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" Perfectionnements aux bornes pour câbles électriques à haute tension Il.
Au cours de la fabrication d'une borne d'ex- trémité d'un câble électrique à haute tension, conformé- ment à la pratique courante , on écarte la gaine ou le blindage d'une distance convenable du câble qui sort
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du canal ménagé -dans l'isolant du câble. Ce dernier est alors enferme dans un isolant tubulaire habituelle- ment en porcelaine et l'espace intermédiaire est rempli avec de l'huile servant d'isolant ou avec un mélange iso- lant ou encore avec tout autre fluide isolant. ' L'extrémi- té inférieure de l'isolant est montée sur un socle en mé- tal qui est réunie à la gaine ou à l'écran du câble. L'ex- trémité supérieure de l'isolant supporte la borne.
L'inventionest relative à une borne de ce gen- re et elle vise en particulier un dispositif destiné à établir la distribution longitudinale du potentiel élec- trique sur la surface de l'isolant du câble depuis l'ex- trémité supérieure d'où. sort le conducteur jusqu'à l'ex- trémité inférieure qui est mise à la masse ou à la terre.
L'invention a pour objetune couche superficielle disposée à l'intérieur et à l'extérieur du tube isolant sur toute sa longueur; ces couches interne et externe sont oonjoin- tement-d'une conductibilité électrique suffisante pour que la distribution longitudinale du potèntiel sur le tube et, par suite, sur la surface de l'isolant soit dé- terminée par la chute due au passage du courant de fuite à travers lui et ne soit pas perturbée d'une façon appré- ciable par des effets de capacité. De plus, la couche extérieure est sensiblement plus conductrice que la cou- che intérieure. Ces conditions peuvent être remplies sans que le courant de fuite dépasse une valeur qui pourrait être mesurée en micro-ampères.
En conséquence,, la perte due aux courants de fuite est négligeable. ,
On comprendra de ce qui vient d'être dit qu'une couche que l'on considère ici comme une couche conductrice n'est pas un bon conducteur dans -le sens ordinaire du mot; elle est conductrice seulement en comparaison avec le ma- tériau isolant sur lequel elle est appliquée,
Les conditions à remplir par la couche conduc- trioe pour l'obtention des effets recherchés sont les qui-
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vantes : la couche doit' être sensiblement continue sur toute la surface contre laquelle elle est appliquée et elle doit posséder une résistance sensiblement uniforme par unité de longueur tout le long du tube.
La oonti- nuité dans une direction parallèle à l'axe du tube est essentielle; une continuité oirconférentielle n'offre pas une aussi grande importance :un certain nombre de bandes d'un matériau offrant une conductibilité appro- priée sont appliquées longitudinalement et sont écartées circonférentiellement de manière à recouvrir toute la surface du tube à l'exception de solutions de continuité étroites entre les bandes; l'utilisation de ces bandes est efficace.
Le fait de rendre la conductibilité de la cou- che externe sensiblement supérieure à celle de la couche interne a pour effet que la distribution du potentiel longitudinal ement .n'est pas sérieusement perturbée par 1 t augmentation de conductibilité de la surface extérieure, augmentation due au dépôt de l'humidité ou de crasse.
La présence d'une couche à l'intérieur du tube détermine l'existence d'une surface de'contrôle du potentiel au voisinage du diélectrique du câble et réalise approxi- mativemènt l'égalité entre le potentiel d'un point quel- conque de la surface intérieure'et celui de la région immédiatement voisine de la surface extérieure, ce qui soulage le matériau isolant du tube dans une grande me- sure vis-à-vis des contraintes ou d'efforts radiaux.
Dans cette forme de borne, le tube isolateur peut présenter et,de préférence, présente un faible écar- tement par rapport à l'isolant du câble. Le tube isola- teur est, de préférence, réalisé en porcelaine et ses couches conductrices sont faites en matières vitrifiéesou vernissées conductrices. De tels matériaux vitrifiés ou "verres" conducteurs peuvent être préparés ou appliqués suivant les procédés décrits dans les demandes britanniques .
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Nos. 2508/43 et 10814/43.
On peut -cependant utiliser d'autres formes de tubes et de couches conductrices; par exemple.le tube peut être réalisé en papier bakélisé ou en un autre matériau non fibreux et les couches conductrices peuvent être constituées par une feuille métallique ou par une couche de peinture métallique. Ces réalisations sont données à titre d'exemples non limitatifs.
Lorsque le tube isolateur offre une grande lon- gueur, il est avantageux de,le diviser en plusieurs sec- tions sur sa longueur et de prévoir des connexions d'équi- libre ou d'égalisation entre les couches interne, et e xter- ne$ en certaine ou à tous les joints entre les sections.
On a représenté sur le dessin annexé un mode de mise en oeuvre pratique de ltinvention. Il est figu- ré suivant une coupe axiale longitudinale.
Dans cet exemple de réalisation, le tube isola- teur est en porcelaine et les couches conductrices appli- quées sur les surfaces interne et externe; sont consti- tuées par des "verres". Les lignes en tirets disposées en dessous des surfaces du tube indiquent l'existence des couches conductrices appliquées sur ces surfaces. Le tube comporte trois sections ou tronçons 15, 16 et 17.
Lorsqu'on les utilise ensemble, elles sont prévues pour le cas d'une tension particulièrement élevée. Pour un. voltage plus bas, on peut utiliser, à la demande, deux ou une section. Avec un semblable groupe de trois iso- lateurs tubulaires pour l'un des conducteurs ou phases d'un système triphasé de 132 kilovolts, c'est-à-dire avec un système comportant 76,2 kilowolts entre chaque conduc- teur et la terre, les valeurs appropriées de la résistance de chaque section sont de 50 méghoms pour la surface exté- rieure et de 250 mégohms pour la surface intérieure.
Dans un isolateur tronçonné ou sectionné, les deux surfaces in- .. terne- et externe, sont, de préférence,. connectéess entre
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@ diamètre elles aux-jonotions entre les .sections 15 et 16 et entre les sections 16 et 17 aussi bien qu'à chaque extrémité, ce qui assure l'absence de toute différence sensible entre les potentiels des points de la surface .interne et ceux des points correspondants de la surface externe (les points correspondants sont ceux qui se trouvent sur le même passant par l'axe du tube).
La base métallique de la borne consiste en une table ou socle 18, en une bague ou raccord 19 s'étendant vers le bas et en un manchon 20 s'étendant vers le haut, toutes ces pièces étant connectées entre elles mécanique- ment et électriquement. Le raccord 19 est oonneoté à la gaine 6 du câble par une charge métallique interne dont le remplissage est effectué à l'état fondu en 21 et par un joint soudé 22. Le manchon 20 reçoit l'extrémité de la section 17 de '1'isolateur qui est fixé à la manière habi- tuelle avec du ciment Portland, ce dernier assurant une conductibilité suffisante entre le manchon 20 et le verre conducteur de la surface externe de la section 17 de l'iso- lateur.
Au..dessus de l'extrémité de la gaine 6 fait saillie, sur une courte longueur, l'éoran conducteur 9 qui est appliqué sur la surface extérieure de l'isolant 10 du câble. Cet écran est constitué par du papier mé- tallisé perforé'. A son extrémité supérieure, l'écran est connecté à un corps métallique creux 11 en forme de cou- pelle oonoldale qui s'étend vers l'extérieur en se rac- cordant à la surface intérieure de l'isolateur 17 avec une courbure appropriée prévue pour assurer la distribution désirée du champ électrique dans la région comprise entre l'écran 9 et le verre conducteur appliqué sur la surface interne de l'isolateur 17.
L'extrémité inférieure de la surface intérieure de l'isolateur 17 est pourvue d'une couche de beaucoup plus grande conductibilité que le verre, par exemple, par
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dépôt électrolytique de métal dans la région comprise entre le bord inférieur de l'isolateur et le bord supé- rieur du corps conoïdal 11. Cette couche est : présentée en 23. Pour réaliser la connexion entre cette couche et Ie soole 18, quatre lames de contact élastiques 24 sont montées d'une manière équidistante autour de la circonférence formant le bord de l'ouverture pratiquée dans le socle;, s'est l'am ces lames s'étendent -vers le haut pour recouvrir l'extrémité de l'isolateur.
On réa- lise ainsi une connexion électrique entre le socle 18 et 1'.écran 9 et les deux couches de verre conducteur appliquées sur les surfaces interne et externe de l'isolateur 17.,
Pour réaliser la connexion entre les deux sec- tions 17 et 16, les extrémités'. Voisines de ces sections sont pourvues de manchons 25 et 26 dont chacun est ci- menté à sa section d'isolateur. 'Dans l'assemblage des sections, on a inséré entre les deux manchons 25 et 26 précités une feuille de métal 27 et les trois pièces sont maintenues- ensemble par des boulons 28. Au voisinage de l'extrémité de chacune des surfaces internes de ces sections, on a disposé des bandes de bonne conductibilité, par exemple, par dép8t éleotrolytique d'un métal en 29 et 30.
Sur le bord interne de la plaque- 27 se trouve montées quatre lames de contact élastiques 31 qui s'étendent vers ' le haut et vers le bas et qui font contact avec les sur- faces 29 et 30, ce qui établit une continuité oônductri- ce effective entre les surfaces internes de ces d eux sections aussi bien que l'interconnexion électrique des surfaces interne'; et externe, à leur jonction. les sections 15 et 16 sont connectées entre elles de la même manière que les sections 16 et 17.
Le chapeau disposé au-dessus de la section 15 est constitué par un anneau et manchon de base 32 et par le corps principal 33: Le premier est cimenté à l'extré- mité supérieure de la section 15 de l'isolateur et il sup-
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porte le corps principal du chapeau sur sa face supérieure.
¯Dans le corps principal 33 se trouve montée la borne 4 qui est munie à son extrémité inférieure d'une douille 13 34 dans laquelle pénètre un doigt 35,disposé à l'extrémité supérieure de la douille 13 qui reçoit elle-même le con- ducteur 12 du câble et qui est connectée à ce conducteur tout en étant connectée à la borne 4 par les conducteurs flexibles 14. Une bande 36 de bonne conductibilité est prévue sur la surface intérieure de l'isolant 15 à son extrémité supérieure. Grâce à cette bande, une connexion - est établie par des lames de contact élastiques 37 montées -sur le corps principal 33, de telle sorte que la conti- nuité de la conductibilité soit assurée.
' On verra qu'il y a un faible jeu entre les sur- face interne de l'isolateur tubulaire et la surface ex- terne de l'isolant 10 du câble, ce jeu étant bien infé- rieur à l'intervalle prévu habituellement. Cet inter- valle peut être rempli par de l'huile ou par un composé isolant soit complètement, soit jusqu'à un niveau con- vénable pour lequel la contrainte radiale dans ledit in- tervalle offre seulement une valeur comparativement faible.
Dans des variantes, on peut adopter d'autres modes de remplissage, tels, par exemple, que du gaz comprimé, un. guipage ou un gainage.
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