Conductor a tierra con pieza de conexión incorporada ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

En las aplicaciones eléctricas actuales para Ia puesta a tierra se ha venido empleando el cobre como Ia mejor opción técnica, sin embargo debido a Ia alza de precios que este material ha sufrido, se ha presentado un fenómeno mundial de robo o sustracción no autorizada del mismo.

En muchas instalaciones donde el sistema de tierras juega un papel preponderante, tal es el caso de las telecomunicaciones, donde las estaciones repetidoras están en cerros o poblados ausentes de una vigilancia, resulta prácticamente imposible el impedir que estas puedan ser objeto de robo del cobre, que en el sistema de tierras se tienen tanto en plano enterrado para conformar Ia masa del electrodo de puesta a tierra, así como en el plano de instalación aérea, esto es el que no esta enterrado y sirve para múltiples conexiones.

El uso comúnmente de cable aislado Figura 1 o desnudo Figura 2, según sea Ia necesidad de instalación, hace que el empleo del cobre hoy tome una nueva vertiente, buscando nuevas opciones que cumplan con las exigencias de conducción eléctrica y el de no ser atractivas para el robo.

DESCRIPCION DE LA INVENCIóN

Los detalles característicos de esta novedad, que he denominado Conductor a tierra Jumper Segunda Generación, consisten en trayectorias de cable de acero flexible identificadas como J2G/A (abierto, con una caja de conexión) ó J2G/C (cerrado, con dos cajas de conexión) correspondiendo estas a conexiones de cable de acero a trayectorias rectas de tubería pared gruesa galvanizada de 0.5, 0.75 y 1.00 pulgadas de diámetro y para Io cual he denominado haciendo alusión a los diferentes diámetros el llamar J2G/C/50, J2G/C/75, J2G/C/100 para las trayectorias cerradas en los diámetros correspondientes y J2G/A/50, J2G/A/75, J2G/A/100 para las abiertas en los diámetros mencionados, y que para efectos de una mejor descripción, es que se adjuntan dibujos debidamente referenciados con números para su pronta ubicación.

La figura 3 es una perspectiva en ¡sométrico de explosión, de Ia conexión del cable ai tubo.

La figura 4 es una perspectiva en ¡sométrico armado de Ia conexión del cable al tubo.

La figura 5 es una perspectiva de Ia vista frontal de Ia conexión del cable al tubo.

La figura 6 es una perspectiva de Ia vista superior de Ia conexión del cable al tubo.

La figura 7 es una perspectiva en ¡sométrico frontal de Ia conexión cerrada.

La figura 8 es una perspectiva en ¡sométrico frontal de Ia conexión abierta.

La figura 9 es una vista en ¡sométrico frontal de Ia conexión cable a cable por medio de arco eléctrico.

La figura 10 es un isométrico del arreglo de conexión del artefacto J2G/A.

La figura 11 es un ¡sométrico del arreglo de conexión J2G/C. ,

Con referencia a dichas figuras el artefacto se compone de un cuerpo central de conexión denominado copie (No. 1), que ¡nterconecta en los extremos al cable (No. 10) con el tubo de acero (No. 3), mientras que en Ia parte inferior del copie, se cuenta con un freno (No. 7) de corrimiento para el cable (stop), en Ia parte media del copie se cuenta con dos opresores (No. 6). El copie queda completamente cubierto por el aislador (No. 2) el cual conforma una camisa aislante y protectora de Ia conexión ante el medio ambiente.

La construcción de Ia invención, se aprecia en Ia figura 3, pudiendo observarse que se conforma de Ia pieza central de Ia conexión, el copie de cable a tubo (No. 1 ) que enrosca en Ia parte inferior e interna (No. 4) a Ia rosca del tubo (No. 3) de pared gruesa galvanizada (No. 5), conectándose al cable de acero (No. 8) aprisionándolo mediante los opresores de cabeza tipo hallen (No. 6). En Ia conexión deberá cerciorarse de que Ia longitud de cable de acero (No. 8) sea Ia adecuada para facilitar Ia trayectoria recta del tubo (No. 3), y una vez comprobado Io anterior y para garantizar Ia continuidad de esta conexión, el copie (No. 1 ) esta provisto de una ventana (No. 12) al tubo (No. 3) a través de Ia cual se debe soldar por arco eléctrico, esto mismo se deberá hacer entre el copie (No. 1 ) y el cable de acero por donde este entra (No. 14) .

Efectuada Ia conexión, el aislador (No. 2) se debe correr hasta quedar como camisa o enchaquetamiento externo del copie, así mismo Ia funda termocontráctil (No. 13) se deberá calentar para sellar contra el agua dicha unión. Es importante resaltar el sello interno de aislador (No. 11) y que evita entre el agua por escurrimiento del cable al interior del copie.

El artefacto tiene tres modalidades de tamaño, para diferentes diámetros de tubo de acero galvanizado, donde el menor es de Vi pulgada, el intermedio de ³ A y el mayor de 1 pulgada, debiendo aclararse que el diseño, construcción, número de piezas y funcionamiento no cambia, siendo así que el criterio de selección para su aplicación estará basado en Ia sección transversal en mm2

- A - que se requiera para drenar Ia corriente, por tanto sus aplicaciones estarán orientadas hacia este principio.

Para efectos de referenciar Ia invención me permito citar las dimensiones del conector J2G/A/75 para tubería de ³ A de pulgada de diámetro, siendo así que el copie (No. 1) es un cuerpo cilindrico de 32 mm de diámetro externo, con una perforación superior (No. 14) para el cable de acero de 27mm. La longitud del copie (No. 1 ) es de 89mm, el diámetro interno de Ia perforación para recibir al tubo de acero galvanizado es de 24mm con una longitud de rosca de 40mm, los opresores (6) con cabeza hallen son de 9mm de diámetro con una longitud de 12mm y hay una separación entre ellos a centros de 27mm de longitud entre ellos, Ia ventana (12) para soldar es de l ómm de ancho por 25mm de largo. La caja aisladora (2) es de 38mm de diámetro, con una longitud de 1 I mm. El cable de acero galvanizado dispuesto para este arreglo es de 5/8 de diámetro, Ia tapa (9) para cerrar el artefacto cuando no esta instalado es de un diámetro de 45mm y una longitud de 25 mm. El freno (7) para el cable que impide que este mismo salga por el copie es de 20mm de diámetro.

La eficiencia del artefacto radica en ser un dispositivo flexible, aislado, de fácil y eficiente conexión, con características particulares de diseño que permiten por un lado, Ia conexión cerrada denominada J2G/C por tener en ambos extremos del cable cajas de conexión, por otra parte Ia conexión abierta J2G/A entendiendo para este caso, que solo uno de los extremos de cable tiene caja de conexión, estas dos modalidades permiten al artefacto Ia versatilidad para conectar tubo a cable, tubo a tubo, teniendo así una conexión rápida y segura. Otra de las ventajas es que al ser flexible y aislado se puede instalar en trayectorias oblicuas donde el pretender trabajar esta misma trayectoria con tubo Ie convierte en un proceso muy lento, caro y de múltiples conexiones, Io que Ie hace ser deficiente eléctricamente en momentos de drenar Ia corriente, en cambio con este artefacto solo se tendrán dos conexiones debidamente aseguradas y se garantiza Ia continuidad, rápida y segura instalación, aún en trayectorias complejas, en momentos de falla eléctrica y evidentemente al ser un elemento que no lleva cobre su propensión al robo es mucho menor. Cabe señalar que el artefacto en sus modalidades de conexión (abierto y cerrado)

estαrάn soldados en sus extremos, por Io que una vez colocado no será atractivo para Ia delincuencia ya que se tienen dos principales factores. El tubo de acero galvanizado, al ser soldado al copie en Ia caja de conexión (No. 12) implica que para su retiro deba ser cortado en sus extremidades, con Io cual deja de ser un elemento completo para su reventa o reinstalación.

Abundando en Io anterior, el artefacto por sus características posee Ia cualidad de que al ser soldado al copie (14 ) y este mismo al tubo (12) no pueda retirarse con las cajas de conexión, siendo el caso de que el simple tramo de cable de acero no es un elemento de interés o atracción para el robo, esto, sin mencionar que para llevar acabo el robo de estas partes se requiere de mucho mas herramienta y tiempo que para el robo actual de cobre.

De esta manera se obtiene que el acero galvanizado, tienen valores definidos para Ia conducción eléctrica y choque térmico, esta información se concentra en Ia ecuación de Onderdonk y es altamente empleada en Ia industria eléctrica como parámetros de diseño de piezas destinadas a conducir corriente eléctrica.

Estos valores determinan si una pieza de metal es capaz de conducir un valor indicado de corriente eléctrica en un tiempo establecido. Por tanto y en base a los datos estadísticos por CIGRE (Conferencia Internacional de Sistemas Eléctricas en Alto voltaje) Francia ha definido valores y tiempos de falla para las descargas atmosféricas o rayo. Estos rangos son Io que hemos empleado para valorar las condiciones a las que dichos conductores estarán expuestos, pues en muchas ocasiones estarán a Ia intemperie y por tanto pueden ser objeto de un impacto directo de rayo.

Dicho Io anterior establecemos que:

En un 957o de los impactos de rayos tenemos un valor de 15 kilo amperes en un tiempo de 0.000001 segundos, se requiere una sección transversal de 1 1.15 mm2.

En un 50% de los impactos de rayos tenemos un valor de 30 kilo amperes en un tiempo de 0.000075 segundos, se requiere una sección transversal de 35.27 mm2.

En un 5% de los impactos de rayos tenemos un valor de 80 kilo amperes en un tiempo de 0.0002 segundos, para el caso de acero se requiere una sección transversal de 153.60 mm2.

Por tanto podemos establecer que para todos los casos antes mencionados el diseño del conductor de acero galvanizado tienen y cumplen con Ia sección transversal adecuada, sin presentar daño en su estructura eléctrica y mecánica.

Por tanto podemos establecer que para todos los casos antes mencionados el diseño del J2G/A/50 tiene un área de sección transversal de 71.18 mm2 para el caso del J2G/A/75 tiene un área de sección transversal de 197.93mm2, por tanto para todos los casos las secciones que se emplean en los artefactos sobrepasan los requerimientos estipulados de área.

Por todo Io dicho anteriormente, se puede afirmar que no existe ningún otro artefacto similar en el mercado, que reúna en si las características de fácil instalación por un lado y de muy complejo en su desmontaje por otro; por Io cual es poco atractivo para el robo, todo esto cumpliendo con las secciones transversales requeridas para drenar Ia corriente eléctrica a puesta a tierra eficientemente.