ES3056523T3 - Electrical cable arrangement comprising at least one cable pinching member - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema (300) de al menos un cable eléctrico (100), apto para entornos espaciales, que comprende una funda exterior (110) y al menos una pluralidad de conductores alargados (120) dispuestos en la funda. Esta funda tiene un diámetro exterior correspondiente al diámetro del cable. El sistema comprende un elemento de sujeción (200) configurado para ejercer al menos una fuerza de sujeción (F) sobre la funda para sujetar transversalmente los conductores y la funda. Esta fuerza de sujeción crea una deformación en la sección del cable, creando puentes por conducción térmica que conectan directamente los conductores alargados con la superficie exterior de la funda, descargando así el calor generado por el flujo de corriente eléctrica en el cable. La invención también se refiere a una nave espacial (10) que incluye dicho sistema. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Disposición de cable eléctrico que comprende al menos un elemento de pinzamiento del cable

[0003] Campo técnico de la invención

[0004] El campo de la invención es el de los cables eléctricos y disposiciones de cables eléctricos en aplicaciones espaciales.

[0005] Más específicamente, la invención se refiere a una disposición de cables eléctricos que comprende al menos un elemento de pinzamiento del cable.

[0006] Estado de la técnica

[0007] Se conoce a partir de la técnica anterior un cable eléctrico terrestre del tipo que comprende una funda que forma una envoltura exterior y que comprende una pluralidad de conductores longilíneos dispuestos en la funda exterior, en el interior del cable. Los conductores longilíneos incluyen, por ejemplo, núcleos metálicos aislados eléctricamente por medio de fundas circundantes. La funda exterior del cable puede ser eléctricamente conductora, por ejemplo para formar un blindaje para el cable, o puede ser eléctricamente aislante. Otros componentes, incluidos componentes eléctricamente aislantes tales como fundas internas eléctricamente aislantes adicionales, también pueden disponerse dentro de la funda exterior.

[0008] Los cables eléctricos generalmente requieren poca disipación de calor.

[0009] Sin embargo, nuevos usos, como por ejemplo los propulsores de plasma, que implican altos amperajes a altas frecuencias, alrededor de 1 MHz por ejemplo, revelan la necesidad de modificar la disposición de la alimentación eléctrica para poder gestionar los nuevos requisitos de alta evacuación de la energía térmica generada en el cable.

[0010] Se conoce en particular el documento de patente US 2021063069 A1 que divulga una disposición de un cable eléctrico, adaptado a un entorno espacial, del tipo que comprende una funda que forma una envoltura exterior de dicho cable y que tiene un diámetro exterior correspondiente al diámetro del cable, y que comprende un elemento de pinzamiento del cable.

[0011] Divulgación de la invención

[0012] La presente invención tiene como objetivo proporcionar una disposición de cable que sea particularmente sencilla de implementar y que permita una disipación de calor eficiente.

[0013] Para ello, la invención se refiere a una disposición de al menos un cable eléctrico, adaptada a un entorno espacial, siendo dicho cable del tipo que comprende una funda que forma una envoltura exterior de dicho cable y que comprende al menos una pluralidad de conductores longilíneos dispuestos en la funda, teniendo la funda un diámetro exterior correspondiente al diámetro del cable, comprendiendo la disposición de cable al menos un elemento de pinzamiento del cable, que comprende un resorte configurado para ejercer al menos una fuerza de pinzamiento sobre la funda en al menos dos zonas de sujeción de la funda para apretar transversalmente los conductores longilíneos y la funda, estando determinada la fuerza de pinzamiento para crear, a nivel de cada elemento de pinzamiento, una deformación de la sección del cable creando puentes por conducción térmica que conectan directamente los conductores longilíneos y una superficie externa de la funda, disipando así el calor producido por un flujo de corriente eléctrica en dicho cable.

[0014] En la disposición de cable según la invención, el o los elementos de pinzamiento cumplen de forma permanente, es decir en todo momento durante el uso de la disposición de cable, una función de pinzamiento y deformación del cable. Por ejemplo, cuando se utiliza el sistema de cables en una nave espacial, cada elemento de pinzamiento pinza el cable en todo momento durante la vida útil de la nave espacial, y especialmente cuando la nave espacial está en el espacio extraatmosférico.

[0015] El término "pinzamiento" se refiere al hecho de que el elemento de pinzamiento ejerce una fuerza sobre el cable de tal manera que modifica la disposición interna del cable en la que sus componentes son presionados localmente unos contra otros. El pinzamiento se ejerce, por ejemplo, mediante el elemento de pinzamiento en dos zonas de pinzamiento distintas en el cable. Por ejemplo, las zonas de pinzamiento están dispuestas de manera que la fuerza de pinzamiento ejercida por el elemento de pinzamiento provoque localmente una deformación, creando puentes térmicos por conducción a lo largo de líneas radiales desde los conductores hasta la funda exterior. De este modo, la superficie exterior de la funda aislante eléctrica que rodea cada uno de los conductores se acerca localmente a la superficie interna de la funda exterior para facilitar la formación de puentes térmicos en cada zona de pinzamiento. El núcleo de cada conductor también puede ser móvil dentro de su funda aislante eléctricamente y ser presionado contra ésta.

[0016] De esta manera se crean puentes de conducción térmica local y radialmente en cada elemento de pinzamiento. Estos puentes están dirigidos sustancialmente de forma radial desde el interior del cable, es decir, por ejemplo desde los núcleos conductores hasta cada una de las zonas de pinzamiento de la superficie exterior de la funda del cable. El calor transmitido por conducción a la superficie externa de la funda puede luego difundirse, por ejemplo, por convección y radiación. El puente térmico, por ejemplo, forma un camino directo de conducción térmica desde el centro del conductor hasta un elemento de pinzamiento, gracias a la fuerza de pinzamiento. Esta trayectoria de conducción térmica directa permite que el calor se disipe de manera eficiente desde el interior del cable.

[0017] El calor también se transmite por conducción entre la superficie exterior de la funda y las zonas de apoyo con los elementos de pinzamiento que a su vez difunden el calor por convección y radiación desde su superficie exterior.

[0018] El calor producido en el interior del cable, bajo el efecto de una corriente eléctrica que pasa a través del cable, puede así ser disipado eficientemente desde el interior del cable hacia la superficie externa de la funda o incluso hacia el elemento de pinzamiento, para disipar el calor en el entorno del cable. En particular, cuando una corriente eléctrica de varios amperios o de varias decenas de amperios pasa a través del cable a una frecuencia alta, por ejemplo a una frecuencia superior a 10<6>Hz, las pérdidas eléctricas son elevadas, lo que requiere una fuerte disipación de calor para evitar dañar el cable.

[0019] Ventajosamente, la necesidad de disipación de calor se puede abordar multiplicando el número de elementos de pinzamiento.

[0020] Ventajosamente, se puede utilizar y adaptar cualquier tipo de cable sin necesidad de modificar el cable, posicionándose simplemente los elementos de pinzamiento, además, en la superficie externa de la funda. De este modo, una función de evacuación, por medio del cable, del calor producido por el mismo, específica de las necesidades de una misión, ya no depende necesariamente únicamente del cable utilizado.

[0021] El elemento de pinzamiento puede desempeñar ventajosamente la función de un radiador, proporcionando una superficie adicional para irradiar calor desde el cable, lo que puede resultar crítico en un entorno espacial sin aire.

[0022] El elemento de pinzamiento cumple una función distinta a la de sujeción, aunque podría considerarse un elemento que combine ambas funciones. La sujeción se consigue, por ejemplo, mediante una abrazadera de apriete o un lazo de sujeción. El elemento de sujeción, por ejemplo, ejerce una presión nula o mínima sobre el cable. En el caso de un elemento de sujeción, el objetivo no es deformar una sección del cable para modificar su disposición interna. La presión uniforme sobre la superficie externa se aplica, por ejemplo, mediante el elemento de sujeción. Por lo tanto, podemos distinguir entre una acción de sujeción y una acción de pinzamiento. De esta manera, los elementos de pinzamiento se pueden disponer en números adecuados y en posiciones adecuadas para obtener una disipación de calor eficiente, mientras que los elementos de sujeción se pueden disponer en números adecuados y en posiciones adecuadas para obtener sujeción mecánica. Además, para un motor de plasma, por ejemplo, un cable de alimentación eléctrica debe tener cierta movilidad para permitir la orientación del motor.

[0023] Además, esta separación de las funciones de pinzamiento y sujeción facilita el diseño y, por lo tanto, permite diseñar el elemento de pinzamiento para promover la disipación de calor, es decir, el enfriamiento del cable, según las necesidades de la misión, mientras que el elemento de sujeción puede diseñarse para promover la sujeción según las necesidades de la misión.

[0024] Sin embargo, también es posible que el elemento de pinzamiento y el elemento de sujeción estén formados por el mismo elemento de pinzamiento y sujeción.

[0025] Por ejemplo, las zonas de pinzamiento están situadas sustancialmente transversales y opuestas en el cable. Cuando el cable tiene una sección sustancialmente circular, las zonas de pinzamiento pueden estar, por ejemplo, diametralmente opuestas en el cable.

[0026] Cuando la nave espacial llega al espacio extraatmosférico, el cable, al no estar en un ambiente presurizado, las partículas de aire inicialmente presentes en el interior del cable son evacuadas y sustituidas, por ejemplo al cabo de unos minutos, por un vacío. Los elementos de pinzamiento son por tanto aún más importantes ya que la disipación de la energía generada en el interior del cable requiere conducción térmica.

[0027] El resorte juega un papel importante, especialmente para cables que pueden estar en movimiento, ya que permite aplicar presión durante todo el período de uso y reduce la sensibilidad al deslizamiento del cable o al movimiento de los accesorios internos en la funda aislante. De hecho, un cable eléctrico de potencia de este tipo se puede instalar en el arnés de alimentación de un propulsor eléctrico.

[0028] Según una característica particular de la invención, cada conductor longilíneo comprende un núcleo eléctricamente conductor y está aislado eléctricamente por una funda eléctricamente aislante específica para cada conductor.

[0029] Según otra característica, el dispositivo de cable según la invención comprende además al menos un elemento de sujeción de cable configurado para sujetar el cable con respecto a un elemento estructural de una nave espacial, al menos temporalmente en el momento de un lanzamiento de la nave espacial, estando cada elemento de pinzamiento separado de dicho elemento de sujeción, estando el elemento de sujeción configurado para ejercer, sobre el cable, fuera de la fase de lanzamiento, una fuerza de compresión nula o inferior a una fuerza de compresión despreciable determinada que no provoque deformación de la sección transversal del cable.

[0030] Según otra característica de la invención, cada elemento de pinzamiento está fijado, mediante una unión mecánica, a dicho cable exclusivamente.

[0031] Según otra característica de la invención, cada elemento de pinzamiento está conectado a una trenza térmica flexible para disipar el calor.

[0032] Según otra característica de la invención, cada elemento de pinzamiento ejerce dicha fuerza de pinzamiento en dos zonas de pinzamiento opuestas transversalmente sobre dicho cable.

[0033] Según otra característica de la invención, cada elemento de pinzamiento comprende al menos dos brazos que se apoyan sobre la funda a nivel de dichas zonas de pinzamiento, y un elemento elástico de retorno que ejerce una fuerza de retorno sobre los brazos para que estos ejerzan dicha fuerza de pinzamiento.

[0034] Según otra característica de la invención, al menos un elemento de pinzamiento comprende una superficie que forma un radiador térmico.

[0035] Según otra característica de la invención, la superficie que forma un radiador térmico incluye un reflector óptico solar.

[0036] Según otra característica de la invención, al menos un elemento de pinzamiento está recubierto de un revestimiento que tiene una emisividad determinada.

[0037] Según otra característica de la invención, la emisividad del revestimiento del elemento de pinzamiento es mayor que la emisividad de la superficie externa de la funda.

[0038] Según otra característica de la invención, la emisividad del revestimiento del elemento de pinzamiento es mayor o igual a 0,5, y preferiblemente mayor o igual a 0,8.

[0039] Según otra característica de la invención, el revestimiento está realizado a partir de una pintura y/o un tratamiento de superficie.

[0040] Según otra característica de la invención, cada elemento de pinzamiento poyado sobre la funda del cable se extiende, según la dirección longitudinal del cable, sobre una longitud comprendida entre 1 y 3 veces el diámetro del cable.

[0041] Según otra característica de la invención, el dispositivo comprende una pluralidad de elementos de pinzamiento montados sobre el cable.

[0042] Según otra característica de la invención, los elementos de pinzamiento están separados entre sí por una distancia, tomada a lo largo de dicho cable, comprendida entre 6 y 10 veces el diámetro del cable.

[0043] La invención se refiere también a una nave espacial que comprende al menos una disposición de cable según la invención.

[0044] La sujeción del cable con respecto a un elemento estructural de la nave espacial se realiza al menos durante el lanzamiento. El pinzamiento del cable se realiza al menos cuando la nave espacial se encuentra en el espacio extraatmosférico.

[0045] Breve descripción de las figuras

[0046] La invención se comprenderá mejor y sus ventajas se harán más evidentes con la lectura de la descripción detallada que sigue, dada a modo de ejemplo y no limitativa en modo alguno, con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran ejemplos de realización.

[0047] La figura 1 representa un ejemplo de una nave espacial que comprende una disposición de cable según la invención.

[0048] La figura 2 muestra un ejemplo de cable utilizado en una disposición de cable según la invención.

[0049] La figura 3 es una vista en sección transversal del cable de la figura 2 que muestra los puntos de contacto internos sin el pinzamiento según la invención.

[0050] La figura 4 es una vista en sección transversal del cable de la figura 2 sobre el que se coloca un elemento de pinzamiento según una realización de ejemplo, y que muestra puntos de contacto internos que forman puentes térmicos radiales.

[0051] La figura 5 es una vista similar a la de la figura 4, que muestra en particular áreas de pinzamiento en el cable.

[0052] La figura 6 muestra un ejemplo de una disposición de cable con tres elementos de pinzamiento colocados en un cable.

[0053] La figura 7 es una vista en sección transversal del cable de la figura 2 sobre el que se coloca un elemento de pinzamiento según una realización de ejemplo, y que muestra puntos de contacto internos que forman puentes térmicos radiales.

[0054] La figura 8 muestra un ejemplo de una disposición de cable con tres elementos de pinzamiento según una realización de ejemplo.

[0055] La figura 9 muestra una vista esquemática en sección transversal de un ejemplo de un elemento de pinzamiento y sujeción según una realización de ejemplo.

[0056] La figura 10 muestra, en sección transversal, otro ejemplo de cable que puede utilizarse en una disposición de cable según la invención.

[0057] Descripción detallada de la invención

[0058] La figura 1 representa una nave espacial 10, que se presenta por ejemplo en forma de satélite artificial. Un satélite de este tipo podría ser, por ejemplo, un satélite de telecomunicaciones. La nave espacial también puede tomar la forma de una sonda espacial interplanetaria. La nave espacial incluye, por ejemplo, un propulsor de plasma alimentado por energía eléctrica a través de cables según la invención. Por ejemplo, el propulsor de plasma estará orientado con respecto a la estructura de la nave espacial durante su uso, lo que requiere movilidad de los cables de alimentación eléctrica con respecto a la estructura de la nave espacial. La nave espacial 10 incluye, por tanto, equipos eléctricos o electrónicos que están conectados entre sí mediante cables eléctricos. Aquí, por ejemplo, la nave espacial 10 incluye paneles 11 de células solares destinados a proporcionar energía eléctrica a la nave espacial. En el ejemplo ilustrado, la nave espacial 10 incluye, en particular, un cable 100 que conecta la batería de almacenamiento de energía eléctrica a un grupo de paneles 11 solares o a un equipo de la nave espacial 10.

[0059] El cable 100 según la invención puede colocarse bajo una lámina protectora de tipo MLI (Multi Layer Insulation) o SLI (Single Layer Insulation). El cable según la invención también puede disponerse fuera de la nave espacial. Por ejemplo, se proporcionarán pantallas protectoras para el cable contra la radiación solar o contra la radiación térmica de un motor de plasma.

[0060] El cable se mantiene sujeto a la nave espacial 10 por ejemplo mediante elementos de sujeción 310, que sujetan al menos temporalmente el cable 100 en relación con un elemento estructural de la nave espacial 10 durante las fases de lanzamiento. Los elementos de sujeción también pueden cumplir la función de sujetar un cable dentro de un volumen determinado, por ejemplo para la alimentación de un motor de plasma.

[0061] Los elementos de sujeción 310 están configurados, por ejemplo, para sujetar el cable 100 con respecto a un elemento estructural de la nave espacial 10 durante la transición de un primer estado, en el que la nave espacial 10 está estacionada en la superficie terrestre, por ejemplo antes del despegue, a un segundo estado, en el que la nave espacial 10 se está moviendo en el espacio, por ejemplo en órbita alrededor de la Tierra. En otras palabras, los elementos de sujeción 310 ejercen, por ejemplo, al menos temporalmente, una fuerza de sujeción sobre el cable 100 sobre o en el elemento estructural de la nave espacial 10.

[0062] Además, la nave espacial 10 incluye uno o más elementos de pinzamiento 200 de al menos un cable 100. Cuando el cable 100 es atravesado por una corriente eléctrica de varios amperios o varias decenas de amperios, por ejemplo para un motor de plasma, a una frecuencia de 1 MHz, el calor generado por la resistencia eléctrica del cable aumenta. Cada elemento de pinzamiento 200 está configurado para disipar eficientemente el calor desde el interior del cable 100 hacia la superficie externa de la funda exterior del cable. La eficacia del pinzamiento ha sido probada, en particular, en vacío, en el laboratorio. La eficiencia de disipación de calor se mejora localmente, por ejemplo, en un factor de 10 o incluso de 100, dependiendo de los tipos de cables y de las fuerzas de pinzamiento aplicadas.

[0063] Para este fin, los elementos de pinzamiento 200 están configurados por ejemplo para ejercer una fuerza de pinzamiento de forma permanente sobre el cable 100 y provocar una deformación local de la sección del cable. Los elementos de pinzamiento 200 están configurados, por ejemplo, para apretar el cable 100 en al menos dos zonas de pinzamiento en el primer estado, en el que la nave espacial 10 está estacionada en la superficie terrestre, durante la transición del primer estado al segundo estado, y en el segundo estado, en el que la nave espacial 10 se está moviendo en el espacio extraatmosférico. De este modo, los elementos de pinzamiento 200, por ejemplo, sujetan el cable 100 de forma permanente, es decir, durante toda la vida útil de la nave espacial 10.

[0064] Los 200 elementos de pinzamiento pueden también realizar por sí mismos la disipación de calor del cable y transmitirlo a los elementos de pinzamiento para ser posteriormente evacuado por convección o por radiación o incluso por conducción a una parte estructural de la nave espacial.

[0065] Como se muestra en la Figura 1, los elementos de sujeción 310 y los elementos de pinzamiento 200 pueden, por ejemplo, ser distintos.

[0066] Como también se muestra en la Figura 1, un elemento de sujeción y un elemento de pinzamiento pueden estar hechos, por ejemplo, del mismo elemento 200b de pinzamiento y sujeción. El elemento 200b de pinzamiento y sujeción ejerce al menos temporalmente una fuerza de sujeción sobre el cable 100, y permanentemente una fuerza de pinzamiento sobre el cable 100. En la figura 9 se ilustra un ejemplo de un elemento de sujeción y pinzamiento.

[0067] El cable 100 y los elementos de pinzamiento 200 forman juntos una disposición 300 de cable. La configuración y el posicionamiento del conjunto 300 de cable en la nave espacial 10 pueden variar dependiendo de los requisitos de la misión.

[0068] La figura 2 ilustra el cable eléctrico 100 según un ejemplo de realización.

[0069] El cable eléctrico 100 incluye, por ejemplo, una funda exterior 110 que forma la envoltura exterior del cable 100.

[0070] El cable eléctrico 100 incluye, por ejemplo, uno o más conductores 120 eléctricos longilíneos. Los conductores 120 longilíneos pueden, por ejemplo, tener la forma de cables metálicos recubiertos con material eléctricamente aislante 121. Los conductores 120 están dispuestos en el interior de la funda exterior 110 que los rodea, es decir en el interior del cable 100.

[0071] El cable puede, por ejemplo, incluir fundas internas adicionales, incluidas fundas eléctricamente aislantes, por ejemplo hechas de fibra de vidrio, que pueden colocarse entre la funda exterior 110 y los conductores 120. La funda exterior 110, por ejemplo, está hecha de un material dieléctrico tal como PTFE.

[0072] El cable 100 puede por ejemplo incluir una funda exterior 110 de blindaje, dispuesta alrededor de una funda 130 por ejemplo de politetrafluoroetileno (PTFE) que rodea a su vez los conductores 120. El blindaje puede tener, por ejemplo, una función de blindaje electromagnético y/o una función de blindaje mecánico. La funda protectora exterior, por ejemplo, está hecha de un material metálico, pero aun así conserva un carácter flexible. El cable 100 está sujeto a calentamiento térmico cuando una corriente eléctrica pasa a través de él, debido a la resistencia eléctrica del cable. El calentamiento aumenta especialmente con la intensidad y la frecuencia de la señal eléctrica que pasa a través de él. Las corrientes son, por ejemplo, de unos pocos amperios o incluso de unas pocas decenas de amperios. El calentamiento provocado por la resistencia eléctrica del cable es especialmente problemático en frecuencias superiores a 100 kHz. La invención también podría aplicarse a corrientes del orden de algunos miliamperios para cables de pequeño diámetro permitiendo por ejemplo una reducción de masa.

[0073] Para disipar el calor producido en el interior del cable 100, la disposición 300 de cable incluye además al menos un elemento de pinzamiento 200 del cable 100.

[0074] El elemento de pinzamiento 200 permite así evacuar eficazmente el calor desde el interior del cable 100 hacia su superficie externa, o incluso a través del elemento de pinzamiento 200. La evacuación del calor desde el interior del cable 100 hacia su entorno se mejora así considerablemente en comparación con un cable 100 sin elemento de pinzamiento 200.

[0075] La figura 3 muestra una vista en sección transversal del cable 100, sin elemento de pinzamiento 200, y la figura 4 muestra una vista en sección transversal del cable 100 equipado con elemento de pinzamiento 200.

[0076] Aquí, el cable 100 mostrado en las figuras 3 y 4 comprende dos fundas internas 130 y 131, dispuestas entre la funda externa 110 y los conductores 120.

[0077] Como se muestra en la Figura 3, en el cable 100 sin elemento de pinzamiento 200, podemos ver la funda exterior 110 rodeando a la primera funda interior 130 rodeando a su vez a la segunda funda interior 131, estando esta última dispuesta alrededor de los conductores 120. Cada conductor comprende un núcleo conductor rodeado por una funda aislante eléctricamente 121. Como se ilustra, los puntos de contacto 140 internos están distribuidos aleatoriamente en las superficies internas y externas de las fundas.

[0078] Así, el calor producido en los conductores 120 sólo puede ser evacuado por conducción hacia el exterior del cable siguiendo el camino térmico, pasando por estos puntos de contacto 140 internos, que recorre porciones importantes en el interior de las diferentes fundas interiores para unir dos puntos de contacto sucesivos. Como se muestra en la Figura 4, en la parte del cable 100 equipada con un elemento de pinzamiento 200, la funda exterior 110, las fundas interiores 130 y 131, así como los conductores 120, están en contacto entre sí en puntos de contacto internos 141 situados uno frente al otro. De esta forma cada puente térmico, mediante conducción térmica, sólo pasa a través del espesor de cada funda. También es posible considerar que el núcleo conductor de cada conductor 120 toca su funda dieléctrica 121.

[0079] De esta forma, el camino térmico donde el cable queda pinzado, representado en la Figura 4 como una trayectoria de flecha discontinua, es considerablemente más corto y directo en comparación con el camino térmico de la Figura 3, donde el cable no queda pinzado. En otras palabras, el camino térmico que pasa a través de los puntos de contacto internos 141 es mucho más corto cuando el cable 100 está equipado con el elemento de pinzamiento 200.

[0080] En ciertas configuraciones, la trayectoria térmica puede, por ejemplo, orientarse a lo largo de una dirección radial del cable 100.

[0081] Se especifica aquí que en particular en una disposición 300 de cable utilizada en una nave espacial, el calor generado por la resistencia eléctrica del cable, en el núcleo de los conductores, se disipa por conducción. En efecto, en ausencia de aire en el cable, cuando la nave abandona la atmósfera, la evacuación por convección es entonces prácticamente nula, y la evacuación por radiación es entonces débil en el interior del cable 100. El elemento de pinzamiento 200 está configurado por ejemplo para ejercer, de forma permanente, una fuerza de pinzamiento F sobre el cable 100, en al menos dos zonas de pinzamiento 150 del cable 100.

[0082] La figura 5 ilustra, por ejemplo, la posición de dos zonas de pinzamiento 150 en el cable 100, que están situadas en posiciones transversalmente opuestas. En el caso de un cable con sección circular, las dos zonas de pinzamiento están, por ejemplo, radialmente opuestas.

[0083] De esta manera, el elemento de pinzamiento 200 sujeta y deforma, por ejemplo, transversalmente los conductores 120, la funda exterior 110 y las fundas interiores 130 y 131.

[0084] La fuerza de pinzamiento F se ejerce por ejemplo de forma permanente sobre el cable 100, es decir que durante el uso del conjunto 300 de cable, el elemento de pinzamiento 200 ejerce la fuerza de pinzamiento F sin interrupción.

[0085] Por ejemplo, en el contexto de su uso en una nave espacial, el elemento de pinzamiento 200 está configurado de manera que ejerce la fuerza de pinzamiento F durante el lanzamiento de la nave espacial, durante el viaje a través de la atmósfera y luego en el espacio, hasta el final de su vida útil.

[0086] Además, la fuerza de pinzamiento F es tal que, por ejemplo, se mantiene constante en un 20 % a lo largo del tiempo, es decir, no desaparece con el tiempo, como podría ocurrir con una fuerza de sujeción utilizada específicamente para la fase de lanzamiento.

[0087] Para este fin, el elemento de pinzamiento 200 puede estar formado, por ejemplo, por una pinza elástica, tal como se muestra en las figuras 4 a 6. La pinza elástica incluye, por ejemplo, un resorte tipo lámina. El material del resorte tipo lámina se elegirá para que sea resistente a la fluencia, es decir, capaz de mantener una presión controlada durante un período de tiempo prolongado, como 15 años para un satélite de telecomunicaciones. Como se muestra en la Figura 5, el elemento de pinzamiento 200 comprende, por ejemplo, dos brazos 210 y una base 220 que conecta los brazos 210. La base 220, por ejemplo, es un elemento de retorno que tiende a acercar los brazos 210 uno hacia el otro. El efecto de retorno se obtiene por ejemplo mediante la elasticidad del material del que está hecho el elemento de pinzamiento 200. Por ejemplo, podría ser un material metálico como el acero.

[0088] De este modo, la base 220, actuando como elemento de retorno, ejerce indirectamente la fuerza de pinzamiento F sobre el cable 100, a través de los brazos 210 que se apoyan contra el cable 100 en las zonas de pinzamiento 150.

[0089] El elemento de pinzamiento 200 puede estar formado, por ejemplo, por una lámina de material, en particular metálico, doblada de manera que presente una sección en forma de clip, tal como se ilustra en las figuras 4 y 5.

[0090] Alternativamente, los elementos de pinzamiento pueden estar hechos, por ejemplo, al menos en parte, de un material dieléctrico.

[0091] La figura 6 ilustra un ejemplo de disposición 300 de cable con tres elementos de pinzamiento 200. Como se puede ver en la Figura 6, un elemento de pinzamiento 200 tiene un ancho, es decir una dimensión en la dirección longitudinal del cable 100, correspondiente por ejemplo al doble del diámetro del cable 100. Alternativamente, el ancho del elemento de pinzamiento 200 puede ser, por ejemplo, entre una y tres veces el diámetro del cable 100. El elemento de pinzamiento, por ejemplo, entra en contacto lineal con la superficie externa de la funda exterior del cable. La superficie de apoyo es, por ejemplo, sustancialmente una línea con un ancho de aproximadamente algunos cientos de micrómetros, o incluso 1 mm o algunos milímetros.

[0092] El diámetro del cable 100 se refiere al diámetro promedio del cable 100 a lo largo de su longitud, en un estado no apretado por un elemento de pinzamiento 200.

[0093] El elemento de pinzamiento puede, por ejemplo, fijarse mecánicamente únicamente al cable. El elemento de pinzamiento, fijado al cable, puede incluir una trenza 25 flexible, disipadora de calor y conductora de calor. Una trenza 25 tan flexible no obstaculiza el elemento de pinzamiento en sus movimientos. La trenza se conecta, por ejemplo, en uno de sus extremos a la estructura de la nave espacial o a un radiador, para una mejor disipación del calor. La trenza flexible, por ejemplo, está hecha de cobre.

[0094] Como se muestra en la Figura 7, el elemento de pinzamiento comprende, por ejemplo, dos brazos 210, y una articulación 230 que conecta los brazos 210. El elemento de pinzamiento 200 se presenta aquí en forma de abrazadera.

[0095] Los brazos 210 comprenden cada uno, por ejemplo, una primera rama que se extiende de un primer lado con respecto a la articulación 230, y destinada a apoyarse en el cable 100 para apretarlo. Además, cada uno de los brazos 210 tiene una segunda rama que se extiende, en el lado opuesto, hasta un segundo lado con respecto a la articulación 230. El elemento de pinzamiento 200 incluye además un elemento de retorno 220 que en este caso es, por ejemplo, un resorte helicoidal comprimido. El resorte, por ejemplo, está hecho de acero. El elemento de retorno 220 está dispuesto entre las segundas ramas de los brazos 210, de manera que se separen las segundas ramas entre sí. De esta manera las primeras ramas de los brazos 210 se aproximan una hacia la otra, con lo que se puede apretar el cable 100 situado entre las primeras ramas de los brazos 210. Los brazos incluyen, por ejemplo, acero. Los brazos también pueden incluir aluminio o cobre, lo que permite una buena conductividad térmica. Alternativamente, los brazos también pueden estar hechos de un material dieléctrico.

[0096] Independientemente de la variante de realización, el elemento de retorno está configurado, por ejemplo, de manera que la fuerza de pinzamiento ejercida sobre el cable 100 permanece constante en el tiempo y varía poco en intensidad. La intensidad es, por ejemplo, constante hasta /- 20 % respecto a un valor nominal. Esto se puede conseguir, en particular, mediante un resorte de acero. Potencialmente se podría utilizar otro metal con baja fluencia y baja relajación de tensiones. Para los brazos se prefieren, por ejemplo, metales con alta conductividad térmica.

[0097] Además, el elemento de retorno está configurado, por ejemplo, de manera que la fuerza de pinzamiento ejercida sobre el cable 100 permanece sustancialmente constante independientemente de la carrera de los brazos 210. Esto garantiza que la fuerza de pinzamiento varíe poco en intensidad incluso si el cable se mueve o trabaja a lo largo del tiempo, por ejemplo, si el cable 100 se mueve, se expande, se contrae o se retrae.

[0098] El elemento de retorno 220 puede, por ejemplo, estar formado por un material diferente al de los brazos 210. Por ejemplo, el elemento de retorno 220 está hecho de acero, para ejercer una fuerza de retorno continua en el tiempo, mientras que los brazos 210 están hechos de cobre o aluminio, que son metales con alta conductividad térmica, y que contribuyen así a una eficiente disipación del calor.

[0099] La figura 8 ilustra una disposición 300 de cable que muestra elementos de pinzamiento según una realización de ejemplo en la que cada uno de los elementos de pinzamiento 200 tiene una superficie 240 en su base 220. Esta superficie 240 forma un radiador térmico. La superficie 240 puede ser, por ejemplo, plana, y puede, por ejemplo, extenderse a lo largo de una superficie radiativa rectangular.

[0100] La superficie radiativa 240 permite aumentar la disipación de calor del elemento de pinzamiento 200, y así aumentar el calor disipado del cable 100.

[0101] Independientemente de la variante de realización, cada elemento de pinzamiento 200 puede, por ejemplo, incluir una superficie 240 que forma un radiador térmico.

[0102] La superficie 240 radiativa puede, por ejemplo, equiparse con un reflector óptico solar. Un reflector de este tipo es especialmente adecuado para un uso de la disposición de cable en el exterior de una nave espacial, con el fin de evitar la absorción de la radiación solar y prevenir el calentamiento por los rayos solares.

[0103] Independientemente de la variante de realización, el elemento de pinzamiento 200 puede estar recubierto, por ejemplo, con un revestimiento que tenga una emisividad determinada. Esta emisividad es, por ejemplo, mayor que la emisividad de la funda exterior 110.

[0104] Este revestimiento incluye, por ejemplo, óxido de aluminio. Este tipo de revestimiento se puede aplicar por ejemplo mediante oxidación anódica cuando el elemento de pinzamiento 200 está hecho de aluminio.

[0105] Alternativamente, el revestimiento puede ser, por ejemplo, una pintura con alta emisividad.

[0106] Cuando la disposición 300 de cable está previsto para su uso en el exterior de una nave espacial, se elige, por ejemplo, que la pintura tenga también una baja absorción solar. Por ejemplo, se podría elegir pintura blanca. La emisividad del cable es, por ejemplo, 0,2. La emisividad del revestimiento es por ejemplo mayor o igual a 0,2, preferiblemente mayor o igual a 0,5, o incluso con mayor preferencia mayor o igual a 0,8.

[0107] En general, el número de elementos de pinzamiento 200 utilizados en la disposición 300 de cable se elige de acuerdo con las necesidades de la misión.

[0108] La distancia entre dos elementos de pinzamiento 200 consecutivos en el cable 100 corresponde por ejemplo a entre 6 y 10 veces el diámetro del cable 100.

[0109] Como se ilustra en la Figura 9, el mecanismo de pinzamiento también puede realizar la función de sujeción. El mecanismo de pinzamiento incluye, por ejemplo, dos brazos 20a y 20b. Los dos brazos están conectados, por una parte, a la estructura 21 de la nave espacial en un extremo y por otra parte están apretados entre sí en su otro extremo por un elemento de apriete 23, para realizar la función de pinzamiento. Por ejemplo, los brazos pueden tener elasticidad. Los dos brazos pueden, por ejemplo, estar fijados por uno de sus extremos a la estructura de la nave espacial. Según una variante, uno de los brazos puede, por ejemplo, ser móvil en rotación con respecto a la estructura 21 de la nave espacial, estando el otro brazo fijado a esta estructura.

[0110] El elemento de apriete está restringido por ejemplo por un resorte de apriete 22 y crea una obstrucción del espacio entre los dos brazos, que reciben el cable, para realizar la función de sujeción. El elemento de apriete 23 tiene por ejemplo la forma de una varilla metálica conectada por un lado a uno de los brazos 20b y por el otro lado al resorte 22, mientras que el resorte 22 descansa sobre el otro brazo 20a.

[0111] Como se ilustra en la Figura 10, el cable utilizado en una disposición de cable también puede incluir, por ejemplo, varios conductores longilíneos, no aislados 26 reunidos en una única funda eléctricamente aislante 27. Aquí también, uno o más pinzamientos mejorarán la disipación del calor generado por la resistencia eléctrica en el cable.

[0112] Se debe tener en cuenta que la invención no se limita a los ejemplos descritos y representados.

Claims (17)

1. REIVINDICACIONES

1. Disposición (300) de al menos un cable (100) eléctrico, adaptada a un entorno espacial, siendo dicho cable del tipo que comprende una funda (110) que forma una envoltura exterior de dicho cable, teniendo la funda un diámetro exterior correspondiente al diámetro del cable, comprendiendo la disposición de cable al menos un elemento de pinzamiento (200) del cable, caracterizada porque el cable comprende al menos una pluralidad de conductores longilíneos dispuestos en la funda, y porque el elemento de pinzamiento del cable comprende un resorte configurado para ejercer al menos una fuerza de pinzamiento (F) sobre la funda en al menos dos zonas de pinzamiento (150) de la funda para apretar transversalmente los conductores longilíneos y la funda, estando determinada la fuerza de pinzamiento para crear, en cada elemento de pinzamiento, una deformación de la sección del cable creando puentes de conducción térmica que conectan directamente los conductores longilíneos y una superficie externa de la funda, disipando así el calor producido por un flujo de corriente eléctrica en dicho cable.

2. Disposición (300) de cable (100) según la reivindicación 1, en la que cada conductor longilíneo comprende un núcleo eléctricamente conductor y aislado eléctricamente por una funda (121) eléctricamente aislante específica para cada conductor.

3. Disposición (300) de cable (100) según la reivindicación 1, que comprende además al menos un elemento de sujeción (310) del cable configurado para sujetar el cable con respecto a un elemento estructural de una nave espacial (10), al menos temporalmente en el momento de un lanzamiento de la nave espacial, estando cada elemento de pinzamiento separado de dicho elemento de sujeción, estando el elemento de sujeción (310) configurado para ejercer, sobre el cable, fuera de la fase de lanzamiento, una fuerza de compresión cero o menor que una fuerza de compresión despreciable determinada que no provoque deformación de la sección del cable.

4. Disposición (300) de cable (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada elemento de pinzamiento está fijado, mediante un enlace mecánico, a dicho cable exclusivamente.

5. Disposición (300) de cable (100) según la reivindicación 4, en la que cada elemento de pinzamiento está conectado a una trenza (25) térmica flexible disipadora del calor.

6. Disposición (300) de cable (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada elemento de pinzamiento (200) ejerce dicha fuerza de pinzamiento (F) en dos zonas de pinzamiento opuestas transversalmente sobre dicho cable.

7. Disposición (300) de cable (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada elemento de pinzamiento (200) comprende al menos dos brazos (210) que se apoyan sobre la funda en dichas zonas de pinzamiento (150), y un elemento elástico de retorno (220) que ejerce una fuerza de retorno sobre los brazos para que ejerzan dicha fuerza de pinzamiento (F).

8. Disposición (300) de cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un elemento de pinzamiento (200) comprende una superficie (240) que forma un radiador térmico.

9. Disposición (300) de cable (100) según la reivindicación anterior, en la que la superficie (240) que forma el radiador térmico comprende un reflector óptico solar.

10. Disposición (300) de cable (100) eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un elemento de pinzamiento (200) está recubierto con un revestimiento que tiene una emisividad determinada.

11. Disposición (300) de cable (100) eléctrico según la reivindicación anterior, en la que la emisividad del revestimiento del elemento de pinzamiento es mayor que la emisividad de la superficie externa de la funda (110).

12. Disposición (300) de cable (100) según la reivindicación 10 u 11, en la que la emisividad del revestimiento del elemento de pinzamiento es mayor o igual a 0,5, y preferiblemente mayor o igual a 0,8.

13. Disposición (300) de cable (100) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en la que el revestimiento está realizado a partir de una pintura y/o tratamiento de superficie.

14. Disposición (300) de cable (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada elemento de pinzamiento (200) que apoya sobre la funda del cable se extiende, a lo largo de la dirección longitudinal del cable, sobre una longitud comprendida entre 1 y 3 veces el diámetro del cable.

15. Disposición (300) de cable (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la disposición comprende una pluralidad de elementos de pinzamiento (200) montados en el cable.

16. Disposición (300) de cable (100) según la reivindicación anterior, en la que los elementos de pinzamiento están separados entre sí por una distancia, tomada a lo largo de dicho cable, de entre 6 y 10 veces el diámetro del cable.

17. Nave espacial (10) que comprende al menos una disposición (300) de cable (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.