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La. présente invention concerne un perfectionnement dù système de pose des câbles électriques à haute tension dans des canalisations souterraines.
. Dès les débuts de l'utilisation de l'énergie électrique pour les services publics, s'est posé le problème des canalisa- tions souterraines pour la distribution de l'énergie. la nécessité d'éliminer les réseaux aériens dans les centres habités et en mêmetemps l'accroissement continu de l'emploi
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de l'électricité on'amené graduellement dans tous les pays un énorme développement des réseaux de câbles.
Pour le transport et la distribution d'énergie à haute tension on emploie le plus souvent des câbles isolés au moyen de papier imprégné et revêtus d'une gaine hermétique- ment étanche, généralement en métal ( plomb, aluminium ou al- liages divers). ;
On sait que'la pose de câbles de ce genre se fait le plus souvent dans des tuyaux de béton, afin de protéger le câble contre les avaries d'origine mécanique ( comme travaux de' rues ou autres ouvrages) ou bien afin de donner la possibli- té d'extraire facilement le câble et de le remplacer sans avoir à e-ffectuer des travaux d'excavation.
Généralement les canalisations en béton sont eons- tituées de blocs parallèlipipèdes dans lesquels sont prati- qués les canaux à section circulaire dans chacun desquels se glisse un câble. L'inconvénient principal de ce système de pose c'est que, étant donné la rugosité naturelle des con- duites de béton, la longueur des métrages de câble qui peuvent être enfilés dans les canaux est forcément limitée, spéciale- ment quand il s'agit de câbles de fortes dimensions; ordinai- rement on ne peut employer des longueurs supérieures à 150 mètres environ.
De plus, les conditions de pose dans ces conduites sont 'peu favorables à la dissipation de la chaleur à cause de la résistance thermique élevée que présente l'intervalle d'air existant entre la gaine du câble et les parois inté- rieures du tuyau.
Un troisième inconvénient est dû à la possibili- té de corrosion de la gaine métallique( spécialement en plomb) du câble quand de l'eau vient à s'infiltrer dans le conduit en béton, parce que l'eau devient alcaline par son contact avec le béton.
Un autre système de pose, également connu, consisté à introduire des âmes de câble blindé dans des tubes de fer
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placés sous terre. D'après ce système il est courant qu'on glisse dans un unique tube de fer un terne d'âmes de câble unipolaire, blindées et protégées de façon appropriée, de faon à constituer un système triphasé renfermé dans le même tube. Il est nécessaire de procéder ainsi pour éviter les très fortes pertes magnétiques dans le fer qui en déri- veraient si chaque âme de câble était placée dans des tubes de fer séparés .
Dans ce système le tube de fer n'est pas simplement un canal dans lequel se posent les âmes de câble mais, à un point de vue strictement fonctionnel, il fait partie intégrante dé ces âmes du fait que le tube est tou- jours rempli d'un fluide ( huile ou gaz) sous pression et; suivant que les âmes sont revêtues d'une enveloppe perméa- ble ou ne le sont pas, le fluid'e extérieur pénètre plus ou moins à l'intérieur du diélectrique lui-même.
Ainsi par exemple dans le système américain connu sous le nom de " Oilostatic", trois âmes de câble à haute tension, chacu- ne étant revêtue d'un écran conducteur perméable au fluide, sont glissées dans un tube d'acier qui est ensuite rempli et maintenue plein d'huile à 15 atmosphères destinée à met- tre sous pression le diélectrique(papier imprégné) des âmes de câble qui autrement ne seraient pas capables de suppor- ter les tensions élevées qui leur sont appliquées.
Par rapport aux conduites en béton les avantages de ce système sont les suivants :
1.- A cause du faible coefficient de friction au glis- sement entre les âmes des câbles et les tubes dans lesquels ils sont glissés, spécialement si les âmes sont pourvues de " fils de glissement", connus sous le terme anglais de "skid wires", on peut introduire dans le tube des métrages de grande longueur, dépas- sant 400 mètres, d'autant plus que les âmes ne sont généralement pas entourées d'une gaine métallique et sont de ce fait assez légères;
2. - Il s'en suit qu'est sauvegardée la possibilité de désenfiler facilement une partie d'âmes de câble et de la remplacer.
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Par contre le système susdit présente les désavan-
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tages suival1ts : a.- cotit élevé des conduites en fer qui doivent être d'une épaisseur suffisante pour résister à des pressions in- ternes élevées ; b.- les conduites elles-mêmes sont sujettes à des actions cors rosives de nature chimique et électrolytique (produites par des courants vagabonds) de la part du terrain, à cause de quoi elles doivent être convenablement protégées par des revêtemens spéciaux ; c.- la présence de pertes magnétiques dans le fer des con- duites; d.- le diélectrique des âmes qui n'a pas été scellé sous pression, ce qui requiert l'application d'une pression externe élevée, est toujours inférieur dans ses pres- tations au diélectrique imprégné dans le vide et scellé sous pression même réduite;
e.- le diélectrique lui-même peut être corrompu par des substances étrangères qui peuvent se déposer sur la surface intérieure des conduites dans'les cas, aujour- d'hui prédominants, où les âmes de câble ne sont pas revêtues d'une gaine parfaitement imperméable.
Le but du système qui va être décrit ci-après est d'éliminer les principaux désavantages des deux systèmes de pose cités ci-dessus tout en conservant leurs avantages principaux.
L'objet dela présente invention consiste en un système de canalisation souterraine pour la pose de câbles à haute tension, tant unipolaires que multipolaires, qui soient pourvus d'une enveloppe absolument imperméable à n'importe quel agent extérieur, du métal par exemple (plomb, aluminium ou alliages divers), suivant lequel la pose est effectuée dans des conduites souterraines de matière plastique synthétique que l'on garede remplies d'un liquide qui soit bon-: conducteur de la chaleur, comme de l'huile minérale ou végétale ou bien de l'eau éventuellement additionnée d'un agent anticongélateur, à l'effet de réduire au minimum la résistance thermique de l'intervalle entre le câble et le tube.
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Ces conduites en matière plastique peuvent être en chlorure polyvinylique de préférence du type rigide, ou en ses copolymères, résines polyestères, résines uréiques, résines
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phénoliques, résines po1ystiroliques, résines mé1amiiques,. etc. et sont composées d'éléments convenablement joints suivant les méthodes connues de la technique spécifique.
On peut employer avec avantage des tubes armés formés d'éléments en deux couches co-axiales, adhérentes l'une à l'autre, dont l'intérieure est par exemple en chlorure polyvinylique ou en ses copolymères, tandis que l'extérieure, constituant l'armature, est par exemple en résine polyestère dans laquelle sont immergées des fibres, de préférence des fibres de verre, soit comme telles soit sous forme de filés, rubans ou tissus.
Etant donné la nature des conduites susdites, il est possible de réaliser un système triphasé en plaçant chaque câble unipolaire dans un tube séparé, avec l'avantage supplé- mentaire de pouvoir installer un quatrième câble comme phase de réserve du système. Il y a toutefois encore possibilité de placer plus de câbles dans le même tube, qu'ils soient uni- polaires ou tripolaires, et comme pour les câbles placés dans des tubes de fer on garde le privilège de pouvoir employer des métrages de câble d'une notable longueur. En effet, ces tubes offrent des surfaces spécialement lisses, de sorte que la résistance de friction qu'ils présentent au glisse- ment du câble devient passablement réduite nonobstant le poids plus lourd du câble que produit l'enveloppe imperméable, généralement en métal.
A l'effet de réduire ultérieurement la résistance de friction, au glissement du câble dans le tube en matière plastique, le câble peut être éventuellement et avantageuse- ment revêtu encore d'une gaine qui ne doit pas nécessairement être absolument imperméable et serait constituée d'une matière ayant un bas coëfficient de friction au glissement vis-à-vis de la matière qui constitue la conduite. Cette matière peut être :du polyéthylène, du chlorure polyvinylique plastifié, c' est-à-dire du type flexible pour le cas où la conduite serait
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d'une matière autre que le chlorure polyvinylique, de- la ré- sine polyammide, etc., ou bien du caoutchoue synthétique connu dans le commerce sous lenom de "héoprène" (chlorobu-' tadiène polymérisé).
Etant donné que le câble est'glissé dans'le tube quand ce dernier est vide, le glissement peut être-facilité ultérieurement en prenant la précaution de saupoudrer au préalable la surface du câble, avec du tôle ou, mieux encore, de la lubrifier, avec de la glycériné de préférence. Ceci devient possible par le fait qu'il ne peut y avoir aucun danger de corrompre l'isolant du câble parce que celui-ci n'est protégé.par une enveloppe-absolument imperméable à .n'importe quel agent ; cefait'constitue un notable avantage en comparaison avec les câbles placés dans des tubes de fer avec lesquels il faut avoir les plus .grands soins pour ne pas corrompre l'isolant découvert.
Il a été dit que suivant la présente invention le câble doit être pourvu d'une enveloppe en matière absolument imperméable; les seules matières aujourd'hui connues qui répondent à cette exigence'sont les métaux et le verre. Dans le cas où on pourrait obtenir une matière nouvelle ayant une telle propriété il serait possible de l'utiliser pour la confection de l'enveloppe qui serait appliquée sur l'âme du câble pourvue au préalable de protection électrique et par là-dessus on appliquerait la geine en matière glissante.
Suivant la présente invention les conduites sont toujours maintenues pleines d'un liquide bon conducteur de la chaleur, au moyen par exemple d'un réservoir décharge qui produit une légère pression juste suffisante pour obtenir cet effet.
L'étanchéité aux extrémités entre les tubes et les câbles est réalisée au moyen de systèmes en usage, par exemple au moyen de presse-étoupe.
Il s'en suit'qu'à l'intérieur de ces conduites il n'est pas nécessaire d'avoir une pression élevée pour le fonctionnement du câble, à la différence des câbles placés
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@ dans des conduites en fer pour le fonctionnement desquels il est indispensable que le fluide contenu dans les tubes ait une pression élevée (14 à 15 atmosphères).
Les canalisations constituées de tubes en matière plastique qui font l'objet de la présente invention ne sont pas en soi une nouveauté, étant donné l'emploi qui s'en fait actuellement pour la construction de conduites d'eau, d'huile, de drainage, etc.
Ce qu'il y a de nouveau c' est le placement de câbles à haute tension dans des canalisations en matière plastique qui sont maintenues pleines d'un liquide qui est pratiquement à la pression atmosphérique, qui est bon conducteur de la chaleur et qui en réalité ne participe pas au fonctionnement électrique du câble. Dans ces conduites le câble est du type "auto-contenu" ainsi connu sous l'ex- pression anglaise "self-contained", à l'opposé du type de tube en fer décrit ci-dessus et connu sous l'expression anglaise "pipe-cable" qui n'est pas "auto-contenu" parce qu'il exige un tube en fer comme complément indispensable.
Appartiennent au type "pipe-cable" les câbles contenant de l'azote sous pression inventés par Hoechstaedter Vogel et Bowden et les câbles du système "oilostatic" précités, dans lesquels entre autre les âmes unipolaires ne peuvent dans aucun cas être placées chacune dans un tube séparé à cause des pertes magnétiques dans le fer des conduites comme il y a déjà été fait allusion.
L'avantage le plus important qu'offre la présente invention consiste dans la possibilité qu'il y a de poser dans des tubes séparés les câbles d'une ligne polyphasée et dans la facilité qu'il y a d'isoler parfaitement l'une de l'autre les différentes phases, étant donné que .
1.- les courants de circulation dans les revêtements métalliques arrivent à être évités; est également évité le danger que, si accidentellement le câble d'une phase brûle, la chaleur développée puisse-xbrûler aussi les câbles contigus; 3,-. peuvent être employés des tubes de section relativement inférieure à celle qui est requise par le tube unique
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parce que, dans ce dernier cas, le tube, doit présenter un certain jeu pour faciliter l'introduction/de, plusieurs .âmes de câbles. @ ,..et le tirage simultanés
D'autres avantages sont les suivants : absence complète de' n'importe quelle action de corrosion de nature chimique au électrôlytique de la part du terrain tant sur le tube qu sur le câble qu'il contient;
coût. inférieur des tubes de matière plastique en comparaison âvec les tubes de fer; coût inférieur de la' pose sous' terri de ces tubes cause de leur legèreté et de leur maniabilité.
Dans les dessins ci-joints sont représentés, à titre d'exemple d'exécution, mais non limitatif, de la présente invention, les sections transversales des câbles unipolaires à huile fluide placés dans'des tubes en matière plastique, et précisément : . la figure Al.représente un câble unipolaire unique; - la figure A2 représente une ligne triphasée consti- tuée d'un terne de câbles unipolaires placés dans des tubes séparés comme celui de la fig.Al,et - la-figure B représente la même ligne triphasée constituée d'un terne de cables unipolaires placés dans un tube unique.
Las références des trois figures sont les mêmes, et précisément :1 indique la corde conductrice creuse du câ- ble ; 2 l'isolant en papier imprégné enroulé sur la corder; 3 l'enveloppe imperméable ( en plomb par exemple); 4 le frottage transversal de l'enveloppe 3 qui sert uniquement à renforcer transversalement l'enveloppe ppur résister à la pression interne du cabinet qui consiste en une bande métal- lique ( en laiton par exemple) enrpulée en spirales étroi- tes sur l'enveloppe elle-même avec interposition d'une mince couche de tole, généralement goudronnée, qui fait office de coussinet .
Ce frettage peut être simple cornue celui qui a été décrit, ou bien double, c'est à dire forme de deux bandes superposées et à pas différents; mois il ;se pourrait toutefois que son emploi ne soit pas nécessaire. Enfin 2 in- dique la gaine en matière plastique glissante, 6 le liquide bon conducteur de la chaleur, 2 la conduite, par exemple en chlorure polyvinylique du type rigide et 8 la terre ( dans la fug. A2).