PT895640E

PT895640E - Cabos de auto-sustentacao

Info

Publication number: PT895640E
Application number: PT97921040T
Authority: PT
Inventors: Lars-Olof Efraimsson; Ulf Johnsen
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2002-01-30
Also published as: CA2252619A1; CN1216630A; DE69705833T2; CN1089934C; RU2183874C2; SE9601538D0; EP0895640B1; NO321101B1; CA2252619C; HU222644B1; HK1019814A1; ES2160953T3; ATE203625T1; NO984897L; SE506366C2; PL329564A1; WO1997040504A1; TR199802129T2; DE69705833D1; NO984897D0

Description

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DESCRICAO “Cabos de auto-sustentação”

CAMPO DO INVENTO

O presente invento refere-se a cabos de auto-sustentação. ANTECEDENTES DO INVENTO

Como se tomará evidente a partir dos documentos FI 33129 e EP 0 461 794, por exemplo, é conhecida a produção de cabos aéreos de auto-sustentação ao integrar uma linha de suporte no cabo. É também conhecida a forma de proporcionar cabos com uma melhor resistência à tracção ao introduzir elementos de redução da força de tensão no isolamento do cabo, c.f. o documento U.S. 4 956 523. É também conhecida a forma de proporcionar um cabo de elevada resistência à tracção ao colocar um reforço que compreende, por exemplo, fios em fibra de vidro imediatamente por dentro do invólucro exterior; c.f. documentos DE 17 90251 ou EP 0268 286. A SE 8105835-6 revela um cabo que inclui uma banda de blindagem em tomo de cada condutor isolado do cabo. O cabo não é, no entanto, de auto-sustentação.

RESUMO DO INVENTO

Um problema com os cabos de auto-sustentação conhecidos é o facto de os mesmos consistirem em muitos condutores isolados diferentes ou muitas camadas diferentes. Isto toma o cabo dispendioso e de produção complicada e, nalguns casos, difícil de instalar.

Um objectivo do presente invento consiste em proporcionar um cabo de auto-sustentação que possa suportar a deformação causada, por exemplo, pela queda de uma árvore.

Outro objectivo do presente invento consiste em proporcionar um cabo de auto-sustentação de produção simples e barata e que possa ser instalado facilmente.

Estes objectivos são atingidos de acordo com o invento através de um cabo que compreende pelo menos um condutor isolado, em que cada condutor isolado inclui um condutor que tem um isolamento de condutor. Uma banda de blindagem que se prolonga longitudinalmente, equipada com entalhes ou ondulações correspondentes, é aplicada em

87 124 ΕΡ Ο 895 640 /ΡΤ 2 tomo de cada condutor isolado, quer completamente quer parcialmente. O cabo inclui um invólucro exterior extrudido. À medida que o invólucro é extrudido, são também formadas ondulações correspondentes no invólucro e no isolamento de condutor. As ondulações nos vários condutores do cabo fíxam-se umas às outras quando o cabo é sujeito a carga mecânica, de modo a evitar o deslize ou resvalamento entre os vários condutores. Isto permite que a carga gerada pelo peso do cabo seja transferida para dentro para os condutores do cabo como uma força dirigida axialmente que os condutores suportam em virtude da sua resistência mecânica inerente, entre outros aspectos. O cabo de auto-sustentação do invento tem a vantagem de ser de produção simples e barata e de ser instalado facilmente. Outras vantagens consistem no facto do cabo não necessitar de ser redondo e no facto das bandas de blindagem formarem uma protecção mecânica que é particularmente eficaz contra as pressões pontuais. O invento será agora descrito em maior detalhe com referência às suas representações exemplificativas e também com referência aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma concretização do cabo. A fig. 2 é uma vista em corte transversal de uma concretização do cabo tirada segundo as linhas A-A na fig. 3.

A fig. 3 é uma vista em corte longitudinal de uma concretização do cabo. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

Cabo A fig. 1 é uma vista em perspectiva de um cabo, enquanto a fig. 2 é uma vista em corte transversal do mesmo cabo, a partir da qual se verá que o cabo inclui três condutores isolados 1,2, 3. O número de condutores pode ser superior ou inferior a três. Cada condutor 1,2, 3 inclui um condutor 4 e um isolamento de condutor 5. O condutor 4 é composto por uma pluralidade de fios estirados, combinados e torcidos 11, feitos em alumínio ou cobre por exemplo. A concretização ilustrada inclui dezanove fios. Embora seja possível utilizar apenas um fio 11, a resistência mecânica será aumentada utilizando uma pluralidade de fios. Pode ser incorporado fio de dilatar ou pó de

87 124 ΕΡ Ο 895 640 /ΡΤ 3 dilatar em conjunto com a combinação dos fios, como protecção contra a entrada de água. Uma camada semicondutora 12 mais interior é extrudida em tomo de um condutor 4. Uma camada isolante 13 é extrudida em tomo da camada mais interior semicondutora 12, e uma camada exterior semicondutora 14 é extrudida em tomo da dita camada isolante 13. As duas camadas semicondutoras 12, 14 podem ser feitas num plástico electricamente condutor e a camada isolante 13 pode ser feita em polietileno reticulado (PEX). As três camadas 12, 13, 14 fazem o isolamento 5 do condutor.

Os condutores 1, 2, 3 do cabo são torcidos ou entrançados, de modo a aumentar a sua resistência mecânica. Cada condutor isolado 1, 2, 3 é parcialmente envolvido por uma banda de blindagem 6. Pode-se esperar uma resistência mecânica mais pobre quando apenas um condutor isolado 1 é utilizado e a banda de blindagem 6 deveria, neste caso, envolver totalmente o condutor 1.

Embora seja preferível utilizar apenas uma banda de blindagem 6 com cada condutor 1, é concebível utilizar mais ou menos bandas de blindagem 6 que o número de condutores 1 presente. A banda de blindagem 6 inclui ondulações 22, 23 tal como entalhes ou semelhante, que se prolongam essencialmente de modo tangencial e que são feitas, por exemplo, num tecido de fios de cobre com revestimento de estanho. Em alternativa, podem ser utilizadas folhas de metal com entalhes ou fios de cobre ondulados, entre folhas de plástico.

Um invólucro 7 é extrudido em tomo de todos os condutores 1, 2, 3. O invólucro 7 pode ser feito, de um modo conveniente, em polietileno forte, ou qualquer outro material com baixo fluxo a frio, de modo a evitar a deformação do invólucro com o passar do tempo. O material terá também, de preferência, algum grau de elasticidade que irá proporcionar flexibilidade, ver abaixo. A banda de blindagem 6 é suficientemente rígida na sua direcção radial para permitir que as suas ondulações 22 na mesma sejam reproduzidas na superfície interior do invólucro 7, sendo estas ondulações referenciadas por 21; ver fig. 3. Os entalhes 24 são também formados, de preferência, na camada semicondutora 14 exterior e, assim, esta camada tem de ser relativamente macia. A camada exterior semicondutora 14 tem de ser, no entanto, suficientemente forte para evitar que se quebre facilmente e que possa também ser descascada. Estes critérios são satisfeitos quando a camada exterior semicondutora 14 inclui uma camada interior relativamente dura e uma camada exterior mais macia.

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As bandas de blindagem 6 serão também de preferência macias numa direcção axial, de modo a dar origem a um cabo flexível, e de modo que as camadas semicondutoras mais exteriores 14 não sejam esmagadas quando o cabo c dobrado ou é sujeito a carga.

Por um lado, as ondulações 21 no invólucro 7 e as ondulações 22, e por outro lado as ondulações 23 nas bandas de blindagem e as ondulações 24 nas camadas semicondutoras exteriores agarram-se firmemente umas às outras quando o cabo é sujeito a carga. Isto evita o deslize ou deformação indesejados entre os diferentes condutores do cabo, permitindo com isto que o invólucro 7 seja extrudido em tomo dos condutores mais livremente do que seria necessária de outra forma. O cabo resultante é assim mais flexível do que seria na ausência das ditas ondulações. Isto é devido ao facto do invólucro 7 poder deslizar um pouco de encontro às bandas de blindagem 6, na ausência de carga no cabo. Este deslizamento do invólucro 7 é tomado possível devido às ondulações 21 no invólucro 7 que são ligeiramente elásticas, “saltarem” nas ondulações 22 nas bandas de blindagem 6. Podem ocorrer “saltos” correspondentes entre as ondulações 23 da banda de blindagem e as ondulações 24 nas camadas semicondutoras exteriores. Isto é desejável porque, de outra forma, poderiam ocorrer forças de tensão e de compressão à medida que o cabo é dobrado. Devido às ondulações 21, 22, 23, 24 estarem em engate mútuo após o cabo ter sido dobrado, a extensão até à qual o cabo “salta para trás” quando a força de dobragem é aliviada será reduzida. A capacidade de auto-sustentação do cabo é atingida devido ao engate mútuo, por um lado, das ondulações 21 do invólucro e às ondulações 22 da banda de blindagem e, por outro lado, às ondulações 23 da banda de blindagem e as ondulações 24 nas camadas semicondutoras exteriores, quando é aplicada uma força de compressão fraca que actua radialmente na fixação do cabo ou pontos de instalação. Isto permite que a força de gravidade que actua no cabo entre ã fixação do cabo ou pontos de instalação como uma força de actuação axial seja transmitida aos condutores 4 na ausência de deslize ou desvio entre as diferentes camadas do cabo, com o que o cabo se toma auto-sustentado em virtude da resistência mecânica inerente dos condutores 4. A utilização acima descrita das bandas de blindagem 6 obvia a necessidade de enchimento de modo a manter a integridade da construção da blindagem. A utilização acima descrita das bandas de blindagem 6 permite também que seja proporcionado ao cabo, por exemplo, uma forma triangular em secção transversal, tal como está ilustrado na fig. 1, em vez da necessidade de ser redondo. Quando se deseja um cabo mais estanque, os espaços vazios 15 podem ser cheios com fio de dilatar ou pó de dilatar. 5 87 124 ΕΡ Ο 895 640 /ΡΤ

Produção do cabo

Num processo de produção, uma vara de alumínio electro-refinada é primeiramente estirada num fio de diâmetro ou espessura adequados, de preferência 2-3 mm. Uma pluralidade de fios 11, de preferência em número de 19, são então colocados juntos e torcidos ou entrançados de modo a formarem um condutor 4, com a inclusão opcional de fio de dilatar 16 ou pó de dilatar. O condutor 4 é então alimentado para dentro de um extrusor no qual são extrudidas em simultâneo três camadas isolantes 12, 13, 14 no condutor 4. O condutor de cabo 1 assim produzido é então arrefecido com água e enrolado posteriormente num tambor.

Três condutores de cabo 1,2,3 são então enviados para uma máquina de fazer cabos no qual cada um dos ditos condutores é equipado com uma banda de blindagem respectiva 6, após o que o conjunto de cabos é torcido em tomo do seu eixo longitudinal. As bandas de blindagem 6 são mantidas em posição ao fixar as ditas bandas de um modo seguro em intervalos regulares com o auxilio de um fio ou cabo 31, de preferência um fio não fiado, ou uma tira 31 de um material adequado. A tira 31 será feita, de preferência, num material semelhante ao material do invólucro, de modo que a tira se pode fundir no invólucro à medida que o invólucro é aí extrudido. Em alternativa, podem ser utilizadas tiras metálicas ou semelhantes.

Os condutores de cabo 1, 2, 3 torcidos ou entrançados são então alimentados noutro extrusor, no qual é extrudido um invólucro 7 a uma pressão à qual as ondulações 22 da banda de blindagem serão reproduzidas no lado interior do invólucro 7 na forma de ondulações 21. É igualmente preferível formar ondulações 24 na camada semicondutora exterior 14 nesta fase da produção. O aperto com o qual o invólucro é extrudido nos condutores de cabo é uma questão de equilíbrio. Se o invólucro é extrudido demasiado apertadamente, o cabo irá ficar muito rígido e o “salto” das ondulações 21, 22 umas sobra as outras tomar-se-á difícil, como será evidente a partir do que foi referido anteriormente. O cabo produzido é então arrefecido e enrolado num tambor. -.4 ...ir ·>

Lisboa, - ·· ---

Por TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (publ) - O AGENTE OFICIAL -

Rua das Flores, 74-4,' 1200-195 LISBOA

Eng.ÍANTONIO JOÃO DÃ CUNHÃ FERREI RA

Ag. Of. Pr. Ind-

Claims

87 124 ΕΡ Ο 895 640 /ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Cabo de auto-sustenlaçãu que compreende pelo menos um condutor isolado (1,2, 3) que inclui um condutor (4) que tem pelo menos um fio (11) e um isolamento de condutor (5), pelo menos uma banda de blindagem (6) que se prolonga longitudinalmente, e um invólucro (7), caracterizado por cada banda de blindagem (6) estar provida de ondulações (22, 23) que se prolongam geralmente de modo tangencial, e ser rígida radialmente; e por o invólucro (7) ter ondulações (21) que correspondem às ondulações (22) da banda de blindagem, em que as ditas ondulações de invólucro (21) e as ditas ondulações (22) da banda de blindagem se agarram umas às outras em resposta a forças de pressão relativamente baixas que actuam radialmente nos pontos de fixação do cabo, de tal forma que as forças de tensão e forças da gravidade que actuam no cabo entre os ditos pontos de fixação podem ser transmitidas para os condutores (4) como uma força que se prolonga axialmente na ausência de deslizamento entre as diferentes camadas do cabo, pelo que o cabo se toma auto-sustentado em virtude da resistência mecânica intriseca dos condutores (4).
2. Cabo de auto-sustentação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isolamento (5) no dito pelo menos um condutor ser composto por uma camada interior semicondutora (12), uma camada isolante (13) e uma camada semicondutora exterior (14), em que as camadas semicondutoras interior e exterior (12, 14) são feitas, de preferência, num plástico electricamente condutor; e por a camada semicondutora exterior (14) incluir ondulações (24) que correspondem às ondulações (23) da banda de blindagem, em que as ondulações (24) na camada semicondutora exterior se agarram às ondulações (23) da banda de blindagem em resposta à pressão que actua radialmente no cabo.
3. Cabo de auto-sustentação de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a camada semicondutora mais exterior (14) incluir uma camada interior relativamente dura e uma camada exterior que é mais macia que a dita camada interior.
4. Cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-3, caracterizado por a banda de blindagem (6) ter uma rigidez baixa na sua direcção axial, de modo a proporcionar um cabo flexível.
5. Cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, caracterizado por pelo menos uma banda de blindagem (6) ser composta por um tecido de fio de metal tecido, de preferência um tecido tecido que consiste em fios de cobre com revestimento de cobre.

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6. Cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, caracterizado por a dita pelo menos uma banda de blindagem (6) incluir fios metálicos ondulados, de preferência fios cm cobre, dispostos entre folhas de plástico.
7. Cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, caracterizado por a dita pelo menos uma banda de blindagem (6) incluir folhas metálicas onduladas.
8. Cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-7, caracterizado por as ondulações (21) do invólucro se agarrarem nas ondulações (22) da banda de blindagem; e por a elasticidade do invólucro (7) ser tal de modo a permitir que as ondulações (21) do invólucro “saltem” nas ondulações (22) da banda de blindagem à medida que o cabo dobra.
9. Processo de produção de um cabo de auto-sustentação que compreende pelo menos um condutor isolado (1, 2, 3) que inclui um condutor (4) que tem pelo menos um fio (11) e um isolamento de condutor (5), pelo menos uma banda de blindagem (6) que se prolonga longitudinalmente que tem ondulações (22, 23) que se prolongam essencialmente de modo tangencial, e um invólucro (7), compreendendo os passos de aplicar uma banda de blindagem (6) em tomo do dito pelo menos um condutor isolado (1, 2, 3), quer totalmente, quer parcialmente, e fixar a dita banda no lugar; e extrudir o invólucro (7) em tomo da dita banda de blindagem (6) com um grau de aperto que é suficiente para reproduzir as ondulações (21) da banda de blindagem na superfície interior do invólucro (7).
10. Processo de produção de um cabo de auto-sustentação de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por extrudir o invólucro (7) em tomo da banda de blindagem (6) com um grau de aperto que é suficiente para reproduzir as ondulações (24) da banda de blindagem na superfície exterior do isolamento de condutor (5).
11. Processo de produção de um cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9-10, caracterizado pela fixação da banda de blindagem (6) no seu local por meio de um único fio.
12. Processo de produção de um cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9-10, caracterizado pela fixação da banda de blindagem (6) no seu local por meio de uma tira metálica.
13. Processo de produção de um cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9-10, caracterizado pela fixação da banda de blindagem (6) no seu 87 124 ΕΡ Ο 895 640 /ΡΤ 3/3 local com ο auxilio de uma tira de material que é semelhante ao material do invólucro, de modo que a tira se irá fundir com o invólucro à medida que o invólucro é extrudido na dita tira.
14. Processo de produção de um cabo de auto-sustentação de acordo com qualquer uma das reivindicações 9-13, caracterizado pela extrusão do invólucro (7) em tomo da banda de blindagem (6) num grau equilibrado de aperto, no qual as ondulações (21) do invólucro conseguem “saltar” nas ondulações (22) da banda de blindagem à medida que o cabo dobra, e no qual o salto para trás de um cabo dobrado é minimizado em virtude do engate de fixação mútuo das ondulações (21) do invólucro e as ondulações (22) da banda de blindagem. Lisboa, Por TELEFONAKTIEB OL AGET L M ERICSSON (publ) - O AGENTE OFICIAL -

Rua das Flores, 74--4.° 1200-195 LISBOA eAJ.* ANTÓNIO JOÃO DA CUNHA FERREIRA Ag. Of. Pr. Ind