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La présente invention concerne un perfectionnement aux accessoires pour câbles électriques à haute tension de tous types (donc aussi les câbles à l'huile fluide ou sous pression de gaz inertes) pour la construction des joints et des boites d'extrémité.décrites dans le brevet principal n 528.271 du 21.4.54 et dans les brevets de perfectionnement n 531.150 du 13.8.54 et n provisoire 425.641 du 9.9.55.
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Dans les brevets susdits la masse diélectrique solide spéciale est constituée de résines synthétiques, de préférence du type éthoxylinique, éventuellement chargées d'ingrédients inorganiques comme par exemple une poudre fine sèche de kaolin, de quartz ou de porcelaine et addition- nées d'agents durcissants.
Afin d'obtenir une meilleure qualité du diélec- trique particulièrement au pcint de vue de sa résistance diélectrique et de réduire les tensions mécaniques internes dues au retrait se produisant pendant le durcissement, bien souvent il sera recommandable d'omettre de charger les dites résines synthétiques d'ingrédients inorganiques, mais d'imprégner au contraire une structure poreuse iso- lante avec ces résines.
L'objet de la présente invention est un perfec- tionnement dans la construction du diélectrique solide @ spécial des accessoires pour câbles électriques à haute tension (particulièrement au'delà, de 60 KV), qui consiste à employer les résines synthétiques.de préférence du type éthoxylinique, comme par exemple celles qui sont connues sous les marques déposées "Araldite" et "Epoxy", non chargées d'ingrédients inorganiques mais pourvues d'agents durcissants, pour les mouler sous vide dans un moule contenant une struc- ture en papier ou en tissu de verre, soie, coton, amiante, etc... généralement obtenue en enroulant ces matériaux autour des parties conductrices et des armatures électriques métalliques devant être noyées dans le diélectrique;
de cette manière une structure isolante, agissant comme un support de l'ensemble de la masse diélectrique, est imprégnée de résines éthoxyliniques et noyée dans celle-ci.
Cette technique constructive peut être appliquée
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à la fabrication de toutes, ou presque toutes, les parties isolantes solides des constructions décrites dans les brevets susdits.
A titre d'exemple la figure 1 représente en partie de face et en partie en coupe, un anneau déflecteur qui sert à achever l'écran du conducteur du câble à son entrée dans le joint. La dite électrode déflectrice consiste en un anneau conducteur E entouré par un bandage L par exemple en papier imprégné et noyé dans la masse solide isolante A en résine éthoxylinique, dépourvue de charge inorganique mais convenablement durcie. L'anneau conducteur E peut être relié à la terre par la ou les vis de contact V.
Un objet ultérieur de la présente invention consista en diverses réalisations constructives de joints d'arrêt de câbles électriques de tous types, à un ou plusieurs con- ducteurs, ainsi que de joints d'alimentation de câbles à simple conducteur du type à l'huile fluide, particulièrement pour des tensions au delà de 60 KV, qui constituent une application du perfectionnement susdit et sont fort diffé- rentes des constructions décrites dans le brevet principal susdit.
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La figure 2 représente un isolateur de traversée qui, comme on va voir, peut trouver emploi par exemple dans les joints d'arrêt et qui est symétriquement de chaque côté conformé comme l'extrémité des câbles à jonctionner, c'est-à-dire en pointe de crayon comme représenté à la figure ou bien en gradins.' Le dit isolateur comporte un conducteur métallique 3 couvert d'un bandage 4', en papier ou autre matériau isolant imprégné de résine éthoxylinique 4, sans charge inorganique mais pourvue d'agents durcissants
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et qui adhère parfaitement au conducteur 3.
Cet isolateur de traversée peut bien entendu, être construit également sans l'incorporation d'une struc- ture isolante poreuse 4', mais en noyant simplement le conducteur 3 dans les résines éthoxyliniques, le cas échéant chargées d'ingrédients inorganiques auxquels ont été ajoutée les agents durcissants comme décrit dans le brevet principal n 528.271.
L'isolateur de traversée représenté à la figure 2 convient pour la réalisation d'un joint d'arrêt pour câbles électriques multipolaires de toutes, espèces. Ce nouveau .type de joint est représenté à la figure 2a, qui montre un joint d'arrêt complet à trois conducteurs ainsi qu'à la figure 2b qui représente le même joint désassemblé en ses parties constitutives, sans les extrémités des câbles à connecter. La barrière du joint contenue dans l'enveloppe 1 diviséeen deux parties, est constituée par une plaque métallique 2 en acier, bronze ou autre métal et boulonnée sur les brides du logement avec interposition de garnitures élastiques.
La dite plaque présente trois ouvertures cir- culaires dont les centres sont situés sur une circonférence éo-axiale avec le joint, espacés angulairement de 120 l'un par rapport à l'autre, et au travers desquels passent les trois isolateurs de traversée du type tel que représenté à la figure 2.
Les isolateurs sont fixés sur la plaque au moyen de substances adhésives, par exemple de liants à base de résines éthoxyliniques connus sous le nom déposé
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'''''''à.itet; on encore 1''''''''' 1 t",,-7)";"'i " f; ""-';'--<1 - 6 --."'L Aral&ite'", olt encore par lenloi de fixyiM..33cai-¯ Il Dans ce dernier cas la çla.4ne 2 per.t, par exemple, ê':',,"':: pou.r'vu.e sur une de ses :f6.(H1S à l'SI:.boit de chacun '5::;; s¯3.8 ouvertures, comme représenté à :La. fi1J..r:f Q.'é.Jù-t- "",0"'>0'
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annulaires formai trois colliers, dont la surface conique interne @ entoure et'adhère à la surface également conique de chaque isola- teur.
De l'autre côté de la plaque, la fixation de chaque isolateur et l'étanchéité du fluide isolant- sont assurés par un anneau métal- lique bridé présentant une surface interne conique; la dite bride est fixée sur la plaque 2, au moyen de vis, avec ou sans interposi- tion d'une garniture entre les surfaces coniques en contact.
Les isolateurs de. traversée du type ci-dessus décrit sont habituellement préfabriqués.
L'opération d'assemblage de chaque conducteur de câble consiste à réaliser deux jointoyages dont un à chaque extrémité de la traversée, par les méthodes habituelles dans le jointoyage de câbles à haute tension. Dans ce but le conducteur 3 de chaque traversée est jointoyé avec le conducteur 8 du câble correspondant, soit par soudure soit par sertissage, c'est-à-dire au moyen d'une borne de connection 5 soudée sur les deux conducteurs ou comprimée sur ceux-ci' par l'emploi d'une presse hydraulique.
Les espaces 6 existant entre les extrémités 9 des câbles et l'isolateur de traversée sont alors remplis d'isolant par rubannage fait à la main ; toute la surface extérieure du joint est ensuite revêtue d'un écran par exemple un ruban métallique 7 enroulé hélicoïdalement, puis les brides des deux parties de l'enveloppe 1 sont solidarisées par des boulons avec interposition entre elles de la plaque 2 ; finalement les extrémités de l'enveloppe, sont soudées sur la couverture métallique des câbles constituée généralement par un tube en plomb.
La présente invention peut de manière similaire, être appliquée à la construction d'un joint d'arrêt à conducteur unique. Dans ce cas la plaque métallique formant la barrière du joint, peut être omise, ainsi que représenté à la figure 3a, qui montre le joint complet, ainsi qu'à la figure 3b, qui montre, le mène joint désassemblé en ses
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parties constitutives, les extrémités des câbles à jonctionner n'étant pas figurées.
Dans ce cas 1.'isolateur qui agit par lui-même comme barrière est analogue à celui de la figure 2, le dit isolateur est fixé de manière étanche sur l'enveloppe 1 du joint, par exemple au moyen des brides 11 du dit logement, lesquels se prolongent vers l'intérieur pour former des épaulements annulaires dont la surface interne conique, entoure et adhère sur la surface conique de l'isolateur.
L'étanchéité entre les brides et l'isolateur est éventuellement assurée par une garniture élastique interposée entre les surfaces en contact. L'isolateur est généralement préfabriqué et l'assemblage du joint est analogue à celui qui a été décrit pour un joint à plusieurs conducteurs. Dans le cas de câbles à l'huile fluide il est généralement nécessaire d'alimenter le câble avec de l'huile, au travers du joint, tel que représenté à la figure 3a. Dans ce cas le conduc- teur du câble est généralement constitué par une corde creuse dont le canal axial est délimité par une bande métallique enroulée en hélice cylindrique ouverte et constituant le conduit pour le passage de l'huile.
Le conducteur 3 est creux à ses extrémités sur une certaine longueur seulement et les dites cavités ne communiquent pas entre elles, mais sont en communication avec l'huile contenue dans chaque demi-enveloppe du joint, dans l'espace extérieur à l'écran électrique 7.
La dite communication est assurée au travers d'un étroit intervalle annulaire 10, de forme conique et co-axial au conducteur 3, ou encore au travers de minces conduites
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inclinées ou en hélice, préin2es à 1'intérim.? du bzz On peut prévoir deux de ces intervalles 10, un de cha@@
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Cette construction peut être appliquée facilement à la fabrication d'un joint d'alimentation pour câble à un seul conducteur du type à l'huile fluide pour réaliser ce joint il suffit dans les figures 3a et 3b de remplacer le conducteur métallique massif 3 par un conducteur creux, de manière à permettre l'écoulement de l'huile d'une longueur de câble vers la longueur contigüe. En outre, dans ce type de joint, l'étanchéité à l'huile n'est plus requise, entre les brides 11, et l'isolateur de traversée, de sorte que l'isolateur se trouve libre à l'intérieur de l'enveloppe 1 sans qu'aucun organe d'étanchéité n'existe entre lui et l'enveloppe elle-même.
Au contraire l'enveloppe 1 sera normalement dépourvue de brides 11 étant constituée en une seule pièce et il suffira d'un seul intervalle 10 dans le diélectrique 4 ou d'une autre communication quelconque, donnant passage à l'huile -depuis la partie interne du conduc- teur du câble vers l'enveloppe du joint.
Les accessoires susdits pour câbles électriques peuvent être également réalisés suivant les mêmes particula- rités constructives, mais en employant un diélectrique solide spécial pour l'isolateur de traversée,(dans lequel le conduc- teur métallique est noyé.) constitué simplement de résines synthétiques du type éthoxylinique, éventuellement chargées d'ingrédients inorganiques et durcies de manière appropriée sans incorporation d'aucune structure isolante poreuse.
Le perfectionnement objet de la présente invention n'est pas limité aux formes préférées de réalisations repré- sentées dans les figures mais qui peuvent être modifiées de toutes manières convenables sans sortir du cadre de l'invention.
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The present invention relates to an improvement in the accessories for high voltage electric cables of all types (therefore also cables with fluid oil or under pressure of inert gases) for the construction of joints and end boxes. Described in the patent. principal n 528.271 of 21.4.54 and in the improvement patents n 531.150 of 13.8.54 and provisional n 425.641 of 9.9.55.
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In the aforementioned patents the special solid dielectric mass consists of synthetic resins, preferably of the ethoxylin type, optionally loaded with inorganic ingredients such as for example a fine dry powder of kaolin, quartz or porcelain and added with hardening agents. .
In order to obtain a better quality of the dielectric, particularly in view of its dielectric strength and to reduce the internal mechanical stresses due to the shrinkage occurring during curing, it will often be advisable to omit charging the said synthetic resins. of inorganic ingredients, but instead impregnate an insulating porous structure with these resins.
The object of the present invention is an improvement in the construction of the special solid dielectric of accessories for high voltage electric cables (particularly above 60 KV), which consists in employing synthetic resins. ethoxylin type, such as for example those which are known under the trademarks "Araldite" and "Epoxy", not loaded with inorganic ingredients but provided with hardening agents, for vacuum molding in a mold containing a paper structure or in fabric of glass, silk, cotton, asbestos, etc., generally obtained by winding these materials around the conductive parts and the metallic electrical reinforcements to be embedded in the dielectric;
in this way an insulating structure, acting as a support for the whole of the dielectric mass, is impregnated with ethoxylin resins and embedded in it.
This constructive technique can be applied
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in the manufacture of all, or almost all, the solid insulating parts of the constructions described in the aforementioned patents.
By way of example, FIG. 1 shows partly from the front and partly in section, a deflector ring which serves to complete the screen of the conductor of the cable as it enters the joint. Said deflector electrode consists of a conductive ring E surrounded by a bandage L, for example of impregnated paper and embedded in the solid insulating mass A of ethoxylin resin, devoid of inorganic filler but suitably hardened. The conductive ring E can be connected to the earth by the contact screw (s) V.
A further object of the present invention consisted of various constructive embodiments of stop joints for electric cables of all types, with one or more conductors, as well as of single-conductor cable feed joints of the oil type. fluid, particularly for voltages beyond 60 KV, which constitute an application of the above mentioned improvement and are very different from the constructions described in the above mentioned main patent.
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FIG. 2 represents a feedthrough insulator which, as we will see, can find use for example in stop joints and which is symmetrically on each side shaped like the end of the cables to be joined, that is to say in pencil point as shown in the figure or in steps. ' Said insulator comprises a metal conductor 3 covered with a bandage 4 ', made of paper or other insulating material impregnated with ethoxylin resin 4, without inorganic filler but provided with hardening agents.
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and which adheres perfectly to the conductor 3.
This feed-through insulator can of course also be constructed without the incorporation of a porous insulating structure 4 ', but simply by embedding the conductor 3 in the ethoxylin resins, where appropriate loaded with inorganic ingredients to which have been added. hardening agents as described in Principal Patent No. 528,271.
The feedthrough insulator shown in Figure 2 is suitable for making a stop joint for multipolar electric cables of all kinds. This new type of seal is shown in Figure 2a, which shows a complete three-conductor stop seal as well as in Figure 2b which shows the same seal disassembled in its constituent parts, without the ends of the cables to be connected. The barrier of the seal contained in the casing 1 divided into two parts, consists of a metal plate 2 of steel, bronze or other metal and bolted to the flanges of the housing with the interposition of elastic gaskets.
Said plate has three circular openings, the centers of which are located on an eoaxial circumference with the seal, angularly spaced 120 from each other, and through which pass the three bushing insulators of the type. as shown in figure 2.
The insulators are fixed to the plate by means of adhesive substances, for example binders based on ethoxylin resins known under the registered name
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annulars formed three collars, the inner conical surface of which surrounds and adheres to the equally conical surface of each insulator.
On the other side of the plate, the fixing of each insulator and the sealing of the insulating fluid are ensured by a flanged metal ring having a conical internal surface; said flange is fixed to the plate 2 by means of screws, with or without the interposition of a gasket between the conical surfaces in contact.
The insulators of. bushings of the type described above are usually prefabricated.
The assembly operation of each cable conductor consists in making two joints, one of which is at each end of the bushing, by the usual methods in the jointing of high voltage cables. For this purpose the conductor 3 of each bushing is jointed with the conductor 8 of the corresponding cable, either by soldering or by crimping, that is to say by means of a connection terminal 5 welded to the two conductors or compressed on these 'by the use of a hydraulic press.
The spaces 6 existing between the ends 9 of the cables and the feedthrough insulator are then filled with insulation by hand-made tape; the entire outer surface of the seal is then coated with a screen, for example a metal tape 7 wound helically, then the flanges of the two parts of the casing 1 are secured by bolts with the plate 2 interposed between them; finally, the ends of the casing are welded to the metal covering of the cables generally consisting of a lead tube.
The present invention can similarly be applied to the construction of a single conductor stop joint. In this case the metal plate forming the barrier of the seal, can be omitted, as shown in Figure 3a, which shows the complete seal, as well as in Figure 3b, which shows, the joint lead disassembled in its
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constituent parts, the ends of the cables to be joined not being shown.
In this case 1.'insulator which acts by itself as a barrier is similar to that of FIG. 2, said insulator is fixed in a sealed manner on the casing 1 of the seal, for example by means of the flanges 11 of said housing , which extend inward to form annular shoulders, the conical inner surface of which surrounds and adheres to the conical surface of the insulator.
The seal between the flanges and the insulator is optionally ensured by an elastic gasket interposed between the surfaces in contact. The insulator is generally prefabricated and the joint assembly is similar to that which has been described for a multiple conductor joint. In the case of cables with fluid oil, it is generally necessary to supply the cable with oil, through the seal, as shown in FIG. 3a. In this case, the conductor of the cable is generally formed by a hollow cord, the axial channel of which is delimited by a metal strip wound in an open cylindrical helix and constituting the conduit for the passage of oil.
The conductor 3 is hollow at its ends over a certain length only and said cavities do not communicate with each other, but are in communication with the oil contained in each half-casing of the seal, in the space outside the electrical screen. 7.
Said communication is ensured through a narrow annular gap 10, of conical shape and co-axial with the conductor 3, or else through thin conduits
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inclined or helical, prein2ed in the interim. du bzz We can provide two of these intervals 10, one of cha @@
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Ó; :, or simply a. #ei; 1 interval s-ar 1 6 .... S - '-'.
@@ attached.
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This construction can be easily applied to the manufacture of a fluid oil type single conductor cable feed seal to achieve this seal in Figures 3a and 3b it suffices to replace the solid metal conductor 3 with a hollow conductor, so as to allow oil to flow from one length of cable to the adjoining length. In addition, in this type of seal, oil tightness is no longer required, between the flanges 11, and the bushing insulator, so that the insulator is free inside the envelope 1 without any sealing member existing between it and the envelope itself.
On the contrary, the casing 1 will normally be devoid of flanges 11 being made in one piece and a single gap 10 in the dielectric 4 or any other communication whatsoever will suffice, giving passage to the oil -from the internal part. from the cable conductor to the seal casing.
The aforementioned accessories for electric cables can also be made according to the same construction features, but by using a special solid dielectric for the bushing insulator, (in which the metallic conductor is embedded.) Made simply of synthetic resins of the ethoxylin type, optionally loaded with inorganic ingredients and suitably cured without incorporation of any porous insulating structure.
The improvement that is the subject of the present invention is not limited to the preferred embodiments shown in the figures but which can be modified in any suitable manner without departing from the scope of the invention.