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Câble électrique à noyau conducteur isolé.
La présente invention se rapporte à des câbles électriques du type comprenant un noyau conducteur constituée de préférence, d'une pluralité de fils conducteurs isolés individuellement, le noyau composé étant enfermé dans un rêve- tement isolant et protecteur.
Dans les câbles électriques connus de ce type, diverses barrières protectrices disposées entre le noyau et le revêtement ont été utilisées en vue de satisfaire à plusieurs exi- gences différentes, qui s'imposent tant pendant l'élaboration du câble dans l'usure de fabrication que pendant l'usage ulté- rieur du câble en service. Par exemple, l'une de ces exigences ' est une protection mécanique grâce à laquelle le revêtement
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du noyau doit résister à des perforations par des matières
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étrangères ou par les bords ou les bandes des rooouvrementa;à,,1 j.j. métalliques généralement appliqués par-dessus le revêtement du noyau.
Il importe que le revêtement du noyau réalïsep à un '1 certain degré, une action de coussin ou tampon de manière , 5t ,' que l'isolant se trouvant sur les conducteurs du noyau du câble ne soit pas é.crasé par des irrégularités du recouvrement métallique au moment de 1'application de celui-ci ou pendant l'usage ultérieur, car des câbles de ce genre sont fréquemment
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enroulés .sur leurs bobines-supports et déroulés de celles-ci plusieurs fois au cours de leur durée d'usage. , ..,t ,..
Une autre condition importante à satisfaire est la réalisation d'un isolement thermique, en particulier contre des
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. f, r4 r . dommages pendant l'application de la gaine thermoplastique, .,,1'y- généralement appliquée par-dessus le recouvrement métallique, ,1,¯,.' Ces gaines thermoplastiques sont appliquées à l'état fondu à des températures suffisamment élevées pour causer un dommage à l'isolant se trouvant sur les conducteurs du noyau, par suite de la chaleur, si le revêtement du noyau n'est pas, à même de retarder l'élévation de la température dans le noyau Jusqu'au moment où la température de la gaine extérieure peut être abaissée à un niveau exempt de risques.
Il est important également que le revêtement du noyau possède la rigidité diélectrique requise pour la séparation des conducteurs du noyau du câble par rapport au recouvrement métallique. Dans l'emploi de ces câbles, en service, le recouvre- ment métallique est habituellement maintenu au potentiel de,
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terre et, pendrnt des périodes de potentiel élevé, sur les conducteurs du noyau du câble provenant généralement de la foudre, le revêtement du noyau du câble sert à empêcher une défaillance diélectrique de l'isolant se trouvant sur les conduc-
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tours du câble et une mise-à la terre des conducteurs dont la conséquence serait de rendre ces derniers inopérants.
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La stabilité électrique est également une caractéristique importante, étant donné que le matériau du rêvé- tement de noyau doit posséder des propriétés électriques origi-
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nales qui n'affectent pas de façon adverse les propriétés électriques du noyau du câble. Une faible constante diélectrique, un facteur de dissipation minime et une rigidité diélectrique ,-élevée sont désirables. En outre, le matériau du revêtement de noyau doit conserver ces propriétés pendant sa durée d'usage en service. Par exemple, un matériau qui absorberait de l'humidité ' et par conséquent varierait dans ses propriétés électriques serait ici extrêmement indésirable.
Jusquici, la pratique habituelle a été de chercher à obtenir ces résultats essentiels en stratifiant une série
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de matières différentes dont chac;.¯.a était calculée pour réaliser . en partie les caractéristiques désirées, de façon que, dans son ensemble, le revêtement composé puisse satisfaire à ces exgen- ces diverses. Si dans certains cas on a utilisé un seul matériau pour des raisons d'économie, cela a été fait en sacrifiant une ou plusieurs des propriétés requises.
L'invention concerne notamment un câble électrique
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du type comportant un noyau conducteur et un recouvrement pour celui-ci, câble caractérisé par une barrière protectrice pour ledit noyau, ladite barrière étant constituée'par une pellicule,'
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façonnée notamment par ondulation, entourant ledit noyau, entre celui-ci et ledit recouvrement, la matière et le contour superficiel de ladite pellicule assurant la protection mécanique, l'isolement thermique, la protection diélectrique
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et la stabilité électrique dudit noyau, câble de fabrication simple,
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Suivant un mode de réalisation, la pellicule est en 1']< " polyester.
L'invention réalise un revêtement de noyau ou barrière protectrice unique à l'aide d'un matériau approprié, pouvant
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être'façonné avec des contours de surface, de façon à obtenir
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toutes les caractéristiques requises, sans l'aide de matériaux de barrière'supplémentaires. ,,./"j 'L'invention constitue un revêtement de noyau facile'-"+:.' ment appliqué et économique à produire et à élaborer. :. '" L'invention s'étend également aux caractéristiques .l';Éi résultant de la description ci-après et des dessins annexés, ' 1>,J< n .'-' '<!' ainsi qu'à leurs combinaisons.poosibles.
La description ci-aprés se rapporte aux dessins ci-joints représentant des exemples de réalisation de l'inven-
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tion, dessins dans lesquels : - la figure 1 représente une réalisation d'un câble selon l'invention, avec des couches de matières enlevées de façon à montrer les divers matériaux du câble en élévation;
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- la figure 2 est une vue similaire d'une réalisation modifiée de l'invention; - la figure 3 est une vue agrandie du câble en coupe transversale partielle, suivant la ligne 3.3 de la figure 2;
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- la figure 4 est une vue très agrandie en coupe trans- versale d'une bande de ruban-barrière, avec sa mise en forme pour servir de barrière ou revêtement de noyau;
- la figure 5 est une vue similaire en coupe transver- sale d'une bande du dit ruban, comportant une certaine forme d'ondulation ; - les figures 6 et 7 montrent des variantes de contours de surface du ruban ondulé, appropriées à l'emploi dans la présente invention.
L'invention comporte l'utilisation d'un ruban à ondulations longitudinales, de pellicule plastique appro-
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priée, telle que pellicule de polyester, ayant une rigidité diélectrique élevée ainsi que des propriétés de rétention du contour superficiel, en tant que barrière entre la périphérie du noyau dia câble et le recouvrement protecteur adjacent. Ce
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ruban peut être enroula en spirale autour du noyau de câble ou appliqué sur,celui-ci dans le sens longitudinale ses bords longitudinaux se recouvrant par chevauchement.
Bien que l'on puisse utiliser d'autres matières plastiques ou pellicules plastiques appropriées, on a trouve qu'un ruban de téréphtalate de polyéthylène est très efficace,
On a trouve également que l'ondulation de ce ruban plastique réalise des espaces d'air efficaces dans la zone comprise entre le noyau du câble et le recouvrement métallique qui entoure ledit ruban.
De plus, ces espaces d'air constituent un isolant contre le transfert de chaleur du recouvrement métallique à 1'isolant des conducteurs,.pendant l'opération de gainage du câble, en accord avec les techniques connues d'isola- tion thermique, tandis que c@s mêmes espaces d'air réalisent un coussin pneumatique contre les forces mécaniques appliquées au noyau du câble, qui pourraient autrement endommager l'isolant des conducteurs, De même, une protection est apportée par la déformation élastique des ondulations elles-mêmes, sous la charge applique au riban plastique. ' En outre, la rigidité dié- lectrique, entre les conducteurs du noyau et le recouvrement métallique, est améliorée par l'élimination de dommages à l'iso- lant des conducteurs.
Etant donné que cette matière plastique est tout-à-fait non absorbante, on évite le dommage par l'humidité qui pourrait altérer les propriétés électriques du câble.
Il convient de préciser également que, du point de vue de l'économie, dans la réalisation des conditions requises pour un revêtement efficace du noyau, l'ondulation du ruban de revêtement du noyau répond à un but très important. En ondulant le ruban, on peut obtenir un rapport de l'épaisseur effective' du ruban ondulé, comparativement au ruban plat ordinaire, qui est de l'ordre de 6 : 1. En d'autres termes, un ruban plat d'une épaisseur de 0,05 mm se trouve ainsi ports à une épaisseur effective de 0,30 mm.
Naturellement, d'autres rapports sont possibles pour obtenir les caractéristiques
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désirées et la hauteur et l'espacement des ondulations peuvent, être proportionnés, dans certaines limites, en fonction de
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l'épaisseur originale de la matière plastique, de la rigidité de cette matière et de l'importance des espaces d'air que l'on
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désire inclure entre les ondulations. /é)11/, 1< >,<t En outre, les profils de section transversale des ondulations peuvent être triangulaires, carres, trapézoïdaux, semi-circulaires, ou sinusoldaux; on peut aussi avoir diverses combinaisons de ces formes.
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Dans une des réalisations proférées de l'invention, 1?,/," utilisant un ruban de téréphtalate de polyéthylène d'une épaisseur normale, à plat, de 0,05 mm, le ruban a été ondulé en donnant une épaisseur effective de 0,25 mm .La forme de
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l'ondulation était approximativement semi-circulaire, et les ondulations étaient espacées de façon a avoir environ 32 "'4 4 ondulations pour 25 mm de largeur du ruban. , S .) Dans les dessins et en se référant tout d'abord a la figure 1, le noyau conducteur 10, composé.d'une pluralité ' de fils conducteurs isolés individuellement, est d'abord
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revêtu d'un enroulement en spirale du ruban plastique Il à .; ondulations longitudinales.
Par-dessus ce ruban plastique, la réalisation'de l'invention qui est représentée ici comporte un recouvrement métallique ondulé 12 qui entoure la barrière 11 et est lui-même recouvert d'une gaine isolante finale 13
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généralement appliquée à l'état fondu, ainsi qu'il a été indiqué plus haut.
La figure 2 représente le même assemblage général de câble, sauf que le ruban formant barrière 11, au lieu
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d'être enroulé en spirale autour du noyau 10, est appliqué longitudinalement sur la périphérie du noyau, les bords longi- tudinaux du ruban se recouvrant par chevauchement comme indiqué . en 11a.
On voit que, dans les deux cas, les ondulations de la
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barrière enveloppent complètement le noyau qui réalisa, en même temps que les caractéristiques de la matière plastique utilisée pour ladite barrière, la protection mécanique requise, l'isolement thermique, la protection diélectrique et la stabi- lité électrique, pour le câble à l'état complet.
En se référant à la figure 3, on voit nettement la position relative de la barrière plastique 11 par rapport au noyau 10 et au recouvrement métallique 12. Comme cela a été expliqué plus haut, cette figure est une vue en coupe trans- versale, selon la ligne 3-3 de la figure 2, avec application longitudinale de la barrière. On voit que les ondulations 11b de la barrière 11 entourent complètement ,la périphérie du noyau
10, en ménageant les espaces d'air mentionnés plus haut et en réalisant en même temps l'effet de coussin désiré pour la pro- tection mécanique.
Les figures 4 et 5 montrent un rapport 6 : 1 d'épaisseur effective du ruban ondulé relativement à son épaisseur normale à plat, la figure 5 illustrant clairement la nature des ondulations et leur opportunité pour apporter les propriétés d'effet de coussin et d'isolement thermique.
Les figures 6 et 7 illustrons des variantes possibles de contour superficiel du ruban-barrière ondulé. La forme parti- culière des ondulations n'importe pas. Ce qui est essentiel est qu'elles aient une profondeur et un espacement de leurs branches appropriés, en fonction du but recherché.
Il doit être entendu que diverses autres matières appropriées peuvent être utilisées pour constituer cette barrière protectrice et que l'on peut varier les épaisseurs de ruban, les rapports de l'épaisseur effective à l'épaisseur d'origine, le nombre d'ondulations par centimètre de largeur du ruban et les formes d'ondulations, de façon à répondre à différentes conditions.
Il y a lieu de noter également que si l'objet principal
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de la présente invention est de constituer un revêtement du noyau sans l'aide de matières supplémentaires, il est cepen- dant possible d'onduler des stratifiés de certaines matières, lesquels sont-compris dans le domaine de l'invention.
Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, et à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation gans pour cela sortir du cadre de l'invention.