BR112017005643B1

BR112017005643B1 - Terminação e terminal de cabo

Info

Publication number: BR112017005643B1
Application number: BR112017005643-7A
Authority: BR
Inventors: Gerardo Sica; Paolo BOFFI; Dario Quaggia
Original assignee: Prysmian S.P.A.
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2022-03-29
Also published as: ES2805017T3; CA2961324A1; WO2016045692A1; EP3198696A1; EP3198696B1; NZ729343A; US10135177B2; AU2014406779A1; CA2961324C; BR112017005643A2; CN107078495A; US20170250499A1; AU2014406779B2; CN107078495B

Abstract

TERMINAÇÃO E TERMINAL DE CABO''. A presente invenção se refere a uma terminação de cabo (100) compreendendo um terminal de cabo (1) e um conjunto de junta de cabo (3), no qual o terminal de cabo (1) compreende: um condutor de terminal (8); um dispositivo de monitoramento (13) compreendendo um sensor de voltagem capacitiva (14) em volta do condutor de terminal (8); e um corpo eletricamente isolado (22) encaixado em volta do condutor de terminal (8), compreendendo uma porção de extremidade em forma de sino (26) na qual o sensor de voltagem (14) é pelo menos embutido. A presente invenção se refere adicionalmente a um terminal de cabo (1), que compreende: um condutor de terminal (8); um dispositivo de monitoramento (13) compreendendo um sensor de voltagem capacitiva (14) encaixado em volta do condutor de terminal (8), compreendendo uma porção de extremidade em forma de sino (26) na qual o sensor de voltagem (14) é pelo menos parcialmente embutido e uma porção de extremidade da haste (27), o condutor de terminal (8) se estendendo para além da porção de extremidade da haste (27).

Description

FUNDAMENTOS Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a uma terminação de cabo para uma rede elétrica de corrente alternada (CA), particularmente para uma rede elétrica de voltagem média (MV) e alta (HV). A terminação de cabo de acordo com a invenção está equipada com um dispositivo de monitoramento integrado estruturado para detectar o estado e as falhas na rede.

Descrição da Técnica Relacionada

[002] A necessidade de detecção automática de falhas em redes elétricas é cada vez mais sentida. Para isso, sensores de voltagem e/ou de corrente são aplicados diretamente aos cabos elétricos de rede ou, alternativamente, são integrados em terminais de cabos.

[003] Geralmente, os sensores têm uma seção transversal circular com dimensão de modo que abrace e, possivelmente, entre em contato com o diâmetro de terminação de cabo ou cabo. Como resultado, um sensor com dimensões determinadas irá encaixar apenas em um dado tamanho de terminais de cabo ou cabo.

[004] Por exemplo, o documento EP 2 051 084 A1 descreve um dispositivo de medição de quantidade elétrica para li0nhas de transporte de energia, associável operativamente ao cabo de uma linha elétrica ou equipamento deste, formado por um dispositivo para detectar um sinal de voltagem fornecido com um condensador de passagem Em forma de gargalo de metal, dispostos coaxialmente com o dito cabo, que podem ser ligados a um divisor capacitivo e um dispositivo para detectar um sinal de corrente provido com, pelo menos, um sensor de corrente obtido com uma bobina susceptível de ser atravessada por corrente devido ao efeito indutor. A bobina é obtida em pelo menos uma placa de circuito impresso equipada com uma abertura central e é formada por depósitos radiais providos em ambas as faces da placa de circuito impresso e por conexões elétricas dispostas entre os depósitos das duas faces. Através do condensador e da bobina são montados axialmente e são integralmente incorporados em uma matriz de material isolante que delimita um orifício de passagem para a inserção do cabo.

[005] O documento WO 2013/186069 refere-se à montagem de pelo menos um dispositivo de medição e/ou comunicação em um cabo de alimentação perto de uma extremidade do referido cabo provido de um equipamento de terminação. Em particular, o dispositivo é suportado por um acessório padrão em material isolante que está montado na referida extremidade do cabo a montante do referido equipamento.

[006] O documento EP 2 698 891 descreve um dispositivo de ligação terminal que compreende um cabo de interface e um sensor de voltagem capacitivo incluindo um elemento de placa de circuito impresso. O elemento de placa de circuito impresso pode ser colocado sobre uma peça eletricamente isolada de material condutor ou semicondutor. O sensor de voltagem pode estar localizado em uma camada de material condutor ou semicondutor que é eletricamente isolado da camada condutora ou semicondutora do cabo de interface. No entanto, uma corrente de terra precisa ser estabelecida através do sensor. Para conseguir isto, uma porção da camada semicondutora pode ser isolada removendo duas seções anulares da camada semicondutora do cabo de interface em cada lado da porção a isolar. O sensor é então montado e ligado a esta porção isolada. As tiras de material isolante cobrem os intervalos para separar a parte semicondutora isolada de qualquer outro material ou elementos condutores ou semicondutores, exceto do sensor de voltagem e para evitar a presença de ar nas aberturas, cujo ar pode provocar uma descarga elétrica parcial e uma falha de voltagem sensor. A camada de isolamento cobre o sensor de voltagem e as porções de interstícios camadas semicondutoras adjacentes. O tubo de controle de tensão cobre a camada de isolamento e estende-se até a extremidade do cabo de interface ao qual a trava está conectada. O sensor de corrente é posicionado sobre a camada semicondutora adjacente ao sensor de voltagem.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] O Requerente observou que os sensores conhecidos utilizados para detectar faltas em redes elétricas, isoladamente ou integrados em terminais de cabo, com dimensões fixas e uma capacitância fixa não são adequados para caber cabos de tamanhos/formas diferentes, a menos que sejam utilizados adaptadores, o que, no entanto, traria Aumento de custos e complicações na instalação. Além disso, mesmo quando adaptados geometricamente ao tamanho/forma do cabo, estes sensores necessitam de uma calibração de campo, uma vez que o ajuste de um sensor em um tamanho/forma de cabo diferente resulta em uma capacitância diferente, requerendo assim uma nova sintonização de sensor.

[008] As terminações de cabo conhecidas, tais como a da EP 2 698 891, têm sensores de voltagem integrados que realizam medições no condutor de terminação de cabo em vez de diretamente sobre o cabo ligado à mesma. A montagem dos sensores de voltagem nestas terminações é estruturalmente tão complexa que dificilmente será fabricada industrialmente, e têm aberturas de ar que potencialmente conduzem a descargas parciais. Além disso, estes terminais de cabo conhecidas utilizam um controle de tensão não linear (uma camada de controle de tensão que cobre o sensor de voltagem) para gerir a distribuição de campo elétrico na zona de sensor e este tipo de controle de tensão é adequado para aparelhos de média voltagem.

[009] O requerente pretende produzir uma terminação de cabo com dispositivo de monitoramento integrado compreendendo um sensor de voltagem capacitivo adequado para ser acoplado a cabos de diferentes tamanhos e formas, fáceis de serem fabricados industrialmente, com um design compacto e com um espaço livre de ar, Controle de campo simples.

[0010] O Requerente descobriu que uma terminação de cabo com dispositivo de monitoramento integrado, compreendendo um terminal de cabo e um conjunto de junta de cabo, na qual um sensor de voltagem capacitivo está disposto no terminal de cabo em torno de um condutor de terminal e está pelo menos parcialmente embutido em um isolante Sino adequado para controlar o campo elétrico no terminal de cabo, é de construção simples, não precisa de camadas de controle de tensão não linear sobre o sensor de voltagem, e é capaz de ser acoplado a cabos de diferentes tamanhos e formas e projeto.

[0011] A terminação de cabo integrada resultante pode ser facilmente instalada e não há necessidade de calibração de campo quando a forma ou tamanho do cabo muda, porque o terminal de cabo não é afetado pelo tamanho do cabo. Além disso, o dispositivo de monitoramento é vantajosamente protegido do ambiente.

[0012] Em um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a uma terminação de cabo que compreende um terminal de cabo e um conjunto de junta de cabo, em que o terminal de cabo compreende: um condutor terminal; um dispositivo de monitoramento que compreende um sensor capacitivo de voltagem em torno do condutor terminal; e um corpo eletricamente isolante ajustado em torno do condutor de terminal, compreendendo uma porção de extremidade em forma de sino em que o sensor de voltagem está pelo menos parcialmente embutido.

[0013] A terminação de cabo da invenção é adequada para uma rede de média ou alta voltagem. Na presente descrição e nas reivindicações como "voltagem média" entende-se geralmente tensões em uma gama de 1 kV a 35 kV, enquanto que pelo termo "alta voltagem" significa geralmente tensões superiores a 35 kV.

[0014] Na presente descrição e nas reivindicações anexas, o termo "terminação" significa um equipamento ligado a uma extremidade de um cabo de alimentação para prover ligação elétrica com outro componente de um sistema elétrico, eficaz para manter o isolamento e o controle do campo elétrico.

[0015] Na presente descrição e nas reivindicações o termo "controle de tensão geométrico" significa que o controle do campo elétrico é obtido através de uma forma apropriada de um corpo feito de material isolante elétrico.

[0016] Na presente descrição e nas reivindicações o termo "controle de tensão não linear" significa que o controle do campo elétrico é obtido através de uma camada ou tubo de material com características de corrente não linear em relação à voltagem, de preferência um material de alta permissividade.

[0017] Vantajosamente, a porção de extremidade em forma de sino do corpo eletricamente isolante tem uma largura que diminui para uma extremidade terminal, formando assim uma porção de base larga e uma parte de topo estreita do corpo eletricamente isolante. A porção de extremidade em forma de sino do corpo eletricamente isolante atua como cone de tensão ou capacitor para a terminação do cabo, controlando a distribuição de campo elétrico. Isto, possivelmente em combinação com a forma do sensor de voltagem capacitivo tal como divulgado a seguir, torna a presença de outras disposições de alívio de tensão (de tipo geométrico ou não linear) na terminação do cabo substancialmente redundantes.

[0018] A forma do corpo eletricamente isolante ajuda a simplificar a concepção da terminação de cabo integrada da invenção provendo uma proteção adequada contra surtos elétricos com um limitado obstáculo e complexidade de fabricação.

[0019] Preferivelmente, o material eletricamente isolante do corpo isolante é um silicone, ou uma resina epóxi, ou um gel de silicone.

[0020] Vantajosamente, o sensor capacitivo de voltagem do dispositivo de monitoramento integrado na terminação de cabo da invenção é um cilindro oco com pelo menos uma, de preferência ambas as jantes tendo uma forma arredondada.

[0021] Preferivelmente, o sensor capacitivo de voltagem tem um aríete (ou primeiro aríete) com uma espessura maior do que a espessura do aríete oposto (segundo aríete).

[0022] Preferivelmente, pelo menos o aríete mais grosso (primeiro aríete) do sensor de voltagem capacitivo está embutido na porção de extremidade em forma de campânula do corpo isolante.

[0023] De preferência, a forma e o tamanho do primeiro aríete do sensor de voltagem são tais que atuam como deflector de campo ou condensador.

[0024] Preferivelmente, o sensor de voltagem capacitivo tem uma porção que se projeta para fora da porção de extremidade em forma de sino do corpo isolante, compreendendo esta porção que se projeta o segundo aríete (aríete mais fino).

[0025] Vantajosamente, a porção que se projeta do sensor de voltagem é coberta por um revestimento isolante.

[0026] Alternativamente, o sensor de voltagem capacitivo do presente invento é embutido durante todo o seu comprimento na porção de extremidade em forma de campânula do corpo isolante.

[0027] Preferivelmente, o sensor de voltagem capacitivo é feito de material eletricamente condutor ou semicondutor, por exemplo um polímero de metal ou um polímero carregado de negro de fumo.

[0028] Vantajosamente o dispositivo de monitoramento do terminal de cabo da invenção compreende ainda um sensor de corrente, de preferência na forma de uma bobina, por exemplo uma bobina de Rogowski.

[0029] O sensor de corrente, de preferência, tem uma forma de placa com uma porção oca central substancialmente circular e está disposta em torno do condutor do terminal de cabo.

[0030] Vantajosamente, o sensor de corrente está embutido no corpo eletricamente isolante, de preferência na porção de base da porção de extremidade em forma de sino. Tal configuração, além de simplificar a estrutura de terminação de cabos, provê ao sensor de corrente uma proteção mecânica contra tensões ambientais.

[0031] Preferivelmente, o dispositivo de monitoramento do terminal de cabo da invenção compreende uma unidade de processamento. A unidade de processamento está preferivelmente associada ao sensor de corrente, para simplificar a concepção do dispositivo de monitoramento.

[0032] Vantajosamente, a unidade de processamento é ligada ao sensor de corrente em uma posição mais próxima possível do sensor de voltagem. Isso simplifica a conexão do cabo entre a unidade de processamento e o sensor de voltagem.

[0033] Vantajosamente, o dispositivo de monitoramento terminal compreende um cabo auxiliar adequado para o transporte de dados e para ligação à terra. De preferência, o dispositivo de monitoramento de terminais compreende dois cabos, nomeadamente um cabo de dados e um cabo terra. O cabo de dados liga o dispositivo de monitoramento, em particular a unidade de processamento, a um aparelho externo para transmitir os dados recolhidos. O cabo terra liga o dispositivo de monitoramento, de preferência o sensor de corrente, à terra.

[0034] De preferência, o cabo de dados é um cabo blindado.

[0035] De preferência, o dispositivo de monitoramento compreende um cabo de ligação, ligando o sensor de voltagem capacitivo à unidade de processamento.

[0036] Preferivelmente, o cabo de ligação é um cabo blindado.

[0037] Por cabo blindado entende-se um cabo que compreende um condutor elétrico, uma camada isolante e uma blindagem metálica ligada ao solo.

[0038] Vantajosamente, o cabo de ligação está pelo menos parcialmente embutido dentro do corpo eletricamente isolante.

[0039] Preferivelmente, a conjunto de junta de cabo compreende um conector configurado para acoplar eletricamente e mecanicamente um cabo elétrico e o condutor de terminal da terminação de cabo.

[0040] Preferivelmente, o conector é um conector mecânico, mais preferivelmente aplicável a ambos os condutores de cobre e alumínio ou para ligar o cobre a condutores de alumínio.

[0041] De acordo com uma modalidade, o conector é do tipo "cisalhamento".

[0042] Vantajosamente, a conjunto de junta de cabo compreende ainda uma manga para ser posicionada em uma posição radial externa em relação ao conector.

[0043] Vantajosamente, a manga compreende uma junta isolante compreendendo, por sua vez: - uma camada semicondutora interna; - uma camada de alta permissividade; - uma camada isolante externa; - uma camada semicondutora externa.

[0044] Na presente descrição e reivindicações, como "camada de alta permissividade" entende-se uma camada de material polimérico possuindo uma permissividade superior a 5, por exemplo de cerca de 10.

[0045] Preferivelmente, as extensões longitudinais das camadas da junta isolante são tais que apenas a camada semicondutora externa, pelo menos parcialmente, mais preferivelmente, cobre totalmente a porção do sensor de voltagem capacitiva que se projeta da porção de extremidade em forma de sino do isolamento eletricamente isolante corpo.

[0046] A camada semicondutora externa da junta isolante não é obrigada a ter características de alívio de tensões e é, de preferência, feita de um material com um valor de resistividade volumétrica de 0,5-10 Qm à temperatura ambiente.

[0047] Vantajosamente, a manga compreende uma trança feita de uma malha metálica eletricamente condutora, tal como uma malha de cobre, envolvendo a junta isolante. De preferência, a trança tem um comprimento de modo que entre em contato com o crivo do cabo elétrico acoplado uma vez em uma extremidade e, opcionalmente, envolvendo pelo menos parcialmente a porção do sensor de voltagem capacitivo que se projeta para dentro da porção de extremidade em forma de sino na outra extremidade.

[0048] Preferivelmente, a manga compreende ainda uma bainha isolante a ser posicionado de modo a pelo menos parcialmente envolver a junta isolante e, opcionalmente, a trança metálica.

[0049] Vantajosamente, a bainha isolante envolve pelo menos parcialmente a porção do sensor de voltagem não encaixada na porção de extremidade em forma de sino do corpo eletricamente isolante. Tal como a camada semicondutora externa da junta isolante, a bainha isolante da manga não é um arranjo de alívio de tensões.

[0050] A bainha isolante provê proteção elétrica e mecânica à junta isolante e vantajosamente possui propriedades antirrastreio. Para este fim, a bainha isolante é vantajosamente feita de borracha de silicone.

[0051] Vantajosamente, pelo menos um dos dois cabos blindados do dispositivo de monitoramento, em particular o cabo de dados e/ou o cabo terra, corre pelo menos parcialmente na manga, mais preferivelmente entre a bainha isolante e a junta isolante.

[0052] De acordo com outro aspecto, a presente invenção refere-se a um terminal de cabo, que compreende um condutor terminal; um dispositivo de monitoramento que compreende um sensor capacitivo de voltagem em torno do condutor terminal; e um corpo eletricamente isolante encaixado em torno do condutor de terminal, compreendendo uma porção de extremidade em forma de sino em que o sensor de voltagem é pelo menos parcialmente embutido e uma porção de extremidade de haste, o condutor de terminal estendendo-se para além da porção de extremidade de haste.

[0053] A terminação de cabo da invenção pode ser para aplicações de terminação de cabos ao ar livre ou para interiores. Em caso de aplicação exterior, a terminação de cabo é vantajosamente provida de galpões para estender adequadamente o trajeto de superfície na presença de contaminantes atmosféricos e fenómenos naturais.

[0054] A terminação de cabo da invenção é, de preferência, destinada a ser utilizada em redes de MT.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0055] Outras características e vantagens serão mais evidentes a partir da descrição que se segue de uma modalidade preferida e das suas alternativas dadas como uma forma de exemplo com referência aos desenhos anexos nos quais:

[0056] a Figura 1 ilustra uma vista lateral de uma terminação de cabo de acordo com a presente invenção na condição montada e unida a um cabo de alimentação; a Figura 2 ilustra uma vista seccional ao longo do plano II-II da Figura 1 da terminação de cabo de acordo com a presente invenção; a Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva explodida de um terminal de cabo de acordo com a presente invenção; a Figura 4a ilustra uma vista seccional de uma junta isolante para a terminação de cabo da presente invenção; a Figura 4b ilustra uma vista esboçada de um conector para a terminação de cabo da presente invenção; a Figura 5 mostra um detalhe do posicionamento de um sensor de voltagem capacitivo na terminação de cabo da presente invenção; a Figura 6 mostra uma vista seccional de uma manga para a terminação de cabo da presente invenção a Figura 7 ilustra uma vista seccional de um terminal de cabo de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0057] Na descrição que se segue, utilizam-se as mesmas referências alfa numéricas para elementos exemplares análogos quando estão representados em desenhos diferentes.

[0058] As Figuras 1-2 mostram uma concretização particular de uma terminação de cabo 100 de acordo com a presente invenção na condição montada. Em particular, a terminação de cabo 100 compreende um terminal de cabo 1 e uma conjunto de junta de cabo 3.

[0059] Nas Figuras 1 e 2, um cabo 2 está ligado à terminação de cabo 100 da invenção. Para realizar tal ligação, as camadas exteriores 2a (que compreendem, por exemplo, uma camisa externa, uma ou mais telas e camada semicondutora externa) do cabo 2 são parcialmente removidas das camadas subjacentes 2b (compreendendo, por exemplo, camada isolante e camada semicondutora interna Camada) e um núcleo eletricamente condutor 4, e as camadas subjacentes 3 são parcialmente removidas do núcleo eletricamente condutor 4.

[0060] O terminal de cabo 1 compreende um condutor de terminal 8 que tem a função de ligar eletricamente o terminal 1 com o cabo 2 em uma extremidade e, na extremidade oposta, com outras partes do sistema elétrico, tais como aparelhos externos. Para este fim, o condutor de terminal 8 compreende ou forma ou está ligado a uma patilha de terminal 9, que sobressai do condutor 8 na porção de extremidade oposta à da ligação com o cabo 2 de modo a ser facilmente acessível para um utilizador. O condutor de terminal 8 tem uma forma alongada, e é feito de um material eletricamente condutor, tal como um cobre ou alumínio ou um composto do mesmo.

[0061] O condutor de terminal 8 e o cabo 2 estão ligados, tanto mecanicamente como eletricamente, por meio de um conector mecânico 11 compreendido na extremidade de cabo 100. O conector 11 é um intervalo que toma um, adequado para unir condutores elétricos de forma diferente E/ou tamanho e/ou material. Por exemplo, o conector é do tipo denominado "cisalhamento-parafusos". Neste tipo de conector, uma porção de extremidade do cabo 2, especificamente a extremidade do núcleo condutor 4 desprovida de qualquer camada sobreposta 2a, 2b, está unida operativamente ao conector 11 em uma primeira extremidade de ligação 12a e é bloqueada na posição por Pressão de contato controlada por parafusos 10 (para ser inserida nos assentos de parafuso 10a a partir da Figura 4b) que pode ter uma parte cônica ou fraca e cortar a um binário predeterminado. Um tal arranjo pode permitir o bloqueio de cabos com formas e tamanhos de seção diferentes, por exemplo de 70 a 240 mm2.

[0062] O condutor terminal 8 é inserido no conector 11 em uma segunda extremidade 12b do conector oposto à primeira extremidade 12a do conector e bloqueado na posição por uma pressão de contato controlada por parafusos 10 como acima. Deste modo, tanto o núcleo condutor de cabo 4 como o condutor de terminal 8 são acoplados ao conector 11 e, consequentemente, acoplados mecanicamente e eletricamente entre si. Uma vista ampliada do conector 11 de acordo com uma possível modalidade é mostrada na Figura 4b.

[0063] O terminal de cabo 1 compreende um corpo eletricamente isolante 22 feito de um material eletricamente isolante e localizado na vizinhança da alça de terminal 9. O corpo isolante 22 compreende uma porção de extremidade em forma de sino 26 onde o sensor de voltagem capacitivo 14 está no Menos parcialmente incorporado, como será explicado mais adiante.

[0064] A porção de extremidade em forma de sino 26 tem uma largura radial R (com referência ao eixo geométrico longitudinal, situado no plano II-II como indicado na figura 1) que diminui de uma extremidade para outra, de preferência decrescente em direção à alça de terminal 9 A porção de extremidade em forma de sino 26 tem uma porção de base 23 e uma porção de topo 24, estando a porção de topo 24 mais próxima da porção de terminal 9 do que a porção de base 23. A porção de extremidade em forma de sino 26 do corpo isolante 22 é vantajosamente adequado para controlar o gradiente elétrico, enquanto convenientemente, pelo menos parcialmente, incorporar o sensor 14 e, possivelmente, todo o sensor de corrente 17.

[0065] De acordo com uma possível modalidade, a porção de extremidade em forma de sino 26 do corpo isolante 22 compreende um recesso 25 na porção de base 23 apropriado para encaixar o primeiro aríete 14a do sensor de voltagem 14 (como mostrado na Figura 5). O recesso 25 tem uma forma, vantajosamente, correspondendo pelo menos parcialmente à forma do sensor de voltagem 14.

[0066] O corpo isolante 22 compreende ainda uma porção de extremidade de haste 27 que se projeta a partir da porção de base 23, a qual é de preferência feita em uma peça (ou monolítica) com e no mesmo material da porção de extremidade em forma de sino 26. A parte de extremidade (26) e a porção de extremidade de haste (27) formam uma abertura de passagem substancialmente central, adequada para acomodar o corpo de isolamento (22) no condutor de terminal (8).

[0067] O corpo isolante 22 é ajustado em torno do condutor terminal 8, de modo a ser solidário com este último. Por exemplo, o corpo isolante 22 pode ser moldado diretamente no condutor terminal 8.

[0068] O corpo eletricamente isolante 22 é, de preferência, feito de material eletricamente isolante curável. Vantajosamente, o material eletricamente isolante pode ser curado à temperatura ambiente e à pressão de modo a evitar qualquer dano à unidade de monitoramento durante o processo de fabricação. Por exemplo, o material eletricamente isolante pode ser um silicone, uma resina epóxi ou um gel de silicone.

[0069] O terminal de cabo 1 compreende um dispositivo de monitoramento 13 para detectar, medir, registar e guardar ou transmitir informação relativa à condição ou operação do cabo de alimentação, tal como corrente e voltagem, detectando assim possíveis falhas na rede. O dispositivo de monitoramento 13 está localizado na vizinhança da protuberância terminal 9. Uma vista explodida ampliada do dispositivo de monitoramento 13 integrado na terminação do cabo de acordo com uma modalidade da invenção é mostrada na Figura 3, enquanto as vistas em corte são mostradas nas Figuras 2 e 7, como será detalhado a seguir.

[0070] O dispositivo de monitoramento 13 compreende um sensor de voltagem capacitivo 14 localizado em volta do condutor de terminal 8 e em contato com o corpo eletricamente isolante 22 que circunda o condutor de terminal 8, a partir das Figuras 2, 5 e 7. O sensor de voltagem 14 é capaz de efetuar medições no condutor terminal 8, que está eletricamente acoplado com o cabo 2, como discutido acima. Uma vez que o tamanho e a forma, em particular o diâmetro, do condutor terminal 8 são uniformes, a capacidade é fixa e, por conseguinte, as medições efetuadas pelo sensor de voltagem 14 são independentes da forma e do tamanho do cabo 2, um novo ajuste de campo do sensor e/ou um adaptador geométrico.

[0071] Vantajosamente, o sensor capacitivo de voltagem 14 tem pelo menos um aríete de forma arredondada. Conforme ilustrado nas Figuras 3 e 5, o sensor de voltagem 14 tem um primeiro aríete 14a e um segundo aríete 14b, tendo o primeiro aríete 14a uma espessura maior do que o segundo aríete 14b. O primeiro aríete 14a atua como deflector de campo. Juntamente com o corpo eletricamente isolante, a primeira forma e tamanho da jante torna a presença de arranjos adicionais de alívio de tensão (tanto geométricos como não lineares) redundantes. Ambos os bordos 14a, 14b têm preferivelmente um perfil arredondado.

[0072] No terminal de cabo 1, o sensor de voltagem 14 é de preferência posicionado de modo que o primeiro aríete mais espesso 14a está mais próximo da orelha terminal 9 do que o segundo aríete 14b. O primeiro aríete 14a é de preferência a porção do sensor de voltagem 14 incorporado na porção de extremidade em forma de sino 26.

[0073] A partir da Figura 5, um revestimento isolante 15 cobre e está em contato com a porção do sensor de voltagem 14 fora da porção de extremidade em forma de sino 26 e compreendendo a segunda borda 14b. Preferivelmente, o revestimento isolante 15 é feito envolvendo uma fita isolante em torno da porção que se projeta do sensor de voltagem 14.

[0074] O sensor de voltagem 14 pode ser feito, por exemplo, de um metal, tal como latão estanhado, ou de um composto semicondutor, por exemplo, borracha de etileno propileno carregada com negro de fumo.

[0075] O dispositivo de monitoramento 13 compreende ainda um sensor de corrente 17. O sensor de corrente 17 está na forma de uma placa com uma bobina (não mostrada) incorporada em. Na modalidade das Figuras 2, 3 e 7, é provida uma unidade de processamento 18 em uma porção da placa de sensor de corrente e está preferivelmente disposta na superfície do sensor de corrente voltada para o sensor de voltagem 14. Esta posição, além de prover um design mais compacto, permite minimizar a ligação elétrica entre a unidade de processamento 18 e o sensor de voltagem 14, sendo a referida ligação efetuada, por exemplo, por um cabo de ligação 20.

[0076] Nas modalidades das Figuras 3, 5 e 7, o dispositivo de monitoramento 13 compreende ainda um cabo de dados 19 configurado para ligar o dispositivo de monitoramento 13, em particular a unidade de processamento 18, a aparelhos externos capazes de recolher e analisar os dados de medição. O cabo de dados 19 compreende, vantajosamente, um tampão de extremidade 21 configurado para ligar o dispositivo de monitoramento 13 a aparelhos externos.

[0077] Nas modalidades das Figuras 3, 5 e 7, o dispositivo de monitoramento 13 compreende ainda um cabo terra 16 configurado para ligar o dispositivo de monitoramento 13 em particular o sensor de corrente 17, à terra.

[0078] Nas modalidades das Figuras 3 e 7, o dispositivo de monitoramento 13 compreende ainda um cabo de ligação 20, configurado para ligar o sensor de voltagem 14 à unidade de processamento 18, para recolher dados de medição.

[0079] Preferivelmente, o cabo de dados 19 e o cabo de ligação 20 são cabos blindados.

[0080] O dispositivo de monitoramento 13 é pelo menos parcialmente alojado no corpo eletricamente isolante 22. Em particular, o sensor de corrente 17, que suporta, vantajosamente, a unidade de processamento 18, é preferivelmente embutido ou revestido pelo material eletricamente isolante da campânula do corpo isolante O cabo de ligação 20 pode ser pelo menos parcialmente alojado na porção de extremidade em forma de campânula do corpo isolante 26. Este posicionamento torna o terminal de cabo mais compacto e provê o sensor de corrente 17, a unidade de processamento 18 e a extremidade ligando o cabo 20 do dispositivo de monitoramento 13 com proteção contra o ambiente. Contudo, deve notar-se que o sensor de corrente 17 e a unidade de processamento 18 e o cabo de ligação 20 correspondentemente não estão necessariamente alojados no corpo de isolamento 22, particularmente na porção de extremidade em forma de sino 26, uma vez que ambos podem estar a uma distância do condutor terminal 8.

[0081] De acordo com as modalidades ilustradas nas Figuras 1, 2, 3 e 7, o sensor de corrente 17 e a unidade de processamento 18 estão embutidos no corpo isolante 22, particularmente na porção de base 23 da porção de extremidade em forma de sino 26 De modo a encaixar mais convenientemente o sensor de corrente 17 e/ou a unidade de processamento 18, a porção de base 23 pode ter uma porção de encosto 29, de preferência substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal de terminação II-II.

[0082] O conjunto de junta de cabo 3 da extremidade 100 compreende ainda uma manga 39 que compreende, por sua vez, uma junta isolante 30 e, vantajosamente, uma bainha isolante 37, a partir das Figuras 2, 4a e 6.

[0083] A manga 39 provê isolamento elétrico e alívio de tensão à ligação entre o cabo 2 e o condutor de terminal 8 e às porções de cabo 2 expostas para o procedimento de ligação. Vantajosamente, a manga 39 também cobre, pelo menos parcialmente, a porção de extremidade de haste 27 do corpo eletricamente isolante 22 e o sensor de voltagem capacitivo 14.

[0084] Uma vista seccional exemplificativa da junta isolante 30 é mostrada nas Figuras 2, 4a e 6. A junta 30 compreende: - uma camada semicondutora 34 interna, por exemplo feita de EPR (borracha de etileno-propileno) ou borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) carregada com uma carga condutora; - uma camada de alta permissividade 35, por exemplo feita de EPDM, configurada para limitar o gradiente elétrico; - uma camada isolante externa 36, por exemplo feita de EPR; e - uma camada semicondutora externa 38, por exemplo feita de EPR ou EPDM, carregada com um enchimento condutor.

[0085] De preferência, a junta isolante 30 é uma junta de contração a frio. Um exemplo de junta de contração a frio é revelado em WO06/046089. A junta isolante 30 e o seu componente colapsam sobre as porções subjacentes do kit 100 quando montadas e tomam a sua forma.

[0086] Preferivelmente, a camada semicondutora externa 38, pelo menos parcialmente, e mais preferivelmente totalmente, cobre a porção do sensor de voltagem capacitiva 14 que se projeta da porção de extremidade em forma de sino 26 e está em contato direto com o revestimento isolante 15 que cobre tal como se mostra nas Figuras 2 e 5.

[0087] Vantajosamente, uma bainha isolante 37 envolve a junta isolante 30 quando a extremidade 100 é montada (como mostrado na Figura 6, onde a bainha 37 é representada como separada ficticiamente da junta isolante subjacente 30). A bainha isolante 37, pode ser feita, por exemplo, de borracha de silicone.

[0088] A bainha isolante 37 pode envolver, pelo menos parcialmente, a porção do sensor de voltagem 14 não embutida na porção de extremidade 26 em forma de sino do corpo eletricamente isolante 22, como mostrado nas Figuras 2 e 5.

[0089] Vantajosamente, o cabo terra 16 e o cabo de dados 19 do dispositivo de monitoração 13 são posicionados de modo a correr pelo menos parcialmente na referida manga 39. Preferivelmente, durante a montagem da terminação de cabo 100, ambos os cabos 16 e 19 são colocados sobre o cabo externo semicondutor 38 da junta isolante 30 e a bainha isolante 37 é encurtada em torno de todos eles, de tal modo que ambos os cabos 16 e 19 correm entre a bainha isolante 37 e a camada semicondutora externa 38 da junta isolante 30 em A terminação de cabo montada 100. Desta maneira, os cabos 16 e 19 são mecanicamente protegidos e a aparência geral e a manipulação da terminação de cabo 100 são melhoradas.

[0090] Vantajosamente, a manga 39 compreende uma trança metálica (não ilustrada) envolvendo a junta isolante 30 e, pelo menos parcialmente, o sensor capacitivo de voltagem 14. Por sua vez, a trança metálica é coberta pela bainha isolante 37.

[0091] De acordo com uma modalidade da invenção, durante a montagem da terminação do cabo, a junta isolante 30 e, se presente, a bainha isolante 37 e/ou a trança metálica são deslizadas - em conjunto ou independentemente e de preferência montadas num suporte tubular - no cabo 2 à distância da extremidade do cabo. Quando o cabo 2 e o condutor terminal 8 são inseridos e bloqueados no conector 11, a junta isolante 30 é encaixada no conector 11 como mostrado na Figura 2, por exemplo removendo o suporte tubular, o cabo terra 16 e o cabo de dados 19 estão posicionadas ao longo da superfície da junta, e a bainha isolante 37 e/ou a trança metálica são encaixadas na junta 30 como mostrado na Figura 2, por exemplo removendo o suporte tubular e sobre o cabo terra 16 e o cabo de dados 19.

[0092] A terminação de cabo da invenção está equipada com um sistema de monitoração adequado para executar uma variedade de funções tais como detectar faltas polifásicas e de fase a terra com isolamento ou ligação à terra por impedância neutra; alarmar da abertura do disjuntor e fechamento do circuito em caso de falha; detectar a ausência de voltagem; medição de voltagem, corrente e potência ativa/reativa na rede; interface com geradores de rede para coordenar a regulação da voltagem de linha e os sinais de desconexão remota.

Claims

1. Terminação de cabo (100) compreendendo um terminal de cabo (1) e um conjunto de junta de cabo (3), no qual o terminal de cabo (1) compreende: um condutor de terminal (8); um dispositivo de monitoramento (13) compreendendo: um sensor de voltagem capacitivo (14) em torno do condutor de terminal (8), em que o sensor capacitivo de voltagem (14) é um cilindro oco com um primeiro aríete (14a) e um segundo aríete (14b), pelo menos o primeiro aríete (14a) tendo uma forma redonda, em o primeiro aríete (14a) tem uma espessura maior do que a espessura do segundo aríete (14b); um sensor de corrente (17); unidade de processamento (18); e um corpo eletricamente isolante (22) encaixado em torno do condutor de terminal (8), compreendendo uma porção de extremidade em forma de sino (26) na qual o primeiro aríete (14a) do sensor de voltagem (14) está embutido, caracterizada pelo fato de que o sensor capacitivo de voltagem (14) tem uma porção que se projeta para fora da porção de extremidade do corpo em forma de sino (26), em que o sensor de corrente (17) está embutido na porção de extremidade em forma de sino (26).

2. Terminação de cabo (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a porção que se projeta é coberta por um revestimento isolante (15).

3. Terminação de cabo (100) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a unidade de processamento (18) é posicionada sobre uma superfície do sensor de corrente (17) voltada para o sensor de voltagem (14).

4. Terminação de cabo (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a conjunto de junta de cabo (3) compreende um conector mecânico (11).

5. Terminação de cabo (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a conjunto de junta de cabo (3) compreende uma manga (39).

6. Terminação de cabo (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a manga (39) compreende uma junta isolante (30) compreendendo, por sua vez: - uma camada semicondutora interna (34); - uma camada de alta permissividade (35); - uma camada isolante externa (36); e - uma camada semicondutora externa (38).

7. Terminação de cabo (100) de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracterizada pelo fato de que as camadas (34, 35, 36, 38) têm extensões longitudinais de modo que apenas a camada semicondutora externa (38) cubra pelo menos parcialmente a porção do sensor de voltagem capacitivo (14) que se projetam da porção de extremidade em forma de sino (26).

8. Terminação de cabo (100) de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a manga (39) compreende uma bainha isolante (37).

9. Terminal de cabo (1) compreendendo: um condutor de terminal (8); um dispositivo de monitoramento (13) compreendendo: um sensor de voltagem capacitivo (14) em torno do condutor de terminal (8), em que o sensor capacitivo de voltagem (14) é um cilindro oco com um primeiro aríete (14a) e um segundo aríete (14b), pelo menos o primeiro aríete (14a) tendo uma forma redonda, em o primeiro aríete (14a) tem uma espessura maior do que a espessura do segundo aríete (14b); um sensor de corrente (17); unidade de processamento (18); e um corpo (22) eletricamente isolante encaixado em torno do condutor de terminal (8), compreendendo uma porção de extremidade em forma de sino (26) na qual o primeiro aríete (14a) do sensor de voltagem (14) está embutido e uma porção de extremidade de haste (27), o condutor de terminal (8) que se estende para além da porção de extremidade de haste (27), caracterizado pelo fato de que o sensor capacitivo de voltagem (14) tem uma porção que se projeta para fora da porção de extremidade do corpo em forma de sino (26), em que o sensor de corrente (17) está embutido na porção de extremidade em forma de sino (26).