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L'invention concerne une matière stratifiée durcie qui 'est constituée de bandes absorbantes,par exemple en papier, d'un
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diélectrique liquide, par exemple de l'huile m.né.ractd ûna résine synthétique contenue dans ces bandes. 'La résine synttébique est liée de façon si profonde avec le diélectrique liquide et les ban- des absorbantes que la combinaison précitée forme un corps solide.
La résine synthétique contenue dans ce corps apparient au type des résines synthétiques durcissables sans séparation de constituants volatils, comme par exemple les résines époxydes et les résines
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polyesters non saturées dissoutes dans des substances monomères polymérisables, comme par exemple et de préférence du styrol mo- nomère.
L'invention concerne en outre un procédé pour la fabrica- tion de la matière stratifiée précitée : la bande absorbante est imprégnée avec un diélectrique liquide. Les différentes couches sont collées les unes aux autres avec la matière première d'une résine synthétique du type défini ci-dessus par durcissement de celle-ci. L'addtion de la matière première de la résine synthé- tique peut avoir lieu ou immédiatement après l'imprégnation des bandes ou au préalable au liquide d'imprégnation ou par mélange à celui-ci sous forme d'émulsion.
Dans ce procédé, la résine est supposée contenir en quan- tité suffisante ce que l'on appelle le durcisseur..Mais suivant une variante de ce procédé, variante faisant également partie de l'invention, le durcisseur de la résine peut .être ajouté, au moins , partiellement, au diélectrique liquide.
. Les bandes absorbantes peuvent être des papiers minéraux et organiques, en particulier si le produit doit présenter une haute résistance électrique au claquage. En outre, ce peut être des tissus, comme par exemple des tissus.de coton, des tissus et des papiers de fibres de verre, des tissus de nylon, destissus de téflon; etc...,' en particulier si le produit doit présenter une haute résistance mécanique.
Comme phases liquides sont appropriées entre autres des huiles minérales, en particulier aussi de l'huile de transforma- teur, du pétrole, et, en outre, pour réduire l'inflammabilité, du diphénylchloré liquide et celui-ci en mélange avec du trichloro- benzol, et en outre du fluorocarbone dont il y a plusieurs va- riétés. On peut utiliser aussi des mélanges, comme par exemple du diphénylchloré et de l'huile minérale.
Un mélange d'hexachlo- robutadiène avec de l'huile minéral contenant de préférence de
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30 à 40% en poids du premier produit convient également. En dehors des exemples indiqués, il est aisé au spécialiste exercé de trouver d'autres liquides isolants, résines et bandes absor- bantes appropriées, ce qui peut être fait,au moyen du simple essai suivant : un morceau de la bande absorbante est trempé dans le liquide à essayer. Ensuite, la bande est retirée et trempée da.ns la matière première de la résine qui est mélangée avec des agents durcisseurs convenables. Deux échantillons préparés de cette manière sont posés l'un sur l'autre, légèrement pressés en- semble et durcis, le cas échéant par augmentation de la. température.
Dans la, préparation,de la matière stratifiée durcie con- forme à l'invention, la 7 bande absorbante est impréggnée avec la phase liquide ét les différentes couches sont collées les unes sur les autres avec la matière premièred'une résine durcissable sans formation de bulles par une polyréaction comme par exemple une polymérisation ou une polyaddition, qui produit le durcisse- ment.
Ces deux phénomène peuvent avoir lieu successivement. Ils peuvent aussi avoir lieu simultanément, dans lequel.cas le liquide diélectrique et la matière première de la résine sont utilisés à l'état d'émulsion. Il est évident que la bande poreuse est impré- gnée sous un état bien sec, de préférence sous vide, s'il est pris en considération une très haute résistance à la décharge électri- que.
Le durcissement peut avantageusement âtre exécuté après les stratifications successives, comme il ne peut être libéré au- cun constituant volatil par le durcissement. Mais il est aussi possible de produire le durcissement partiellement avant et pen- dant la stratification.
Dans le cas où la phase liquide donnerait lieu par chauf- fage à la formation de bulles de gaz, par exemple par suite d'éva- poration, on travaillerait avantageusement avec une résine durcis-
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sable à froid.
Le procédé convient aussi pour l'insertion de petites feuilles à haute résistance au claquage, comme par exemple des éclats de mica qui sont déposés'sur la bande poreuse. Ce procédé est entre autres remarquable pour la fabrication de l'isolation de bobines de génératrices et de moteurs haute tension, car il en résulte une isolation tout à fait exempte de buller, dure et aussi souple et riche en mica.
Le procédé est approprié en outre pour la fabrication de tubes et de cylindres crarsx stratifiés de section transversale de différents profils,etc...,si les bandes sont enroulées sur des mandrins de section correspondante et retirées de ces mandrins après durcissement partiel ou complet. En opposition à des procé- dés analogues connus, on peut utiliser pour les mandrins des ma- tières de durcissement de moindre dureté, solidité et résistance à la chaleur parce que l'on peut travailler avec une pression me- surée à une basse température de durcissement.
Il est toutefois très important que le fait que les bandes poreuses puissent être enroulée et appliquées par.un moyen méca- nique ou à la main directement sur le corps à isoler, comme par exemple des enroulements de tranformateur, des noyaux de fer, des conducteurs de jonotion à des transformateurs et appareils, des connexions pour rails, des câbles, des armatures pour extrémités et jonction@ de câbles, des boulons pour traversée, des enroule- ments pour condensateurs, des enroulements de génératrices et de moteurs, des parties sous tension d'appareils de commutation, de sorte que l'on peut utiliser aussi des pièces d'insertion de forme appropriée; à chaque cas particulier.
Par exemple.les bobines. seront enroulées mécaniquement tandis que leur connexion exige en général un travail d'enroulement et de pose è. la main. Cette possibilité résulte aussi de la circonstance que ni une tempéra- ture de travail élevée ni une forte pression ne sont nécessaires
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sur les bandes imprégnées, et que le durcissement ne doit pas être exécuté de façon-continue comme dans les papiers durcis connus jusqu'ici, mais peut être entrepris à la fin du travail de pose. i bi la matière premère de la..résine n'est pas ajoutée au début mais seulement après une certaine épaisseur de couches, alors il en résulte un diélectrique combiné qui est constitué à l'intérieur d'une matière imprégnée de liquide entouré tout autour d'une enveloppe de matière stratifiée durcie.
L'enveloppe agit seulement comme récipient et, pour une épaisseur convenable,en même temps comme diélectrique partiel. Dans de nombreux cas il est désirable que l'enveloppe soit électriquement conductrice ou ' pour d'autres raisons de nature métallique. Il est alors seulement nécessaire que la bande'absorbante soit constituée de matière conductrice, comme par exemple un tissu*'de fil fin, un papier gra- phité, un papier métallisé. 1 Il est pratique.:
dans de nombreux cas,, ' d'appliquer un enveloppement ' isolant qui' empêche la diffusion; progressive hors du corps solide du diélectrique liquide, par exemple une enveloppe en résina .coulée, une' enveloppe en porce- laine ou un tissu enroulé et imprégné à durcissement.
La matière première de la résine renfemme ce que l'on appelle des durcisseurs, en plus ou moins grande quantité suivant le type du durcisseur, la température de durcissement et le temps de duroissement'désirés.
Sous certaines conditions, le durcisseur peut, dans le procédé tel qu'il a été exposé précédemment, produire au bout de peu de temps une diminution de la viscosité de la matière première, Le cas échéant le dépôt de résine souffre de ce fait dans son uniformité, car à faible viscosité le dépôt .est plus épais que sous haute viscosité. En outre, la matière finalement trop épais- sie doit être éliminée de temps en temps du récrient d'approvi- se sionnement, ce qui/fait avec quelque peine, conduit à une con- sommation croissante et cause l'inconvénient que le reste du
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solvant est inutilisé.
En fait,par refroidissement de la matière, il peut être produit une durée prolongée de la viscosité désirée, ceci cependant et seulement dans une mesure limitée.
Suivant une variante mentionnée au début de ce mémoire, la matière première de la résine=est utilisable aussi sans dur- cisseur ou avec une quantité de durcisseur très fortement réduite.
Pour cela. le durcisseur est ajouté au composant liquide (par exem- ple, à l'huile minérale). En fait et en général.ce mélange ne se fait pas facilement, mais on réussit la fine répartition exigée dans le volume entier du composant liquide par émulsion.
Des essais ont montré que des bandes poreuses, par exemple en papier, qui sont imprégnées avec cette émulsion et auxquelles est ajoutée ensuite la matière première de la résine exempte de ou pauvre en durcisseur, reçoivent le même durcissement que si le durcisseur était ajouté directement-à la matière première de la résine. De cette façon sont complètement évités les inconvénients ci-dessus. On réussit ainsi à préparer par exemple du papier durci qui présente un facteur de perte diélectrique inférieur à 0,5% et ceci par une imprégnation complète du papier. Comme la conductibi- lité thermique à cause de la parfaite imprégnation est plus grande que celle des papiers durcis jusqu'ici, et que le facteur de perte est plus petit, cette matière conforme à l'invention peut être utilisée pour des tensions de 400 KV et plus.
Il n'y a aucune modification essentielle de cette partie de l'invention si le durcisseur est ajouté seulement partiellement au diélectrique liquide et partiellement à la matière première de la résine.
Revendications.
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