ES2929244T3 - Cable de alimentación submarino blindado - Google Patents
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Abstract
Un cable de energía submarino (1) que comprende: un núcleo de energía (3) que incluye un conductor (7), en el que el conductor (7) tiene una unión de conductores (7a) en una región de unión (R) del núcleo de energía (3), una capa de blindaje principal (11) que comprende una pluralidad de alambres de blindaje principal (11a) dispuestos alrededor del núcleo de potencia (3) y que se extienden en la dirección axial del núcleo de potencia (3), y una capa de blindaje de refuerzo común (13) que comprende un una pluralidad de alambres de armadura de refuerzo de unión (13a) bloqueados axialmente con respecto a los alambres de armadura principal (11a), donde la capa de armadura de refuerzo de unión (3) se proporciona solo en la región de unión y se dispone en capas con la capa de armadura principal (11), la capa de armadura de refuerzo de unión (13) y la capa de armadura principal (11) formando así una armadura de doble capa solo en la región de unión (R). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cable de alimentación submarino blindado
Campo técnico
La presente divulgación generalmente se refiere a cables de alimentación submarinos blindados.
Antecedentes
Los cables eléctricos submarinos se encuentran sujetos a fuerzas de tensión durante la instalación. Las fuerzas de tensión surgen debido al peso del cable de alimentación submarino. Las fuerzas de tensión también surgen debido a las fuerzas dinámicas del movimiento vertical de la embarcación que realiza la instalación, debido al movimiento del mar. Por lo tanto, los cables de alimentación submarinos normalmente tienen un blindaje. El blindaje normalmente comprende múltiples cables de metal, que se enrollan helicoidalmente alrededor de uno o más núcleos de alimentación. El blindaje proporciona estabilidad de tensión. Además, el blindaje también proporciona protección mecánica del cable de alimentación submarino frente, por ejemplo, a herramientas de instalación y objetos en el mar, como anclas.
El blindaje puede comprender una o más capas de cables de blindaje. El número de capas del blindaje utilizadas depende, por ejemplo, del tamaño del cable y/o la profundidad de la instalación. Los cables blindados de una sola capa se utilizan normalmente para profundidades de agua moderadas. Las ventajas de los cables blindados de una sola capa en comparación con los cables blindados de doble capa es que son menos pesados y tienen un precio más bajo. Sin embargo, el blindaje de doble capa proporciona una protección mecánica mucho mejor contra fuerzas externas, que el blindaje de una sola capa. En el caso de un blindaje de doble capa, los cables de las dos capas pueden tenderse contrahelicoidalmente. Como resultado, las fuerzas de torsión de las dos capas se contrarrestan, o incluso pueden anularse entre sí. Dado que los cables blindados de una sola capa no tienen torsión equilibrada, se transferirá una carga mayor al conductor. En un cable blindado de doble capa, aproximadamente el 10-20% de la carga es absorbida por el conductor o los conductores, mientras que, en un cable blindado de una sola capa, normalmente el 60-80 % de la carga es absorbida por el conductor).
Resumen
Las partes mecánicamente más débiles de un cable de alimentación submarino son las uniones de los conductores. La resistencia de las uniones marca por tanto el límite en cuanto a la tensión máxima permitida en el cable.
En vista de lo anterior, un objeto general de la presente descripción es proporcionar un cable de alimentación submarino que resuelva, o al menos mitigue los problemas de la técnica anterior.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente divulgación, se proporciona un cable de alimentación submarino, de acuerdo con la reivindicación independiente 1, que comprende: un núcleo de alimentación, que incluye un conductor, en donde el conductor tiene una unión de conductores en una región de unión del núcleo de alimentación, un blindaje de capa principal que comprende múltiples cables del blindaje principal dispuestos alrededor del núcleo de alimentación, y que se extienden en la dirección axial del núcleo de alimentación, y una capa del blindaje de refuerzo de unión, que comprende múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión, bloqueados axialmente con respecto a los cables del blindaje principal, en donde la unión de la capa del blindaje de refuerzo se proporciona solo en la unión, y se dispone en capas con la capa del blindaje principal, la capa del blindaje de refuerzo de la unión, y la capa de del blindaje principal, formando así un blindaje de doble capa solo en la región de la unión.
Al proporcionar una segunda capa del blindaje sólo en la región de empalme, el cable de alimentación submarino será más ligero y económico que un cable blindado de doble capa correspondiente. Además, dado que incluye menos blindaje que un cable blindado de doble capa, el presente cable de alimentación submarino tiene una huella ambiental más pequeña. Sin embargo, la resistencia del cable de alimentación submarino aumenta significativamente en comparación con un cable blindado de una sola capa. En particular, la resistencia del cable de alimentación submarino aumenta localmente alrededor del empalme conductor, y reduce la carga sobre el empalme conductor.
El documento US2014367164 Al describe un cable de alimentación con un empalme, que tiene dos capas de blindaje conectadas al blindaje mecánico que cubre el empalme.
El documento US2894057 A describe un cable submarino que tiene un blindaje antitorceduras.
El documento EP0450271A2 describe un método de unión de blindajes.
WO02/21654 describe un método para restaurar el blindaje de un cable.
De esta manera se puede aumentar la tensión máxima permitida del cable de alimentación submarino, y con ello se puede aumentar la profundidad de instalación.
El blindaje de doble capa se proporciona sobre y se extiende axialmente a través de la unión conductora. El blindaje de doble capa se extiende axialmente desde un lado del empalme conductor hasta el otro lado del empalme conductor.
La zona de empalme tiene una extensión limitada en ambas direcciones axiales desde el empalme conductor con respecto a la longitud total del cable de alimentación submarino. La región de empalme tiene una extensión axial sustancialmente más corta que la longitud de todo el cable de alimentación submarino.
La mayor parte de la longitud del cable de alimentación submarino tiene, de preferencia, solo la capa de blindaje principal como blindaje. Por lo tanto, de preferencia, la mayor parte de la longitud del cable de alimentación submarino solo tiene una única capa de blindaje, es decir, la capa del blindaje principal.
Una realización comprende un primer anillo de metal dispuesto alrededor del núcleo de alimentación, a una distancia axial de la unión conductora en una primera dirección axial conductora, en donde una primera porción de extremo axial de múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión, y el blindaje principal. Los cables se encuentran conectados al primer anillo de metal.
El primer anillo de metal puede estar fabricado del mismo material que los cables del blindaje de refuerzo de unión, y los cables del blindaje principal. El primer anillo de metal puede comprender, por ejemplo, acero, como acero inoxidable o acero galvanizado.
De acuerdo con un ejemplo, el cable de alimentación submarino comprende un primer anillo de metal, y los cables del blindaje de refuerzo de unión se encuentran soldados únicamente al primer anillo de metal. El cable de alimentación submarino se encuentra, además, provisto de una primera estructura de tope radial configurada para evitar el deslizamiento axial del primer anillo de metal. La primera estructura de tope radial puede ser una protuberancia radial que se extiende periféricamente alrededor de la capa del blindaje principal, por ejemplo, creada por capas de cinta. En este ejemplo, el primer anillo de metal no se encuentra soldado a los cables del blindaje principal.
De acuerdo con un ejemplo, una primera porción del extremo axial de los cables del blindaje de refuerzo de unión individuales se suelda directamente a la capa del blindaje principal, en particular, a los cables del blindaje principal.
De acuerdo con un ejemplo, el cable de alimentación submarino comprende un primer miembro de fricción, en donde una primera porción de extremo de los cables del blindaje de refuerzo de unión se encuentra bloqueada axialmente con respecto a los cables del blindaje principal por medio del primer miembro de fricción dispuesto alrededor de los cables del blindaje de refuerzo de unión. El primer miembro de fricción puede configurarse para aplicar una presión dirigida radialmente hacia adentro sobre la capa del blindaje de refuerzo de unión, y la capa del blindaje principal. El primer elemento de fricción puede ser, por ejemplo, una cuerda o una cinta.
De acuerdo con una realización, los cables del blindaje de refuerzo de unión y los cables del blindaje principal, se encuentran soldados al primer anillo de metal.
Una realización comprende un segundo anillo de metal dispuesto alrededor del núcleo de alimentación, a una distancia axial de la unión conductora en una segunda dirección axial conductora, siendo la segunda dirección axial opuesta a la primera dirección axial, en donde una segunda porción de extremo axial de múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión, y los cables de del blindaje principal se encuentran conectados al segundo anillo de metal.
El segundo anillo de metal puede estar fabricado del mismo material que los cables del blindaje de refuerzo de unión y los cables del blindaje principal. El segundo anillo de metal puede comprender, por ejemplo, acero, como acero inoxidable o acero galvanizado.
De acuerdo con un ejemplo, el cable de alimentación submarino comprende un segundo anillo de metal, y los cables del blindaje de refuerzo de unión se encuentran soldados solo al segundo anillo de metal. El cable de alimentación submarino se encuentra provisto de una segunda estructura de tope radial configurada para evitar el deslizamiento axial del segundo anillo de metal. La segunda estructura de tope radial puede ser una protuberancia radial que se extiende periféricamente alrededor de la capa de blindaje principal, por ejemplo, creada por capas de cinta. En este ejemplo, el segundo anillo de metal no se encuentra soldado a los del blindaje principal.
De acuerdo con un ejemplo, una segunda porción de extremo axial de los cables del blindaje de refuerzo de unión individuales se suelda directamente a la capa del blindaje principal, en particular, a los cables del blindaje principal.
De acuerdo con un ejemplo, el cable de alimentación submarino comprende un segundo miembro de fricción, en donde una segunda porción del extremo de los cables del blindaje de refuerzo de unión se encuentra bloqueada axialmente con respecto a los cables del blindaje principal, por medio del segundo miembro de fricción dispuesto alrededor de los cables del blindaje de refuerzo de unión. El segundo miembro de fricción puede configurarse para aplicar una presión dirigida radialmente hacia adentro, sobre la capa del blindaje de refuerzo de unión y la capa del blindaje principal. El segundo elemento de fricción puede ser, por ejemplo, una cuerda o una cinta.
La región de unión puede ser la región que se extiende axialmente delimitada por el primer anillo de metal y el segundo anillo de metal.
De acuerdo con una realización, los cables del blindaje de refuerzo de unión y los cables del blindaje principal se encuentran soldados al segundo anillo de metal.
De acuerdo con una realización, los cables de blindaje de refuerzo de unión se encuentran dispuestos radialmente fuera de la capa del blindaje principal.
De acuerdo con una realización, los cables del blindaje de refuerzo de unión se extienden al menos 2 metros, tal como al menos 3 metros, al menos 4 metros, o al menos 5 metros, en ambas direcciones axiales desde la unión conductora. La zona de empalme, que puede estar centrada en el empalme conductor y que puede ser simétrica, tiene una longitud de al menos 4 metros, tal como al menos 6 metros, al menos 8 metros, o al menos 10 metros.
En el caso de que el cable de alimentación submarino comprenda varios núcleos de alimentación trenzados y, por lo tanto, varios empalmes de conductores en la misma región, el blindaje de refuerzo de unión rodea todos los núcleos de alimentación, y puede extenderse al menos 2 metros, como al menos 3 metros, al menos 4 metros, o al menos 5 metros, en una dirección axial desde el empalme conductor de múltiples empalmes conductores que se encuentran dispuestos más lejos en una primera dirección axial del cable de alimentación submarino; y al menos 2 metros, tal como al menos 3 metros, al menos 4 metros, o al menos 5 metros, en las otras direcciones axiales desde el empalme conductor de múltiples empalmes conductores que se encuentran dispuestos más lejos en una segunda dirección axial del cable de alimentación submarino. En este caso, la región de empalme se encuentra entonces centrada en el intervalo entre los dos empalmes de conductores que se encuentran dispuestos axialmente más alejados entre sí.
La zona de empalme tiene una extensión o longitud axial minoritaria con respecto a la longitud total del cable de alimentación submarino. En el caso de varias zonas de empalme, cada zona de empalme tiene una extensión o longitud axial que es minoritaria con respecto a la longitud total del cable de alimentación submarino.
De acuerdo con una realización, los cables del blindaje de refuerzo de unión se extienden como máximo 1500 m, como máximo 1000 metros, como máximo 500 metros, como máximo 300 metros, como máximo 200 metros, como máximo 100 metros, como máximo 50 metros, como máximo como máximo 40 metros, o como máximo 30 metros, en ambas direcciones axiales desde el empalme conductor. Al presente, la región conjunta tiene una longitud de como máximo 3000 metros, como máximo 2000 metros, como máximo 1000 metros, como máximo 600 metros, como máximo 400 metros, como máximo 200 metros, como máximo 100 metros, como máximo 80 metros, o como máximo 60 metros. En el caso de varias regiones conjuntas, cada región conjunta puede tener una longitud de como máximo 3000 metros, como máximo 2000 metros, como máximo 1000 metros, como máximo 600 metros, como máximo 400 metros, como máximo 200 metros, como máximo 100 metros, como máximo 80 metros, o como máximo 60 metros. Estas longitudes aún son muy cortas en comparación con la longitud de un cable de alimentación submarino que normalmente se extiende entre 10 y 100 kilómetros.
De acuerdo con la invención, los cables del blindaje principal se encuentran dispuestos helicoidalmente alrededor del núcleo de alimentación, y tienen una primera dirección de tendido.
De acuerdo con la invención, los cables del blindaje de refuerzo de unión se encuentran dispuestos helicoidalmente alrededor del núcleo de alimentación, y tienen una segunda dirección de tendido.
De acuerdo con la invención, la segunda dirección de tendido es opuesta a la primera dirección de tendido.
La longitud de tendido o el paso de los cables del blindaje de refuerzo de unión se elige para lograr un cable estable a la torsión en general. Para ello, el paso de los cables del blindaje de refuerzo de unión se selecciona en base al paso de los cables del blindaje principal. De este modo, las fuerzas de torsión de las dos capas pueden compensarse o incluso anularse. Para un cable de alimentación submarino con núcleos múltiples, el paso de los cables del blindaje de refuerzo puede basarse además en la sección transversal conductora, el módulo de elasticidad de los conductores, y el paso de trenzado de los núcleos de alimentación. El paso de los cables del blindaje de refuerzo de unión puede ser, por ejemplo, el mismo que el paso de los cables del blindaje principal, o puede ser mayor que el paso de los cables del blindaje principal. De acuerdo con una forma de realización, al menos una parte de los cables del blindaje principal comprende un metal como acero, en particular, acero galvanizado, o acero inoxidable, aluminio, o cobre.
De acuerdo con una realización, al menos algunos de los cables del blindaje de refuerzo de unión comprenden un metal tal como acero, en particular acero galvanizado, o acero inoxidable, aluminio o cobre.
De acuerdo con un ejemplo, algunos de los cables del blindaje principal pueden estar fabricados de metal, y algunos de los cables del blindaje principal pueden estar fabricados de un material plástico, tal como un material polimérico. De acuerdo con un ejemplo, algunos de los cables del blindaje de refuerzo unión pueden estar fabricados de metal, y algunos de los cables del blindaje de refuerzo de unión pueden estar fabricados de un material plástico, tal como un material polimérico.
De acuerdo con una realización, cada uno de los cables del blindaje principal se encuentra fabricado del mismo material en toda su longitud en la región de unión.
De acuerdo con una realización, el núcleo de alimentación tiene múltiples regiones de unión adicionales, cada una de las cuales tiene una unión conductora, en donde cada región de unión adicional tiene una capa de blindaje de refuerzo de unión adicional respectiva provista solo en la región de unión adicional correspondiente, comprendiendo cada capa de blindaje de refuerzo de unión adicional múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión bloqueados axialmente en relación con los cables del blindaje principal, formando así las capas de blindaje de refuerzo de unión adicionales, y la capa de blindaje principal de doble capa solo en las regiones de unión adicionales.
De acuerdo con un ejemplo, solo aquellas uniones de conductores que se instalarán en aguas profundas, como entre aproximadamente 150 y aproximadamente 250 metros como máximo de profundidad del agua, tienen una región de unión provista de una capa del blindaje de refuerzo de unión. Un tramo del cable eléctrico submarino que se va a instalar en aguas menos profundas, como a unos 70-120 metros de profundidad del agua, puede tener empalmes de conductores que tengan regiones de empalme con una sola capa de blindaje, es decir, la capa de blindaje principal.
El cable de alimentación submarino puede ser un cable de alimentación de CD, o un cable de alimentación de CA. El cable de alimentación submarino puede comprender uno o más núcleos de alimentación.
En general, todos los términos utilizados en las reivindicaciones deben interpretarse de acuerdo con su significado corriente en el campo técnico, a menos que se defina explícitamente lo contrario en este documento. Todas las referencias a un/una/el elemento, aparato, componente, medio, etc. deben interpretarse abiertamente como referencias a al menos una instancia del elemento, aparato, componente, medio, etc., a menos que se indique explícitamente lo contrario. Breve descripción de las figuras
A continuación, se describirán las realizaciones específicas del concepto inventivo, a modo de ejemplo, con referencia a las Figuras adjuntas, en las que:
la Figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de un ejemplo de cable de alimentación submarino;
la Figura 2 muestra esquemáticamente una vista lateral del cable de alimentación submarino de la Figura 1, con una porción exterior, o cubierta exterior retirada;
la Figura 3a muestra esquemáticamente una sección transversal del cable de alimentación submarino de la Figura 2, a lo largo de las líneas A-A;
la Figura 3b muestra esquemáticamente una sección transversal del cable eléctrico submarino de la Figura 2, a lo largo de las líneas B-B; y
la Figura 3c muestra esquemáticamente una sección transversal del cable de alimentación submarino en la Figura 2, a lo largo de las líneas C-C.
Descripción detallada
El concepto inventivo se describirá ahora con más detalle a continuación, con referencia a las Figuras adjuntas, en las que se muestran realizaciones a modo de ejemplo. Sin embargo, el concepto inventivo puede incorporarse de muchas formas diferentes, y no debe interpretarse como limitado a las realizaciones establecidas en este documento; más bien, estas realizaciones se proporcionan a modo de ejemplo para que esta descripción sea exhaustiva y completa, y transmita completamente el alcance del concepto inventivo, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas a los expertos en la técnica.
Números similares se refieren a elementos similares a lo largo de la descripción.
La Figura 1 muestra esquemáticamente un ejemplo de un cable de alimentación submarino 1. El cable de alimentación ejemplificado es un cable de CD, pero alternativamente podría ser un cable de CA multifásico. El cable de alimentación submarino, ya sea de CD o de CA, puede ser un cable de media o alta tensión. El cable de alimentación submarino 1 que tiene una porción exterior o cubierta exterior 3.
La Figura 2 muestra esquemáticamente el cable de alimentación submarino 1 con la porción exterior o cubierta exterior 3 retirada para exponer los componentes internos del mismo. Cabe señalar que, además de la capa más externa, pueden presentarse capas adicionales dentro de la porción externa o cubierta externa 3, como una capa de protección contra la corrosión, por ejemplo, una capa de betún, tampoco se muestran. Además, ciertos componentes radialmente dentro de los componentes más exteriores se hicieron visibles por medio de líneas discontinuas, como quedará claro a continuación. El cable de alimentación submarino 1 comprende un núcleo de alimentación 5, tal como se muestra en la Figura 3a, que
es una sección transversal a lo largo de cualquiera de las dos líneas A-A en la Figura 2. El núcleo de alimentación 5 comprende un conductor 7. El conductor 7 se encuentra fabricado de metal como el cobre o el aluminio. El conductor 7 puede ser, por ejemplo, un conductor sólido, o un conductor trenzado. En caso de que el conductor 7 sea un conductor trenzado, puede ser, por ejemplo, un conductor redondo trenzado, un conductor segmentado (Milliken), un conductor compactado, o un conductor perfilado. El conductor 7 se muestra con líneas discontinuas en la Figura 2 porque otros componentes se encuentran ubicados radialmente fuera de la unión 7.
El conductor 7 se encuentra articulado. El conductor 7 tiene una unión conductora 7a. Con este fin, se unieron dos tramos/secciones del conductor durante la fabricación, para formar un solo tramo/sección del conductor que tiene una unión conductora 7a. Normalmente, esto puede implicar la eliminación de las partes finales del sistema de aislamiento eléctrico de la longitud respectiva del cable de alimentación, para exponer una parte final de un conductor respectivo que se va a unir. El sistema de aislamiento eléctrico se restablece después del empalme de los conductores. El empalme de cable así formado puede ser típicamente un “empalme de fábrica” fabricado en la fábrica, pero alternativamente podría ser un “empalme flexible”, que se hace en el sitio durante la instalación del cable. El empalme conductor 7a forma parte de una sección/longitud axial del núcleo de alimentación 3, que en el presente documento se denomina región de empalme R del núcleo de alimentación 3. El cable de alimentación submarino 1 puede comprender múltiples regiones de empalme R, cada una de las cuales tiene o contiene una unión conductora respectiva 7a. En particular, cualquier empalme del conductor 7a tiene una región de empalme correspondiente R.
El núcleo de alimentación 5 comprende además un sistema de aislamiento eléctrico 9 configurado para aislar eléctricamente el conductor 7. El sistema de aislamiento eléctrico 9 es, de preferencia, un sistema de aislamiento eléctrico sólido. El sistema de aislamiento eléctrico 9 puede comprender, por ejemplo, una capa semiconductora exterior 9a, una capa aislante sólida 9b dispuesta radialmente dentro de la capa semiconductora exterior 9a, y una capa semiconductora interior 9c dispuesta radialmente dentro de la capa aislante sólida 9b. La capa semiconductora exterior 9a y la capa semiconductora interior 9c pueden comprender, por ejemplo, un polímero reticulado (XLPE) mezclado con un polvo semiconductor, como el negro de humo. La capa sólida de aislamiento 9b puede comprender, por ejemplo, XLPE. La capa semiconductora exterior 9a puede estar configurada para conectarse a tierra eléctrica. El cable de alimentación submarino I podría, alternativamente a tener la estructura de aislamiento XLPE descrita anteriormente, por ejemplo, ser un cable impregnado en masa (MI).
El cable de alimentación submarino 1 comprende además una capa del blindaje principal 11. La capa del blindaje principal I I se encuentra dispuesta radialmente fuera del núcleo de alimentación 3. La capa del blindaje principal 11 comprende múltiples cables del blindaje principal 11a. Los cables del blindaje principal 11a se encuentran enrollados alrededor del núcleo de alimentación 3. Los cables del blindaje principal 11a se encuentran enrollados helicoidalmente alrededor del núcleo de alimentación 3. Los cables del blindaje principal 11a pueden encontrarse bobinados con un paso del cable del blindaje principal. El paso del cable de blindaje principal es la longitud en la que un cable de blindaje principal 11a completa una vuelta alrededor del núcleo de alimentación 3. La capa de blindaje principal 11 se extiende en dirección axial a lo largo del núcleo de alimentación 3. La capa de blindaje principal 11 se extiende a lo largo de la mayoría de la longitud del cable de alimentación submarino 1, por ejemplo, a lo largo de toda la longitud del cable de alimentación submarino 1.
Los cables del blindaje principal 11a son, de preferencia, de metal, por ejemplo, acero, como acero inoxidable, o acero galvanizado.
En los ejemplos en los que el cable de alimentación submarino es un cable de CA multifásico, el cable de alimentación submarino 1 comprende múltiples núcleos de alimentación, que pueden estar trenzados. En este caso, los cables del blindaje principal se encuentran enrollados helicoidalmente fuera de los núcleos de alimentación trenzados.
El cable de alimentación submarino 1 comprende una capa del blindaje de refuerzo de unión 13 que comprende múltiples cables del blindaje de refuerzo unión 13a. La capa del blindaje de refuerzo de unión 13 solo se proporciona en la región de unión R. Los cables del blindaje de refuerzo de unión 13a se superponen con los cables del blindaje principal 11a en la región de unión R. En el ejemplo de la Figura 2, los cables del blindaje de refuerzo de unión 13a se encuentran dispuestos radialmente fuera de los cables del blindaje principal 11a en la zona de unión R. Los cables del blindaje principal 11a se indican, por lo tanto, con líneas discontinuas en la zona de unión R. El cable de alimentación submarino 1 tiene una sola capa del blindaje fuera de cualquier zona de unión R formada por la capa del blindaje principal 11, y un blindaje de doble capa en cualquier zona de unión R. El blindaje de doble capa se encuentra formado por los cables del blindaje principal 11a, y los cables del blindaje de refuerzo de unión 13a.
Los cables 13a del blindaje de refuerzo de unión se fabrican, de preferencia, del mismo material que los cables 11a de la capa de blindaje. Los cables del blindaje de refuerzo de unión 13a son, de preferencia, de metal, por ejemplo, acero, como acero inoxidable, o acero galvanizado. De acuerdo con una variación, algunos de los cables del blindaje de refuerzo de unión 13a pueden estar fabricados de plástico, tal como un material polimérico.
Los cables 13a del blindaje de refuerzo de unión se encuentran bloqueados con respecto a los cables 11a de blindaje principal. Los cables 13a de blindaje de refuerzo de unión pueden conectarse mecánicamente a los cables 11a de blindaje principal. El cable de alimentación submarino 1 ejemplificado comprende un primer anillo de metal 15a, y un segundo anillo de metal 15b separados axialmente del primer anillo de metal 15a. El primer anillo de metal 15a se encuentra
dispuesto a una distancia del empalme conductor 7a en una primera dirección axial a lo largo de la unión 7. El segundo anillo de metal 15b se encuentra dispuesto a una distancia del empalme conductor 7a en una segunda dirección axial opuesta a la primera dirección axial. La unión conductora 7a puede, por ejemplo, estar centrada o esencialmente centrada entre el primer anillo de metal 15a, y el segundo anillo de metal 15b. Los cables del blindaje principal 11a se encuentran conectados al primer anillo de metal 15a y al segundo anillo de metal 15a. Los cables del blindaje principal 11a pueden estar soldados al primer anillo de metal 15a y al segundo anillo de metal 15b. El primer anillo de metal 15a y el segundo anillo de metal 15b pueden estar fabricados, de preferencia, del mismo material que los cables del blindaje principal 11a. El primer anillo de metal 15a se encuentra fabricado, de preferencia, de acero, por ejemplo, acero inoxidable, o acero galvanizado, o aluminio. El segundo anillo de metal 15b se encuentra fabricado, de preferencia, de acero, por ejemplo, acero inoxidable, o acero galvanizado, o aluminio.
Cada cable del blindaje de refuerzo de unión 13a tiene una primera porción de extremo axial y una segunda porción de extremo axial opuesta a la primera porción de extremo axial. La primera porción de extremo axial de cada cable blindado de refuerzo de unión 13a se encuentra conectada directamente al primer anillo de metal 15A, y la segunda porción de extremo axial de cada cable blindado de refuerzo de unión 13a se encuentra conectada directamente al segundo anillo de metal 15b. Los cables del blindaje refuerzo de unión 13a pueden, por ejemplo, soldarse al primer anillo de metal 15a y al segundo anillo de metal 15b. De acuerdo con el ejemplo de la Figura 2, el primer anillo de metal 15a y el segundo anillo de metal 15b se encuentran dispuestos radialmente fuera de los cables del blindaje principal 11a. El primer anillo de metal 15a puede estar fabricado de una sola pieza o puede comprender varias partes, por ejemplo, dos mitades, para facilitar la instalación. El segundo anillo de metal 15b puede estar fabricado de una sola pieza o puede comprender varias partes, por ejemplo, dos mitades, para facilitar la instalación. Los cables del blindaje de refuerzo de unión 13a se encuentran dispuestos radialmente fuera de la capa del blindaje principal 11. El primer anillo de metal 15a y el segundo anillo de metal 15b se encuentran entonces dispuestos entre la capa del blindaje principal 11 y la capa del blindaje de refuerzo de unión 13. Figura 3b, es una sección transversal del cable de alimentación submarino 1 a lo largo de las líneas B-B en el primer anillo de metal 15a muestra esta configuración con más detalle. La capa del blindaje principal 11 forma una capa del blindaje interior y la sección de capa de refuerzo de unión 13 forma una capa exterior con respecto a la capa del blindaje principal 11 en la región de unión R solamente. La región de unión R se encuentra definida en este ejemplo por la región que se extiende axialmente delimitada por el primer anillo de metal 15a, y el segundo anillo de metal 15b. Fuera de la región de unión R, solo se proporciona la capa de blindaje principal 11 alrededor del núcleo de alimentación 3.
Otra alternativa para bloquear axialmente la capa del blindaje de refuerzo de unión con respecto a la capa del blindaje principal es, por ejemplo, soldar únicamente los cables del blindaje de refuerzo de unión al primer anillo de metal y al segundo anillo de metal, y proporcionar estructuras de tope radial respectivas configuradas para evitar o restringir movimiento axial del primer anillo de metal y el segundo anillo de metal. Otra alternativa más es emplear la fricción, por ejemplo, miembros de fricción configurados para evitar el desplazamiento axial de la capa del blindaje de refuerzo de unión con respecto a la capa del blindaje principal. Dichos elementos de fricción pueden ser, por ejemplo, cuerdas y/o cintas dispuestas alrededor de la capa del blindaje de refuerzo de unión, y configuradas para aplicar una fuerza dirigida radialmente hacia dentro sobre la capa del blindaje de refuerzo de unión.
La Figura 3c muestra una sección transversal del cable de alimentación submarino 1 en la región de empalme R a lo largo de las líneas C-C. En este documento se puede ver el blindaje de doble capa. El blindaje de una sola capa es visible en la Figura 3a en secciones transversales a lo largo de las líneas A-A, fuera de la región de unión R.
El cable de alimentación submarino 1 puede comprender múltiples regiones de unión adicionales R. En este caso, cada región de unión adicional R tiene, de preferencia, la configuración descrita anteriormente, es decir, con una capa de blindaje de refuerzo de unión adicional en capas con la capa del blindaje principal 11 presente solo en regiones conjuntas adicionales.
El concepto inventivo se describió principalmente anteriormente con referencia a unos pocos ejemplos. Sin embargo, como apreciará fácilmente un experto en la materia, otras realizaciones además de las descritas anteriormente son igualmente posibles dentro del alcance del concepto inventivo, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
1. Un cable de alimentación submarino (1) que comprende:
un núcleo de alimentación (3) que incluye un conductor (7),
en donde el conductor (7) tiene un empalme de conductor (7a) en una región de empalme (R) del núcleo de alimentación (3),
una capa de blindaje principal (11) que comprende múltiples cables de blindaje principal (11a) dispuestos alrededor del núcleo de alimentación (3), y que se extienden en la dirección axial del núcleo de alimentación (3), y
una capa de blindaje de refuerzo de unión (13) que comprende múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) bloqueados axialmente con respecto a los cables del blindaje principal (11a), en los que la capa del blindaje de refuerzo de unión (3) se proporciona solo en la región de unión y se dispone en capas con la capa del blindaje principal (11), en donde la capa del blindaje de refuerzo de unión (13) y la capa del blindaje principal (11) forman así un blindaje de doble capa solo en la región de unión (R),
en donde el blindaje de doble capa se proporciona sobre y se extiende axialmente a través de la unión de conductor (7a), caracterizado porque los cables del blindaje principal (11a) se disponen en forma helicoidal alrededor del núcleo de alimentación (3), y todos los cables del blindaje principal (13a) tienen una primera dirección de tendido, en donde los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) se encuentran dispuestos helicoidalmente alrededor del núcleo de alimentación (3), y todos los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) tienen una segunda dirección de tendido, en donde la segunda dirección de tendido es opuesta a la primera dirección de tendido.
2. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un primer anillo de metal (15a) dispuesto alrededor del núcleo de alimentación (3) a una distancia axial del empalme conductor (7a) en una primera dirección axial conductora (7), en donde una primera porción de extremo axial de cada uno de múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión (13a), y los cables del blindaje principal (11a) se encuentran conectados al primer anillo de metal (15a).
3. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con la reivindicación 2, en donde los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a), y los cables del blindaje principal (11a) se encuentran soldados al primer anillo de metal (15a).
4. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, que comprende un segundo anillo de metal (15b) dispuesto alrededor del núcleo de alimentación (3) a una distancia axial de la unión conductora (7a) en una segunda dirección axial conductora (7), siendo la segunda dirección axial opuesta a la primera dirección axial, en donde una segunda porción de extremo axial de cada uno de múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión (13a), y los cables del blindaje principal (11a) se encuentran conectados al segundo metal anillo (15b).
5. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con la reivindicación 4, en donde los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a), y los cables del blindaje principal (11a) se encuentran soldados al segundo anillo de metal (15b).
6. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) se encuentran dispuestos radialmente fuera de la capa del blindaje principal (11a).
7. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) se extienden al menos 2 metros, como al menos 3 metros, al menos 4 metros, o al menos 5 metros, en ambas direcciones axiales, desde el empalme conductor (7a).
8. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) se extienden como máximo 1500 m, como máximo 1000 metros, como máximo 500 metros, como máximo 300 metros, como máximo 200 metros, como máximo 100 metros, como máximo 50 metros, como máximo 40 metros, o como máximo 30 metros, en ambos sentidos axiales desde el empalme conductor (7a).
9. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos algunos de los cables del blindaje principal (11a) comprenden un metal como acero, en particular, acero galvanizado, o acero inoxidable, aluminio o cobre.
10. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con la reivindicación 9, en donde al menos algunos de los cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) comprenden un metal del mismo material que los cables del blindaje principal (11a).
11. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada uno de los cables del blindaje principal (11a) se encuentra fabricado del mismo material en toda su longitud en la región de unión (R).
12. El cable de alimentación submarino (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el
núcleo de alimentación (3) tiene múltiples regiones de empalme adicionales (R), cada una de las cuales tiene un empalme de conductor (7a), en donde cada región de empalme adicional (R) tiene una respectiva capa adicional del blindaje de refuerzo de unión (13) provista solo en la región de unión adicional correspondiente (R), comprendiendo cada capa adicional del blindaje de refuerzo de unión (13) múltiples cables del blindaje de refuerzo de unión (13a) bloqueados axialmente con respecto a los cables del blindaje principal (11a), las capas del blindaje de refuerzo de unión adicionales (13) y la capa del blindaje principal (11) formando así un blindaje de doble capa solo en las respectivas regiones de unión adicionales (R).
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