Empalme de cable de bajo y medio voltaje relleno con resina termoendurecible en frío y kit para su implementación.

Un empalme para cables de alimentación eléctrica rellenado con una resina obtenida in situ por endurecimiento en frío de una composición que comprende un monómero de éster de (met) acrilato de un alcanol de entre 6 y 20 átomos de carbono en presencia de un agente de curado seleccionado de entre el grupo que consiste en oligómero de acrilato de uretano y oligómero de epoxiacrilato,

ambos oligómeros con una funcionalidad de 1 a 6, en una cantidad de 0,1 a 10 partes en peso calculada sobre 100 partes de dicho éster de (met) acrilato

Empalme de cable de bajo y medio voltaje relleno con resina termoendurecible en frío y kit para su implementación Campo de la invención La presente invención se refiere a empalmes de cables de alimentación eléctrica rellenados con una resina termoendurecible en frío que tiene un bajo impacto sobre el medio ambiente, y a un kit para su implementación.

Antecedentes de la invención Un empalme para cables convencional para la conexión de cables de alimentación, es decir, cables que tienen un conductor rodeado sucesivamente por al menos una capa aislante, incluye un cuerpo de empalme que comprende medios de conexión para conectar entre sí las partes sin aislante de los conductores de al menos dos cables, y medios aislantes para rodear los medios de conexión. El cuerpo del empalme está contenido en una caja, realizada típicamente, en material polimérico, llenándose la cavidad de la misma con una resina para proporcionar aislamiento eléctrico y protección mecánica contra la entrada de humedad.

Las resinas usadas en la preparación de empalmes para cables de alimentación, especialmente para cables de alimentación de bajo y medio voltaje, son, por ejemplo, resinas de moldeo basadas en poliuretano.

Tal como se informó, por ejemplo, en el documento EP 1070730, las resinas de moldeo basadas en poliuretano son potencialmente peligrosas debido al ingrediente isocianato, altamente reactivo. Los sistemas basados en epoxi son comparativamente peligrosos. Se usan también composiciones de resinas acrílicas, en su mayoría basadas completa o parcialmente en metacrilato de metilo y/o metacrilato de isobutilo y dimetacrilato de etilen-glicol como agente de curado, clasificándose cada uno de estos compuestos como "irritante", que puede provocar sensibilización en contacto con la piel y sospechoso de ser teratogénico. Las composiciones, tal como se suministran, son volátiles, con un bajo punto de inflamación. Pueden usarse monómeros menos volátiles para reducir el peligro de incendio, pero, en general, son altamente viscosos, se corre el riesgo de un llenado incompleto de la cavidad, una pobre adhesión a los materiales del cable, y no evitan posibles peligros para la salud.

El documento WO 91/00896 divulga un sellado para la protección de cables contra el medio ambiente, en particular, mediante unión, aislamiento y sellado. Una forma relacionada de protección contra el medio ambiente puede proporcionarse en empalmes de cables, en los que dos o más cables se unen entre sí. Esto se realiza mediante la construcción de un elemento denominado "caja de empalme" alrededor del empalme. Dicha caja de empalme puede ser llenada con un material de sellado para proporcionar una protección adicional alrededor de los conductores conectados.

Este material de sellado, que comprende un poliuretano sólido basado en poliéster, puede estar formado por al menos un acrilato de uretano de peso molecular en el intervalo de 2.000 a 7.000.

El material de sellado tiene que ser calentado antes de causar su flujo en los intersticios de, por ejemplo, el empalme. El procedimiento de sellado de un sustrato comprende la etapa de proporcionar un material de sellado que comprende un sólido.

Además, al no estar específicamente dirigida a composiciones útiles para la preparación de los empalmes para cables de alimentación, especialmente para cables de alimentación de bajo y medio voltaje, la presente memoria enseña el uso de cantidades sustanciales de acrilato de uretano, proporcionando, de esta manera, composiciones con los problemas de toxicidad indicados anteriormente. La presencia de un material sólido complica el uso del material de sellado.

El documento US 7.368.663 se refiere a conexiones eléctricas resistentes a la humedad y fluidos y a composiciones sellantes para las mismas. La composición contiene ésteres de acrilato con alcohol C1-C16 y monómeros de uretanoacrilato. El acrilato de uretano representa el componente principal, presente en cantidades de al menos el 60% en peso en base al peso total de la composición, mientras que el diacrilato está presente en cantidades de hasta el 30%.

Se usa un sellador anaeróbico viscoso, por ejemplo, un sellante tixotrópico o gel, o no fluido, es decir, sólido a temperatura ambiente, anaeróbico, para proporcionar una barrera contra la entrada de humedad en una conexión eléctrica, tal como un conector de cable.

Además, al no estar específicamente dirigida a composiciones útiles para la preparación de empalmes para cables de alimentación, especialmente para cables de alimentación de bajo y medio voltaje, este documento abarca el uso de cantidades sustanciales de acrilato de uretano, proporcionando, de esta manera, composiciones con los problemas de toxicidad indicados anteriormente.

El documento US 5688601 se refiere a un artículo que comprende un componente eléctrico, en el que al menos una parte de una superficie del componente tiene una capa protectora exterior de un copolímero curado. Esta capa protectora es un copolímero curado formado haciendo reaccionar al menos un oligómero que tiene un grupo terminal etilénicamente insaturado y al menos un monómero que tiene un grupo terminal etilénicamente insaturado. Los oligómeros adecuados incluyen acrilatos de uretano, epoxiacrilatos. El monómero que tiene al menos un grupo etilénicamente insaturado puede ser seleccionado de entre ésteres de (met) acrilato con alcanoles C6-C20. El oligómero está presente en una cantidad del 10 al 90% en peso, calculado en base al peso total del copolímero curado y el monómero está presente en cantidades del 90 al 10%, en base al peso total del polímero curado (que corresponde a aproximadamente a entre 11 y 900 partes en peso por 100 partes en peso del monómero de partida) .

También en este caso, esta composición no se considera útil para la preparación de empalmes para cables de alimentación, especialmente para cables de alimentación de bajo y medio voltaje. Además, también en este caso, se requieren cantidades sustanciales de acrilato de uretano, proporcionando, de esta manera, composiciones con los problemas de toxicidad indicados anteriormente.

El documento WO 07/001937 se refiere a composiciones de elastómeros fotocurables para aplicaciones de "curado en el lugar", que pueden comprender del 35 al 65% en base al peso de la composición total de un polímero de acrilato, que puede ser un homopolímero de un éster de monometacrilato C1-C10, y del 1 al 25% en base al peso de la composición total de un reactivo multifuncional, que puede comprender agentes de curado, tales como metacrilatos.

El documento EP 1070730, indicado anteriormente, se refiere a composiciones de resina adecuadas principalmente para el llenado de empalmes de cables eléctricos. En particular, el documento EP 1070730 describe el uso de un rango seleccionado de composiciones de resinas acrílicas que parecen estar libres de peligros para la salud o, en el peor de los casos, son sólo ligeramente irritantes, tienen un punto de inflamación suficientemente alto, son suficientemente móviles para llenar la cavidad del empalme y adherirse adecuadamente al material usado normalmente para producir empalmes de cables (por ejemplo, polietileno reticulado mediante una técnica de injerto de silano) . Estas composiciones de resina incluyen una base de resina que consiste en al menos un metacrilato de un alcanol de 6 a 20 átomos de carbono, junto con un agente de reticulación di o tri- (met) acrilato (por ejemplo, dimetacrilato de PEG 200, dimetacrilato de trietilenglicol y dimetacrilato de etilenglicol) en una cantidad de 0, 2 a 5 partes en peso por 100 partes en base de resina, un iniciador, y al menos una carga mineral, a condición de que cuando el agente de reticulación de acrilato esté presente en una cantidad de al menos 0, 7 partes en peso por 100 partes de la base de resina, un disolvente no reactivo esté presente en la composición de resina en una cantidad de 0, 1 a 10 partes en peso de la base de resina para impartir una adherencia suficiente de la resina a la cavidad del empalme de cables. Los disolventes usados para este propósito son éster de dimetilo de ácido adípico, lactonas de ácido glutárico y succínico y pirrolidonas.

En relación a los ejemplos de dicho documento, como base de resina se usa el metacrilato de un alcanol de entre 6 y 20 átomos de carbono.

El documento GB 2433511 enseña una composición de endurecimiento en frío para su uso en el rellenado de empalmes de cables eléctricos y que se endurece para formar una resina que tiene pegajosidad superficial, comprendiendo la composición, como monómero base de resina, al menos un éster acrílico de un alcanol, junto con un agente de reticulación di o tri- (met) acrilato... [Seguir leyendo]

1. Un empalme para cables de alimentación eléctrica rellenado con una resina obtenida in situ por endurecimiento en frío de una composición que comprende un monómero de éster de (met) acrilato de un alcanol de entre 6 y 20 átomos de carbono en presencia de un agente de curado seleccionado de entre el grupo que consiste en oligómero de acrilato de uretano y oligómero de epoxiacrilato, ambos oligómeros con una funcionalidad de 1 a 6, en una cantidad de 0, 1 a 10 partes en peso calculada sobre 100 partes de dicho éster de (met) acrilato.

2. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 1, en el que dicho agente de curado está contenido en cantidades de 0, 3 a 5 partes en peso por 100 partes en peso de dicho éster de metacrilato.

3. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 1, en el que dicho monómero de éster de (met) acrilato es éster de metacrilato de isodecilo.

4. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 1, en el que dicho oligómero agente de curado tiene un peso molecular medio de 300 a 8.000 Da.

5. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 4, en el que dicho oligómero agente de curado tiene un peso molecular medio de 800 a 6.000 Da.

6. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 1, en el que dicha composición comprende un agente de carga.

7. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 1, en el que dicha composición comprende un agente retardante de la llama.

8. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 1, en el que dicha composición comprende el monómero de éster de (met) acrilato en una cantidad menor del 40% en peso con respecto al peso total de la composición.

9. Empalme para cables de alimentación eléctrica según la reivindicación 1, en el que dicha composición comprende el éster de monómero de (met) acrilato en una cantidad menor al 25%.

10. Un kit para la preparación de un empalme para cables de alimentación eléctrica rellenado con una resina obtenida in situ mediante endurecimiento en frío, que comprende:

A) un empalme para cables sin relleno,

B) una composición de endurecimiento en frío que puede ser vertida en dicho empalme (A) para cables y que comprende:

(i) un éster de (met) acrilato de un alcanol de 6 a 20 átomos de carbono

(ii) un catalizador de radicales,

(iii) un agente de carga,

(iv) un agente de curado seleccionado de entre el grupo que consiste en acrilato de uretano y un oligómero de epoxiacrilato que tiene una funcionalidad de 1 a 6 en una cantidad de 0, 1 a 10 partes por 100 cien partes en peso de dicho éster de (met) acrilato.

11. Kit según la reivindicación 10, en el que la composición (B) comprende un acelerador de curado.

12. Kit según la reivindicación 11, en el que dicho acelerador de curado es p-toluidina y óxido de etileno.

13. Kit según la reivindicación 10, en el que la composición (B) está en forma de una composición de dos paquetes, el primer paquete que contiene el monómero de éster de (met) acrilato (i) , el agente de curado (iv) y el acelerador de curado opcional adicional, el segundo paquete que contiene el agente de carga (iii) y el catalizador de radicales (ii) .