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Perfectionnements relatifs aux circuits conducteurs de courant.
Dans la distribution de courant électrique aux consommateurs, il était d'usage jusqu'ici d'employer des fils complètement isolés pour amener le courant aux circuits dans lesquels étaient placés les appareils de consommation .
Au fur et à mesure que les dimensions des systèmes de distribution ont augmenté, et que ces systèmes sont par conséquent devenus plus sensibles aux détériorations produites par la foudre, les surintensités de la ligne et analogues, des troubles très graves ont été constatés, tels qu'incendies et accidents de personnes, dus à la perforation de l'isolant et du passage des hautes tensions dans les circuits de distri- bution à basse tension. Un grand nombre de ces accidents étaient dus à la perforation de l'isolant dans les transformateurs. Ces difficultés ont finalement conduit à la pratique
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de la "mise à la terre du neture", c'est-à-dire une borne du. transformateur était reliée à la terre.
Ainsi, aux conditions normales, un conducteur des systèmes de distribution basse tension était à la même tension que la terre, à circuit ouvert et se trouvait seulement à une tension très faiblement supérieure à circuit fermé. La différence de potentiel entre ce fil et les autres ne pouvait en aucun cas dépasser la tension de service.
Cette coutume qui a pris naissance il y a trente ana ou plus, et qui à rencontré beaucoup d'opposition au début, a été progressivement adoptée et pendant de nombreuses années ce système a été prescrit par le Code National Electrique Ameri - cain. A l'heure actuelle et pendant de nombreuses années, le Code précité a toujours exigé que tous les conducteurs du circuit soient pourvus du,même isolement adapté aux tensions de service. Lorsque les conducteurs sont enfermés dans des enveloppes ou gaines métalliques, ces parties métalliques doivent être mises à, la terre, généralement par l'intermédiaire d'une conduite d'eau, de gaz ou analogue.
Le fil neutre est misà la terre au transformateur, mais les conducteurs du. circuit neutre à l'intérieur d'un immeuble ou. autre bâtiment et qui sont directement connectés à ce fil neutre mis à la terre, ont le même isolant que le ou les autres fils de circuit.
Afin de réduire les frais de l'installation électrique d'un immeuble et par le fait qu'aussi bien la gaine que le fil du circuit neutre sont mis à la terre, on a proposé de suppri- mer l'isolant de ce dernier et d'employer un fil nu à cet effet.
Cette proposition a été faite il y a longtemps, mais elle n'a jamais été acceptée par les assurances contre l'incendie ni par le Code Electrique cité plus haut. Bien qu'une telle modi- fication soit sûre et utile au point de vue de la distribution de l'électricité proprement dite et qu'elle ait été par conséquent particulièrement appuyée par les sociétés productrices du courant, elle a d'autre part rencontré une opposition tout
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aussi énergique auprès des sociétés de distribution d'eau. et de gaz sur les conduites desquelles se faisait la mise à la terre, pour la bonne raison, parmi d'autres, que ce fil du circuit neutre était en contact avec les parties métalli- ques en différents points du circuit et que par conséquent,
le courant de retour ne circulait pas seulement dans le fil lui-même, mais suivait d'autres parcours fournis par les tuyaux, les charpentes métalliques des immeubles, et d'autres parcours difficiles à déceler. Le simple fait que ces parties métalliques étaient parcourues par le courant, n'était pas nuisible en lui-même, mais on sait qu'il se produit une dé- composition au point où le courant sort de ces parties métal- liques. Le résultat de cette action se faisait sentir couram- é ment chez les sociétés de distribution -de gaz et d'eau et chez toute firme qui entretient des structures métalliques souter- raines* Les syndicats de plombiers se sont opposés à la modi- fication proprosée pour la même raison.
Les architectes ont soulevé également des objections en raison des dangers de corrosion des rivets et autres parties des pièces métalliques, en particulier celles formant les fondations.
Cette controverse a fait rage pendant un certain nombre d'années. aussi bien aux Etats-Unis que dans les autres pays, mais le changement proposé n'a ja-mais été accepté et il en résulte que le système avec fil complètement isolé est toujours en vigueur.
La présente invention a particulièrement pour objet les conditions décrites ci-dessus et elle se rapporte à un systè- me de connexions et à une construction de cable ou de conduc- teur qui pourront satisfaire 4 la fois le Code des électriciens )et la technique, tout en assurant l'éoonomie recherchée jusqu' à ce jour par ceux qui désiraient employer un fil nu pour le neutre. En d'autres mots, l'invention a pour objet une constru- ìon qui doit satisfaire toutes les exigences de la sécurité à un prix peu élevé.
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L'invention sera mieux comprise d'après la description suivante et les dessins annexés.
La figure 1 représente une vue en élévation de coté avec des parties en coupe, d'une construction de câble comprenant les caractéristiques de l'invention.
Les figures 2 et 3 sont des vues de coté avec des parties arrachéesreprésentant d'autresmodes d'exécution de l'inven- tion.
La figure 4 est une vue analogue à la figure 1, représentant une autre forme d'exécution de l'invention.
Avant de donner une description détaillée des différentes constructions de câbles représentés sur les dessins, il faut remarquer que la présente invention résout le problème qui se présente dans les conditions décrites ci-dessus, en mettant à la terre le fil de retour ou le neutre, de la manière habitu- elle, en isolant le ou les autres fils du circuit de distribution basse tension de manière appropriée en vue de supporter la tension de service, mais au lieu d'isoler le fil neutre de la même manière que le ou les autres fils, on le protège à l'aide d'un isolant qui suffit seulement à empêcher toute fuite appréciable de courant.
Comme indiqué ci-dessus, ce con- ducteur de retour ou neutreest directement connecté au fil neutre mis à la terre, sans fusibles, de telle sorte qu'il coopère avec celui-ci pour former un seul neutre. A circuit ouvert il n'y a pas de tension dans celui-ci. A circuit fermé, la tension existante provient uniquement de la chute de tension causée par le passeage du courant. Cette tension est très faible et ne dépasse pas, en général, deux à cinq volts. Par conséquent, le seul isolement nécessaire pour satisfaire aux exigences de la technique ou à celles des parties de la controverse citée plus haut est celui qui est suffisant pour arrêter c cette tension réduite, plus une certaine marge de sécurité.
Il ntest pas nécessaire que le total dépasse l'isolement pour cinq volts dans la plupart des applications et il est en tous cas bien inférieure à l'isolant requis par la tension de service.
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En examinant d'abord la .figure 1, on voit que le câble comprend deux conducteurs 2 et 3 de cuivre ou autre métal approprié, qui sont tous deux destinés à former le même cir- cuit,. L'un de ces fils, par exemple le fil 2,est isolé de ma- nière appropriée pour supporter la tension de service. Dans un cas ordinaire cet isolement comprendrait une enveloppe isolante 4 et une enveloppe tressée 5. L'autre fil 3 est destiné 4 servir de conducteur neutre, comme expliqué ci-dessus et est faiblement isolé, comparativement à l'isolement du con- ducteur 2.
Dans cette disposition particulière, les deux con- dacteurs avec leur enveloppe isolante sont entourés de fibre, de papier traité, de ruban, ou autre matière appropriée, comme représenté en 7, et l'ensemble peut être enfermé dans une gaine de métal ou armature 8. Au point où l'armature est section-
10 née pour faire une épissure, on peut introduire un tube/de de fibre ou autre matière isolante.
La figure 2 montre essentiellement la meme disposition sauf que l'enveloppe 7 et la gaine 8 ont été supprimées. Ici, les conducteurs 2 et 3 sont assemblés à l'aide d'une gaine, ou enroulement de matière fibreuse 12 dans lequel ils sont logés.
Sur la figure 3, le conducteur fortement isolé 2 com- prend un enroulement 13 de matière isolante fibreuse, à l'exté- rieur de l'enveloppe 5 et protégeamt seulement le conducteur 2 et des deux conducteurs, avec leurs enveloppes isolantes in- dépendantes, peuvent âtre renfermées dans une gaine fibreuse 14 non métallique.
Les cables représentés sur les figures 1,2 et 3 sont natu- rellement construits pour des genres de services tout 4 fait différents, ainsi qutil est évident pour les hommes de métier.
Sur la figure 4, les conducteurs 2 et 3 avec leurs enve- loppes isolantes Individuelles peuvent être torsadés ensemble et enfermés dans une gaine de métal composée d'une canalisation 15 du type généralement employé dans les installations élec- triques d'immeubles. Cette canalisation est représentée en
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liaison avec une boite de jonction 16, du type habituel.
Il est bien entendu que dans l'emploi de l'un quelconque de ces types de câbles, la pratique courante établie par les Codes Electriques est de préférence suivie. Le conducteur 2 possède l'isolement habituel nécessaire pour les circuits de distribution basse tension. Les gaines de métal 8 et 15 sont mises à la terre de la manière habituelle et le conducteur 3 est directement raccordé sans fusibles au neutre du transformateur, qui est mis à la terre. Dans ce système, par conséquent, l'isolement par rapport à la tension de service est établi exactement comme il était d'usage dans les systèmes antérieurs acceptés. Ainsi qu'il est évident, conformément à la présente invention, le fil neutre 3 ne présente pas l'isolement épais qui avait été employé jusqu'ici et dont la plus grande partie est inutile.
Il ne possède que l'isolant nécessaire à la très faible tension qui entre en jeu.par conséquent, ce système est aussi sûr au point de vue électrique que celui exigé jusqu'à ce jour par le Code Electrique et il évite complètement les inconvénients de l'emploi d'un fil neutre nu.
De plus, la présente invention permet de réaliser une forte économie dans le prix de revient du câble et par conséquent dans les frais d'installation. Cette économie provient non seulement de l'isolement moins coûteux nécessaire pour le fil 3 et de la réduction de la main-d'oeuvre et des frais d'outillage, mais aussi du fait que dans les constructions telles que celles représentées par les dessins, il fart moins de matière pour les gaines. Bien que l'économie résultante ne soit pas très grande par mètre de câble, l'écononie est sensible en pourcentage. De plus, lorsque cette économie est reportée sur les millions de mètres de câble de ce type, qui sont fabriqués tous les ans, cela devient un facteur très important.
Ainsi qu'il est évident pour les hommes de métier, les constructions de câble décrites ici sont seulement données à titre d'exemple d'une grande variété de fermes auxquelles
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l'invention peut être appliquée. Le nombre de conducteurs dont se compose le câble et le type et le nombre de ses couches isolantes dépendront à chaque fois des exigences du service. Ce qui précède est cependant suffisant pour expliquer l'inven- tion et les principes sur lesquels elle est basée.
D'après les différentes constructions décrites il est à remarquer que'le fil 2 sert à conduire la tension de service et le courant et qu'il est par conséquent isolé ou peut être isolé par des enveloppes analogues à celles d'usage courant.
Le fil 3, qui est le fil neutre mis à la terre, ainsi qu'on le voit d'après la description ci-dessus et les dessins, possède un isolement relativement faible, juste suffisant pour empêcher le contact avec les bornes non isolées, sous tension ou avec les parties métalliques. Il s'ensuit que les diamètres extérieurs des conducteurs isolés 2 et 3 sont très différents.
En d'autres mots, le fil 2 possède un isolement dont le diamètre est bien supérieur à celui de l'isolant du fil 3, de sorte que l'on peut assembler les deux, soit avec:, ou sansgaine et obtenir un diamètre total des deux conducteurs, bien inférieur à ce que l'on avait obtenu à ce jour.
Etant donné qu'autrefois la matière isolante était de même épaisseur sur les conducteurs 2 et 3, il est évident que la présente invention, tout en protégeant ces derniers, permettra;- de réduire considérablement le diamètre total et de placer les fils cote à cote ou l'un sur l'autre, si on le désire, tout en occupant bien moins de place qu'autrefois.
Revendications.
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