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"PROCEDE DE FABRICATION DE CONDUCTEURS ISOLES AU MOYEN D'UN
CORPS ISOLANT COUPE EN BANDES"
En électrotechnique, on isole fréquemment les conduc- teurs au moyen de couches d'une matière isolante en bandes qui sont enroulées sur le conducteur jusqu'à ce que l'épaisseur d'isolation nécessaire soit obtenue. Les dites bandes employées telles qu'elles doivent être en définitive, par exemple impré- gnées. ou bien le conducteur isolé constitué peut être soumis
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à. un procédé d'imprégnation.
Lorsqu'il s'agit de petites longueurs, telles que, par exem- ple des traversées, rien n'empêche de choisir des bandes aussi lar- ges que la longueur de l'objet à isoler, mais dans d'autres cas : pour des câbles, des bobines de générateurs et de transformateurs, etc... cela n'est pas possible, car ces conducteurs sont de trop grande longueur et doivent en outre, être très flexibles. Pour l'isolation de conducteurs de ce genre, le corps isolant est compo- sé de bandes dont la largeur est petite si elle est comparée avec la longueur totale à isoler et chaque bande est enroulée en héli- ce autour du conducteur. L'enroulement d'une bande peut être effectué de telle sorte qu'entre deux spires consécutives il y ait recouvrement, ou jointure,eu intervalle.
On cherche à placer les différentes couches l'une au dessus de l'autre de telle sorte que les joints soient décalés, pour éviter leur superposition.
Il résulte inévitablement dans toutes les applications de ces procédés usuels, que des emplacements non occupés par le corps isolant proprement dit, c'est-à-dire le papier imprégné par exemple, ou bien restent vides, ou bien se remplissent de matière d'imprégnation au cours de l'imprégnation ultérieure. Lorsqu'on rubane avec recouvrement, il se forme une surépaisseur à l'endroit du recouvrement et un espace vide près de celui-ci. Si on rubane sans recouvrement, il se forme des interstices entre les spires consécutives.
Ces interstices diminuent considérablement la rigidité diélectrique d'un tel corps isolant par rapport à la rigidité diélectrique spécifique aux bandes qui le composent. Cela arrive même dans le cas idéal où tous les joints sont parfaitement rem- plis de matière imprégnante au cours de l'imprégnation, car cette matière a toujours un point de claquage notablement inférieur à celui des bandes imprégnées. Cet inconvénient est encore plus grand lorsqu'il reste des espaces vides ou qu'il s'en forme plus tard par suite de manutention ou pliage.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrica-
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tion de corps isolants du moyen de couches isolantes formées de bandes spéciales, grâce auquel il est remédié aux inconvénients sus-mentionnés.
On cherche à cet effet à raccourcir le plus possible les joints ayant une direction parallèle à celle du champ électrique.
Ceci est obtenu en employant pour les bandes ou rubans, une sec- tion non rectangulaire, de façon à éviter toute surépaisseur par recouvrement de deux spires soit d'une même couche, soit de deux couches successives.
Les fig. 1 à 4 sont des coupes à échelle agrandie, montrant des exemples de réalisation de l'invention dans lesquels les bandes présentent des sections variées et telles que le but exposé précédemment est atteint. En effet, les dites bandes forment des joints qui sont inclinés le plus possible par rapport à la direc- tion des lignes de force du champ électrique, indiquées par les flèches 0 dans toutes les figures, ou qui lui sont perpendiculai- res. De cette façon, les joints ayant une direction parallèle à celle des lignes de force ont disparu complétement ou sont de longueur très réduite.
Sur les dessins auxquels on se réfère dans la description qui va suivre, le conducteur et l'épaisseur totale isolante ne sont pas représentés. La section du conducteur peut être quel- conque, ronde ou carrée par exemple.
Sur la fig. 1, les spires d'enroulement de la bande a dont la section est un parallélogramme, sont placées de telle sorte qu'aucun joint n'est parallèle à la direction des lignes de force.
Les bords jointifs b sont donc tous obliques par rapport à cette direction. Plus l'obliquité est accentuée, plus long est le par- cours entre les points d, e, qu'emprunterait la décharge, et par suite meilleur est le résultat.
La préparation des bandes présentant de.telles sections peut se faire soit par un dispositif de coupage, soit par laminage ou de toute autre manière appropriée.
Dans le cas de conducteurs isolés ne devant pas être cour- bés après leur fabrication, on peut améliorer leur rigidité
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diélectrique en faisant/adhérer ensemble les bords jointifs obliques b de deux spires consécutives. Ceci peut s'obtenir en imprégnant ou en enduisant auparavant ces bords au moyen d'un corps approprié, par exemple de la résine synthétique. Par suite d'un chauffage ultérieur, les bords ± se collent ensemble d'une façon durable par transformation de la matière adhérente employée, et pratiquement, il n'existe plus de séparation entre les différentes spires d'une couche.
Pour l'imprégnation, il res- te un espace suffisant car les bords b ne prennent toujours qu'- une petite partie de la largeur de la bande ; parexemple, pour une bande de 25 m/m de largeur, il suffit d'un recouvrement de
2 à 3 m/m; les 4/5 de la largeur de la bande ne sont donc pas collés et peuvent servir par conséquent pour le passage de la matière à imprégner.
Le même moyen du collage des bords jointifs b des bandes, peut être également employé dans certaines parties de corps iso- lants, même si ceux-ci doivent être pliables: par exemple les couches internes de l'isolation d'un câble qui se trouvent immé- diatement sur le conducteur, peuvent être fabriquées de cette façon. Ces couches, en effet, ne sont soumises qu'à de petits déplacements par courbure, la tension mécanique maximum et le plus grand déplacement étant supportés par les couches exté- rieures.
Sur la fig. 2 est représentée une bande de section à peu près semblable à celle de l'exemple de la fig. 1 précédent, mais lés extrémités des bords jointifs b sont coupées en f et ±¯dans le but de supprimer les pointes délicates indiquées en d et e sur la fig. 1.
On peut également choisir comme le montre la fig. 3 des sections de bandes telles que les bords obliques des fig. 1 & 2 soient remplacés par des bords jointifs en forme de gradins déli- mités par la ligne brisée h, i, k, 1.
La ligne m indique que la bande a peut être établie aussi au moyen de deux bandes plus minces n et..2,; les deux parties pouvant être solidarisées par une matière quelconque, de la
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colle par exemple.
Il convient de remarquer toutefois qu'avec des bandes tel- les que celles représentées fig. 2 et 3, on n'évite pas entière- ment des joints dont la direction est parallèle à celle du champ électrique. Il y a cependant avantage à les réaliser aussi ainsi, puisque la profondeur de tels,joints est réduite à une partie de l'épaisseur de la bande; dans le cas représenté fig. 3, le joint parallèle à la direction du champ électrique n'a qu'une profondeur égale à la moitié de l'épaisseur de la bande.
En ce qui concerne particulièrement l'exemple de réalisa- tion représenté fig, 3 , on pourrait objecter que le même résul- tat serait obtenu en enroulant simplement des bandes de moitié moins d'épaisseur, mais il convient, à ce sujet, de préciser que la minceur du papier est limitée par simple raison mécanique.
Il est nécessaire de rubaner les bandes avec la plus gran- de tension possible pour avoir un toron dur, dès lors on ne peut employer des bandes de papier par exemple, ayant une trop faible épaisseur, car des cassures dues à la tension de la rub aneuse en résulteraient ; par suite la réduction de l'épaisseur du papier ne peut être envisagée pour obtenir un joint qui soit le plus petit possible ; on voit donc qu'en fait, la disposition montrée fig. 3 réalise bien un véritable progrès.
Enfin la fig. 4 représente l'emboîtement de deux couches de bandes successives. Ces deux couches a1 et a2 étant constituées de bandes de même section en forme de gradins symétriques délimi- tés par la ligne brisée p,q, r, s, t, u, v, w. De telles bandes sont facilement obtenues par calandrage ou autrement.