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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.
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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
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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
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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
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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-
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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
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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.
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