ES2296047T3 - Conectador enchufable para cable de un dispositivo de conexion enchufable para la tecnica de medio y alto voltaje. - Google Patents

Abstract

Conectador enchufable para cable (1) de un dispositivo de conexión enchufable para la técnica de medio y alto voltaje, asimismo el conectador enchufable para cable (1) presenta un medio de conexión que puede unirse eléctricamente con un conductor (14) de un cable (16), y que al conectar el conectador enchufable para cable (1) con una contrapieza (50) del dispositivo de conexión enchufable, se genera una unión eléctrica entre el conductor (14) y un elemento de contacto (52) de la contrapieza (50), asimismo el conectador enchufable para cable (1) presenta un elemento aislante (20) que presenta, al menos en ciertos segmentos, una superficie cónica (26) para el contacto eléctricamente aislado con una superficie asignada (54a) de la contrapieza (50) en el estado conectado, y que presenta un primer segmento (20a) en el cual el elemento aislante (20) recepta al cable a ser conectado (16), y que en el posterior desarrollo de una dirección longitudinal (10) el elemento aislante (20) presenta un segundo segmento (20b), que conforma la superficie cónica (26), caracterizado porque el elemento aislante (20) en el segundo segmento (20b) presenta, en su superficie interna, una capa conductora eléctrica (20h), porque en el área de la superficie cónica (26) está creado un espacio hueco y porque el espacio hueco permanece en campo nulo por la capa conductora eléctrica (20h) del elemento aislante (20).

Description

Conectador enchufable para cable de un dispositivo de conexión enchufable para la técnica de medio y alto voltaje.

La presente invención comprende un conectador enchufable para cable de un dispositivo de conexión enchufable para la técnica de medio y alto voltaje.

Conectadores enchufables para cable de este tipo se conocen, por ejemplo, por la memoria EP 0 459 250 B1. En caso de los conectadores enchufables para cable conocidos, se calza, a modo de elemento de conexión para la conexión eléctrica entre el conductor del cable y un elemento de contacto de la contrapieza del conectador enchufable para cable, un casquillo cónico con una ranura en dirección longitudinal, sobre un conductor desnudo, y mediante un cuerpo de contacto se lo presiona contra él, dicho cuerpo de contacto presenta los puntos de contacto para la conexión eléctrica del medio de conexión, y con ello, del conductor y del elemento de contacto de la contrapieza.

Por la memoria DE 30 21 845 A1 se conoce un enchufe para cable en el cual en el lugar de la conexión eléctrica del cable con un elemento base del medio de conexión, el elemento aislante se halla en contacto aislado con el elemento base, de modo que no se origina un espacio hueco.

La memoria DE 42 39 648 A1 muestra un dispositivo de conexión enchufable con un enchufe para cables eléctricos de una red de distribución de energía de alta tensión, enchufable en una hembrilla, en el cual el enchufe para cable presenta un cuerpo de contacto asegurable en un segmento extremo desnudo del cable, y un cuerpo aislante de caucho siliconado, calzable sobre la aislamiento del cable. De este modo, el cuerpo aislante que se reduce en dirección al cuerpo de contacto, forma un cono exterior, que es presionable de modo estrecho eléctrica y mecánicamente al segmento de la pared interna de una hembrilla que conforma un cono interior correspondiente.

Por la memoria DE 44 03 571 C1 se conoce un manguito de conexión para cables de alimentación de energía de alta tensión con aislamiento plástico, con un conector que presenta un canal longitudinal continuo para la toma de ambos extremos de cable desnudos, así como dos cuerpos aislantes que presentan cada uno un canal longitudinal continuo de un material elastomérico que puede calzarse sobre cada segmento extremo, liberado de la cubierta del cable pero aún provisto del aislamiento plástico de cada cable a ser unido, y en el estado desplazado yacen contra el aislamiento plástico. Los segmentos que rodean al conector, a cierta distancia de las superficies laterales interiores de las piezas exteriores de los cuerpos aislantes, están provistos de una capa conductora eléctrica.

Por la memoria US-A-4 758 171 se conoce una conexión de cable con un cable eléctrico y un conectador enchufable eléctrico aislante eléctrico para la conexión del cable con un dispositivo eléctrico. A su vez, el conectador enchufable presenta una carcasa aislante, con un primer paso para el cable, limitado por una pared flexible delgada, dicho cable es receptado a modo de un ajuste de empuje en el paso, y junto con un segundo paso para la conexión, tanto con el dispositivo eléctrico, así como con medios conductores eléctricos, establece un circuito conductor entre el conductor del cable y el dispositivo eléctrico.

Por la memoria US-A-6 017 243 se conoce un conector para cable sin carga de tracción impermeable al agua, especialmente para un enchufe, casquillo o conexión con un dispositivo eléctrico. El conector presenta, a su vez, un cuerpo y un prensaestopas en, respectivamente, un tamaño y una multiplicidad de pasos y dispositivos de pinzas portapieza deformables con diferentes dimensiones, para garantizar de ese modo la aplicabilidad del conector en un área de diámetros de cables más grande.

Los conductores de los cables presentan diferentes superficies transversales, y con ello, diferentes diámetros. Para los diferentes diámetros del conductor se deben poner a disposición medios de conexión respectivamente adecuados, especialmente manguitos de contacto y cuerpos de contacto correspondientes, adecuados al diámetro del conductor. Lo correspondiente vale también para el acondicionamiento geométrico de la contrapieza del dispositivo de conexión enchufable, para poder facilitar una conexión eléctrica duradera confiable, con una resistencia de paso baja. Esto lleva, en la práctica, a una gran variedad de tipos, y a los costos relacionados con ello para la puesta a disposición de los diferentes tamaños. Además, los diferentes tamaños requieren fuerzas de montaje de diferente magnitud, por lo que el montaje se ve dificultado, especialmente en relación con un establecimiento de contacto confiable. Esta problemática se incrementa aún más porque a causa de las fusiones de empresas, en el área de las empresas de distribución de energía que utilizan este tipo de conectadores enchufable para cable, es más alto aún el número de diferentes cortes transversales de cables.

La presente invención está fundada por ello en el objetivo de poner a disposición un conectador enchufable para cable que supere las desventajas del estado de la técnica. Se quiere poner a disposición especialmente un conectador enchufable para cable que pueda ser aplicado para una amplia área de cortes transversales y diámetros de conductores, y garantice, con un montaje simple, un establecimiento de contacto duradero estable. El conectador enchufable para cable y sus componentes deben poder ser fabricados de modo económico. Por otro lado, debe ser posible una detección del potencial del conductor de modo simple y confiable.

Este objetivo se logra con el conectador enchufable para cable determinado en la reivindicación 1. Los modos de ejecución especiales de la invención están determinados en las subreivindicaciones.

El conectador enchufable para cable acorde a la invención, está configurado especialmente para un sistema de conexión de cono interno. Preferentemente, el elemento aislante recepta, en el segundo segmento, a al menos una parte del medio de conexión. El segundo segmento del elemento aislante, que configura la superficie cónica, está configurado como cuerpo hueco, y presenta un revestimiento conductor eléctrico en su superficie interna orientada al medio de conexión. De este modo, el cuerpo aislante conforma un tipo de jaula de Faraday para el medio de conexión, que está cerrada preferentemente en la cara frontal por un elemento de contacto que se puede conectar con el medio de conexión.

El elemento aislante está realizado, a su vez, de un material elástico deformable flexiblemente y por ello puede ser puesto en un contacto eléctricamente aislado con las correspondientes superficies de contacto de la contrapieza del dispositivo de conexión enchufable. Bajo el término "contacto aislado" se entiende que en las superficies de contacto no se formen espacios huecos o ranuras, en las que se podrían generar saltos de chispas o descargas.

El elemento aislante está configurado preferentemente extendido longitudinalmente en forma de casquillo y especialmente simétricamente rotatorio. En el primer segmento, el elemento aislante recepta al cable a ser conectado y es ampliado de modo que se garantice un contacto aislado entre el aislamiento primario y el blindaje de cables. Para hacer puente entre variaciones mayores en el diámetro de cables, también puede disponerse un elemento adaptador en forma de casquillo entre el elemento aislante y el cable, asimismo el elemento adaptador también está formado por un material elástico deformable flexiblemente.

En un segundo segmento, que preferentemente presenta un diámetro interior mayor que el primer segmento, el elemento aislante recepta al medio de conexión, especialmente a aquella parte del elemento base del medio de conexión, en cual el elemento base esta asegurado en el conductor del cable. En la superficie interna orientada al medio de conexión, el elemento aislante presenta un revestimiento conductor eléctrico que se extiende preferentemente hasta un extremo frontal del elemento aislante, y allí puede unirse con el potencial del conductor, a través del contacto del elemento aislante con el elemento de contacto. Este revestimiento conductor eléctrico está conectado eléctricamente con el extremo del segundo segmento orientado al primer segmento del elemento aislante, mediante un electrodo de descarga integrado en el elemento aislante, este electrodo evita la aparición de picos de intensidad del campo por su forma geométrica, especialmente por un contorno redondeado.

En su superficie exterior, el elemento aislante presenta al menos otra capa conductora. El elemento aislante presenta, especialmente en su primer segmento que recepta al cable, un revestimiento conductor que en el montaje del conectador enchufable para cable se puede llevar a una conexión eléctrica con un elemento de brida, y de este modo se lo puede unir con un potencial predeterminable, especialmente con un potencial de tierra. En este primer segmento está incorporado, además, un electrodo de control de campo en el elemento aislante, especialmente integrado como pieza insertable en el elemento aislante, este electrodo puede ser conectado eléctricamente con una capa conductora sobre el aislamiento primario del cable y evita, gracias a un contorno redondeado, el surgimiento de picos de intensidad de campo.

En el área del segundo segmento, en el cual el elemento aislante recepta al medio de conexión, especialmente un elemento base del medio de conexión, la superficie exterior del elemento aislante presenta otro revestimiento eléctrico, a través del cual es posible, mediante acoplamiento capacitivo, una toma del potencial eléctrico del conductor. La zona de transición entre el primer y el segundo segmento del elemento aislante está configurada preferentemente ensanchada a modo de brida. A través de la brida se puede ejercer una fuerza de presión contra el elemento aislante en el estado montado. En el elemento aislante está realizada, preferentemente en el área de la superficie lateral de esta brida, una ranura anular circular, en la cual se puede insertar un alambre para establecer contacto con el otro revestimiento para la toma de potencial. Entre la posición en la que, en el caso del enchufe para cables eléctricos montado, se ejerce una fuerza axial sobre el elemento aislante, y la superficie cónica configurada por el elemento aislante, el elemento aislante conforma, preferentemente en una sola pieza, un segmento elástico axial deformable acumulando energía, por ejemplo, al conectar las fuerzas axiales accionadas, y por ello ejerce continuamente una fuerza axial sobre el primer segmento del elemento aislante, que conforma la superficie cónica, y mantiene, de este modo, la superficie cónica en contacto eléctricamente aislado con la superficie asignada de la contrapieza del dispositivo de conexión enchufable. La pieza aislante es, a su vez, en el estado de conexión, mantenida en contacto eléctricamente aislado con la superficie asignada de la contrapieza, por una deformación elástica propia. La superficie aislante cónica correspondiente a la contrapieza y la otra superficie aislante correspondiente al aislamiento primario están dispuestas una detrás de otra en la dirección longitudinal del elemento aislante. Por ello es posible lograr un espacio hueco en el área de las superficies aislantes cónicas, para alojar un elemento de unión por tornillos como medio de conexión, asimismo el espacio hueco permanece en campo nulo por una capa conductora eléctrica del elemento aislante, y por ello pueden ser aplicados diferentes tamaños del elemento de conexión y, por ello también, cortes transversales de diferente tamaño.

La presión de apriete sobre las juntas aislantes entre el aislamiento primario del cable y la otra superficie aislante del elemento aislante, se elevó respecto del estado de la técnica, también por la unión continua cónica entre el elemento aislante, especialmente su superficie cónica, y la contrapieza. Por la disposición consecutiva en dirección longitudinal de la superficie aislante interior y exterior del elemento aislante, acorde a la invención, es posible desacoplar mecánicamente estas dos juntas aislantes originadas. Por ello se pueden aplicar diferentes diámetros de cable, sin reducir negativamente la calidad de la junta aislante entre el elemento aislante y la contrapieza. La junta aislante entre el elemento aislante y el aislamiento primario del cable es garantizada, acorde a la invención, por la pretensión radial del elemento aislante en su primer segmento. De este modo también es posible que el elemento de brida que sirve especialmente como protección mecánica, presente una abertura tan grande que se puedan utilizar cables con diferentes diámetros exteriores. Un paso anular que generalmente resulta entre el elemento aislante y el elemento de brida, es mantenido en campo nulo por un revestimiento correspondiente en la cara exterior del elemento aislante.

El medio de conexión puede estar formado por una o múltiples piezas. Por la separación del lugar del aseguramiento del conductor en el medio de conexión, del lugar del punto de contacto del medio de conexión con la contrapieza del dispositivo de conexión enchufable, existe la posibilidad de configurar al medio de conexión en el lugar del aseguramiento del conductor, de modo que diferentes cortes transversales del conductor puedan ser unidos con un solo medio de conexión y, al mismo tiempo, permanezcan inmodificadas las dimensiones en el punto de contacto. De este modo se redujo notablemente la variación de tipos y, especialmente, de tamaño de los elementos del dispositivo de conexión enchufable. De ese modo se pueden abarcar, por ejemplo cables con un área de corte transversal de menos de 100 mm^{2} hasta unos cientos de mm^{2}, en un ejemplo de ejecución de 95 a 240 mm^{2} y con un adaptador complementario de 35 a 240 mm^{2}.

El aseguramiento del conductor en el medio de conexión puede llevarse a cabo, en principio, con todas las posibilidades conocidas por el estado de la técnica, incluyendo también a una unión por apriete. Se prefiere especialmente, sin embargo, a una conexión por tornillos, dado que, de este modo, se pueden unir diferentes cortes transversales del conductor, de manera simple y sin herramientas especiales, con el medio de conexión. En tanto sea adecuado, también se puede servir a toda el área completa del corte transversal del conductor por dos o tres medios de conexión, con lo cual se sigue garantizando una disminución notable de la cantidad de tipos. Preferentemente el conductor es tanto asegurado al medio de conexión de modo mecánico como unido de modo eléctrico.

El conectador enchufable para cable acorde a la invención se puede aplicar especialmente para tensiones de 10 kV y más. La superficie cónica está configurada en la parte del enchufe del dispositivo de conexión enchufable a modo de cono externo y acondicionado correspondientemente para casquillos con un cono interno, preferentemente en una forma constructiva acorde a las Normas Europeas EN 50180 y EN 50181.

El medio de conexión en principio también puede estar configurado en una sola pieza, especialmente incluyendo una configuración en una sola pieza del punto de contacto. Preferentemente el medio de conexión está configurado, sin embargo, por varias piezas y presenta un elemento base conductor eléctrico con un primer segmento, en cuya área se lleva a cabo el aseguramiento del conductor, y con un segundo segmento distanciado en dirección longitudinal en cuya área está dispuesto el punto de contacto del medio de conexión. Las dimensiones externas del primer y del segundo segmento a su vez pueden ser diferentes, especialmente las dimensiones externas del segundo segmento en el área del en el área del punto de contacto pueden ser menores a las medidas externas del primer segmento en el área del aseguramiento del conductor. El paso entre ambos segmentos puede realizarse de modo escalonado y preferentemente al menos por segmentos, de modo cónico.

Preferentemente el elemento base es esencialmente simétricamente rotatorio y presenta en un primer segmento una perforación centrada que discurre en dirección longitudinal, en la cual puede insertarse el conductor del cable. Perpendicular a esta perforación, el elemento base puede presentar perforaciones roscadas para la toma de tornillos de unión, mediante los cuales el elemento base puede unirse al conductor del cable. Como tornillos de unión se pueden utilizar especialmente tornillos degollables, que al ser asegurado el conductor en un punto, se rompen de modo que por encima del elemento base no resulte ningún o al menos casi ningún resalto fundamental de la pieza del tornillo atornillado.

En principio, el punto de contacto puede estar conformado en una sola pieza por el elemento base. Para muchos casos de aplicación será, sin embargo, más ventajoso que el elemento de contacto que presenta al punto de contacto sea sujetable de modo removible en el elemento base. De ese modo se puede simplificar especialmente el montaje del conectador enchufable para cable con el cable. Por otro lado, de este modo se pueden aplicar diferentes elementos de contacto para diferentes corrientes. Preferentemente, sobre el elemento de contacto mismo está dispuesto otro órgano de contacto, que presenta un punto de contacto, especialmente un órgano de contacto que presenta múltiples contactos lineales.

Para el aseguramiento del elemento de contacto, el elemento base presenta preferentemente, en un segundo segmento opuesto al aseguramiento del conductor del cable, un pivote cilíndrico en su cara exterior, especialmente cilíndrico circular, o cónico con una perforación roscada centrada para atornillar un tornillo de unión. El elemento de contacto puede estar configurado con forma de sombrero y ser calzable sobre el pivote del elemento base.

Otras ventajas, características y detalles de la invención se desprenden de las subreivindicaciones y la siguiente descripción, en la cual se describen en detalle varios ejemplos de ejecución con referencia a los dibujos. A su vez, las características mencionadas en las reivindicaciones y en la descripción pueden ser esenciales para la invención, ya sea individualmente para sí o en cualquier combinación.

Figura 1 muestra un corte a través de un conectador enchufable para cable acorde a la invención en estado desmontado,

Figura 2 muestra un corte transversal a través del conectador enchufable de la figura 1 en estado montado, y

Figura 3 muestra un corte transversal a través de un segundo ejemplo de ejecución de un conectador enchufable para cable acorde a la invención.

La figura 1 muestra un corte a través de un conectador enchufable para cable acorde a la invención en estado desmontado. El medio de conexión del conectador enchufable para cable 1 está formado por un elemento base 2 y un elemento de contacto 4. El elemento base 2 es, a excepción de las perforaciones para los medios de aseguramiento, esencialmente simétricamente rotatorio a un eje longitudinal 10 del conectador enchufable para cable 1 y presenta un primer segmento 2a y un segundo segmento 2b, que presentan diferentes diámetros exteriores. En una perforación 2 en el primer segmento 2a, se puede insertar el conductor 14 del cable 16, en cuyo caso se trata, por ejemplo, de un cable de media tensión para el nivel de tensión de 20 kV, con un corte transversal del conductor de 95 mm^{2}. El conductor 14 puede estar asegurado mecánicamente en el elemento base 2 a través de dos tornillos degollables 18, atornillables consecutivamente en dirección del eje longitudinal 10 en perforaciones roscadas correspondientes, y estableciendo contacto eléctrico.

El segundo segmento 2b del elemento base 2 está configurado esencialmente en forma de pivote, con una perforación roscada 8 centrada, en la cual se puede atornillar un tornillo de unión 6, mediante el cual el elemento de contacto 4 puede ser asegurado en el elemento base 2. El paso entre el primer segmento 2a al segundo segmento 2b se lleva a cabo en la cara exterior en escalones, asimismo entre los escalones la superficie exterior es cónica. El elemento base 2 está compuesto, por ejemplo, por aluminio, y puede presentar un revestimiento, por ejemplo, de estaño.

El elemento de contacto esencialmente en forma de sombrero 4 puede presentar en su superficie exterior misma el punto de contacto, o receptar un órgano de contacto separado, por ejemplo, una lámina de contacto que se aplica en una ranura en la superficie exterior del elemento de contacto 4. En su extremo orientado al elemento base 2, el elemento de contacto 4 forma, en una pieza, una brida exterior 4a, mediante la cual, en el estado montado del conectador enchufable para cable 1, como podemos observar especialmente en la figura 2, se forma una superficie de contacto para el extremo frontal del elemento aislante 20 y por ello se establece contacto con una capa conductora aplicada en el área del extremo frontal del elemento aislante 20, y de ese modo se conecta con el potencial del elemento de contacto 4 y con ello, del conductor 14 del cable 16.

El elemento aislante 20 está formado por un material elástico deformable flexiblemente, realizado a modo de un casquillo una boquilla, extendido longitudinalmente, con una abertura continua y simétricamente rotatorio a un eje longitudinal 10. Como material se puede utilizar especialmente caucho siliconado con una dureza comparativamente baja, Shore A de menos de 70, preferentemente menos de 50 y especialmente preferido, entre 25 y 40. En el ejemplo de ejecución se trata de un denominado caucho siliconado LSR (liquid silicon rubber). También es posible la aplicación de un caucho siliconado reticulado a temperatura ambiente (RTV), un caucho siliconado EPDM, o materiales comparables. En principio se pueden aplicar todos los materiales que sean lo suficientemente deformables elásticamente y aislantes eléctricos para garantizar la libertad de descarga parcial en el caso de la tensión predeterminada.

En un primer segmento 20a, el elemento aislante recepta al cable 16 a ser conectado, y la abertura 22 que atraviesa al elemento aislante 20 en dirección del eje longitudinal 10 presenta el menor diámetro interior, que está agrandado de manera escalonada hacia el extremo libre del primer segmento 20a y está adaptado especialmente al contorno exterior del cable 16 o de un elemento adaptador 30 que se puede calzar en el cable 16. En el área del paso del ensanche escalonado, está integrado, en el elemento aislante 20, un primer electrodo de control de campo 24 conductor eléctrico.

En el paso del primer segmento 20a al segundo segmento 20b, la abertura continua 22 se expande, a fin de receptar el elemento base 2. En este segundo segmento 20b el elemento aislante 20 conforma, en su superficie exterior, la superficie cónica 26 mediante la cual se garantiza un contacto eléctricamente aislado del elemento aislante 20, y con ello, del conectador enchufable para cable 1 a una superficie asignada de una contrapieza 50 (figura 2) del dispositivo de conexión enchufable. En la zona de transición entre el primer segmento 20a y el segundo segmento 20b está integrado, en la abertura continua 22, un segundo electrodo de control de campo 28 en el elemento aislante 20.

El cable 16 presenta, para aislar al conductor central 14, un aislamiento primario 32, de por ejemplo, plástico polímero, aplicado sobre una capa conductora 34, por ejemplo, una capa conductora de, por ejemplo, plástico polímero, aislado por un blindaje de cables 36, por ejemplo, de alambres metálicos, y desde el cual se puede establecer contacto con él. Según el caso de aplicación, el cable también puede presentar una armadura que recubra al blindaje de cable 36 y un segundo aislamiento, que por razones de claridad no está representado en la figura 1.

En el ejemplo de ejecución representado, un elemento adaptador 30 está calzado a modo de casquillo sobre el cable 16, y especialmente en el área del aislamiento primario 32, en contacto eléctricamente aislado. Para ello también el elemento adaptador 30 está hecho de un material aislante deformable flexiblemente, preferentemente también de caucho siliconado. El diámetro interior del elemento adaptador 30 y del elemento aislante 20 es, por ejemplo, expansible aproximadamente 10 mm., de modo que el diámetro exterior del aislamiento primario 32 del cable 16 utilizado pueda variar en más de 10 mm. y, sin embargo, todavía se garantiza un contacto eléctricamente aislado del elemento adaptador 30 y el aislamiento primario 32, y del elemento aislante 20 y el elemento adaptador 30. Si el diámetro exterior del aislamiento primario 32 es lo suficientemente grande, se puede prescindir de la aplicación del elemento adaptador 30. Para garantizar el contacto eléctricamente aislado es suficiente una dimensión inferior del diámetro interior del elemento aislante 20 o del elemento adaptador 30 respecto del aislamiento primario 32, de aproximadamente 1 mm. o más.

En el elemento adaptador 30 está integrado un tercer electrodo de control de campo 38, a saber, en un área en el que el elemento adaptador 30 está en contacto con la capa conductora 34 del cable 16. Los electrodos de control de campo 24, 28, 38 también están formados por un material elástico deformable flexiblemente y pueden estar moldeados como pieza conductora elástica de goma insertable en el material del elemento aislante 20 o del elemento adaptador 30, o estar formados por modificación local de la conductividad eléctrica del material del elemento aislante 20 o del elemento adaptador 30.

En caso de ser necesario para el montaje del conectador enchufable para cable 1, el cable 16 primero es cortado a medida y luego le es quitada la cubierta del cable. El blindaje de cables 36 es doblado hacia atrás y la capa conductora en el aislamiento primario 32 es eliminada de tal forma que se conserva una superficie de contacto anular con el primer o el tercer electrodo de control de campo 24, 38. Finalmente el aislamiento primario 32 es eliminado tanto como sea necesario para la inserción del conductor 14 en el elemento base 2. En el ejemplo de ejecución representado, el diámetro exterior del cable a ser conectado 16 se halla en el área del corte transversal inferior, para el cual está especificado el conectador enchufable para cable 1. Por ello antes del aseguramiento del elemento base 2 en el conductor 14 se calza el elemento adaptador 30 sobre el extremo del cable 16, hasta que el extremo frontal con forma de panel del elemento adaptador 30 está en contacto con el aislamiento primario 32.

A continuación el elemento base 2 es asegurado en el conductor 14, atornillando los tornillos degollables 18. Luego el elemento base 2 es insertado en el primer segmento 20a del elemento aislante 20, asimismo el primer segmento 20a se ensancha correspondientemente, a causa de la deformabilidad elástica del elemento aislante 20, hasta que el elemento base 2 encastra en el segundo segmento 20b del elemento aislante 20.

Ahora el elemento de contacto 4 es asegurado mediante el tornillo de unión 6 al elemento base 2, asimismo la brida exterior 4a entra en contacto con el extremo frontal del elemento aislante 20 y al accionar una fuerza axial, ya acciona cierta pretensión mecánica sobre el elemento aislante 20, que es ventajosa para un contacto eléctricamente aislado de la superficie cónica 26. Ahora el conectador enchufable para cable 1 puede ser insertado en una hembrilla correspondiente de la contrapieza y asegurado mecánicamente a la contrapieza mediante un elemento de brida 40.

La figura 2 muestra un corte transversal a través del conectador enchufable para cable de la figura 1 en estado montado. El elemento base 2 está sujetado al conductor 14 del cable 16 y unido eléctricamente al conductor 14. En el primer segmento 2a, el elemento base 2 es, en su superficie exterior, esencialmente cilíndrico circular, asimismo se reduce cónicamente hacia su extremo libre del primer segmento 2a, y en el extremo libre está insertado un anillo aislante 42 en la perforación 12. Mediante este anillo aislante 42 se lleva a cabo una adaptación del diámetro de la perforación 12 al diámetro exterior respectivo del conductor 14, y con ello, un centrado del conductor 14 en pequeños cortes transversales en relación a la perforación de recepción del primer segmento 2a, asimismo un anillo aislante 42 también puede ser utilizado para múltiples cortes transversales. Por otro lado, a través del anillo aislante 42 se pone a disposición una cara frontal aislante eléctrica.

En dirección al segundo segmento 2b se reduce el elemento base 2, primero a través de un primer segmento cónico 44 hasta otro segmento cilíndrico y relativamente corto, para transformarse posteriormente, a través de un segundo segmento cónico 46 y un siguiente escalón, en un pivote cilíndrico 48. A través del segundo segmento cónico 44 se lleva a cabo una conexión eléctrica con el elemento de contacto 4, que mediante el tornillo de unión 6 está sujetado en el elemento base 2.

El elemento de contacto 4 está configurado esencialmente en forma de sombrero, con una suerte de perforación ciega, configurada de forma cilíndrica en el segmento inferior, correspondientemente al pivote cilíndrico 48 del elemento base 2, y ensanchada hacia el extremo libre a través de un segmento cónico 4b, que está adaptado, respecto del ángulo del cono, a un segundo segmento cónico 46 del elemento base 2, y también sirve para un autocentrado del pivote cilíndrico 48 al calzar el elemento de contacto 4 sobre el elemento base 2. En el extremo libre, el elemento de contacto 4 conforma la brida exterior 4a, con la cual el medio de conexión del conectador enchufable para cable 1, que consiste en elemento base 2 y elemento de contacto 4, puede ser puesto en contacto con un elemento de contacto 52 de una contrapieza 50 del dispositivo de conexión enchufable.

El punto de contacto eléctrico real entre el medio de conexión, especialmente el elemento de contacto 4 del conectador enchufable para cable 1, y el elemento de contacto 52 de la contrapieza 50, se lleva a cabo a través de un órgano de contacto, dispuesto en la superficie lateral cilíndrica 4c del elemento de contacto 4, y preferentemente pone a disposición múltiples contactos lineales orientados especialmente paralelos al eje longitudinal 10, para efectuar el contacto con el elemento de contacto 52. En su extremo frontal libre el elemento de contacto 4 conforma un resalto hexagonal que corresponde esencialmente a la altura de la cabeza del tornillo de unión 6. Este resalto sirve preferentemente como superficie de ataque para una herramienta con la cual se puede impedir una rotación del elemento de contacto 4 al atornillar o desatornillar el tornillo de unión 6.

La superficie frontal de la brida exterior 4a está formada radialmente en la cara interna por un anillo circular, que conforma un ángulo esencialmente recto respecto del eje longitudinal 10. Radialmente por fuera, la brida exterior 4a conforma un cono exterior 4d, que conforma un ángulo de aproximadamente 60º respecto del eje longitudinal 10, y a través del cual está unido eléctricamente el elemento de contacto 4 con el elemento aislante 20. El elemento aislante 20 presenta, además, en su extremo libre del segundo segmento 20b, un primer cono interior 20d, que también conforma un ángulo de aproximadamente 60º respecto del eje longitudinal 10 y que se transforma en un segundo cono interior 20e, que conforma un ángulo menor a 20º respecto del eje longitudinal 10, y que se extiende a lo largo de aproximadamente la mitad de la extensión del segundo segmento 20b. El segundo cono interior 20e se transforma en un segmento esencialmente cilíndrico 20f, que cerca del paso del segundo segmento 20b al primer segmento 20a se transforma en un tercer cono interior 20g, que conforma un ángulo de aproximadamente 30º respecto del eje longitudinal 10. En el paso al primer segmento 20a, está aplicado el segundo electrodo de control de campo 28 en el elemento aislante. A lo largo de toda la extensión axial del primer cono interior 20d frontal, hasta el segundo electrodo de control de campo 28 está aplicada, sobre la superficie interna, una capa conductora eléctrica 20h, que conduce el potencial del elemento de contacto 4, y con ello, del conductor 14, hasta el segundo electrodo de control de campo 28. De este modo, el espacio hueco resultante entre el elemento base 2 y el elemento aislante 20 en el área del segundo segmento 20b es mantenido en campo nulo.

El elemento aislante 20 se encuentra en contacto eléctricamente aislado, en el área del segundo segmento 20b con la superficie cónica 26, junto a la superficie asignada y asimismo cónica 54a de un elemento de casquillo 54 de la contrapieza 50. El contacto eléctricamente aislado está dado especialmente en el área del extremo libre del elemento aislante 20. Opuesto a ello, el diámetro exterior del elemento aislante 20 en el área del paso del segundo segmento 20b al primer segmento 20a, está reducido, de modo que también el espesor de pared del elemento aislante 20 está reducido en esta área. Por ello se obtiene una resistencia a la flexión plástica, y el elemento aislante 20 actúa en esta área como resorte axial. La fuerza axial requerida para ello se aplica con el elemento de brida 40, que conforma en su cara interna orientada al elemento aislante 20 una brida exterior 40a, que se encuentra en contacto con una brida exterior 20c conformada, en el montaje del conectador enchufable para cable, por el elemento aislante 20 en el área del paso del segundo segmento 20b al primer segmento 20a, y ejerce por ello una fuerza axial sobre el elemento aislante 20 en dirección a la contrapieza 50.

Al mismo tiempo se genera el contacto por parte del elemento de brida 40 con otra primera capa conductora eléctrica 20j, que presenta el potencial del elemento de brida 40, por ejemplo, potencial de tierra. La otra primera capa conductora eléctrica 20j está aplicada sobre la superficie exterior del primer segmento 20a del elemento aislante 20, que recepta al cable 16, y se extiende preferentemente hasta una posición en la cual el blindaje de cable 36 está doblado hacia atrás, y en la que el extremo libre del primer segmento 20a está desplazado hacia atrás, por ejemplo, en una distancia de entre 20 a 50 mm.

Como en el ejemplo de ejecución representado se aplica un elemento adaptador 30, el tercer electrodo de control de campo 38 recepta en la cara interior del elemento adaptador 30, a través de la capa conductora 34, el potencial del blindaje de cable 36, que puede ser colocado, para fines de medición o evaluación, en una tensión de prueba de 5kV, por ejemplo, para evaluar el aislamiento del revestimiento del cable 16. Preferentemente fuera del conectador enchufable para cable 1, la conexión a tierra del elemento de brida 40 puede ser unida con el blindaje de cable 36, y de ese modo se puede conectar a tierra el blindaje de cable 36, o se puede separar la conexión para fines de medición, y el blindaje de cable 36 puede ser colocado en la tensión de prueba.

En la cara exterior del elemento adaptador 30, el tercer electrodo de control de campo 38 conforma en total tres, cuatro, seis u ocho puentes de contacto, distribuidos de modo parejo en dirección periférica y extendidos en dirección longitudinal 10, dichos puentes conforman contactos lineales y mediante ellos se transmite el potencial al primer electrodo de control de campo 24 en el elemento aislante 20. El primer electrodo de control de campo 24 está conformado esencialmente en forma de embudo con un contorno redondeado, asimismo el embudo se abre en dirección al primer segmento 20a. Lo correspondiente vale también para el tercer electrodo de control de campo 38. De este modo, es posible descargar el campo eléctrico sin la aparición de picos de intensidad del campo.

A causa de la deformabilidad elástica flexible del elemento aislante 20 y del elemento adaptador 30, se origina una junta noble eléctricamente aislada, tanto en el paso entre el aislamiento primario paso 32 y el elemento adaptador 30 como también en el paso entre el elemento adaptador 30 y el elemento aislante. De este modo, a lo largo de toda la extensión del cable 16 montado en el conectador enchufable para cable 1, no existen espacios huecos en los cuales reine un campo eléctrico.

En el área del paso del segundo segmento 20b al primer segmento 20a, especialmente en un área de espesor de pared reducida del elemento aislante 20, está aplicada, en la cara exterior, una segunda capa conductora eléctrica 20k, acoplada capacitivamente, en la cara interior, a la capa conductora 20h. Por ello es posible la detección del potencial del conductor 14, asimismo el elemento aislante 20 presenta en el área de la brida exterior 20c una ranura anular en la cual se puede colocar un alambre de conexión 60 que puede ser conducido hacia fuera. De ese modo se puede determinar, especialmente en el estado conectado del dispositivo de conexión enchufable, si el conductor 14, y con ello el dispositivo de conexión enchufable, se hallan bajo tensión. Por motivos de claridad, las capas conductoras eléctricas 20h, 20j, 20k sólo están representadas en la mitad superior del dibujo de la figura 2, mediante una línea reforzada. Preferentemente, estas capas están dispuestas simétricamente rotatorias sobre todas las superficies de rotación. El aseguramiento del elemento de brida 40 en la contrapieza 50 se lleva a cabo preferentemente mediante tornillos de unión 56 con una capa intermedia de un anillo aislante 58.

La figura 3 muestra un corte transversal a través de un segundo ejemplo de ejecución de un conectador enchufable para cable 101 acorde a la invención. En oposición a la representación de la figura 2, en la figura 3 no está indicado ningún cable 16 ni tampoco una contrapieza 50. Las diferencias respecto al primer ejemplo de ejecución de la figura 2 se refieren especialmente al elemento de brida 40, que ahora está conformado por una tubuladura con brida 140 y una tubuladora 141 insertable en ella.

Otra diferencia fundamental consiste en que en el primer segmento del elemento aislante 120, en las superficies interiores orientadas al segmento reducido del elemento adaptador 130 en dirección al eje longitudinal 110 se encuentran conectados consecutivamente una serie de módulos RC, y por ello conforman un tubo de mando refractivo 124, a través del cual se desactiva escalonadamente el potencial del conductor que se acopla, a través de la capa conductora 120h, al extremo izquierdo en la figura 3 del tubo de mando refractario 124, hasta el extremo derecho en la figura 3 del tubo de mando refractario 124, en cuyo último módulo está en contacto por ejemplo, el potencial de tierra. La cadena de módulos RC es formada preferentemente por áreas de resistencia distanciadas entre sí y acopladas capacitivamente entre sí. Las áreas de resistencia pueden estar fundidas en el elemento aislante 120, aplicadas como capa superficial, o conformadas por modificación local de la conductividad del material del elemento aislante 120. También el elemento adaptador 130 puede estar conformado de modo correspondiente refractivo.

Claims (20)

1. Conectador enchufable para cable (1) de un dispositivo de conexión enchufable para la técnica de medio y alto voltaje, asimismo el conectador enchufable para cable (1) presenta un medio de conexión que puede unirse eléctricamente con un conductor (14) de un cable (16), y que al conectar el conectador enchufable para cable (1) con una contrapieza (50) del dispositivo de conexión enchufable, se genera una unión eléctrica entre el conductor (14) y un elemento de contacto (52) de la contrapieza (50), asimismo el conectador enchufable para cable (1) presenta un elemento aislante (20) que presenta, al menos en ciertos segmentos, una superficie cónica (26) para el contacto eléctricamente aislado con una superficie asignada (54a) de la contrapieza (50) en el estado conectado, y que presenta un primer segmento (20a) en el cual el elemento aislante (20) recepta al cable a ser conectado (16), y que en el posterior desarrollo de una dirección longitudinal (10) el elemento aislante (20) presenta un segundo segmento (20b), que conforma la superficie cónica (26), caracterizado porque el elemento aislante (20) en el segundo segmento (20b) presenta, en su superficie interna, una capa conductora eléctrica (20h), porque en el área de la superficie cónica (26) está creado un espacio hueco y porque el espacio hueco permanece en campo nulo por la capa conductora eléctrica (20h) del elemento aislante
(20).

2. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento aislante (20) puede ser expandido elásticamente de modo radial en el primer segmento (20a) a través del cable (16) y de se modo se garantiza un contacto eléctricamente aislado con el cable (16).

3. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el elemento aislante (20) en el segundo segmento (20b) recepta al menos a una parte del medio de conexión.

4. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento aislante (20) presenta en su superficie exterior al menos otra capa conductora eléctrica (20j, 20k).

5. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 4, caracterizado porque el elemento aislante (20) presenta, en el primer segmento (20a) que recepta al cable (16), en su superficie exterior, al menos a otra primera capa conductora eléctrica (20j), conectable con un potencial predeterminable, especialmente con un potencial de tierra.

6. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque el elemento aislante (20) presenta en el segundo segmento (20b), en su superficie exterior, otra segunda capa conductora eléctrica (20k), para una toma capacitiva del potencial eléctrico del conductor (14).

7. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento aislante (20) está formado por un plástico elástico deformable flexiblemente, especialmente por un caucho siliconado con una dureza Shore A de menos de 70, preferentemente menos de 50 y preferido sobre todo entre 25 y 40.

8. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1a 7, caracterizado porque el elemento aislante (20) es un cuerpo simétricamente rotatorio y presenta una abertura (22) preferentemente continua en dirección longitudinal (10).

9. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento aislante (20) presenta un segmento elástico axial, que está dispuesto preferentemente, en dirección longitudinal (10), en el segundo segmento (20b) entre la superficie cónica (26) y el paso al primer segmento (20a), o dispuesto entre el segundo segmento (20b) y el primer segmento (20a), y porque en el segmento elástico axial, el elemento aislante (20) es deformable flexiblemente, acumulando energía en relación con un ejercicio de fuerza en dirección axial.

10. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 9, caracterizado porque en el segmento elástico axial, la rigidez del elemento aislante (20) en relación con las fuerzas axiales que actúan en dirección longitudinal (10), están rebajadas respecto del primer segmento (20a) y/o del segundo segmento (20b).

11. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque el espesor de pared del elemento aislante (20) es menor en el segmento elástico axial que el espesor de pared en el área colindante del primer y/o segundo segmento (20a, 20b), y/o porque el diámetro exterior en el segmento elástico axial está reducido respecto del diámetro exterior máximo de la superficie cónica (26).

12. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque un elemento adaptador en forma de casquillo (30) se puede desplazar por un cable (16) y se puede llevar a un contacto eléctricamente aislado con el cable (16) por un lado y del elemento aislante (20) por el otro.

13. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento adaptador (30) está formado por un material elástico deformable flexiblemente, preferentemente por un material similar o idéntico al del elemento aislante (20).

14. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque sobre el primer segmento (20a) del elemento aislante (20), que recepta al cable (16), se puede calzar un elemento de brida (40) del conectador enchufable para cable (1), mediante el cual el conectador enchufable para cable (1) puede ser conectado mecánicamente con la contrapieza (50) del dispositivo de conexión enchufable.

15. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el medio de conexión presenta un punto de contacto, por el cual, al ser unido con la contrapieza (50), se establece la conexión eléctrica, porque el aseguramiento del conductor (14) en el medio de conexión está distanciado del punto de contacto del medio de conexión en dirección longitudinal (10).

16. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 15, caracterizado porque el medio de conexión presenta un elemento base (2) conductor eléctrico con un primer segmento (2a), en cuya área se lleva a cabo el aseguramiento del conductor (14), y con un segundo segmento (2b) distanciado en dirección longitudinal (10) en cuya área está dispuesto el punto de contacto del medio de conexión.

17. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 16, caracterizado porque las dimensiones externas del primer segmento (2a) en el área del aseguramiento del conductor (14) y del segundo segmento (2b) en el área del punto de contacto, son diferentes.

18. Conectador enchufable para cable (1) acorde a la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque el elemento base (2) presenta una perforación (12) preferentemente en dirección al eje longitudinal (10), en la cual puede insertarse el conductor (14) del cable (16).

19. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el elemento base (2) presenta perforaciones roscadas para la toma de tornillos de unión (18), mediante los cuales el conductor (14) del cable (16) es asegurable al elemento base (2).

20. Conectador enchufable para cable (1) acorde a una de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque un elemento de contacto (4) del medio de conexión que presenta el punto de contacto, es sujetable de modo removible en el elemento base (2).