Pieza de conexión para un cable con un núcleo compuesto (101) que comprende:

un casquillo de apriete (202) que comprende una o varias partes que constituyen una forma troncocónica, presentando la forma del casquillo de apriete un diámetro exterior que aumenta desde un primer extremo hasta un segundo extremo creando una inclinación exterior para deslizarse en el interior de un alojamiento de casquillo de apriete (204), comprendiendo además el casquillo de apriete (202) un lumen (214) orientado de forma concéntrica, presentando el lumen una sección transversal y una longitud para ajustarse a la sección y a la longitud del núcleo compuesto (101); y un alojamiento de casquillo de apriete (204) con un primer extremo abierto para permitir que el casquillo de apriete (202) quepa en el alojamiento de casquillo de apriete (204) y un segundo extremo abierto con un diámetro interior menor que el del primer extremo, presentando el alojamiento (204) una parte interna en forma de embudo que refleja la inclinación exterior del casquillo de apriete (202) para permitir que el casquillo de apriete (202) se deslice hacia el interior del alojamiento de casquillo de apriete (204) sin permitir que se tire del casquillo de apriete (202) a la fuerza a través del segundo extremo abierto del alojamiento de casquillo de apriete (204)

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a aparatos y procedimientos para empalmar y rematar cables eléctricos. Más particularmente, la invención se refiere a unas piezas de conexión capaces de unir dos cables de núcleo compuesto mediante los núcleos compuestos que soportan la carga, y a varias piezas de conexión que pueden terminar o rematar 5 dichos cables de núcleo compuesto.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

Los cortes de electricidad que se produjeron en el año 2003 y que afectaron a Estados Unidos, Gran Bretaña y Francia, han puesto de manifiesto la necesidad urgente de actualizar las redes eléctricas mundiales. Una solución elegante e inmediata consiste en sustituir los conductores existentes por unos cables reforzados con núcleos compuestos. Un 10 ejemplo de un cable reforzado con núcleo compuesto, el cable ACCC, se describe en la solicitud de PCT nº PCT/US03/12520. A continuación, se utilizará el cable ACCC para representar todos los cables de núcleo compuesto. Dichos cables ACCC proporcionar una corriente permanente admisible significativamente mayor. En algunas situaciones, el cable ACCC puede proporcionar un aumento del 100% en la corriente permanente admisible. La sustitución de los cables anticuados por los cables ACCC es un procedimiento evidente y eficaz para aumentar las 15 capacidades de los sistemas mundiales de transmisión y distribución eléctrica. Con el fin de sustituir los cables anticuados, los instaladores tendrán que implementar los cables ACCC u otros cables de núcleo compuesto, sobre las estructuras existentes.

Desafortunadamente, no existen procedimientos y dispositivos actuales para instalar dichos cables. Para poder instalar los cables ACCC, los operarios tienen que poder empalmar los cables y fijarlos en postes o estructuras mediante unos 20 extremos terminales. Desafortunadamente, los dispositivos y procedimientos existentes no son eficaces.

Mientras las longitudes de cable para un hilo individual de cable ACCC puede extenderse por varios miles de metros, una red eléctrica requiere varios cientos o miles de kilómetros de cable. Para salvar estas distancias, los operarios deben empalmar o acoplar entre sí dos extensiones de cable menores. El empalme funciona como una articulación mecánica que sujeta entre sí los dos extremos de los cables, así como una articulación eléctrica que permite el flujo de 25 la corriente eléctrica sobre o a través del empalme.

Mediante el conductor de aluminio tradicional con cables reforzados con acero (ACSR), se forma el cable a partir de un conjunto de conductores de aluminio torcidos y envueltos alrededor de un núcleo de alambres de acero. El conductor de aluminio funciona principalmente a modo de conductor de electricidad, mientras que el núcleo de acero proporciona la resistencia mecánica. No obstante, el conductor de aluminio efectivamente soporta una parte de la carga, y el núcleo 30 de acero efectivamente ayuda a distribuir una parte de la corriente eléctrica. Con el fin de empalmar dos extensiones de cable ACSR, los operarios utilizan un dispositivo tal como un empalme de compresión con tensión completa. Hubbell/Fargo Manufacturing, de Poughkeepsie, Nueva York, ofrecen este tipo de empalmes. Para este dispositivo, un operario pela el aluminio del núcleo de acero. Se coloca una manga o una boquilla sobre el extremo del núcleo que queda expuesto. El operario deja expuesta una pequeña parte del núcleo de acero, más allá de la manga. Se utiliza 35 una placa de compresión para fijar la manga al núcleo de acero. La manga y el núcleo de acero de ambos cables son introducidos a continuación en un segundo tubo. El tubo es lo suficientemente largo para cubrir la manga y la parte del conductor de aluminio que no se ha pelado. Dicho tubo se cierra con una placa de compresión, que le da un acabado ondulado. Dichos elementos crean piezas de conexión de compresión que sujetan tanto el conductor de aluminio como el núcleo de acero. 40

El documento WO 98/59393 da a conocer un conector eléctrico para conectar entre sí mecánica y eléctricamente dos conductores. El conector comprende un alojamiento con una mandíbula móvil. La mandíbula presenta dos superficies de agarre para hacer cooperar los conductores. Una de las superficies de agarre está dispuesta en un plano diferente a la otra de las superficies de agarre, definiendo así un camino circular para recibir el conductor en ello. El conector eléctrico puede comprender dos partes extremas cónicas y una parte de conexión media. Las partes extremas cónicas 45 presentan dos extremas. Un primer extremo presenta una abertura grande destinada a hacer cooperar la parte de conexión y el segundo extremo presenta una abertura reducida destinada a recibir un cable.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

Problema técnico

El procedimiento descrito anteriormente funciona bien con los cables tipo ACSR, pero resulta ineficaz con los cables 50 tipo ACCC. En primer lugar, el conductor de aluminio no constituye un elemento que soporta cargas en el cable tipo ACCC. Por lo tanto, fijando por ondulación un tubo al conductor de aluminio no sujeta entre así los elementos que soportan carga del núcleo compuesto de los dos cables. Además, la fuerza excepcional que se utiliza para fijar con ondulación, aproximadamente 60 toneladas psi, podría aplastar el núcleo compuesto. Por lo tanto, los procedimientos que se utilizar para los cables tipo ACSR tienen defectos porque dichos procedimientos no proporcionan un buen 55 acoplamiento mecánico entre los elementos que soportan carga de los cables tipo ACCC.

En la industria de los compuestos, con frecuencia los elementos compuestos se adhieren entre sí. Se aplica una cola,

epoxi o adhesivo especial al compuesto y al elemento que se está fijando al compuesto. Desafortunadamente, se producen varios problemas con dichas uniones adhesivas. En primer lugar, los adhesivos no extienden las fuerzas que se aplican a la unión, por toda la zona de dicha unión. En su lugar, las fuerzas tienden a localizarse a lo largo de uno o dos pulgadas de la unión. Mediante las fuerzas de tensión increíbles aplicadas sobre los cables (hasta 60.000 libras o más), las uniones adhesivas se tienden a fallar en zonas sucesivas de una pulgada hasta que queda comprometida 5 toda la unión. Además, la unión a un elemento compuesto tiende a aplicar fuerzas a las fibras exteriores en el compuesto. Por lo tanto, a medida que las fuerzas se acumulan, fallan las fibras en el exterior del compuesto, y a continuación asimismo se falla la unión. Con el fin de compensar, algunos fabricantes de compuestos empalman los compuestos en sentido longitudinal a un ángulo agudo. A continuación, los dos compuestos empalmados son unidos a lo largo de la unión. Esta unión distribuye las fuerzas a lo largo de todas las fibras no solamente las en el exterior del 10 compuesto. Desafortunadamente, el núcleo compuesto de un cable tipo ACCC es reducido. Practicar los empalmes en dichos núcleos sería sumamente difícil. Además, unir los compuestos requeriría unas herramientas, materiales y formación especiales, más sofisticados de lo que dispone un operario actualmente. La utilización de adhesivos en el campo asimismo resulta difícil debido a los contaminantes ambientales, tales como la humedad, el polvo, y otros materiales arrastrados por el aire, que pueden afectar la mezcla y el curado adecuados de los adhesivos. 15

Con el fin de rematar un cable, un operario normalmente instala un pieza final. Unos dispositivos y procedimientos similares al empalme se utilizan en la industria para instalar los extremos muertos. Por lo tanto, los mismos problemas mencionados anteriormente existen además para las piezas finales.

Por lo tanto, existe la necesidad de un empalme de cable para cables tipo ACCC reforzados y otros cables de núcleo compuesto, y existe una necesidad de una pieza final de cable para dichos cables de núcleos compuestos. 20

SOLUCIÓN TÉCNICA

Los cables ACCC reforzados proporcionan a un proveedor de utilidad o de energía unas propiedades superiores. Con las ventajas proporcionadas por los cables ACCC, las utilidades están empezando a mirar los cables tipo ACCC reforzados para actualizar y mejorar los cables de transmisión y distribución desfasados. Desafortunadamente, los procedimientos y los sistemas para instalar estos cables aun no han sido desarrollados. La presente invención según la 25 reivindicación 1 proporciona unas piezas de conexión de tipo casquillo de apriete tanto para empalmar dos cables tipo... [Seguir leyendo]

1. Pieza de conexión para un cable con un núcleo compuesto (101) que comprende:

un casquillo de apriete (202) que comprende una o varias partes que constituyen una forma troncocónica, presentando la forma del casquillo de apriete un diámetro exterior que aumenta desde un primer extremo hasta un segundo extremo creando una inclinación exterior para deslizarse en el interior de un alojamiento de casquillo de apriete (204), comprendiendo además el casquillo de apriete (202) un lumen (214) orientado de forma concéntrica, presentando el 5 lumen una sección transversal y una longitud para ajustarse a la sección y a la longitud del núcleo compuesto (101); y un alojamiento de casquillo de apriete (204) con un primer extremo abierto para permitir que el casquillo de apriete (202) quepa en el alojamiento de casquillo de apriete (204) y un segundo extremo abierto con un diámetro interior menor que el del primer extremo, presentando el alojamiento (204) una parte interna en forma de embudo que refleja la inclinación exterior del casquillo de apriete (202) para permitir que el casquillo de apriete (202) se deslice hacia el 10 interior del alojamiento de casquillo de apriete (204) sin permitir que se tire del casquillo de apriete (202) a la fuerza a través del segundo extremo abierto del alojamiento de casquillo de apriete (204).

2. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que la tensión aplicada al núcleo compuesto (101) en el sentido del segundo extremo abierto tira del casquillo de apriete (202) hacia el interior del alojamiento del casquillo de apriete (204) aplicando una fuerza de compresión a dicho casquillo de apriete (202) y produciendo la compresión del núcleo 15 compuesto (101) a lo largo de la longitud del lumen (214).

3. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que la pieza de conexión comprende además un útil que se acopla con el primer extremo abierto del alojamiento de casquillo de apriete (204) para permitir la conexión a un segundo alojamiento de casquillo de apriete.

4. Pieza de conexión según la reivindicación 3, en la que el útil que se acopla con el primer extremo abierto del 20 alojamiento del casquillo de apriete (204) actúa para conducir al casquillo de apriete (202) hacia el interior del alojamiento (204) e iniciar la compresión del casquillo de apriete (202) contra el núcleo compuesto (101).

5. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que el alojamiento del casquillo de apriete (204) comprende un material rígido que permite que el alojamiento del casquillo de apriete (204) mantenga su forma cuando se aplica tensión al núcleo compuesto (101) y se tira del casquillo de apriete (202) hacia el interior del alojamiento del casquillo 25 de apriete (204).

6. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que el casquillo de apriete (202) comprende por lo menos dos partes de tamaño y forma equivalente que encajan entre sí para formar el casquillo de apriete (202).

7. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que el casquillo de apriete (202) comprende más de una parte, siendo cada parte idéntica en tamaño y forma y que encajan entre sí para formar el casquillo de apriete (202). 30

8. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que la pieza de conexión comprende además un elemento de conexión (218) que acopla entre sí dos o varias piezas de conexión para formar un empalme (200).

9. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que la pieza de conexión comprende además un conector (404) que conecta la pieza de conexión a una estructura con el fin de formar una pieza final (400).

10. Pieza de conexión según la reivindicación 8, en la que la pieza de conexión comprende además un alojamiento de 35 aluminio (210) que se acopla con una o varias piezas de conexión y conecta eléctricamente un conductor de un primer cable con un conductor de un segundo cable.

11. Pieza de conexión según la reivindicación 1, en la que el núcleo compuesto (101) y el lumen (214) presentan una sección transversal circular, y el radio interior del lumen (214) permanece constante desde un primer extremo del casquillo de apriete (202) hasta un segundo extremo del casquillo de apriete (202). 40