ITUB20159793A1 - Cavo multipolare settoriale in alluminio e relativo processo di fabbricazione - Google Patents

Description

''Cavo multipolare settoriale in alluminio e relativo processo di fabbricazione"

La presente invenzione è relativa ad un cavo multipolare settoriale in alluminio.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un cavo multipolare settoriale in alluminio, utilizzabile come conduttore per la realizzazione delle linee elettriche,

La presente invenzione è anche relativa ad un processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale in alluminio.

Com'è noto, le linee elettriche vengono impiegate per il trasferimento dell'energia elettrica tra due generici punti, quali ad esempio, il punto in cui essa si produce e il punto di utilizzo. In generale, esse si realizzano mediante 1'impiego di materiali metallici, in forma di cavi, aventi tra le loro caratteristiche fondamentali, un'elevata conducibilità elettrica specifica (o conduttività elettrica), cioè un'elevata capacità di condurre corrente elettrica, definita come:

in cui p è la resistività specifica, S è la sezione del cavo ed 1 la lunghezza.

Da ciò si intuisce che, a parità di sezione, affinché la conducibilità sia elevata è fondamentale che la resistività sia la più bassa possibile.

Le altre caratteristiche importanti per i conduttori invece, sono le proprietà meccaniche (resistenza a trazione, modulo di elasticità, allungamento, durezza, ecc), tecnologiche (malleabilità, duttilità) e termiche (conducibilità termica, coefficiente di dilatazione termica).

La scelta del materiale più idoneo al caso specifico sarà quello che combina meglio tali proprietà e tra tutti i materiali metallici, quelli che coniugano al meglio queste caratteristiche sono l'argento, l'oro, il rame e l'alluminio, aventi resistività specifica molto bassa.

L'oro e l'argento, per effetto della loro minore reperibilità sulla terra rispetto agli altri due, hanno costi piuttosto elevati che ne limitano l'applicazione solo a casi particolari, come ad esempio in campo aerospaziale.

Largamente più diffusi sono invece, il rame e 1'alluminio.

Il rame costituisce il materiale largamente più usato per effetto dell'elevata conducibilità elettrica, delle ottime proprietà tecnologiche (elevata trafilabilità anche in fili molto sottili, facilità di laminazione a caldo e a freddo, saldabilità, ecc.), dell'elevate caratteristiche meccaniche, della resistenza all'ossidazione e facilità di riutilizzo. Di contro però, negli ultimi anni si è assistito ad un eccessivo aumento del prezzo di acquisto per effetto dell'aumento sproporzionato dei costi di produzione,

Di conseguenza, il mercato si è indirizzato verso l'alluminio, restando l'unica vera alternativa al rame per le sue qualità di leggerezza e costo considerevolmente inferiore (maggiore disponibilità sulla crosta terrestre rispetto al rame). Inoltre, 1'alluminio presenta ottime proprietà tecnologiche e di resistenza alle azioni atmosferiche. L'unico aspetto negativo da tenere in considerazione è la sua resistività elettrica maggiore rispetto a quella del rame (o minore conducibilità) che generalmente viene compensata con un aumento di sezione.

Tecnicamente, la configurazione dei conduttori elettrici prevede, nel caso di conduttori unipolari, una parte centrale metallica formata da fili di rame o alluminio e una guaina esterna isolante in materiale plastico, mentre, nel caso di conduttori multipolari, più conduttori unipolari all'interno di una guaina esterna protettiva. Conduttori multipolare sono, ad esempio, i cavi bipolari, tripolari e quadripolari.

Tuttavia, per queste ultime tipologie di cavi, gli spazi vuoti al loro interno, presenti sia per la configurazione geometrica sia per il processo di produzione utilizzato, rappresentano un limite tecnologico in quanto riducono la sezione utile e, di conseguenza, la conducibilità.

Scopo della presente invenzione è fornire un cavo multipolare settoriale in alluminio e il relativo processo di fabbricazione, del tipo flessibile con ridotte parti interne di vuoto, avente, quindi, caratteristiche tali da superare i limiti che ancora influenzano i cavi multipolari precedentemente descritti con riferimento alla tecnica nota.

Secondo la presente invenzione, viene realizzato un cavo multipolare settoriale in alluminio, come definito nella rivendicazione 1.

Secondo la presente invenzione, viene anche realizzato un processo di produzione di un cavo multipolare settoriale in alluminio, come definito nella rivendicazione 6.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 mostra una vista schematica in sezione di un cavo multipolare in alluminio, secondo l'arte nota;

- la figura 2 mostra una vista schematica in sezione di un cavo multipolare settoriale in alluminio, secondo 1'invenzione.

Con riferimento a tali figure, e in particolare alla figura 2, un cavo multipolare settoriale 100 in alluminio è mostrato, secondo l'invenzione. Il cavo multipolare settoriale 100 in alluminio comprende una guaina esterna 101 isolante, una corona 102 di fili conduttori, e internamente quattro conduttori 103 unipolari adiacenti tra loro e raccolti in guaine 104 isolanti.

Secondo un aspetto dell'invenzione, ciascun conduttore 103 è disposto a 90° rispetto al conduttore 103 adiacente.

Vantaggiosamente secondo l'invenzione, la corona 102 è annegata all'interno della guaina esterna 101.

Vantaggiosamente secondo 1'invenzione, la sezione di ciascun conduttore 103 è un settore circolare di uguale area.

Vantaggiosamente secondo 1'invenzione, le guaine 104 di ciascun conduttore 103 sono perfettamente adiacenti l'una con l'altra e con la guaina esterna 101.

Vantaggiosamente secondo 1'invenzione, i conduttori 103 e le guaine 104 sono compattati in modo tale da ridurre gli spazi vuoti visibili nel cavo multipolare di figura 1.

Secondo un aspetto dell'invenzione, i conduttori 103 e la corona 102 sono realizzati in alluminio.

Secondo una seconda forma realizzativa dell'invenzione, non mostrata in figura, il cavo multipolare settoriale in alluminio comprende 3 conduttori 103 dotati di guaine 104, disposti a 120° l'uno dall'altro.

Secondo una terza forma realizzativa dell'invenzione, non mostrata nelle figure, il cavo multipolare settoriale in alluminio comprende 2 conduttori 103 dotati di guaine 104, disposti a 180° l'uno dall'altro.

Come detto sopra, la presente invenzione è anche relativa ad un processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale in alluminio. In particolare, il processo di fabbricazione di un cavo 100 comprendente una fase di realizzare almeno una guaina esterna 101 isolante e una fase di realizzare almeno due conduttori 103 metallici raccolti in guaine isolanti 104, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di realizzare detti primi conduttori 103 con sezioni a settore circolare uguali e dette guaine 104 adiacenti a detta guaina esterna 101 e tra loro.

Secondo un aspetto dell'invenzione, la fase di realizzazione dei conduttori 103 con sezioni a settore circolari uguali comprende adottare teste a prespiralare adatte alla formazione di un gruppo di conduttori 103 a 90° o a 120° o 180° dal gruppo adiacente, a seconda che il cavo multipolare sia quadripolare o tripolare o bipolare.

Vantaggiosamente secondo l'invenzione, le teste a prespiralare sono equipaggiate con materiali, quali polimeri termoplastici o elastomeri, adatti a compattare e non stressare il materiale in produzione.

Secondo un aspetto dell' invenzione, la fase di realizzazione dei conduttori 103 con sezioni a settore circolare uguali comprende eliminare completamente i punti di vuoto tra i conduttori 103.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, la fase di realizzazione del cavo 103 con sezioni a settore circolare uguali comprende far aderire il materiale isolante al conduttore per non creare all'interno ''bolle d'aria" che causano falle sull'isolante stesso.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, il processo di fabbricazione del cavo 100 comprende avvolgere l'anima isolata al fine di evitare la scomposizione nella fase finale di raccolta in bobina.

Pertanto, il cavo multipolare settoriale in alluminio e il relativo processo di fabbricazione secondo 1'invenzione consentono di ridurre gli spazi vuoti tra i conduttori interni.

Un altro vantaggio del cavo multipolare settoriale in alluminio e del relativo processo di fabbricazione secondo l'invenzione è la presenza della corona di conduttori nella guaina esterna che aumenta la superficie dei conduttori aumentando di conseguenza la conducibilità elettrica.

Infine, il cavo multipolare settoriale in alluminio e il relativo processo di fabbricazione secondo 1'invenzione sono semplici ed efficaci.

Risulta infine chiaro che al cavo multipolare settoriale in alluminio e al relativo processo di fabbricazione qui descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cavo multipolare settoriale (100) in alluminio comprendente: Almeno una guaina esterna (101) isolante; - Almeno due primi conduttori (103) metallici raccolti in guaine isolanti (104); caratterizzato dal fatto che detti primi conduttori (103) hanno sezioni a settore circolare di uguale area e che dette guaine (104) sono adiacenti a detta guaina esterna (101) e tra loro.
2. 2. Cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta guaina esterna (101) comprende al suo interno almeno una corona (102) di secondi conduttori metallici.
3. 3. Cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti primi conduttori metallici (103) sono disposti a 90° o a 120° o 180° tra loro.
4. 4. Cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto detti primi conduttori (103) sono realizzati in alluminio.
5. 5. Cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto detta corona (102) è realizzata in alluminio.
6. 6. Processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale (100) in alluminio comprendente una fase di realizzare almeno una guaina esterna (101) isolante e una fase di realizzare almeno due primi conduttori (103) metallici raccolti in guaine isolanti (104), caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di realizzare detti primi conduttori (103) con sezioni a settore circolare di uguale area e una fase di realizzare dette guaine (104) adiacenti a detta guaina esterna (101) e tra loro.
7. 7. Processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase di realizzazione dei conduttori (103) con sezioni a settore circolare di uguale area comprende adottare teste a prespiralare adatte alla formazione di un gruppo di conduttori (103) a 90° o a 120° o 180° dal gruppo adiacente, a seconda che il cavo multipolare sia quadripolare o tripolare o bipolare.
8. 8. Processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che le teste a prespiralare sono equipaggiate con materiali, scelti tra polimeri termoplastici o elastomeri, adatti a compattare il materiale in produzione senza stressarlo.
9. 9. Processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la fase di realizzazione dei conduttori (103) con sezioni a settore circolare comprende eliminare completamente i punti di vuoto tra i conduttori (103) .
10. 10. Processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale (100) in alluminio secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la fase di realizzazione dei conduttori (103) con sezioni a settore circolare comprende far aderire il materiale isolante al conduttore.
11. 11. Processo di fabbricazione di un cavo multipolare settoriale (100) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di avvolgere l'anima isolata.