<Desc/Clms Page number 1>
JOINTS POUR CABLES ELECTRIQUES
La présente invention concerne des joints pour câbles électriques de puissance et notamment des moyens de répartition de contrainte électrique pour de tels joints de câble.
On connaît des joints de câble de puissance comprenant deux cônes condensateurs distincts inversés qui sont disposas sommet à sommet, l'espace entre les cônes étant ensuite rempli d'un compound isolant pour fournir une intensité de rupture accrue entre les conducteurs du câble et le manchon du joint.
Suivant certaines caractéristiques de la présente invention, des moyens répartiteurs de contrainte électrique à conden- sateurs pour des joints de câbles de puissance comprennent deux cônes condensateurs inversés disposés sommet à sommet et construits comme une structure unitaire sous une forme prévue à l'avance.
<Desc/Clms Page number 2>
L'invention sera exposée en détail dans la description suivante basée sur les dessins annexés dans lesque ls :
La figure 1 représente deux cônes condensateurs distincts disposés bout à bout comme connu;
Les figuras 3 et 3 montrent la manière d'enrouer les cônes sur un mandrin commun suivant des caractéristiques de l'invention. Comme représenté sur la figure 3 on peut constituer à chaque extrémité de la structure,des o8nes réentrants internes tandis que dans la figure 3 les feuilles sont simplement insérées dans un rouleau oylindrique;
Les figures 4, 5 et 6 représentent d'autres exemples de réalisation incorporant des caractéristiques de l'invention.
Les o6nes condensateurs 1 et 2 de la figure 1 sont constitués suivant des procédés connus au moyen de couches conductrices indiquées par les lignes 3 séparées par des couches isolantes indiquées par les intervalles 4.
Dans la disposition de la figure 2, les cônes 1 et 2 font partie d'un rouleau unique 5 qui peut être complètement réalisé et essayé à l'usine, ce qui réduit le temps de pose du joint à l'emplacement de pose. Le rouleau 5 peut être constitué en enroulant des couches conductrices 3 et des couches isolantes 4 sur un mandrim ou pièce de mise en forme commun aux deux cônes de telle manière que les deux cônes 1 et 2 soient màintenus réunis par entrelacement des couches d'isolant constituant un anneau 6 d'isolant entra les cônes 1 et 2. Les deux cônes 1 et 2 et l'isolant additionnel 6 sont enroulés en une seule opération, par exemple à partir d'un rouleau de papier ou autre isolant unique avant leur mise en position sur le câble.
L'isolant est de préférence mis en forme à l'avance et peut consister en un seul cylindre compact modelé sur un tube métallique, les couches isolantes 4 étant prévues en association aux couches conductrices métalliques 3 pour donner l'effet de cône condensateur désire.
La figure 3 est une modification de la figure 2 dans laquelle les couches d'isolant servent également à remplir las cônes
<Desc/Clms Page number 3>
réentrants comme indiqué en 7 de sorte que le cône double fait maintenant partie d'un cylindre de papier dans lequel sont insérées des feuilles métalliques.
L'isolement 4,6,7 peut comprendre une substance dite oompound par exemple du papier imprégné d'huile, du/papier imprégné d' une substance polymérisée (par exemple, du papier imprégné de polystyrène, désigné ci-après comme papier au styrène), ou d'une autre substance isolante convenable. Si on emploie du papier au styrène, le traitement peut être réalisé en imprégnant le rouleau 5 oomprenant les deux cônes condensateurs 1 et 2 avec du styrène monomère et en effectuant ensuite la polymérisation.
D'une autre manière, du papier imprégné à l'avance de styrène peut être utilisé et les couches adjacentes peuvent être réunies après enroulement par chauffage Ce procédé ou un procédé analogue peut être employé si on utilise pour le rouleau une feuille ou pellicule de styrène,de caoutchouc au styrène ou d'un mélange de styrène aveo d'autres polymères tels que du polyisobutylène. On peut noter aussi que si l'on désire réaliser un joint d'arrêt ou joint-barrière on doit obligatoirement utiliser une substance polymérisée.
La figure 4 représente un joint entre deux oâbles de puissance 8 et 9 au moyen d'un rouleau condensateur 5 conforme à la figure 2. Les câbles 8 et 9 comprennent respectivement des enveloppes de plomb 10 et 11, des isolements 12 et 13 et des conducteurs 14 et 15. Pour préparer le joint, le rouleau 6 mis en forme à l'avance est enfilé sur l'extrémité d'une section de câble,les conducteurs 14 et 15 sont réunis par la tige 16 et le rouleau est ensuite déplacé longitudinalement jusqu'à ce qu'il soit centré sur la tige 16. La tige 16 est pourvue d'un ressort conducteur 17 qui fait contact avec le tube métallique 18 sur lequel est formé le rouleau 5.
Un manchon de joint métallique 19 est alors appliqué et sou -dé aux enveloppes de plomb 10 et 11 des sections de câble comme en 20 et 21. L'intérieur du .manchon 19 peut être pompé à vide puis rempli d'un compound isolant(de préférence plastique) et ne pouvant se
<Desc/Clms Page number 4>
déplacer , par exemple du polystyrène ou analogue)) à travers l'ajutage de remplissage 24 Le diamètre intérieur du manchon 19 peut être sensi- blement égal au diamètre extérieur du rouleau 5 et peut lui être fixé au moyen de styrène ou substance analogue.
D'autre part, lorsqu'on utilise un compound susceptible de se déplacer, le manchon 19peut être d'un diomè- tre interne beaucoup plus grand que le diamètre externe du rouleau 5 qui peut également être disposé excentriquement à l'intérieur du manchon 19 de'manière qu'il existe un excès de compound de remplissage dons la partie supérieure du joint, la surface extérieure 22 du rouleau 5 dans un tel cas étant de préférence métallisée et maintenue au potentiel du manchon au moyen d'un ressort conducteur 23.
Dans les cas où le manchon 19 est d'un plus grand diamètre interne que le diamètre externe du rouleau 5, et qu'on désire un joint à. barrière, l'espace entre le manchon 19 et le rouleau 5 peut être divisé en deux ou plusieurs compartiments au moyen d'un ou de plusieurs disques radiaux ( par exemple en métal ou en substance isolante) qui peuvent être fixés au manchon 19 ( par exemple par du polystyrène) et les compartiments peuvent être remplis d'une substance isolante ( par exemple du polys- rène ) ou si la surface extérieure 22 du rouleau 5 est métallisée, les compartiments peuvent être remplis de métal.
Dans un joint pour un câble dont l'isolant est constitué par un gaz sous pression, le manchon 19 peut être de section droite ovale de manière que la pression du gaz puisse agir sur le manchon pour compenser la dilatation et la contraction internes pendant les cycles d'échauffement.
L'espace entre le rouleau 5 et le manchon 19 peut être utilisé pour transporter le gaz d'une section de câble à l'autre extérieurement au rouleau 5 même.si le rouleau comprend un isolement en polystyrène ou analogue.
Dans la réalisation de l'invention représentée sur la figure 5, la réunion des deux conducteurs 14 et 15 des sections de/câbles 10 et 11 peut être réalisée au moyen d'une tige de laiton 25 extérieurement filetée en 26 pour se visser dans un filage prévu sur la surface intérieure du support 18 du rouleau 5 . Dans ce cas le rouleau 5 lorsqu'il est enfilé en
<Desc/Clms Page number 5>
position après la réunion des conducteurs ,engagera la tige filetée en 26 auquel cas le réglage final peut être effectué par la rotation du rouleau 5 de manière qu'il se visse sur le filetage 26.
De préférence, mi se en la/position finale du rouleau 5 est réalisée lorsqu'il engage une butée placée paur empêcher son déplacement ultérieur , Cette butée peut avoir la forme d'un épaulement pourvu d'une rondelle en caoutchouc résistant à l'huile 27 qui assurera l'effet de barrière si on l'utilise en combi- naison avec les disques radiaux sus-mentionnés ou si le manchon 19 est fixé directement à la surface extérieure du rouleau 5 par du styrène .
La tige 25 peut de plus être creuse pour loger des soufflets expansibles remplis de gaz 28 ,29 pour compenser l'expansion thermique de l'huile dans le joint et pour empêcher la pression de l'huile de tomber au-dessous d'une valeur prédéterminée,. La tige 25 est dans ce cas pourvue également de canaux 30 et 31 pour l'huile.
Un autre exemple de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 6 dans laquelle le conducteur 14,15 de chaque section de câble 8,9 est pourvu d'une tige 32,33 disposée pour être insérée dans le support tubulaire 18 qui est de préférence pourvu d'un cône condensateur double formé à l'avance sur lui comme dans le cas des figures 2 à 5 Chacune, des tiges 32 et 33 comprend une partie tubulaire 34,35 disposée pour s'adap- ter sur le conducteur associé lE,15 et une partie en fiche 36,37 disposée pour être insérée dans le support tubulaire 18 en métal bon conducteur , Les fiches 3 6 et 37 de chaque tige 32,33 sont de constitution élastique comme représenté de sorte que lorsqu'elles ont été insérées dans le support tubulaire 18,
la continuité électrique du câble est assurée à travers ce support. Au lieu d'être formé à l'avance, le rouleau 5 peut être appliqué sur le support 18 lorsque ce dernier est en position, mais dans la réalisa- tion représentée sur le dessin, le rouleau 5 comprend un cône condensateur double par-dessus lequel est appliqué un manchon protecteur externe 19 qui est soudé sur l'enveloppe du câble de chaque coté du joint comme dans le cas do la figure 5, Un rouleau isolant 38,
39 peut être prévu pour réa-
<Desc/Clms Page number 6>
liser l'isolement à l'intérieur de chaque extrémité du cône condensateur 5 afin de tenir compte de la contrainte de tension radiale concentrée à l'extrémité de l'enveloppe
Le joint peut être prépare en fixant en position les tiges 32 et 33 sur les conducteurs 14 et 15 après quoi la fiche de l'une des tiges par exemple la fiche 36 de la tige de gauche 32 sur le dessin peut être insérée l'intérieur du support tubulaire 18 et poussée jusqu'à ce que son extrémité bute contre un cloisonnement 40 placé à l'intérieur du support 18,
La tige de droite 33 est alors insérée dans le support 18 en déplaçant convenablement la section de câble 9 et le support tubulaire 18 peut être déplacé légèrement sur la droite du dessin pour tenir compte de l'expansion et autres facteurs .On remarquera en conséquence que le joint peut être préparé très rapidement de la manière décrite, la nature élastique des portions en fiche 36 et 37 assurant un contact satisfaisant entre ces fiches et le support 18 ce qui maintient effectivement la continuité électrique du joint , On doit évidemment comprendre que le support 18 est suffisamment épais pour supporter le passage du courant transmis par le câble 8,9 .
Le rouleau isolant 5 peut comprendre un compound , par exemple un ruban de papier, ou un ruban d'étoffe, imprégné d'huile ou d'une substance polymérisée telle que du polystyrène ou autre substance isolante convenable . Si on utilise du papier au styrène , l'imprégnation peut être effectuée en imprégnant le rouleau isolant 5 avec du styrène monomère et en effectuant par la suite la polymérisation de manière à assurer une action de barrière,-D'une autre manière, on peut employer du papier au styrène et sa surface peut être peinte ou badigeonna de styrène monomère pendant l'enroulement de manière que les couohes d'isolant soient réunies l'une à l'autre pour.assurer une action de barrière .
Si on utilise pour le rouleau d'isolant une feuille ou pellicule d'une substance polymérisée telle que du polystyrène, du caoutchouc au polystyrène 'ou un mélange de
<Desc/Clms Page number 7>
polystyrène avec d'autres polymères tels que du polyisobutylène,le badigeonnage peut être effectué à intervalles pourvu qu'on prenne des précautions pour retarder Inaction dissolvante de la, substance monomère.
On doit noter que bien que l'invention a été décrite dans le cas particulier d'un câble à âme unique, elle peut s'appliquer également à des câbles à âmes multiples. L'invention n'est d'aU- leurs pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais est susceptible de nombreuses modifications et adaptations sans sortir de son domaine.
REVENDICATIONS.
1 - Moyens répartiteurs de contrainte électrique à condensateurs pour des joints de câbles de puissance, oomprenant deux cônes condensateurs inversés disposés sommet à sommet et construits comme une structure unitaire sous une forme prévue à l'avance,
2 - Méthode pour former la structure unitaire telle que revendiquée en 1, comprenant le fait d'enrouler les deux cônes et l'isolant additionnel en une seule opération.
3 - Méthode telle que revendiquée en 2/dans laquelle les deux o6nes et l'isolant additionnel sont enroulés d'un seul rouleau de papier ou autre isolant.
4 - Structure telle que revendiquée en 1, comprenant un cylindre de couches isolantes alternées et de couches condc trices enroulées sur un support métallique.
5 - Structure telle que revendiquée en 1 ou 4, dans laquelle l'isolant comprend du papier imprégné d'huile ou d'unematière polymérisée.
6 - Joint pour câble électrique de puissance,comprenant des moyens répartiteurs de contrainte électrique à condensateurs, tel que revendiqué en 1, 4 ou 5, et ayant la forme d'un rouleau cylindrique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
GASKETS FOR ELECTRICAL CABLES
The present invention relates to joints for electric power cables and in particular to means for distributing electrical stress for such cable joints.
Power cable joints are known comprising two separate inverted capacitor cones which are arranged top to top, the space between the cones then being filled with an insulating compound to provide increased breaking intensity between the conductors of the cable and the sleeve. of the seal.
In accordance with certain features of the present invention, capacitor electrical stress distributing means for power cable joints comprise two inverted capacitor cones arranged top to top and constructed as a unitary structure in a pre-planned form.
<Desc / Clms Page number 2>
The invention will be explained in detail in the following description based on the accompanying drawings in lesque ls:
FIG. 1 shows two distinct capacitor cones arranged end to end as known;
Figures 3 and 3 show the way of winding the cones on a common mandrel according to characteristics of the invention. As shown in Figure 3 can be formed at each end of the structure, internal reentrant o8nes while in Figure 3 the sheets are simply inserted into an oylindrique roller;
FIGS. 4, 5 and 6 represent other exemplary embodiments incorporating characteristics of the invention.
The o6nes capacitors 1 and 2 of Figure 1 are formed according to known methods by means of conductive layers indicated by the lines 3 separated by insulating layers indicated by the intervals 4.
In the arrangement of Fig. 2, the cones 1 and 2 are part of a single roll 5 which can be completely made and tested at the factory, which reduces the laying time of the seal at the laying location. The roll 5 can be formed by winding conductive layers 3 and insulating layers 4 on a mandrim or shaping piece common to the two cones so that the two cones 1 and 2 are kept together by interlacing the layers of insulation. constituting a ring 6 of insulation entered the cones 1 and 2. The two cones 1 and 2 and the additional insulation 6 are wound in a single operation, for example from a roll of paper or other single insulation before their setting in position on the cable.
The insulator is preferably shaped in advance and may consist of a single compact cylinder modeled on a metal tube, the insulating layers 4 being provided in association with the metallic conductive layers 3 to give the desired condenser cone effect.
Figure 3 is a modification of Figure 2 in which the layers of insulation also serve to fill the cones
<Desc / Clms Page number 3>
reentrants as indicated in 7 so that the double cone is now part of a paper cylinder in which are inserted metal sheets.
Insulation 4,6,7 may comprise a so-called oompound substance, for example oil impregnated paper, polymerized substance / impregnated paper (eg, polystyrene impregnated paper, hereinafter referred to as styrene paper. ), or other suitable insulating substance. If styrene paper is used, the treatment can be carried out by impregnating the roller 5 comprising the two condenser cones 1 and 2 with styrene monomer and then effecting the polymerization.
Alternatively, paper pre-impregnated with styrene can be used and the adjacent layers can be brought together after winding by heating. This or a similar method can be employed if a styrene sheet or film is used for the roll. , styrene rubber or a blend of styrene with other polymers such as polyisobutylene. It may also be noted that if it is desired to produce a stop seal or barrier seal, it is compulsory to use a polymerized substance.
Figure 4 shows a joint between two power cables 8 and 9 by means of a capacitor roll 5 in accordance with figure 2. The cables 8 and 9 respectively comprise lead shells 10 and 11, insulations 12 and 13 and conductors 14 and 15. To prepare the joint, the pre-shaped roller 6 is threaded over the end of a section of cable, the conductors 14 and 15 are joined by the rod 16 and the roller is then moved longitudinally until it is centered on the rod 16. The rod 16 is provided with a conductive spring 17 which makes contact with the metal tube 18 on which the roller 5 is formed.
A metal seal sleeve 19 is then applied and soldered to the lead shells 10 and 11 of the cable sections as at 20 and 21. The interior of the sleeve 19 can be vacuum pumped and then filled with an insulating compound ( preferably plastic) and cannot be
<Desc / Clms Page number 4>
moving, for example polystyrene or the like)) through the filling nozzle 24 The inner diameter of the sleeve 19 may be substantially equal to the outer diameter of the roller 5 and may be attached thereto by means of styrene or the like.
On the other hand, when a compound capable of moving is used, the sleeve 19 can be of an internal diameter much larger than the external diameter of the roller 5 which can also be disposed eccentrically inside the sleeve 19. so that there is an excess of filling compound in the upper part of the seal, the outer surface 22 of the roller 5 in such a case preferably being metallized and held at the potential of the sleeve by means of a conductive spring 23.
In cases where the sleeve 19 is of a larger internal diameter than the external diameter of the roller 5, and a gasket is desired. barrier, the space between the sleeve 19 and the roller 5 can be divided into two or more compartments by means of one or more radial discs (for example of metal or of an insulating substance) which can be fixed to the sleeve 19 (by eg with polystyrene) and the compartments can be filled with an insulating substance (eg polysrene) or if the outer surface 22 of the roller 5 is metallized the compartments can be filled with metal.
In a joint for a cable whose insulation consists of a pressurized gas, the sleeve 19 may be of oval cross section so that the pressure of the gas can act on the sleeve to compensate for internal expansion and contraction during the cycles. warm-up.
The space between the roll 5 and the sleeve 19 can be used to transport gas from one section of cable to the other externally to the roll 5 itself. If the roll includes polystyrene insulation or the like.
In the embodiment of the invention shown in Figure 5, the union of the two conductors 14 and 15 of the cable sections 10 and 11 can be achieved by means of a brass rod 25 externally threaded at 26 to screw into a spinning provided on the inner surface of the support 18 of the roller 5. In this case, the roller 5 when it is threaded
<Desc / Clms Page number 5>
position after the conductors meet, will engage the threaded rod in 26 in which case the final adjustment can be made by rotating the roller 5 so that it screws onto the thread 26.
Preferably, the final position of the roller 5 is achieved when it engages a stop placed to prevent its subsequent displacement. This stop may have the form of a shoulder provided with an oil resistant rubber washer. 27 which will provide the barrier effect if used in combination with the above-mentioned radial discs or if the sleeve 19 is attached directly to the outer surface of the roll 5 by styrene.
Rod 25 may further be hollow to accommodate expanding gas-filled bellows 28, 29 to compensate for thermal expansion of oil in the seal and to prevent oil pressure from falling below a value. predetermined ,. The rod 25 is in this case also provided with channels 30 and 31 for the oil.
Another exemplary embodiment of the invention is shown in Figure 6 in which the conductor 14,15 of each section of cable 8,9 is provided with a rod 32,33 arranged to be inserted in the tubular support 18 which is preferably provided with a double capacitor cone formed in advance on it as in the case of Figures 2 to 5 Each of the rods 32 and 33 comprises a tubular portion 34,35 arranged to fit on the associated conductor 1E, 15 and a plug portion 36,37 arranged to be inserted into the tubular support 18 of good conductive metal, the pins 36 and 37 of each rod 32,33 are of elastic constitution as shown so that when they have been inserted into the tubular support 18,
the electrical continuity of the cable is ensured through this support. Instead of being formed in advance, roll 5 may be applied to carrier 18 when the latter is in position, but in the embodiment shown in the drawing, roll 5 has a double condenser cone over it. which is applied an external protective sleeve 19 which is welded to the cable casing on each side of the joint as in the case of figure 5, an insulating roll 38,
39 can be designed for
<Desc / Clms Page number 6>
read the insulation inside each end of the capacitor cone 5 in order to take account of the radial tension stress concentrated at the end of the casing
The joint can be prepared by fixing in position the rods 32 and 33 on the conductors 14 and 15 after which the plug of one of the rods for example the plug 36 of the left rod 32 in the drawing can be inserted inside of the tubular support 18 and pushed until its end abuts against a partition 40 placed inside the support 18,
The right rod 33 is then inserted into the support 18 by properly moving the cable section 9 and the tubular support 18 can be moved slightly to the right of the drawing to account for expansion and other factors. It will therefore be noted that the joint can be prepared very quickly in the manner described, the elastic nature of the plug portions 36 and 37 ensuring satisfactory contact between these plugs and the support 18 which effectively maintains the electrical continuity of the joint. It should of course be understood that the support 18 is thick enough to withstand the passage of the current transmitted by the cable 8,9.
The insulating roll 5 may comprise a compound, for example a paper tape, or a fabric tape, impregnated with oil or a polymerized substance such as polystyrene or other suitable insulating substance. If styrene paper is used, the impregnation can be effected by impregnating the insulation roll 5 with styrene monomer and subsequently effecting the polymerization so as to provide a barrier action. use styrene paper and its surface can be painted or brushed with styrene monomer during winding so that the layers of insulation are joined together to provide a barrier action.
If a sheet or film of a polymerized substance such as polystyrene, polystyrene rubber or a mixture of
<Desc / Clms Page number 7>
polystyrene with other polymers such as polyisobutylene, the brushing can be done at intervals provided that precautions are taken to delay the solvent inaction of the monomeric substance.
It should be noted that although the invention has been described in the particular case of a single core cable, it can also be applied to multiple core cables. The invention is also not limited to the exemplary embodiments described but is susceptible of numerous modifications and adaptations without departing from its field.
CLAIMS.
1 - Condenser electrical stress distributing means for power cable joints, comprising two inverted condenser cones arranged top to top and constructed as a unitary structure in a form planned in advance,
2 - Method for forming the unitary structure as claimed in 1, comprising the fact of winding the two cones and the additional insulation in a single operation.
3 - Method as claimed in 2 / in which the two o6nes and the additional insulation are wound from a single roll of paper or other insulation.
4 - Structure as claimed in 1, comprising a cylinder of alternating insulating layers and condc trices layers wound on a metal support.
5 - Structure as claimed in 1 or 4, in which the insulation comprises paper impregnated with oil or with a polymerized material.
6 - Joint for an electric power cable, comprising means for distributing electrical stress with capacitors, as claimed in 1, 4 or 5, and having the shape of a cylindrical roller.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.