CH217594A - Procédé de fabrication d'un organe tubulaire isolant électriquement et organe tubulaire isolant électriquement produit par ce procédé. - Google Patents

Description

ProcAd6 de fabrication d'un organe tubulaire isolant Mectriquement et organe tubulaire isolant electriquement produit par co procede. L'invention se rapporte ä un procede de fabrication d'un organie tubulaire isolant e-l!eetriquement, tel que, par egemple, une douiille ou un manchon, pr6sentant des inser- tions d'6lementis condncteurs regularieant la repartition de la tension, notamment des feuilles metalliques. L'invention oe rapporte, en outre, ä un organe tubul-aire isolant blec- triquement produit par c e proced,6.

Des isolateurs 6lectriques.,qui sont compo- seS dune Base cellul,osique en aouches super- pos6es telles que, par egemple, du Papier ou du tissu liz avec des resines, synthetiques ou d'autres liants, presentent f'inconv6nient qu'ils sont,susceptibles d'absorber .de 1'humi- dit6 puisqu'en genoral leb, matieres cellulo- siques sont hygros,oopiques par nature. Memo c,-i. 1'isolateur oellulosique est impregne avec une resine synthetique, 1'absorption d'humi- dite par los fibres ne Sera pas evitee comple- tement et i1 se produira en fin de campte une diminution de la r6sistance di6lectrique, une augmentation @du facteur de puissance et un .gonflement de Visolateur aug egtremites egposees des couclhes de fibre & . La pr6sente ; invention a pour but prineipal,de eurmonter cette difficult6.

Le procäde,que comprend oette invention est earact6ris6 en ce qu'on enroule autour d'un maule -des. fibres de subetance inorga- nique mtreuse de maniere ä former Pluskurs couches, avec interposition entre Ies couches success@ives! des elements conducteurs sus@dit-, 1e procedg etant tel que Von obtienne un pro- duit dann lequel les intersticeb, dann et entre les,dites couehes. sont remplis- Tune mauere isolante formee ä 1'aide dune matiere se trou- vant ä 1' tat fluide lors dudit remplissage.

Le terme vitreug ou "non cristaallin" doit etre interprete comme applicable seulement ä . des substances . qui ne montrent pas une stTue- ture cristalline quand elles@ sont observees sous le microseope, telles que, par exemple, des substances vitreuses du -eure de la silice fondue et de la laine de Goories. Il est d6si- rable que la substanee non eris:talline em- plbyee soit dune strueture uniforme et exempte de matieres etrangeres incorporees, et quelle presente des fibres separees dune longueur textile s.atisfaisante et quelle soit completement (ou pratiquement complete- ment) non hygroscopique.

0n va decrire maintenant, ä titre d'exem- ples, plusieurs formen, d'execution du procede que comprend Finvention, ainsi que de 1'or- gane tubulaire produit par ce pracede.

Daus un exemple, une douille isolant Mec- triquement est formee en appli.quant ä une Bande de tissu de verre, par exemple un tissu de laine de verre, un liant constitue par une Suspension ou une sol'ution dune resine phenol-formaldehyde, de polyst:yrene ou de polyvinyl-acetal encore liquide ou fluidi- fiable par la chul@eur. La Bande ainsi tra.itee ou "vernie" est sechee et ensuite enroulee en plusieurs Couches superposees autour dun moule qui peut etre un -oonducteur, avec in- sertion entre les Couches de feuilles metal- liques regularisant 1a, repartition de la ten- sion. Les, Bouches enroulees sont soumises ä la chaleur et ä 1a presoion, de fagon que les in- terstices du tissu :soient remplis par 1e liant devenu liquide et que 1e tout soit ainsi lie en une masse compaete autour du gabarit ou du conducteur.

Daus uu-e autre forme d'execution du pro- eede, une Bande de laine de verre feutree ou tissee est d'abord enroulee autour d'un oon- ducteur en plusieurs oouches superposees avec insertion d'elements regularisant la r'eparti- tion de la tension entre les oouche@s et les Couches sont alors impregnees, de preference dann 1e vide, avec un liquide polymerisable tel que, par exemple, du styrene ou du methacrylate de m,ethyle ou des solutionLa dann celui-ei des polymeres correspondants. Le liquide est alors polymerise par 1'application de eh.aleur, au besoin @sous pression, pour evi- ter 1a. formaiion de bulles. Ainsi, ledit li quide est foree au travers de 1a masse iso- laute, formee par les oouehes superposees sus- dites, par exemple dune extremibe ä lautre, de fagon ä chasser Fair et ä garnir les in- terstices de mauere d'impregnationi.

Selon une troisieme forme d'exkution du procede, une Bande de laine de verre tissee ou feutree est enronlee en plusieurs Couches superposees autour d'un conducteur ou dun moule (avec insertion de feuilles metalliques) <BR> et les Bouches sont impregnees, par immersion ou autrement, de preference dann 1e vide, avee une matiere fondue analogue ä 1a eire teile que, par exemple, du naphtal,ene ehliore ou de 1a ceresine qui, en se refroidissant, aura pour effet de fier les fibres, en une masse compacte.

Daus un autre exemple, un manchon elee- trique e & t forme par 1'application ä une Bande de tissu de verre, par exemple de la laine de verre feuträe ou 'tissee, d'un liant tel que, par exemple, de la gomme-laque, une eire na turelle, un naphtalene chlore ou une resrzne phenolique, d'uree, de vinyle ou acrylique, en sdlution dann un solvant convenable qui est ensuite enleve par un procede connu. La Bande fibreus:e ainsi traitee est enroulee en plusieurs Couches superposees autour d'un condueteur, avec insertion de fenil'les metalliques entre les couch-es, chaque oouehe etant soumise en meme temps qu'el'le est enroulee ä une action simultan-6e de chaleur et de pression, de fa- Gon que 1e lian fonde, que les Couches, soient impregneee de celui-ei et qu@e 1'organe tubu- laire soit lis en une masse compaete. Pour donner une flexibilite qui pourrait etre desi- ree, un plastifiant convenable, tel que, par exemple, du diphenyle chlore, de Famyle naphtal,ene, du phtalate dibutylique ou du phosphate tricresylique, peut en general etre incorpore au liant isolant.

Le remplissage des instemtices entre les fibres Sera facilite ei la texture des Couches fibreuses est aussi läche que possible. Il y a, quelques difficultes ä tisser un textile en fibres de verre ä mailles tres läches ä sause du glissement de la chaine. Ces difficultes peuvent etre surmontees en utilisant non un tis@su, mais une nahe feutree de ffbres de verre fixees less unes aux autres, par une petite quantite, par exemple 1 ä 2 % en poids, d'un lint preliminaire tel -que, par exemple, une resine ph6nol-formalidehyde ou du poly- styr6ne, la proportion de liant kaut juste suffis:ante pour empecher las. fibres de glisser ä leurs principaux points de contaet mutual. Ceci :donne un material de texture läche qui sera facilement penetre par 1e liant principal de meme eomposition que 1e liant preIimi- naire et que Von, applique alors de maniere ä remplir tour las interstices: 0n peut aussi em- ployer une ,natte f eutree teile que decrite dans 'laquelle 1a proportion de liant pr6limi- naire est elev, e, par exemple de 40 ä 60, en poids de 1'entsemble, de sorte qu'apres avoir ete enroulee an n'ajoute pas de nouveau liant et la nahe feutree peut eire impregnee par ce liant avec application de :chaleur et pres- sion ou en chauffant et roulant des cou.ches superposees. Si avec:cesprocedes,onemploieun liant thermoplastique, il faut .regier avec soin la tension ä laquelle 1e material est soumis pendant qu'il est enroule, afin d'eviter un Airage indesirable.

La natte feutree ä laquelle an incorpore 1e liant, peut eire formee, par exemple, en agitant une ouspenssion de fibres courtes dune substance vitreuse saus) forme von cris tallive (par exemple de la laine de verre) dans, un melange reaetif @donnant naiissanee ä une resine synthetique. Pour obtenir une sus- pension satisfaisante, las fibres sont agitees dann un m@lange aqueux chauffe, par exem- ple de phenol et de formaldehyde dann des proportions :convenables. Quand la eondenea- tion a avance au point que les' Corps en ria- gissant las uns, sur las autres. ont forme un etat A je rkine phenolique (resole), 1e tont ,est veree sur une courroie de Iransport lisse sans fin saus forme dune pellicule mince dopt tonte 1'eau en Surplus est evaporee avec Lsoin au besoin sous une pression reduite.

Le film resultaut peut alors eire enroule en plusieurs .Couches"de maniere ä former une doui'lle qui est soumise ä 1'act:ion de chaleur et de pression. 0n @comprendra que Ies propriet & s e1ec- triques, mecaniques et autres de 1'organe tu bul:aire isolant procluit par 1e procede decrit peuvent eire modifiees pour satisfaire aux exigences et aux oonditions de 1'utilisation par un choix convenable von seul:ement du material vonRTI ID="0003.0278" WI="14" HE="4" LX="1256" LY="389"> cristAlin (vitreux), maiss. aussi :de la m:atiere de remplisssage ou liant. Ainsi un cristal (liead glaiss) donnern generalement uu facteur de puissance plus bas et une cons- tante dielectrique plus elevee,qu'un verre or- dinaire (s:oda-lime gl:ass), mais tous deux out une isurface quelque peu sensible ä 1'humidite atmospherique. L'@paisseur de la couche d'humidite qui peut eire ads-orbee sur la sur- face dess@ fibres,dependra de leur composition :chimique, cette ep-aisseur @diminuant g6n6rail@e- ment, par exemple, lorsque la isoude diminue et lorsque la proportion :d':oxyde- borique des fibres augmente. 0n pre%ere en general em- ployer las fibres de verre au boro-silicate, pratiquement libres d'alealis, qu'on peut ob tenir facilement dans, 1'industrie, mais une combinaison de maueres particulierement de- sirables au point de vue dielectrique wm- prend des fibres de silce vitreuse liees avec un hydrocarbure tel que 1e pulystyrene ou un ethylene polymerise pla-stique. Quand an emploie des ffbres tiss4es, 1a chaine peut dif- f6rer de la traure au point de vue chimique ou autre, de fäcon ä produire :des differences in tentionnell:es dans deux directions perpendi- culaires Tune )ä l@'autre de diverses caracteris- tiques teile que, par exemple, 1'.blasticite. Quand 1e facteur-de puisisance dait eire aussi bass que p.oesible, il est @desirable que las ffbres s@oient aussi d,ebarrassees que possible des emulsiom :d'huile, -de 1'amidon et des autres maueres avec lesquelles alles sont :d'habitude humeetees pendant 1e filage en forme de fil. Ces maueres @contiennent en. general des agents emulssifiautsi qui, quoique p@res,ents seulement en quantite tres faible par rapport au tissage final, isont des, :composes polaires, qui p:ourraient avec avavtage etre ecartes avant '1'application du liant :ou i :de 1a mauere d'impregnation, par exemple par uu lavage ä Peau au trichlorkhylene ou autre@s e:olvants convenables ou vapeurs de ceux-ei, suivi d'un sechage intensif.

La substance fibreuse (vitreuse) employee n'a pas une tendance naturelle ä, abs.orber 1'humiditA bien quelle puisse tendre ä aäsor- ber une couche superficielle d'humidite de 1'atmosphere humide, cette couche peut faci- lement eire ecartee en chauffant prearIable- ment les fibres, qui sont ensuite liees pour former la. douille. Dans ce but, par 1"utilisa- tion dune substance non organique et non cristalline (vitreuoe), an emploie sann risque une haute temperature, t.andis qu'avec une matiere cellulosique qui ne resiste qu'ä des temp,era.tures rela:tivement Basses, olle doit etre plus faible. De plus, tandig qu'une ma- tiere cellulos-ique telle que du Papier couvert de polystyrene peut eire Pressee en feuilles laminees ä des temperatures, d'environ 120-160' C, du Papier couvert de N-vinyl- earbazole polymerise demand-erait une tempe- rature d'environ 250-$00 C pour rendre 1e liant suffis amment plastique, pour qu'i1 coule faoilement dans les interstices. Cependant, cela. endommagerait 1e Papier et 1e rendrait friable. En empl'oyant une substance vit,reuse au lieu dune mauere cellulosique, an peut av ec sbcurite employer des temp.eratures de fabrication beaucoup plus eleveeg.

La mauere non cristalline (vitreuse), sous la forme d'un ruban ou d'une Corde, peut eire enroulee en helioe autour du gaba- rit ou du conducteur en plusieurs Couches. Par exemple, Finvention peut etre appliquee ä 1a producti.on d'un long conducteur isole en enroulant en helice autour d'un conducteur une Bande tissee ou une Corde de laine de verre ä, laquelle une rbsine phenol-formal- dehyde a. ete appliquee. Leg insertions d'e1e- ments condiicteurs sont form6e@s dans ce cal en enroulant des: banden metalliques de faiible longueur avec la Bande isolante. 0n pourrait egalement. enrouler alternativement une Bande metallique et ensuite une Bande i6o- lante de telle faVon que les insertions d'e@e- ments conducteurs, soient iso1ees entre elles et par consequent dispoeees ä, des dis:tances ra diales differentes par rapport ä faxe du Corps tubulaire obtenu. Les coucbes en helice en- roulees sont älors soumi@ses ä la chaleur et ä la pression, de f on que 1'es interstiees de ce@lles-.ci soient garnis avec 1e liant phenol- formaldehyde. Comme variante, 1e ruban ou la, Corde peut eire d'abord enroule en helice autour du conducteur et les Couches peuvent etre impregnees avec du @styrene liquide ou duRTI ID="0004.0275" WI="21" HE="4" LX="1244" LY="522"> mbthacrylate de methyle qu'on polymerise alors. L & ruban ou Corde peut aussi etre em- ploye pour la fabrication d'.objete isoles, tels que, par exemple, des tra@nsformateurs de cou- ranl, ayant une forme eompliquee.

Comme an 1'a vu, l'application de ma- tieree is6lantes constituant 1e liant peut etre effectuee avant ou apres Fenroulement ou Fentortillement des Couches suceessives de la substanoe non cristalline (vitreuse) en forme de Bande, de ruban ou de Corde. Par exem- ple, 1e ruban ou Corde peut etre verni avec un vernis se fixant par 1a chal'icur avant 1'enrou- lement sur 1e condructeur ou 1e moule, ou bien les Couches peuvent etre enroulees avant que les insterstices ne soient garnis, par exemple par un monomere qui est ensuite polymerise, ou bien une solution s@irupeuse Tun polymere dans un monomere peut etre appliquee ä la substance vitreuse avant Fenroulement des Couches sur 1e conducteur ou 1e moule et en :suite polymerike.

Dans chacune des formal d'execution de- crites ei-dessus, la mauere de remplissage ou liant peut eire appliquee eomme une Emul sion ou su:spension de globüles ou particules de milieu iesolaut constituant 1e liant dann: un liquide non miscible.

Au lieu de garnir lese interstioes des couehes avec un liant solide, lese Couches en- roulees peuvent etre p acees dans une enve- loppe etanehe aux gaz, par exemple en poree- laine, remplie d'un gaz isolant tel que 1e di- eb!lorure-difluorure de carbone ou une autre chloro-paraffine fluoree gazeuse, Fazote ou 1'argon qui remplit les interstices des Couches. Ce gaz est ä 1a pre@ssion atmospherique ou ä une Pression s@uperieure et a une r & sistance dielectrique pratiquement plus grande que celle de Fair ii la Pression atmospherique. Dans une autre forme :d'e%6eutlGn du procede, les Couches enroulee;s ou entorti1lees sont pka- cees dann une .enveloppe contenant un liquide isolant, tel qu'un hydrocarb:ure ehlore liquide, par egemple 7e diphenyle chlore :ou une huile d'hydrocarbures, qui garnit iles interstices des Couches.

Lee couche t superposees peuvent etre for- mees avec un produit textile tisse ä partir de fibres filees :ou de fills de la substance vi- treuse sous forme non cris talline. Ges Couches peuvent aussi etre formees en enroulant des fibres minces, des :Couches irregwlieres Sem- blables au feutra ou une Corde tiss@ee ou tres- See faite;s avec ladite subatance vitreuse.

Claims (19)

1. REVENDICATIONS I. Procede de fabrication d'un :organe tu bulaire isolant electriquement, par egemple une douille ou un manchon, presentant des ins:ertions :d'elements ,condueteurs regulari6ant la repartition de la tension, :caracterise en ce qu':on enroule autour d'un moule des fibres de substance inorganique vitreuse de maniere ä forme:r plusieurs. Couches, :avec interposition des elementsi conducteurs susdits entre les Couches successives, 1e procede etant tel que Von übtienne un produit dans lequel 16s in- terstices dann et entre lesdites: Couches sont remplis dune matiere isolante òrmee ä1'aide dune mauere se trouvant ä I'etat fluide lo:rs dudit remphs!s:age. II. Organe tubulaire isolant ele-etrique- ment, p:roduit par le procede zelon la revendi- cation I. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procede selon 1a revendication I, ca- ract6ris:e en ce qu'on reue ensemble :16s fibres par un liant preliminaire, de teile s.orte que ia masse fibreuse Teste poreuse jusqu'ä oe qu'on remplisse les: interstices avec la ma- tiere isolante :sus,dite.
2. 2. Proc6de selon la revendication I, carac- teris6 en ce qu':on: remplit les interstices sus- dits. @d'une resine phenolformal,d,#hyde agie- sant comme un liant isolant.
3. 3. Procede sel:on 1a revendication I, ca- raot6ris6 en ce @qu':on remplit les interstiees susdite d'un napbtalene fomtement chlore agissant comme un liant .isolant.
4. 4. Pxocede selon la revendication I, ca- Taet6ris6 en ce qu'on remplit les interstices sus@dits de go:mme-Iaque .agis:sant comme un liant isolant.
5. 5. Procede selon la .revendication I, ca- raeteris6 en ce :qu'.on applique une mauere isolante normalement :solide aug fibres avant 1'enroulement, que 1':on effectue en appliquant une press.ion et enRTI ID="0005.0275" WI="16" HE="3" LX="1346" LY="575"> :chauffant de Sorte que la mauere is:o@lante s'amolit et impregne les Couches ,de fago:n ä les lieg en une masse com- pacte.
6. 6. Pro@cede @selon l.a revendication I, ca- racterise en :ce qu'on utilise, pour former less couche:s., une Suspension de courtes fib:res: vi- treuse:s, dans un melange reaetif dannant lieu ä une resine ssynthetique.
7. 7. Procede selon la revendication I, Car racteris.e en ce qu',on enroule les fibres et en ce .qu'on remplit ensuite les interstices susdits avec une mattere isolante -ä l'etat fondu, qui lie ainsi les :couöhes en une masse :compacte. B.
8. Procede @selon la revendication I, ca- ract & ris,e en ce qu'on rem;plit les interstäces des Couches enroulees par impregnation cd'un liquide polymerisable,et en ce qu'on po,lyme- rIse ensuite par application de chaleur.
9. 9. Procede sel.on la revendication I, ea- caract@ris6 en :c6 qu':on incorpore -ä la matiere de remplissage, normal.ement solide, @du dibu- tyl-plitalate agissant comme plastifiant.
10. 10. Proebde selon la .revendication I, ca- ract6ris6 en ce qu'on incorpore ä 1,9, matiere de remplissage, normalement solide, du tri eräsyl-phosphate agil ssant comme plastifiant.
11. 11. Procede selton ,1a revendication I, :ca- raet6ris: en :ce qu'on inoorp:ore ä la mauere de .rempliasage, normalement solide, de 1'amyl-naphtalene @agissamt comme plasti- fiant.
12. 12. PTocede ,selon la revendication I, ca- raet6rie:ä en :ce qu'on incurpore ä 1'a mauere de remplissage, noxmalement Solide, @du di- ph6nyl chlore agissant comme plastifiant.
13. 13. P.rocede solon 1a revendieation I, ca- rae,teris6 en c6 qu'on :dispose 16s. couehes en- roulees Jans un .recipient contenant un li quide isolant restant ä 1'etat liquide et rem- plissant les interstices dans et entre lesdites couches.
14. 14. Proeede selon la revendicat.ion I et la .-ous-revendication. 13, earacterise en c6 que 1e liquide isöla:nt susdit est constitue par de 1'huile d'hydrocarbure.
15. 15. Procede selon @la revendication I et la sous-revendieation 13, earacterise en ce que 1e liquide isolant susdit est constitue par de 1'hydroca.rburechlore.
16. 16. Pnoeede selon la revendication I et la sous-revendication 13, caracterise en ce que 1e liquide isolant susdit est eonstitue par du diphenyle chlore.
17. 17. Procede solon 1a revendication I, ca- ract6ris6 en ce qu'on dispose 1'es oouches en- roulees dans un .reeipient etanche aux gaz et contenant une paraffine halogenee stable qui est gazeuse aux temperatures atmospheriques ordinaires et dans laque !1e au moins une Par tie de l'halogene de substitution est 1e fluor. 1$.
18. Prooede selon la revendication I et la sous-revendication 17, caracterise en ce que 1e gaz susdit est constitue par du dichlorure- difluoru@re de methane.
19. 19. Procede selon la revendieation I, ca- ractkrise en ce qu'on enroule les fibres sus- dites suivant pl:usieurs couches en helice au tour d'un moule.