MX2014007613A - Dispositivo de conexion de terminal para cable de energia electrica. - Google Patents

Abstract

El dispositivo de conexión de terminal (10) para la conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión (42) con un punto de conexión, el dispositivo de conexión de terminal (10) comprende un cable de interconexión (12) que tiene la primera y la segunda porción de extremo, comprende un conductor interior (14) y una capa conductiva o semiconductiva (18). El dispositivo de conexión de terminal además comprende un primer tubo de control de esfuerzo (36) que comprende un elemento de control de esfuerzo (38), y una capa de aislamiento (40) colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo (38), en donde el primer tubo de control de esfuerzo (36) es montado en la primera porción de extremo del cable de interconexión (12) El dispositivo de conexión de terminal además comprende un primer conector de cable (24) para la conexión del cable de interconexión (12) con el cable de energía eléctrica (42), el primer conector de cable (24) es conectado con la segunda porción de extremo del cable de interconexión (12); el dispositivo de conexión de terminal (10) además comprende un segundo tubo de control de esfuerzo (36') que comprende un elemento de control de esfuerzo (38), y una capa de aislamiento (40) colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo (38) , en donde el segundo tubo de control de esfuerzo (36') es montado sobre la segunda porción de extremo del cable de interconexión (12) y al menos una porción del primer conector de cable (24); El dispositivo de conexión de terminal además comprende uno o más manguitos tubulares contraíbles (52, 52', 52"). Al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles (52, 52', 52") se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo (36). Al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles (52, 52', 52") se extiende al menos a través de una porción del segundo tubo de control de esfuerzo (36'). La porción del manguito tubular contraíble (52, 52") que se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo (36) es contraído al menos alrededor de una porción del primer tubo de control de esfuerzo (36).

Description

DISPOSITIVO DE CONEXION DE TERMINAL PARA CABLE DE ENERGIA ELECTRICA Campo de la Invención La presente invención se refiere a un dispositivo de conexión de terminal para un cable de energía eléctrica, en particular, se refiere a un cable de energía eléctrica de media o alta tensión, y se refiere a un método de conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión con un punto de conexión.

Antecedentes de la Invención Es generalmente conocida la utilización de manguitos contraíbles en dirección radial para envolver un cable eléctrico conectado con otro cable eléctrico o un extremo de tope. Un ejemplo del manguito conocido contraíble en dirección radial para la cobertura de terminaciones de cable ya sea de conectores de cable o extremos de tope es descrito en el documento EP-B-0 435 569. El manguito contraíble comprende un material dieléctrico, tal como una capa intermedia de aislamiento, una capa interior de control de campo eléctrico combinada con una capa conductiva interior parcialmente revestida, y una capa exterior de conducción eléctrica. Este manguito de múltiples capas es preferiblemente elaborado mediante el proceso de extrusión y de preferencia, comprende silicona o EPDM.

Ref. 249519 Cuando se realizan empalmes de cable o terminaciones de extremo de cable por medio de un manguito conocido contraíble en dirección radial, es necesario que en un lado del conector sea proporcionado un espacio libre (posición de bloqueo) , que corresponde con la longitud completa del manguito contraíble. Una vez que es establecida la conexión de cable, el manguito contraíble es centrado sobre la conexión de cable y posteriormente, es contraído ya sea mediante la aplicación de calor o mediante la remoción de un soporte externo o interno que mantiene el manguito contraíble en un estado radialmente extendido. El documento EP-B-0 541 000 describe un manguito contraíble en dirección radial, el cual en su estado radialmente expandido, es retenido por dos almas de soporte removibles localizadas adyacentes entre sí. Otro manguito contraíble en dirección radial que tiene almas individuales de soporte para diferentes secciones del manguito es descrito en el documento EP-B-0 966 780. En este ensamble conocido, diferentes secciones del manguito son colocadas, en posición concéntrica, doblándose o plegándose hacia atrás del manguito, en donde las secciones individuales son mantenidas en sus respectivos estados radialmente expandidos por medio de las almas removibles de soporte o elementos similares de soporte .

El documento WO90/13933 describe una conexión de enchufe, en particular, un manguito para cables de plástico de alta tensión, que comprende un aislador eléctrico que se coloca en forma estrecha sobre los extremos de cable, el aislador de cable tiene un cuerpo de control de esfuerzo de conducción eléctrica que oculta los elementos de conexión de conductor de cable recibidos en el mismo, un cuerpo de aislamiento que rodea el cuerpo de control de esfuerzo y una cubierta de conducción eléctrica que rodea el cuerpo de aislamiento completa o parcialmente. El aislador es proporcionado con pasajes de colocación cercana que se unen en el espacio en el cuerpo de control de esfuerzo para los elementos de conexión de conductor de cable. Los elementos de conexión de conductor de cable comprenden al menos una parte de enchufe y al menos una parte de enchufe de conteo y medios que bloquean, en forma mutua, la parte de enchufe y la parte de enchufe de conteo.

El documento WO96/10851 tiene por objetivo proporcionar un sistema simplificado de conexión para cables de energía eléctrica de alta tensión que tienen clasificaciones hasta de 400 KV y por encima de esta, en particular, un sistema común de conexión de cable para todos los accesorios y la interconexión. El sistema de conexión utiliza una interconexión generalmente aplicable para la interconexión con un número de diferentes aparatos e incluye una terminación de cable que consiste en un cuerpo elastomérico, integrado en el mismo se encuentra un dispositivo de liberación de esfuerzo, un blindaje de conector, un aislamiento que tiene una superficie cónica de interconexión y una protección exterior conductiva y un aislador rígido que tiene una superficie cónica de interconexión que corresponde con la superficie de interconexión de la terminación de cable .

Cuando una terminación existente de cable tiene que ser reemplazada con una nueva (debido a la reparación/mantenimiento o a la actualización de la configuración) sin la necesidad de reemplazar los existentes cables de energía eléctrica (es decir, la modernización) , la operación más difícil es la nueva conexión de los cables existentes con la nueva terminación. El reemplazo de una terminación de cable requiere del corte de la terminación existente de cable en su ubicación instalada. En forma típica este es un envolvente de conmutador o aparato de conexión, un gabinete de barra de bus, o generadores, motores o transformadores adyacentes, etc. Cuando es removida la terminación existente de cable, el cable de energía eléctrica restante no es lo suficientemente largo para que sea terminado con una terminación estándar de cable y para que sea nuevamente conectado con el polo de conmutador, barra de bus, generador, etc.

De manera adicional, cuando es requerida una reparación, el tiempo que toma la reconexión del cable de energía eléctrica es un problema en términos de impacto en la continuidad del servicio y castiga los costos para el manejo de la red de energía eléctrica.

En consecuencia, existe la necesidad de una terminación mejorada de cable, en particular para cables de energía eléctrica de media o alta tensión, que proporcione una solución estructural/dimensional adecuada para ser instalada con rapidez y que se trabaje dentro de un espacio muy limitado .

Sumario de la Invención La presente invención proporciona un dispositivo de conexión de terminal para la conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión con un punto de conexión, el dispositivo de conexión de terminal comprende a) un cable de interconexión que tiene una primera y segunda porciones de extremo, comprende un conductor interior y una capa conductiva o semiconductiva, b) un primer tubo de control de esfuerzo que comprende un elemento de control de esfuerzo, y una capa de aislamiento colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo, en donde el primer tubo de control de esfuerzo es montado en la primera porción de extremo del cable de interconexión; c) un primer conector de cable para la conexión del cable de interconexión con el cable de energía eléctrica, el primer conector de cable es conectado con la segunda porción de extremo del cable de interconexión; d) un segundo tubo de control de esfuerzo que comprende un elemento de control de esfuerzo, y una capa de aislamiento colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo, en donde el segundo tubo de control de esfuerzo es montado sobre la segunda porción de extremo del cable de interconexión y al menos una porción del primer conector de cable; e) uno o más manguitos tubulares contraíbles, al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo y al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles se extiende al menos a través de una porción del segundo tubo de control de esfuerzo, en donde la porción del manguito tubular contraíble que se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo es contraído al menos alrededor de una porción del primer tubo de control de esfuerzo.

El dispositivo de conexión de terminal es de manera efectiva, un empalme y terminación integrados con un cable de interconexión entre las dos porciones. Debido a sus características integradas, el dispositivo de conexión de terminal permite la realización de una conexión rápida y directa entre un cable cortado de energía eléctrica y un punto de conexión en un espacio confinado. El dispositivo de conexión de terminal de la presente invención facilita la conexión con rapidez de un cable de energía eléctrica con el dispositivo y la conexión fácil del dispositivo con un punto de conexión. En adición, sus características integradas también reducen la posibilidad de cometer errores durante la instalación, lo cual puede ser posiblemente un problema con una terminación que tenga muchos elementos individuales que tienen que ser unidos con el cable y/o punto de conexión. El punto de conexión podría ser una pieza de un equipo tal como un generador o transformador o podría ser un polo de conmutador o una barra de bus. En particular, el dispositivo de conexión de terminal es útil cuando un dispositivo de terminal existente, que conecta un cable instalado de energía eléctrica con un punto de conexión, es removido cortando la porción del cable de energía eléctrica en la cual es instalado el dispositivo de terminal. Entonces, el cable instalado restante es demasiado corto para alcanzar el punto de conexión. Un nuevo dispositivo adecuado de terminal tiene que ser instalado. Debido a que el dispositivo de conexión de terminal de la presente invención podría utilizar una sección de un cable comercialmente disponible para su cable de interconexión, los dispositivos de conexión de terminal de la presente invención podrían ser elaborados con facilidad en muchas longitudes diferentes y utilizando diferentes tipos de cable de energía eléctrica sin agregar costos adicionales de manufactura y por lo tanto, puede acomodar las necesidades de una variedad de longitudes y tamaños y tipos de dispositivos de terminal de cable.

En el dispositivo de conexión de terminal de la presente invención, un cable de energía eléctrica puede ser conectado con facilidad con el primer conector de cable. El primer conector de cable es fijamente conectado y colocado dentro del dispositivo de conexión de terminal. Un cable de energía eléctrica unido con el un segundo conector de cable de acoplamiento puede ser conectado con facilidad con el primer conector de cable porque el segundo conector de cable de acoplamiento es insertado en las porciones del segundo tubo de control de esfuerzo y el manguito tubular que son mantenidas en un estado expandido por las almas de soporte para así realizar la conexión eléctrica con el primer conector de cable simplemente introduciendo o metiendo el segundo conector de cable dentro del primer conector de cable, o viceversa. Si es utilizado un conector intermedio, el segundo conector de cable sólo puede ser fácilmente introducido en el conector intermedio. De manera adicional, un manguito rígido podría ser asegurado alrededor del primer conector de cable y podría extenderse lo suficiente más allá de la cara de acoplamiento del primer conector de cable para cubrir el segundo conector de cable una vez que éste es acoplado con el primer conector de cable. En consecuencia, ninguna porción del dispositivo de conexión de terminal necesita una posición de bloqueo o cualquier espacio libre en el cable de energía eléctrica.

En un aspecto específico de la invención, una porción al menos de uno de los manguitos tubulares contraíbles es contraída alrededor de una porción del cable de interconexión .

En otro aspecto, el manguito tubular contraíble que se extiende al menos a través de una porción del segundo tubo de control de esfuerzo comprende una porción adaptada para contraerse alrededor de una porción del cable de energía eléctrica .

En un aspecto adicional, la primera porción de extremo del cable de interconexión es acoplada con una terminal de conexión.

Todavía en un aspecto adicional, el elemento de control de esfuerzo de uno o ambos del primer y el segundo tubo de control de esfuerzo es un elemento geométrico de control de esfuerzo un elemento capacitivo de control de esfuerzo.

En un aspecto particular de la invención, el manguito tubular contraíble que se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo comprende, en el lado exterior, uno o más faldones que reducen la corriente de rastreo.

En otro aspecto, el cable de interconexión además 1 comprende una capa de aislamiento colocada en posición concéntrica al menos alrededor de una sección axial del conductor interior, y el dispositivo de conexión de terminal comprende un sensor de tensión capacitivo que incluye un elemento de tarjeta de circuito impreso. El elemento de tarjeta de circuito impreso podría ser colocado sobre una pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo . La pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo podría ser colocada sobre la capa de aislamiento del cable de interconexión y puede operar para formar un electrodo de un capacitor de detección que detecta la tensión del conductor interior. La capa de aislamiento podría operarse para formar un dieléctrico del capacitor de detección.

En un aspecto adicional, el dispositivo de conexión de terminal además comprende un material adicional semiconductivo colocado en posición concéntrica al menos alrededor de una sección axial de la capa de aislamiento en cualquier lado de la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo. El material adicional semiconductivo podría comprender dos secciones axiales semiconductivas , eléctricamente aisladas de la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo por las secciones axiales no conductivas.

Algunos o todos de la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo o del material adicional semiconducti o podrían ser fijados, en forma agresiva, en la capa de aislamiento.

En un aspecto específico, el elemento de tarjeta de circuito impreso comprende una capa de patrón de cobre revestida con oro en contacto eléctrico con la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo .

En otro aspecto de la invención, la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo comprende una porción de la capa semiconductiva del cable de interconexión.

La invención también proporciona a un método de conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión con un punto de conexión, que comprende las etapas de a) proporcionar un dispositivo de conexión de terminal como es descrito con anterioridad; b) proporcionar un cable de energía eléctrica de media o alta tensión; c) conectar el dispositivo de conexión de terminal con el extremo del cable de energía eléctrica al conectar el cable de interconexión con el extremo del cable de energía eléctrica por medio de un primer conector de cable; y d) conectar el dispositivo de conexión de terminal con el punto de conexión conectando la primera porción de extremo del cable de interconexión con el punto de conexión.

Al menos en una modalidad de la presente invención, una vez que es acoplado el primer conector de cable con el segundo conector de cable, el segundo tubo de control de esfuerzo es contraído alrededor de los conectores acoplados y una porción del cable de energía eléctrica, entonces, la porción del manguito tubular que se extiende sobre una porción del segundo tubo de control de esfuerzo, es contraída sobre el segundo tubo de control de esfuerzo y una porción del cable de energía eléctrica. Debido a que el dispositivo de conexión de terminal incluye una porción de empalme y una porción de terminación integradas, esto permite la conexión fácil con el cable de energía eléctrica utilizando la porción de empalme y la conexión fácil con el punto de conexión utilizando la porción de terminación.

El primer conector de cable del dispositivo de conexión de terminal de acuerdo con al menos una modalidad de la invención podría ser configurado como una clavija o enchufe. Para garantizar que una conexión de clavija y enchufe sea capaz de llevar las altas corrientes eléctricas, la técnica anterior ofrece varias técnicas de contacto tales como por ejemplo las descritas en los documentos EP-A-0 716 474, DE-A-38 13 001, y DE-A-29 39 600.

Si es utilizado un conector intermedio, éste puede ser flexible, parcialmente flexible o rígido. Un conector intermedio flexible o parcialmente flexible sirve para la aplicación facilitada del cable de energía eléctrica de modo que sea conectado con el primer conector de cable. Eso es ventajoso cuando se utiliza el dispositivo de conexión de terminal predeterminado en un espacio reducido o angosto.

La conexión mecánica y eléctrica entre el cable de interconexión y el segundo cable y sus respectivos conectores, los cuales a su vez son conectados entre sí, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, es realizada mediante el doblado o tornillos de fijación o elementos similares de fijación. De preferencia, los tornillos de fijación son configurados como tornillos de corte. Los ejemplos de elementos de fijación adecuados para la conexión entre un cable (o un elemento de extremo de tope) y un segundo conector de cable son descritos en los documentos WO-A- 95/25229 , WO-A-96/31706 , EP-B-0 470 388, EP-B-0 688 960, EP-B-0 692 643, EP-A-0 769 825, EP-B-0 819 222, EP-B-0 984 176, y US-A-6 045 373.

De manera general, los elementos contraíbles por calor y frío pueden ser utilizados para el dispositivo previamente ensamblado de conexión de terminal de acuerdo con la invención. Sin embargo, con el propósito de evitar la aplicación de calor para la contracción de los tubos y manguitos, son preferidos los materiales contraíbles en frío. Éstos materiales son generalmente conocidos en la técnica, y de preferencia, es utilizada la silicona o EPDM. En el caso de un tubo o manguito contraíble en frío, una porción del manguito o tuvo puede ser mantenida en un estado radialmente expandido por medio de un alma removible de soporte . Los soportes adecuados son generalmente conocidos por aquellas personas expertas en la técnica. En particular, es conocida la utilización al menos de un alma de soporte a adaptada para ser insertada en el tubo o manguito contraíble en frío para su retención en un estado radialmente expandido, y es removida del tubo o manguito contraíble en frío para la contracción del manguito o tubo. Al menos en una modalidad de la presente invención, el alma de soporte retiene una porción del tubo de control de esfuerzo en un estado radialmente expandido y comprende un listón enrollado en forma helicoidal que es adaptado para ser removido del tubo de control de esfuerzo jalando un extremo del listón que inicia en un primer extremo del alma de soporte a través del centro del alma y hacia afuera del segundo extremo del alma, de manera que el extremo jalado del listón se separa del resto del arrollamiento de alma mediante el enrollado iniciando partir del primer extremo del alma. Los ejemplos de varios soportes así como también de almas para la retención de la segunda porción tubular en un estado radialmente expandido son descritos en los documentos DE-A-39 43 296, DE,A-42 33 202, WO-A-95/1 1542, WO-A-95/318 845, EP-A-0 291 213, EP-A-0 399 263, EP-A-0 500 216, EP-A-0 631 1 17, EP-A-0 631 357, EP-A-0 702 444, EP-B-0 966 780, US-A-3 515 798, US-A-4 135 553, US-A-4 179 320, US-A-4 503 105, US-A-4 656 070, US-A-5 098 752, y US-4 585 607.

El segundo tubo de control de esfuerzo puede ser colocado de modo que se extienda más allá del primer conector de cable y/o del manguito rígido antes que el dispositivo de conexión de terminal sea conectado con un cable de energía eléctrica y, en consecuencia, es retenido en un estado radialmente expandido como se menciona con anterioridad. En una modalidad alternativa, el segundo tubo de control de esfuerzo puede ser plegado hacia atrás sobre el primer conector de cable y, si fuera elaborado de un material contraíble en frío, podría ser mantenido en un estado radialmente expandido.

Los tubos de control de esfuerzo comprenden en su estado montado una capa interior la cual es un elemento de control de esfuerzo y una capa exterior dieléctrica por ejemplo de silicona o caucho de monómero de etileno propileno dieno (EPD ) . El elemento de control de podría conseguir el esfuerzo de control mediante el uso de materiales particulares, tales como los materiales High K o mediante el uso de formas geométricas de control de esfuerzo. En forma típica, el tubo de control de esfuerzo de la porción de empalme además comprende una capa delgada eléctricamente conductiva o semiconductiva en el interior de una porción del elemento de control de esfuerzo y una capa delgada eléctricamente conductiva o semiconductiva en el exterior de la capa dialéctica. Estos tubos de control de esfuerzo que pueden ser de un tipo de empuje o pueden ser elaborados de materiales contraíbles en frío o calor son generalmente conocidos por aquellas personas expertas en la técnica. Éstos podrían ser fabricados mediante un proceso de moldeo o un proceso de extrusión. Para obtener un tubo de control de esfuerzo con dos capas, podría ser utilizado un proceso estándar de extrusión en conjunto, por ejemplo la capa interior eléctricamente conductiva o semiconductiva y la capa exterior eléctrica son extruidas juntas. Un ejemplo de un tubo adecuado de control de esfuerzo moldeado es descrito e ilustrado en el documento WO97/08801.

Es normalmente necesaria la utilización de un manguito tubular para el empalme y de un el manguito tubular para una terminación. Esto puede ser realizado en el dispositivo de conexión de terminal de la presente invención en el cual manguitos tubulares separados cubren las porciones de empalme y terminación del dispositivo. En forma alterna, un manguito tubular único podría cubrir ambas porciones de empalme y terminación del dispositivo. Si fueran utilizados dos manguitos tubulares separados, éstos podrían superponerse entre las dos porciones, en forma típica, sobre una porción del cable de interconexión. También es posible la colocación de los dos manguitos tubulares, de modo que no se superpongan. En este caso, el forro aislante exterior necesita, en forma típica, permanecer en la porción expuesta del cable de interconexión o el cable de interconexión necesita ser aislado con un tercer manguito tubular o algún otro tipo de material de aislamiento. Si el dispositivo de conexión de terminal utiliza una pieza particularmente larga de cable para el cable de interconexión, podría ser más eficiente y económico dejar el forro de aislamiento en el cable de interconexión.

Al menos en una modalidad de la presente invención, el dispositivo de conexión de terminal es previamente ensamblado porque el primer conector de cable y el cable de interconexión son colocados, en forma fija, en los tubos de control de esfuerzo y un manguito exterior tubular antes del uso del dispositivo de conexión de terminal para la conexión y terminación de un cable de energía eléctrica. El ensamble previo es ventajoso porque podría hacer obsoleto el ensamble de campo. El montaje o ensamble de campo de un dispositivo de conexión de terminal podría ser difícil, debido a que el cable de interconexión, que podría ser relativamente corto, necesita ser cortado en tiras y tiene que ser preparado para el montaje de los tubos de control de esfuerzo y el primer conector de cable. La preparación del cable de interconexión y el montaje de los tubos de control de esfuerzo y el primer conector de cable en este en el campo posee un aumento en el riesgo de tener partículas sucias y receptáculos de aire atrapados entre las capas del dispositivo de conexión de terminal . Estas partículas y receptáculos aire podrían conducir a descargas parciales y al posible daño al dispositivo de conexión de terminal.

En una modalidad adicional de la invención, uno o más sensores podrían ser integrados en el dispositivo de conexión de terminal. Estos sensores pueden ser utilizados para detectar, medir, registrar y guardar o transmitir la información con respecto a la condición u operación del cable de energía eléctrica tales como la corriente, la tensión, la temperatura, etc. El sensor puede ser integrado en el dispositivo de conexión de terminal de la invención durante su construcción. La ubicación preferida para la integración del sensor sería el área entre las secciones de conector y terminación o en la sección de terminación. En forma típica, el sensor incluirá algún tipo de sistema de transmisión de información para transmitir la información hace un dispositivo de recolección y/o procesamiento de información externa. El sistema de transmisión podría ser cualquier sistema adecuado que incluye un sistema de transmisión alambrada o inalámbrica. El sensor podría ser localizado en una capa de material conductivo o semiconductivo que sea eléctricamente aislada de la capa conductiva o semiconductiva del cable de interconexión. Sin embargo, necesita ser establecida una corriente a tierra a través del sensor. Para conseguir esto, una porción de la capa semiconductiva podría ser aislada removiendo dos secciones anulares de la capa semiconductiva del cable de interconexión en cada lado de la porción que será aislada. Entonces, el sensor es montado y conectado con esta porción aislada, un material de aislamiento es colocado sobre el sensor y un material conductivo o semiconductivo es colocado sobre el material de aislamiento para proteger el sensor contra los campos eléctricos externos. En lugar de utilizar la capa semiconductiva de cable de interconexión, el área podría ser cortada de la capa semiconductiva de cable y podría ser colocado un parche de material conductivo o semiconductivo en la capa de aislamiento, por ejemplo, adhiriéndolo a la capa de aislamiento del cable de interconexión. Un sensor podría ser un sensor de tensión capacitivo colocado sobre una pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo con el material conductivo o semiconductivo colocado sobre la capa de aislamiento del cable de interconexión y puede operar para formar un electrodo de un capacitor de detección que detecta la tensión del conductor interior del cable de interconexión. La capa de aislamiento del cable de interconexión puede operarse para formar un dieléctrico del capacitor de detección.

Breve Descripción de las Figuras La descripción completa de la presente invención, que incluye mejor modo de la misma, permite que una persona de experiencia ordinaria en la técnica lleve a cabo la invención, es señalada en mayor detalle en la siguiente descripción, con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales La Figura 1 es una vista en corte transversal de una primera modalidad de un dispositivo de conexión de terminal de la presente invención, La Figura 2 es una vista en corte transversal de una modalidad alterna del dispositivo de conexión de terminal de acuerdo con la Figura 1, La Figura 3 es una vista en corte transversal de una porción de empalme de un dispositivo de conexión de terminal al menos de una modalidad de la presente invención, La Figura 4 muestra una vista en corte transversal de una porción de terminación de un dispositivo de conexión de terminal al menos de una modalidad de la presente invención, La Figura 5 muestra una vista parcial en corte transversal de una porción de terminación de un dispositivo de conexión de terminal al menos de una modalidad de la presente invención, en donde la porción de terminación incluye dispositivos de detección.

Descripción Detallada de La Invención Más adelante en la presente diversas modalidades de la presente invención son descritas y mostradas en las figuras, en donde los mismos elementos son proporcionados con los mismos números de referencia.

La Figura 1 muestra una primera modalidad de un dispositivo previamente ensamblado de conexión de terminal para la conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión con un punto de conexión. El dispositivo previamente ensamblado de conexión de terminal 10 comprende un cable de interconexión 12 que tiene un conductor interior 14, una capa de aislamiento 16 que rodea el conductor 14, y una capa conductiva o semiconductora (de aquí en adelante, es referida como una capa semiconductora) 18 que rodea la capa de aislamiento 16. Como es ilustrado en la Figura 1, cualquier tipo de capas adicionales del cable de interconexión 12, tales como una malla metálica de cable que rodea la capa semiconductora 18 y un forro exterior de cable que rodea la malla metálica de cable son típicamente removidas. Sin embargo, en algunas modalidades, estas capas podrían permanecer en una porción del cable de interconexión 12. El dispositivo de conexión de terminal 10 está comprendido, de manera efectiva, de una porción de empalme 20 y una porción de terminación 22. En algunas modalidades podría existir una porción intermedia entre las porciones de empalme y terminación.

En la porción de empalme 20 del dispositivo de conexión de terminal 10, un primer conector de cable 24 es unido con un extremo del conductor interior 14 del cable de interconexión 12. Este podría ser unido a través de cualquier método adecuado tal como el plegado o con tornillos. El primer conector de cable 24 es configurado para acoplarse con el segundo conector de cable 26, el cual no es parte del dispositivo previamente ensamblado de conexión de terminal 10. Por ejemplo, el primer conector de cable 24 podría ser un conector de clavija y el segundo conector de cable 26 podría ser un conector de enchufe. El primer conector de cable 24 podría ser opcionalmente encerrado y podría ser opcionalmente asegurado dentro del el manguito rígido 28, el cual podría ser aislante, conductivo o semiconductivo . De manera opcional, el manguito rígido 28 podría extenderse más allá de la cara de acoplamiento del primer conector de cable 24, de manera que cuando el primer y el segundo conectores de cable 24 y 26 son acoplados, el segundo conector de cable 26 también es encerrado por el manguito rígido 28. El conector 26 es unido con el conductor interior 44 del cable de energía eléctrica 42. El conductor interior 44 es rodeado por la capa de aislamiento 46, la cual es rodeada por la capa conductiva o semiconductiva 48. El conector 24 que podría tener un trinquete 30 que embraga con una muesca 32 es el manguito rígido 28 que retiene el conector 24 seguramente dentro del manguito rígido 28. Podrían ser utilizados otros medios adecuados conocidos en la técnica para asegurar el conector 24 en el manguito rígido 28.

En la porción de terminación 22 del dispositivo de conexión de terminal 10, una terminal de conexión 34 es típicamente unida con el extremo del conductor interior 14 del cable de interconexión 12 opuesto al extremo unido con el conector 24. La capa semiconductora 18 es pelada o desprendida del extremo del cable de interconexión 12 con lo cual, se expone la capa de aislamiento 16. Un primer tubo de control de esfuerzo 36 que comprende una capa interior High K 38 y una capa exterior de aislamiento 40 es montado en la porción de extremo del cable de interconexión 12 adyacente a la terminal de conexión 34 y se extiende a lo largo de la porción de terminal 22 del dispositivo de conexión de terminal 10, de manera que se superpone a una porción de la capa semiconductiva 18 del cable de interconexión 12. El primer tubo de control de esfuerzo 36 es elaborado de un material contraíble, típicamente de silicona o EPDM. Este podría ser un material contraíble en calor o frío. Como es mostrado en la Figura 1, este es contraído sobre la porción de terminación 22 del dispositivo de conexión de terminal 10.

Como es mostrado en la Figura 1 un segundo tubo de control de esfuerzo 361 se extiende a lo largo de la porción de empalme del conector 10, que incluye sobre el conector 24 y es elaborado lo suficientemente largo para cubrir el conector 26 y una porción del cable de energía eléctrica 42 con la cual es unido el conector 26 cuando el dispositivo de conexión de terminal 10 ha sido totalmente instalado. En forma similar al primer tubo de control de esfuerzo 36, el segundo tubo de control de esfuerzo 36' es elaborado de un material contraíble, típicamente de silicona o EPDM. Este podría ser un material contraíble en calor o frío, aunque es mostrado como un material contraíble en frío en la Figura 1. El segundo tubo de control de esfuerzo 36' difiere del primer tubo de control de esfuerzo 36 en que éste tiene una capa semiconductora interior delgada (no se muestra) dentro de la capa de control de esfuerzo 38 a lo largo de la porción de la capa de control de esfuerzo 38 que cubrirá los conectores 24 y 26. La longitud de la capa semiconductora interior delgada es suficiente de manera que cubre una porción de la capa de aislamiento 16 del cable de interconexión 12 y una porción de la capa de aislamiento 46 del cable de energía eléctrica 42 cuando el dispositivo de conexión de terminal 10 es totalmente instalado. La capa semiconductora interior delgada podría ser pintada en la superficie interior de la capa de control de esfuerzo 38 o podría ser una capa separada de material. El tubo de control de esfuerzo 36' también difiere del tubo de control de esfuerzo 36 en que éste tiene una capa semiconductiva exterior delgada (no se muestra) en el exterior de la capa de aislamiento 40. La capa semiconductiva exterior delgada se extiende a lo largo de la longitud total de la capa de aislamiento 40 del tubo de control de esfuerzo 36'. La capa semiconductora exterior delgada podría ser pintada en la superficie exterior de la capa de aislamiento 40 o podría ser una capa separada de material.

Además como es ilustrado en la Figura 1, antes del acoplamiento del primer y el segundo conectores de cable 24 y 26, un alma de soporte 50 es colocada dentro la porción del segundo tubo de control de esfuerzo 36' que cubrirá el cable de energía eléctrica 42. El alma de soporte 50 mantiene esta porción del segundo tubo de control de esfuerzo 36 ' en un estado expandido que permite la inserción fácil del conector 26 en el manguito rígido 28, de modo que puede acoplarse seguramente con el conector 24. En la modalidad de la Figura 1, el dispositivo de conexión de terminal 10 además comprende un manguito único tubular 52 que se extiende sobre ambas de las porciones de empalme y terminación 20, 22. El manguito tubular 52 comprende una capa de aislamiento. Entre el manguito tubular 52 y el segundo tubo de control de esfuerzo 36' existe típicamente un "calcetín" 54 elaboradas en material de conducción o semiconducción. Su propósito es establecer una conexión eléctrica entre las capas semiconductivas 18 y 48 del cable de interconexión 12 y el cable de energía eléctrica 42, de manera respectiva, cuando el dispositivo de conexión de terminal 10 es totalmente instalado y para mantener la capa semiconductiva exterior delgada (no se muestra) del segundo tubo de control de esfuerzo 36' en un potencial a tierra a través del empalme. En la modalidad ilustrada en la Figura 1, el manguito tubular 52 es posicionado sobre la longitud total del primer y el segundo tubo de control de esfuerzo 36 y 36' así como también la porción del cable de interconexión 12 que no es rodeada por ningún tubo de control de esfuerzo. El manguito tubular 52 es elaborado de un material contraíble, típicamente de silicona o EPDM. Este podría ser un material contraíble en calor o frío, aunque es mostrado como un material contraíble en frío en la Figura 1. En la modalidad ilustrada, el manguito tubular 52 incluye los faldones 56 en la porción de terminación del dispositivo de conexión de terminal 10. Los faldones sirven para reducir la corriente de rastreo y son usualmente utilizados sólo en dispositivos de terminación en exteriores .

Además como es ilustrado en la Figura 1, antes del acoplamiento del primer y el segundo conectores de cable 24 y 26, un alma de soporte 58 es colocada alrededor de la porción del segundo tubo de control de esfuerzo 36' que es mantenido en un estado expandido por el alma de soporte 50 y una porción del manguito tubular 52 es plegada hacia atrás sobre el alma de soporte 58. Esta porción plegada hacia atrás del manguito tubular 52 cubrirá el cable de energía eléctrica 42 cuando el dispositivo de conexión de terminal 10 es totalmente instalado.

Las almas de soporte 50 y 58 así como también otras almas de soporte descritas en la presente podrían ser de cualquier tipo adecuado de alma de soporte, aunque típicamente comprenderán un listón enrollado en forma helicoidal que es removido desenrollando el listón, de manera que el material contraíble en frío se contrae sobre el cable de energía eléctrica 42 comenzando en el extremo de cable unido con el conductor 26. Esta técnica de alma de soporte es generalmente conocida por aquellas personas expertas en la técnica .

La modalidad ilustrada en la Figura 2 es similar a la modalidad de la Figura 1 excepto que el manguito tubular 52 comprende dos partes separadas, 52' y 52". En la modalidad de la Figura 2, las partes 52' y 52" tienen porciones de superposición. En una modalidad alterna (no ilustrada) , las partes 52' y 52" no se superponen. En esta modalidad, la porción del cable de interconexión 12 no cubierta por un manguito tubular tendrá algunos otros medios del aislamiento exterior. Por ejemplo, el forro exterior de aislamiento de cable podría ser dejado en esta porción del cable de interconexión 12, o si es removido el forro exterior, una 2 capa separada del material contraíble podría ser aplicada alrededor de esta del cable de interconexión 12.

La Figura 3 muestra una modalidad alterna de la porción de empalme 20 del dispositivo de conexión de terminal 10. En esta modalidad, un primer conector de cable 24 es unido con un extremo del conductor interior 14 del cable de interconexión 12. Ese podría ser unido a través de cualquier método adecuado tal como plegado o con tornillos. En la Figura 3, este es unido por los tornillos 25. El primer conector de cable 24 es configurado para acoplarse con el primer receptáculo 62 del conector intermedio conductivo 60. El conector intermedio 60 tiene un segundo receptáculo 64 configurado para acoplarse con el segundo conector de cable 26 que es unido con el conductor interior 44 del cable de energía eléctrica 42. El segundo conector de cable 26 y el cable de energía eléctrica 42 no son parte del dispositivo previamente ensamblado de conexión de terminal 10. El primer y el segundo conectores de cable 24 y 26 y el conector intermedio 60 podrían ser opcionalmente encerrados por, y opcionalmente asegurados dentro de un manguito rígido (no es incluido en la Figura 3), el cual podría ser aislante o semiconductivo .

Como es mostrado en la Figura 3, el segundo tubo de control de esfuerzo 36' se extiende a lo largo de la porción de empalme del dispositivo de conexión de terminal 10, que incluye la extensión a través del conector 24 y a través de una porción del conector intermedio 60. Como es descrito con anterioridad, el segundo tubo de control de esfuerzo 36' tiene una capa semiconductora interior delgada (no se muestra) dentro de la capa de control de esfuerzo 38 a lo largo de la porción de la capa de control de esfuerzo 38 que cubrirá los conectores 24 y 26 (y el conector intermedio 60) . La longitud de la capa semiconductora interior delgada es suficiente, de manera que cubre una porción de la capa de aislamiento 16 del cable de interconexión 12 y una porción de la capa de aislamiento 46 del cable de energía eléctrica 42 cuando el dispositivo de conexión de terminal 10 es totalmente instalado. La capa semiconductora interior delgada podría ser pintada en la superficie interior de la capa de control de esfuerzo 38 o podría ser una capa separada de material. El tubo de control de esfuerzo 36' también tiene una capa semiconductiva exterior delgada (no se muestra) en el exterior de la capa de aislamiento 40. La capa semiconductiva exterior delgada se extiende a lo largo de la longitud total de la capa de aislamiento 40 del tubo de control de esfuerzo 36'. La capa semiconductora exterior delgada podría ser pintada en la superficie exterior de la capa de aislamiento 40 o podría ser una capa separada de material. En la modalidad de la Figura 3, la porción de empalme 20 del dispositivo de conexión de terminal 10 además comprende un manguito tubular 52 que se extiende a través del tubo de control de esfuerzo 36' del cable de interconexión 12 al cable de energía eléctrica 42. El manguito tubular 52 comprende una capa de aislamiento. Entre el manguito tubular 52 y el segundo tubo de control de esfuerzo 36' existe típicamente un "s calcetín" 54 elaborados un material de conducción o semiconduceión . Su propósito es establecer la conexión eléctrica entre las capas semiconductivas 18 del cable de interconexión 12 y la capa semiconductiva 48 (no se muestra) del cable de energía eléctrica 42, de manera respectiva, cuando el dispositivo de conexión de terminal 10 es totalmente instalado y para mantener la capa semiconductiva exterior delgada (no se muestra) del segundo tubo de control de esfuerzo 36' en un potencial a tierra a través del empalme.

Además como es ilustrado en la Figura 3, antes del acoplamiento del segundo conector de cable 26 con el conector intermedio 60, ambos del manguito tubular 52 y el tubo de control de esfuerzo 36' son plegados hacia atrás sobre el conector intermedio 60, el primer conector de cable 24, y el cable de interconexión 12 para permitir la inserción fácil del segundo conector de cable 26 en el conector intermedio 60. En primer lugar, un alma de soporte 57 es colocada alrededor del manguito tubular 52 generalmente sobre el primer conector de cable 24 y una porción del manguito tubular 52 es plegada hacia atrás y es colocada en el alma de soporte 57, que mantiene la porción plegada hacia atrás del manguito tubular 52 en un estado expandido. A continuación, el alma de soporte 55 es colocada sobre la porción plegada hacia atrás del manguito tubular 52 y una porción del tubo de control de esfuerzo 36' es plegada hacia atrás y es colocada en el alma de soporte 55, la cual mantiene la porción plegada hacia atrás del tubo de control de esfuerzo 361 en un estado expandido. Una vez que el segundo conector de cable 26 es acoplado con el conector intermedio 60, el alma de soporte 55 es removida y el tubo de control de esfuerzo 36' es desplegado, de modo que éste cubre el segundo conector de cable 26 y una cantidad suficiente del cable de energía eléctrica 42, de manera que la capa de control de esfuerzo 38 se superpone a la capa semiconductiva 48 (no se muestra) del cable de energía eléctrica 42. De manera subsiguiente, el alma de soporte 57 es removida y el manguito tubular 52 es desplegado, de modo que éste cubre el tubo de control de esfuerzo 36 ' y una porción del forro exterior del cable de energía eléctrica 42 (no se muestra) .

La Figura 4 es una modalidad alterna de la porción de terminal 22 del dispositivo de conexión de terminal 10. En esta modalidad, es empleado el control de esfuerzo geométrico en lugar de un material de control de esfuerzo High K. Además, la porción de terminal 22 comprende elementos separables de conector, que proporcionan un tipo diferente de conexión que con una terminal de conexión desnuda. La Figura 4 muestra un conector de cable 72 unido con el conductor 14 del cable de interconexión 12. El conector de cable 72 es unido a través de cualquier medio adecuado, típicamente mediante el plegado, e incluye la terminal de conexión 34. La porción de terminal 22 incluye el alojamiento 82 que define, de manera general, la primera cámara 84 y la segunda cámara 86. La primera cámara 84 y la segunda cámara 86 se interceptan, de manera que el interior de la primera cámara 84 se encuentra en comunicación con el interior de la segunda cámara 86. La primera y segunda cámaras 84, 86 podrían interceptar separa configurar una forma general de T como es mostrado en la Figura 4 o una forma general de L (no se muestra) . El alojamiento 82 además podría incluir una capa exterior semiconductiva 90 y una capa intermedia de aislamiento 92, y una capa interior semiconductiva 94. Como es mostrado en la Figura 4, la capa interior de semiconducción 94 en la pared interior de la primera cámara 84 del alojamiento 82 realiza un contacto íntimo con el conector de cable72. De preferencia, la capa interior de semiconducción 94 también realiza un contacto íntimo con la capa de aislamiento 16 del cable de interconexión 12. Una porción de la pared interior de la primera cámara 84 es elaborada de la capa intermedia de aislamiento 92. De 3 preferencia, esta porción hace un contacto íntimo con la capa de aislamiento 16. Una porción de la pared interior de la primera cámara 84 es elaborada de la capa exterior de semiconducción 90. De preferencia, esta porción hace un contacto íntimo con la capa semiconductiva 18. Entonces, el manguito tubular 52 es posicionado al menos sobre una porción de la capa exterior de semiconducción 90 y el cable de interconexión 12. Un espárrago (no se muestra) podría ser insertado través de la apertura en la terminal de conexión 34 y uno o más dispositivos de acoplamiento 96 podrían ser insertados en la segunda cámara 86 y podrían ser unidos o mantenidos en posición contra la terminal de conexión 34 mediante el espárrago.

El alojamiento 82 podría ser elaborado de cualquier material adecuado para aplicaciones de contracción en frío. Los materiales más adecuados son materiales tales como un material de caucho altamente elástico que tiene un fraguado o endurecimiento permanente bajo, tal como el monómero de etileno propileno dieno (EPDM) , la silicona elastomérica, o a un híbrido de los mismos. Los materiales semiconductivos y de aislamiento podrían ser elaborados del mismo tipo o de diferentes tipos de materiales. Los materiales semiconductivos y de aislamiento podrían tener diferentes grados de conductividad y aislamiento en función de las propiedades inherentes de los materiales utilizados o en función de los aditivos agregados a los materiales.

La Figura 5 es una modalidad alterna de la porción de terminal 22 del dispositivo de conexión de terminal 10. En esta modalidad, los sensores de tensión y corriente son integrados en la porción de terminal 22. En la ilustración de la Figura 5, la capa de aislamiento 16, la capa semiconductiva 18 del cable de interconexión 12 así como también los sensores y algunos elementos relacionados no son mostrados en el corte transversal mientras el tubo de control de esfuerzo 36, el manguito tubular 52, y la capa de aislamiento 107 son mostrados en corte transversal. Como es mostrado en la Figura 5, las tiras anulares de la capa semiconductiva 18 son removidas para formar las secciones o separaciones axiales no conductivas 100 en la capa semiconductora en la cual son expuestas separaciones a la capa de aislamiento 16 subyacente. Las porciones de la capa semiconductiva 18 separadas por las separaciones 100 son etiquetadas como 18a, 18b, y 18c por motivos de claridad. En una modalidad alterna, la capa semiconductiva 18 podría terminar con la porción 18a y las piezas de material conductivo o semiconductivo podrían ser posicionadas en el cable de interconexión 12 que sirven para las mismas funciones que las porciones 18b y 18c de la capa semiconductiva 18. En otra modalidad alterna, un material conductivo o semiconductivo o unido con la parte trasera del sensor de tensión 102, antes de su unión con el cable de interconexión 12, podría ser utilizado en lugar de la porción 18b de la capa seraiconductiva 18. Todavía en otra modalidad, el sensor de tensión 102 es directamente unido con la capa de aislamiento del cable de interconexión 12. Como es ilustrado en la Figura 5, un sensor de tensión 102 es colocado en la porción de capa semiconductiva 18b, la cual es eléctricamente aislada de las porciones 18a y 18c mediante las separaciones 100. Aunque la presente especificación se refiere a la unión de un sensor con el cable de interconexión 12, en algunas modalidades, el cable de interconexión 12 funciona por sí mismo como parte del sensor. En esas instancias, la referencia en la presente al sensor de tensión 102 se refiere a la porción del sensor, por ejemplo, una tarjeta de circuito impreso (PCB, por sus siglas en inglés) , que es unida con el cable de interconexión 12. Al menos en una modalidad de la presente invención, el sensor de tensión es un divisor capacitivo en el cual un primer capacitó consiste del conductor interior de cable 14, la capa de aislamiento de cable 16, y la porción semiconductiva 18b. Los segundos capacitores son colocados en una PCB, la cual es unida con la porción de capa semiconductiva 18b. La resistencia eléctrica interior de la porción de capa semiconductiva 18b es insignificante .

Las tiras de material de aislamiento (no se muestran) cubren las separaciones 100 para separar la porción semiconductiva 18b de cualquier otro material o elementos conductivos o semiconductivos, excepto del sensor de tensión 102, y para evitar la presencia de aire en las separaciones 100, este aire podría provocar una descarga eléctrica parcial y una falla del sensor de tensión 102. El material de aislamiento podría ser cualquier material adecuado tal como una combinación masilla, con la cual será más fácil llenar las separaciones 100, y una cinta PVC colocada sobre la masilla. La cinta PVC también podría servir para el propósito de unir el sensor de tensión 102 con el cable de interconexión 12. El sensor de tensión 102 mide la tensión del conductor interior 14 del cable de interconexión 12. Una placa a tierra (no se muestra) del sensor de tensión 102 es eléctricamente conectada con una o ambas de las porciones de capa semiconductiva 18a y 18c mediante un elemento conductivo 104, el cual podría ser una malla de alambre que puede ser enrollada alrededor de una o ambas de las porciones de capa semiconductiva 18a y 18c y puede ser soldada con un punto de conexión 106 en el sensor de tensión 102. Si la porción del elemento conductivo 104 que une las porciones de capa semiconductiva 18a y 18c al sensor de tensión 102 no es aislada, las tiras de material de aislamiento (no se muestra) sobre las separaciones 100 evitarán que haga contacto eléctrico con la porción semiconductiva subyacente 18b. La capa de aislamiento 107 cubre el sensor de tensión 102 y las porciones de las separaciones adyacentes de capa semiconductiva 100. Una capa de material conductivo o semiconductor (no se muestra) es colocado sobre la capa de aislamiento 107. Al menos en una modalidad, la capa de material conductivo o semiconductivo es combinada con la capa de aislamiento 107, de modo que la capa de aislamiento 107 tiene una capa de aislamiento orientando el sensor y una capa de material conductivo o semiconductivo orientando el tubo de control de esfuerzo 36. La capa conductiva o semiconductiva protege el sensor de los campos eléctricos externos. El tubo de control de esfuerzo 36 cubre la capa de aislamiento 107 y se extiende hacia el extremo del cable de interconexión 12 con el cual es unida la terminal de conexión 34. El sensor de corriente 108 es posicionado sobre la capa semiconductiva 18 adyacente al sensor de tensión 102. El alambre 110 es conectado con el sensor de tensión 102 y el alambre 112 es conectado con el sensor de corriente 108, el cual podría ser una bobina de Rogowski . Ambos de los alambres 110, 112 son aislados para no provocar algún cortocircuito. En la Figura 5, el manguito tubular 52" se extiende a lo largo de la longitud total de la porción de terminación 22 del dispositivo de conexión de terminal 10 de la terminal de conexión 34 a la porción de empalme del dispositivo de conexión de terminal 10 en donde se superpone al manguito tubular 52' de la porción de empalme 20. Ambos de los alambres 110, 112 pasan entre las porciones superpuestas del manguito tubular 52" y el manguito tubular 52' hacia el exterior del dispositivo de conexión de terminal 10 en donde podrían ser conectados, por ejemplo, con un integrador, un dispositivo de medición, un dispositivo de control u otros tipos adecuados de dispositivos.

Al menos en una modalidad, el sensor de tensión 102 comprende una tarjeta de circuito impreso flexible de doble lado. Como es descrito en la presente la parte superior o frontal de la PCB es la porción que orienta la capa de aislamiento 107. En forma típica, la parte superior de la PCB incluye características conductivas que son eléctricamente conectadas con dispositivos externos. La parte inferior o trasera de la PCB orienta el cable de interconexión 12. Para establecer el mejor contacto eléctrico posible entre el sensor 102 y la porción de capa semiconductiva 18b, es deseable maximizar el área de contacto en la parte trasera del sensor 102. Se encontró que mientras funcionaría una película delgada de cobre o una película delgada de cobre revestida con oro, una capa de patrón de cobre revestida con oro inesperadamente proporcionó resultados superiores con respecto a las alternativas. El patrón podría ser formado en cualquier modo adecuado. Por ejemplo, un proceso de recubrimiento fotográfico podría ser utilizado para crear el patrón mediante la aplicación y revelado de una capa de recubrimiento fotográfico en la capa inferior de cobre de la tarjeta de circuito (y de manera opcional, en las porciones de la capa superior de cobre fuera de la porción de circuito para aquel sensor funcione) en un patrón que expone las áreas de la capa de cobre que serán removidas para crear el patrón deseado de cobre. Las porciones expuestas de las capas de cobre podrían ser entonces expuestas a una solución de ataque químico de cobre para remover las áreas expuestas de cobre. Entonces, el recubrimiento fotográfico de patrón es entonces removido, dejando un patrón de cobre en el lado inferior de la tarjeta de circuito. Entonces, una capa de níquel es revestida de cobre y oro o una aleación de oro (en algunas ocasiones es referida de aquí en adelante sólo como oro) es entonces revestida en la capa de níquel . La capa de patrón de cobre revestida con oro de la PCB garantiza una buena conexión eléctrica entre la porción de capa semiconductiva 18b y las vías conductivas de la PCB que conectan con los elementos de circuito eléctrico en la superficie superior de la PCB. Se encontró que no existió cantidad significante de aire atrapado por debajo de la PCB debido a que la capa de patrón de cobre revestida con oro en la parte trasera de la PCB es estampada en la porción de capa semiconductiva 18b, con lo cual, se garantiza un contacto eléctrico óptimo entre la porción de capa semiconductiva 18b y el sensor de tensión PCB. Las señales de salida del sensor de tensión son del orden aproximadamente de 1 Voltio con una corriente en el orden de microamperios .

Del mismo modo que una capa sólida, la capa de patrón de cobre revestida con oro de la presente invención proporcionará una cantidad infinita de puntos de contacto. La distancia de un punto de contacto a otro es insignificante, como lo es con una capa sólida. El patrón creado en la capa de cobre podría ser cualquier patrón adecuado, que incluyen aunque no se limitan a, una rejilla con un patrón de forma de cuadro o diamante. Se cree que una capa de patrón de cobre revestida con oro es menos probable que forme escamas que un plano revestido con oro tal como existiría si una hoja delgada de cobre sin patrón fuera revestida con oro. Sobre todo, este es un problema con las PCBs delgadas flexibles, las cuales son sometidas a esfuerzos mecánicos debido a su capacidad de doblado.

El sensor de tensión PCB descrito en la presente difiere de las PCBs estándares porque las PCBs estándares tienen capaz de resistencia de soldadura que cubren las superficies frontal y trasera de la PCB, excepto en las áreas conductivas en las cuales se ha realizado el contacto eléctrico (típicamente por la soldadura. En el presente sensor de tensión 102, no existe resistencia de soldadura en la parte inferior de la PCB. Se cree que la necesidad de una capa de soldadura en la parte trasera de la PCB, que típicamente impide que el revestimiento plano de oro produzca escamas, no es necesaria debido a que la capa de cobre es formada de patrón antes del revestimiento de oro. Se cree que la capa de cobre de patrón disipa de manera más fácil el esfuerzo mecánico que como lo hace una capa delgada sólida de cobre.

En adición a lo anterior, el uso de la PCB en la presente solicitud además limita la cantidad de esfuerzo mecánico aplicado a la PCB. La PCB es sometida a esfuerzo mecánico cuando ésta desdoblada y colocada alrededor del cable de interconexión 12. Aunque esta configuración doblada podría poner algún esfuerzo sobre la PCB, una vez que ésta es fijada en el cable de interconexión 12, por ejemplo, con una cinta PVC, y sobre todo una vez que el tubo de control de esfuerzo 36 y el manguito tubular 52 son contraídos alrededor del cable de interconexión 12, con lo cual, se aplica una fuerza radial a la PCB del sensor de tensión 102, la PCB flexible permanece en un estado relativamente estático.

Aunque la invención ha sido descrita e ilustrada con referencia a las modalidades específicas ilustrativas de la misma, no se pretende que la invención sea limitada a aquellas modalidades ilustrativas. Aquellas personas expertas en la técnica reconocerán que pueden realizarse variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance real de la invención como es definido por las reivindicaciones que siguen. Por lo tanto, se pretende la inclusión dentro de la invención de todas estas variaciones y modificaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y los equivalentes de las mismas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, un mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un dispositivo de conexión de terminal para la conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión con un punto de conexión, caracterizado porque comprende a) un cable de interconexión que tiene una primera y segunda porciones de extremo, que comprende un conductor interior y una capa conductiva o semiconductiva, b) un primer tubo de control de esfuerzo que comprende - un elemento de control de esfuerzo, y una capa de aislamiento colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo, en donde el primer tubo de control de esfuerzo es montado en la primera porción de extremo del cable de interconexión; c) un primer conector de cable para la conexión del cable de interconexión con el cable de energía eléctrica, el primer conector de cable es conectado con la segunda porción de extremo del cable de interconexión; d) un segundo tubo de control de esfuerzo que comprende - un elemento de control de esfuerzo, y - una capa de aislamiento colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo, en donde el segundo tubo de control de esfuerzo es montado sobre la segunda porción de extremo del cable de interconexión y al menos una porción del primer conector de cable; e) uno o más manguitos tubulares contraíbles, al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo, y al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles se extiende al menos a través de una porción del segundo tubo de control de esfuerzo, en donde la porción del manguito tubular contraíble que se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo es contraído al menos alrededor de una porción del primer tubo de control de esfuerzo.

2. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una porción al menos de uno de los manguitos tubulares contraíbles es contraída alrededor de una porción del cable de interconexión.

3. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el manguito tubular contraíble que se extiende al menos a través de una porción del segundo tubo de control de esfuerzo comprende una porción adaptada para contraerse alrededor de una porción del cable de energía eléctrica.

4. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera porción de extremo del cable de interconexión es acoplada con una terminal de conexión.

5. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el manguito tubular contraíble que se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo comprende, en el lado exterior, uno o más faldones que reducen la corriente de rastreo.

6. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cable de interconexión además comprende una capa de aislamiento colocada en posición concéntrica al menos alrededor de una sección axial del conductor interior, y en donde el dispositivo de conexión de terminal comprende un sensor de tensión capacitivo que incluye un elemento de tarjeta de circuito impreso, el elemento de tarjeta de circuito impreso es colocado sobre una pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo, la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo es colocada en la capa de aislamiento del cable de interconexión y puede operarse para formar un electrodo de un capacitor de detección que detecta la tensión del conductor interior, y en donde la capa de aislamiento puede operarse para formar un dieléctrico del capacitor de detección.

7. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende un material adicional semiconductivo colocado en posición concéntrica al menos alrededor de una sección axial de la capa de aislamiento en cualquier lado de la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo, el material adicional semiconductivo comprende dos secciones axiales semiconductivas eléctricamente aisladas de la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo por secciones axiales no conductivas .

8. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque algunos o todos de la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo o del material adicional semiconductivo son fijados, en forma adhesiva, en la capa de aislamiento.

9. El dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de tarjeta de circuito impreso comprende una capa de patrón de cobre revestida con oro en contacto eléctrico con la pieza eléctricamente aislada de material conductivo o semiconductivo .

10. Un método de conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión con un punto de conexión, caracterizado porque comprende las etapas de a) proporcionar un dispositivo de conexión de terminal de conformidad con la reivindicación 1; b) proporcionar un cable de energía eléctrica de media o alta tensión; c) conectar el dispositivo de conexión de terminal con un extremo del cable de energía eléctrica al conectar el cable de interconexión con el extremo del cable de energía eléctrica por medio de un primer conector de cable; y d) conectar el dispositivo de conexión de terminal con el punto de conexión conectando la primera porción de extremo del cable de interconexión con el punto de conexión. RESUMEN DE LA INVENCIÓN El dispositivo de conexión de terminal (10) para la conexión de un extremo de un cable de energía eléctrica de media o alta tensión (42) con un punto de conexión, el dispositivo de conexión de terminal (10) comprende un cable de interconexión (12) que tiene la primera y la segunda porción de extremo, comprende un conductor interior (14) y una capa conductiva o semiconductiva (18) . El dispositivo de conexión de terminal además comprende un primer tubo de control de esfuerzo (36) que comprende un elemento de control de esfuerzo (38), y una capa de aislamiento (40) colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo (38) , en donde el primer tubo de control de esfuerzo (36) es montado en la primera porción de extremo del cable de interconexión (12) . El dispositivo de conexión de terminal además comprende un primer conector de cable (24) para la conexión del cable de interconexión (12) con el cable de energía eléctrica (42) , el primer conector de cable (24) es conectado con la segunda porción de extremo del cable de interconexión (12) ; el dispositivo de conexión de terminal (10) además comprende un segundo tubo de control de esfuerzo (36') que comprende un elemento de control de esfuerzo (38) , y una capa de aislamiento (40) colocada alrededor del elemento de control de esfuerzo (38), en donde el segundo tubo de control de esfuerzo (361 ) es montado sobre la segunda porción de extremo del cable de interconexión (12) y al menos una porción del primer conector de cable (24); El dispositivo de conexión de terminal además comprende uno o más manguitos tubulares contraíbles (52, 52', 521 ' ) . Al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles (52, 52', 521 1 ) se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo (36) . Al menos una porción de uno de los manguitos tubulares contraíbles (52, 52', 521 1 ) se extiende al menos a través de una porción del segundo tubo de control de esfuerzo (36')· La porción del manguito tubular contraíble (52, 52'') que se extiende al menos a través de una porción del primer tubo de control de esfuerzo (36) es contraído al menos alrededor de una porción del primer tubo de control de esfuerzo (36) .