Un cable que comprende al menos un conductor eléctrico, al menos una capa eléctricamente aislante que rodea dicho conductor eléctrico,

y al menos una funda que rodea dicha capa eléctricamente aislante, en el cual dicha funda comprende entre el 65 % y el 95 % en peso de al menos un polímero termoplástico de etileno; entre el 5 % y el 35 % en peso de al menos un agente plastificante, estando los porcentajes expresados respecto del peso total de la funda; en el cual el al menos agente plastificante es un fluido que tiene una densidad, medida a 15 ºC según el estándar ASTM D 4052, no inferior a 0, 88 kg/dm3.

Cable de energía

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un cable de energía. En particular, la presente invención se refiere a un cable para transportar o distribuir energía eléctrica, especialmente energía eléctrica de media o alta tensión, teniendo dicho cable una funda que garantiza al cable una flexibilidad mejorada combinada con una alta resistencia mecánica y una alta resistencia a la tensión térmica. Dichos cables se pueden usar bien para transmisión o distribución de corriente continua (CC) o corriente alterna (CA) .

Los cables para transportar energía eléctrica incluyen por lo general al menos un núcleo de cable. El núcleo de cable está normalmente constituido por al menos un conductor cubierto de manera secuencial por una capa polimérica interna que tiene propiedades semiconductoras, una capa polimérica intermedia que tiene propiedades eléctricamente aislantes, una capa polimérica externa que tiene propiedades semiconductoras. Los cables para transportar energía eléctrica de media o alta tensión incluyen por lo general al menos un núcleo de cable rodeado por al menos una capa de pantalla, normalmente realizada en metal o de material metálico y polimérico. La capa de pantalla puede realizarse en forma de hilos (trenzas) , una cinta envuelta de manera helicoidal alrededor del núcleo de cable o una lámina que rodea de manera longitudinal el núcleo de cable. Las capas poliméricas que rodean el al menos un conductor están realizadas habitualmente a partir de un polímero reticulado a base de poliolefina, en particular polietileno retilucado particular (XLPE) , o copolímeros de etileno/propileno elastomérico (EPR) o etileno/propileno/dieno, también reticulados, como se divulga, por ejemplo, en el documento WO 98/52197. La etapa de reticulación, llevada a cabo después de la extrusión del material polimérico sobre el conductor, proporciona al material propiedades mecánicas y eléctricas satisfactorias incluso a altas temperaturas tanto durante un uso continuo como con sobrecarga de corriente.

Para solucionar los requisitos para materiales que no deberían ser nocivos para el entorno tanto durante la producción como durante su uso, y que deberían poder reciclarse al final de la vida del cable, se han desarrollado recientemente cables de energía que tienen un núcleo de cable realizado a partir de materiales termoplásticos, es decir, materiales poliméricos que no están reticulados y que de este modo pueden reciclarse al final de la vida del cable.

A este respecto, los documentos WO 02/03398 y WO 02/27731, ambos a nombre del solicitante, divulgan cables que comprenden al menos un conductor eléctrico y al menos una capa de recubrimiento extruida basada en material polimérico termoplástico mezclado con un líquido dieléctrico, en el cual dicho material termoplástico comprende un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con al menos un comónomero de olefina seleccionado a partir de etileno y una alfaolefina distinta del propileno, teniendo dicho homopolímero o copolímero una punto de fusión superior o igual a 140 ºC y una entalpía de fusión inferior a 30 J/g, que actúa principalmente para aumentar la flexibilidad del material. La cantidad de polímero de baja cristalinidad es por lo general inferior al 70 % en peso y preferiblemente entre el 20 y el 60 % en peso, respecto del peso total del material termoplástico.

El documento WO 04/066318, a nombre del mismo solicitante, se refiere a un cable que comprende al menos un conductor eléctrico y al menos una capa de recubrimiento extruida basada en un material polimérico termoplástico mezclado con un líquido dieléctrico, en el cual dicho material polimérico termoplástico es seleccionado a partir de:

a) goma de terpolímero de etileno-propileno-dieno no conjugado que tiene un contenido de etileno del 70 al 85

% en peso y un contenido de gel del 10 al 45 % en peso, preferiblemente del 15 al 35 % en peso medido en

ciclohexano a temperatura ambiente;

b) un polímero de propileno esencialmente cristalino;

c) un aceite diluyente nafténico o parafínoco; y

d) una carga inorgánica (no negra) apropiada para absorber al menos una porción de dicho aceite diluyente

(c) ;

en el cual la relación en peso de (a) / (b) es de entre 90/10 a 25/75, preferiblemente entre 80/20 y 40/60, la concentración de (c) es de 20 a 100 partes por 100partes en peso de (a) más (b) , la concentración de (d) es de entre 10 y 100 partes por 100partes en peso de (a) más (b) , y la relación en peso de (c) / (d) no sobrepasa 2, 5/1.

Las composiciones anteriores se caracterizan por la resistencia inusual a temperaturas elevadas y por lo tanto, proporcionan un margen mejorado de seguridad respecto del material habitualmente usado para el aislamiento eléctrico, en especial cloruro de polivinilo.

El documento WO 97/03124 se refiere a una composición de funda de cable, así como al uso de la misma como funda exterior para un cable de alimentación o un cable de comunicación. En particular, este documento divulga una composición de funda de cable que consiste en una mezcla de polímeros de olefina multimodales que tiene una densidad de aproximadamente 0, 915-0, 955 kg/dm3 y un índice de fluidez de aproximadamente 0, 1-0, 3 g/10 mn, comprendiendo dicha mezcla de polímeros de olefina al menos un primer y un segundo polímero de olefina, de los cuales el primero tiene una densidad y un índice de fluidez seleccionados entre (a) aproximadamente 0, 930-0, 975 kg/dm3 y aproximadamente 50-2.000 g/10 mn y (b) aproximadamente 0, 88-0, 93 kg/dm3 y aproximadamente 0, 1-0, 8 g/10 mn.

Las mezclas de polímeros de olefina multidmodales darían como resultado composiciones de funda de cable mejoradas, en especial respecto de la contracción, la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental (ESCR) y procesabilidad.

El documento US 5.718.974 se refiere a un cable que tiene una camisa que comprende una mezcla in situ de dos copolímeros de etileno y una o más alfaolefinas que tienen 3 a 12 átomos de carbono, teniendo dicha mezcla una relación Mw/Mn en el intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 22; un índice de fusión en el intervalo de aproximadamente 0, 2 a aproximadamente 3, 5 gramos por 10 minutos; un índice de fluidez en fusión en el intervalo de aproximadamente 55 a aproximadamente 135: un peso molecular en el intervalo de aproximadamente 90.000 a aproximadamente 250.000; y una densidad de al menos 0, 915 kg/dm3.

La mezcla anterior estaría dotada de gran resistencia a la tracción gran elongación y fragilidad a baja temperatura mejorada en comparación con el polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) a la vez que mantiene las otras propiedades ventajosas de LLDPE, y que se basa en una resina más fácilmente extruible comparable a LLDPE.

Los aditivos, que se pueden introducir dentro de la mezcla in situ, están ejemplificado, entre otros¸ por plastificantes. Los aditivos se pueden añadir en cantidades que van de aproximadamente 0, 01 a aproximadamente 10 partes en peso para cada 100 partes en peso de la resina base (entre el 0, 01 % y el 9, 1 % en peso) . Dichas cantidades se refieren a todos los aditivos sin ninguna información acerca de la cantidad de plastificantes a usar.

El documento US 2006/0189744 se refiere a artículos que comprenden composiciones de poliolefinas termoplásticas que comprenden una o más poliolefinas termoplásticas, uno o más plastificantes no funcionalizados (NFP) , y uno o más agentes nucleantes.. La poliolefina termoplástica puede ser un polímero de polipropileno o de propileno, es decir, un polímero realizado a partir de al menos el 35 % en mol de unidades de etileno. Alternativamente, la poliolefina puede ser un polímero de polietileno o etileno, es decir, un polímero realizado a partir de al menos el 50 % molar en peso de unidades de etileno y que tiene menos del 20 % molar en peso de unidades propileno.

EL NFP es un hidrocarburo líquido que no incluye en una medida apreciable grupos funcionales seleccionados a partir de hidróxido, arilos, y arilos sustituidos, halógenos, alcoxis, carboxilatos, ésteres, insaturación de carbonos, acrilatos, oxígeno, nitrógeno y carboxilo. Preferiblemente, los NFP incluyen isoparafinas, PAO, aceites de base o aceites minerales del grupo III, hidrocarburos fluidos de gran pureza derivados de un proceso denominado Gases a líquidos,... [Seguir leyendo]

1. Un cable que comprende al menos un conductor eléctrico, al menos una capa eléctricamente aislante que rodea dicho conductor eléctrico, y al menos una funda que rodea dicha capa eléctricamente aislante, en el cual dicha funda comprende entre el 65 % y el 95 % en peso de al menos un polímero termoplástico de etileno; entre el 5 % y el 35 % en peso de al menos un agente plastificante, estando los porcentajes expresados respecto del peso total de la funda; en el cual el al menos agente plastificante es un fluido que tiene una densidad, medida a 15 ºC según el estándar ASTM D 4052, no inferior a 0, 88 kg/dm3.

2. El cable según la reivindicación 1, en el cual dicho al menos un polímero termoplástico de etileno está presente en una cantidad del 75 % al 88 % en peso.

3. El cable según la reivindicación 1, en el cual dicho al menos un agente plastificante está presente en una cantidad del 12 % al 25 % en peso.

4. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un polímero termoplástico de etileno es un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno con al menos una alfaolefina C3-C12, que tiene una densidad de entre 0, 900 y 0, 955 kg/dm3.

5. El cable según la reivindicación 4, en el cual la al menos una alfaolefina C3-C12 está presente en una cantidad de entre el 1 y el 15 % en mol

6. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un polímero termoplástico de etileno tiene una entalpía de fusión (ΔHm) de al menos 90 J/g.

7. El cable según la reivindicación 6, en el cual el al menos un polímero termoplástico de etileno tiene entalpía de fusión (ΔHm) de entre 100 y 120 J/g.

8. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un polímero termoplástico de etileno tiene un índice de fluidez en fusión superior a 0, 1 g/10 mn.

9. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un polímero termoplástico de etileno tiene un índice de fluidez en fusión igual o inferior a 10 g/10 mn

10. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un polímero termoplástico de etileno se selecciona a partir de: polietileno de densidad media (MDPE) que tiene una densidad de entre 0, 926 y 0, 940 kg/dm3, polietileno de baja densidad (LDPE) y polietileno de baja densidad lineal (LLPDE) que tiene una densidad de entre 0, 910 y 0, 926 kg/dm3.

11. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un agente plastificante se selecciona a partir de parafinas, cicloparafinas, hidrocarburos aromáticos y poliaromáticos, esteres, éteres, aceites minerales.

12. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un agente plastificante es un fluido que tiene un punto de ebullición de al menos 250 ºC a 760 Torr.

13. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un agente plastificante es un fluido que tiene una viscosidad de al menos 3 cSt a 40 ºC.

14. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el al menos un agente plastificante es un fluido que tiene una densidad, medida a 15 ºC según el estándar ASTM D 4052, no superior a 1, 50 kg/dm3.

15. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la al menos una funda comprende, además, al menos un copolímero de etileno de densidad ultrabaja que tiene una densidad de entre 0, 860 y 0, 899 kg/dm3.

16. El cable según la reivindicación 15, en el cual el al menos un copolímero de etileno de densidad ultrabaja está presente en una cantidad no superior al 30 % en peso, respecto del peso total de los componentes poliméricos de la funda.

17. El cable según la reivindicación 15 o 16, en el cual el al menos un copolímero de etileno de densidad ultrabaja tiene un índice de distribución de masas moleculares (MWDI) , definido como la relación entre el peso molecular ponderado medio MW y el peso molecular numérico medio Mn, no superior a 5.

18. El cable según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en el cual el al menos un copolímero de etileno de densidad ultrabaja tiene la siguiente composición monomérica: del 82 % en moles al 99 % en moles de etileno; del 1 % en moles al 18 %en moles de al menos una alfaolefina C3-C12; del 0 % al 5 % en moles de al menos un dieno.

19. El cable según la reivindicación 1, que comprende al menos una capa de recubrimiento seleccionada a partir de una capa aislante, una capa semiconductora o una combinación de las mismas, estando dicha al menos una capa de recubrimiento basada en un material polimérico termoplástico.