ES2250286T3 - Conductor electrico. - Google Patents

Abstract

Línea eléctrica provista de un aislamiento sinterizado, que aloja el conductor metálico, compuesto de una o varias capas de una cinta arrollada no sinterizada, a base de politetrafluoretileno, y que se solapa en las zonas de los bordes, y que presenta una forma planoconvexa de su sección, que viene determinada por una línea delimitadora superior arqueada y otra inferior recta, caracterizada por una o varias capas de una cinta de arrollamiento de una poliimida dispuesta entre el conductor y el aislamiento, cuya capa superior de cinta encarada al aislamiento está unida por una combinación de fuerzas con la capa de cinta encarada al conductor de la cinta de arrollamiento a base de politetrafluoretileno.

Description

Conductor eléctrico.

El objeto de la presente invención es una línea eléctrica provista de un aislamiento que encierra el conductor metálico, y que ha sido sinterizado a partir de una o varias capas de una cinta de arrollamiento a base de politetrafluoretileno, no sinterizada, que se solapan en las zonas de los bordes. Esta cinta de arrollamiento presenta una sección transversal de forma planoconvexa, que viene determinada por una línea delimitadora superior arqueada y otra inferior recta.

El documento DE-PS 32 14 447 da ya a conocer una línea eléctrica o un cable eléctrico de este tipo. Gracias a la utilización de una cinta de arrollamiento no sinterizada para la fabricación del aislamiento, con la sección transversal de la forma indicada y a la sinterización del politetrafluoretileno subsiguiente al proceso de arrollamiento, se obtiene una envoltura aislante compacta y exenta de fisuras, con una superficie exterior extremadamente lisa, como hasta el presente sólo era posible mediante un procedimiento de extrusión. Igualmente como en el caso de envolturas aislantes extrusionadas, en la superficie de la conocida línea provista de un aislamiento formado a partir de una cinta de arrollamiento, no existe ningún punto de ataque para fuerzas mecánicas que pudiera conducir a un desgarre del aislamiento.

Sin embargo existen casos de aplicación, por ejemplo en la construcción de aviones o de satélites, en los que recientemente se presentan exigencias con relación a la resistencia mecánica y al mismo tiempo a la rigidez dieléctrica, que el conocido aislamiento no está en situación de satisfacer sin más.

En consecuencia, la presente invención se basa en el objetivo de fortalecer de tal modo el conocido cable, o la conocida línea, de forma que con una compacidad invariable del aislamiento y una superficie exterior cerrada y lisa satisfaga también las exigencias relativas a una resistencia mecánica y rigidez dieléctrica elevadas.

De acuerdo con la presente invención este objetivo se consigue por el hecho de que entre el conductor eléctrico y el aislamiento se hallan dispuestas una o varias capas de una cinta arrollada de poliimida, y la capa de cinta superior de esta cinta arrollada encarada al aislamiento está unida por una combinación de fuerzas con la capa encarada al conductor de la cinta arrollada, a base de politetrafluoretileno. Tales cables o líneas satisfacen también las máximas exigencias con relación a la resistencia mecánica y a la capacidad de resistencia contra medios agresivos y rigidez dieléctrica.

Gracias a la combinación según la presente invención de una o varias capas arrolladas de una cinta de poliimida o de una lámina correspondiente, y solapando éstas, una o varias capas arrolladas de una cinta a base de politetrafluoretileno con una sección transversal de forma planoconvexa citada como aislamiento de la línea, se obtiene además la ventaja de un aislamiento resistente al arco voltaico y de alta resistencia a las descargas en forma de efluvios. Esto está motivado por la superficie cerrada y lisa de las capas de cinta más exteriores a base de politetrafluoretileno y su capacidad de resistencia contra fuerzas mecánicas externas. Así, la alta resistencia a la abrasión del politetrafluoretileno impide deterioros de la superficie lisa, cerrada en sí misma, por ejemplo, al introducir tales líneas en tubos para guía de cables o al realizar el tendido, al fabricar mazos de cables de gran longitud, como por ejemplo son corrientes en la construcción de aviones, al pasar alrededor de aristas o esquinas de material de chapa y similares.

Pero también la sencilla caracterización de las líneas, por ejemplo mediante relieves estampados de características de diferenciación, no conduce a daños en la superficie del aislamiento según la presente invención. Estos daños pueden conducir fácilmente durante el servicio, en conjunción con partículas de suciedad o de polvo, de agua o de aceite, es decir películas lubricantes sobre la superficie aislante, a efluvios eléctricos y con ello, en definitiva, a cortocircuitos en el área de la línea.

Así pues, en la forma de ejecución según la presente invención el componente de politetrafluor contribuye decisivamente a la resistencia al arco voltaico y a las descargas en forma de efluvios de estos cables y líneas. Y esto tanto más, como que precisamente la cinta arrollada de poliimida utilizada según la presente invención para el aumento de la rigidez dieléctrica y de la resistencia mecánica no satisface las exigencia relativas a la resistencia al arco voltaico y a las descargas en forma de efluvios.

Por esta razón, en la realización de la presente invención se puede proceder también de modo que bajo la condición previa de iguales dimensiones exteriores de la línea, se aumenta el número de capas arrolladas de la cinta de poliimida para acrecentar la rigidez dieléctrica, y por el contrario, se reduce el número de capas arrolladas de la cinta a base de politetrafluoretileno hasta tal punto que esta cinta hay que contemplarla únicamente como un recubrimiento de protección para evitar daños ocasionados por ataques de arco voltaico o por descargas en forma de efluvios.

Por el contrario, en el caso de que se exija una baja rigidez dieléctrica se puede reducir el espesor de pared del conjunto del aislamiento, lo que conduce a un ahorro de espacio y de peso, una particular ventaja de la línea propuesta según la presente invención, cuando como ya se ha mencionado, viene a aplicarse para la construcción de aviones o satélites.

También constituye una ventaja, la unión mediante una combinación de fuerzas para la fabricación de un aislamiento ampliamente compacto mediante la soldadura o adhesión de las capas de cinta limítrofes entre sí en cada caso. Comoquiera que la resistencia a la temperatura de la línea según la presente invención representa un requerimiento más, se ha acreditado como ventajoso utilizar a este objeto fluorpolímeros, particularmente también tomando en consideración el politetrafluoretileno limítrofe a la poliimida en la estructuración por capas. Son fluorpolímeros apropiados los que son transformables partiendo de la masa fundida, como por ejemplo, el copolímero de tetrafluoretileno/hexafluorpropileno (FEP), el polímero de perfluoralcoxídico (PFA), o incluso el copolimerizado de tetrafluoretileno-éter del perfluoralquilvinilo (TFA/PFA), aunque hay que dar la preferencia al mencionado en primer lugar.

También otros fluorpolímeros conocidos, que se pueden transformar a partir de la masa fundida, como el fluoruro de polivinildeno (PVDF) o el tetrafluoretileno etilénico (ETFE) pueden encontrar a veces una ventajosa aplicación.

Los materiales mencionados pueden estar extrusionados sobre la capa arrollada más superior de la cinta de poliimida, pero también es posible la aplicación de este componente de fluoropolímero ya sobre la misma cinta arrollada, es decir emplear como adhesivo una cinta de poliimida revestida de fluorpolímero en calidad de adhesivo.

Otra variante ventajosa, es utilizar el fluorpolímero no transformable partiendo de la masa fundida, como adhesivo entre el arrollamiento de poliimida y el de una cinta de politetrafluoretileno. A este objeto se utiliza por ejemplo, el politetrafluoretileno mismo o un politetrafluoretileno modificado con como máximo un 2% en peso de monómeros fluorados, en forma de polvo. Este polvo de polímero aplicado sobre el arrollamiento de poliimida o sobre la misma cinta de poliimida en forma de revestimiento, funde a la temperatura de sinterización para la cinta arrollada de politetrafluoretileno y cuida de la unión mediante una combinación de fuerzas entre las capas arrolladas de los diferentes materiales polímeros.

El espesor máximo de la cinta arrollada planoconvexa, es decir el espesor en el sector central reforzado de la sección transversal de forma lenticular, se sitúa ventajosamente entre 15 y 100 \mum, con un espesor simultáneo de la zona de los bordes de la cinta de 5 \mum y menos, es decir tendiendo hacia 0. Estos valores ponen en claro, que la capa arrollada de politetrafluoretileno que recubre el arrollamiento de poliimida, puede utilizarse en caso necesario únicamente como recubrimiento de protección junto con las ventajas predeterminadas por el material y la forma de la sección transversal de la cinta, alta resistencia a la abrasión, y superficie compacta, cerrada y lisa por el exterior. La anchura ventajosa de la cinta de arrollamiento planoconvexa se sitúa entre 3 y 50 mm, preferentemente entre 5 y 25 mm, según le diámetro del conductor en cada caso.

La presente invención se describe a continuación más detalladamente basándose en el ejemplo de ejecución representado en la figura.

El conductor metálico 1 de la línea según la presente invención puede estar configurado macizo. En la forma representada consiste en el llamado conductor de hilos retorcidos, para aumentar la flexibilidad de la línea, fabricado, por ejemplo, a partir de hilos de cobre o de una aleación de cobre, desnudos, estañados, plateados o niquelados. Directamente arrolladas sobre el conductor de hilos retorcidos se encuentran una o varias capas de la cinta de poliimida 2. Para la unión mediante una combinación de fuerzas de esta capa arrollada, con la de cinta de politetrafluoretileno 3 se utiliza la capa intermedia 4 de un fluorpolímero, por ejemplo un copolímero de tetrafluoretileno/hexafluorpropileno (FEP) o un politetrafluoretileno (PTFE) aplicado primero en forma de polvo y sinterizado a continuación. La designación "politetrafluoretileno" comprende aquí, como también arriba, polímeros de tetrafluoretileno que están provistos de aditivos modificadores, sin embargo en una cantidad tal, que tanto el polímero, como también el mismo PTFE, no son transformables partiendo de la masa fundida.

Particularmente con vistas a la simplificación del procedimiento de fabricación y a la exigida minimización de las dimensiones exteriores de la línea, se ha demostrado como ventajoso, aplicar ya con la capa intermedia 4 cintas o láminas ya revestidas a base de poliimida. Tales cintas de poliimida revestidas se pueden obtener, por ejemplo en el mercado, bajo el nombre comercial OASIS de la empresa Du Pont.

La cinta de poliimida 2 está destinada al aumento de la rigidez dieléctrica de esta línea así como de su resistencia mecánica, mientras que la envoltura de una o varias capas de cinta de PTFE 3, con su sección de forma especial, garantiza para tales líneas la exigida alta resistencia a la abrasión, resistencia a la temperatura y resistencia al arco voltaico. Para los arrollamientos elegidos es esencial el solape de los correspondientes bordes de cinta, esto es particularmente la condición previa para la superficie cerrada, exteriormente lisa, de la envoltura formada a partir de la cinta de politetrafluoretileno 3. Pues gracias a la utilización de una cinta de PTFE 3 no sinterizada, con una zona central reforzada en la forma de su sección y en dirección a los bordes de la cinta con zonas marginales que en su espesor descienden hacia cero, después del proceso de arrollado y del subsiguiente tratamiento térmico (sinterización) resulta, gracias a la soldadura de los bordes de la cinta, una envoltura compacta, ampliamente homogénea y de superficie lisa. Se han evitado así bordes de cinta en posición hacia arriba como superficies de ataque para fuerzas mecánicas exteriores, así como también marcas, incluso se pueden realizar sin problema alguno relieves estampados en la superficie perimetral, sin que durante el servicio, bajo las condiciones entonces reinantes, tales como medios agresivos, humedad, suciedad, etc., no haya que temer efluvios eléctricos ni que se originen arcos voltaicos.

Si en la realización de la presente invención se utiliza una cinta de poliimida recubierta, ésta puede estar entonces recubierta por ambos lados, para conseguir una cierta adherencia sobre el conductor. Esta adherencia puede contribuir a facilitar la retirada del aislamiento del conductor eléctrico al objeto del montaje de la línea.

Claims (9)

1. Línea eléctrica provista de un aislamiento sinterizado, que aloja el conductor metálico, compuesto de una o varias capas de una cinta arrollada no sinterizada, a base de politetrafluoretileno, y que se solapa en las zonas de los bordes, y que presenta una forma planoconvexa de su sección, que viene determinada por una línea delimitadora superior arqueada y otra inferior recta, caracterizada por una o varias capas de una cinta de arrollamiento de una poliimida dispuesta entre el conductor y el aislamiento, cuya capa superior de cinta encarada al aislamiento está unida por una combinación de fuerzas con la capa de cinta encarada al conductor de la cinta de arrollamiento a base de politetrafluoretileno.

2. Línea eléctrica según la reivindicación 1, caracterizada porque la unión mediante combinación de fuerzas se consigue mediante la soldadura o adhesión de las capas de cinta respectivamente adyacentes.

3. Línea eléctrica según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque para la unión mediante combinación de fuerzas de las capas de cinta respectivamente adyacentes, se utiliza un fluorpolímero.

4. Línea eléctrica según la reivindicación 3, caracterizada porque el fluorpolímero es transformable partiendo de la masa fundida.

5. Línea eléctrica según la reivindicación 3, caracterizada porque el fluorpolímero no es transformable partiendo de la masa fundida.

6. Línea eléctrica según la reivindicación 1, caracterizada porque la cinta de arrollamiento del aislamiento está constituida por politetrafluoretileno modificado con un máximo de un 2% en peso de monómeros fluorados.

7. Línea eléctrica según la reivindicación 1, caracterizada porque el espesor máximo de la cinta de arrollamiento planoconvexa está comprendido entre 10 y 100 \mum.

8. Línea eléctrica según la reivindicación 1, caracterizada porque la anchura de la cinta de arrollamiento planoconvexa es de 3 a 50 mm, preferentemente de 5 a 25 mm.

9. Línea eléctrica según la reivindicación 1 o una de las subordinadas, caracterizada porque la cinta arrollada de poliimida está recubierta por uno o ambos lados con un fluoropolímero.