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CABLE ELECTRIQUE POUR COURANTS FORTS A PLUSIEURS CONDUCTEURS.
(Inventeurs , : H. Muller, F. Otten; W. Spade et Ch. Held).
(ayant fait l'objet de demandes de brevets déposées en Allemagne les 4 septembre 1952 et 22 juillet 1953 - déclaration de la déposante -J.
La présente invention, due à MM. Hugo Muller. Friedrich Otten.
Willi Spade et Christian Held, se rapporte à des câbles pour courants forts sans enveloppe métallique, dont 1' isolant est constitue par une substance thermoplastique, en particulier une matière synthétique fortement polyméri- sée, par exemple à base de polymères ou de polymères mixtes de chlorure de vinyle, et qui comportent une enveloppe protectrice dans la même matière ou dans une matière semblable o
Conformément à l'invention, de tels câbles sont muais concen- triquement autour des conducteurs d'énergie toronnés les uns aux autres et éventuellement équipés d'une enveloppe intérieure commune, 9 d'un conducteur supplémentaire servant de conducteur de terre et de conducteur neutre,
au-des- sus duquel est disposé l'enveloppe isolante extérieure
De tels câbles suivant l'invention peuvent par exemple être employés comme câble d'intérieur ou aussi comme câbles enfouis sous terre pour des tensions faibles ou moyennes, approximativement jusqu'à 6 kV. La Fig. 1 est une section transversale à travers une forme d'exécution d'un tel câble, ce dessin représentant un câble pour transmission de courant tripha- sé avec trois conducteurs principaux et un conducteur neutre. les trois conducteurs principaux 1 ont dans l'exemple repré- senté la forme de conducteurs en secteur, et comportent chacun un isolant 2, par exemple en matière synthétique à base de chlorure de polyvinyle.
L'iso- lant peut être par exemple appliqué par pulvérisation, par le procédé de re- vêtement, ou peut également être constitué par des feuilles tissées. Autour de cesconducteurs toronnés est disposé le conducteur neutre 3 sous forme d'une.couche toronnée de fils plats, les vides 4 entre les conducteurs prin-
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cipaux pouvant être remplis par une substance intermédiaire, par exemple un produit à base de bitume. Au-dessus du conducteur neutre 3 se trouve l'enveloppe extérieure 5,qui peut par exemple également être constituée par une matière synthétique à base de chlorure de polyvinyle ou par un mé- lange de polyisobutylène ou analogue.
Si en s'écartant de la forme d'exécution représentée par la Fig. 1, on réalise le conducteur concentrique de terre ou neutre à partir de fils circulaires, il y a tout au plus un contact entre fils voisins sui- vant les génératrices de ces fils. Contrairement aux fils plats, qui vien- nent en contact les uns avec les autres avec toutes leurs surfaceslatéra-
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les plane s, il y a alors le risque que le contact #eOBaucieurèntre. les fils à. 1:a3.ntêrur,du:cble devienne -Insuffisant et,que ce contae-û conducteur reste Tdmé-'aux extrémités, ou..sont réunis les-fâ3.s tgmfàftq'U<1e'lntl'àc"'{;em'" de terre ou.....neu:tra. concentrique.
Dans ce cas on dispose au-dessus et au-dessous du conducteur neutre des couches conductrices d'électricité qui sont en contact électrique avec le conducteur neutre. Cela offre également la possibilité de disposer les fils circulaires en position de toronnage ouverte, de sorte que pour le conducteur on peut choisir des fils à section plus grande, qui offrent une résistance plus élevée, sans que la section efficace de ce conducteur neutre ou de terre devienne de façon peu économique trop grande par rapport aux conducteurs d'énergie.
Les Figs. 2-4 représentent quelques formes d'exécution de câbles de ce type. Les conducteurs 1 ayant la forme de conducteurs massifs ou à torons sont chacun munis d'un isolement 2 en matière synthétique, par exemple à base de chlorure de polyvinyle ou de caoutchouc, et ces conduc- teurs toronnés les uns aux autres sont munis d'une enveloppe intérieure com- mune 6, qui peut être constituée par du caoutchouc, par un mélange à base de bitume régénéré ou par de la matière synthétique. Au-dessus de cette en- veloppe se trouve le conducteur concentrique de terre ou neutre, qui peut être constitué par des fils ronds 3 en position de toronnage ouverte. Le câble est en outre revêtu d'une enveloppe protectrice extérieure 5 par exem- ple en matière synthétique à base de chlorure de polyvinyle ou d'un mélange de polyisobutylène ou analogue.
Pour ne pas limiter le contact électrique entre les différents fils du conducteur neutre ou de terre aux extrémités des différentes sections de câble, on a appliqué au-dessous ou au-dessus du conducteur neutre ou de terre une couche conductrice continue.
Cette couche est constituée dans l'exemple représenté par la Fig. 2 par un guidage 7 en minces lamelles de cuivre prévu au-dessus de l'en- veloppe intérieure 60 Toutefois cette couche peut également avoir la forme d'une enveloppe tubulaire fabriquée à partir d'une bande métallique, par exemple une bande de cuivre, enveloppe qui éventuellement peut présenter des rainure s.
La Fig. 3 représente une autre forme de réalisation, dans la- quelle on a prévu au-dessus de l'enveloppe intérieure et au-dessous des fils 3 une enveloppe fermée 8 en caoutchouc ou une matière synthétique ana- logue au caoutchouc, qui a été rendue conductrice d'électricité grâce à l'addition de suie ou de graphite . En plus ou à la place de cette envelop- pe conductrice 8 disposée sous les fils 3, une enveloppe semblable peut également être disposée au-dessus des fils 3, ou bien ces fils 3 peuvent être enrobés dans une telle enveloppe.
Une autre possibilité réside, comme l'indique la Fig. 4, à rendre semi-conductrice l'enveloppe intérieure 16 grâce à des additions de suie ou de graphite.
Grâce à la disposition concentrique du conducteur neutre sui- vant l'invention les câbles de ce type présentent simultanément plusieurs avantages. On obtient d'une part par rapport aux câbles ordinaires, dans lesquels le conducteur neutre est toronné avec les conducteurs d'énergie, un câble d'un diamètre moindre et ainsi une consommation moindre de matières
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premières, de telle sorte que le prix d'un tel câble est également abaissé; d'autre part le conducteur concentrique remplit dans un tel câble également en partie le rôle de l'enveloppe métallique et d'armature des câbles de construction ordinaire.
En cas d'endommagement. il empêche la circulation de courants de terre non contrôlés et empéche en cas d'endommagements mé- caniques de l' enve loppe par exemple lors de travaux de terre avec la pelle, ¯pioche ou analogue,une pénétration de l'outil jusqu'aux conducteurs prin- cipaux.
Descâbles suivant l'invention peuvent également être placé.' dans des terrains en pente, sans que pour cela il résulte des difficultés, comme elles se manifestent par exemple avec des câblas à diélectrique im- bibé dans la masse par déplacement des masses. Un tel câbla peut pour cette raison être employé pour un placement vertical, par exemple dans les puits de mine ou analogues. Dans ce cas il est conseillé de donner une forme et des dimensions appropriées au conducteur neutre ou de terre concentrique.
La Fig. 5 du dessin représente un exemple de réalisation d'un tel câble suivant l'invention, destiné à être placé verticalement. Au-des- sus des trois conducteurs principaux 1, qui ont à nouveau la forme de con- ducteurs en secteur et qui sont munis d'un isolement en chlorure de poly- vinyle, on a appliqué d'abord une enveloppe intérieure 6 remplissant égale- ment les vides laissés par les conducteurs. Au-dessus de cette enveloppe se trouve le quatrième conducteur, 3, qui est concentrique et qui dans ce cas sert d'organe de support et est constitué par deux couches de fils plats.
Pour éviter des tensions de torsion, ces deux couches sont toronnées en sens contraire, le sens-de toronnage de la couche intérieure étant de préférence opposé au sens de toronnage des conducteurs.1. A l'extérieur le conducteur 3 est à nouveau muni d'une enveloppe,protectrice isolante
Il est préférable de choisir une substance métallique pour l'élaboration du conducteur concentrique 3, qui présente en plus d'une con- ductivité électrique suffisante, une résistance mécanique élevée; à cet ef- fet on peut employer par exemple en premier lieu des alliages d'aluminium durs, par exemple à base d'aluminium, de magnésium et de sillicium. Tou- tefois on peut éventuellement aussi employer de l'acier, d'autant plus que les fils sont protégés de manière efficace contre la corrosion par l'enve- loppe protectrice qui les recouvre.
On peut toutefois aussi prévoir pour le conducteur neutre ou de terre en partie de fils en une matière très conductrice, comme par exemple du cuivre ou de l'aluminium, et en partie en des fils de conductivité moin- dre, mais par contre de résistance mécanique plus élevée, comme par exemple du bronze ou de 1* acier Dans ce cas on donnera de préférence des sections telles aux fils bons conducteurs, que leur section totale correspond à la section de conducteur nécessaire pour respecter les conditions posées au conducteur neutre, ces fils étant répartis uniformément sur-la périphérie du câble, tandis qu'entre ces fils sont disposés les fils résistant à la traction, de sorte que l'on obtient une couche fermée constituée par des fils.
La Fig. 6 représente un exemple d'exécution, dans lequel le con- ducteur neutre ou conducteur de terre est composé en partie de fils 3' en un métal bon conducteur, par exemple du cuivre ou de l'aluminium, la partie restante étant constituée par des fils 3" à plus grande résistance à la traction, par exemple en acier, ces derniers fils étant disposés de manière telle, qu'ils constituent une couche de fils fermée, les fils bons conduc- teurs 3' ayant une section telle que leur section totale correspond aux conditions posées au conducteur neutre. Dans ce cas de la position fermée des fils on peut omettre la couche de caoutchouc conducteur placée confor- mément aux Figs. 2-4 au-dessus ou au-dessous de ces fils.
Une telle con- struction à l'aide de fils bons conducteurs et de fils résistant à la trac- tion n'est toutefois pas limitée aux fils ronds, mais peut également être employée avec des fils plats ou profilés.
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L'invention n'est par ailleurs pas limitée aux exemples repré- sentés et décrits. C'est ainsi que de tels câbles peuvent être fabriques' avec d'autres indices de conductivité. Pour'la fabrication de l'isolant et de l'enveloppe protectrice on peut employer d'autres matières que celles qui ont été indiquée s .
Des câbles avec isolant et enveloppe protectrice en caout- chouc ou en matières synthétiques analogues au caoutchouc et pouvant être vulcanisées peuvent aussi être fabriqués conformément à l'invention.
REVENDICATIONS. l.- Gable à courant.fort à plusieurs conducteurs avec isolement de- conducteurs et enveloppe protectrice en caoutchouc ou en substances thermoplastiques, en particulier des matières synthétiques fortement poly- mérisées, comme par exemple les polymèresou polymères muxtes de chlorure de vinyle, caractérisé en ce que, concentriquement autour des conducteurs d'énergie toronnés les uns aux autres et munis éventuellement d'une enve- loppe intérieure commune, on a disposé un conducteur supplémentaire ser- vant de conducteur neutre ou de terre, et au-dessus duquel se trouve l'en- veloppe électriquement isolante extérieure.