tecnica anterior. Cualquier ajuste a las cifras que siguen a la vista del tamano y tipo espedficos del cable, asf como a la vista de las condiciones medioambientales, esta dentro del conocimiento comun de un experto en la materia a la luz de la divulgacion anterior.
Tabla 1
Propiedades de cable y union
Valores
Tension maxima en CC
500 kV
Seccion del conductor (cobre)
1400 mm2
Diametro exterior del aislamiento
83,8 mm
Diametro exterior del cable
120 mm
Peso del cable por unidad de longitud
45 kg/m
Longitud del casquillo
100 mm
Longitud del inserto metalico
145 mm
Grosor de la capa semiconductora intermedia
5 mm
Grosor del aislamiento estratificado
3 capas de 10 mm cada una + 1 capa parcial de 5 mm
Diametro de la carcasa metalica
220 mm
Longitud de la carcasa metalica
2440
Longitud de la union
2500
(continuacion)
Propiedades de cable y union
Valores
Longitud de los fuelles
198,6 mm
Longitud promedio de los arrollamientos de papel
1500 mm
Distancia minima entre arrollamientos adyacentes
5 mm
Naturalmente, un experto en la materia podna realizar modificaciones adicionales, sustituciones y omisiones de los diversos componentes y de las diversas etapas del procedimiento descritas anteriormente para satisfacer requisitos 5 de aplicacion espedficos y contingentes, en cualquier caso englobados dentro del alcance de proteccion tal como se define por las reivindicaciones siguientes. Lo que sigue solo debena tomarse como un ejemplo.
Los fuelles 130 de doble pared pueden sustituirse por otro dispositivo de compensacion de volumen, por ejemplo comprendiendo un circuito externo, incluyendo un deposito, para el compuesto viscoso.
La carcasa 100 metalica divulgada anteriormente puede usarse tambien, posiblemente con el dispositivo 130 de 10 compensacion de volumen, cuando la capa de aislamiento impregnada del cable se reconstruye de acuerdo con la tecnica anterior.
La tecnica anteriormente divulgada para el aislamiento de la union, que evita ventajosamente la eliminacion en forma de lapicero de la capa de aislamiento impregnada original y acorta considerablemente la longitud de la union, puede usarse ventajosamente tambien cuando la funda 20 de aleacion de plomo y las capas radialmente exteriores a la 15 misma se reconstruyen en una forma convencional, sin el uso de la carcasa 100 metalica.

Claims (16)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de union de dos cables (10, 10a, 10b) de alta tension impregnados, comprendiendo cada uno un nucleo (13) conductor, fabricado de un conductor (12, 12a, 12b) envuelto en una capa (14, 14a, 14b) semiconductor interior, una capa (16) de aislamiento del cable, impregnada con un compuesto viscoso, radialmente externa al nucleo (13) conductor, una capa (18) semiconductor exterior radialmente externa a la capa (16) de aislamiento del cable y al menos una capa (20, 22, 24, 26) de proteccion radialmente externa a la capa (18) semiconductora exterior, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
    - exponer una longitud de dicha capa (16) de aislamiento de cable impregnada de cada extremo (10a, 10b) del cable mediante la eliminacion de al menos una capa (20, 22, 24, 26) de proteccion y la capa (18) semiconductora exterior,
    - exponer una longitud terminal del conductor (12, 12a, 12b) de cada extremo (10a, 10b) del cable mediante el corte con un corte esencialmente perpendicular al eje (X) longitudinal de cada cable en todo el grosor de una parte de dicha capa (16) de aislamiento del cable impregnada y mediante la eliminacion de la capa (14, 14a, 14b) semiconductora interior,
    - conectar mecanica y electricamente (30, 36) dichos conductores (12, 12a, 12b),
    - llenar el espacio dejado por la capa (16) de aislamiento del cable impregnada retirada con un inserto (40) conductor, dejando como mucho un espacio de aire entre la capa (16) de aislamiento del cable impregnada y el inserto (40) conductor,
    - proporcionar una capa (50) semiconductora intermedia para rodear el inserto (40) conductor y hacer tope sobre partes de las capas (16) de aislamiento del cable adyacentes al inserto (40) conductor,
    - aplicar un aislamiento (60, 70, 80) estratificado, impregnado con un compuesto viscoso, solapando longitudinalmente la longitud expuesta de la capa (16) de aislamiento del cable impregnada de cada extremo (10a, 10b) del cable y cubriendo la capa (50) semiconductora intermedia,
    - apantallar electricamente (98) los conductores (12, 12a, 12b), y
    - contener (100) de modo estanco el compuesto viscoso.
  2. 2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la etapa de rellenado del espacio dejado por la capa (16) de aislamiento retirada del cable impregnado con un inserto (40) conductor comprende la disposicion de un inserto (40) metalico que tenga sustancialmente el mismo diametro exterior que el diametro exterior de la capa (16) de aislamiento del cable impregnada.
  3. 3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la etapa de aplicar un aislamiento (60, 70, 80) estratificado comprende preferentemente la etapa de proporcionar arrollamientos (60) de aislamiento impregnado en ambos lados de la capa (50) semiconductora intermedia, teniendo dichos arrollamientos (60) sustancialmente el mismo diametro exterior que dicha capa (50) semiconductora intermedia para asf formar una superficie uniforme cilmdrica.
  4. 4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que la etapa de aplicar un aislamiento (60, 70, 80) estratificado comprende la etapa de disponer al menos una capa (80) adicional de material de aislamiento impregnado sobre los primeros arrollamientos (60) de aislamiento impregnado y la capa (50) semiconductora intermedia.
  5. 5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente la etapa de raspar el aislamiento (60, 70, 80) impregnado estratificado en los bordes longitudinales para obtener una superficie uniforme con un perfil sigmoideo.
  6. 6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la etapa de apantallar electricamente la union se lleva a cabo mediante la envoltura del aislamiento (60, 70, 80) estratificado con una capa (98) de material semiconductor.
  7. 7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente una etapa para proporcionar un dispositivo (130) de compensacion de volumen.
  8. 8. Una junta para empalmar dos cables (10, 10a, 10b) de HV impregnados que comprenden nucleos (13) conductores respectivos fabricados por conductores (12, 12a, 12b) envueltos en capas (14, 14a, 14b) semiconductoras interiores, capas (16) de aislamiento del cable, impregnadas por un compuesto viscoso, radialmente externas a los nucleos (13) conductores, capas (18) semiconductoras exteriores que rodean las capas (16) de aislamiento del cable, y capas (20, 22, 24, 26) de proteccion radialmente externas a las capas (18) semiconductoras exteriores, teniendo la union un eje (X) longitudinal y comprendiendo:
    - conductores (12, 12a, 12b, 30) mecanica y electricamente conectados;
    - capas (16) de aislamiento del cable impregnadas que tienen caras cortadas esencialmente perpendiculares al eje longitudinal de la union en todo el grosor de las capas (16) de aislamiento del cable y siendo mas cortas que los conductores (12, 12a, 12b) respectivos;
    - un inserto (40) conductor interpuesto entre las caras de las capas (16) de aislamiento del cable impregnadas, dejando como maximo un hueco de aire entre el inserto (40) conductor y las caras de las capas (16) de
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    aislamiento del cable impregnadas;
    - una capa (50) semiconductor intermedia que rodea al inserto (40) conductor y que hace tope sobre partes de las capas (16) de aislamiento del cable adyacentes al inserto (40) conductor;
    - un aislamiento (60, 70, 80) estratificado, impregnado con un compuesto viscoso, que solapa longitudinalmente las capas (16) de aislamiento del cable impregnadas y que cubre la capa (50) semiconductor intermedia;
    - una capa (98) semiconductora externa que envuelve el aislamiento (60, 70, 80) estratificado impregnado y las capas (16) de aislamiento del cable impregnadas;
    -una carcasa (100) metalica que encierra la capa (98) semiconductora exterior y que se extiende sobre las capas (18) semiconductoras exteriores; y
    - un compuesto viscoso contenido en dicha carcasa (100) metalica.
  9. 9. La union de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que la union junta dos cables (10, 10a, 10b) de corriente continua de alta tension.
  10. 10. La union de acuerdo con la reivindicacion 8, en la que la capa (50) semiconductora intermedia tiene bordes (52) con un grado de ahusado de como maximo 1:10.
  11. 11. La union de acuerdo con la reivindicacion 8, en la que la capa (50) semiconductora intermedia solapa partes de las capas (16) de aislamiento del cable en un grado para cubrir la interfaz entre dichas capas (16) y el inserto (40) conductor.
  12. 12. La union de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el aislamiento (60, 70, 80) estratificado impregnado comprende al menos dos arrollamientos (60) de lamina envuelta de un material de aislamiento impregnado.
  13. 13. La union de acuerdo con la reivindicacion 12, en la que el aislamiento (60, 70, 80) estratificado impregnado comprende al menos tres arrollamientos (60, 82, 84, 92, 94, 104) de lamina envuelta de un material de aislamiento impregnado, en el que los bordes de un arrollamiento (60, 82, 84, 92, 94, 104) de una capa (60, 70, 80) del aislamiento estratificado impregnado se desplaza longitudinalmente con respecto a los bordes de un arrollamiento (60, 82, 84, 92, 94, 104) de una capa radialmente adyacente.
  14. 14. La junta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-13, en la que se interponen devanados (70, 86, 96) de papel elastico en los espacios entre los bordes de arrollamientos (50, 60, 82, 84, 92, 94, 104) longitudinalmente adyacentes.
  15. 15. La junta de acuerdo con la reivindicacion 8, que comprende un dispositivo (130) de compensacion de volumen posicionado dentro de la carcasa (100) metalica.
  16. 16. Una lmea suministro electrico que comprende al menos una union de acuerdo con la reivindicacion 8.
ES11707346.0T 2011-03-01 2011-03-01 Unión para cables de HV aislados con papel o laminado de papel-polipropileno (PPL) impregnado Active ES2651944T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/000982 WO2012116712A1 (en) 2011-03-01 2011-03-01 Joint for hv cables insulated with impregnated paper or paper-polypropylene laminate (ppl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2651944T3 true ES2651944T3 (es) 2018-01-30

Family

ID=44625328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11707346.0T Active ES2651944T3 (es) 2011-03-01 2011-03-01 Unión para cables de HV aislados con papel o laminado de papel-polipropileno (PPL) impregnado

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9306382B2 (es)
EP (1) EP2681820B1 (es)
CN (1) CN103608990B (es)
AU (1) AU2011360724B2 (es)
BR (1) BR112013022018B1 (es)
CA (1) CA2828496C (es)
DK (1) DK2681820T3 (es)
ES (1) ES2651944T3 (es)
NO (1) NO2681820T3 (es)
NZ (1) NZ614028A (es)
RU (1) RU2558371C2 (es)
WO (1) WO2012116712A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102183193B1 (ko) 2014-02-25 2020-11-26 엘에스전선 주식회사 종단접속부를 구비한 전력케이블
KR102258894B1 (ko) * 2014-08-19 2021-06-01 엘에스전선 주식회사 고점도 절연유 함침 케이블의 중간접속함
EP3128630B1 (en) * 2015-08-04 2024-02-21 Nexans Method for electrical separation of the metallic sheath a hvdc mi cable
DE102018116416A1 (de) * 2018-07-06 2020-01-09 Nkt Gmbh & Co. Kg Verbindungsmuffe
RU188619U1 (ru) * 2018-10-25 2019-04-18 Приватное акционерное общество "Украинский научно-исследовательский институт кабельной промышленности" Секция электрическая кабельная
EP3647796B1 (en) * 2018-10-30 2023-06-07 Prysmian S.p.A. Shrinkable cable joint and voltage sensor
KR20200052827A (ko) * 2018-11-07 2020-05-15 엘에스전선 주식회사 전력케이블의 중간접속 시스템
FR3104873B1 (fr) 2019-12-16 2023-05-26 Tangram Image Sensor Terminal communiquant avec imageur perfectionné
EP4164075A1 (en) * 2021-10-06 2023-04-12 Nexans Cable joints in wet or semi-wet cable systems
EP4297209A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-27 NKT HV Cables AB Method for connecting conductors in a prefabricated cable accessory

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1979150A (en) * 1931-05-02 1934-10-30 Italiana Pirelli Soc Feeding joint
DE912593C (de) * 1938-07-21 1954-05-31 Siemens Ag Verfahren zur Isolierung der Verbindungsstellen in OEl- und Massekabelmuffen
US3017306A (en) 1955-10-13 1962-01-16 Pirelli Construction of the insulation in joints for high tension electric cables
GB916946A (en) * 1959-08-26 1963-01-30 Pirelli Improvements in or relating to the construction of joints and sealing ends for high-tension electric cables
US4051298A (en) * 1974-05-09 1977-09-27 General Electric Company Strippable composite of polymeric materials for use in insulated electrical conductors, a method of forming the same and products thereof
US4133970A (en) * 1975-12-30 1979-01-09 Joslyn Mfg. And Supply Co. Electrical insulation system
US4822952A (en) * 1985-08-21 1989-04-18 Cable Technology Laboratories, Inc. Electrical cable joint and electrical cable termination and methods of making same
JPH04212208A (ja) * 1990-09-13 1992-08-03 Furukawa Electric Co Ltd:The ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルとその接続部、ならびに、それらの製造方法
EP0554270B1 (en) * 1990-10-25 1995-07-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transition joint for oil-filled cables
IL111241A (en) * 1993-10-18 1998-02-22 Raychem Corp Closure for high voltage cable connections
JP3024627B2 (ja) * 1998-02-03 2000-03-21 住友電気工業株式会社 海底ソリッドケーブル
RU2190913C1 (ru) * 2001-02-07 2002-10-10 Закрытое акционерное общество "АББ Москабель" Соединительная муфта для силового кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена и способ монтажа муфты
FR2911441B1 (fr) * 2007-01-16 2015-08-07 Prysmian En Cables Et Systemes France Dispositif de protection pour cable electrique a isolation a base de papier impregne
EP2091121B1 (de) * 2008-02-13 2012-04-18 Nexans Vorrichtung für eine Verbindungsstelle zwischen zwei elektrischen Hochspannungskabeln mit unterschiedlichen Durchmessern
EP2197080A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-16 ABB Research Ltd. Flexible joint with resistive field grading material for HVDC cables and method for connecting same to HVDC cables
WO2010149229A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-29 Abb Research Ltd An electrical cable

Also Published As

Publication number Publication date
EP2681820A1 (en) 2014-01-08
NZ614028A (en) 2015-01-30
CA2828496C (en) 2018-01-23
AU2011360724A1 (en) 2013-08-29
AU2011360724B2 (en) 2016-09-29
WO2012116712A1 (en) 2012-09-07
BR112013022018B1 (pt) 2019-12-03
EP2681820B1 (en) 2017-09-13
NO2681820T3 (es) 2018-02-10
CA2828496A1 (en) 2012-09-07
RU2013143964A (ru) 2015-04-10
RU2558371C2 (ru) 2015-08-10
BR112013022018A2 (pt) 2017-08-01
CN103608990A (zh) 2014-02-26
US9306382B2 (en) 2016-04-05
DK2681820T3 (en) 2017-12-11
CN103608990B (zh) 2017-03-29
US20140124263A1 (en) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2651944T3 (es) Unión para cables de HV aislados con papel o laminado de papel-polipropileno (PPL) impregnado
ES2707358T3 (es) Manguito elástico para un conductor de electricidad
US20110315419A1 (en) Cable assembly for communicating signals over multiple conductors
JP2007312594A (ja) 光ケーブルシールド層接続部
ES2337075T3 (es) Terminal tubular para un cable.
JP5053466B2 (ja) 超電導ケーブル導体の端末構造
ES2714723T3 (es) Cable de transporte de energía estanco al agua con vástagos de blindaje metálicos
JP2015133777A (ja) 電力ケーブルの接続方法、及び電力ケーブルの接続構造
CN208522093U (zh) 高性能带屏蔽网络数据线
JP6770459B2 (ja) 超電導ケーブル
JP6216302B2 (ja) 断熱管絶縁ユニット、及び超電導ケーブル線路
US11476598B2 (en) Partly pre-assembled cable joint
US2406676A (en) Cable joint
JP5933861B2 (ja) 絶縁高電圧電力ケーブルを提供するための管状の絶縁装置、高電圧電力設備、および方法
US2260850A (en) Joint for electric cables
US1965540A (en) Cable installation
KR20060023875A (ko) 광복합전력케이블의 포설방법 및 이를 위한 케이블 구조
US1988279A (en) Terminal and joint for electric cables
GB928057A (en) Improvements in or relating to high voltage power cables
JP2006050849A (ja) ケーブル接続部の遮水構造
EP0039161A1 (en) Multi-core cable connection for medium voltage cable
JP2018527873A (ja) 変更ジョイント
WO2023190975A1 (ja) 電力ケーブルの終端構造
US1905691A (en) Joint for high tension underground cables
JP2023162588A (ja) ケーブル接続構造、電力ケーブル、およびケーブル接続構造の製造方法