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Perfectionnements aux câbles remplis d'huile.
@ La présente invention se rapporte à la construction à l'installation et à l'entretien de câbles électriques; spécifiquement, elle se rapporte aux câbles isolas au moyen de liquides destinés à un service à haute tension.
Un câble isolé au moyen de liquide est un câble dont le conducteur, écarté (habituellement au moyen d'une masse de matière feuilletée) dune enveloppe imperméable, est immédiatement entouré dans un isolant liquide. Habituel- lement, le conducteur est disposé à l'intérieur et à une certaine distance de l'enveloppe, en l'entourant immédia- tement d'une masse fibreuse, et l'isolant liquide pénètre dans la masse fibreuse et la remplit.
La masse fibreuse est faite ordinairement de bande de papier feuilleté et l'isolant liquide est habituellement une huile qui est fluido aux tompératures normales de travail. Dans la pré- sente description, l'expression "câble rempli d'huile" sera employée pour désigner des câbles dont le conducteur est oart de la gaîne et 1'espace intermédiaire rempli ou noyé au moyen d'une matière isolante liquide.
Aux dessins annexés :
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La fig. 1 est une coupe axiale partielle d'une 'boîte de jonction mise en place sur l'extrémité d'une longueur de câble, dans laquelle l'invention est appliquée
La fig. 2 est une vue, à plus grande échelle, mon- trant un détail de la construction de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale du câble sui- vant la ligne III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe verticale partielle, quel-
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quo pou ooh6ma.tl quo. lIulVQ.1'1t un plan axial, d tune axbrâ- mité de câble d'un type que l'on a trouvé pratique pour l'exécution de l'invention.
La fig. 5 est une vue perspective, montrant de façon quelque peu schématique et certaines pièces étant arrachées, la construction détaillée de certaines pièces de l'extrémitéde câble .
La fig. 6 représente schématiquement une installa- tion de câble suivant l'invention.
La fig. 7 montre, en coupe et a plus grande échelle. une disposition de soupapes, qui forme un détail de l'ins- tallation représentée à. la fig. 6.
La fig. 8 est une vue correspondant a la fig. 1, et montre le joint alun oâble à conducteurs multiples.
On a reconnu depuis de nombreuses années les avan- tages théoriques d'un câble rempli d'huile. Le premier de ces avantages réside dans le, fait que, lorsque le câble en service s'échauffe, de l'huile s'éooule dans le sens longitudinal dans le câble et sort dans des réservoirs prévus pour la recevoir, et lorsque le câble refroidit, l'huile revient à nouveau. On évite ainsi l'allongement de la gaine de plomb et la formation de vides dans l'iso- lant. Desdifficultés pratiques ont cependant empêché, jusqu'en ces temps derniers, l'emploi de câbles remplis d'huile. Ces difficultés sont éliminées dans le système de câble décrit ici.
L'une des caractéristiques du câble de l'invention réside en ce qutil ;est fabriqué, rempli et
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imprégné d'halo à l'atelier en longues individuelles, 'et il est installé dans le sol sans écoulement et sans perte sérieuse d'huile. Dans une installation, un câble a une longueur indéfinie et peut avoir plusieurs kilomè- tres de longueur; mais dans la pratique réelle, les câbles sont fabriques en longueurs usinées -, enroulés sur des bobines, expies et réunis longueur à longueur à pied découvre.
Il peut très bien se faire que la longueur de câble sur une bobine, lorsque celui-ci quitte l'atelier, soit constituée de plus d'une pièce de formation continua; mais dans la présente description l'expression "longueur usinée " désignera plus explicitement une seule pièce continue, telle qu'elle provient entièrement formée de . la presse à plomb. Toute la ligne de câble rempli d'huile suivant 1 Invention, lorsqu'elle est installée dans un
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système, est form4e de 1ôNgamni'n à4ih64h 00nt les oon- ducteurs sont réunis électriquement entre eux. De l'huile sous pression est envoyée à des intervalles convenables par des moyens extérieurs au câble.
En se reportant au$ figuxes 1 à 3, le oâble repré- senté doit être considéré comme un câble rempli d'huile.
Pour que l'huile ciroule plus librement, le cable est représenté oomme étant avantageusement (mais non pas né- cessairement) un câble à âme creuse. Les torons de cuivre 13 qui constituent le conducteur du câble sont assemblés sur une bobine spireae centrale 14 en acier élastique formant support et conduit. L'huile qui remplit le câble peut pénétrer librement dans l'assemblage formé par ces pièces. L'isolait 12 du câble peut être formé d'un. en- veloppe de papier rempli ['huile. Dens le même but d'une ciroulation plus libre de l'huile, la gaine 4 du câble est avantageusement (mais non pas nécessairement) canne- lee à l'intérieur.
Un câble présentant des caractérusti- ques semblables est représenté et décrit dans le brevet américain N 1,574,076 déposé aux Etats-Unis d'Amérque
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Si l'on considère que, suivant la pratique de l'invention, la masse d'huile à l'intérieur du câble est maintenue sous pression, il est avantageux d'envelopper la gaine du câble au moyen d'une bande d'un métal ayant une résistance à la traction plus grande que le plomb refoulé - le bronze par exemple - et la fig. 3 montre la gaine 4 ainsi enveloppée au moyen d'une bande 40. De plus, la bande enveloppante peut être protégée au moyen d'une gaine de plomb extérieure 41.
Un câble ayant des caractéristiques semblables est représenté et décrit dans le brevet américain N 1.524.124 déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 2 Juillet 1920 aux noms de Henry W.FISHER et Ralph W. ATKINSON
Dans le câble choisi pour l'exemple présent, le conducteur isolé est entouré immédiatement dans une enve-
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loppe métallique 5, perméable et adïié2r.rat aveu da llult1t1, et cette enveloppe, étant présente, est mise à la terre par intervalles par le contact immédiat sur cette enve- loppe de la gaine de plomb cannelée 4.
Cette construction de câble est décrite dans le brevet américain N'Il.199.789 déposé aux Etats-Unis d'Amériqu9e le 27 @ars 1913 au nom de Martin HOCHSTADTER La description de ce brevet (HOCHSTADTER)décrit diverses formes particulières que peut prendre l'enveloppe métal- lique. A la fig. 1, cotte enveloppe est représentée comme étant une bande perforée métallisée 5. Dans la pra- tique de l'invention, le câble peut présenter ou non une enveloppe métallique semblable.
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La fig. 1 montra l'une duet tlxt:l!6lntUc$f::I il'\Ul0 lon- gueur usinée de câble constituant l'une des pièces alun joint. L'extrémité fermée de la longueur a été ouverte et a été préparée pour faire le joint, en enlevant l'isolant 12, l'enveloppe métallique 5 et la gaîne
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4 sur des distances successives de plus en plus grandes, en laissant le conducteur 13 à nu à l'extrémité de la longueur de oâble.
L'extrémité de la longueur de câble est couverte d'un capuchon à travers lequel passe l'ex- trémité à nu du conducteur.'Le conducteur est, comme on le comprend, relié électriquement, à l'intérieur de la boîte de jonction, à l'extrémité du conducteur de la lon- gueurde câble adjacente au moyen d'un dé en cuivre 15, et les extrémités recouvertes et réunies des deux lon- gueurs de câble sont immédiatement enveloppées à l'inté- rieur de la boîte de jonction au moyen de dispositifs isolants et répartiteurs des tensions. La boîte de jono- tion 1 est façonnée et réunie mécaniquement à ses extré- mités à la gaine en plomb de façon convenable, par exem- ple au'moyen de soudure 3.
Le dé est fixé de façon convenable sur l'extrême du conducteur, et si le conducteur est câblé, il forme une fermeture étanche à l'huile sur l'extrémité du con-
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dauboar. Danii ont tozom:ple, le a,é 15 peut être considéré comme soudé en place sur le conducteur creux câble. Au cours de l'installation, l'extrémité de la longueur' de câble, après avoir été amenée de préférence dans la po- sition verticale, est ouverte, et de préférence on n'en- lève pas plus de 5 à 8 centimètres de gaine et d'isolant.
On introduit un bouchon 22 dans l'espace vide de l'âme. on amène le dé en position et on effectue l'opération de soudure. La soudure fondue ne réalisera pas seulement la réunion électrique du dé au conducteur, mais elle fermera l'espace vide de l'âme et formera ainsi avec le dé une fermeture étanche à l'huile sur l'extrénmité du conducteur.
Le capuchon sur l'extrême de la longueur de câble comprend un tube rigide 8 en matière isolante, enveloppant aveo un intervalle étroit la masse de l'iso-
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lant 12 du câble.. 1'ëndroit où cette I. sse a été dêcou-
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verte en enlevant l'enveloppe métallisée 5 et la, gaîne en plomb 4. Le tube 8 est réuni à la gaine 4 du câble, de façon étanche à l'huile, au moyen d'une douille 6, avantageusement en laiton, la forme de la liaison entre le tube et la douille et entre la douille et la gaine du câble étant celle que l'on estime préférable. Dans la construction représentée, le tube forme contact à fric- tion avec la douille, et la douille s'engage au moyen d'un filetage sur la gaine du câble.
On comprend que si la douille en laiton est pourvue d'une surface intérieure filetée légèrement conique, elle peut être vissée en pla- ce de façon sûre sur le métal plus doux de la gaine, le tube 8 est essentiellement imperméable à l'huile et peut
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A son extrémité opposée, le tube 8 est fixé de façon étanche a l'huile sur le dé 15, lequel dé, lors- qu'il est appliqué de la façon décrite, constitue une fermeture sur l'extrémité du conducteur creux câblé. Le de 15 ot 10 tube 8 sont filotés dans loure parties adjs- oentes, l'un sur sa face extérieure et l'autre sur sa face intérieure. Un écrou 17, porté extérieurement sur le dé, est vissé en place, au fur et à mesure que l'ins- tallation progresse, à l'intérieur de l'extrémité du tube 8, et un écrou 18 porté intérieurement par le tube 8 se visse de façon à buter face contre face sur 'l'écrou 17
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relu on pitioa rupez2avuxib-, on ccrua.l6b.xab Ull1tJl. in eviinotn- re.
Les écrous 17 et 18 sont faits en une matière convena- ble et avantageusement, quoique non nécessairement, en matière isolante.
Après que le dé 15 a été soudé dans sa position de la manière décrite, on peut refermer temporairement l'extrémité de la longueur de câble déjà ouverte au moyen
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d'un capuchon en caoutchouc et on peut ai o i 2 .Kuuaxgdx dans l'huile. le capuchon temporaire 1J.110l'I:J ensuite dans l'huile. Le capuchon temporaire peut gtre ensuite
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enlevé et on peut poursuivre sous l'huile l'enlèvement, s'il y a lieu, (le la gaine et de l'enveloppe métallique et le montage sur l'extrémité de la longueur de oâble du capuchon, comprenant la douille 6, le tube 8 et les écrous 17 et 18. L'extrémité recouverte de la longueur de oâble peut être alors enlevée du bain d'immersion.
Comme variante, pour des conditions particulières de fluidité de l'huile et de pénétrabilité du papier, on @@@ erécuter à l'air libre toute l'opération de ltouver- ture de l'extrémité de la longueur de câble, la flxation du dé sur le conducteur et la mise sous capuchon, l'ex- trémité de la longueur de câble étant maintenue de préfé- rence entretemps dans la position verticale. Il n'y aura pas de perte appréciable d'huile. Lorsqu'on aura appliqué la douille 6 et le tube 8, et avant d'effectuer la ferme- ture au moyen des écrous 17 et 18, on peut verser dans le tubo ouvert de l'huile qui remplira tous les espaces li- bres à l'intérieur au tube.
Ou bien, le câble étant à ame creuse, on peut ou- vrir l'extrémité du câble et on peut introduire alors un tuyau d'amenée provenant d'une source d'huile sous pres- sion dans l'espace creux central et l'y adapter, comme le fera un ouvrier expérimenté. On peut continuer alors les autres opérations de formation de joint, en remplaçant par le tube introduit l'huile qui pourrait suinter par la masse de l'isolant mise à nu.
Ou bien, comme variante, toute l'opération, y com- pris l'ouvert ure initiale de l'extrémité du câble, peut être effectuée sous l'huile, avec le ohangement consistant en ce que le dé sera fixé par d'autres moyens que la sou- dure pour réaliser la liaison électrique sur l'extrémité du conducteur ainsi que la fermeture étanohe à l'huile, s'il lefaut. couverture sous l'huile de l'extrémité d'une lon- gueur de câble rempli d'huile, et l'application sous
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l'huile d'organes sur l'extrémité ouverte du câble sont décrites dans le brevet américain ? 1.613.910 déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 1er Octobre 1925 au nom de Donald M.
SIMONS
Si le conducteur isolé est couvert d'une enveloppe métallisée (comme c'est le cas du câble ohoisi à titre d'exemple), la métallisation sera enlevée, lors de la préparation de l'extrémité de la longueur de câble pour la mise sous capuchon, jusqu'à une distanoe telle que dans le montage définitif, cette métallisation se termi- ne à l'intérieur de la douille 6. Cette condition est indiquée à la fig. 1.
Lorsque les extrémités adjacentes de deux longueurs de câble, qui doivent être réunies, ont été mises sous ca- puchon, on peut réunir électriquement les dés 15 des deux longueurs. La fig. 1 montre un manchon de liaison 16 oom- me moyen de reallser (Jette réunion. On comprend que les dés 15 des extrémités adjacentes de deux longuets de câ- ble sont filetés en sens contraires, et que le manchon 16 est fileté intérieurement de la même façon, avec des fi- lets dirigés en sens opposés à ses deux extrémités. De cette façon, la rotation du manchon provoquera, à la manière d'un tendeur à vis, l'avance de ce manchon sur les deux dés à la fois et la réalisation de la liaison mécanique et électrique de ces deux dés.
On peut ménager un ou des orifices 37 à travers le capuchon sur l'extrémité de la longueur de câble et avantageusement à travers la douille 6, pour donner com- munication vers l'intérieur. Un anneau 7, fait avantageu- sement en laiton et pourvu d'orifies convenables, peut tourner sur la douille 6, paur fermer et pour ouvrir les orifices 37.
Lorsqu'on fait l'installation, on perce une fenêtre dans la boîte de jonction en un point voisin de l'anneau, et lorsqu'on a monté le joint, qu'in a appliqué le manchon et qu'on a rempli d'huile jusqu'à un niveau
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recouvrant l'extrémité du câble sous capuchon, on peut faire tourner l'anneau. de la position ferméemaintenue jusque là à la position ouverte, et on peut établir ainsi la communication entre la masse d'huile qui remplit la .Longueur de câble et la masse qui/remplit la boîte de jonc- tion. On peut fixer l'anneau 7 dans la position ouverte..
On peut alors fermer la fenêtre dans la boite de jonction, et cette boîte, étant complètement remplie d'huile, peut être fermée.
La liaison ainsi réalisée et contenue à l'intérieur de la boîte 1 peut être protégée contre les dérangements au moyen d'isolant et de dispositifs répartiteurs des ten- sions. Les capuchons sur les deux extrémités des longueurs de câble comprennent principalement, comme il a été expli- qué, des tubes 8 en matière isolante fixés aux extrémités, d'une manière étanche à l'huile, sur la gaine du câble et sur le conducteur. Ces tubes sont entourés par des séries de bandes en matière conductrice écartées entre elles ; on dispose des impédances entre les bandes successives, et les impédances sont telles en valeurs absolues et en valeurs relatives qu'elles réalisent une répartition con- venable des tensions.
Les impédances sont entourées à leur tour dans la boîte de jonction par des tubes de matiè- re isolante ; et précisément, de même que les tubes 8 sont entourés extérieurement par des bandes de matière conduc- trice, les tubes mentionnés sont contournés intérieurement par des bandes de matière conductrice; et les impédances servent à répartir les tensions longitudinalement sur les deux tubes. La construction dé taillée sous une forme pré- férée est indiquée à la fig. 2.
A la fig. 2 le tube 8 est représenté en partie, entourant l'isolant 12 du câble, et un tube isolant exté- rieur 11 est représenté en partie à l'intérieur de la
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boite de jonction 1, On mexiugt5 le dlpô1t1± r4PmrhE%iauoe des tensions entre les tubes 8 et 11. Ce dispositif
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comprend : des bandes en métal 23 entourant extérieurement
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le tube 8 ot icoldeu uuoaeuuivernunt antre ellax, dam baadeH do métal 24, contournant intérieurement le tube 11 et également isolées successivement entre elles, et des impédances, sous forme de condensateurs, disposées entre les bandes.
La cons- truction de la figure 2' est adaptée aux conditions de fabrica- tion et de montage, en ce sens qu'une paire de bandes, soit une bande intérieure et une bande extérieure, est constituée comme un ensemble avec un condensateur et peut être manipulée et appliquée comme un ensemble.
Une bande 23 et une bande 24 peuvent constituer une seule pièce avec un anneau de liaison intermédiaire, le tout consti- tuant un élément ayant approximativement en coupe 'transversale la forme d'un Z. L'anneau de liaison 25 est pourvu, en un point intermédiaire de son étendue, ,l'un redan à angle droit dont la profondeur correspond l'épaisseur de deux couches opposées 26 et 27 d'isolunt, qui couvront extérieurement les deux bandes 23 et 24 et les parties adjacentes de l'anneau 25.
Le condensateur est monté à l'intérieur de la jante formée par la bande extérieure 24. Il comprend des plaques métalliques alternées 28 et 29 séparées par des plaques en matière dié- lectrique, les plaques 28 étant réunies électriquement par leurs bords extérieurs à la bande 24, tandis que les plaques 29 peuvent, dans le groupe, être réunies électriquement à la bande intérieure 23 de l'unité voisine suivante.
La succession des unités, disposées comme le montre la figure 2, est considérée comme étant représentée à la figure 1 entre un flasque sur la douille en laiton 6 à l'une des extré- mités et une rondelle métallique 21 à l'autre extrémité, et le tout est fixé au moyen d'une rondelle 19 goupillée sur le tube 8. A l'une des extrémités de la série, les bandes 23 et 24 sont reliées électriquement à la gane du câble par le flasque sur la douille 6 ; à l'extrémité opposée de la série, les bandes sont reliées électriquement à la pièce de liaison 16 et ainsi au conducteur du câble à l'aide de paires de pièces de contact semi-annulaires 20.
Il est entendu que la figurai représente
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la moitié d'un joint complet, et que dans un joint complet, la construction représentée est doublée, mais suivant une disposition symétrique, La liaison des conducteurs à l'inté- rieur de la boite de jonction est protégée par la présence des tubes isolants 8 et 11 et par les bandes 23. 24 et les impédances ; les tensions sont réparties d'une faqon sensi- blement uniforme le long du joint et on évite les dérange- ments. Tous les espaces libres à l'intérieur de la boite de jonction sont éventuellement remplis d'huile.
A la figure 2, le tube extérieur 11 est représenté comme ayant une construction uniforme sur toute sa longueur et peut être considéré comme formé de papier enrouléet rempli dhuile, A la figure 1, le tube comprend une partie intérieure relativement mince 10 et une partie extérieure désignée par le chiffre de référence 11. La partie intérieure 10 peut être considérée comme formée d'un manchon moulé rigide, et la par- tie extérieure 11 comme une masse de matière poreuse enve- loppante et remplie de fluide.
Comme on le remarque aisément, le tube composé de la figure 1 est en partie, sinon en tota- lité, formé à l'avance et appliqué comme un organe formé à l'avance ; le tube uniforme de la figure 2 peut être enroulé en place à pied d'oeuvre. la/jonction d'un câble à conducteurs multiples, suivant la pratique de la présente invention, est représentée à la figure 8. La boite de jonction est formée du manchon 1 et des calottes 35 formées de préférence en métal comme le manohon.
Les calottes sont fixées sur le manchon 1 et à leurs extré- mités les plus éloignées sur la gaine du câble, Il est évi- dent que le manchon pourrait envelopper et se prolonger au- delà de la calotte et être fixé immédiatement sur la gaine du câble. Les conducteurs 12 isolés individuellement sont écartés à l'intérieur de la oalotte. La calotte présente une plaque de base 36 avec des orifices à rebords, à travers lesquels passent les conducteurs isolés 12 et les tubes 8
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peuvent s'appuyer dans ces orifices. Au moyen de ces dispo- sitions, la construction et le montage lors de l'établisse- ment de joints sont tels qu'ils ont été décrits ci-dessus.
Un examen attentif de la figure 8 montrera clairement que la boite de jonction doit être d'un peu plus de la moitié plus longue que la longueur nécessaire pour le câble à un seul conducteur, à moins que les manchons isolants 11 ne
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uoîont aun1xui Ls Mur pluto. Cu1t6 ouuiL1on provient le at qu'il faut une étendue rectiligne suffisante de chaque con- ducteur séparé pour permettre de glisser latéralement le man- chon isolant 11 afin de permettre d'effectuer la liaison élec- trique, le manchon étant ensuite amené dans sa position-défi- nitive en recouvrant l'ensemble. Les tubes 8 sur les extrémités des longueurs de câble de l'un des côtés de la liaison (ceux situés à droite de. la figure 8) sont allongés de façon corres- pondante.
La construction destinée à répartir les tensions peut être amenée en position comme le montre le dessin, écarté par un certain intervalle de la calotte 35 du côté droit. on établira cependant la liaison électrique, comme il est indiqué schématiquement en 38. On peut ouvrir l'extrémité du câble, écarter les conducteurs, appliquer la calotte 35 sous l'huile et mettre les capuchons au moyen des tubes 8, et dans ce cas, la réunion de la calotte sur la gaine du câble peut se faire au moyen d'une boite à bourrage fixée mécaniquement.
Dans le-s'installations, les longueurs usinées successives de câble sont réunies par des joints tels que ceux décrits, Aux extrémités, les longueurs usinées sont équipées au moyen de dispositifs de terminaison pour protéger les conducteurs de câble mis à nu pour être réunis à des lignes aériennes ou à tous autres conducteurs exigés par les circonstances, comme le montrent les figures 4 et 5, la longueur de câble terminale comprend, à l'intérieur d'une boite 30, sur laquelle est fixée la gaine 14 du câble, un manchon isolant 31 entourant'l'isola± 12 du câble, où, par suite de l'enlèvement de la gaine 14, cet isolant a été mis à nu,
Ce manohon est avantageusement formé
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d'un tube rigide formé d'avance de papier enroulé rempli d'un. produit de condensation phénolé. Le manchon 31 est entouré d'une succession de ceintures 32 en matière conductrice, et en- tre les ceintures successives sont disposées des impédances, avantageusement sous la forme de condensateurs 33.
La construc- tion est représentée de faqon plus détaillée à la figure 5, où. les ceintures 32 avec leurs condensateurs 33 forment des unités pouvant être appliquées chacune comme un seul tout lorsqu'on fait le montage. les plaques alternées de chaque unité sont reliées par groupes, et les unités successives sont reliées électrique- ment en série entre la gane de câble 14 et le conducteur 13.
Chaque unité est enveloppée dans une substance isolante 34 et est ainsi isolée des unités adjaoentes. Ces condensateurs ont des dimensions absolues et relatives telles qu'ils assurent une répartition convenable des tensions électriques, par exemple entre la gaine 10 mise à la terre et le conducteur..13 mis à nu dans l'assemblage achevé, la boite terminale 30 peut être rem- plie d'huile, et les détails de construction qui ont été décrits seront immergés dans l'huile. On peut construire une longueur de câble terminale semblable, de résistance électrique convena- ble pour le service à haute tension envisagé, en restant dans des limites de dimensions raisonnables.
On remarquera que les unités pour la longueur de câble ter- minale diffèrent des unités pour le joint. Les bandes 32, qui entourent le tube 31 et qui correspondent aux bandes 23 du joint,
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non% pfHe!TTtj')9 : mplo li n'.1Atq pap de ban3,e)a 4arrp9nr7rart aux bandes 24 du joint. Ceci est dû à ce que la boite de la lon- gueur de câble terminale, différant en cela de la boite du joint, peut être faite essentiellement en une matière isolante, et il nty a pas de région à haute tension radiale tendant à produire des avaries, sauf celle voisine du tube 31.
Une installation complète est' représentée schématiquement à la figure 6. Le câble est formé de longueurs usinées 4 réunies bout à bout au moyen de joints 1, et il est introduit aux extré-
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mités de la ligne dans des boites terminales 30. On peut em- pêcher l'écoulement d'huile à travers le câble d'une longueur à l'autre au moyen de joints formés de la manière décrite.
Cette condition est désirable afin que, dans le cas où. l'huile s'échapperait de l'une des sections, probablement par suite d'un défaut de la gaine de retenue, le danger d'une autre ava- rie puisse être limité à cette section ou longueur de câble.
La masse d'huile à l'intérieur du câble, ou les diverses masses d'huile à l'intérieur des longueurs de câble qui constituent le câble, sont mises en communication avec une source exté- rieure ou avec des sources extérieures correspondantes d'ali- mentation d'huile, afin que, par suite de la dilatation et de la contraction de la masse ou des masses d'huile à l'inté- rieur du câble pendant le service, il puisse y avoir une cir- culation d'huile vers le dehors ou vers l'intérieur du câble, en préservant en conséquence le câble contre les détériora- tions;
.La figure 6 montre un réservoir d'huile 40, qui peut être mis en communication avec une boite de jonction 1 et on comprend que si l'un des capuchons sur les extrémités des lon- gueurs de câble à l'intérieur de la boite de jonction est per- foré de la manière décrite, la masse d'huile à l'intérieur de cette longueur usinée peut être mise en communication de façon continue avec la masse d'huile située à l'intérieur du réservoir.
On remarque à la figure 1, dans la boite de jonction, un orifice 2 à travers lequel on peut établir la communication avec une source extérieure semblable d'alimentation d'huile.
Afin de séparer la masse d'huile et d'empêcher l'entrée d'air ou d'humidité, le réservoir peut être une chambre fermée et peut être complètement rempli d'huile, et on peut prévoir les déplacements voulus d'huile en faisant des parois de ré- servoir qui puissent se dilater et se contracter. La masse d'huile ainsi séparée peut être et sera avantageusement main- tenue sous pression. Dans la forme de réservoirreprésentée
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spécifiquement à la figure 6, la dilatation et la contraction des parois ainsi que le maintien de la pression sont réalisés en disposant dans une chambre 40 à parois rigides, une chambre 41 dont les parois peuvent se dilater et se contracter, une chambre formée d'une longueur de tube en accordéon. La chambre 40 est remplie d'huile et la ohambre 41 est remplie d'air.
La pression sous laquelle on maintient la masse d'air à l'intérieur de la chambre 41 peut être celle que l'on désire. Lors de la dilata- tion et de la contraction de la masse d'huile, la chambre 41 sert de coussin.
Chaque longueur usinée est, en ce qui concerne la masse d'huile qu'elle contient, séparée de préférence, mais non pas nécessairement, des longueurs immédiatement voisines. Dans cha- que joint de l'installation, l'une des longueurs usinées peut être fermée par son capuchon, et le capuchon constituera une' barrière empêchant l'huile de communiquer immédiatement d'une longueur à l'autre du câble. Si l'extrémité de l'autre longueur usinée à l'intérieur de la boite de jonction n'a pas été mise sous capuchon, l'huile dans cette longueur formera une même masse avec l'huila qui remplj.t la boite de jonction, et l'ali- mentation extérieure d'huile sera en communication immédiate avec cette masse ; à l'intérieur de la longueur de câble ainsi disposée, on conservera de cette façon à tout moment l'intégrité de la masse d'huile.
Si les deux extrémités de câble sont mises sous capuchon à l'intérieur de la boite de jonction, et si l'on doit alimenter l'une des longueurs ou les deux longueurs à tra-
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voru ôotbo boi-bâ do jonotion, il e4ut gloro mpànecee ina Ou dom ouvertures à travers l'un des capuchons ou à travers les deux capuchons, afin d'établir par ces ouvertures la communication avec l'alimentation d'huile. Deux longueurs usinées réunies à l'intérieur d'une boite de jonction peuvent être fermées à leurs extrémités les plus éloignées par des capuchons imperméables et se trouver toutes deux en communication à leurs extrémités adjacentes avec l'intérieur de la boite de jonction danslaquelle
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elles sont réunies et être par conséquent en communication entre elles.
Il est préférable cependant, ainsi qu'il a été indiqué, d'isoler chaque longueur usinée des longueurs voisines.
On peut conserver l'alimentation d'huile dans chaque partie isolée du système, et les procédés pour conserver cette alimen- tation sont variables d'après les conditions de l'installation.
La figure 6 représente une construction qui permet de réaliser l'un ou l'autre des procédés particuliers. Comme il est indiqué dans ce cas, une installation comprend ordinairement plusieurs joints 1 et on peut prévoir un réservoir d'huile 40 pour chaque joint avec un tuyau de liaison convenable entre le réservoir et la boite de jonction. Un tuyau d'huile 42 s'étend sur toute la longueur de l'installation et des tuyaux de communication sont montés entre le tuyau 42 et chacun des réservoirs 40, et entre le tuyau 42 et chacune des boites de jonction. Chaque ligne de communication entre un réservoir et une boite de jonction, entre le tuyau d'huile et un réservoir et entre le tuyau d'huile et une boite de jonction, est pourvue d'une soupape de fermeture 43 contrôlée à la main.
Si les communications entre les réservoirs et les boites de jonction sont ouvertes et si les communications entre le tuyau d'huile et les boites de jonction sont fermées, chaque réservoir alimentera une boite de jonction. Si, en outre, le tuyau d'huile 42 communique avec une alimentation d'huile plus éloignée sous pression, le tuyau d'huile, contrôlé par les soupa- pes dans les lignes de communication, pourra être employé alors comme tuyau d'alimentation afin de maintenir dans les divers réservoirs les volumes voulus d'huile sous pression. Si, d'autre part, on ferme les communications entre les réservoirs et les boites de jonction et si on ouvre les communications entre le tuyau d'huile et les boites de jonction, les boites de jonction seront alors alimentées directement par le tuyau d'huile.
En ouvrant alors les soupapes dans les lignes de communication entre le tuyau d'huile et les réservoirs, un ou plusieurs des réser- voirs peuvent alimenter le tuyau d'huile et le maintenir à tout
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moment.plein d'huile sous pression.
De.même que les alimentations d'huile dans les réservoirs peuvent être maintenues par le tuyau d'huile 42 servant de tuyau d'alimentation, les alimentations d'air (ou d'autre gaz) sous pression peuvent être maintenues dans les chambres d'air
41 au moyen d'un tube d'alimentation d'air 44 communiquant à travers des robinets avec les diverses chambres à air. Dans ce cas, la pression d'huile peut être maintenue, soit à l'aide du tuyau d'huile 42, soit à l'aide du tube d'air 44, soit par les deux moyens à la fois.
A la figure 6, les positions de certaines soupapes sont indiquées schématiquement en 45 ; sont situées dans les lignes reliant les longueurs de câble avec leur source commune d'alimentation d'huile, dans ce cas le tuyau d'huile 42. Il est évident que les soupapes mentionnées ici pourraient aussi être introduites dans le tuyau allant du.réservoir 40 à la boite de jonction 1. La construction des soupapes est indiquée à. la figure 7. A l'intérieur de la boite 45 se trouve une cloison 52 séparant l'espace à l'intérieur de la boite en un compartiment intérieur et un compartiment extérieur. L'alimentation d'huile arrive dans le compartiment extérieur ; le câble communique avec le compartiment intérieur. Deux orifices sont percés dans la cloison ; l'un de ces orifices est contrôlé par deux soupapes
49 et 46, l'autre par une seule soupape 53.
La soupape 49 s'ou- vrant vers l'extérieur et poussée par le ressort 50 est une simple soupape de retenue disposée de façon à ne permettre l'écoulement à travers la cloison 52 que du oompartiment inté- rieur vers le compartiment extérieur, c'est-à-dire du câble vers le réservoir. La soupape 46 s'ouvrant vers l'intérieur est un piston glissant.
Dans sa position normale, ce piston ferme l'orifice 51 dans la cloison, en empêchant ainsi tout échange d'huile à travers 1'orifice. L'organe 46 est porté par un diaphragme 47 qui forme l'une des extrémités d'une petite chambre disposée à l'intérieur du compartiment intérieur, mais fermée par rapport à ce compartiment intérieur de la boite à @
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soupapes et communiquant avec l'air comme il est représenté.
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Un ressort 48 tend à 80ulever le diaphrueiiie et à maintenir la soupape 46 sur son siege, en fermant l'orifice 51,
Dans le cas où la pression exercée sur l'huile se trouvant à l'intérieur du câble, et par conséquent dans le compartiment intérieur de la boite à soupapes, augmente au-dessus d'une va- leur déterminée à l'avance, le diaphragme s'abaisse et la sou- pape 46 quitte son siège. Si la pression dans le compartiment extérieur do la boite à @oupapon ont alore moindre que la pression dans le compartiment intérieur, la soupape 49 se sou- lève et permet l'écoulement de l'huile venant du compartiment intérieur de la boite et du câble, jusqu'à ce que la différence de pression soit équilibrée.
La soupape 53, maintenue normalement par un ressort 55 en position fermée, s'ouvre lorsque la pression dans le com-
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pti mnt Axtr i ,n ri-D la boitc, ii, noupopon qiirpagoe oelle du compartiment intérieur. En général, il n'est ni nécessaire du compartiment intérieur. général, il n'est ni nécessaire ni désirable que l'huile s'écoule rapidement vers le câble.
L'orifice qui est contrôlé par l'organe 53 peut être de fai- bles dimensions, ou bien l'ouverture peut être couverte d'une matière poreuse, qui permettra l'écoulement de l'huile, mais à une faible vitesse seulement, Le dessin montre une cage 54 remplie d'une matière semblable ( qui peut être de la laine de verra ou des déchote do ooton ) ot qui sort au but indique.
Si l'on alimente au moyen d'une source commune ( par exemple au moyen du tuyau d'huile 42, fig.6) deux longueurs usinées successives jointes de telle façon qu'il n'y ait pas de communication directe d'huile d'une longueur à l'autre ou bien si l'on alimente, au moyen de la même source à l'in- térieur d'un trou d'homme, deux longueurs de câble qui font partie de lignes différentes ( disposition que l'on reconnaîtra comme tout à fait possible ), il y aurait communication d'huile à travers la source d'une longueur à l'autre, si'l'on ne tient pas compte du dispositif de protection indiqué en 4 , pendant @
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le service normal du câble, le déplacement d'huile entre le .
câble et la source est lent, mais des conditions anormales pourraient provoquer une tendance à un déplacement rapide. S'il y a, par exemple, une augmentation brusque de courant électri- que due à un court-citcuit, le câble peut s'échauffer rapide- ment et. il peut se produire une augmentation de pression brus- que et relativement grande à l'intérieur de la longueur de câble. Si une section se détériore alors, ( si un trou se pro- duit dans la gaine du câble en un point particulier), il y aur ( en l'absence de moyens préventifs ) un écoulement intense et rapide du réservoir ou du tuyau d'alimentation vers le câble.
Dans le cas d'un tel écoulement intense et rapide de la source vers le câble, il y aurait tendanoe à ce qu'une longueur de câble adjacente et saine se vide par suite de la demande faite à la source d'alimentation. Grâce cependant à la disposition de la figure 7, ces ouvertures de soupapes seront contrôlées de façon à permettre les déplacements voulus d'huile et à em- pécher les déplacements non voulus. Dans le cas d'une augmenta- tion de pression de l'huile dans le câble, due à une cause quelconque, telle qu'une augmentation de charge, soit lente, soit rapide, le diaphragme 47 s'abaisse en antagonisme à l'ac- tion du ressort 48 en entraînant le piston 46 et en ouvrant l'orifice 51. La valeur de la pression requise pour ouvrir l'orifice est déterminée par le rapport de la force du ressort 48 à la surface du piston 47.
La pression à l'intérieur du com-
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pszt,ïrtcr'b 07tdrieur do la boita 4 uonpapan oora m-lntsnu.4 par les réservoirs ou par la tuyauterie d'alimentation à une valeur qui convient au câble et, lorsque la pression dans le câble dépasse la pression dans les réservoirs, la soupape 49 se sou- lève pour libérer l'excès de pression.
Si la pression dans le compartiment extérieur de la boite, à soupapes s'abaisse en-dessous de la pression que l'on veut maintenir dans le câble et pour laquelle on a réglé les organes 47 et 48, la soupape sera fermée par le retour du piston 46 sur son siège, et une nouvelle perte de pression/d'huile dans
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le câble sera arrêtée. De cette façon, une coupure dans la tuyauterie d'alimentation ou dans la gaine d'une autre section de câble ne peut pas entraîner l'écoulement,à la demande de sections de câble endommagées et ne peut même pas provoquer de réduction de pression dans ces sections endommagées en-dessous de la pression pour laquelle la soupape est réglée.
Chaque fois que la pression de l'huile dans le câble est inférieure à celle du réservoir ou de l'alimentation, la sou- pape 53 s'écarte de son siège et permet l'écoulement du ré- servoir dans le câble. Cet écoulement est contrôlé de façon à se faire à une faible vitesse au moyen de l'ouverture de faibles dimensions ou à l'aide de la matière poreuse recou- vrant cette ouverture. Cet écoulement a lieu à une vitesse faible, contrôlée, afin que le réservoir ou l'alimentation ne soit pas épuisée rapidement lors d'une avarie à la gaine d'une section de câble.
Cette réduction de la vitesse d'écou- lement peut être admise, puisque la vitesse de l'écoulement vers l'intérieur exigée n'est jamais grande lorsque la gaine de la section n'est pas percée d'une ouverture importante, telle qu'elle épuiserait rapidement le réservoir ou l'alimen- tation, s'il n'y avait cet obstacle à la vitesse d'écoulement.
Si de l'huile sous pression est amenée par des tuyaux d'un point central, elle peut être maintenue à une pression constante par des dispositifs connus ; au moyen d'une colonne hydrostatique par exemple qui peut être ouverte vers le haut ou coiffée par une longueur fermée de tube en accordéon ; ou bien elle peut l'être au moyen d'une pompe actionnée par mo- teur. La valeur réelle de la pression peut être alors réglée, soit en réglant le couple du moteur, soit au moyen d'un by- pass autour de la pompe réglé de façon à s'ouvrir lorsqu'on atteint une pression critique. Dans ce cas, on peut maintenir une pression constante sans diminuer la vitesse du moteur.
Chaque longueur de câble, lorsqu'elle vient de l'atelier, sera couverte de plomb, remplie d'huile et fermée aux extré=
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mites. Les longueurs usinées seront expédiées sur bobines.
Puisque chaque longueur de câble est essayée avant de quitter l'atelier, et puisqu'on vue de l'essai, la longueur doit être pourvue aux extrémités de dispositifs terminaux, on peut es,ti- mer avantageux de monter à l'atelier 'sur chaque extrémité d'une longueur de câble un demi-joint tel que celui représenté à la figure 1, afin de servir à l'atelier comme câble d'extrémité pour les essais et afin de servir éventuellement à pied d'oeu- vre comme formant une partie d'une construction de joint, un avantage particulier d'un procédé semblable consiste en ce que la construction du joint ainsi établi et la longueur de câble auront été soumises à une épreuve d'atelier, Avant l'expédi- tion, et afin que dans une installation, la longueur de câble puisse âtre tirée à travers un conduit,
l'un des demi-joints sera enlevé et l'extrémité coupée sera fermée de la façon ha- bituelle. Lorsque la longueur de câble a été amenée en position, le demi-joint peut être appliqué de nouveau. Le demi- join tres- tant sur le câble peut être)partiellement démonté pour la faci- lité pratique de l'expédition, mais,en tout cas, la construc- tion sera protégée contre les avaries lors de l'expédition et servira éventuellement dans l'installation comme partie du joint ou de la longueur de câble terminalè..
De préférence, chaque longueur de câble, même pendant qu'elle est sur bobine ou en expédition, communiquera avec un réservoir d'huile dont les dimensions peuvent augmenter ou diminuer ; par exemple un réservoir dont les parois sont for- mées d'une longueur de tube en accordéon, de façon à permettre à la masse d'huile qui remplit le câble de se dilater et de se contracter sous les conditions variables, de température par exemple, sans dommage pour le câble.
Lorsqu'on fait l'installation, les longueurs usinées in- dividuelles du câble sont tirées dans des oonduits de trou d'homme à trou d'homme et prêtes pour faire le joint. Les ex- rémités aux bouts du système de câble sont munies de pièces
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terminales, au-delà desquelles la ligne peut continuer, soit en l'air, soit dans un appareil de liaison tel qu'un transformateur ou un interrupteur.
Lorsqu'on fait l'installation, et particulièrement lors- qu'on ouvre et qu'on coiffe les extrémités des longueurs usi- nées, il faut prendre des dispositions particulières si la dif- férence de hauteur entre les deux extrémités d'une longueur sont très grandes. Dans ce cas, si c'est l'extrémité inférieure qui est ouverte, l'huile tendra à s'écouler du câble, et si la différence de hauteur est assez grande ( environ douze mètres), l'huile sortira et il se produira un vide barométrique dans l'extrémité la plus élevée de la longueur de câble, Cette con- dition peut être corrigée en disposant un réservoir d'huile mis en communication avec la longueur de câble à son extrémité supé- rieure.
On peut permettre à l'huile de passer du réservoir dans la longueur de câble, après qu'on a ouvert la longueur de câble et qu'on l'a couverte d'un capuchon à son extrémité infé- rieure, et alors le vide qui a été produit à l'extrémité supé- rieure de la longueur de câble sera occupé par de l'huile qui entrera ; et l'isolant sera réimprégné dans la mesure où il avait été vidé de son huile. Comme variante et de préférence, le réservoir d'huile sera en communication ouverte aveo la lon- gueur de câble pendant toute l'opération de l'ouverture et de la
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tttlao ;JOUG oupuohon de 1'ezii±miié inférieure,lu. plun éloignée.
Dans ce cas, si le câble est à âme creuse, ou s'il est pourvu de canaux d'huile immédiatement sous la gaine ou dans cette gaine, ces espaces plus grands peuvent être plus ou moins com- plètement obstrués, afin de réduire au minimum l'écoulement par l'extrémité inférieure du câble.
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