Tête de câble électrique pour haute tension. Lorsqu'on établit une tête ou un man chon d'extrémité d'un câble électrique pour faute tension, l'enveloppe et l'écran sont enlevés sur une longueur appropriée du câble, laissant: l'isolement du câble nu. Cet isole- rr:ent est alors renfermé dans, un corps isola teur tubulaire, habituellement en porcelaine, e t l'espace intermédiaire est rempli d'huile isolante ou de, compound ou d'une autre ma tière isolante' fluide. L'extrémité inférieure du corps isolateur est montée sur une base métallique qui est jointe à l'enveloppe du câble. L'extrémité supérieure du corps iso lateur porte la borne.
L'invention se rapporte à une tête de câble de ce genre, et a pour but en particu lier de l'équiper pour établir la distribution longitudinale du potentiel électrique sur la surface de l'isolement du câble à partir de l'extrémité supérieure où le conducteur sort ,jusqu'à l'autre extrémité qui est mise à la terre. Dans ce but, la surface intérieure et la surface extérieure du tube, isolateur pré sentent chacune une couche superficielle conductrice dans le sens parallèle à l'axe du- dit isolateur.
Ces deux couches auront en- semljle une conductivité électrique suffisante pour que la distribution longitudinale de po tentiel sur le tube et ainsi sur la surface de l'isolement du câble soit déterminée par la chute de tension due au passage de cou rant d'isolement par lesdites couches et ne soit pas matériellement dérangée par des effets de capacité. En outre, la couche exté rieure est sensiblement plus conductrice que la couche intérieure. Ces conditions peuvent être réalisées sans que le courant de fuite dé passe la grandeur qui peut être mesurée en micro-ampères. Par conséquent, la perte due au courant d'isolement est négligeable.
On comprendra de l'explication précé dente qu'une couche, qui est dénommée couche conductrice dans cette description, n'est pas un bon conducteur dans le sens ordinaire de cette expression; elle est conductrice seule ment par comparaison avec la matière iso lante sur laquelle elle est appliquée.
Les conditions pour assurer les effets désirés par la couche conductrice sont telles que cette couche devrait être sensiblement continue sur toute la surface sur laquelle elle est appliquée et devrait avoir une résistance sensiblement uniforme par unité de longueur sur tout le tube:. La continuité dans le sens parallèle à l'axe du tube est essentielle; la continuité circonférentielle n'est pas, d'une importance aussi grande: un nombre de bandes de matière d'une conductivité appro priée appliquées longitudinalement et espa cées circonférentiellement, de manière à cou vrir toute la surface du tube à l'exception de fentes étroites entre les bandes serait suffi sant.
La conductivité de la couche .extérieure étant sensiblement plus grande que celle de la. couche. intérieure, :ceci a pour résultat que la distribution longitudinale de poten tiel n'est -pas .sérieusement dérangée par une augmentation de la conductivité de la surface extérieure due nu dépôt d'humidité ou d'im- propretés. La présence de la couche conduc trice sur l'intérieur du tube procure une sur face de contrôle du potentiel près du diélectri que @du @eâb@le et établit 1:
'égalité approximative entre le potentiel de n'importe quel point de la surface intérieure et la région directement ad jacente de la surface extérieure, libérant ainsi grandement la matière isolante du tube d'un effort électrique radial.
Avec une tête de câble ainsi construite, le tube isolant peut. présenter et présentera de préférence un petit. jeu seulement par rapport à l'isolement du câble.
Le tube isolant est de préférence en por celaine et les couches conductrices faites de glaçures conductrices. Des glaçures conduc trices appropriées. peuvent être préparées et appliquées par exemple comme décrit dans le brevet anglais No 577748.
Cependant, on peut employer d'autres formes de tubes et- de couches conductrices, par exemple le tube peut être fait en papier bakélisé où en une autre matière non fibreuse, et les couches conductrices peuvent consister en peinture métallique ou en feuilles métalliques. Ces particularités sont données comme exemple et ne sont pas complètes.
Lorsque le tube isolant est très long, il est avantageux de diviser sa longueur en plusieurs sections et de prévoir des con nexions pour l'égalisation du potentiel entre les couches intérieures et- extérieures à quel ques-uns ou à tous les joints entre les sec tions.
Une forme d'exécution pratique de l'objet de l'invention est représentée, -à titre d'exem ple, dans le dessin annexé, lequel montre cette forme d'exécution en coupe longitudi nale axiale.
Dans cet exemple, le tube isolant est fait en porcelaine et les couches conductrices des surfaces intérieure et extérieure sont obtenues à l'aide de glaçures. Les lignes en pointillés à l'intérieur des surfaces du tube sont desti nées à indiquer l'existence des couches con ductrices aux surfaces du tube. Ce dernier est composé de trois sections 15, 16 et 17. Lorsqu'elles sont employées ensemble, elles suffisent pour le cas d'une tension particu lièrement élevée. Pour des tensions plus fai bles, on peut employer deux sections ou une seule section, suivant le cas.
Pour un tel groupe de trois isolateurs tubulaires pour l'un des conducteurs d'un système triphasé de 132 kilovolts, c'est-à-dire un système ayant 76.2 kilovolts entre chaque conducteur et la terre, des valeurs appropriées de la résistance de chaque section sont 50 mégohms pour la surface extérieure et 250 mégohms pour la surface intérieure.
Dans un tel isolateur sec tionné, les deux surfaces. ,sont reliées ensem ble de préférence aux jonctions des sections 15 et 16 et entre les sections 16 et 17, ainsi qu'à chaque extrémité, de façon à assurer l'absence de toute différence sensible entre les potentiels de points à la surface inté rieure et de points correspondants à la sur face extérieure. (Des points correspondants sont ceux disposés sur la même ligne radiale passant par l'axe du tube.) La base métallique de la tête comprend un organe de fondation 18, un col 19 dirigé vers le bas et une douille 20 dirigée vers le haut, tous ces organes étant reliés ensemble électriquement.
Le col 19 est relié à l'enve loppe 6 du câble par un remplissage interne de métal 21, versé dans le col à l'état fondu et par un joint soudé 22'. La douille 20 reçoit l'extrémité dé la section 17 du tube isolant, fixée à l'aide de ciment Portland, qui four nit une conductivité suffisante entre la douille 20 et la glaçure conductrice à la sur face extérieure de la section 17 du tube iso lant.
Une faible longueur de l'écran conduc teur 9 disposé à. l'extérieur de l'isolant 10 du câble fait saillie au-dessus de l'extrémité de l'enveloppe 6. Cet écran est constitué par du papier métallisé et perforé. Son extrémité supérieure est reliée à un corps métallique creux 11 en forme de conoïde s'étendant vers l'extérieur, selon une couche appropriée, jus qu'à la surface interne de la section 17 du tuh@: iolant, afin d'obtenir à cet endroit la.
diarihution désirée du champ électrique dans la région entre l'écran 9 et la glaçure con ductrice à la surface intérieure de la section <B>1.7</B> du tube isolant.
L'extrémité inférieure de la surface inté rieure de la section 17 du tube isolant est munie d'une couche 23 d'une conductivité 4aucoup plus élevée que la couche de gla çure, par exemple d'une couche de métal ob tenue par galvanisation, dans la région entre le bord inférieur du tube et le bord supérieur dit corps conoïde 11.
Pour réaliser la con nexion entre cette couche 23 et l'organe de fondation 18, quatre lames de contact élasti ques<U>94</U> sont disposées uniformément espa- céce autour du bord de l'ouverture dans l'or- -ane 18 et s'étendent vers le haut pour dé passer l'extrémité du tube isolant 17. Ainsi, la connexion électrique est réalisée entre la bac 18 et l'écran, 9 et les deux couches de (la çure conductrice aux surfaces intérieure et extérieure du tube 17.
Pour obtenir la connexion entre les deux .ections 17 et 16 du tube isolant, leurs extré- inités adjacentes sont munies de douilles 25 et<B>26</B> dont chacune est cimentée à la section respective du tube.
Lors de l'assemblage des sections, un disque métallique 27 est inséré entre les deux douilles 25 et 26 et ces trois parties sont maintenues ensemble par des bou lon; 28.A proximité du bout des ,surfaces intérieures de chaque section sont disposées des bandes de bonne conductivité, faites par exemple à l'aide de dépôts électrolytiques de métal, comme montré en 29 et 30.
Sur le Lord intérieur du disque 27 sont fixées quatre l@inics de contact élastiques 31 s'étendant :(1i .; le haut et vers le bas et faisant contact avec les surfaces 29 et 30, pour établir ainsi une conductivité continue efficace entre les ,#urfaees intérieures de ces deux sections, t üisi que la connexion électrique entre les sni-face.s intérieure et extérieure à la jonction.
Les sections 15 et 16 du tube isolant sont reliées ensemble de la même manière que les sections 16 et 17.
Le chapeau sur la section 15 comprend un anneau de base avec douille 32 et un corps principal 33. Le premier est cimenté à l'extrémité supérieure de la section 15 du tube isolant et porte le corps principal 33 du chapeau sur sa face supérieure. Dans le corps principal 33 est montée la borne 4 por tant une douille 34 à son extrémité inférieure dans laquelle est guidée une cheville 35 d'un manchon 13 qui reçoit le conducteur 12 du câble auquel il est relié et qui est connecté électriquement à la borne 4 par des organes de connexion flexibles 14.
Une band 36 de bonne conductivité est prévue à la partie supérieure de la surface intérieure du tube isolant 15. Cette bande sert à établir la con nexion, au moyen de lames de contacts élas tiques 37, avec le corps principal, de ma nière. à établir à cet endroit la continuité conductrice.
On peut voir qu'il y a un faible jeu entre les surfaces intérieures de l'isolateur tubu laire et la surface extérieure de l'isolant 10 du câble, ce jeu étant beaucoup plus petit que l'espace habituellement prévu. Cet espace peut être rempli d'un compound ou d'une huile isolante, soit entièrement, soit jusqu'à une certaine hauteur où l'effort radial dans l'espace n'a qu'une valeur relativement faible. D'autres moyens de remplissage peuvent être utilisés, par exemple du gaz comprimé, des bandages ou un tube.