IT201900016406A1 - Processo per produrre un cavo di potenza sottomarino e cavo di potenza cosi’ prodotto. - Google Patents

Processo per produrre un cavo di potenza sottomarino e cavo di potenza cosi’ prodotto. Download PDF

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barrier
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Giovanni Pozzati
Fabrizio Cristofani
Silvio Frigerio
Paolo Liboi
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Prysmian Spa
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Description

PROCESSO PER PRODURRE UN CAVO DI POTENZA SOTTOMARINO E
CAVO DI POTENZA COSÌ PRODOTTO
CONTESTO DEL TROVATO
La presente descrizione si riferisce a un processo per produrre un cavo di potenza, in particolare, ma non esclusivamente, un cavo di potenza ad alta tensione per il posizionamento sottomarino o sotterraneo.
La presente descrizione si riferisce a un cavo di potenza prodotto attraverso il processo di cui sopra. Nella presente descrizione, l’espressione “alta tensione” (HV, high voltage) indica tensioni uguali o superiori a 30 KV.
Tipicamente, un cavo di potenza, in particolare un cavo di potenza HV, include almeno un’anima di cavo generalmente formata da un conduttore metallico elettricamente conduttivo ricoperto da un sistema di isolamento. Il sistema di isolamento è formato in modo sequenziale da uno strato polimerico semiconduttivo interno, uno strato polimerico isolante intermedio, e uno strato polimerico semiconduttivo esterno. Il sistema di isolamento è circondato da uno o più strati protettivi.
Quando un cavo di potenza deve essere installato in un ambiente umido o potenzialmente umido, come sott’acqua o sottoterra, l’anima di cavo dovrebbe essere protetta dalla penetrazione di umidità o acqua che potrebbe portare a un guasto elettrico. A questo scopo, un cavo di potenza sottomarino o sotterraneo tipicamente include una barriera metallica che circonda ciascuna anima di cavo del cavo di potenza (in questo caso, l’anima di cavo comprende inoltre uno strato di ammortizzazione che circonda lo strato polimerico semiconduttivo esterno) in modo da bloccare la penetrazione dell’acqua durante l’installazione e il funzionamento del cavo.
La barriera metallica può essere realizzata in alluminio, piombo o rame. Il rame è più leggero del piombo e meno tendente alla corrosione rispetto all’alluminio.
La barriera metallica può essere realizzata mediante estrusione, in particolare nel caso di una barriera di piombo, o sotto forma di una guaina piegata longitudinalmente con bordi saldati o bordi sovrapposti e incollati.
Rispetto alla guaina piegata longitudinalmente con bordi sovrapposti e incollati, la guaina piegata longitudinalmente con bordi saldati è più affidabile contro la penetrazione dell’acqua in condizioni di alta pressione come a profondità sottomarine superiori, ad es., a 1000 m.
La barriera metallica può avere una sezione trasversale longitudinale diritta o ondulata (di seguito nella presente indicate inoltre come, rispettivamente, “barriera metallica diritta” e “barriera metallica corrugata"), anche in base all’applicazione del cavo di potenza. Il cavo di potenza può essere disposto come un cavo statico, che è posto su una superficie quale il fondo marino tra punti di fissaggio, o come un cavo dinamico, che è sospeso sott’acqua e pertanto è esposto ai movimenti dell’acqua marina, quali correnti marine e/o onde. Nell’ultimo caso, una barriera metallica corrugata fornisce maggiore flessibilità al cavo di potenza rispetto a una barriera metallica diritta.
Inoltre, la barriera metallica può essere ricoperta da una guaina protettiva polimerica, facoltativamente semiconduttiva.
Il processo di produzione di un cavo di potenza con una barriera di rame realizzata da una guaina piegata longitudinalmente con bordi saldati tipicamente comprende le fasi di piegare un foglio di rame attorno a ciascuna anima di cavo, saldare i bordi e ridurre il diametro complessivo della barriera di rame risultante, generalmente mediante trafilatura, in modo da porre la sua superficie interna a contatto con la superficie esterna dell’anima di cavo.
Dopo la fase di trafilatura, una o più guaine polimeriche possono essere estruse attorno alla barriera di rame. Dopo la fase di trafilatura e prima di entrare nell’estrusore il cavo di potenza con la barriera metallica è riscaldato al fine di garantire l’adesione alla guaina polimerica da estrudere.
GB753935 si riferisce a cavi con guaina che usano una guaina di alluminio e al processo per realizzare gli stessi. Il metodo per applicare la guaina di alluminio comprende fornire un cavo con un tubo metallico a giunzione aperta che lo circonda strettamente, facendo sì che i bordi di giunzione opposti del tubo entrino a contatto l’uno con l’altro, facendo sì che i bordi di giunzione si fondano insieme mediante un campo elettromagnetico. Il tubo ha un diametro che si avvicina fortemente a quello del cavo. Dopo la fusione dei bordi di giunzione, il cavo con guaina è fatto passare attraverso rulli di dimensionamento che ridurranno leggermente le dimensioni della guaina. Al fine di impedire qualsiasi danno all’isolamento da parte del flash di saldatura e del calore in eccesso prodotti durante la fusione dei bordi di giunzione opposti, è fornita una striscia protettiva sull’area superiore del cavo. La striscia può essere fatta di qualsiasi materiale idoneo, ad es., foglio di alluminio, vetro, amianto, ecc.
US3575748 descrive un metodo per realizzare un cavo elettrico con una giunzione a giro realizzata con un nastro che è di plastica ad eccezione della sottile barriera di vapore a laminazione di metallo, quale alluminio o rame. Un nastro è piegato longitudinalmente in un tubo con una giunzione a giro attorno all’anima. Un secondo nastro più stretto (di ponte o di rinforzo) è anche fatto avanzare. Il nastro e il secondo nastro possono avere la stessa costruzione. Il nastro è fatto di un laminato di foglio metallico con rivestimento di plastica sia sulla sua superficie superiore sia su quella inferiore. Il foglio metallico è preferibilmente di alluminio o rame. Il nastro ponte è posizionato sotto la giunzione a giro. I rivestimenti di plastica sui nastri sono riscaldati a sufficienza per far sì che si leghino insieme.
SOMMARIO DEL TROVATO
Il Richiedente ha affrontato il problema di fornire un cavo di potenza, in particolare per applicazioni sottomarine, in grado di resistere alla penetrazione dell’acqua sotto le condizioni di alta pressione presenti a profondità sottomarine elevate, vale a dire più di 1000 m, in particolare più di 1500 m.
Il Richiedente, quindi, ha preso in considerazione un cavo di potenza con ciascuna anima circondata da una barriera di rame (di seguito indicata inoltre come “guaina di rame”) sotto forma di un foglio di rame piegato longitudinalmente con bordi saldati. La saldatura dei bordi del foglio di rame è eseguita a una temperatura superiore alla temperatura di fusione del rame (1080 °C), ad esempio a una temperatura di circa 1100 °C.
Il Richiedente ha osservato che il calore e il vapore generati durante la fase di saldatura possono fondere e/o danneggiare localmente gli strati polimerici dell’anima di cavo sottostanti il cordone di saldatura. Il Richiedente ha inoltre osservato che il cordone di saldatura può presentare alcuni difetti, ad esempio fori inferiori a 0,5 mm<2>, che non possono essere rilevati in modo affidabile e attraverso i quali l’acqua a pressione elevata può penetrare attraverso la barriera metallica.
Il Richiedente ha considerato di fornire una striscia sul cavo di potenza prima della fase di saldatura, la striscia essendo posizionata sotto il cordone di saldatura.
Il Richiedente ha trovato che una striscia fatta di rame rivestita, almeno sulla superficie radiale esterna, con un metallo o una lega metallica avente una temperatura di fusione compresa tra 90 °C e 250 °C può risolvere i problemi summenzionati. Durante la fase di saldatura, la striscia rivestita è distanziata dalla barriera di rame di una distanza tale per cui la striscia è sostanzialmente non riscaldata abbastanza per fondersi, ma durante il riscaldamento prima dell’estrusione della guaina polimerica il rivestimento della striscia si fonde e si lega al cordone di saldatura della barriera metallica riparando pertanto possibili difetti/fori non facilmente rilevabili (come quelli aventi dimensioni inferiori a 0,5 mm<2>).
In questo modo, il Richiedente ha sperimentato che è possibile garantire che il cordone di saldatura possa sopportare la penetrazione dell’acqua anche a profondità sottomarine elevate, come ad esempio alla profondità di circa 2000 m.
La striscia funge inoltre da barriera protettiva per gli strati polimerici del cavo di potenza contro il calore e il vapore generati durante la fase di saldatura della realizzazione della barriera di rame. Pertanto, secondo un primo aspetto, il presente trovato si riferisce a un processo per produrre un cavo di potenza comprendente:
- fornire un’anima di cavo di potenza comprendente un conduttore elettrico e avente un diametro esterno;
- fornire un foglio di rame avente una larghezza tale per cui, dopo aver piegato il foglio di rame per fornire una guaina di rame attorno a ciascuna anima di cavo di potenza, la guaina di rame ha un diametro interno dai 5 ai 15 mm superiore al diametro esterno dell’anima di cavo di potenza;
- fornire una striscia protettiva sopra ciascuna anima di cavo di potenza in una posizione che corrisponde sostanzialmente a una matrice di saldatura, la striscia protettiva avendo una superficie radialmente interna ed esterna ed essendo fatta di rame con un rivestimento, almeno sulla superficie radialmente esterna, fatto di un metallo o una lega metallica avente una temperatura di fusione compresa tra 90 °C e 250 °C;
- piegare il foglio di rame attorno all’anima di cavo di potenza in modo da portare due bordi di foglio di rame longitudinali a contatto l’uno con l’altro;
- saldare i due bordi longitudinali del foglio di rame entrati in contatto con una matrice di saldatura ottenendo quindi una guaina di rame sotto forma di un tubo con un cordone di saldatura e avente un diametro; - ridurre il diametro dello schermo di rame per porlo a contatto diretto con l’anima di cavo di potenza e la striscia protettiva;
- riscaldare la striscia protettiva e la barriera di rame a una temperatura superiore alla temperatura di fusione del rivestimento della striscia in modo tale che il rivestimento si fonda nel cordone di saldatura; - estrudere una guaina polimerica attorno alla barriera di rame.
In una forma di realizzazione la riduzione del diametro della barriera di rame è ottenuta mediante laminazione. Mediante il processo del presente trovato, la saldatura dei bordi longitudinali opposti del foglio di rame si verifica a una distanza dalla superficie esterna dell’anima di cavo di potenza e dalla striscia sufficientemente grande da evitare che il calore e il vapore generati durante la saldatura possano danneggiare l’anima di cavo di potenza e la striscia. In una forma di realizzazione, il processo del presente descrizione trovato comprende, prima dell’estrusione della guaina polimerica, l’estrudere uno strato adesivo attorno alla barriera di rame.
In una forma di realizzazione del processo del presente trovato, prima della fase di riduzione del diametro, la guaina di rame ottenuta sotto forma di un tubo ha un diametro interno da 8 a 10 mm superiore al diametro esterno dell’anima di cavo di potenza.
Secondo un ulteriore aspetto, il presente trovato si riferisce a un cavo di potenza comprendente:
- un’anima di cavo di potenza comprendente un conduttore elettrico e avente un diametro esterno;
- una guaina di rame circondante ciascuna anima di cavo di potenza ed essendo sotto forma di un tubo con un cordone di saldatura;
in cui il cavo di potenza comprende una striscia protettiva avente una superficie radialmente interna ed esterna e fatta di rame con un rivestimento, almeno sulla superficie radialmente esterna, fatto di un metallo o una lega metallica avente una temperatura di fusione compresa tra 90 °C e 250 °C, il rivestimento essendo fuso nel cordone di saldatura della guaina di rame.
In una forma di realizzazione, il cavo di potenza del presente trovato comprende due o più anime di cavo di potenza, ad esempio tre anime di cavo di potenza.
In una forma di realizzazione del cavo di potenza della presente descrizione, la guaina di rame ha uno spessore compreso nell’intervallo da 0,2 mm a 1,5 mm.
In una forma di realizzazione del cavo di potenza del presente trovato, la striscia ha una larghezza compresa nell’intervallo da 15 mm a 50 mm. Tale dimensione è proporzionale al diametro dell’anima di cavo di potenza. La larghezza del cordone di saldatura è in modo sicuro all’interno della larghezza della striscia, garantendo pertanto la protezione contro la penetrazione dell’acqua in corrispondenza del cordone di saldatura.
In una forma di realizzazione del cavo di potenza del presente trovato, la striscia protettiva ha uno spessore compreso nell’intervallo da 0,05 mm a 0,3 mm. Tale spessore è sufficiente a fornire all’anima di cavo di potenza una protezione idonea contro il riscaldamento durante la saldatura, al contempo senza alterare sostanzialmente la rotondità del cavo di potenza finito.
In una forma di realizzazione il cavo di potenza del presente trovato comprende una guaina polimerica attorno alla barriera di rame. Opzionalmente, la guaina polimerica è semiconduttiva o comprende uno strato semiconduttivo.
In una forma di realizzazione il cavo di potenza del presente trovato comprende uno strato adesivo interposto tra la barriera di rame e la guaina polimerica.
Ai fini della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, salvo ove diversamente indicato, tutti i numeri che esprimono importi, quantità, percentuali e così via, devono essere intesi come modificati in tutti i casi dal termine "circa". Inoltre, tutti gli intervalli includono qualsiasi combinazione dei punti massimo e minimo descritti e includono qualsiasi intervallo intermedio al suo interno, che può o può non essere specificato in modo specifico in questo documento.
Inoltre, i termini "un", "uno" e "una" sono impiegati per descrivere elementi e componenti del trovato. Questo viene fatto solo per comodità e per dare un senso generale del trovato. Questa descrizione dovrebbe essere letta per includere uno o almeno uno, e il singolare include anche il plurale, a meno che non sia ovvio che si intende altrimenti.
Con “anima di cavo di potenza” si intende una porzione di cavo includente un conduttore metallico elettricamente conduttivo ricoperto da un sistema di isolamento circondato da uno strato di ammortizzazione. Il sistema di isolamento è formato in modo sequenziale da uno strato polimerico semiconduttivo interno, uno strato polimerico isolante intermedio, e uno esterno. Lo strato di ammortizzazione circonda ed entra direttamente a contatto con lo strato polimerico semiconduttivo esterno del sistema di isolamento polimerico.
Lo strato di ammortizzazione è realizzato in un materiale polimerico, facoltativamente semiconduttivo. Lo strato di ammortizzazione può essere uno strato polimerico estruso o sotto forma di nastro avvolto in modo elicoidale attorno allo strato polimerico semiconduttivo esterno. Lo strato di ammortizzazione ha un modulo di compressione inferiore a quello dello strato polimerico semiconduttivo esterno.
Con "strato isolante" si intende uno strato realizzato in un materiale avente una conduttività compresa tra 10<-16 >e 10<-14 >S/m.
Con "strato semiconduttivo" si intende uno strato realizzato in un materiale avente una conduttività compresa tra 10<-1 >e 10 S/m.
Con “modulo di compressione” si intende il rapporto tra sollecitazione meccanica e allungamento in un materiale elastico quando tale materiale viene compresso (modulo di compressione = forza di compressione per unità di area/variazione di volume per unità di volume) come, ad esempio, da ISO 604 1997-02.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche saranno evidenti dalla descrizione dettagliata fornita in seguito con riferimento ai disegni allegati, in cui:
- la figura 1 è una vista in sezione prospettica schematica di un cavo di potenza secondo una forma di realizzazione della presente descrizione;
- la figura 2 è una vista schematica dell’impianto per produrre il cavo di potenza secondo la presente descrizione;
- le figure 3a, 3b e 3c sono tre viste prospettiche schematiche del cavo di potenza della figura 1 durante tre fasi successive del processo di produzione.
Descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione
Con riferimento alla figura 1, un cavo di potenza 100 secondo il presente trovato è rappresentato in modo schematico.
Il cavo di potenza 100 comprende un’anima di cavo di potenza 110 comprendente un conduttore elettrico 115 e un sistema di isolamento polimerico 200 che circonda il conduttore elettrico 115. Il sistema di isolamento polimerico 200 è formato in modo sequenziale da uno strato polimerico semiconduttivo interno 210, uno strato polimerico isolante intermedio 220, e uno strato polimerico semiconduttivo esterno 230.
Una barriera di rame 120 sotto forma di un tubo con un cordone di saldatura 125 circonda l’anima di cavo di potenza 110. La barriera di rame 120 agisce come barriera per l’acqua e come schermo elettrico.
La barriera di rame può essere una barriera metallica diritta o una barriera metallica corrugata, anche in base all’applicazione del cavo di potenza (statica o dinamica, come spiegato sopra).
Il rame impiegato per la barriera di rame può essere un rame con una conduttività elettrica di almeno l’85% IACS (International Annealed Copper Standard), ad esempio di almeno il 95% IACS. Un rame idoneo per la barriera di rame dovrebbe essere uno a una purezza elevata con un contenuto di rame superiore al 90% e un ridotto contenuto di ossigeno, ad esempio da 50 ppm a 15 ppm o meno.
Il cavo di potenza 100 comprende una striscia protettiva 130 interposta tra la superficie esterna dell’anima di cavo di potenza 110 e la barriera di rame 120 e fusa con la barriera di rame 120 in corrispondenza del cordone di saldatura 125. La striscia 130 è realizzata in rame rivestito con un metallo o una lega metallica avente una temperatura di fusione compresa tra 90 °C e 250 °C.
Esempi di metalli idonei come rivestimento per la striscia protettiva di rame del presente trovato sono selenio e stagno, e leghe comprendenti uno o più tra argento, antimonio, stagno, zinco e piombo.
Esempi di leghe metalliche idonee come rivestimento per la striscia protettiva di rame del presente trovato comprendono uno o più tra argento, antimonio, stagno, zinco e piombo, quali lega di piombo-antimonio, lega di piombo-stagno, peltro (lega di stagno-antimonio-rame), metallo di Rosa (lega di bismuto-piombo-stagno), lega di argento-litio.
In una forma di realizzazione la striscia protettiva è a contatto diretto con la superficie esterna dell’anima di cavo di potenza.
Nella figura 1, lo spessore della striscia protettiva 120 è ingrandito per motivi di chiarezza, ma nella pratica il suo spessore è tale da non alterare in modo sostanziale la rotondità della sezione trasversale del cavo.
L’anima di cavo di potenza 110 può comprendere uno strato di ammortizzazione 135 che circonda il sistema di isolamento polimerico 200, in particolare a contatto diretto con lo strato semiconduttivo esterno 230.
Lo strato di ammortizzazione, comprendente o consistente in un materiale polimerico, può essere sotto forma di uno o più nastri, avvolti in modo elicoidale o longitudinale attorno al sistema di isolamento polimerico, con o senza sovrapposizione. Ciascuno di detti nastri può avere uno spessore da circa 1,0 mm a circa 2,0 mm. Lo strato di ammortizzazione può essere, facoltativamente, igroscopico e/o semiconduttivo.
Lo strato di ammortizzazione fornisce un’azione di imbottitura tra il sistema di isolamento polimerico e la barriera di rame. Lo strato di ammortizzazione può fornire un’azione di bloccaggio dell’acqua per impedire la penetrazione longitudinale dell’acqua e come ammortizzatore meccanico sotto la barriera di rame, in grado di assorbire le forze di impatto e di impedire che gli strati sottostanti, in particolare lo strato polimerico semiconduttivo esterno del sistema di isolamento polimerico, vengano danneggiati.
L’anima di cavo di potenza 110 può comprendere una guaina polimerica 140 attorno alla barriera di rame 120.
Uno strato adesivo 145 può essere interposto tra la barriera di rame 120 e la guaina polimerica 140, come nella forma di realizzazione illustrata nella figura 1, al fine di garantire l’adesione della guaina polimerica 140 e della barriera di rame 120.
Il cavo di potenza 100 può essere prodotto mediante un processo che sarà descritto di seguito.
Per motivi di semplicità il processo sarà descritto con riferimento a un impianto 500 illustrato nella figura 2 con riferimento alle figure 3a-3c.
Il processo comprende la fase di fornire un’anima di cavo di potenza 110 comprendente il conduttore elettrico 115 e il sistema di isolamento polimerico 200 che circonda il conduttore elettrico 115. Opzionalmente l’anima di cavo di potenza 110 comprende inoltre lo strato di ammortizzazione 135 che circonda il sistema di isolamento 200. Il processo di produzione dell’anima di cavo di potenza 110 non è descritto poiché è noto di per sé. L’anima di cavo di potenza 110 può essere immagazzinata avvolta su un tamburo 510 e fatta avanzare lungo una direzione di avanzamento X.
Il processo comprende inoltre la fase di fornire un foglio di rame 300. Il foglio di rame 300 può essere immagazzinato avvolto su un secondo tamburo 520 ed essere fatto avanzare lungo la direzione di avanzamento X sotto l’anima di cavo di potenza 110.
In una forma di realizzazione, il foglio di rame 300 è fatto passare attraverso una serie di rulli di spianamento 500 per essere appiattito e per applicare la tensione corretta al foglio di rame. Nel caso di una barriera metallica corrugata la tensione corretta può essere fornita da un cingolato idoneo.
In una forma di realizzazione, un’unità di centraggio allinea il foglio di rame 300 con l’asse della linea di saldatura.
In una forma di realizzazione, un dispositivo di taglio lima entrambi i bordi longitudinali 310 del foglio di rame 300 al fine di rimuovere l’ossido di rame e altre potenziali fonti di difetti, quali, ad esempio, la presenza di grasso o la deformazione dei bordi, e al fine di regolare la larghezza finale del foglio di rame 300. Il dispositivo di taglio può essere realizzato con due cilindri con lame in corrispondenza delle loro estremità.
Secondo il presente trovato, il processo comprende la fase di fornire la striscia protettiva 130 sull’anima di cavo di potenza 110. La striscia protettiva 130 può essere immagazzinata avvolta su un terzo tamburo 530 e fatta avanzare lungo la direzione di avanzamento X per incontrare l’anima di cavo di potenza 110 in corrispondenza dell’asse della linea di saldatura dove è prevista la saldatura dei bordi longitudinali 310. Il foglio di rame 300 è piegato attorno all’anima di cavo di potenza 110 in modo da portare due bordi longitudinali del foglio di rame 310 l’uno di fronte all’altro. La piegatura del foglio di rame 300 può iniziare in corrispondenza di un punto della linea di produzione prima della fase di porre la striscia protettiva 130 all’anima di cavo di potenza 110, ma termina in corrispondenza di un punto della linea di produzione in cui la striscia protettiva 130 è già entrata a contatto con l’anima di cavo di potenza 110. La fase di piegatura del foglio di rame 300 è eseguita usando un’unità di formatura 540 comprendente, ad esempio, serie successive di matrici o rulli di formatura.
Quindi i due bordi longitudinali del foglio di rame rivolti l’uno verso l’altro 310 sono posti a contatto l’uno con l’altro, opzionalmente applicando una pressione, e saldati mediante un’unità di saldatura 550 avente una matrice di saldatura 550a, ottenendo pertanto la barriera di rame 120 sotto forma di un tubo con un cordone di saldatura 125.
Ad esempio, l’unità di saldatura è un’unità di saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG, Tungsten Inert Gas). La saldatura può essere eseguita soffiando un gas di schermatura, quale argon o elio o una loro miscela, sia dall’interno sia dall’esterno del tubo di rame per evitare l’ossidazione del cordone di saldatura 125.
Il diametro interno della barriera di rame ottenuto dopo la fase di saldatura è superiore al diametro esterno dell’anima di cavo di potenza 110 anche in corrispondenza della striscia protettiva 130 applicata ad essa in modo tale che la saldatura si verifichi a una distanza dalla superficie esterna dell’anima di cavo di potenza 110 e dalla striscia 130 sufficientemente grande al fine di evitare che il calore e il vapore generati durante la saldatura possano danneggiare l’anima di cavo di potenza 110 e la striscia 130.
Quindi, il processo fornisce la fase di ridurre un diametro della barriera di rame 120 per porre la sua superficie interna a contatto diretto con la superficie esterna dell’anima di cavo di potenza 110 e con la striscia 130.
La riduzione del diametro della barriera di rame 120 è ottenuta mediante laminazione. La laminazione è eseguita mediante un’unità di laminazione 560 che può comprendere una o più stazioni di laminazione che non sono descritte essendo note di per sé.
Quindi, il processo comprende la fase di riscaldare la striscia protettiva 130 e la barriera di rame 120 a una temperatura superiore alla temperatura di fusione del rivestimento della striscia 130 in modo tale che il rivestimento della striscia 130 possa fondersi con il cordone di saldatura 125.
Il riscaldamento può essere eseguito attraverso un induttore 590 o attraverso soffiatori di aria calda che riscaldano la barriera di rame 120 ad almeno 100 °C.
Oltre a consentire la fusione del rivestimento della striscia protettiva nel cordone di saldatura della guaina di rame, la fase di riscaldamento potenzia l’adesione tra la guaina di rame e la guaina polimerica 140. Uno strato adesivo 145 può essere estruso sulla barriera di rame 120 (mediante un secondo estrusore 570b) per migliorare tale adesione.
Dopo la fase di riscaldamento, il processo comprende la fase di estrudere la guaina polimerica 140 attorno alla barriera di rame 120, facoltativamente ricoperta con uno strato adesivo, per mezzo di un primo estrusore 570a.
Il cavo di potenza così prodotto è quindi fatto passare attraverso un canale di raffreddamento 580.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Processo per produrre un cavo di potenza (100) comprendente: - fornire un’anima di cavo di potenza (110) comprendente un conduttore elettrico (115) e avente un diametro esterno; - fornire un foglio di rame (300) avente una larghezza tale per cui, dopo aver piegato il foglio di rame (300) per fornire una guaina di rame (120) attorno a ciascuna anima di cavo di potenza (110), la guaina di rame (120) ha un diametro interno da 5 a 15 mm superiore al diametro esterno dell’anima di cavo di potenza; - fornire una striscia protettiva (130) sopra l’anima di cavo di potenza (110) in una posizione che corrisponde sostanzialmente a una matrice di saldatura (550a), la striscia protettiva (130) avendo una superficie radialmente interna ed esterna ed essendo fatta di rame con un rivestimento, almeno sulla superficie radialmente esterna, fatto di un metallo o una lega metallica avente una temperatura di fusione compresa tra 90 °C e 250 °C; - piegare il foglio di rame (300) attorno all’anima di cavo di potenza (110) in modo da portare due bordi longitudinali di foglio di rame (310) a contatto l’uno con l’altro; - saldare i due bordi longitudinali di foglio di rame entrati in contatto (310) con una matrice di saldatura (550a) ottenendo quindi una guaina di rame (120) sotto forma di un tubo con un cordone di saldatura (125) e avente un diametro; - ridurre il diametro della guaina di rame (120) per porla a contatto diretto con l’anima di cavo di potenza (110) e la striscia protettiva (130); - riscaldare la striscia protettiva (130) e la guaina di rame (120) a una temperatura superiore alla temperatura di fusione del rivestimento della striscia (130) in modo tale che il rivestimento si fonda nel cordone di saldatura (125); - estrudere una guaina polimerica (140) attorno alla guaina di rame (120).
  2. 2) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui, prima della fase di riduzione del diametro, la guaina di rame (120) ottenuta sotto forma di un tubo ha un diametro interno da 8 a 10 mm superiore al diametro esterno dell’anima di cavo di potenza (110).
  3. 3) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui la riduzione del diametro della barriera di rame (120) è ottenuta mediante laminazione.
  4. 4) Processo secondo la rivendicazione 1 comprendente, prima della fase di estrusione della guaina polimerica (140), una fase di estrusione di uno strato adesivo (145) attorno alla guaina di rame (120).
  5. 5) Cavo di potenza (100) comprendente: - un’anima di cavo di potenza (110) comprendente un conduttore elettrico (115) e avente un diametro esterno; - una guaina di rame (120) circondante l’anima di cavo di potenza ed essendo sotto forma di un tubo con un cordone di saldatura (125); in cui il cavo di potenza (100) comprende una striscia protettiva (130) avente una superficie radialmente interna ed esterna e fatta di rame con un rivestimento, almeno sulla superficie radialmente esterna, fatto di un metallo o una lega metallica avente una temperatura di fusione compresa tra 90 °C e 250 °C, il rivestimento essendo fuso nel cordone di saldatura (125) della guaina di rame (120).
  6. 6) Cavo di potenza (100) secondo la rivendicazione 5 in cui la guaina di rame (120) ha uno spessore compreso nell’intervallo da 0,2 mm a 1,5 mm.
  7. 7) Cavo di potenza (100) secondo la rivendicazione 5 in cui la striscia protettiva (130) ha una larghezza compresa nell’intervallo da 15 mm a 50 mm.
  8. 8) Cavo di potenza (100) secondo la rivendicazione 5 in cui la striscia protettiva (130) ha uno spessore compreso nell’intervallo da 0,05 mm a 0,3 mm.
  9. 9) Cavo di potenza (100) secondo la rivendicazione 5 comprendente una guaina polimerica (140) attorno alla barriera di rame (120).
  10. 10) Cavo di potenza (100) secondo la rivendicazione 9 comprendente uno strato adesivo (145) interposto tra la barriera di rame (120) e la guaina polimerica (140).
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