Cable n-polar formado por n conductores unipolares desnudos y sus accesorios.

Cable n-polar formado por n conductores unipolares desnudos (1) y sus accesorios:

grapa de suspensión (2), grapa de amarre (3) y terminal de exterior (4), del tipo de los que incorporan una pluralidad de conductores empleados para construir tendidos eléctricos, que fundamentalmente consta de: - n-conductores (11A, 11B, 11C) desnudos; - un aislamiento (13) de geometría cilíndrica dotado de n-alojamientos (12A, 12B, 12C), cuya función es mantener el aislamiento eléctrico entre los diferentes conductores (11A, 11B, 11C) ya que estos son desnudos y que dispone de una cubierta exterior (16) para protección exterior; - un alma resistente aislante (10) o conductora (10') cuya función es soportar la tensión mecánica de tracción necesaria para soportar tendido el cable (1); - una pluralidad de aletas aislantes rectas (14) y de aletas aislantes curvadas (15), siendo su función la de aumentar la línea de fuga y la protección de la avifauna.

Cable n-polar fomado por n conductores unipolares desnudos y sus accesorios.

Objeto y sector de la técnica al que se refiere la invención La presente invención se refiere a un ca.ble eléctrico (1) y a unos accesorios: una grapa de suspensión (2) , una grapa de amarre (3) y un tenninal de exterior (4) .

El objeto de la invención es un cable y sus accesorios para tendidos eléctricos de alta tensión de los de tipo cables unipolares aislados trenzados en haz, pero fonnado por conductores unipolares desnudos. La invención se aplica nonnalmente, pero no exclusivamente, a los campos de los cables para tendidos aéreos de media tensión, de corriente alterna (MVAC) Y de corriente continua (MVDC) . Estos cables son típicamente de tensión nominal superior a 1 kV e igual o inferior a 30 kV; aunque también puede ser de utilidad en los cam.pos de cables de baja tensión y de alta tensión.

La invención se sitúa en sector técnico de la ingeniería electromecánica, y más concretamente en el relativo al de infraestructuras de tendidos eléctricos de alta tensión.

Generalidades y estado de la técnica anterior más próximo En el estado de la técnica son conocidos diferentes tipos de cables empleados en tendidos aéreos de m.edia tensión, siendo estos: 25

- conductores desnudos; -conductores recubiertos; -cables unipolares aislados trenzados en haz.

Los conductores desnudos están compuestos por un cuerpo interior, o alma, a base de hilos de acero, galvanizados (STI) o recubiertos de aluminio (AC) , y de un cuCl]Xl

concéntrico, o conductor, formado por hilos de aluminio (ALt) . La composición y

caracteristicas de los mismos figuran en la nonna UNE EN 50182.

Los conductores recubiertos son idénticos a los del grupo anterior pero disponen de una cubierta plástica que no dota de aislamiento pero sí de cierta protección, p.ej. para la avifauna, arllolado, etc. La composición y caracteristicas de los mismos figuran en la nonna UNE EN 50397-1.

o Los cables unipolares aislados trenzados en haz están formados por una tema de cables aislados trenzados en haz alrededor de una cuerda de acero galvanizado con cubierta plástica. La composición y características de los mismos figuran en la nonna lEC

60502-2 Y RU 3309.

La reactancia inductiva de un conductor viene dada por la siguiente ecuación:

XL = W • L (nIkm)

siendQ ro = 2·TI·f; dQnde f es la frecuencia (Hz) y L el coeficiente de autQinducción dadQ

por L = (0, 05 + 0, 2 ·In ('.~~G) ) .10-3 (HIkm) ; donde 0, es el diámetro (mm) del

conductor (no confundir con el diámetro del cable) y DMG es la Distancia Media Geométrica entre conductores (mm) expresada por DMG = Va12 . a13 . a23 (mm) , 5 siendQ axy la distancia (mm) entre centros de IQS cables x e y.

Los conductores desnudQs y los conductores recubiertos requieren de una elevada separación minima de conductQres; en concretQ en España esta distancia es de 1, 5 m según se establece en las medidas publi<;adas en el RDI432/2008. Esta distancia genera una elevada reactancia inductiva, ya que comQ se ha indicado, L depende de DMG; también se requiere el empleo de crucetas y annados más voluminosos, aumentandQ el coste de IQS apoyQS y generando mayor servidumbre a los propietariQs de las fincas por donde transcurre el tendido aéreo.

Los cables unipolares aislados trenzados en haz están en contacto W1QS con .otros, siendQ por tanto su DMG mínima (n.o nu1a ya q¡ue axy es la distancia entre centros de los cables x e y) .

En los conductores aisledos XL es del orden de 0, 1 (!l/km) Y en un tendido aéreo 2 O estándar XL es del orden de 0, 4 (O/km) , es decir, 4 veces más alta, QriginandQ una caída de tensión 4 veces superior.

Los cables desnudos tienen como ventaja frente a los aislados trenzados en haz W1 mayor poder de disipación del calor interno (generado por las pérdidas de Joule) , 25 alcanzandQ PQr loO tanto menQr temperatura de funciQnamientQ para una misma intensidad de corriente elécrrica En el estadQ de la técnica más cercana tenemos los siguientes documentos, entre otros:

O En el documento de patente denominado DOl con número de publicación ES 2344769 T3 Y fecha de publicación 06, 09, 2010 y titulado literalmente: "Cable elécrrico de alta tensión", se describe W1 cable eléctrico que comprende W1a capa de aislante eléctrico a base de polietileno y de un copolímero de estireno.

En el documento de patente denominado D02 con número de publicación ES 2445320 T3 Y fecha de publicación 03.03.2014 y titulado literalmente: "Dispositivo de conexión tenninal para un cable eléctrico", se describe un dispositivQ de conexión tenninal para un cable eléctrico, en particular un cable eléctrico de vQltaje mediQ .o altQ, y un métodQ para conectar un extremo de un cable eléctrico de voltaje medio o alto con un punto de 4 O conexión.

En el siguiente enlace web: http://www.pr y smianc1ub.es/files/92a2b:5cb9c/plO/mtbaja_2014%20unapag.pdf aparece un catálogo completo de cables y accesorios para media tensión.

Problema técnico planteado Los sistemas del estado de la técnica anterior presentan una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos: 5

X los conductores desnudos y recubiertos requieren de una elevada distancia entre conductores y por lo tanto presentan W1a elevada reactancia inductiva, originando W1a elevada caída de tensión;

X los conductores desnudos y necubiertos requieren de costosos dispositivos suplementarios de balizamiento para la protección de la avifaW1a;

X los conductores desnudos ocasionan W1a elevada electrocución de la avifaW1a, siendo la medida correctora el awnento de la distancia entre conductores,

requiriendo del empleo de crucc:tas y armados volwninosos, lo que aumenta el coste de los apoyos y genera mayor servidwnbre a los propietarios de las fincas por donde transcurre el tendido a.éreo;

X los conductores unipolares aisla.dos trenzados en haz tienen W1a capacidad de 2 O transporte reducida debido a su baja capacidad de evacuación del calor interno.

X los conductores W1ipolares aislados trenzados en haz imposibilitan el seguimiento visual de las fases (p.ej. de las fases A, B, e, si es tri-polar) debido a que en avance longitudinal van trenzados.

Ventaja técnica que aporta la invención ~ El cable (l) que la invención preconiza resuelve de fonna plenamente satisfactoria la problemática ant?:r1ºnnente expuesta, en todos y cada uno de los 3 O diferentes aspectos comentados.

Es por tanto W1a necesidad hace tiempo buscada el disponer de W1 cable para tendidos aéreos que reúna las ventajas de los conductores desnudos y de los conductores aislados, asi como disponer de W10S accc~sorios para su montaje y conexionado.

Breve descripción de las figuras Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a W1a mejor comprensión de las características de la invención, Ste acompaña como parte integrante de dicha 4 O descripción, un juego de figuras con carácter ilustrativo y no limitativo.

Glosario de referencias Cable eléctrico cualquiera del estado de la técnica anterior;

®

(!) Cable eléctrico objeto de la invención;

(10) Alma resistente aislante;

"

(lO')

(101)

(102) (IIA) 5 (IIB) (tIC) (12A) (12B) (l2C)

(13)

(14)

(15)

(16)

ill

(20A) (2IA) (22A) (23A) (24A)

(25A) 26 27 28 29

W

(30) (±)

(40) (4IA)

(4IB) (41C)

Alma resistente conductora; Conductor resistente;

Aislante del alma;

Conductor "A";

Conductor "B";

Conductor tiC";

Alojamiento "A" (revestido de pantalla semiconductora) ;

Alojamiento "B" (bis) ;

Alojamiento "e" (tris) ;

Aislamiento;

Aleta aislante recta;

Aleta aislante curvada;

Cubierta exterior;

Grapa de suspensión;

Elemento semiconductor nA";

Elemento aislante itA";

Elemento resistente "A";

Arandela muelle "A";

Tuerca "A";

Tomillo ti A";

Cuerpo superior carcasa tubular;

Cuerpo inferior carcasa tubular;

Acoplamiento tipo cola de milano;

Oreja superior;

Grapas de amarre;

Oreja inferior;

Tennina) de exterior;

Cuerpo;

Tenninal"A"; Tenninal "B"; Tenninal "C";

Glosario de símbolos

APl Apoyo con función de inicio de línea;

35 AP2 Apoyo con función de alineación (con tiros verticales) ;

AP3 Apoyo con función de...

l. Cable n-polar formado por n conductores unipolares desnudos (1) y sus accesorios: grapa de suspensión (2) , grapa de amarre (3) y terminal de exterior (4) , del tipo de los que incorporan una pluralidad de conductores empleados para construir tendidos eléctricos~ que se caracteriza por constar de:

•. un cable eléctrico (1) compuesto de:

-n-conductores (IIA, IIB, tIC) desnudos, cuya función es conducir la corriente eléctrica;

-un aislamiento (13) de geometría cilíndrica dotado de n-alojamientos (12A, 12B, 12C) , revestidos de pantalla semiconductora, con forma de oquedad 15 cilíndrica con una apertura exterior que pennite introducir, ejerciendo una cierta presión, los n·conductores (11 A, 11 B, 11 C) , estando dichos alojamientos equidistantes entre sí y dispuestos a (360"/n) , cuya función del aislamiento (13) es soportar y mantener el aislamiento eléctrico entre los diferentes conductores (1IA, IIB, IIC) ya que estos son desnudos y que dispone de una cubierta exterior (16) para protección

O exterior;

-un alma resistente (10, 10') cuya función es soportar la tensión mecánica de tracción necesaria para soportar tendido el cable (1) ;

-una pluralidad de aletas aislantes rectas (14) y de aletas aislantes curvadas (15) , siendo su función la de aumentar la línea de fuga y la de protección de la avifauna;

b. una grapa de suspensión (2) compuesta de:

O -un cuerpo superior carcasa tubular (26) acoplado para fonnar una carcasa tubular mediante un acoplamiento tipo cola de milano (28) a un cuerpo inferior carcasa tubular (27) , y cuyo diámetro interior es aproximadamente igual al diámetro nominal exterior del cable (0<e) , disponiéndose en la parte exterior de una oreja superior (29) para alojar una rótula de enlace por medio de bulón y pasador de seguridad, y

disponiendo el conjunto completo de la carcasa de varios planos con n-orificios roscados cada uno dispuestos a (3600/n) entre sí;

-n·elementos de fijación del cable (1) que constan de: para el conductor (1 lA) , un elemento aislante "A" (21A) de fonna trapezoidal que encaja en un hueco de idéntica 40 fonna y dimensiones transversales, que presenta un alojamiento "A" (12A) ocupado por un conductor (IIA) , y en cuya cara de contacto con el conductor dispone de un elemento semiconductor "A" (20A) , y que tiene adherido en su cara opuesta un elemento resistente "A" (22A) , el cual dispone de un hueco circular para que asiente un extremo de un tomillo "A" (25A) , estando el otro extremo del tomillo roscado a 45 uno de los citados orificios roscados de la carcasa, llevando además una arandela muelle "A" (23A) y una tuerca "A" (24A) que hace la función de una contratuerca; y

para el resto de los conductores los mismos elementos; en este caso con n = 3, para el conductor (11 B) Y el conductor (IIC) .

C. una grapa de amarre (3) idéntica" la grapa de suspensión (2) pero que dispone 5 además de una oreja inferior (30) diametralmente opuesta a una oreja superior (29) ;

d. un tenninal de exterior (4) de fabricación tipo "KIT", es decir, un conjunto de elementos para montaje por personal Gualificado in-situ, y que se compone de:

-una grapa de amarre (3) que por un extremo recibe un cable (1) , seIlándose dicho extremo con espuma polimérica o similar de alta resistencia a la humedad, y cuyo otro extremo está acoplado a un cuerpo (40) en cuyo interior se dispone de un módulo adaptable a cables desnudos, cualquiera del estado de la técnica anterior, y que conecta con una pluralidad de tenninales (41A, 41B, 4IC) poliméricos de 1 S exterior;

-un orificio en un cuerpo (40) prepamdo para sacar un alma resistente (10, 10') ;

2. Cable n-polar fonnado por n conductores unipolares desnudos (1) y sus accesorios (2, 3, 4) , según reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que el alma resistente es un alma resistente aislante (10) .

3. Cable n-polar fonnado por n conductores unipolares desnudos (1) Y sus accesorios (2, 3, 4) , según reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que el alma 2S resistente es un alma resistente conductora (10') compuesta de un material conductor resistente (101) protegido y aislado por un aislante del alma (102) ;

4. Cable n-polar fonnado por n conductores unipolares desnudos (1) y sus accesorios (2, 3, 4) , según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por el hecho de que 3 O ambas almas (10, 10') pueden dispcmer de un vaciado central para alojar una pluralidad de fibras ópticas para firnción de transmisión de datos;