PT1346376E - Processo de fabrico de um cabo multipolar e cabo multipolar fabricado de acordo com o processo - Google Patents

Processo de fabrico de um cabo multipolar e cabo multipolar fabricado de acordo com o processo Download PDF

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PT1346376E
PT1346376E PT01989502T PT01989502T PT1346376E PT 1346376 E PT1346376 E PT 1346376E PT 01989502 T PT01989502 T PT 01989502T PT 01989502 T PT01989502 T PT 01989502T PT 1346376 E PT1346376 E PT 1346376E
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cable
ethylene
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PT01989502T
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Sergio Belli
Alberto Bareggi
Luca Balconi
Paolo Veggetti
Paolo Bossi
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Prysmian Cavi Sistemi Energia
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Description

DESCRIÇÃO
PROCESSO DE FABRICO DE UM CABO MULTIPOLAR E CABO MULTIPOLAR FABRICADO DE ACORDO COM O PROCESSO A presente invenção refere-se a um processo para a produção de um cabo multipolar, em especial um cabo multipolar destinado a transportar e a distribuir corrente eléctrica de baixa ou de média voltagem.
De um modo adicional, a presente invenção refere-se a um cabo multipolar destinado a transportar e a distribuir corrente eléctrica de baixa ou de média voltagem.
Na presente descrição o termo "baixa voltagem" significa uma voltagem abaixo de, aproximadamente, 1 kV, o termo "voltagem média" significa uma voltagem entre aproximadamente 1 kV e aproximadamente 30 kV e o termo "alta voltagem" significa uma voltagem acima de aproximadamente 30 kV.
Na presente descrição e nas reivindicações que se seguem, o termo "núcleo" do cabo significa uma estrutura semi-acabada que compreende um elemento condutor e pelo menos uma camada de isolamento eléctrico colocada numa posição que seja radialmente externa ao referido elemento condutor. Mais em concreto, quando se considera um cabo destinado ao transporte ou à distribuição de energia eléctrica de voltagem média/ elevada, em que o referido "núcleo" compreende também uma cobertura semicondutora localizada numa posição que seja radialmente externa em relação ao elemento de condução, uma cobertura semicondutora externa localizada numa posição que seja radialmente externa em relação à camada de isolamento eléctrico e uma camada de metal numa posição que seja 1 radialmente externa em relação à referida cobertura semicondutora externa.
De um modo adicional, para os propósitos da presente descrição e das reivindicações que se seguem, o termo "cabo multipolar" significa um cabo que possui pelo menos um par de "núcleos" de acordo com o acima definido. De um modo mais detalhado, se o cabo multipolar possuir um número de núcleos que seja igual a dois, o referido cabo é tecnicamente definido usando o termo "cabo bipolar", e se o número de núcleos for igual a três, o cabo é conhecido como sendo um "cabo tripolar", e assim sucessivamente.
Os núcleos acima definidos, num número que é previamente determinado de acordo com o cabo multipolar desejado, quando são obtidos são unidos uns aos outros de modo a formarem o que se designa como "elemento montado".
Na presente descrição e nas reivindicações que se seguem, o termo "elemento montado" de um cabo multipolar significa uma estrutura composta formada pelos núcleos que o referido cabo possui. De um modo preferencial, uma tal estrutura composta é obtida através do enrolamento helicoidal dos referidos núcleos uns em relação aos outros de acordo com um espaçamento previamente determinado.
Como resultado das suas caracteristicas, por ser obtido através do enrolamento de pelo menos um par de núcleos um no outro, o referido elemento montado apresenta uma pluralidade de zonas intersticiais que são definidas pelos espaços compreendidos entre os núcleos. Por outras palavras, o enrolamento dos referidos núcleos dá origem a uma pluralidade de espaços vazios, isto é, as zonas intersticiais que, em corte transversal ao longo da extensão longitudinal do 2 elemento montado, definem um perfil de perímetro externo do último, com um tipo não circular.
Deste modo, para permitir a correcta aplicação das camadas sucessivas possuídas pelo cabo multipolar, numa posição que seja radialmente externa em relação ao referido elemento montado, o processo de produção de um cabo multipolar compreende a etapa de enchimento das referidas zonas intersticiais de modo a conferir ao elemento montado uma secção regular em corte transversal, preferencialmente de um tipo circular.
As referidas zonas intersticiais que são também conhecidas com o termo "áreas em estrela" são geralmente cheias com um material de enchimento de um tipo convencional, por exemplo, um material polimérico aplicado por intermédio de extrusão.
Quando a etapa de enchimento estiver concluída e o cabo multipolar semi-acabado até então obtido tiver uma secção de formato circular em corte transversal, o referido cabo é terminado com a aplicação de pelo menos uma outra camada cuja natureza, assim como o número de camadas que podem ser usadas, depende do tipo de cabo multipolar a ser obtido.
Por exemplo, de acordo com um esquema de construção de um tipo convencional efectuado usando as técnicas actualmente conhecidas, numa posição radial externa ao acima referido cabo semi-acabado, é possível aplicar de um modo sucessivo um reforço de metal (por exemplo sob a forma de fitas ou fios de metal, geralmente feitos de aço, ou sob a forma de um revestimento de metal, geralmente feito em chumbo ou em alumínio), e um revestimento polimérico externo. Em alguns casos a aplicação do reforço de metal é precedida pela aplicação de um revestimento polimérico interno adequado para 3 proporcionar ao elemento montado uma protecção mecânica relativamente ao reforço de metal.
De acordo com uma outra forma de realização, descrita no pedido de Patente n° WO 98/52197 em nome do presente Requerente, uma camada de material polimérico expandido com uma espessura adequada pode ser aplicado numa posição que seja radialmente externa em relação ao anteriormente mencionado cabo semi-acabado que se consegue obter até agora, sendo a referida camada de material polimérico expandida capaz de conferir ao referido cabo uma elevada resistência em relação aos impactos acidentais que podem ser sofridos por este último durante as etapas de transporte do cabo ou de colocação das camadas. De facto, os referidos impactos podem provocar danos consideráveis na estrutura do cabo (por exemplo a deformação da camada de isolamento, a separação das camadas de cabo) determinando, por exemplo, alterações no gradiente eléctrico da camada de isolamento com uma consequente redução na sua capacidade de isolamento.
De um modo adicional, geralmente um revestimento polimérico externo adequado para proporcionar ao cabo uma maior protecção mecânica relativamente ao meio ambiente externo é aplicado, de acordo com as técnicas conhecidas, numa posição que seja radialmente externa em relação à referida camada de material polimérico expandido.
De um modo adicional, o acima referido documento n° WO 98/52197 proporciona a possibilidade de encher as referidas zonas intersticiais com um material polimérico expandido, semelhante ao que é usado para uma camada resistente a impactos acidentais como a que se encontra acima ilustrada, ao invés de um filtro convencional. 4
De facto, de acordo com o Requerente, a referida forma de realização apresenta importantes vantagens.
Em primeiro lugar, o uso de material polimérico expandido torna possível obter um cabo que é mais leve do que um cabo similar cujas zonas intersticiais se encontrem cheias com um material de enchimento convencional. 0 referido aspecto é muito mais que negligenciável como resultado da possibilidade de proporcionar um cabo que é mais leve do que um cabo convencional é reflectido com uma maior facilidade de transporte e, deste modo, em reduzidos custos de transporte assim como um manuseamento mais fácil do cabo durante a etapa de colocação. Relativamente a este ponto vale a pena enfatizar que quanto menor for o peso global do cabo a ser instalado (por exemplo de um modo directo num roço escavado no chão ou num tubo enterrado), quanto menor for força de tracção que é necessária ser aplicada ao cabo de modo a instalar o mesmo. Deste modo, isto significa tanto menores custos de instalação como uma maior simplicidade das operações de instalação.
Uma segunda vantagem é proporcionada pelo facto de o uso de um material polimérico expandido numa posição radialmente interna da estrutura do cabo multipolar, isto é, nas referidas zonas intersticiais do elemento montado, assim como numa porção do cabo que se encontra mais próxima da sua superfície externa, ajuda a conferir ao próprio cabo uma maior projecção mecânica, isto é, uma maior resistência mecânica aos impactos acidentais, de acordo com o acima definido.
Uma outra vantagem assenta no facto de o uso de um material polimérico expandido para substituir um material de enchimento convencional ajudar a aumentar a flexibilidade do 5 cabo, um facto que, uma vez mais, reflecte a capacidade de manuseamento melhorada do cabo com repercussões vantajosas, como as que foram já mencionadas, em especial durante a sua instalação.
No entanto, o Requerente é da opinião que a aplicação de um material de enchimento expansível às zonas intersticiais do elemento montado no interior de um cabo multipolar é uma operação complexa que requer um cuidado especial. De facto, uma aplicação incorrecta do referido material no interior das zonas intersticiais do elemento montado terá como resultado a ocorrência de irregularidades estruturais inaceitáveis do cabo.
Mais em concreto, o Requerente descobriu que a aplicação de um material polimérico expansível e a sua expansão sobre uma superfície que tenha um perfil de perímetro externo de um tipo não circular provoca uma expansão irregular do referido material e isto tende a fazer com que a expansão seja maior em algumas zonas que em outras.
Por outras palavras, o material polimérico tende a expandir-se mais nos locais em que há mais espaço para que tal aconteça.
Por exemplo, se estivermos a considerar um cabo tripolar, o elemento montado, formado pelo enrolamento helicoidal de três núcleos separados, tem três zonas intersticiais com secções em corte transversal de formato substancialmente triangular, estando a base de cada um dos triângulos orientada para o extractor do elemento montado enquanto que os dois outros lados do referido triângulo são definidos pelo perfil externo de dois núcleos adjacentes do cabo. Com esta configuração o material polimérico que se encontra concebido para encher os espaços intersticiais e que é aplicado por extrusão numa 6 posição radialmente externa em relação ao elemento montado, expande-se mais na porção da zona intersticial que se encontra mais próxima da base do triângulo acima mencionado pois em correspondência com a referida base, o material polimérico tem mais espaço disponível para se expandir.
Uma expansão não uniforme do material polimérico no interior de cada uma das zonas intersticiais, isto é, na parte de trás do elemento montado, confere ao cabo semi-acabado assim obtido, que é o elemento montado pais o material de enchimento, nas zonas intersticiais, uma secção em corte transversal de formato irregular que apresenta uma pluralidade de protuberâncias que em alguns casos são mesmo muito pronunciadas, locais onde a expansão do material polimérico foi a mais elevada.
Por exemplo, no caso do cabo tripolar acima mencionado, a secção em corte transversal do cabo semi-acabado obtido tem um perfil de perímetro externo que apresenta substancialmente três lóbulos, sendo a maior curvatura de cada um dos lóbulos colocada em correspondência com a base do triângulo que se encontra acima definida. A ocorrência de um tal fenómeno é especialmente indesejável pois acarreta uma série de desvantagens.
Em primeiro lugar, a obtenção de um elemento montado que tem um perfil de perímetro externo de um tipo não circular em secção em corte transversal significa que as camadas que são de seguida aplicadas numa posição radialmente externa em relação ao referido elemento montado, independentemente do tipo de cabo multipolar a ser produzido, quer de um tipo convencional ou como o descrito no acima mencionado Pedido de
Patente n° WO 98/52197, irão seguir o referido perfil periférico do perímetro externo não circular e, deste modo, 7 resultarão na produção de um cabo acabado tendo uma secção em corte transversal de formato irregular.
Este resultado, para alem de ser inaceitável para o mercado segundo um ponto de vista simplesmente estético, dá origem a uma pluralidade de problemas de tipo prático tanto durante a instalação como durante o armazenamento do cabo. Neste último caso podem ocorrer muitos problemas (maiores dimensões, menor capacidade de carga, instabilidade das voltas enroladas numa bobina) que podem ocorrer durante uma operação convencional de enrolamento de um cabo de secção transversal não circular.
Uma outra desvantagem assenta no facto de uma distribuição não homogénea das zonas intersticiais do material polimérico expandido dar origem à formação de zonas que contêm uma maior concentração de material do que as outras zonas menos dotadas. Deste modo, isto significa que as referidas zonas que são menos bem dotadas por um lado apresentam uma menor resistência mecânica em relação aos impactos do que as zonas que contêm mais material e que, tendo uma menor espessura, elas podem ser sujeitas a uma possível ruptura durante a etapa de extrusão (mais especificamente, na saída dos moldes de extrusão), fazendo este aspecto com que o elemento montado subjacente seja exposto e que, deste modo, o seja a formação de uma secção de formato não circular em corte transversal do cabo obtido até ao momento. 0 Requerente descobriu também que, com base nos ensinamentos facultados pelo acima mencionado documento n° WO 98/52197, sempre que se deseje proceder, com a mesma extrusão de material polimérico expansível, quer ao enchimento das zonas intersticiais do elemento montado ou à produção de uma camada resistente aos impactos acidentais, uma expansão não uniforme do referido material consegue ser obtida, o que provoca inevitavelmente a formação do cabo multipolar com uma secção 8 em corte transversal tendo um perfil de perímetro externo irregular. 0 Requerente percebeu, deste modo, a necessidade de controlar a expansão do material polimérico durante a etapa de extrusão deste último no interior das zonas intersticiais do elemento montado de um cabo multipolar de modo a que o referido elemento montado, e deste modo o cabo multipolar acabado que o contém, pode ter em corte transversal um perfil de perímetro externo de um tipo regular, na medida do possível com uma configuração circular. 0 Requerente descobriu que é possível conseguir-se um controlo óptimo da expansão do material polimérico concebido para encher as zonas intersticiais no elemento montado de um cabo multipolar, por intermédio da deposição do referido material de enchimento feito de material polimérico expansível através de extrusão simultânea com uma camada isolada de material polimérico.
Em particular, o Requerente descobriu que a referida camada de retenção tem de ser extrudida em simultâneo numa posição radialmente externa em relação à camada de enchimento de modo a que se consiga uma distribuição uniforme do material polimérico expansível no interior das referidas zonas intersticiais, evitando uma maior expansão em algumas zonas em detrimento de outras zonas. A presente invenção é de preferência aplicável não somente a cabos eléctricos destinados ao transporte ou à distribuição de energia, mas também a cabos mistos do tipo de energia/ telecomunicações, que incluem um núcleo em fibras ópticas. Deste modo, neste sentido, no restante da presente descrição e nas reivindicações que se seguem, o termo "elemento 9 condutor" refere-se a um condutor de um tipo de metal ou de um tipo misto de metal/ óptico.
Deste modo, a presente invenção refere-se a um processo de fabrico de um cabo multipolar que compreende pelo menos um par de núcleos, em que cada um dos núcleos compreende pelo menos um elemento condutor e pelo menos uma camada de isolamento eléctrico numa posição que se encontra radialmente externa em relação ao referido elemento condutor que é pelo menos unitário, em que o referido processo compreende as etapas de: a) montagem do referido par de núcleos, que é pelo menos unitário, de modo a formar um elemento montado dotado de uma pluralidade de zonas intersticiais entre os referidos núcleos, e b) deposição por intermédio de extrusão em simultâneo: • de um material polimérico expansível numa posição radialmente externa em relação aos referidos núcleos de modo a encher as referidas zonas intersticiais e a formar uma camada de material de enchimento que tem uma secção em corte transversal de formato substancialmente circular, e • pelo menos uma camada de retenção de material polimérico numa posição radialmente externa em relação à referida camada de material de enchimento. A descrição que se segue refere-se aos desenhos anexos que são fornecidos com uma finalidade unicamente explicativa e sem quaisquer intenções restritivas, em que: 10 - a Figura 1 é uma vista em corte transversal do lado direito de uma forma de realização particular de um cabo eléctrico tripolar destinado ao transporte ou à distribuição de energia de baixa voltagem de acordo com a invenção, e - a Figura 2 é uma vista em corte transversal longitudinal de um pormenor do equipamento de extrusão do cabo ilustrado na Figura 1.
Através da expressão "material polimérico expandido" presente no restante da presente descrição e nas reivindicações que se seguem, pretende-se designar um material polimérico que tem uma percentagem previamente determinada de "espaço livre" no interior do material, ou seja, um espaço que não se encontra ocupado com material polimérico mas sim com gás ou com ar.
Em geral, esta percentagem de espaço livre num polímero expandido é expressa pelo designado "grau de expansão" (G) definido do seguinte modo: G = (do/de - 1) x 100 em que do indica a densidade do polímero não expandido e de representa a densidade média aparente do polímero expandido.
De acordo com a presente invenção, o material polimérico expandido pode ser seleccionado de entre o grupo que compreende poliolefines, copolímeros de diferentes olefines, copolímeros de olefines/ ésteres não saturados, poliésteres, policarbonatos, polisulfonas, resinas fenolicas, resinas ureicas e misturas das mesmas. Exemplos de copolímeros preferidos são o polietileno (PE), em especial o polietileno de baixa densidade (LDPE), o PE de média densidade (MDPE), o PE de alta densidade (HDPE) e o PE de baixa densidade linear (LLDPE); o polipropileno (PP); os copolímeros de elastómero 11 etileno-propileno (EPR) ou os polímeros dieter etileno-propileno (EPDM); a borracha natural; a borracha de butilo; os copolímeros de éster etileno/ vinilo, por exemplo o acetato de etileno/ vinilo (EVA); os copolímeros de etileno/ acrilato, em especial o acrilato de etileno/ metilo, o acrilato de etileno/ etilo (EEA), o acrilato de etileno/ butilo (EBA); os copolímeros termoplásticos de etileno/ a-olefine; o poliestireno; as resinas de acrilonitrilo-butadienoestireno (ABS); os polímeros halogenados, em especial o cloreto de polivinilo (PVC); o poliuretano (PUR); as poliamidas; os poliésteres aromáticos, como sejam o teraftalato de polietileno (PET) ou o teraftalato de polibutileno (PBT); e os copolímeros ou as misturas mecânicas dos mesmos.
De um modo preferencial, o material polimérico é um polímero de poliolefine ou um copolímero com base em etileno e/ ou em propileno e, em particular, é seleccionado a partir de: (a) copolímeros de etileno possuindo um Ester não saturado de etileno, por exemplo, acetato de vinilo ou acetato de butilo, em que a quantidade de éster não saturado se encontra geralmente compreendida entre 5% e 80% em peso, de preferência entre 10% e 50% em peso; (b) copolímeros de elastómero de etileno com pelo menos uma α-olefine C3-Ci2, e opcionalmente um dieno, de preferência copolímeros de etileno-propileno (EPR) ou copolímeros de etileno-propileno-dieno (EPDM) tendo de preferência a seguinte composição: 35% - 90% de moles de etileno, 10% - 65% de moles de a-olefine, 0% - 10% de moles de dieno (por exemplo 1, 4-hexadieno ou 5-etilideno-2-norborneno); 12 (c) copolímeros de etileno com pelo menos uma α-olefine C4-C12, de preferência 1-hexeno, 1-octeno e afins, e opcionalmente um dieno, em que os referidos copolímeros apresentam em geral uma densidade entre 0,86 g/cm3 e 0,90 g/cm3 e a seguinte composição: 75% - 97% de moles de etileno; 3% - 25% de moles de a-olefine, 0% - 5% de moles de dieno; (d) polipropileno modificado com copolímeros de etileno/ α-olefine C3-C12, em que a relação por peso entre o polipropileno e 0 copolímero de etileno/ a-olefine C3-C12 se encontra compreendida entre 90/10 e 30/70, de preferência entre 50/50 e 30/70.
Por exemplo, a classe (a) inclui os produtos comerciais Elvax® (Du Pont), Levapren ® (Bayer), Lotryl ® (Elf-Atochem), a classe (b) inclui os produtos Dutral ® (Enichem) ou Nordel® (Dow-Du Pont), e a classe (c) inclui os produtos Engage ® (Dow-Du Pont) ou Exact ® (Exxon), enquanto que o polipropileno modificado com copolímeros de etileno/ α-olefine pode ser encontrado no mercado sob as designações comerciais de Moplen ® ou Hifax ® (Montell) ou Fina-Pro ® (Fina), e afins.
Na classe (d) os elastómeros termoplásticos compreendido uma matriz continua de um polímero termoplástico, por exemplo de polipropileno, e pequenas partículas (geralmente com um diâmetro da ordem de entre 1 e 10 μπι) de um polímero elastomérico vulcanizado, por exemplo EPR ou EPDM reticulados dispersos na matriz termoplástica são especialmente preferidos. O polímero elastomérico pode ser incorporado na matriz termoplástica no estado vulcanizado e depois reticulado de um modo dinâmico no decurso do processo através da adição de uma quantidade adequada de um agente de 13 reticulação. De um modo alternativo, o polímero elastomérico pode ser vulcanizado em separado e depois disperso na matriz termoplástica sob a forma de pequenas partículas. Os elastómeros termoplásticos deste tipo encontram-se descritos, por exemplo, nos documentos n° US 4 104 210 ou n° EP 324 430.
Entre os materiais poliméricos, um polipropileno tendo uma elevada resistência mecânica no estado derretido (polipropileno de elevada resistência em fusão), de acordo com o descrito, por exemplo, na Patente n° US 4 916 198, que se encontra comercialmente disponível sob a designação comercial Profax ® (Montell S.p.A.) é especialmente preferido. Este documento ilustra um processo de produção do referido polipropileno através de uma etapa de irradiação de um polipropileno linear com uma radiação de elevada energia de ionização durante um período de tempo suficiente para provocar a formação de uma quantidade suficiente de ramificações longas na cadeia, etapa após a qual é também proporcionado um tratamento adequado do material irradiado de modo a desactivar os radicais livres presentes no material irradiado.
De um modo ainda mais preferencial, entre os materiais poliméricos uma composição polimérica compreendendo o anteriormente mencionado polipropileno com um elevado nível de ramificação, numa quantidade geralmente compreendida entre 30% e 70% em peso, numa mistura com um elastómero termoplástico de um tipo que pertença à acima mencionada classe (d), numa quantidade geralmente compreendida entre 30% e 70% em peso, sendo as referidas percentagens expressas em relação ao peso total da composição polimérica especialmente preferidas.
Um cabo eléctrico 10 para o transporte de energia de baixa voltagem fabricada através de um processo de acordo com a 14 presente invenção encontra-se ilustrado em corte transversal do lado direito na Figura 1. 0 referido cabo 10 é de um tipo tripolar e compreende três elementos condutores 1, cada um deles coberto com uma camada 2 que actua como um isolamento eléctrico. De acordo com o que se encontra acima mencionado, a referida estrutura semiacabada é referenciada pelo termo núcleo. A referida camada de isolamento 2 pode ser uma composição polimérica reticulada ou não reticulada, com as propriedades de isolamento eléctrico conhecidas nas técnica, por exemplo seleccionadas de entre: as poliolefines (homo polímeros ou copolímeros de diferentes olefines), copolímeros de éster não saturados com olefine/ etileno, poliésteres, poliéteres, copolímeros de poliéter/poliéster e suas misturas. Os exemplos de tais polímeros são: o polietileno (PE), em especial o PE de baixa densidade linear (LLDPE); o polipropileno (PP); os copolímeros de propileno/ etileno termoplástico; os copolímeros de elastómero etileno-propileno (EPR) ou os polímeros dieter etileno-propileno (EPDM); as borrachas naturais; as borrachas de butilo; os copolímeros de acetato de etileno/ vinilo (eva); os copolímeros de etileno/ metilo (EMA), os copolímeros de acrilato de etileno/ etilo (EEA), os copolímeros de acrilato de etileno/ butilo (EBA); os copolímeros de etileno/ α-olefine e afins.
Fazendo referência à Figura 1, os três núcleos encontram-se enrolados uns aos outros de um modo helicoidal de modo a formarem um elemento montado 20 de acordo com o acima definido.
Conforme foi já mencionado, o enrolamento helicoidal dos três cones do cabo tripolar 10 dá origem à formação de três zonas 15 intersticiais separadas 3 que, de acordo com a presente invenção e conforme se encontra descrito em maior detalhe mais abaixo, se encontram cheias com um material polimérico expansível seleccionado de entre os polímeros acima mencionados. No seguimento da presente descrição as referidas zonas intersticiais 3 cheias com o referido material polimérico expandido enquanto material de enchimento serão definidas, para maior simplicidade de descrição, usando o termo "camada de enchimento" indicado como um todo pelo sinal de referência 4. 0 cabo 10 de acordo com a presente invenção compreende ainda uma camada de retenção 5 produzida por extrusão em simultâneo com a camada de enchimento 4 e disposta numa posição radialmente externa em relação à última de modo a conferir uma secção em corte transversal substancialmente circular em relação à referida camada de enchimento 4. A referida camada de retenção 5 é feita de um material polimérico seleccionado de entre o grupo acima mencionado com referência à camada de enchimento 4.
De um modo preferencial, a camada de retenção 5 é feita de um material polimérico seleccionado de entre o grupo que consiste por: poliolefines, copolímeros de diferentes olefines, copolímeros de olefines/ ésteres não saturados, poliésteres, policarbonatos, polisulfonas, resinas fenolicas, resinas ureicas e misturas das mesmas. Exemplos de copolímeros preferidos são o polietileno (PE), em especial o polietileno de baixa densidade (LDPE), o PE de média densidade (MDPE), o PE de alta densidade (HDPE) e o PE de baixa densidade linear (LLDPE); o polipropileno (PP); os copolímeros de elastómero etileno-propileno (EPR) ou os polímeros dieter etileno-propileno (EPDM); a borracha natural; a borracha de butilo; os copolímeros de éster 16 etileno/ vinilo, por exemplo o acetato de etileno/ vinilo (EVA); os copolímeros de etileno/ acrilato, em especial o acrilato de etileno/ metilo, o acrilato de etileno/ etilo (EEA), o acrilato de etileno/ butilo (EBA); os copolimeros termoplásticos de etileno/ α-olefine; o poliestireno; as resinas de acrilonitrilo-butadienoestireno (ABS); os polímeros halogenados, em especial o cloreto de polivinilo (PVC); o poliuretano (PUR); as poliamidas; os poliésteres aromáticos, como sejam o teraftalato de polietileno (PET) ou o teraftalato de polibutileno (PBT); e os copolímeros ou as misturas mecânicas dos mesmos.
De um modo mais preferencial, a referida camada de retenção é feita de HDPE tendo uma densidade de pelo menos 0,940 g/cm3 e mais preferencialmente de entre 0,940 e 960 g/cm3, ou de MDPE tendo uma densidade preferencialmente compreendida entre 0,926 e 940 g/cm3.
De um modo geral, a espessura da camada de retenção é uma solução de compromisso entre duas correntes opostas. De facto, por um lado, é desejável que a referida espessura seja suficientemente grande para assegurar um efeito satisfatório de retenção para o material polimérico subjacente durante a etapa de expansão deste último, enquanto que por outro lado é desejável que seja suficientemente pequena para: a) não prejudicar a expansão do material que constitui a camada de enchimento como resultado de ser exercida uma acção de esmagamento sobre o último, b) manter os custos de cobertura a um nível reduzido e, deste modo, do cabo como um todo, e finalmente c) permitir o rápido arrefecimento da superfície externa da referida camada de enchimento: em relação ao último ponto é de facto necessário destacar que no final da etapa de extrusão em simultâneo da camada de enchimento/ retenção, o cabo semi-acabado obtido é submetido a uma 17 operação de arrefecimento, geralmente por intermédio da passagem através de um orificio de arrefecimento contendo um liquido de arrefecimento. Quando a área de retenção tem uma grande espessura, a camada de auxilio requer um longo tempo de arrefecimento e, em particular, o arrefecimento da porção interna da cobertura, ou seja a porção da camada que se encontra em contacto com o material de enchimento expandido, é mais demorado. Isto pode ter como resultado uma vedação diminuída, isto é, uma capacidade de retenção diminuída, efeito da referida camada sobre o referido material polimérico expandido com a consequência indesejada de que esta última tende a expandir-se mais quando há mais espaço disponível para que tal aconteça, dando origem à formação de uma secção em corte transversal com um perfil irregular, de um tipo não circular.
De um modo geral a espessura da referida camada de retenção está compreendida entre 0,1 mm e 1,5 mm, de preferência entre 0,2 mm e 1,0 mm, e mais preferencialmente ainda entre 0,5 mm e 0,7 mm.
No entanto deve ser salientado que a espessura óptima da referida camada de retenção depende muito da secção em corte transversal do cabo a ser produzido e do volume de material polimérico expandido que se encontra presente no interior das zonas intersticiais.
De acordo com a forma de realização ilustrada na Figura 1, o cabo tripolar 10 compreende ainda uma camada 6 de material polimérico expandido disposta numa posição que seja radialmente externa à camada de retenção 5, em que a referida camada 6 desempenha a função de conferir ao cabo 10 uma resistência mecânica óptima contra os impactos acidentais, conforme o descrito no anteriormente mencionado documento n° WO 98/52197. 18 0 material polimérico expansível usado para a obtenção tanto da camada de enchimento 4 como da camada adicional 6 disposta numa posição radialmente externa a esta última é de preferência seleccionado de entre o grupo acima mencionado. No entanto é preferível que o material polimérico expansível a ser usado na camada de enchimento 4 seja seleccionado de um polímero de olefine ou de um copolímero de olefine com base em etileno, enquanto que o material expansível a ser usado na camada adicional 6 é seleccionado de um polímero ou de um copolímero de olefine com base em propileno.
Finalmente, de acordo com a forma de realização ilustrada na Figura 1, o cabo 10 apresenta um revestimento polimérico externo 7 colocado numa posição radialmente externa em relação à camada 6 de material polimérico expandido, em que o referido revestimento 7 desempenha a função de protecção mecânica externa para o cabo 10.
Em geral, o referido revestimento externo 7 +e feito de um material polimérico seleccionado de entre o grupo constituído por: polietileno de baixa densidade (LDPE) (d = 0,910 - 0,926 g/cm3); copolímeros de etileno com α-olefines; polipropileno (PP), borrachas de etileno/ α-olefines, em particular borrachas de etileno/ propileno (EPR), borrachas de etileno/ propileno/ dieno (EPDM); borracha natural; borrachas de butilo e suas misturas.
De acordo com o acima descrito, a forma de realização ilustrada na Figura 1 indica que uma camada de material polimérico expandido e um revestimento externo se encontram dispostos de um modo sucessivo numa posição radialmente externa em relação à camada de retenção. 19
No entanto, deve salientar-se que a presente invenção é vantajosamente aplicável a cabos com uma forma de construção de um tipo convencional.
Deste modo, a aplicação de um reforço de metal e de um revestimento de protecção externa, de um modo sucessivo, numa posição que seja radialmente externa em relação à camada de retenção de acordo com a presente invenção é também possível de ser encarada.
Os peritos na técnica conhecem outras medidas podendo avaliar qual é a disposição mais conveniente com base, por exemplo, nos custos, na forma como o cabo é assente (numa colocação superior, colocado no interior de tubos, directamente enterrado no solo, no interior dos edifícios, debaixo do mar, etc.) e da temperatura de funcionamento do cabo (temperaturas máxima e mínima, variações de temperatura no meio ambiente).
Em relação ao processo de fabrico de um cabo multipolar, o referido processo compreende de um modo geral uma etapa inicial concebida para produzir os núcleos de acordo com o acima definido, diferindo a complexidade da referida etapa de caso para caso dependendo do tipo de cabo a ser produzido.
Por exemplo, considerando o processo de produção de um cabo multipolar para o transporte ou para a distribuição de energia eléctrica de baixa voltagem, de um modo geral cada um dos núcleos é obtido desenrolando um dos elementos de condução a partir de uma bobina de alimentação adequada e aplicando uma camada de isolamento eléctrico a este último, habitualmente através de extrusão. A referida camada é de preferência obtida a partir de uma poliolefine, em particular de polietileno, de copolímeros de etileno-propileno e afins.
No final da referida etapa de extrusão a camada de isolamento eléctrico é preferencialmente submetida a uma operação de 20 reticulação de acordo com as técnicas conhecidas, por exemplo usando peróxidos ou silanos. Quando completado, o núcleo obtido deste modo é então armazenado numa bobina de recolha adequada.
Pelo contrário, quando o processo de produção para um cabo multipolar destinado ao transporte e à distribuição da energia eléctrica de voltagem média considerada, em termos gerais cada núcleo é obtido desenrolando um elemento de condução a partir de uma bobina de alimentação adequada e aplicando à última, respectivamente, uma camada interna semicondutora, uma camada de isolamento eléctrico e uma camada de semicondução externa e de isolamento formada por meios conhecidos, em particular através de uma pluralidade de extrusões efectuadas de um modo consecutivo. De um modo alternativo, a aplicação das camadas semicondutoras interna e externas acima mencionadas e da camada de isolamento eléctrico podem ser obtidos através de um processo de extrusão em simultâneo de acordo com as técnicas conhecidas. A montagem obtida deste modo é então armazenada numa primeira bobina de recolha e uma malha de metal é então aplicada ao referido conjunto de acordo com os meios conhecidos, de um modo geral numa linha diferente da instalação de produção.
Por exemplo, a referida malha de metal pode ser produzida usando uma maquina de malha de fita que posiciona finas fitas de cobre (por exemplo com uma espessura de aproximadamente 0,1 - 0,2 mm) de um modo helicoidal, por intermédio de cabeças rotativas adequadas, que de preferência se sobrepõem às orlas das referidas fitas em cerca de 33% da sua área de superfície. Como alternativa, a referida malha de metal pode ser constituída por uma pluralidade de fios de cobre (por exemplo com um diâmetro de 1 mm) desenrolados a parir de bobinas posicionadas em suportes rotativos adequados e aplicados de um modo helicoidal ao conjunto acima mencionado.
Em geral, nas referidas circunstâncias, é também necessário 21 aplicar uma contra-espiral (por exemplo, uma fita de cobre com uma espessura de aproximadamente entre 0,1 e 0,2 mm) o que desempenha a função de reter os fios de cobre acima mencionados na sua posição durante as etapas de fabrico seguintes. O núcleo obtido deste modo é então armazenado numa segunda bobina de recolha.
Conforme já foi mencionado, quando os referidos núcleos tiverem sido obtidos, eles são enrolados uns nos outros de modo a formarem um elemento montado usando as técnicas conhecidas, por exemplo, usando uma máquina de combinar. De um modo geral, a referida máquina compreende uma unidade de rotação na qual as bobinas contendo os núcleos individuais do cabo são montadas, estando as referidas bobinas dispostas numa quantidade igual ao número de núcleos do cabo multipolar a ser produzido. A rotação da unidade de rotação e a tracção simultânea dos núcleos acima mencionados faz com que eles se enrolem de um modo helicoidal uns nos outros enquanto que a escolha ou da velocidade de rotação da unidade de rotação ou a velocidade linear à qual os núcleos são puxados torna possível configurar o espaçamento desejado para o referido enrolamento.
Quanto ao processo de fabrico de um cabo de acordo com a presente invenção, as etapas principais que caracterizam o processo acima mencionado no caso de ser desejado o fabrico de um cabo tripolar 10 como o ilustrado na Figura 1 encontram-se descritas de seguida. Quando se pretende fabricar um cabo multipolar que não seja um cabo tripolar, por exemplo um cabo quadripolar, o processo descrito em relação ao cabo tripolar 10 pode ser adequadamente modificado com base nas informações proporcionadas e no conhecimento de alguém com uma experiência mediana na técnica.
Conforme foi acima mencionado, cada um dos núcleos do cabo é obtido desenrolando um elemento de condução 1 a partir de uma 22 bobina de alimentação adequada e aplicando uma camada de isolamento eléctrico 2 ao último, geralmente através de extrusão. No final da referida etapa de extrusão, o material da camada de isolamento eléctrico 2 é de preferência reticulada de acordo com as técnicas conhecidas, por exemplo usando peróxidos ou silanos. De um modo alternativo, o material da camada de isolamento eléctrico pode ser de um tipo termoplástico que não seja reticulado de modo a assegurar que o material seja reciclável. Quando completado, cada núcleo é armazenado numa primeira bobina de recolha. 0 elemento montado 20, que na forma de realização ilustrada na Figura 1 compreende três núcleos separados, é então fabricado. O referido elemento montado 20 é obtido usando uma máquina de combinar que, como foi anteriormente mencionado, ao mesmo tempo enrola e roda os núcleos armazenados em três bobinas de recolha separadas de modo a fazer o seu enrolamento uns nos outros de um modo helicoidal de acordo com um espaçamento previamente determinado. Quando obtido, o elemento montado 20 é armazenado numa segunda bobina de recolha. A camada de enchimento 4 e a camada de retenção 5 de acordo com a presente invenção são então aplicadas. De um modo mais detalhado, o elemento montado 20 é desenrolado a partir da anteriormente mencionada segunda bobina de recolha de acordo com qualquer técnica conhecida, por exemplo usando um cabrestante de puxar concebido de modo a proporcionar ao referido elemento montado 20, de um modo continuo e regular, um dispositivo de extrusão. É de facto desejável que a acção de puxar seja constante ao longo do tempo de modo a que o referido elemento montado 20 possa mover-se para a frente a uma velocidade previamente determinada de modo a mover-se para a frente a uma velocidade previamente determinada para assegurar uma extrusão uniforme das camadas 4, 5 acima mencionadas. 23
De um modo preferencial o elemento montado 20 é distribuído no interior de um equipamento de extrusão dotado de uma cabeça de extrusão de camada dupla, em que o referido equipamento compreende dois extrusores separados que flúem para o interior de uma cabeça de extrusão comum de modo a, respectivamente, depositar a camada de enchimento 4 e a camada de retenção 5 no elemento montado 20 através de extrusão em simultâneo.
De um modo detalhado, a Figura 2 ilustra uma vista parcial em corte transversal longitudinal de uma cabeça de extrusão de camada dupla 40 de um equipamento de extrusão de um tipo conhecido e, deste modo, que não se encontra ilustrado na sua totalidade. A referida cabeça de extrusão de camada dupla 30 compreende um molde macho 31, um molde intermédio 32 e um molde fêmea 33. Os referidos moldes encontram-se dispostos na sequência acima mencionada, de um modo concêntrico e sobrepondo-se uns aos outros e prolongando-se de um modo radial a partir do eixo do elemento montado 20.
Mais em particular, a seta A indica a direcção de movimento do elemento montado 20, numa posição radialmente externa na qual a camada de enchimento 4 é extrudida através da conduta 34 existente entre o molde macho 31 e o molde intermédio 32. A camada de retenção 5 é extrudida numa posição radialmente externa em relação à camada de enchimento 4 através da conduta 35 que se encontra localizada entre o molde intermédio 32 e o molde fêmea 33. A seta B indica a direcção de saida para o conjunto do elemento montado 20, para a camada de enchimento 4 e para a camada de retenção 5 destinada ao cabo 10 da Figura 1. 24
Deste modo, ao mesmo tempo que o elemento montado 20 é desmontado, a composição polimérica expansível usada na camada de enchimento 4 e a composição polimérica usada na camada de retenção 5 são separadamente introduzidas na entrada de cada um dos extrusores de um modo conhecido, por exemplo, usando dois alimentadores separados.
Cada composição polimérica pode incorporar uma etapa de mistura prévia da base polimérica com outros componentes (enchimentos, aditivos ou outros), sendo a referida etapa de mistura prévia efectuada num equipamento a montante do processo de extrusão, como seja por exemplo um misturador interno de um tipo de rotor tangencial (Banbury) ou com rotores que se interpenetram, ou num misturador contínuo do tipo Ko-Kneader (Buss) ou de um tipo que tem duas roscas que rodam em sentido contrário ou no mesmo sentido.
Cada composição polimérica é de um modo geral administrada ao extrusor correspondente sob a fora de grânulos e é plastificada, sendo convertida para o estado derretido através da introdução de calor (através do cilindro externo do extrusor) e a acção mecânica de um parafuso que trabalha o material polimérico e que o pressiona para o interior dos correspondentes tubos de extrusão na direcção da saída de cada um dos tubos de modo a formar a desejada camada de revestimento. A operação de extrusão da camada de enchimento 4 tem lugar directamente sobre o elemento montado 20 e a etapa de expansão do material polimérico da referida camada de enchimento 4 é efectuada durante a operação de extrusão de acordo com o descrito no documento n° WO 98/52197 acima citado. A referida expansão pode ter lugar ou através de meios químicos, por intermédio da adição de um agente de expansão adequado durante a etapa de preparação da composição 25 polimérica que é capaz de produzir um gás sob condições específicas de temperatura e de pressão, ou por intermédio de meios físicos através da injecção de gás a alta pressão directamente no interior do cilindro do extrusor. Exemplos de agentes de expansão adequados são o azodicarbamida, o sulfonilhidrazilo de drazida, misturas de ácidos orgânicos (ácido citrico por exemplo) com carbonatos e/ ou com bicarbonatos (bicarbonato de sódio por exemplo) e afins. Exemplos de gases que podem ser injectados no interior do cilindro extrusor a elevada pressão podem ser: azoto, dióxido de carbono, ar, hidrocarbonetos de baixo ponto de ebulição, por exemplo propano ou butano, hidrocarbonetos halogenados, por exemplo cloreto de metileno, triclorofluorometano, 1-cloro-1, 1-difluoroetano e afins, e suas misturas.
Foi observado que sob as mesmas condições de extrusão (como sejam a velocidade de rotação do parafuso, a velocidade da linha de extrusão, o diâmetro da cabeça de extrusor), uma das variáveis do processo que mais influencia o grau de expansão é a temperatura de extrusão. Em geral, com temperaturas de extrusão abaixo dos 130° C, é difícil obter um grau de expansão suficiente; a temperatura de extrusão é de preferência de pelo menos 140° C, em particular é de aproximadamente 180° C. Normalmente, um maior grau de expansão corresponde a um aumento na temperatura de extrusão. É também possível controlar o grau de expansão do polímero até certo ponto agindo sobre a velocidade de arrefecimento. De facto, o grau de expansão do referido material polimérico pode ser aumentado ou diminuído atrasando ou avançando de um modo adequado o arrefecimento do polímero que forma o revestimento expandido na saida do extrusor.
De acordo com a presente invenção, o grau de expansão do material polimérico da referida camada de enchimento pode 26 variar entre 5% e 500%, de preferência entre 10% e 300% e, de um modo mais preferencial, entre 20% e 200%.
De acordo com a presente invenção, e conforme se tornará mais notório nos exemplos que se seguem, o molde usado para a extrusão da camada de retenção 5 é de preferência dotado de uma extensão 36 disposta no mesmo eixo em relação ao elemento montado 20.
De um modo preferencial, a referida extensão tem um comprimento compreendido entre 1 mm e 20 mm, de preferência entre 2 mm e 10 mm, e mais preferencialmente entre 2 mm e 5 mm. A referida extensão desempenha a função de guiar a camada de retenção sobre a camada de enchimento subjacente e mantendo a referida camada de retenção pressionada sobre a camada de enchimento ao longo de uma distância suficientemente longa e, deste modo, durante um periodo de tempo suficientemente longo, de modo a limitar a expansão da camada de enchimento ao montante desejado. A montagem do elemento de montagem 20, da camada de enchimento 4 e da camada de retenção 5 que sai da cabeça de extrusão de camada dupla 30 é geralmente sujeita a um ciclo de arrefecimento. O referido arrefecimento é de preferência conseguido através da movimentação do referido conjunto de montagem no interior de um orifício de arrefecimento contendo um fluido adequado, habitualmente água de um poço ou água arrefecida até uma temperatura de aproximadamente 12 - 15° C. A jusante do ciclo de arrefecimento acima mencionado, o referido conjunto é geralmente sujeito a secagem, por exemplo através do uso de ventoinhas, sendo sucessivamente recolhido numa terceira bobina de recolha. 27
De modo a obter o cabo 10 ilustrado na Figura 1, o processo de produção acima mencionado compreende também uma outra linha adicional onde a montagem do elemento montado 20, a camada de enchimento 4 e a camada de retenção 5 é desenrolada da acima mencionada terceira bobina de recolha e introduzida num equipamento de extrusão sucessivo concebido para aplicar a camada 6 de material polimérico expandido numa posição radialmente externa em relação à camada de retenção 5.
No mesmo modo que foi descrito em relação à camada de enchimento 4 acima mencionada, a etapa de expansão do material polimérico expansível da acima mencionada camada 6 é efectuada durante a etapa de extrusão da referida camada através de meios similares aos acima mencionados e descritos no anteriormente mencionado documento n° WO 98/52197. A camada 6 do material polimérico expandido é então submetida a uma etapa de arrefecimento adequada de acordo com os meios semelhantes aos que foram anteriormente descritos.
De acordo com uma outra forma de realização, a referida camada 6 é extrudida na mesma unidade que aplica a camada de enchimento 4 e a camada de retenção 5 a jusante da etapa na qual as referidas camadas 4, 5 são arrefecidas, não sendo deste modo necessária uma terceira bobina de recolha.
Finalmente, o cabo 10 ilustrado na Figura 1 é acabado com a deposição de um revestimento polimérico externo 7, posicionado acima da referida camada 6 de material polimérico expandido e produzido, por exemplo, por intermédio de extrusão. O cabo 10 obtido deste modo é sucessivamente enrolado numa bobina de recolha final e distribuído a uma secção de armazenamento. 28
Encontram-se de seguida alguns exemplos ilustrativos destinados a proporcionar uma descrição adicional da invenção.
Exemplo 1
Um cabo tripolar de baixa voltagem foi fabricado usando o processo de construção ilustrado na Figura 1.
De um modo mais detalhado, e para os propósitos da presente invenção, o fabrico de somente o elemento montado 20, da camada de enchimento 4 e da camada contaminante 5 do referido cabo tripolar 10 foi realizado de acordo com a forma de realização ilustrada na Figura 1.
Cada um dos três núcleos do referido cabo apresentava um elemento condutor de cobre (de secção transversal de 16 mnú) revestido numa linha de extrusão, com uma camada de isolamento baseada em polietileno reticulado com silanos, com uma espessura de 0,7 mm.
Os referidos núcleos (cada um deles tendo um diâmetro externo de aproximadamente 6,4 mm) foram submetidos a uma operação de combinação de acordo com o acima descrito com um enrolamento helicoidal para o lado esquerdo com um espaçamento de 313 mm de modo a formar o elemento montado 20.
De um modo sucessivo, uma camada de enchimento 4 de material polimérico expandido e uma camada contaminante 5 da referida camada de enchimento foi depositada com por extrusão em simultâneo numa posição radialmente externa em relação ao referido elemento montado 20. 29
De um modo mais detalhado, a referida camada de enchimento foi obtida extrudindo Riblene FL30 ® (polietileno de baixa densidade produzido por Polimeri Europa). A expansão da referida camada de enchimento foi conseguida através de meios químicos, adicionando ao alimentador 1,5% em peso (em relação ao total) do agente de expansão de Hydrocerol ® BIH 40 (ácido carboxílico/ bicarbonato de sódio), fabricado por Boehringer Ingelheim. O material da camada de enchimento tinha uma densidade final de 0,45 kg/dm3 e um grau de expansão de aproximadamente 100%. A espessura da referida camada de enchimento era igual a aproximadamente 0,2 mm na porção radialmente externa em relação ao elemento montado 20, que se encontra na porção inferior do último. Um parafuso único de extrusor Bandera de 30 mm na configuração 20 D foi usado para depositar a camada de enchimento.
Uma camada de retenção 5 foi depositada por extrusão em simultâneo com a referida camada de enchimento de acordo com o acima explicado na presente descrição. De um modo mais detalhado a referida camada de retenção foi obtida através de extrusão de DGDA 6318 ® (polietileno de densidade média fabricado por Union Carbide). A referida camada de cobertura tem uma espessura de 0,7 mm e a extrusão foi efectuada usando um parafuso único de extrusor Bandera de 80 mm na configuração 20. O perfil térmico e os parâmetros de funcionamento do extrusor usado para obter a camada de enchimento e a camada de retenção encontram-se ilustrados nas Tabelas 1 e 2. 30 TABELA 1
Zona de Extrusor Extrusor da camada de Extrusor da camada de enchimento (°C) retenção (°C) Zona 1 160 180 Zona 2 180 190 Zona 3 200 200 Zona 4 / 210 Orla de ligação extrusor/ 220 220 calor Cabeça 220 TABELA 2
Tamanho Extrusor da camada de Extrusor da camada de enchimento retenção Diâmetro do molde macho 14,. ) mm Diâmetro do molde fêmea 14,7 mm Diâmetro do cabo na 15,6 mm extremidade da etapa Velocidade de parafuso de 0,3 rpm 22 rpm extrusor Velocidade de linha do 2,5 m/ min extrusor 0 cabo semi-acabado obtido até ao momento foi submetido a análise óptica de modo a verificar o grau de expansão do material polimérico que forma a camada de enchimento.
Os resultados obtidos foram muito satisfatórios pois a superfície externa do cabo acima mencionado tinha um aspecto substancialmente liso e, em particular, tinha um perfil perimético externo na sua secção em corte transversal com um formato substancialmente circular. EXEMPLO 2 (comparação)
Usando um processo de fabrico semelhante ao que se encontra descrito no Exemplo 1, um cabo tripolar de baixa voltagem semelhante ao que se encontra ilustrado na Figura 1 foi fabricado, mas sem a camada de retenção 5. 31
Ao usar-se meios semelhantes aos do Exemplo 1, e sob as mesmas condições de funcionamento do Exemplo 1, o elemento montado 20 foi obtido e uma camada de enchimento 4 foi sucessivamente aplicada por intermédio de extrusão à sua porção radialmente externa. O cabo semi-acabado obtido deste modo foi então submetido a uma análise óptica que demonstrou que o aspecto da superfície externa do referido cabo era especialmente áspera e a secção em corte transversal do seu perfil de perímetro externo era não circular, com lacerações nessa camada. A presente invenção tem algumas vantagens importantes quando comparada com as técnicas conhecidas.
Em primeiro lugar a aplicação de uma camada de retenção numa posição radialmente externa em relação à camada de enchimento torna possível obter um cabo multipolar tendo uma secção em corte transversal de formato substancialmente circular, um facto que é especialmente desejável pois evita a ocorrência de uma pluralidade de desvantagens como as acima mencionadas.
Em segundo lugar o desenvolvimento de um processo de produção que é capaz de proporcionar um cabo multipolar dotado de uma camada de enchimento de material polimérico expandido no interior das zonas intersticiais do cabo torna possível conferir uma maior leveza ao último em comparação com as estruturas de cabos multipolares similares nos quais as zonas intersticiais se encontram cheias com um material de enchimento convencional. Conforme foi já mencionado, a referida maior leveza garante que o cabo é mais fácil de manusear, em especial durante a instalação, e reduz os custos de transporte, de instalação e do próprio produto. 32
De um modo adicional, o uso do material expandido acima mencionado confere menos rigidez de flexão ao cabo multipolar e isto, uma vez mais, reflecte-se no manuseamento mais fácil do cabo tanto durante o armazenamento, por exemplo quando se encontra a ser enroladas/ desenroladas as bobinas, e durante a fase de instalação.
Uma outra vantagem é ainda proporcionada pela protecção mecânica melhorada contra os impactos para os núcleos do cabo multipolar que o material de enchimento expandido é capaz de assegurar em comparação com um material de enchimento de um tipo convencional. É de facto necessário salientar que o material polimérico expandido é capaz de absorver impactos devido às condições ambientais às quais o cabo é submetido, em especial durante a sua colocação. Devido à natureza do material, o referido material polimérico expandido de facto absorve eficazmente e de um modo substancialmente reversível, assegurando deste modo um melhor desempenho do que o que se obtém com um enchimento convencional. Este último é, de facto, mais rígido, para alem de sofrer uma deformação permanente (não conseguindo voltar a adquirir o seu formato inicial quando a causa da deformação já não se encontra presente), transmite quase toda a força do impacto para as camadas subjacentes. 14-08-2007 33

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo de fabrico de um cabo multipolar (10) que compreende pelo menos um par de núcleos, em que cada um dos núcleos compreende pelo menos um elemento de condução (1) e pelo menos uma camada de isolamento eléctrico (2) numa posição radialmente externa em relação ao referido elemento de condução pelo menos unitário (1), em que o referido processo compreende as etapas de: a) montaqem de pelo menos um par de núcleos de modo a formar um elemento montado (20) dotado de uma pluralidade de zonas intersticiais (3) entre os referidos núcleos, e b) deposição por extrusão em simultâneo de: - um material polimérico expansível numa posição radialmente externa em relação aos referidos núcleos de modo a encher as referidas zonas intersticiais (3) e a formar uma camada de enchimento (4) com substancialmente uma secção em corte transversal de formato circular, e pelo menos uma camada de retenção (5) de material polimérico numa posição radialmente externa em relação à referida camada de enchimento (4) .
  2. 2. Processo de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por compreende ainda a etapa de deposição através de extrusão em simultâneo em pelo menos uma outra camada (6) de material polimérico expandido numa posição radialmente externa em relação à referida camada de retenção (5).
  3. 3. Processo de acordo com a Reivindicação 1 ou com a Reivindicação 2, caracterizado por o referido material 1 polimérico expansível se expandir durante a referida etapa de deposição.
  4. 4. Processo de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por a referida etapa de montagem compreender a etapa de enrolamento helicoidal em conjunto com pelo menos um par de núcleos de acordo com um espaçamento previamente determinado.
  5. 5. Processo de acordo com a Reivindicação 1 ou com a Reivindicação 2, caracterizado por o referido material polimérico expansível da referida camada de enchimento (4), por o referido material polimérico da referida camada de retenção (5) e por o referido material polimérico expansível da referida camada adicional (6) localizada numa posição radialmente externa em relação à referida camada de retenção (5) serem seleccionados de um modo separado uns dos outros a partir de polímeros de poliolefine ou de copolímeros com base em etileno e/ ou em propileno.
  6. 6. Processo de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado por o referido material polimérico expansível da referida camada de enchimento (4), por o referido material polimérico da referida camada de retenção (5) e por o referido material polimérico expansível da referida camada adicional (6) localizada numa posição radialmente externa em relação à referida camada de retenção (5) serem seleccionados de um modo separado uns dos outros a partir de: a) copolímeros de etileno possuindo um Ester não saturado de etileno, por exemplo, acetato de vinilo ou acetato de butilo, em que a quantidade de éster não saturado se encontra compreendida entre 5% e 80% em peso, 2 b) copolímeros de elastómero de etileno com pelo menos uma α-olefine C3-C12, e opcionalmente um dieno tendo a seguinte composição: 35% - 90% de moles de etileno, 10% - 65% de moles de a-olefine, 0% - 10% de moles de dieno, c) copolímeros de etileno com pelo menos uma α-olefine C4-C12, e opcionalmente um dieno, tendo uma densidade entre 0,86 g/cm3 e 0,90 g/cm3, d) polipropileno modificado com copolímeros de etileno/ α-olefine C3-C12, em que a relação por peso entre o polipropileno e o copolímero de etileno/ α-olefine C3-C12 se encontra compreendida entre 90/10 e 30/70.
  7. 7. Processo de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por o grau de expansão da referida camada de enchimento (4) se encontrar compreendido entre 5% e 500%.
  8. 8. Processo de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por 0 referido grau de expansão se encontrar compreendido entre 10% e 200%.
  9. 9. Processo de acordo com a Reivindicação 8, caracterizado por o referido grau de expansão se encontrar compreendido entre 20% e 150%.
  10. 10. Processo de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por o grau de expansão da referida camada adicional (6) se encontrar compreendido entre 5% e 500%.
  11. 11. Processo de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado por o referido grau de expansão se encontrar compreendido entre 10% e 200%. 3
  12. 12. Processo de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por o referido grau de expansão se encontrar compreendido entre 20% e 150%.
  13. 13. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a espessura da referida camada de retenção (5) se encontrar compreendida entre 0,1 e 1,5 mm.
  14. 14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a referida espessura se encontrar compreendida entre 0,2 e 1,0 mm.
  15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a referida espessura se encontrar compreendida entre 0,3 e 0,7 mm. 14-08-2007 4
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