Un dispositivo de conexión eléctrica (10) para la conexión de un cable de máquina de núcleos múltiples a otro dispositivo eléctrico adecuado,

siendo el cable de máquina de núcleos múltiples del tipo que tiene núcleos aislados

(29) individualmente rodeados por capas a potencial de tierra (31), que comprende:

un cuerpo aislante (12), una pluralidad de manguitos de aislamiento (22) que se extienden en el interior del cuerpo (12), una pluralidad de medios de acoplamiento del núcleo estando cada uno al menos en parte situado en un manguito de aislamiento (22) respectivo, pudiendo conectarse cada medio de acoplamiento del núcleo a un núcleo (29) respectivo del cable de máquina y teniendo una primera superficie de contacto para la conexión del terminal del otro dispositivo eléctrico adecuado, de modo que proporcione conexiones eléctricas del cable de máquina con el otro dispositivo eléctrico adecuado,

caracterizado porque

el dispositivo de conexión eléctrica (10) comprende además:

una pluralidad de medios de acoplamiento a tierra separados rodeando al menos una parte de los manguitos de aislamiento (22) respectivos, pudiendo conectarse cada medio de acoplamiento a tierra a una capa a potencial de tierra (31) respectiva del cable de máquina y teniendo una segunda superficie de contacto para la conexión a un terminal a potencial de tierra del otro dispositivo eléctrico adecuado, en el que los medios de acoplamiento del núcleo están apantallados con el potencial de tierra entre sí y dichos medios de acoplamiento de tierra están, dentro de dicho cuerpo, eléctricamente aislados entre sí, de modo que es posible una continuación de las conexiones a tierra individuales al otro dispositivo de conexión eléctrica adecuado.

Dispositivo de conexión eléctrica

Campo de la invención

La presente invención se refiere en líneas generales a un dispositivo de conexión eléctrica para un cable de máquina. A todo lo largo de la presente especificación la expresión “cable de máquina” se usa para cualquier cable de máquina enrollado o flexible que sea adecuado para suministrar energía a maquinaria móvil tal como la maquinaria en la industria del petróleo y minera. Adicionalmente, a lo largo de la presente especificación la expresión “dispositivo eléctrico” tiene un significado que incluye un dispositivo de conexión eléctrica para un cable de máquina.

Antecedentes de la invención

Los cables de máquinas se usan típicamente para proporcionar una conexión eléctrica a máquinas eléctricas móviles. Por ejemplo, en la industria de la minería o del petróleo se usan frecuentemente grandes maquinarias eléctricas y cada cable de máquina puede tener que proporcionar una potencia del orden de unos pocos centenares de kilovatios a unos pocos megavatios. Típicamente tal potencia se suministra con una tensión de uno o más kilovoltios. Los cables comprenden normalmente una pluralidad de núcleos y se conectan usando dispositivos de conexión eléctrica que incluyen enchufes hembra, clavijas y guardacabos.

Los núcleos están típicamente aislados entre sí y rodeados por una capa conductora que se sitúa a potencial de tierra. Por lo tanto, si se rompe el núcleo, los núcleos individualmente rotos es menos probable que se pongan en contacto eléctrico entre sí, sino que en su lugar es probable que queden en contacto eléctrico con las capas respectivas que están a potencial de tierra. Frecuentemente se usan dispositivos automáticos de protección de fugas eléctricas a tierra y en caso de contacto eléctrico entre uno de los núcleos y una o más capas que estén a potencial de tierra, un dispositivo automático de protección de fugas eléctricas a tierra detectará una corriente de fuga a tierra del orden de 30 mA y consecuentemente interrumpirá la alimentación de electricidad. Por lo tanto, se puede evitar en gran medida la fusión del cable, los arcos eléctricos y otros similares. Sin embargo, dentro de una conexión de enchufe/acoplamiento (dispositivo eléctrico) los núcleos individuales típicamente no están rodeados por capas individuales a potencial de tierra sino que están desprovistos de la capa y se rodean por una funda eléctrica común que está a potencial de tierra. Por lo tanto, si los núcleos individuales se interrumpen dentro del enchufe, es más probable que los núcleos separados entren en contacto directo entre sí con capacidades de corriente de falta de 10 kA a 50 kA. Esto tendrá consecuencias peligrosas especialmente en un entorno que pueda contener gases explosivos tal como una mina.

El documento WO98/15037 desvela un conector eléctrico que comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un dispositivo de conexión eléctrica para la conexión de un cable de máquina de núcleos múltiples a otro dispositivo eléctrico adecuado, siendo el cable de máquina de núcleos múltiples del tipo que tiene núcleos aislados individualmente rodeados por capas a potencial de tierra, comprendiendo el dispositivo:

un cuerpo aislante, una pluralidad de manguitos de aislamiento que se extienden en el interior del cuerpo, una pluralidad de medios de acoplamiento del núcleo estando cada uno al menos en parte situado en un manguito de aislamiento respectivo, pudiendo conectarse cada medio de acoplamiento del núcleo a un núcleo respectivo del cable de máquina y teniendo una primera superficie de contacto para la conexión del terminal del otro dispositivo eléctrico adecuado de modo que proporcione conexiones eléctricas del cable de máquina con el otro dispositivo eléctrico adecuado, una pluralidad de medios de acoplamiento a tierra separados rodeando al menos una parte de los manguitos de aislamiento respectivos, pudiendo conectarse cada medio de acoplamiento a tierra a una capa a potencial de tierra respectiva del cable de máquina y teniendo una segunda superficie de contacto para la conexión a un terminal a potencial de tierra del otro dispositivo eléctrico adecuado, en el que los medios de acoplamiento del núcleo están apantallados con el potencial de tierra entre sí de modo que es posible una continuación de las conexiones a tierra individuales al otro dispositivo de conexión eléctrica adecuado.

Cada medio de acoplamiento del núcleo se rodea típicamente, durante su uso, por un manguito de aislamiento respectivo y por una capa conductora respectiva.

Cada manguito de aislamiento se rodea típicamente en toda su longitud por un medio de acoplamiento a potencial de tierra respectivo que comprende típicamente una capa conductora que se sitúa en el cuerpo aislante, dispuesta para la conexión a una capa a potencial de tierra respectiva del cable máquina y separada de otra capa conductora del otro medio de acoplamiento de tierra. En este caso, dentro del cuerpo del dispositivo de conexión eléctrica, cada núcleo y el dispositivo de conexión respectivo está rodeado por una capa conductora individual que tiene, durante su uso, potencial de tierra y se continúan típicamente las conexiones a tierra individuales completamente a través del dispositivo. Si los núcleos se rompen dentro del cuerpo, es menos probable que tengan lugar los peligrosos cortocircuitos dado que los núcleos de las agrupaciones rotas es probable que hagan contacto con las capas conductoras que tienen el potencial de tierra más que entre sí. Se puede utilizar entonces un sistema automático de protección eléctrica, tal como un sistema de fugas a tierra, para interrumpir la alimentación de electricidad y se reduce en consecuencia el peligro de fusión del aislamiento del cable, de arco eléctrico y otros similares que en un entorno que pueda contener gases explosivos tal como una mina pudiera dar como resultado una explosión.

El dispositivo de conexión eléctrica es adecuado típicamente para el suministro de una potencia de más de 100 kW

o incluso más de 1 MW.

Los medios de acoplamiento del núcleo pueden comprender un enchufe hembra. Alternativamente, los medios de acoplamiento del núcleo pueden comprender una clavija.

Cada medio de acoplamiento de tierra individual puede tener un contacto en forma de anillo que comprende la segunda superficie de contacto y que se puede situar en o dentro de las aberturas.

Los manguitos de aislamiento se proporcionan típicamente en forma de tubos que pueden tener roscas en un extremo. Los contactos en forma de anillo se proporcionan típicamente en la forma de tuercas que se pueden recibir en la roscas de los tubos de aislamiento.

Es posible una conexión a tierra continua a otro dispositivo eléctrico adecuado mediante una conexión cara con cara con el otro dispositivo el eléctrico adecuado. A diferencia de los dispositivos de la técnica anterior, que requieren que sean desmontadas para ensayos de las capas de potencial de tierra individuales separadas entre sí, los procedimientos de ensayo técnico de los cables de máquina de núcleos múltiples conectados a dispositivos de conexión eléctrica, tal como para el ensayo de las capas a potencial de tierra, son posibles de una manera simplificada dado que las capas a potencial de tierra están separadas eléctricamente.

Dado que el cuerpo es aislante y los medios de conexión a tierra están separados entre sí, es posible una continuación de las conexiones a tierra individuales al otro dispositivo adecuado mediante la conexión de cada tuerca a una capa a potencial de tierra respectiva del otro dispositivo eléctrico. Por ejemplo, el medio de acoplamiento del núcleo del dispositivo de conexión eléctrica puede incluir clavijas y la primera parte del otro dispositivo eléctrico puede comprender enchufes hembra. El otro dispositivo eléctrico puede comprender contactos con forma de anillo que se conectan eléctricamente a las capas de potencial de tierra respectivas del otro dispositivo. En este caso se pueden establecer las conexiones a tierra individuales continuas mediante conexión cara con cara de los contactos en forma de anillo respectivos.

Por ejemplo, las tuercas pueden tener una superficie eléctricamente conductora sobre su rosca que se puede poner en contacto con una capa conductora respectiva. Cada tuerca... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de conexión eléctrica (10) para la conexión de un cable de máquina de núcleos múltiples a otro dispositivo eléctrico adecuado, siendo el cable de máquina de núcleos múltiples del tipo que tiene núcleos aislados

(29) individualmente rodeados por capas a potencial de tierra (31) , que comprende:

un cuerpo aislante (12) , una pluralidad de manguitos de aislamiento (22) que se extienden en el interior del cuerpo (12) , una pluralidad de medios de acoplamiento del núcleo estando cada uno al menos en parte situado en un manguito de aislamiento (22) respectivo, pudiendo conectarse cada medio de acoplamiento del núcleo a un núcleo (29) respectivo del cable de máquina y teniendo una primera superficie de contacto para la conexión del terminal del otro dispositivo eléctrico adecuado, de modo que proporcione conexiones eléctricas del cable de máquina con el otro dispositivo eléctrico adecuado,

caracterizado porque

el dispositivo de conexión eléctrica (10) comprende además:

una pluralidad de medios de acoplamiento a tierra separados rodeando al menos una parte de los manguitos de aislamiento (22) respectivos, pudiendo conectarse cada medio de acoplamiento a tierra a una capa a potencial de tierra (31) respectiva del cable de máquina y teniendo una segunda superficie de contacto para la conexión a un terminal a potencial de tierra del otro dispositivo eléctrico adecuado, en el que los medios de acoplamiento del núcleo están apantallados con el potencial de tierra entre sí y dichos medios de acoplamiento de tierra están, dentro de dicho cuerpo, eléctricamente aislados entre sí, de modo que es posible una continuación de las conexiones a tierra individuales al otro dispositivo de conexión eléctrica adecuado.

2. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 1 en el que cada medio de acoplamiento del núcleo está rodeado por un manguito de aislamiento (22) respectivo que está rodeado a lo largo de su longitud por un medio de acoplamiento del potencial de tierra respectivo que comprende una capa conductora.

3. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 1 ó 2 dispuesto de modo que, dentro del cuerpo (12) , cada núcleo (29) y el medio de acoplamiento del núcleo respectivo están, durante su uso, rodeados por una capa conductora (24) respectiva o por la capa de potencial de tierra (31) del núcleo (29) respectivo.

4. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que cada manguito de aislamiento (22) está rodeado a lo largo de su longitud por una capa conductora (24) respectiva.

5. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el medio de acoplamiento del núcleo comprende una clavija (26) .

6. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el que el medio de acoplamiento del núcleo comprende un enchufe hembra (51, 61) .

7. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que tiene contactos en forma de anillo que comprenden las segundas superficies de contacto, estando situado cada contacto en forma de anillo en una de las aberturas respectivas y pudiendo hacer contacto eléctricamente con las capas conductoras individuales (24) respectivas que comprenden el medio de acoplamiento de tierra.

8. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 que tiene contactos en forma de anillo que comprenden la segunda superficie de contacto, estando situado cada contacto en forma de anillo dentro de las aberturas respectivas y pudiendo hacer contacto eléctrico con las capas conductoras individuales (24) respectivas.

9. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que los manguitos de aislamiento (22) se proporcionan en forma de tubos.

10. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 9 en el que cada tubo tiene una rosca en un extremo (23) .

11. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 10 cuando dependa de la reivindicación 7 u 8 en el que los contactos en forma de anillo se proporcionan en la forma de tuercas (16, 18, 20) que se pueden recibir en las roscas de los tubos de aislamiento (22) .

12. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 11 en el que, durante su uso, cada capa conductora (24) está en contacto eléctrico con una tuerca (16, 18, 20) respectiva.

13. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 12 en el que cada tuerca (16, 18, 20) tiene una superficie eléctricamente conductora sobre su rosca.

14. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 13 en el que cada tuerca (16, 18, 20) está compuesta de material eléctricamente conductor.

15. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes dispuesto de modo que, cuando el dispositivo de conexión eléctrica (10) se conecta al otro dispositivo eléctrico adecuado, un medio de acoplamiento del otro dispositivo eléctrico adecuado se sitúa al menos en parte dentro de una de los manguitos de aislamiento (22) respectivas del dispositivo de conexión (10) .

16. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el cable de máquina de núcleos múltiples es un cable de máquina de tres núcleos y el dispositivo de conexión eléctrica (10) comprende tres aberturas y tres tubos de aislamiento asociados con las aberturas.

17. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el dispositivo (10) comprende una parte de superficie exterior (11) que es metálica.

18. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el dispositivo (12) comprende una parte de superficie exterior (11) que es eléctricamente aislante.

19. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en la reivindicación 18 en el que el cuerpo (12) está compuesto de un material de polímero.

20. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que los manguitos de aislamiento (22) están rodeados por capas conductoras (24) están eléctricamente aisladas de modo que, durante su uso, se establece una pluralidad de pantallas a potencial de tierra separadas.

21. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que es adecuado para el suministro de más de 100 kW de potencia.

22. El dispositivo de conexión eléctrica (10) tal como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que es adecuado para el suministro de más de 1 MW de potencia.

23. Un sistema que comprende:

al menos uno de los dispositivos de conexión eléctrica (10) tal como se reivindican en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, al menos un cable de máquina de núcleos múltiples que es del tipo que tiene núcleos aislados (29) individualmente rodeados por capas a potencial de tierra (31) y al menos una máquina eléctrica, en el que el sistema se dispone de modo que se suministre electricidad a través del o de cada cable de máquina y a través del o de cada dispositivo de conexión eléctrica (10) y en el que la electricidad asociada con cada núcleo (29) está apantallado con potencial a tierra individualmente en el cable de núcleos múltiples en el o en cada dispositivo de conexión eléctrica (10) .