ES2618877T3 - Cuerda para líneas eléctricas aéreas de alta tensión, con un límite térmico elevado y con 3 cables de soporte de carga - Google Patents
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Abstract
Cuerda (1) para líneas eléctricas aéreas de alta tensión, que comprende un núcleo alrededor del cual están enrollados por lo menos un anillo de cuñas y/o unos conductores de sección transversal circular y de material eléctricamente conductor, consistiendo el núcleo en por lo menos tres cables de soporte de carga (4) trenzados juntos, que están formados cada uno a partir de una pluralidad de hilos (5) trenzados juntos formados a partir de un material compuesto de fibra de carbono/vidrio híbrido, caracterizada por que los cables de soporte (4) de carga están recubiertos por una primera cubierta extruida en caliente (6) de aluminio o sus aleaciones, estando por lo menos tres elementos (8) de relleno de aluminio o sus aleaciones trenzados juntos con dichos cables de soporte de carga (4), estando dichos cables de soporte de carga (4) y dichos elementos de relleno rodeados por una segunda cubierta de aluminio o por una unión de aluminio o sus aleaciones, alrededor de la cual están enrolladas las cuñas.
Description
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DESCRIPCION
Cuerda para lineas electricas aereas de alta tension, con un lfmite termico elevado y con 3 cables de soporte de carga.
La presente invencion se refiere a una cuerda para lineas electricas aereas; la cuerda es apta en particular para condiciones ambientales extremas (frfo, hielo y viento) y condiciones de instalacion extremas (grandes diferencias de nivel). Cuerdas del tipo indicado se conocen para producirse actualmente en la forma de un cable de soporte de carga, habitualmente de acero, que soporta hilos de material conductor, habitualmente de aluminio o sus aleaciones.
Sin embargo, estas cuerdas tradicionales (debido a las caracteristicas intrfnsecas del cable de soporte de carga de acero) presentan un considerable peso por unidad de longitud y un alto coeficiente promedio de expansion termica.
El documento EP 1 821 318 describe una cuerda para lineas electricas aereas de alta tension que comprende un nucleo alrededor del cual estan enrollados por lo menos un anillo de cunas y/o conductores de seccion transversal circular y material electricamente conductor, consistiendo el nucleo en por lo menos tres cables de soporte de carga trenzados juntos, que estan formados cada uno a partir de una pluralidad de hilos trenzados juntos formados a partir de un material compuesto de fibra de carbono/vidrio hfbrido.
El objetivo de la presente invencion es proporcionar cuerdas para lineas electricas mediante los que se eliminan los inconvenientes del estado de la tecnica conocida.
Este y otros objetivos se alcanzan segun la presente invencion mediante una cuerda segun las ensenanzas tecnicas de las reivindicaciones adjuntas.
Caracteristicas y ventajas adicionales de la invencion resultaran mas evidentes a partir de la descripcion de una forma de realizacion preferida pero no exclusiva de la invencion, ilustrada de modo no limitativo en la unica figura, que representa una seccion transversal a traves de la cuerda.
La cuerda 1 presenta un nucleo 2 alrededor del cual estan enrollados uno, dos o mas anillos de cunas 3 electricamente conductoras. Las cunas electricamente conductoras estan trenzadas juntas alrededor del nucleo de manera conocida. En formas de realizacion alternativas pueden formarse de hilos de aluminio de seccion transversal circular.
Estan formados preferentemente a partir de una aleacion de Al-Zr, sin embargo otros materiales que pueden utilizarse igualmente incluyen aluminio recocido y aleacion de Al-Mg.
En la figura el nucleo esta formado a partir de tres cables de soporte de carga 4 que descansan unos contra otros y trenzados juntos.
Cada cable 4 esta formado a partir de una pluralidad de hilos 5 tambien trenzados juntos y fabricados de material compuesto de fibras de carbono/vidrio hfbrido. Los hilos 5 estan recubiertos con una primera cubierta 6 de aluminio (u otro material, por ejemplo aleacion de aluminio zirconio o de Al-Mg) extruido en caliente directamente sobre los hilos 5.
En la forma de realizacion descrita, cada cable comprende siete hilos. Tal numero de hilos permite que el cable adopte externamente una seccion transversal casi circular, que facilita la extrusion de la primera cubierta 6. Sin embargo, puede utilizarse evidentemente cualquier numero de hilos.
Ventajosamente, antes de extruir la cubierta, los hilos de material compuesto estan recubiertos con relleno 7 especial (preferentemente silicona o material bicomponente con reticulacion programada) y se enrollan entonces en una cinta especial (ventajosamente de Nomex) que mantiene el relleno 7 en posicion durante las operaciones implicadas en extruir la cubierta 6.
El relleno 7 es ventajosamente de grasa de silicona bicomponente muy viscosa. Se reticula y tiende a solidificarse de una manera programable (en el presente texto, "programable" significa un material del que la razon de reticulacion puede decidirse previamente, por ejemplo 3 minutos - 24 horas).
La utilizacion del relleno 7 tambien puede evitarse extruyendo la cubierta 6 alrededor de los hilos de manera que el aluminio tambien penetra dentro de las areas estrelladas.
Tambien se preven por lo menos tres elementos tubulares de relleno de aluminio trenzados juntos con los cables de soporte de carga 4 (o formados a partir de hilos planos/compactos). Estos son internamente huecos, es decir reducen considerablemente el peso de la cuerda comparado con la utilizacion de elementos de relleno solidos. Si se desea incrementar adicionalmente la resistencia a la rotura por traccion, los elementos de relleno tubulares pueden mejorarse mediante un nucleo de hilos de carbono/vidrio hfbridos compuestos.
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Al concluir la descripcion de la figura, debe observarse que los cables de soporte de carga 4 y los elementos 8 de relleno estan rodeados por y mantenidos en posicion mediante una segunda cubierta de aluminio 9 formada a partir de un elemento en forma de C, en el interior del cual los cables y los elementos de relleno estan alojados y que luego se suelda longitudinalmente.
La soldadura es preferentemente mediante soldadura TIG, pero la soldadura por laser o microplasma tambien pueden utilizarse.
La segunda cubierta 9 podrfa sustituirse por una union de material electricamente conductor, o alternativamente este material electricamente conductor podrfa extruirse alrededor de los cables y elementos de relleno.
Tal como puede verse a partir de la figura antes mencionada, los tres cables de soporte de carga, cuando son vistos en seccion transversal, estan colocados en los vertices de un triangulo equilatero, como tambien lo estan los elementos de relleno.
En una forma de realizacion alternativa, la cuerda descrita anteriormente presenta siete cables de soporte 4, y seis elementos 8 de relleno, pero en otras formas de realizacion puede preverse un numero diferente de cables de soporte y elementos de relleno.
La cuerda descrita anteriormente presenta ventajosamente un elevado lfmite termico (de hasta 150°C) y es preferentemente de baja masa (menos de 4 kg/m).
El diametro externo maximo es preferentemente aproximadamente de 50 mm, permitiendo que el efecto corona se reduzca a un mfnimo. Dada la amplia superficie conductora formada por las series dobles de cunas, por la segunda cubierta, la primera cubierta y por los elementos de relleno tubulares, la cuerda presenta altas capacidades de corriente con la consiguiente baja resistencia.
El nucleo de material compuesto basado en carbono y fibra de vidrio da como resultado bajas deformaciones a cargas elevadas. Las caracterfsticas intrfnsecas de la cuerda la hacen particularmente apta para la instalacion en lfneas aereas de alta tension bajo condiciones climaticas extremas (viento y hielo de hasta 60 mm de espesor) en virtud de su muy elevada resistencia la rotura por traccion.
A modo de ejemplo, puede instalarse por encima de diferencias de nivel de 300 m con tramos de alrededor de 1000 metros.
Claims (10)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. Cuerda (1) para lineas electricas aereas de alta tension, que comprende un nucleo alrededor del cual estan enrollados por lo menos un anillo de cunas y/o unos conductores de seccion transversal circular y de material electricamente conductor, consistiendo el nucleo en por lo menos tres cables de soporte de carga (4) trenzados juntos, que estan formados cada uno a partir de una pluralidad de hilos (5) trenzados juntos formados a partir de un material compuesto de fibra de carbono/vidrio hfbrido, caracterizada por que los cables de soporte (4) de carga estan recubiertos por una primera cubierta extruida en caliente (6) de aluminio o sus aleaciones, estando por lo menos tres elementos (8) de relleno de aluminio o sus aleaciones trenzados juntos con dichos cables de soporte de carga (4), estando dichos cables de soporte de carga (4) y dichos elementos de relleno rodeados por una segunda cubierta de aluminio o por una union de aluminio o sus aleaciones, alrededor de la cual estan enrolladas las cunas.
- 2. Cuerda segun la reivindicacion anterior, en la que el relleno esta previsto entre los hilos y la primera cubierta, para rellenar por lo menos las areas estrelladas definidas por los hilos.
- 3. Cuerda segun la reivindicacion anterior, en la que antes de extruir la primera cubierta, dicho relleno es mantenido en posicion por una cinta preferentemente de Nomex, enrollada alrededor de los cables.
- 4. Cuerda segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho relleno comprende grasa de silicona y/o material bicomponente reticulable de una manera programable.
- 5. Cuerda segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos cables de soporte de carga trenzados juntos son tres, que, cuando son vistos en seccion transversal, estan posicionados en los vertices de un triangulo equilatero, siendo tres dichos elementos de relleno, tambien trenzados juntos y dispuestos en los vertices de un triangulo equilatero.
- 6. Cuerda segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que cada cable de soporte de carga comprende siete hilos de material compuesto de carbono/vidrio hfbrido.
- 7. Cuerda segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que cada elemento de relleno esta formado a partir de un elemento tubular internamente hueco.
- 8. Cuerda segun la reivindicacion anterior, en la que un nucleo de material compuesto de carbono/vidrio hfbrido esta presente en la cavidad de cada elemento tubular.
- 9. Cuerda segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha segunda cubierta esta soldada longitudinalmente y/o esta sustituida por una union de cinta de material conductor.
- 10. Cuerda segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha primera cubierta y/o dicha segunda cubierta y/o dichos elementos de relleno estan formados a partir de aluminio recocido, aleacion de Al-Zr o aleacion de Al-Mg.
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