ES2906452T3 - Junta de transición de cable HVDC impregnado en masa - Google Patents

Junta de transición de cable HVDC impregnado en masa Download PDF

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Abstract

Método de creación de una junta (69) de transición entre dos cables (20/40) de CC y alto voltaje, impregnados en masa, del tipo que tiene un conductor (22/42) que comprende un alambre (24/44) central rodeado por múltiples capas (25a-e/45a-e) de alambres (26/46) trenzados enrollados alrededor del alambre central, en el que el método comprende las etapas de: a) Proporcionar dos cables en los que el conductor (22) del primer cable (20) tiene un diámetro menor que el conductor (42) del segundo cable (40), b) Retirar, desde las partes terminales de los cables, cualquier capa (28/48) aislante o capa (30/50, 32/52, 34/54, 36/56, 38/58) protectora que rodea los conductores, c) Desenrollar y tirar hacia atrás en una dirección aguas arriba de los alambres (26/46) trenzados, exponiendo de esta manera los extremos de los alambres (24/44) centrales d) Unir térmicamente una pieza (62) de conexión entre los extremos de los alambres (24/44) centrales, e) Volver a enrollar y unir térmicamente los alambres (26) trenzados de las múltiples capas (25a-e) del primer cable (20) a los alambres (46) trenzados de las capas (45a-e) correspondientes del segundo cable de manera que cada alambre trenzado del primer cable (20) se una a un único alambre trenzado del segundo cable (40), formando de esta manera una junta (69) de transición flexible, en el que, en el caso en el que una capa de uno de los cables comprende más hebras que su capa correspondiente del otro cable, esas dos hebras de un cable se unen a una única hebra del otro cable un número suficiente de veces para compensar la diferencia en la cantidad total de hebras, y f) Aplicar un parche a cualquier capa aislante o protectora alrededor de la junta (69) de transición.

Description

DESCRIPCIÓN
Junta de transición de cable HVDC impregnado en masa
Campo de la invención
La presente invención se refiere a cables de alta tensión, en particular, a cables submarinos de alta tensión de CC impregnados en masa y, más particularmente, a juntas de transición entre cables de diámetros diferentes.
Antecedentes
Durante décadas, los cables de corriente continua, de alto voltaje, impregnados en masa (en adelante, en el presente documento, cables HVDC-MI) han sido la solución preferida para la transmisión eléctrica submarina a larga distancia.
Típicamente, el conductor en un cable HVDC-MI está realizado en cobre o aluminio y consiste en un alambre central circular rodeado de capas concéntricas de alambres trenzados en forma de clave de arco, resultando en un conductor muy compacto con una superficie lisa. Los alambres se enrollan en una espiral, enrollándose las capas en direcciones alternas, por ejemplo, la primera capa se enrolla en una espiral en sentido horario, la siguiente capa se enrolla en una espiral en sentido antihorario y así sucesivamente. La configuración de alambre central/alambres trenzados proporciona al cable una flexibilidad mejorada.
El conductor está rodeado por múltiples capas aislantes/protectoras. El sistema de aislamiento consiste normalmente en cintas de papel solapadas impregnadas con un compuesto de alta viscosidad (ahí tiene su origen la expresión "impregnado en masa"). Normalmente, se aplica una barrera a prueba de humedad, una vaina de aleación de plomo, sobre el sistema de aislamiento y, para una protección mecánica y contra la corrosión, puede aplicarse una vaina de polietileno. Para la resistencia mecánica, pueden aplicarse refuerzos transversales y blindajes de alambre de acero. Para conseguir un diseño de torsión equilibrada, frecuentemente se usan dos capas de alambres de blindaje aplicadas en direcciones opuestas, y el blindaje está protegido contra la corrosión por una capa protectora, por ejemplo, un compuesto bituminoso y dos capas de hilo de polipropileno.
Los cables HVDC-MI se usan frecuentemente para atravesar distancias extremadamente largas. Sin embargo, los cables no pueden fabricarse en una longitud continua y, por lo tanto, las secciones de cable deben unirse entre sí en una junta de transición. Surgen dificultades cuando las secciones de cable que deben unirse tienen un diámetro diferente y/o una configuración diferente. Una situación en la que esta dificultad es particularmente grave es cuando las secciones de cable a unir han sido fabricadas por diferentes fabricantes, tal como cuando un cable fabricado por un primer fabricante que proviene de una primera ubicación debe unirse con una sección de cable fabricada por un segundo fabricante que proviene de una segunda ubicación. Aunque el principio de diseño global de los cables HVDC-MI respectivos de los dos fabricantes puede ser similar, habrá diferencias inherentes en diversos parámetros de los cables, tales como el diámetro global, el diámetro del cable central, el número total y las dimensiones de los alambres trenzados que rodean el cable central, el grosor y la disposición del papel solapado, capas protectoras, etc.
La solución actual al problema de unir cables que tienen conductores de diámetro diferente y/o configuración diferente es utilizar una junta de transición rígida. En el contexto de la presente invención, la expresión "junta de transición rígida" significa una junta en la que las características de flexión de una sección del cable que comprende la junta son lo suficientemente diferentes de las de las secciones sin empalmes del cable que se requieren equipos y/o procedimientos de manipulación adicionales. Por ejemplo, el documento WO/2016082860 divulga una pieza de conexión cónica para unir los conductores de dos secciones de cable que tienen diámetros diferentes. Las capas de aislamiento y de protección se retiran, exponiendo los conductores y los extremos del conector cónico se unen térmicamente/se sueldan al diámetro completo de cada conductor, es decir, se sueldan al alambre central, así como a los alambres trenzados de cada cable. Aunque el conector cónico se adapta a los diferentes diámetros, el resultado es una junta rígida. Dicha junta rígida no es deseable. Las secciones largas de cable se transportan típicamente en tambores/platos giratorios, por tierra o por mar, y una junta de transición rígida causa problemas durante el enrollado y el desenrollado del cable en/desde el tambor/plato giratorio. La instalación de cables sobre el lecho marino se ve dificultada también por una junta rígida, y los cables son mucho más susceptibles a resultar dañados en una junta rígida.
Los documentos WO 2016/082860 A1, GB 783357 A, EP 2026439 A1, US 3707865 A, US 2014/251654 A1, EP 3 139 443 A1 y JP 2012 022820 A proporcionan ejemplos de unión de dos cables. El documento JP 2012 022820 A divulga la unión de conductores trenzados de diámetro diferente para un cable de alimentación submarino. Las capas de alambres trenzados se unen soldando los extremos de alambre trenzado de las capas a piezas de soldadura con forma de anillo. Para mejorar la flexibilidad de la junta, las partes de soldadura con forma de anillo de diferentes capas están desplazadas en la dirección longitudinal del cable.
Por lo tanto, existe una necesidad de una junta de transición flexible entre secciones de cable que tengan diámetros y/o configuraciones de conductores diferentes.
Sumario de la invención
La invención proporciona un método según la reivindicación 1. En el contexto de la invención, el término "flexible" significa que la junta de transición tiene esencialmente las mismas o iguales capacidades de manipulación que las secciones sin empalmes del propio cable en los escenarios de uso previstos para el cable. Por ejemplo, una sección de cable que comprende una junta de transición "flexible" según la invención puede transportarse, instalarse o manipularse de la misma manera que las secciones sin empalmes del cable sin necesidad de equipos o procedimientos de manipulación adicionales o diferentes.
La expresión "alambre central" se refiere al alambre más interno del conductor. En una realización, un primer cable tiene un alambre central que tiene un primer diámetro y un segundo cable tiene un alambre central con un diámetro mayor.
La expresión "alambres trenzados" se refiere a los alambres relativamente más delgados (en comparación con el alambre central) enrollados alrededor del alambre central. En una realización, los alambres trenzados tienen una sección transversal con forma de clave de arco.
Los alambres trenzados se enrollan alrededor del alambre central en una espiral en capas que comprenden un número entero de alambres por cada capa. La expresión "primera capa" hace referencia a la capa de hebras más interna. La siguiente capa más interna se denomina "segunda capa" y así sucesivamente. De manera alternativa, puede hacerse referencia a la capa más externa por su posición ordinal, o simplemente por la expresión "capa externa" de hebras. Las hebras de diferentes capas del mismo cable pueden tener espesores diferentes, y las capas correspondientes de los dos cables pueden contener o no el mismo número de hebras. Las hebras de una capa determinada se desplazan juntas en tándem, adyacentes una a la otra, en una espiral alrededor del alambre central. Las capas se alternan en la dirección de la espiral.
La expresión "longitud de tendido" se refiere a la longitud horizontal a lo largo del cable requerida para que los alambres de una capa se desplacen desde una primera posición circunferencial (por ejemplo, la parte superior del cable), alrededor y de vuelta a la misma posición circunferencial.
Según el método de la invención, las capas protectoras y las capas de aislamiento se retiran desde una parte terminal de cada cable, exponiendo de esta manera los conductores. A continuación, las diversas capas de alambres trenzados se desenrollan secuencialmente y se tira de los alambres trenzados hacia atrás en la dirección aguas arriba del cable, de manera similar a como se pela la cáscara de un plátano. Se tira hacia atrás de las hebras de la capa más externa una primera distancia y se fija una abrazadera alrededor de las hebras restantes. A continuación, la siguiente capa de hebras se desenrolla y se tira hacia atrás de la misma y se fija una segunda abrazadera, y así sucesivamente, hasta que se haya tirado hacia atrás de todas las capas de alambres trenzados y se fijen las mismas, exponiendo de esta manera el alambre central de los cables.
En el caso en el que los alambres centrales de los dos cables tienen un diámetro diferente, se usa una pieza de conexión cónica y alargada para conectar entre sí los alambres centrales de los dos cables. Un extremo de la pieza de conexión cónica se suelda o se suelda mediante soldadura fuerte al extremo del primer alambre central, y el extremo del segundo alambre central se suelda o se suelda mediante soldadura fuerte al extremo opuesto de la pieza de conexión cónica. La pieza de conexión cónica tiene una longitud y una pendiente que están predeterminadas con relación, entre otras cosas, a la longitud de tendido y al grosor de las diversas capas de alambres trenzados.
Posteriormente, la primera capa de alambres trenzados del primer cable se vuelve a enrollar en una espiral alrededor del cable y hasta y alrededor de la pieza de conexión cónica y se corta, de manera que los extremos de cada hebra de la capa se apoyen en una posición superior. La primera capa de alambres trenzados del segundo cable se vuele a enrollar de manera similar en una espiral alrededor de su alambre central y se corta de manera que los extremos de sus hebras estén adyacentes a los extremos de las hebras del primer cable. A continuación, los extremos de los alambres trenzados de los dos cables se conectan térmicamente mediante soldadura o soldadura fuerte. En el caso en el que hay diferentes números de hebras en las capas correspondientes de los dos cables, entonces dos hebras pueden soldarse a una única hebra un número suficiente de veces para compensar la diferencia en la cantidad total de hebras.
A continuación, se utiliza un dispositivo de lijado/esmerilado/mecanizado para conformar las hebras soldadas entre sí con una pendiente uniforme correspondiente a la pendiente de la pieza de conexión cónica y las abrazaderas de las primeras capas se retiran. En el caso en el que las hebras de los dos cables tienen un grosor diferente, los extremos de las hebras cortadas se disponen en la dirección horizontal con relación a la pieza de conexión cónica y, a continuación, una parte de las hebras más gruesas son eliminadas mecánicamente mediante el dispositivo de lijado/esmerilado/mecanizado. El resultado de esta operación es una transición cónica suave de la primera capa de hebras desde el cable más pequeño al más grande.
La operación anterior se repite para la segunda capa de alambres trenzados. Los alambres trenzados del primer cable se vuelven a enrollar alrededor de la primera capa terminada y se cortan de manera que los extremos descansen en una posición superior. Los alambres trenzados de la segunda capa del otro cable se vuelven a enrollar igualmente y se cortan, y los alambres trenzados se unen térmicamente y se conforman mecánicamente con una pendiente uniforme correspondiente a la pendiente de la pieza de conexión cónica. Una vez más, dos hebras pueden unirse a una única hebra para compensar un número total diferente de hebras de las capas correspondientes. Como con la primera capa, los extremos de las hebras se disponen en la dirección horizontal de manera que una parte de las hebras más gruesas se eliminen mecánicamente en el caso en el que las hebras de las segundas capas correspondientes tienen un grosor diferente.
Esta operación se repite para todas las capas de alambres trenzados, resultando en la conexión de los conductores de los dos cables en una junta conductora flexible.
La siguiente etapa del método es aplicar de nuevo la capa de aislamiento. En el caso de un cable impregnado en masa, esta etapa comprende el uso de una máquina de aplicación solapada de papel dispuesta para oscilar hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la junta de transición, aplicando capas de aislamiento de papel a un espesor deseado. Según un aspecto, las capas de aislamiento se retiran originalmente desde los conductores en un ángulo inclinado hacia arriba y hacia atrás desde los conductores. De esta manera, la máquina de aplicación solapada oscilará hacia adelante y hacia atrás hasta contactar con el borde del aislamiento original, recorriendo una distancia creciente para cada capa de papel aplicada. De esta manera, la capa de aislamiento aplicada de nuevo tendrá una sección transversal longitudinal trapezoidal cuando se vuelve a aplicar. El papel se envuelve de manera superpuesta para evitar pérdidas eléctricas entre las capas de papel.
Las diversas otras capas protectoras se vuelven a aplicar posteriormente mediante métodos conocidos en la técnica. Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá más detalladamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
Las Figuras 1A y 1B son vistas en perspectiva de unos cables de CC, de alto voltaje, impregnados en masa, primero y segundo.
Las Figuras 2A y 2B son vistas en sección transversal y en perspectiva del conductor del cable de la Figura 1. La Figura 3 es una vista en alzado lateral, en despiece ordenado, de los conductores del primer cable y del segundo cable HVDC-MI, con los alambres trenzados retirados hacia atrás y con una pieza de conexión cónica dispuesta entre los alambres centrales de los dos conductores.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de la primera capa de alambres trenzados del primer conductor cortados y dispuestos sobre la pieza cónica de conexión.
La Figura 5 es una vista desde arriba que muestra los alambres trenzados de la primera capa de los conductores primero y segundo con sus extremos respectivos alineados antes de ser unidos térmicamente.
La Figura 6 es una vista desde arriba correspondiente a la Figura 5, con los extremos de las hebras unidas entre sí y lijados.
La Figura 7 es una vista en perspectiva que muestra a un operador lijando o esmerilando la primera capa de hebras conectadas.
La Figura 8 es una vista en sección transversal que ilustra la diferencia en altura entre las hebras de los dos conductores en el área de unión.
La Figura 9 es una vista en sección transversal longitudinal que muestra el área de esmerilado del material retirado por el operador de la Figura 7.
La Figura 9 es una vista en alzado lateral de la primera capa completada.
La Figura 10 es una vista desde arriba de la capa exterior completada de hebras unidas, que muestra también dos hebras de un conductor unidas a una única hebra del otro conductor.
La Figura 11 es una vista lateral en sección transversal que muestra una completada con las dimensiones de la Tabla 1.
La Figura 12 es una vista en sección transversal que ilustra la reaplicación del aislamiento de papel en el área unión. Descripción detallada
La invención se describirá a continuación con referencia a un ejemplo específico de unión de dos cables HVDC-MI. Sin embargo, debería entenderse que la invención es adecuada para la unión de otros tipos de cables distintos de los cables HVDC-MI, siempre y cuando el cable sea del tipo que tiene un conductor con un alambre central rodeado por alambres trenzados.
Ejemplo
Un primer cable 20 del tipo ilustrado en las Figuras 1A debe unirse con un segundo cable 40 de tipo similar, tal como se ilustra en las Figuras 1B (aunque con un cable 40 que tiene un conductor con un diámetro y/o una configuración diferente a los del cable 20).
Tal como se muestra en las Figuras 1A y 2A/B, el primer cable 20 comprende un conductor 22 rodeado por múltiples capas aislantes/protectoras. El conductor 22 comprende un alambre 24 central rodeado por capas de alambres 26 trenzados. Dicha configuración con alambres centrales y alambres trenzados, conocida en la técnica, mejora la flexibilidad del cable.
Tal como se muestra en la Figura 2A/B, el alambre 24 central es un alambre redondo, y los alambres 26 trenzados tienen forma de clave de arco con el fin de que sean empaquetados de manera apretada alrededor del alambre 24 central. En el ejemplo usado en este caso, hay cinco capas 25a-e de alambres 26 trenzados. Los alambres 26 trenzados se enrollan en una espiral alrededor del alambre 24 central, enrollándose las capas alternas en direcciones alternas, tal como se muestra en la Figura 2B.
El conductor 22 circundante son múltiples capas aislantes y/o protectoras. El conductor 22 inmediatamente adyacente es una capa 28 de aislamiento. En este ejemplo, la capa de aislamiento es un aislamiento de papel impregnado en masa conocido en la técnica, que comprende múltiples capas envueltas de papel impregnado en aceite.
En el exterior de la capa 28 de aislamiento hay una capa 30 de barrera de plomo, hermética al agua. Alrededor de la capa 30 de plomo, hay dispuesta una capa 32 de polietileno. Una capa 34 de refuerzo de acero galvanizado está dispuesta alrededor de la capa 32 de polietileno. Una capa 36 de blindaje que comprende bandas de acero galvanizado protege el cable contra la abrasión y otras fuerzas. Finalmente, el cable comprende una capa 38 protectora exterior de hilo bituminoso/de polipropileno.
El segundo cable 40, tal como se muestra en la Figura 1B, es, en este ejemplo, también un cable HVDC-MI de configuración similar a la del primer cable 20, aunque con un conductor 42 que tiene un alambre 44 central con un diámetro mayor y un número total diferente de alambres 46 trenzados que el conductor 22 del cable 20. Con propósito de ejemplo, se supone que el segundo cable 40 tiene la misma disposición de capas aislantes/protectoras que el primer cable 20, concretamente: una capa 48 de aislamiento, una capa 50 de barrera de plomo, hermética al agua, una capa 52 de polietileno, una capa 54 de refuerzo galvanizada, una capa 56 de blindaje y una capa 58 protectora exterior.
La Tabla 1 a continuación enumera los parámetros y las dimensiones del alambre 24/44 central y de los alambres 26/46 trenzados de los conductores de los dos cables unidos en el ejemplo. Sin embargo, debería entenderse que las dimensiones indicadas tienen propósitos ilustrativos y no pretenden ser necesariamente limitativas para la invención. Mediante el método de la invención, pueden conectarse cables que tienen otras dimensiones y configuraciones.
Tabla 1
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Según el método de la invención, las capas protectoras y de aislamiento exteriores se retiran de las partes terminales de los cables primero y segundo, exponiendo de esta manera sus conductores 22 y 42 respectivos, tal como se muestra en la Figura 3.
Los alambres 26/46 trenzados de la capa 25e/45e exterior se desenrollan y se tira de los mismos hacia atrás en la dirección aguas arriba y se sujetan con una abrazadera 60. Esta operación se repite para las capas 25/45 d, c, b y a, exponiendo de esta manera los alambres 24 y 44 centrales. En aras de la simplicidad, la Figura 3 muestra hebras 26/46 más cortas que en un escenario del mundo real. En la Figura 7 puede verse una representación más realista de las hebras 26/46 retiradas hacia atrás.
A continuación, una pieza 62 de conexión cónica, tal como se muestra en la Figura 3, se une térmicamente entre los alambres 24 y 44 centrales y se lija para obtener una superficie lisa usando un dispositivo 64 de lijado, tal como se muestra en la Figura 7.
En la siguiente etapa del método, los alambres 26 trenzados de la primera capa 25a del primer cable 20 se vuelven a enrollar alrededor del alambre 24 central y hacia arriba sobre la pieza 62 de conexión cónica y se cortan, de manera que los extremos de los alambres 26 trenzados estén sobre la pieza 62 de conexión cónica, tal como se muestra en la Figura 4. La primera capa 25a comprende 8 hebras, tal como se muestra en la Tabla 1, correspondiendo la distancia horizontal entre los extremos de las hebras más externas a la "longitud de tendido" de la tabla 1. De manera similar, las hebras 46 de la capa 45a del segundo cable 40 se vuelven a enrollar y se cortan de manera que los extremos sean adyacentes a los extremos de las hebras 26, tal como se muestra en la Figura 5. Los extremos de las hebras 26 y 46 se sueldan o se sueldan mediante soldadura fuerte entre sí en un área 66 de unión, tal como se muestra en la Figura 6. Según un aspecto, los extremos están dispuestos para apoyarse en la parte superior de la pieza cónica para facilitar la operación de soldadura. Tal como se muestra en la Tabla 1, la primera capa 45a comprende una hebra más que la capa 25a correspondiente. Por lo tanto, dos hebras se sueldan a una única hebra en una ubicación apropiada. En el caso en el que hay más de una hebra adicional, preferiblemente las soldaduras dobles deberían estar separadas tanto como sea posible.
Cuando se unen cables de dimensiones diferentes según el método de la invención, es necesario tener en cuenta los alambres trenzados que tienen un grosor diferente, cuando este es el caso. Tal como se muestra en la Tabla 1, en el ejemplo actual, las hebras 26 de la primera capa 25a del primer cable tienen una altura de 3,5 mm mientras que las hebras 46 de la primera capa 45a del segundo cable tienen una altura de 4,2 mm. Esta diferencia de altura se ilustra en las Figuras 8 y 9, secciones transversal y longitudinal, respectivamente. Por lo tanto, un operador utiliza el dispositivo 64 de lijado, tal como se muestra en la Figura 7, para retirar material desde las hebras 46 en una zona 68 de esmerilado para conseguir una superficie lisa que tiene una pendiente correspondiente a la pieza 62 de conexión cónica. El resultado es una transición cónica suave desde el primer cable al segundo cable sobre la pieza de conexión, tal como se muestra en la Figura 6.
El procedimiento anterior se repite para las capas 25/45b, c, d y e restantes, resultando en una junta de transición completada, tal como se muestra en la Figura 10.
La Figura 11 es una representación gráfica de una sección transversal de la junta de transición completada, según las dimensiones de la Tabla 1. Los números incluidos en círculos representan la "longitud de tendido" de la capa que tiene la mayor longitud de tendido para esa capa particular. El número incluido en recuadros representa la zona 68 de esmerilado, donde se elimina material desde la más gruesa de las hebras 26 o 46, según sea el caso. (En este ejemplo, las hebras del cable 40 son siempre la más gruesa, con la excepción de la capa 25b/45b, donde en ese caso la hebra 26 es la más gruesa).
Una vez completada la junta de transición, la capa de aislamiento se vuelve a aplicar sobre la junta de transición. Tal como se muestra en la Figura 12, las capas 28 y 48 de aislamiento originales se retiran preferiblemente de manera que se consiga una superficie 70 inclinada. Se causa que una máquina de aplicación solapada de papel (no ilustrada) oscile hacia adelante y hacia atrás entre las superficies 70 inclinadas, aplicando secuencialmente capas solapadas de papel impregnado. El solapamiento se aplica para conseguir una transición uniforme desde el primer cable al segundo cable. Tal como puede observarse en la Figura 12, el resultado es un parche 72 de aislamiento con una sección transversal generalmente trapezoidal. A continuación, se aplica un parche 74 de aislamiento sobrante realizado en un solapamiento de papel impregnado alrededor del parche 72 de aislamiento.
Posteriormente, se aplica un parche sobre las capas de protección/blindaje restantes de los dos cables alrededor de la junta de transición usando técnicas conocidas en la técnica.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Método de creación de una junta (69) de transición entre dos cables (20/40) de CC y alto voltaje, impregnados en masa, del tipo que tiene un conductor (22/42) que comprende un alambre (24/44) central rodeado por múltiples capas (25a-e/45a-e) de alambres (26/46) trenzados enrollados alrededor del alambre central, en el que el método comprende las etapas de:
a) Proporcionar dos cables en los que el conductor (22) del primer cable (20) tiene un diámetro menor que el conductor (42) del segundo cable (40),
b) Retirar, desde las partes terminales de los cables, cualquier capa (28/48) aislante o capa (30/50, 32/52, 34/54, 36/56, 38/58) protectora que rodea los conductores,
c) Desenrollar y tirar hacia atrás en una dirección aguas arriba de los alambres (26/46) trenzados, exponiendo de esta manera los extremos de los alambres (24/44) centrales
d) Unir térmicamente una pieza (62) de conexión entre los extremos de los alambres (24/44) centrales,
e) Volver a enrollar y unir térmicamente los alambres (26) trenzados de las múltiples capas (25a-e) del primer cable (20) a los alambres (46) trenzados de las capas (45a-e) correspondientes del segundo cable de manera que cada alambre trenzado del primer cable (20) se una a un único alambre trenzado del segundo cable (40), formando de esta manera una junta (69) de transición flexible, en el que, en el caso en el que una capa de uno de los cables comprende más hebras que su capa correspondiente del otro cable, esas dos hebras de un cable se unen a una única hebra del otro cable un número suficiente de veces para compensar la diferencia en la cantidad total de hebras, y
f) Aplicar un parche a cualquier capa aislante o protectora alrededor de la junta (69) de transición.
2. Método de creación de una junta de transición según la reivindicación 1, en el que el alambre (24) central del conductor (22) del primer cable (20) tiene un diámetro menor que el alambre (44) central del conductor (42) del segundo cable (40), y en el que la pieza (62) de conexión es cónica.
3. Método de creación de una junta de transición según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las hebras (26/46) de las capas se enrollan en tándem en una espiral alrededor de sus alambres (24/44) centrales respectivos, definiendo la distancia horizontal requerida para que un alambre pase a través de la misma posición circunferencial la longitud de tendido de la capa, en el que la etapa e) de reenrollado y de unión térmica comprende las etapas de:
e1) Volver a enrollar una primera capa (25a) de hebras (26) del primer cable (20) y cortar las hebras (26) de manera que los extremos de las hebras estén sobre la pieza (62) de conexión en una fila correspondiente a la longitud de tendido,
e2) Volver a enrollar una primera capa (45a) de hebras (46) del segundo cable (40) y cortar las hebras (26) de manera que los extremos de las hebras estén adyacentes a los extremos correspondientes de las hebras (26) del primer cable (20),
e3) Unir térmicamente los extremos de las hebras, y
e4) Realizar las etapas e1) a e3) para las capas (25b-e/45b-e) restantes de los cables.
4. Método de creación de una junta de transición según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las hebras (26/46) de las capas tienen altura diferente, y en el que el método comprende además la etapa de usar un dispositivo (64) de lijado o esmerilado a lo largo la longitud de tendido con el fin de eliminar mecánicamente una parte de la hebra más alta de entre las hebras para crear una transición suave entre las hebras, definiendo la parte eliminada una zona (68) de esmerilado para las hebras unidas.
5. Método de creación de una junta de transición según la reivindicación 4, en el que la pieza (62) de conexión es cónica y en el que las zonas (68) de esmerilado se esmerilan para tener esencialmente la misma pendiente que la pieza cónica.
6. Método de creación de una junta de transición según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las hebras (26/46) de las capas respectivas se mantienen en sus posiciones retraídas mediante abrazaderas (60).
7. Método de creación de una junta de transición según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa (28/48) aislante se retira de los extremos terminales de los cables en un ángulo (70) inclinado, y en el que se aplica un parche de aislamiento sobre la junta (69) de transición causando que una máquina de aplicación solapada de papel oscile hacia adelante y hacia atrás entre las superficies (70) inclinadas respectivas, aplicando secuencialmente capas de material solapado de papel impregnado para formar un parche (72) de aislamiento.
8. Método de creación de una junta de transición según la reivindicación 7, que comprende además aplicar una capa (74) suplementaria de papel solapado alrededor del parche (72).
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HK1245006A2 (zh) * 2018-03-29 2019-06-14 Jean Chi Yan Wong 連接高壓電纜的過渡接頭
EP3694052A1 (en) 2019-02-11 2020-08-12 Nexans Double-acting high tension compression joint
EP3905442B1 (en) 2020-04-30 2024-04-10 Nexans Method for creating a transition joint between two cables using canted coil springs and a cable assembly having such a transition joint
EP3916937A1 (en) 2020-05-29 2021-12-01 Nexans Conductor joint
EP3926759B1 (en) 2020-06-19 2023-11-29 Nexans Cable assembly and method of joining cables
CN114178659A (zh) * 2022-01-07 2022-03-15 南海海缆有限公司 海底电缆软接头导体连接方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB783357A (en) * 1955-04-12 1957-09-25 British Insulated Callenders Improvements in or relating to electric cable joints
JPS4922B1 (es) * 1970-02-03 1974-01-05
US3874960A (en) * 1971-04-26 1975-04-01 Kokusai Cable Ship Kabushiki K Method for mutually connecting submarine coaxial cables of different outside diameters
US3777048A (en) * 1971-09-22 1973-12-04 Kaiser Aluminium Chem Corp Molding process for splicing cable and product formed thereby
SE410541B (sv) * 1978-02-17 1979-10-15 Asea Ab Sett vid skarvning av en kabel med en isolering av tverbunden polyeten
DE3631769A1 (de) * 1986-09-18 1988-04-07 Dsg Schrumpfschlauch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum laengswasserabdichten vieladriger kabelbuendel
JP3690948B2 (ja) * 1999-10-04 2005-08-31 電源開発株式会社 海底ケーブルの接続方法
EP2026439B1 (en) * 2006-06-02 2019-11-27 Furukawa Electric Co., Ltd. Connection of return conductors in a connection portion of power direct-current coaxial cables
US8030570B2 (en) * 2009-05-01 2011-10-04 Tyco Electronics Corporation Cover assemblies for cables and electrical connections and methods for making and using the same
BR112012014336A2 (pt) 2009-12-16 2016-07-05 Prysmian Spa cabo de corrente contínua de alta voltagem
JP5554168B2 (ja) * 2010-07-13 2014-07-23 株式会社ビスキャス 海底ケーブル
EP2783373B1 (en) * 2011-11-25 2015-11-18 ABB Research Ltd. A direct current (dc) transmission system comprising a thickness controlled laminated insulation layer and method of manufacturing
FR3010248B1 (fr) * 2013-09-05 2017-03-31 Nexans Dispositif de jonction de cables de transport electrique hybrides
EP3224837B1 (en) 2014-11-25 2019-01-09 NKT HV Cables GmbH Jointed power cable and method of manufacturing the same
EP3139443A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-08 Nexans Electrical high voltage cable

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