Cable eléctrico que incluye un aislamiento con un grado de dureza EPR.

Cable eléctrico (K) que tiene por lo menos un núcleo (1, 2, 3) incluye un conductor

(1) y un aislamiento (2, 3) que rodea dicho conductor (1) y que comprende por lo menos dos capas de aislamiento (2, 3), caracterizado por el hecho de que una primera de dichas capas (2) comprende un compuesto de caucho de silicona y una segunda de dichas capas (3) comprende una mezcla de copolímero o terpolímero de etileno (C2)-alquileno (Cx) adaptada para tener las siguientes propiedades de un etileno de alto grado-propileno-caucho (H-EPR): - una resistencia a la tracción mínima de 8,5 MPa; - un módulo al 150% de elongación en rotura de 4,5 MPa; - un grado de dureza de caucho internacional mínimo de 80.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2000/011981.

Solicitante: Prysmian Kabel und Systeme GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ALT MOABIT 91D 10559 BERLIN ALEMANIA.

Inventor/es: KUSS,JURGEN, HERPICH,BURKHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES... > Conductores o cables aislados caracterizados por... > H01B7/295 (utilizando material resistente al fuego)

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Cable eléctrico que incluye un aislamiento con un grado de dureza EPR.

Fragmento de la descripción:

Cable elïctrico que incluye un aislamiento con un grado de dureza EPR

CAMPO DE LA INVENCIïN

La invenciïn se refiere a un cable elïctrico que tiene por lo menos un alambre que incluye un conductor y un aislamiento. El aislamiento rodea dicho conductor y comprende por lo menos dos capas de aislamiento. Ademïs, la invenciïn tambiïn se refiere a un procedimiento para la fabricaciïn de este cable elïctrico.

En particular, la invenciïn afronta el problema de fabricar un cable elïctrico que se ha de peso ligero, de un coste efectivo y que tambiïn pueda satisfacer ciertas propiedades cuando se expone a una prueba de combustiïn si el cable elïctrico se expone a una temperatura muy alta bajo funcionamiento. En particular, el aislamiento ha de ser ligero de peso y de un coste efectivo y ha de formar cenizas duras cuando se expone a la prueba de combustiïn para mantener buenas propiedades de aislamiento durante una alta temperatura por lo menos durante un perïodo de tiempo predeterminado.

El cable elïctrico segïn la invenciïn se puede utilizar como un cable de transmisiïn de energïa un cable de transmisiïn de comunicaciones, dependiendo del propïsito de uso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIïN

Cuando se fabrica un cable elïctrico que tiene por lo menos un alambre que incluye un conductor y un aislamiento que rodea dicho conductor y cuando se combinan dichos alambres en un cable es muy importante asegurarse de que el aislamiento satisface ciertas propiedades mecïnicas y elïctricas. Por ejemplo, los materiales de aislamiento han de seleccionarse de manera que las influencias ambientales como las temperaturas muy bajas son muy altas por la humedad no cambian las propiedades de aislamiento hasta el punto que se produzca un cortocircuito.

Ademïs, en edificios o instalaciones donde se deben satisfacer requerimientos de seguridad aumentados, los cables han de ser resistentes al fuego. Cada païs ha establecido ciertos estïndares industriales que se deben satisfacer mediante estos cables en este respecto. Por ejemplo, segïn el estïndar industrial alemïn (DIN Deutsche Industrie-Norm) 4102 secciïn 12, los cables hilos alambres deben soportar temperaturas de hasta 1000 ïC durante un perïodo de tiempo de hasta 90 minutos segïn una curva de tiempo de unidad de temperatura. Durante este tiempo, se aplica una tensiïn de 400 V a los cables y alambres, y los cables y alambres solamente pasan esta prueba de combustiïn si no se produce ningïn cortocircuito o interrupciïn del conductor.

DESCRIPCIïN DE LA TïCNICA ANTERIOR

Para proporcionar cables y alambres con propiedades de aislamiento apropiadas, se han proporcionado conductores de una manera convencional con un doble aislamiento, que consiste en por lo menos dos capas de aislamiento. Tal como se muestra en la figura 1, un conductor 7 estï rodeado mediante una primera capa de aislamiento 8 y una segunda capa de aislamiento 9. Tïpicamente, la primera capa de aislamiento 8 consiste en una cinta de mica que estï enrollada sobre dicho conductor 7. La segunda capa de aislamiento 19 puede consistir en EPR (etileno-propileno-caucho) . Si se requiere, por ejemplo, que la alambre continïe funcionando a lo largo de 30 minutos o mïs cuando se somete a la prueba de combustiïn, esto requerirï un espesor del aislamiento para un alambre con una secciïn transversal de 1, 5 mmï, incluyendo una cinta de mica, de 1, 15 mm (espesor de la tinta de mica de 0, 15 mm mïs el espesor del aislamiento de EPR de 1, 0 mm) . Como se requiere un espesor del aislamiento grande, y como la cinta de mica es un material bastante caro, este tipo de cable es comparativamente pesado y caro. Por ejemplo, si este tipo de cables se suministran en una gran longitud, por ejemplo en una bobina, entonces el espesor con relativamente grande del aislamiento limitarï la longitud que se puede proporcionar sobre la bobina. Por otro lado, si los cables son pesados, entonces, por ejemplo, las torres necesarias para soportar los cables durante el funcionamiento de la lïnea de tierra han de ser muy estables, por lo tanto, tambiïn aumentan los costes de instalaciïn.

Otro tipo de cable K se muestra en la figura 2, y tambiïn comprende una disposiciïn de aislamiento doble, que consiste en una primera capa de aislamiento 8' y una segunda capa de aislamiento 9. Ambas capas de aislamiento 8', 9 comprenden EPR o un compuesto de caucho de silicona. Algunos cables que tienen la construcciïn de la figura 2 tambiïn comprenden silicato o incluso mica como parte del compuesto de caucho de silicona. Este tipo de aislamiento es mïs grueso que el mostrado en la figura 1 y tambiïn es costoso.

Finalmente, tambiïn se conocen cables K segïn la figura 3, donde el conductor 7 estï rodeado mediante una ïnica capa de aislamiento que consiste en EPR de grado duro. El EPR de grado duro es un material que solamente ha atraïdo la atenciïn de manera reciente y las propiedades del EPR se han estandarizado respecto a las propiedades de aislamiento, resistencia, etc. Por ejemplo, las propiedades mecïnicas y elïctricas del EPR de grado duro se definen en el estïndar IEC 60502.

Ademïs, se puede indicar que la cinta de mica es muy costosa y tambiïn requiere un proceso de fabricaciïn complicado, ya que la cinta de mica se ha de colocar (enrollar) sobre el conductor.

Las figuras 4 y 5 muestran construcciones, canales de cables que comprenden una pluralidad de nïcleos, teniendo cada nïcleo una construcciïn segïn las figuras 1 y 2. En la figura 4, los alambres estïn incrustados en una funda interna comïn 10, que es preferiblemente un componente resistente al fuego y libre de halïgenos. Sobre la funda interna 10 estï prevista un recubrimiento o cubierta funda externa 11, por ejemplo, segïn el estïndar DIN VDE 0266. El conductor 7 consiste, por ejemplo, en un conductor de cobre segïn el estïndar DIN VDE 0295 clase 1 ï 2, la cinta de mica consiste, por ejemplo, en flogopita y el aislamiento 9 es una mezcla de caucho sobre la base de EPR segïn el estïndar DIN VDE 0207 E secciïn 23, mezcla de tipo H11.

En la figura 5 se prevï un conductor concïntrico adicional 12 bajo la funda externa 11 y sobre la funda interna comïn 10. El conductor concïntrico 11 comprende filamentos de cobre que incluyen una hïlice transversal de cobre.

Las construcciones como las figuras 4 y 5 tambiïn son posibles para la construcciïn del nïcleo mostrada en la figura 3.

TïCNICA ANTERIOR PUBLICADA

El documento G 91 16 636.5 describe la prueba de combustiïn para cables segïn el estïndar DIN 4102, secciïn 12. El cable elïctrico resistente al fuego comprende dos cintas de mica, en el que una capa de una ceniza dura resistente a altas temperaturas que forma un adhesivo de caucho de silicona estï dispuesta entre dichas dos cintas de mica.

El documento G 89 02 1116.6 describe un cable de media tensiïn o alta tensiïn que comprende una venda hecha de una banda de papel de mica impregnada con una resina de silicona. Una capa conductora externa estï tambiïn rodeada mediante una venda que consiste en bandas hechas de mica.

El documento DE 31 379 56 C2 se refiere a un cable elïctrico resistente al fuego que tiene un aislamiento sobre un conductor, que consiste en una mezcla de cloruro de polivinilo. El conductor tambiïn puede estar rodeado por una capa comïn de caucho de silicona. Se describe aquï que a altas temperaturas, el caucho de silicona se desintegra y forma cenizas en polvo, a travïs de las cuales se mantiene junta una capa de metal externa. La capa de metal es un tipo de conducto que mantienen juntas las cenizas en las pruebas de combustiïn.

El documento DE 29 151 88 C2 describe un cable elïctrico que tiene un aislamiento que consiste en polietileno reticulado.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Cable elïctrico (K) que tiene por lo menos un nïcleo (1, 2, 3) incluye un conductor (1) y un aislamiento (2, 3) que rodea dicho conductor (1) y que comprende por lo menos dos capas de aislamiento (2, 3) , caracterizado por el hecho de que una primera de dichas capas (2) comprende un compuesto de caucho de silicona y una segunda de dichas capas (3) consiste en una mezcla que consiste en un copolïmero o terpolïmero de etileno (C2) -alquileno (Cx) , estando dicha mezcla adaptada para tener las siguientes propiedades de un etileno de alto grado-propileno-caucho (H-EPR) :

- una resistencia a la tracciïn mïnima de 8, 5 MPa;

- un mïdulo al 150% de elongaciïn en rotura de 4, 5 MPa;

-un grado de dureza de caucho internacional mïnimo de 80.

2. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicha segunda capa (3) comprende EPR de alto grado.

3. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicho compuesto de caucho de silicona comprende una ceniza dura que forma el caucho de silicona.

4. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicha segunda capa (3) comprende una mezcla de copolïmero o terpolïmero de C2 (etileno) -C3 (propileno) , una mezcla de copolïmero o terpolïmero de C2 (etileno) -C6 (hexeno) o una mezcla de copolïmero o terpolïmero de C2 (etileno) -C8 (octeno) .

5. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicha primera capa (2) estï dispuesta sobre dicho conductor (1) y dicha segunda capa (3) estï dispuesta sobre dicha primera capa (2) .

6. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicha segunda capa (3) estï dispuesta sobre dicho conductor (1) y dicha primera capa (2) estï dispuesta sobre dicha segunda capa (3) .

7. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que un ïrea en secciïn transversal de dicho conductor (1) estï comprendida en el intervalo entre 1, 5 mmï y 300 mmï si dicho cable (K) comprende de 1 a 5 alambres y estï comprendida en el intervalo entre 1, 5 mmï y 4 mmï si dicho cable (K) comprende entre 6 y 30 alambres.

8. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que un ïrea en secciïn transversal de dicho conductor (1) es de 1, 5 mmï, un espesor que dicha primera capa (2) es de 0, 3 mm y un espesor de dicha segunda capa (3) es de 0, 4 mm.

9. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicho cable elïctrico (K) tiene propiedades que permiten que el cable supere una prueba de combustiïn segïn el estïndar DIN alemïn 4102 secciïn 12.

10. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicha primera capa (2) estï hecha de un compuesto de silicona que forma cenizas duras durante un proceso de prueba de combustiïn.

11. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por una pluralidad de nïcleos (1, 2, 3) , una funda interna (4) que rodea dicha pluralidad de nïcleos (1, 2, 3) y una funda de externa (5) prevista sobre dicha funda (4) .

12. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 11, caracterizado por el hecho de que un conductor adicional (5) estï previsto por debajo de dicha funda externa (6) .

13. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 12, caracterizado por el hecho de que dicho conductor adicional (5) comprende una pluralidad de filamentos de cobre (5) .

14. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicho cable elïctrico (K) es un cable de comunicaciïn (K) .

15. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicho cable elïctrico (K) es un cable de energïa (K) .

16. Cable elïctrico (K) segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por el hecho de que dicho conductor (1) estï hecho

de cobre o plata o aluminio.

17. Procedimiento para la fabricaciïn de un cable elïctrico (K) , que comprende las siguientes etapas: a) proporcionar un conductor (1) ; b) formar un aislamiento (2, 3) que comprende por lo menos una primera capa de aislamiento (2) y

una segunda capa de aislamiento (3) sobre dicho conductor (1) ;

caracterizado por el hecho de que

- en dicha etapa b) se forma una capa de compuesto de caucho de silicona (2) como dicha primera capa de aislamiento (2) ;

- en dicha etapa b) se forma una capa (3) que consiste en una mezcla de copolïmero o terpolïmero de etileno (C2) -alquileno (Cx) como dicha segunda capa de aislamiento (3) ;

- en el que dicha mezcla de copolïmero o terpolïmero de etileno (C2) -alquileno (Cx) se proporciona para tener las siguientes propiedades de un etileno de alto grado-propileno-caucho (H-EPR) :

- una resistencia a la tracciïn mïnima de 8, 5 MPa;

- un mïdulo al 150% de elongaciïn en rotura de 4, 5 MPa;

-un grado de dureza de caucho internacional mïnimo de 80.

18. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 17, caracterizado por el hecho de que dicha segunda capa (3) comprende EPR de alto grado.

19. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 17, caracterizado por el hecho de que dicho compuesto de caucho de silicona comprende una ceniza dura que forma caucho de silicona.

20. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 17, caracterizado por el hecho de que dicha segunda capa (3) consiste en una mezcla de copolïmero o terpolïmero de C2 (etileno) -C3 (propileno) , una mezcla de copolïmero o terpolïmero de C2 (etileno) -C6 (hexeno) o una mezcla de copolïmero o terpolïmero de C2 (etileno) -C8 (octeno) .

21. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 17, caracterizado por el hecho de que en dicha etapa b) dicha primera capa

(2) se forma sobre dicho conductor (1) y dicha segunda capa (3) se forma sobre dicha primera capa (2) .

22. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 17, caracterizado por el hecho de que en dicha etapa b) dicha segunda capa (3) se forma sobre dicho conductor (1) y dicha primera capa (2) se forma sobre dicha segunda capa (3) .

23. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 17, caracterizado por el hecho de que en dicha etapa b) dicha primera capa (2) y dicha segunda capa (3) se forman sobre dicho conductor (1) mediante una etapa de extrusiïn.

24. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 23, caracterizado por el hecho de que dicha primera y dicha segunda capas (2, 3) se extruden sobre dicho conductor (1) de manera simultïnea.

25. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 17, caracterizado por el hecho de que se forman una pluralidad de nïcleos (A; 1, 2, 3) , se forma una funda (4) alrededor de dichos nïcleos (A; 1, 2, 3) que integra dicha pluralidad de nïcleos (A; 1, 2, 3) y se forma una funda externa (5) sobre dicha funda (4) .

26. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 25, caracterizado por el hecho de que se forma un conductor adicional (5) sobre dicha funda interna (4) antes de que se forme dicha funda externa (6) .