ES2804086A1 - Dispositivo de protección eléctrica. - Google Patents

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ES2804086A1 ES201930679A ES201930679A ES2804086A1 ES 2804086 A1 ES2804086 A1 ES 2804086A1 ES 201930679 A ES201930679 A ES 201930679A ES 201930679 A ES201930679 A ES 201930679A ES 2804086 A1 ES2804086 A1 ES 2804086A1
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Hurtado Francisco Romero
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
    • H02G3/0462—Tubings, i.e. having a closed section
    • H02G3/0481—Tubings, i.e. having a closed section with a circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials

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Abstract

Dispositivo de protección eléctrica. La presente invención se refiere a un dispositivo de protección eléctrica (1) en forma de forro envolvente abierto con una sección transversal. Dicha sección transversal comprende una línea flexible central (2), un primer elemento de cierre (3) y un segundo elemento de cierre (4). También comprende una lengüeta (5) curva que nace de un punto intermedio (23) de la línea flexible central (2), con un extremo libre (51) destinado a quedar en contacto con un punto de contacto (24) de la línea flexible central (2) generando un alojamiento para un cable formado por la lengüeta (5) y la porción de línea flexible central situada entre el punto intermedio (23) y el punto de contacto (24), generándose también una cavidad hueca (12) entre la lengüeta (5) y el acoplamiento entre el primer y segundo elementos de cierre (3, 4). El primer elemento de cierre (3) tiene tres puntas de flecha (31, 32, 33).

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN ELÉCTRICA
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se enmarca dentro de los dispositivos usados en líneas de tensión, concretamente aquellos dispositivos destinados a cubrir los cables para proteger el entorno de posibles descargas eléctricas
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las líneas eléctricas son utilizadas para posibilitar el acceso a la energía eléctrica en lugares muy dispersos. Sin embargo, esta manera de transportar la energía puede tener efectos perniciosos en los animales que puedan entrar en contacto con ellas, principalmente, la avifauna.
Los únicos elementos que se conocen son forros aislantes que se colocan alrededor de los cables para evitar que éstos puedan transmitir su potencial ante el contacto de uno de estos animales.
Estos forros son materiales dieléctricos que impiden o restringen el paso de corriente desde el cable hasta el animal que los contacte, de modo que dicho animal quede a salvo de una descarga eléctrica.
La normativa contempla un conjunto de exigencias de estos materiales: rigidez dieléctrica, resistencia a las inclemencias del tiempo, resistencia mecánica o nivel de fuga. El nivel de fuga mide la fuga eléctrica en los puntos más críticos de estos aislantes, en las uniones entre forros aislantes o en las terminales. En la práctica, se busca disminuir el nivel de fuga a unos valores aceptables, ya que los forros no son suficientes para garantizar dicho aislamiento en todo el recorrido del cable.
La invención pretende proporcionar una solución alternativa a este problema.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona una solución alternativa al problema anteriormente propuesto mediante un dispositivo de protección eléctrica de acuerdo a la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones preferidas de la invención.
A menos que se defina de otra manera, todos los términos (tanto los científicos como los técnicos) que se usan en este documento han de ser interpretados como lo haría un experto en la materia. Se entenderá, por tanto que los términos de uso común deben ser interpretados de la manera que lo haría un conocedor de la materia, y no de un modo idealizado o estrictamente formal.
A lo largo del texto, la palabra “comprende” (y sus derivados, como “comprendiendo”) no deben ser entendidos de un modo excluyente, sino que deben ser entendidos en el sentido en que admiten la posibilidad de que lo definido pueda incluir elementos o etapas adicionales.
Un objeto de la presente invención se refiere, aunque sin limitación, a un dispositivo de protección eléctrica en forma de forro envolvente abierto con una sección transversal, en el que al menos durante un tramo, su sección transversal comprende
una línea flexible central con una cara interior y una cara exterior;
un primer elemento de cierre que sobresale desde la cara interior de un primer extremo de la línea flexible central;
un segundo elemento de cierre que sobresale desde la cara interior de un segundo extremo de la línea flexible central siendo el segundo extremo opuesto al primer extremo, estando el segundo elemento de cierre configurado para acoplarse con el primer elemento de cierre cuando la línea flexible central se dobla para que ambos elementos se acoplen, creando así una sección cerrada;
una lengüeta curva que nace de un punto intermedio de la línea flexible central situada entre el primer extremo y el segundo extremo, comprendiendo la lengüeta un extremo libre destinado a quedar en contacto con un punto de contacto de la línea flexible central generando un alojamiento para un cable formado por la lengüeta y la porción de línea flexible central situada entre el punto intermedio y el punto de contacto, generándose también una cavidad hueca entre la lengüeta y el acoplamiento entre del primer y segundo elementos de cierre,
donde el primer elemento de cierre comprende una primera punta en forma de flecha, una segunda punta en forma de flecha y una tercera punta en forma de flecha, comprendiendo cada punta de flecha dos elementos finales que forman un ángulo agudo con respecto a la línea flexible central, comprendiendo el segundo elemento de cierre una cavidad rodeada por tres grupos de retenes, estando destinado cada grupo de retenes a evitar que cada punta con forma de flecha pueda desacoplarse del segundo elemento de cierre una vez acoplada.
Este dispositivo de protección eléctrica es adecuado para instalarse alrededor de un cable protegido o desnudo, rodeándolo mediante el alojamiento creado entre la lengüeta y la porción de la línea flexible central y proporcionando medidas para disminuir la fuga eléctrica. Además, puede instalarse en las uniones entre forros, que son puntos clave en la aparición de fugas eléctricas.
La lengüeta tiene como misión evitar que el cable entre en contacto con la zona del primer y segundo elemento de cierre, que serían la zona más débil del dispositivo en cuanto a resistencia a la fuga eléctrica. La combinación de lengüeta y sistema de cierre proporciona una protección mejorada ampliando la resistencia a fuga del conjunto, debido a la cavidad hueca generada entre la lengüeta y el acoplamiento de los elementos de cierre. La lengüeta nace de un punto intermedio entre los extremos de la línea flexible central, de modo que, al cerrarse la sección, una porción de la línea flexible central está contacto con el cable, mientras que la lengüeta encierra el resto de la superficie de cables en el alojamiento. La línea flexible central se prolonga hacia los extremos ya sin estar en contacto con los cables, hasta el acoplamiento del cierre. La línea de fuga eléctrica, por lo tanto, tiene que sortear la lengüeta, atravesar la cavidad hueca y sortear el acoplamiento del elemento de cierre.
La línea central es flexible en el sentido en que puede doblarse de modo que el primer y el segundo elementos de cierre se acoplen sin sufrir ninguna deformación permanente. El experto en la materia sabe distinguir sin problema una línea flexible de una que no lo es.
Los elementos con forma de flecha se introducen en la cavidad produciéndose el ajuste de los retenes, que se introducen en el ángulo agudo de los elementos finales, impidiendo la vuelta atrás de la punta de flecha, que provocaría la apertura del dispositivo.
La disposición del primer elemento de cierre con tres puntas de flecha, además de asegurar el acoplamiento de los elementos de cierre, amplía aun más la línea de fuga, de modo que la conjunción de la cavidad hueca y las pequeñas cavidades formadas entre la sucesión de las tres puntas de flecha ponen al dispositivo en disposición de evitar la fuga en líneas cuya tensión máxima sea de 72 kV. El hecho de situar tres puntas de flecha no obedece meramente a una cuestión arbitraria de diseño, sino que permite aumentar la capacidad aislante del conjunto gracias a las pequeñas cavidades que se forman entre las flechas.
En realizaciones particulares, al menos una porción de la línea flexible central comprende en su cara interior un estriado con protuberancias.
Las protuberancias están destinadas a contactar el elemento de cable que queda dispuesto en el interior del dispositivo, mientras que las oquedades que quedan entre protuberancias aumentan la línea de fuga eléctrica, mejorando así el comportamiento del dispositivo, y facilitando que su capacidad aislante sea suficiente para evitar la fuga en líneas cuya tensión máxima sea de 72 kV.
En realizaciones particulares, la lengüeta tiene forma de arco de circunferencia.
Esta forma de la lengüeta permite una mejor adaptación a la forma del cable que quede en el interior del dispositivo de protección, aumentando la estanqueidad en el cierre.
En realizaciones particulares, la línea flexible central tiene un espesor comprendido entre 1 cm y 3 cm.
Este espesor es suficiente para proporcionar un aislamiento adicional efectivo sin penalizar excesivamente el peso de la estructura.
En realizaciones particulares, el dispositivo comprende unas hendiduras cóncavas, una de ellas situada en la cara exterior del primer extremo de la línea flexible central y otra situada en la cara exterior del segundo extremo de la línea flexible central, de modo que las hendiduras cóncavas sean accesibles desde el exterior del dispositivo cuando el primer elemento de cierre se encuentra acoplado con el segundo elemento de cierre.
Estas zonas cóncavas permiten el acoplamiento del primer y segundo elementos de cierre a lo largo de largas longitudes mediante la aplicación de unos pequeños rodamientos en cada zona cóncava para realizar el apriete y el consecuente acoplamiento de los elementos de cierre entre sí.
En realizaciones particulares, el dispositivo está fabricado en una poliolefina termoplástica, con una rigidez dieléctrica mayor que 20KV por mm2.
Este material da las características necesarias para que el resultado aislante sea satisfactorio.
En realizaciones particulares, cuando la línea flexible central está en reposo, el ángulo interior formado entre la tangente a la línea flexible central en el punto intermedio y la tangente a la línea flexible central en el punto de contacto es menor de 90°.
Esta geometría permite una fácil colocación alrededor del cable a la vez que un pequeño esfuerzo para introducir los primeros elementos de cierre en el segundo elemento de cierre. Si el ángulo fuera mayor de 90°, habría más problemas para cerrar la sección, ya que la inercia mecánica tendería a mantener la sección abierta.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 muestra una vista en sección transversal de un dispositivo de protección según una realización particular de la invención.
La figura 2 muestra una vista en sección del dispositivo de protección de la figura 1 una vez instalado alrededor de un cable.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo de protección instalado con unos rodillos de instalación.
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características técnicas de la invención, las citadas Figuras se acompaña de una serie de referencias numéricas donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se representa lo siguiente:
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DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se procede a continuación a describir un ejemplo de realización preferida de la presente invención, aportada con fines ilustrativos pero no limitativos de la misma.
La figura 1 muestra una vista en sección transversal de un dispositivo de protección según una realización particular de la invención.
Dicho dispositivo de protección eléctrica 1 tiene forma de forro envolvente generado a partir de una sección transversal, y esta sección transversal comprende
una línea flexible central 2 con una cara interior 20 y una cara exterior 200; un primer elemento de cierre 3 que sobresale desde la cara interior 20 de un primer extremo 21 de la línea flexible central 2; y
un segundo elemento de cierre 4 que sobresale desde la cara interior 20 de un segundo extremo 22 de la línea flexible central 2 siendo el segundo extremo 22 opuesto al primer extremo 21.
Este dispositivo de protección eléctrica está destinado a acoplarse alrededor de un cable o línea, tanto desnudo como protegido, de cara a disminuir su nivel de fuga eléctrica. Por ello, la línea central 2 es flexible, de modo que pueda doblarse para permitir la unión entre el primer y segundo extremo 21, 22, cerrando así la sección transversal del dispositivo 1. Para ello, el segundo elemento de cierre 4 está configurado para acoplarse con el primer elemento de cierre 3, creando así una sección cerrada.
Como se puede observar en esta vista en reposo del dispositivo, el ángulo interior a formado entre la tangente t1 a la línea flexible central 2 en el punto intermedio 23 y la tangente t2 a la línea flexible central 2 en el punto de contacto 24 es menor de 90°.
En este ejemplo particular, este acoplamiento de cierre se lleva a cabo gracias a que el primer elemento de cierre 3 comprende tres puntas en forma de flecha 31, 32, 33. Cada una de las puntas en forma de flecha tiene dos elementos finales 30 que forman un ángulo agudo con respecto a la línea flexible central 2. El acoplamiento se produce porque el segundo elemento de cierre 4 comprende una cavidad 6 rodeada por unos retenes 7 para evitar que las puntas con forma de flecha 31,32, 33 puedan desacoplarse de la cavidad 6 una vez acopladas.
Además, el dispositivo de protección 1 comprende una lengüeta 5 que nace de un punto intermedio 23 de la línea flexible central situada entre el primer elemento de cierre 3 y el segundo elemento de cierre 4. Esta lengüeta 5 comprende un extremo libre 51.
Adicionalmente, este ejemplo de dispositivo también comprende un estriado con protuberancias 13 en una porción de la cara interior 20 de la línea flexible central 2. Estas protuberancias son las que están destinadas a contactar el cable que quede en el interior del alojamiento definido por la línea flexible central 2 y la lengüeta 5. Debido a estas protuberancias, se generan pequeños huecos entre el cable y la cara interior 20 de la línea flexible central 2, con lo que se prolonga la línea de fuga.
La figura 2 muestra una vista en sección del dispositivo de protección 1 de la figura 1 una vez instalado alrededor de un cable 9.
Esta figura muestra la sección del dispositivo de protección 1 ya cerrada, mediante la introducción del primer elemento de cierre 3 en el segundo elemento de cierre 4 y el anclaje de ambos, produciéndose así una unión por clipado entre el primer elemento de cierre 3 y el segundo elemento de cierre 4 del dispositivo 1.
La lengüeta 5 tiene forma de arco de circunferencia y, cuando la línea flexible central 2 se dobla para acoplar el primer elemento de cierre 3 con el segundo elemento de cierre 4, el extremo libre 51 queda en contacto con el punto de contacto 24 de la línea flexible central 2. Cuando el extremo libre 51 entra en contacto con el punto de contacto 24 se genera un alojamiento para un cable, estando formado dicho alojamiento por la lengüeta 5 y la porción de línea flexible central situada entre el punto intermedio 23 y el punto de contacto 24. Además, también se genera una cavidad hueca 12 entre la lengüeta 5 y el acoplamiento entre del primer y segundo elementos de cierre 3, 4.
La disposición del primer elemento de cierre con tres puntas de flecha 31, 32, 33, además de asegurar el acoplamiento de los elementos de cierre, crea un camino más tortuoso aún para la línea de fuga 10 antes de salir al exterior, de modo que la conjunción de la cavidad hueca 12 y las pequeñas cavidades formadas entre la sucesión de las tres puntas de flecha ponen al dispositivo en disposición de evitar la fuga en líneas cuya tensión máxima sea de 72 kV, proporcionando protección a los seres vivos circundantes para cables de este tipo. El hecho de situar tres puntas de flecha no obedece meramente a una cuestión arbitraria de diseño, sino que permite aumentar la capacidad aislante del conjunto gracias a las pequeñas cavidades que se forman entre las flechas.
Además, como se puede observar, el cable 9 está en contacto con las protuberancias 13, pero no directamente con la cara interior de la línea flexible 2. Esta característica mejora también la capacidad aislante del dispositivo 1.
Por otro lado, el que el primer elemento de cierre 3 y el segundo elemento de cierre 4 comprenden unas hendiduras cóncavas 8 de modo que al cerrar el dispositivo, ambas zonas cóncavas queden a la vista desde el exterior del dispositivo.
Estas hendiduras cóncavas 8 están situadas en la cara exterior de cada extremo de la línea flexible central, de modo que las hendiduras cóncavas 8 sean accesibles desde el exterior del dispositivo cuando el primer elemento de cierre 3 se encuentra acoplado con el segundo elemento de cierre 4.
La figura 3 muestra la utilidad de estas hendiduras cóncavas: cuando se dobla la línea flexible central 2, si la longitud del dispositivo es grande, puede ser complicado acoplar el primer elemento de cierre 3 y el segundo elemento de cierre 4 a lo largo de toda la longitud del dispositivo 1. Por ello, se sitúan unos rodillos 11 que se van deslizando a lo largo de toda la longitud de las hendiduras cóncavas 8, garantizando el correcto cierre de todo el dispositivo 1.
La línea flexible central tiene un espesor comprendido entre 1 cm y 3 cm y está fabricada en una poliolefina termoplástica, con una rigidez dieléctrica mayor que 20KV por mm2. De este modo, se consigue un aislamiento suficiente para mejorar el comportamiento ante fuga eléctrica del conjunto formado por un cable y el dispositivo de protección.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. - Dispositivo de protección eléctrica (1) en forma de forro envolvente abierto con una sección transversal, en el que al menos durante un tramo, su sección transversal comprende
una línea flexible central (2) con una cara interior (20) y una cara exterior (200); un primer elemento de cierre (3) que sobresale desde la cara interior de un primer extremo (21) de la línea flexible central (2);
un segundo elemento de cierre (4) que sobresale desde la cara interior (20) de un segundo extremo (22) de la línea flexible central (2) siendo el segundo extremo (22) opuesto al primer extremo (21), estando el segundo elemento de cierre (4) configurado para acoplarse con el primer elemento de cierre (3) cuando la línea flexible central (2) se dobla para que ambos elementos se acoplen, creando así una sección cerrada;
una lengüeta (5) curva que nace de un punto intermedio (23) de la línea flexible central (2) situada entre el primer extremo (21) y el segundo extremo (22), comprendiendo la lengüeta un extremo libre (51) destinado a quedar en contacto con un punto de contacto (24) de la línea flexible central (2) generando un alojamiento para un cable formado por la lengüeta (5) y la porción de línea flexible central situada entre el punto intermedio (23) y el punto de contacto (24), generándose también una cavidad hueca (12) entre la lengüeta (5) y el acoplamiento entre del primer y segundo elementos de cierre (3, 4),
donde el primer elemento de cierre (3) comprende una primera punta en forma de flecha (31), una segunda punta en forma de flecha (32) y una tercera punta en forma de flecha (33), comprendiendo cada punta de flecha (31, 32, 33) dos elementos finales (30) que forman un ángulo agudo con respecto a la línea flexible central (2), comprendiendo el segundo elemento de cierre una cavidad (6) rodeada por tres grupos de retenes (7), estando destinado cada grupo de retenes a evitar que cada punta con forma de flecha (31, 32, 33) pueda desacoplarse del segundo elemento de cierre (4) una vez acoplada.
2. - Dispositivo (1) según la reivindicación 1, en el que al menos una porción de la línea flexible central (2) comprende en su cara interior (20) un estriado con protuberancias (13).
3. - Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la lengüeta (5) tiene forma de arco de circunferencia.
4. - Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la línea flexible central (2) tiene un espesor comprendido entre 1 cm y 3 cm.
5. - Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unas hendiduras cóncavas (8), una de ellas situada en la cara exterior del primer extremo de la línea flexible central y otra situada en la cara exterior del segundo extremo de la línea flexible central, de modo que las hendiduras cóncavas (8) sean accesibles desde el exterior del dispositivo cuando el primer elemento de cierre (3) se encuentra acoplado con el segundo elemento de cierre (4).
6. - Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, fabricado en una poliolefina termoplástica, con una rigidez dieléctrica mayor que 20KV por mm2.
7. - Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, cuando la línea flexible central (2) está en reposo, el ángulo interior formado entre la tangente a la línea flexible central (2) en el punto intermedio (23) y la tangente a la línea flexible central (2) en el punto de contacto (24) es menor de 90°.
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