ES2260180T3 - Procedimiento de fabricacion de un aislador electronico para poste. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de fabricación de un aislador eléctrico (I) rígido de varilla destinado a soportar un conductor eléctrico y que incluye un núcleo rígido (N) eléctricamente aislante obtenido por moldeo y que tiene una extremidad superior, una extremidad inferior con un ánima (T) destinada a recibir dicha varilla y que se extiende según una dirección axial (A) entre dichas extremidades superior e inferior, y una superficie exterior recubierta por una envoltura dieléctrica (E) obtenida por moldeo y que tiene una superficie exterior perfilada que define al menos una garganta (C) para soportar dicho conductor eléctrico y aletas anulares (A1, A2) coaxiales al ánima, caracterizado porque dicho núcleo es moldeado de tal forma que su superficie exterior define nervaduras radiales (R) que se extienden según la dirección axial (A) desde la extremidad superior del núcleo, estando espaciadas dichas nervaduras entre sí en una distancia constante y sensiblemente igual al espesor del núcleo (N).

Description

Procedimiento de fabricación de un aislador eléctrico para poste.

El presente invento se refiere a un procedimiento de fabricación de un aislador eléctrico rígido de varilla destinado a soportar un conductor eléctrico y que incluye un núcleo rígido eléctricamente aislante obtenido por moldeo y que tiene una extremidad superior, una extremidad inferior con un ánima destinada a recibir dicha varilla y que se extiende según una dirección axial entre dichas extremidades superior e inferior, y una superficie exterior recubierta por una envoltura dieléctrica obtenida por moldeo y que tiene una superficie exterior perfilada que define al menos una garganta para soportar dicho conductor eléctrico y unas aletas anulares coaxiales al ánima.

Dicho aislador está generalmente destinado a ser instalado en un poste de línea de alta o media tensión para sostener por ejemplo un conductor eléctrico tal como un cable de la línea de transporte eléctrico aislado o no, mientras lo mantiene eléctricamente aislado del poste.

Por tanto, dicho aislador es generalmente expuesto a soportar esfuerzos mecánicos elevados debidos principalmente al peso del cable que sostiene, mientras asegura un aislamiento eléctrico importante. Clásicamente, dicho aislador estaba realizado de vidrio o porcelana, y el desarrollo reciente de los materiales conduce a realizar este tipo de aislador por ejemplo de material composite, lo que permite un aumento importante de peso respecto al vidrio, así como un aumento en coste de fabricación, pero presenta dificultades ligadas al moldeo de estos materiales compuestos.

Se conoce dicho aislador de material composite por la patente nº US-5945636. En este aislador conocido, el núcleo que está recubierto por una capa de pequeño espesor destinada a proteger el núcleo de las agresiones del entorno, es macizo y presentará espesores variables, lo que hace difícil su obtención por moldeo sin defectos internos.

De una manera general, la obtención de una pieza maciza por moldeo da lugar a rechupes o también a esfuerzos residuales que son principalmente debidos a la contracción del material durante su enfriamiento. Así, cuando se trata de moldear una pieza maciza, una las dificultades es llevar a cabo una técnica de moldeado adaptada para evitar tales irregularidades.

Para moldear una pieza maciza, se puede por ejemplo añadir respiraderos y rebosaderos destinados a facilitar el paso del material en el molde y a hacer de tal forma que la presión sea homogénea en la pieza moldeada para evitar la aparición de irregularidades mecánicas como agujeros o rechupes. El fallo de estas soluciones es que complican la forma del molde, aumentan los tiempos del ciclo de fabricación y precisan una puesta a punto empírica que representa un sobrecoste de fabricación.

El objetivo del invento es remediar estos inconvenientes.

A este efecto, el invento tiene como objeto un procedimiento de fabricación de un aislador eléctrico rígido de varilla destinado a soportar un conductor eléctrico y que incluye un núcleo rígido eléctricamente aislante obtenido por moldeo y que tiene una extremidad superior, una extremidad inferior con un ánima destinada a recibir dicha varilla y que se extiende según una dirección axial entre dichas extremidades superior e inferior, y una superficie exterior recubierta por una envoltura dieléctrica obtenida por moldeo y que tiene una superficie exterior perfilada que define al menos una garganta para soportar dicho conductor eléctrico y unas aletas anulares coaxiales al ánima, caracterizado porque dicho núcleo está moldeado de tal forma que su superficie exterior define nervaduras radiales que se extienden según la dirección axial desde la extremidad superior del núcleo, estando espaciadas entre sí dichas nervaduras en una distancia sensiblemente constante y sensiblemente igual al espesor del núcleo.

Dicho procedimiento simplifica la fabricación por moldeo de un aislador de varilla de material compuesto, evitando los problemas ligados al sobre-espesor del moldeo sin alterar las propiedades mecánicas y eléctricas del aislador y sin aumentar el coste de fabricación del aislador.

Según un modo de ejecución particular del procedimiento según el invento en el que el núcleo y la envoltura dieléctrica están moldeados con el mismo material, estando la envoltura moldeada sobre dicho núcleo, se obtiene una cohesión óptima entre el núcleo y la envoltura.

Según otro modo de ejecución particular del procedimiento según el invento, en el que el núcleo y dicha envoltura dieléctrica están moldeados con distintos materiales, estando encajada la envoltura sobre dicho núcleo, se puede elegir lo mejor posible los materiales para optimizar el coste de fabricación del aislador en función de las capacidades mecánicas y eléctricas deseadas.

Según también otro modo de ejecución particular del procedimiento según el invento en el que el núcleo está realizado de material epoxídico, y/o de silicona, y/o de material termoplástico, y/o de poliéster, y/o de material compuesto, se obtiene un aislador barato.

Según también otro modo de ejecución particular del procedimiento según el invento, en el que el núcleo está formado de varias piezas obtenidas por moldeo y que tienen cada una un espesor sensiblemente constante, es posible obtener un aislador macizo de grandes dimensiones.

El procedimiento según el invento se va a describir a continuación en detalle, y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran una forma de realización a modo de ejemplo no limitativo.

La figura 1 es una vista en sección que representa el núcleo de un aislador realizado con el procedimiento según el invento.

La figura 2 es una vista en planta del núcleo de un aislador realizado con el procedimiento según el invento.

La figura 3 es una vista en perspectiva del núcleo de un aislador realizado con el procedimiento según el invento.

La figura 4 es una vista en sección de un segundo aislador realizado con el procedimiento según el invento.

En la figura 1 aparece un aislador eléctrico de varilla 1 realizado con el procedimiento según el invento visto según un plano de sección que incluye el eje longitudinal A. En esta figura, se puede ver que este aislador está constituido principalmente por dos piezas que son una envoltura E representada en rayas discontinuas y cuya superficie exterior perfilada define unas aletas anulares A1, A2 que se extienden coaxialmente en gran parte a lo largo del eje A, y un núcleo N cuya superficie exterior está recubierta por la envoltura E. La superficie exterior de la envoltura E define igualmente en la parte superior del aislador y del núcleo N una garganta C con forma de semi-cilindro que está destinada a soportar un cable eléctrico dispuesto según un eje normal al plano de la figura. En la parte inferior del aislador y del núcleo N, un ánima T que tiene una rosca F realizada en el núcleo N, coaxial al eje principal A, está destinada a recibir la varilla de soporte del aislador que puede ser fijada aquí por atornillamiento.

El cuerpo del núcleo N está representado por una zona sombreada e incluye nervaduras radiales R, que se extienden según planos que comprenden el eje longitudinal A desde la extremidad superior del núcleo.

En esta figura, se puede ver que el aislador tiene un espesor relativamente importante, principalmente si este es medido según un eje contenido en el plano de la figura y perpendicular al eje A, que atraviesa el núcleo. Por otra parte, el espesor del aislador es muy pequeño a nivel por ejemplo de las aletas anulares. La figura 1 permite ver igualmente que el espesor de la envoltura E sola, así como el del núcleo N solo, son más pequeños, y sobre todo relativamente constantes.

El procedimiento según el invento consiste en realizar el núcleo N con un espesor relativamente constante en el transcurso de una primera operación de moldeo, y, después del enfriamiento y estabilización del núcleo N, en colar la envoltura E por moldeo sobre este núcleo N, que habrá sido situado en otro molde, de manera que esta segunda operación de moldeo permite a la vez realizar la segunda pieza E con un espesor relativamente constante e igual al del núcleo N. Así, el procedimiento según el invento permite realizar un aislador que tenga espesores a la vez importantes y muy variables, sin enfrentarse a problemas de sobre-espesores de moldeo.

La figura 2, que es una vista en planta del núcleo N solo, hace aparecer 16 nervaduras radiales R regularmente espaciadas entre sí en la periferia del núcleo N. Más concretamente, cada aleta está dispuesta según un plano normal al plano de la figura, y que incluye el eje A, que es aquí normal al plano de la figura. La distancia entre dos nervaduras consecutivas es constante y sensiblemente igual al espesor del núcleo y al espesor de una nervadura.

La figura 3 muestra en perspectiva el núcleo con sus nervaduras radiales R uniformemente repartidas alrededor del eje A. Estas nervaduras radiales R contribuyen además a la obtención de una interfaz mecánica entre el núcleo N y la envoltura E de buena calidad por aumento de la superficie de contacto.

En la figura 4 aparece un aislador I realizado con el procedimiento según el invento, que es visto según un plano de sección que incluye el eje longitudinal A. En esta figura se puede ver que este aislador incluye también una envoltura E representada en trazo continuo con unas aletas anulares A3, A4, A5, A6 que se extienden coaxialmente, en esencia perpendicularmente al eje A, y un núcleo N representado en raya discontinua, que está introducido en el interior de la envoltura E. Este aislador incluye en su parte superior una garganta C con forma de semi-cilindro que está destinada a soportar un cable eléctrico dispuesto según un eje normal al plano de la figura y, en su parte inferior, un ánima T con una rosca F realizada en el núcleo N, coaxial al eje principal A y destinada a recibir una varilla, fijada por atornillamiento.

El perfil exterior de este aislador es diferente del de la figura 1 pero su núcleo N es idéntico al de la figura 1.

El núcleo y la envoltura del aislador según el invento pueden estar realizados por moldeo de una resina epoxídica, de una silicona, de un poliéster, o de cualquier otro material termoplástico y/o compuesto. El núcleo N y la envoltura E pueden estar realizados con el mismo material o con materiales distintos de manera que se puedan adaptar a las características mecánicas, eléctricas, y el coste de fabricación del aislador eligiendo el o los materiales disponibles los más adaptados existentes en el mercado.

Si se utiliza el mismo material eléctricamente aislante para realizar el núcleo y la envoltura, la envoltura podrá ser directamente moldeada sobre el núcleo de manera que no habrá interfaz entre estas dos piezas. Si se utilizan distintos materiales para realizar la envoltura y el núcleo, la envoltura podrá ser encajada sobre el núcleo y fijada a éste mediante encoladura o por cualquier otro procedimiento de ensamblaje con o sin tratamiento previo (tratamiento corona, plasma en frío…) para mejorar la interfaz envoltura/núcleo.

Para realizar un aislador de grandes dimensiones y de gran espesor, se podrá moldear el núcleo N en varias etapas para constituir en cada etapa de moldeo una pieza que tenga un espesor sensiblemente constante, como se indicó anteriormente.

Finalmente, la envoltura, el núcleo o las piezas que constituyen el núcleo podrán ser moldeadas según un procedimiento de moldeo por inyección, y/o por compresión, y/o por transferencia para reducir todavía más el coste de fabricación o para utilizar una técnica de moldeo consustancial a un tipo de material particular.

Por supuesto, el procedimiento de fabricación según el invento se aplica a una envoltura E de un aislador con forma de falda como la de la figura 1, pero igualmente a una envoltura E con aletas anulares A1, A2 que se extienden completamente radialmente respecto al eje A.

Claims (6)

1. Un procedimiento de fabricación de un aislador eléctrico (I) rígido de varilla destinado a soportar un conductor eléctrico y que incluye un núcleo rígido (N) eléctricamente aislante obtenido por moldeo y que tiene una extremidad superior, una extremidad inferior con un ánima (T) destinada a recibir dicha varilla y que se extiende según una dirección axial (A) entre dichas extremidades superior e inferior, y una superficie exterior recubierta por una envoltura dieléctrica (E) obtenida por moldeo y que tiene una superficie exterior perfilada que define al menos una garganta (C) para soportar dicho conductor eléctrico y aletas anulares (A1, A2) coaxiales al ánima, caracterizado porque dicho núcleo es moldeado de tal forma que su superficie exterior define nervaduras radiales (R) que se extienden según la dirección axial (A) desde la extremidad superior del núcleo, estando espaciadas dichas nervaduras entre sí en una distancia constante y sensiblemente igual al espesor del núcleo (N).

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el núcleo (N) y dicha envoltura dieléctrica (E) son moldeados con el mismo material, siendo la envoltura (E) moldeada sobre dicho núcleo (N).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el núcleo (N) y dicha envoltura dieléctrica (E) son moldeados con distintos materiales, siendo la envoltura encajada sobre dicho núcleo.

4. El procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, en el que el núcleo (N) es realizado de epoxi, y/o de silicona, y/o de material termoplástico, y/o de poliéster, y/o de material compuesto.

5. El procedimiento según la reivindicación 2,3 ó 4, en el que el núcleo se forma de varias piezas obtenidas por moldeo y teniendo cada una un espesor sensiblemente constante.

6. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que la envoltura es pegada sobre dicho núcleo.