ES2938476T3 - Cable de alimentación, procedimiento para la producción y utilización del mismo - Google Patents
Cable de alimentación, procedimiento para la producción y utilización del mismo Download PDFInfo
- Publication number
- ES2938476T3 ES2938476T3 ES20721841T ES20721841T ES2938476T3 ES 2938476 T3 ES2938476 T3 ES 2938476T3 ES 20721841 T ES20721841 T ES 20721841T ES 20721841 T ES20721841 T ES 20721841T ES 2938476 T3 ES2938476 T3 ES 2938476T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- power cable
- insulation layer
- cable according
- insulation
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 49
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 5
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011365 complex material Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/22—Metal wires or tapes, e.g. made of steel
- H01B7/221—Longitudinally placed metal wires or tapes
- H01B7/223—Longitudinally placed metal wires or tapes forming part of a high tensile strength core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/14—Submarine cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
- H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
- H01B13/141—Insulating conductors or cables by extrusion of two or more insulating layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
- H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
- H01B13/143—Insulating conductors or cables by extrusion with a special opening of the extrusion head
- H01B13/144—Heads for simultaneous extrusion on two or more conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/182—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
- H01B7/1825—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments forming part of a high tensile strength core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/20—Metal tubes, e.g. lead sheaths
- H01B7/204—Metal tubes, e.g. lead sheaths composed of lead
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/02—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
- H01B9/027—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients composed of semi-conducting layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
La presente invención se refiere a un cable de alimentación, que comprende un elemento de tensión (1), colocado en el centro de dicho cable de alimentación; una primera capa de aislamiento (3), estando incrustado el miembro de tensión (1) en la primera capa de aislamiento (3); y una funda protectora exterior (9); en el que dicho cable de alimentación comprende además uno o más primeros conductores de aluminio (4), incrustados dentro de la primera capa de aislamiento (3). La presente invención también se refiere a un proceso para producir el cable eléctrico inventivo, el proceso que comprende el paso de extruir una primera capa de aislamiento polimérico (3) sobre el miembro de tensión (1) y uno o más conductores (4) en un solo paso. Finalmente, la presente invención se refiere al uso del cable de alimentación inventivo, en aplicaciones submarinas de voltaje medio a alto voltaje, tales como una infraestructura de cables de molinos de viento en alta mar o accionamiento de bombas submarinas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cable de alimentación, procedimiento para la producción y utilización del mismo
Campo técnico
La presente solicitud se refiere a cables de alimentación, a su procedimiento de producción y a su utilización en aplicaciones submarinas.
Antecedentes
A lo largo de las últimas décadas, han aumentado las averías inesperadas de los cables de alimentación submarinos de alta tensión (HV). En la mayoría de los casos, tales averías parecen estar provocadas por la utilización de polietileno reticulado (PEX), un material de alta complejidad. El PEX se introdujo por primera vez como material de fabricación de cables de HV en respuesta a un cambio en los requisitos de diseño para los cables terrestres, adaptándose a temperaturas de funcionamiento del conductor de hasta 90 °C, en lugar de temperaturas de hasta 70 °C. Este requisito de temperatura parece ser irrelevante en los entornos oceánicos submarinos generalmente fríos, donde las temperaturas ambientales apenas alcanzan más de unos pocos grados por encima de 0 °C.
Desde la perspectiva de los materiales, no hay ninguna razón por la que polímeros no reticulados, tales como caucho de etileno, polietileno y etileno-propeno, no puedan utilizarse en cables de HV que funcionan hasta 66 kilovoltios, especialmente cuando las tensiones del campo eléctrico del conductor se mantienen a un nivel reducido. Sin embargo, para reducir las tensiones del campo eléctrico en los cables de HV hasta un nivel aceptable, debe aumentarse el diámetro exterior del conductor, lo que, a su vez, aumenta los costes del blindaje del cable externo a niveles prohibitivos y conlleva una grave penalización de peso, al tiempo que reduce adicionalmente la facilidad de manejo del cable de HV.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un cable de alimentación, que comprende un elemento de tensión, colocado en el centro de dicho cable de alimentación; una primera capa de aislamiento, estando el elemento de tensión embebido en la primera capa de aislamiento; y una funda protectora exterior; en el que dicho cable de alimentación comprende además uno o más primeros conductores de aluminio, embebidos dentro de la primera capa de aislamiento según la reivindicación 1. La presente invención asimismo se refiere a un procedimiento para producir el cable de alimentación de la invención, comprendiendo el procedimiento la etapa de extrudir una primera capa de aislamiento polimérica sobre el elemento de tensión y el uno o más conductores en una sola etapa.
Finalmente, la presente invención se refiere a la utilización del cable de alimentación de la invención, en aplicaciones submarinas de media tensión a alta tensión, tales como una infraestructura de cable de turbina eólica en alta mar o el accionamiento de bombas submarinas.
La presente invención utiliza conductores a base de aluminio, que exigen un aumento del diámetro del conductor en comparación con conductores a base de cobre convencionales. Además, la presente invención reemplaza el blindaje exterior convencional por un elemento de tensión interno colocado en el centro del cable de alimentación. Al utilizar un elemento de tensión interno, el diámetro exterior del conductor aumenta adicionalmente, ya que entonces se extiende radialmente para alojar el elemento de tensión. Con esta configuración, la tensión del campo eléctrico disminuye significativamente, en comparación con los cables de alimentación convencionales y puede omitirse con seguridad el costoso blindaje externo. Además, debido a la reducción de la tensión del campo eléctrico, puede reducirse el grosor del aislamiento y puede utilizarse un material de caucho de etileno, polietileno o etilenopropeno sólido, no reticulado como aislante, reemplazando de ese modo al PEX y solucionando los problemas mencionados anteriormente.
Una ventaja adicional de proporcionar un elemento de tensión interno y omitir el blindaje externo convencional es que el diámetro global del cable, el peso global del cable y la rigidez a la flexión del cable se reducen. El bajo peso específico del cable de alimentación según la presente invención, cuando se sumerge en agua, así como su rigidez disminuida, permiten bajas fuerzas de sujeción y un manejo mejorado al instalar el cable de alimentación, tal como durante la instalación con orugas. El cable de alimentación según la invención, por tanto, es más flexible que los cables convencionales y, en consecuencia, más fácil de flejar.
Finalmente, omitir el blindaje externo convencional da como resultado una reducción significativa del coste, ya que el blindaje externo comprende normalmente el 40% de los costes totales de materiales de un cable de alimentación.
Una ventaja adicional del cable de alimentación según la invención es que el conductor de aluminio hace innecesario el aislamiento de semiconductores, reduciendo de ese modo el número de elementos requeridos para formar el cable de alimentación, así como reduciendo el diámetro global del propio cable de alimentación.
Finalmente, el material de aislamiento sólido hace que el cable de alimentación sea inusualmente resistente al aplastamiento, en comparación con los cables de alimentación convencionales. El diseño sólido y la consecuente falta de huecos, tales como los presentes en una espuma de PEX, garantizan que el cable de alimentación según la invención sea del denominado diseño súper seco. Un diseño súper seco implica una construcción verdaderamente seca, en la que no existe riesgo potencial de que los huecos presentes en el cable material se llenen de agua en cualquier momento de la vida útil del cable.
Figuras
La figura 1 es una sección transversal esquemática de un cable de alimentación según una primera forma de realización de la invención.
La figura 2 es una sección transversal esquemática de un cable de alimentación según una segunda forma de realización de la invención.
La figura 3 es una sección transversal esquemática de un cable de alimentación según una tercera forma de realización de la invención.
Las figuras 4A y B representan dos configuraciones de cable de alimentación multinúcleo.
Descripción detallada
La figura 1 es una sección transversal esquemática de un cable de alimentación según una primera forma de realización de la invención. El cable de alimentación comprende un elemento de tensión 1, colocado en el centro de dicho cable de alimentación, una primera capa de aislamiento 3 que rodea el elemento de tensión 1, y está protegido del entorno por una funda exterior 9. Embebidos dentro de la primera capa de aislamiento 3 están uno o más, preferentemente tres, primeros conductores de aluminio 4. Cada primer conductor de aluminio puede presentar una sección transversal circular, donde el diámetro es el mismo para cada conductor. El diámetro del conductor puede seleccionarse según la aplicación deseada del cable de alimentación.
Además, el cable de alimentación puede comprender una primera pantalla exterior semiconductora 2 que rodea el elemento de tensión 1, y una segunda pantalla exterior semiconductora 5, que rodea la capa de aislamiento 3. El cable de alimentación puede comprender opcionalmente una primera pantalla metálica 6 y/o una segunda pantalla metálica 7, en el que las primera y/o segunda pantallas metálicas pueden presentar diversas funciones, tales como facilitar la búsqueda de fallos. Las primera y/o segunda pantallas metálicas están envueltas por una envoltura de cinta semiconductora 8.
Para un cable de alimentación con una sección transversal circular y dos o más primeros conductores de aluminio 4, los conductores están preferentemente dispuestos de una manera circunferencialmente equidistante. Esto se representa en la figura 1 para una forma de realización con tres conductores. En aplicaciones de media tensión (hasta 1 kV) a alta tensión (por encima de 1 kV), se requieren habitualmente tres o más fases; el cable de alimentación comprende un número de conductores correspondiente.
En la tabla 1 se proporcionan las propiedades mecánicas típicas para un cable de alimentación ejemplificativo según la primera forma de realización.
Tabla 1
La figura 2 es una representación esquemática de la sección transversal de un cable de alimentación según una segunda forma de realización de la invención. Las características correspondientes a la primera forma de realización se designan mediante los mismos signos de referencia. La segunda forma de realización difiere de la primera forma de realización en que se proporciona adicionalmente una segunda capa de aislamiento 3', preferentemente rodeada por una tercera pantalla exterior semiconductora 5'. Dicha segunda capa de aislamiento 3' rodea la primera capa de aislamiento 3 y, si está presente, la segunda pantalla exterior semiconductora 5. Embebidos dentro de la segunda capa de aislamiento 3' están uno o más segundos conductores de aluminio 4'. Cada segundo conductor de aluminio puede presentar una sección transversal circular, siendo los diámetros de los primeros conductores de aluminio 4 y los segundos conductores de aluminio 4' preferentemente los mismos.
Para un cable de alimentación con una sección transversal circular y dos o más segundos conductores de aluminio 4', los conductores están preferentemente dispuestos de una manera circunferencialmente equidistante. Esto se representa en la figura 2 para una forma de realización con tres conductores.
La figura 2 representa un cable de alimentación que comprende tres primeros y tres segundos conductores de aluminio 4, 4', configurados de manera que el punto medio de cada primer conductor de aluminio 4 se encuentra en una línea recta a través del punto medio del cable de alimentación y el punto medio de exactamente un segundo conductor de aluminio 4'. La configuración de la figura 2 puede comprender, en su lugar, dos, cuatro o más primeros y segundos conductores de aluminio. Esta configuración permite que el cable de alimentación se utilice en el funcionamiento de dos aplicaciones de media tensión a alta tensión simultáneamente. Por ejemplo, cuando el cable de alimentación se utiliza en una aplicación de CA, pueden hacerse funcionar dos bombas submarinas al mismo tiempo, cada una alimentada por su propio conjunto de conductores de aluminio 4 y 4'. Alternativamente, cuando el cable de alimentación se utiliza como cable de exportación de CC, los tres primeros conductores de aluminio 4 pueden funcionar como fase conductora de CC, mientras que los tres segundos conductores de aluminio 4' pueden funcionar como líneas de tierra. Esta última utilización es de relevancia específica para la exportación de energía desde turbinas eólicas marinas.
El elemento de tensión 1 comprende un material de alta resistencia a la tracción, tal como acero, preferentemente acero de alta resistencia a la tracción, un material compuesto o un material de aramida (Kevlar). Además, el elemento de tensión 1 puede ser sólido, por ejemplo, en forma de una varilla, un alambre o un haz de alambres. Alternativamente, el elemento de tensión puede ser hueco, por ejemplo, en forma de un tubo. El elemento de tensión 1 puede comprender un elemento adicional, tal como un sensor de temperatura, ubicado en su centro.
En la figura 3 se representa una sección transversal esquemática de un cable de alimentación según una tercera forma de realización de la invención. En esta forma de realización, un elemento de tensión 1 en forma de un haz de alambres está rodeado por uno o más primeros conductores de aluminio 4, en forma de uno o más anillos de alambres, ambos de los cuales están embebidos en la primera capa de aislamiento 3. Se proporciona una segunda capa de aislamiento 5, separada de la primera capa de aislamiento 3 por una primera lámina exterior semiconductora 2.
Uno o más cables de alimentación según la tercera forma de realización pueden empaquetarse en un cable de alimentación multinúcleo, cuyas variaciones se representan en las figuras 4A y B. Un cable de alimentación multinúcleo puede comprender uno o más cables de alimentación 10 según la tercera forma de realización, opcionalmente uno o más elementos de peso 11 y opcionalmente un elemento funcional adicional 12. El elemento funcional puede comprender, por ejemplo, un cable de fibra óptica o un cable de señal. Los elementos de peso 11 pueden comprender cinc o plomo. El uno o más cables de alimentación 10, elementos de peso 11 y elemento funcional 12 están embebidos en una capa de aislamiento extruida 13. Está prevista una pantalla semiconductora exterior, que rodea la capa de aislamiento 13. El cable de alimentación multinúcleo está protegido del entorno por una funda exterior, que rodea la pantalla semiconductora exterior.
Las figuras 4A y B representan una configuración con tres cables de alimentación 10 y un elemento funcional adicional 12. En la figura 4A, se proporcionan dos elementos de peso 11, en la figura 4C, se proporciona un gran número de elementos de peso 11.
En la tabla 2 se proporcionan propiedades mecánicas típicas para un cable de alimentación ejemplificativo según la forma de realización de figura 4A; los diversos valores de masa del cable, peso sumergido, razón de peso específico y rigidez enumerados en la tabla 1 pueden variar, naturalmente, dependiendo de la cantidad y el tipo de elementos de peso presentes.
Tabla 2
Un procedimiento para producir el cable de alimentación según la invención comprende la etapa de extrudir la primera capa de aislamiento 3 sobre el elemento de tensión 1 y el uno o más primeros conductores de aluminio 4. En consecuencia, el elemento de tensión 1 y el uno o más primeros conductores de aluminio 4 resultan embebidos dentro de la primera capa de aislamiento 3. Además, la totalidad de los uno o más segundos conductores de aluminio 4' están embebidos dentro de la segunda capa de aislamiento 3. Con el fin de producir un cable de alimentación según la segunda forma de realización, se extrude la segunda capa de aislamiento 3' sobre el uno o más segundos conductores de aluminio 4' en una etapa de procedimiento adicional. Las etapas de procedimiento primera y segunda pueden ejecutarse en secuencia, extrudiendo la segunda capa de aislamiento 3' sobre una primera capa de aislamiento 3 ya extrudida, o simultáneamente, por medio de una coextrusión.
El procedimiento según la invención es contrario a los procedimientos de producción de cables de alimentación convencionales, donde cada conductor se embebe en primer lugar dentro de su propia capa de aislamiento, sobre la que se empaquetan juntos el número deseado de conductores así aislados y se mantienen en su sitio mediante una capa exterior separada. En consecuencia, el procedimiento según la presente invención logra un considerable ahorro de costes y es mucho más sencillo de implementar en comparación con procedimientos de producción de cables de alimentación convencionales.
Las primera, segunda y tercera pantallas exteriores semiconductoras 2, 5, 5' comprenden un polímero, preferentemente polietileno, poliestireno o poliamida.
Las primera y segunda capas de aislamiento 3, 3' comprenden un polímero no reticulado, preferentemente caucho de etileno, polietileno o etileno-propeno.
Las primera y segunda pantallas metálicas opcionales 6, 7 comprenden cobre, preferentemente cobre recocido, o plomo. Las pantallas metálicas se proporcionan preferentemente en forma de una cinta o funda. La envoltura de cinta semiconductora 8 comprende una poliamida (nailon). Finalmente, la funda exterior 9 comprende un polietileno de alta densidad, que puede haberse extruido sobre las capas subyacentes o puede haberse envuelto, en forma de una cinta, alrededor de las capas subyacentes.
Aunque el cable de alimentación de las figuras 1,2 y 3 se presenta con una sección transversal circular, esto es únicamente para fines ilustrativos y de ningún modo limitativos; podrían utilizarse otras geometrías de sección transversal, tales como elípticas o rectangulares. El cable de alimentación según la invención puede estar provisto además de una vaina de plomo, que rodea la funda exterior. Una vaina de plomo de este tipo añade peso, lo que puede ser deseable para aplicaciones submarinas. Además, la vaina de plomo aumenta la expectativa de vida útil del cable de alimentación considerablemente, hasta 50 años.
Claims (17)
1. Cable de alimentación para aplicaciones submarinas, que comprende
un elemento de tensión (1), dispuesto en el centro de dicho cable de alimentación;
una primera capa de aislamiento (3), estando el elemento de tensión (1) embebido en la primera capa de aislamiento (3); y
una funda protectora exterior (9);
en el que dicho cable de alimentación comprende además uno o más primeros conductores de aluminio (4), embebidos dentro de la primera capa de aislamiento (3), comprendiendo dicha primera capa de aislamiento (3) caucho de (poli)etileno no reticulado, sólido, o de etileno-propeno no reticulado, sólido.
2. Cable de alimentación según la reivindicación 1, que comprende una primera pantalla exterior semiconductora (2) colocada entre el elemento de tensión (1) y la capa de aislamiento (3) y una segunda pantalla exterior semiconductora (5) que rodea la capa de aislamiento (3).
3. Cable de alimentación según la reivindicación 2, que comprende una segunda capa de aislamiento (3'), rodeada por una tercera pantalla exterior semiconductora (5'), rodeando dicha segunda capa de aislamiento (3') la segunda pantalla exterior semiconductora (5), en el que uno o más segundos conductores de aluminio (4') están embebidos dentro de la segunda capa de aislamiento (3').
4. Cable de alimentación según las reivindicaciones 1 a 3, que comprende una sección transversal circular, comprendiendo además el cable de alimentación dos o más primeros conductores de aluminio (4), configurados de una manera circunferencialmente equidistante.
5. Cable de alimentación según la reivindicación 4, que comprende dos o más segundos conductores de aluminio, configurados de una manera circunferencialmente equidistante, de manera que el punto medio de cada un primer conductor de aluminio (4) está situado sobre una línea recta que pasa a través del punto medio del cable de alimentación y a través del punto medio de exactamente un segundo conductor de aluminio (4').
6. Cable de alimentación según la reivindicación 1, en el que el elemento de tensión (1) comprende un haz de alambres y en el que los primeros conductores de aluminio (4) comprenden uno o más anillos de alambres de aluminio.
7. Cable de alimentación según la reivindicación 6, que comprende además una segunda pantalla exterior semiconductora (5) que rodea la capa de aislamiento (3), una segunda capa de aislamiento (3'), que rodea la segunda pantalla exterior semiconductora (5) y una tercera pantalla exterior semiconductora (5'), que rodea dicha segunda capa de aislamiento (3').
8. Cable de alimentación según la reivindicación 7, en el que la segunda capa de aislamiento (3') comprende un polímero no reticulado, sólido, preferentemente caucho de etileno, polietileno o etileno-propeno.
9. Cable de alimentación multinúcleo, que comprende uno o más cables de alimentación (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, estando dichos uno o más cables de alimentación (10), uno o más elementos de peso (11) y por lo menos un elemento funcional (12) embebidos en una capa de aislamiento extrudida (13).
10. Cable de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una primera pantalla metálica (6) y/o una segunda pantalla metálica (7), envueltas por una envoltura de cinta semiconductora (8) y situadas inmediatamente dentro de la funda exterior (9).
11. Cable de alimentación según la reivindicación 10, en el que las primera y/o segunda pantallas metálicas (6, 7) comprenden cobre, preferentemente cobre recocido, o plomo.
12. Cable de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una vaina de plomo, que rodea la funda exterior (9).
13. Procedimiento para producir un cable de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de extrudir una primera capa de aislamiento polimérica (3) sobre el elemento de tensión (1) y los uno o más conductores (4) en una sola etapa.
14. Procedimiento para producir un cable de alimentación según la reivindicación 13, en el que se extrude una segunda capa de aislamiento (3') sobre la primera capa de aislamiento (3) y uno o más segundos conductores de aluminio (4').
15. Procedimiento para producir un cable de alimentación según la reivindicación 14, en el que la segunda capa de aislamiento (3') se coextrude con la primera capa de aislamiento (3).
16. Procedimiento para producir un cable de alimentación según la reivindicación 14, en el que la primera capa de aislamiento (3) y la segunda capa de aislamiento (3') se extruden secuencialmente.
17. Utilización de un cable de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en aplicaciones submarinas de media tensión a alta tensión, tales como una infraestructura de cable de turbina eólica en el mar o el accionamiento de bombas submarinas.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20190358A NO345275B1 (en) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | Power cable, method for production and use thereof |
| PCT/NO2020/050076 WO2020190149A1 (en) | 2019-03-18 | 2020-03-18 | Power cable, method for production and use thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2938476T3 true ES2938476T3 (es) | 2023-04-11 |
Family
ID=70465214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES20721841T Active ES2938476T3 (es) | 2019-03-18 | 2020-03-18 | Cable de alimentación, procedimiento para la producción y utilización del mismo |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11562833B2 (es) |
| EP (1) | EP3924983B1 (es) |
| JP (1) | JP7162939B2 (es) |
| KR (1) | KR102410783B1 (es) |
| CN (1) | CN113614857B (es) |
| AU (1) | AU2020240976B2 (es) |
| CA (1) | CA3134024C (es) |
| DK (1) | DK3924983T3 (es) |
| ES (1) | ES2938476T3 (es) |
| FI (1) | FI3924983T3 (es) |
| NO (1) | NO345275B1 (es) |
| PT (1) | PT3924983T (es) |
| RU (1) | RU2767303C1 (es) |
| SG (1) | SG11202110133WA (es) |
| WO (1) | WO2020190149A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022075269A (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-18 | 株式会社三ツ星 | ケーブル |
| CN116052957B (zh) * | 2023-01-31 | 2024-03-01 | 江苏亨通华海科技股份有限公司 | 一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺 |
| KR20250097423A (ko) * | 2023-12-21 | 2025-06-30 | 이현 | 전기자동차 초급속 충전 능동 냉각 시스템용 케이블 |
| CN118098688B (zh) * | 2024-04-28 | 2024-06-28 | 四川新东方电缆集团有限公司 | 一种抗曲挠铝合金电缆 |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1477940A (en) * | 1975-12-04 | 1977-06-29 | Standard Telephones Cables Ltd | Cables |
| GB1579123A (en) * | 1976-04-27 | 1980-11-12 | Standard Telephones Cables Ltd | Cables |
| US4079190A (en) * | 1977-02-03 | 1978-03-14 | International Standard Electric Corporation | Submarine coaxial cable |
| US4275272A (en) | 1979-11-05 | 1981-06-23 | Gte Automatic Electric Laboratories Incorporated | Remote time and charge system |
| GB2101798B (en) * | 1981-04-23 | 1985-03-27 | Bicc Plc | Electric cable |
| JPS6032205A (ja) * | 1983-08-02 | 1985-02-19 | 日本電信電話株式会社 | 光ケ−ブル |
| KR200177486Y1 (ko) * | 1999-06-30 | 2000-04-15 | 서울전선주식회사 | 절연케이블 |
| NO320590B1 (no) * | 2003-08-13 | 2005-12-27 | Nexans | Fleksibel langstrakt elektrisk anordning for bruk i en omgivelse med stor mekanisk belastning |
| NO329604B1 (no) * | 2006-02-17 | 2010-11-22 | Nexans | Elektrisk undervannskabel og system for direkte elektrisk oppvarming |
| DE102006015878B4 (de) * | 2006-04-05 | 2015-12-17 | Nexans | Flexible elektrische Steuerleitung |
| RU2497215C2 (ru) * | 2009-07-16 | 2013-10-27 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Рассчитанный на работу под водой композитный кабель и способы его изготовления и использования |
| EP2312591B1 (en) | 2009-08-31 | 2020-03-04 | Nexans | Fatigue resistant metallic moisture barrier in submarine power cable |
| ES2395709T3 (es) * | 2010-03-18 | 2013-02-14 | Nexans | Cable eléctrico y boquilla de extrusión para su fabricación |
| KR101687794B1 (ko) * | 2010-03-26 | 2016-12-20 | 엘에스전선 주식회사 | 전계강도가 강화된 절연체를 구비한 풍력 발전기용 전력 케이블 |
| KR20110135173A (ko) * | 2010-06-10 | 2011-12-16 | 엘에스전선 주식회사 | 비가교 열가소성 고분자로 제조되는 전선 |
| JP2013541443A (ja) * | 2010-09-17 | 2013-11-14 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 繊維強化ナノ粒子装填熱硬化性ポリマー複合体ワイヤ及びケーブル、並びに方法 |
| NO333569B1 (no) * | 2011-03-15 | 2013-07-08 | Nexans | Navlestreng-kraftkabel |
| BR112013028282B1 (pt) * | 2011-05-04 | 2021-07-06 | Borealis Ag | cabo de força de corrente direta (dc), processo para produção do mesmo e método para a redução, isto é, para a provisão de uma composição de um polímero de baixa condutibilidade elétrica de um cabo de força dc |
| CN202258511U (zh) * | 2011-09-29 | 2012-05-30 | 宜昌联邦电缆有限公司 | 高压、超高压直流交联聚乙烯绝缘海底电力电缆 |
| CN103093875A (zh) * | 2011-10-27 | 2013-05-08 | 王震 | 一种非交联聚乙烯绝缘高压电缆 |
| KR101441085B1 (ko) * | 2012-03-26 | 2014-09-23 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 전력케이블용 비 가교 폴리에틸렌 조성물 |
| KR102003565B1 (ko) * | 2013-01-21 | 2019-07-24 | 한국전력공사 | 전력 케이블 |
| WO2015005857A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Habia Cable Ab | Medium/high-voltage cable comprising fluoropolymer layers |
| JP5669924B1 (ja) * | 2013-12-04 | 2015-02-18 | 株式会社フジクラ | 難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブル |
| EP3120176B1 (en) | 2014-03-18 | 2021-08-25 | Corning Optical Communications LLC | Jacket for a fiber optic cable |
| JP2015222627A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 日立金属株式会社 | 電線、ハーネス、電気回路、布地、衣服及びシート |
| US9530532B2 (en) * | 2014-08-22 | 2016-12-27 | Abb Schweiz Ag | Hybrid conductor with circumferential conducting layers |
| WO2017084709A1 (en) | 2015-11-19 | 2017-05-26 | Abb Hv Cables (Switzerland) Gmbh | Electric power cable and process for the production of electric power cable |
| CN205230639U (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-11 | 万光电缆有限公司 | 耐压防水电缆 |
| US11398322B2 (en) * | 2017-06-11 | 2022-07-26 | Schlumberger Technology Corporation | Alternate deployed electric submersible pumping system cable |
| KR102545899B1 (ko) * | 2017-09-06 | 2023-06-22 | 롬 앤드 하스 캄파니 | 광섬유 케이블 구성요소를 위한 중합체성 조성물 |
| MX2020012975A (es) * | 2018-05-31 | 2021-05-27 | Schlumberger Technology Bv | Cubierta exterior conductora para cable eléctrico. |
| CN109192372A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-11 | 安徽海纳电缆集团有限公司 | 一种适用于高压强环境的电缆 |
-
2019
- 2019-03-18 NO NO20190358A patent/NO345275B1/en unknown
-
2020
- 2020-03-18 CA CA3134024A patent/CA3134024C/en active Active
- 2020-03-18 ES ES20721841T patent/ES2938476T3/es active Active
- 2020-03-18 SG SG11202110133WA patent/SG11202110133WA/en unknown
- 2020-03-18 DK DK20721841.3T patent/DK3924983T3/da active
- 2020-03-18 EP EP20721841.3A patent/EP3924983B1/en active Active
- 2020-03-18 PT PT207218413T patent/PT3924983T/pt unknown
- 2020-03-18 CN CN202080022679.8A patent/CN113614857B/zh active Active
- 2020-03-18 US US17/439,524 patent/US11562833B2/en active Active
- 2020-03-18 FI FIEP20721841.3T patent/FI3924983T3/fi active
- 2020-03-18 RU RU2021129612A patent/RU2767303C1/ru active
- 2020-03-18 JP JP2021568849A patent/JP7162939B2/ja active Active
- 2020-03-18 WO PCT/NO2020/050076 patent/WO2020190149A1/en not_active Ceased
- 2020-03-18 AU AU2020240976A patent/AU2020240976B2/en active Active
- 2020-03-18 KR KR1020217033165A patent/KR102410783B1/ko active Active
-
2022
- 2022-12-19 US US18/084,220 patent/US12119145B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022517880A (ja) | 2022-03-10 |
| US20220157490A1 (en) | 2022-05-19 |
| WO2020190149A1 (en) | 2020-09-24 |
| BR112021018399A2 (pt) | 2021-11-23 |
| KR102410783B1 (ko) | 2022-06-22 |
| NO20190358A1 (en) | 2020-09-21 |
| KR20210132717A (ko) | 2021-11-04 |
| AU2020240976A1 (en) | 2021-11-04 |
| JP7162939B2 (ja) | 2022-10-31 |
| PT3924983T (pt) | 2023-02-20 |
| CA3134024C (en) | 2023-08-15 |
| CN113614857A (zh) | 2021-11-05 |
| EP3924983B1 (en) | 2022-11-09 |
| RU2767303C1 (ru) | 2022-03-17 |
| US12119145B2 (en) | 2024-10-15 |
| CN113614857B (zh) | 2023-01-24 |
| FI3924983T3 (fi) | 2023-03-07 |
| DK3924983T3 (da) | 2023-02-13 |
| SG11202110133WA (en) | 2021-10-28 |
| US11562833B2 (en) | 2023-01-24 |
| NO345275B1 (en) | 2020-11-23 |
| AU2020240976B2 (en) | 2022-06-30 |
| CA3134024A1 (en) | 2020-09-24 |
| US20230126536A1 (en) | 2023-04-27 |
| EP3924983A1 (en) | 2021-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2938476T3 (es) | Cable de alimentación, procedimiento para la producción y utilización del mismo | |
| ES2294852T3 (es) | Cable hibrido electrico y optico para instalaciones aereas. | |
| US3710007A (en) | Electrical cable | |
| BRPI0811984B1 (pt) | cabo marinho dinâmico de energia elétrica, instalação off-shore e uso de um cabo dinâmico de energia elétrica | |
| MX2012004506A (es) | Tubo umbilical de alta potencia integrado. | |
| ES2663329T3 (es) | Cables eléctricos con elementos de resistencia | |
| BRPI0720305B1 (pt) | Cabo de energia elétrica. | |
| BR102012005525A2 (pt) | Fases elétricas elásticas de alta tensão para cabos de energia umbilicais de hiperprofundidade | |
| JP2015138579A (ja) | 海中ケーブル、海中ケーブル敷設構造、および海中ケーブルの敷設方法 | |
| BRPI0700420B1 (pt) | cabo submarino de energia elétrica e sistema para aquecimento elétrico direto | |
| US3710009A (en) | Electrical cable | |
| ES3018289T3 (en) | Single-core submarine cable | |
| WO2025073893A1 (en) | Subsea transmission power cable | |
| BR112021018399B1 (pt) | Cabo de energia e respectivos método de produção e uso | |
| US20250285786A1 (en) | Submarine dc power cable | |
| KR20250120919A (ko) | 수분 완충 구역을 갖는 해저 전력 케이블 시스템 | |
| BR102016002491A2 (pt) | cabo de alimentação de tubulação espiralada para poços profundos | |
| CN116110642B (zh) | 脐带缆及其制备方法 | |
| US20250286360A1 (en) | Rigid sea joint system | |
| HK40060134A (en) | Power cable, method for production and use thereof | |
| CN111326288B (zh) | 一种风力发电高压直流海缆 | |
| KR20250157756A (ko) | 해저케이블 | |
| GB2634293A (en) | Offshore power generating system | |
| KR20240119833A (ko) | 3-코어 내지 3 개의 단일 코어 hv 또는 ehv 해저 전력 케이블 시스템 | |
| KR20250065810A (ko) | 표면 조립체를 수중 앵커에 연결하기 위한 해상 계류 구조물 및 관련 해상 설비 |