CH301168A - Extrémité de câble électrique. - Google Patents

Description

      Extrémité    de câble     électrique.       On utilise de plus en plus, comme isolants  des conducteurs et câbles électriques, des ma  tières artificielles, tout spécialement des  matières thermoplastiques. Introduits tout  d'abord comme isolants pour     tensions    et cou  rants faibles à basse et haute fréquence, cer  tains matériaux sont employés depuis quel  que temps comme isolants pour câbles à haute  tension. Parmi les matières utilisées en pre  mier lieu pour cette technique, on peut citer  le caoutchouc artificiel et le polyéthylène. Ces  matériaux sont employés soit à l'état pur, soit  mélangés à d'autres isolants.  



  Par     rapport    à la. matière isolante utilisée  habituellement dans la technique des courants  forts, telle que du papier imprégné d'huile ou  de compound     phis    ou moins fluide, ces isolants  ont le grand avantage de ne pas contenir de  matière ayant tendance à couler si le câble  est posé en pente, et cela d'autant     plus    que la  température de service est élevée. Cette qua  lité de l'isolant permet de poser ces câbles à  isolation plastique dans des tracés qui accu  sent de fortes différences de niveau - diffé  rences qui peuvent produire, dans des câbles  imprégnés, soit des assèchements locaux, soit  (les pressions hydrostatiques -     mais    qui ne  gênent. en rien des câbles à isolation solide.  



  Les câbles à isolation solide ont, en outre,  l'avantage de faciliter la construction et le  montage des extrémités. Disposant d'un iso  lant insensible à l'humidité et ne coulant pas,  on peut abandonner l'emploi de boîtes d'ex  trémités généralement en usage dans la tech-    nique classique. De ce fait, il en résulte     lune     économie sensible de matériel, de place et des  frais de montage.  



  Pour un câble à isolation solide, il suffit  de dénuder l'extrémité du conducteur pour  pouvoir connecter celui-ci à l'appareil auquel  il doit être relié et, en outre, reculer l'extré  mité de l'écran conducteur pour qu'il n'y ait  pas danger de contournement entre conduc  teur et écran. Selon le régime de tension du  câble, la longueur de l'isolation libérée de  l'écran peut varier dans la limite de quelques  centimètres jusqu'à un mètre     environ.        Pour     les     montages,    ces longs bouts dénudés son gê  nants et on a déjà pu réduire     ces    longueurs  en les munissant de pièces en matière iso  lante qui prolongent le chemin superficiel  entre le conducteur et l'écran.

   En outre, le  champ .électrique présentant à l'extrémité de  l'écran une forte     irrégularité,    dangereuse pour  l'isolation du câble, on utilise souvent des  cônes déflecteurs pour diminuer cette non  homogénéité du champ.  



  On est arrivé à fabriquer ainsi des extré  mités de câbles à isolation solide qui ont     lute     tension de contournement supérieure à 50 W.  



  Si on a pu obtenir ainsi des résultats très       satisfaisants    au point de vue de la résistance  au claquage, il n'en est pas de même pour la  suppression des effluves qui peuvent se pro  duire à l'extrémité du conducteur ou de  l'écran, aussitôt que l'intensité du champ  électrique atteint la valeur critique pour l'air,  soit 2 à 3     kV    par millimètre. Cependant, il      est absolument nécessaire d'éviter ces effluves  qui, se produisant à la surface de l'isolant,  détruisent celui-ci avec le temps ou, du moins,  déposent à sa     surface    une couche de poussière  semi-conductrice.  



  La présente invention permet précisément  d'éviter ces     effluves.    Elle concerne une extré  mité de câble électrique comprenant au moins  un conducteur muni d'un écran métallique,  caractérisée en ce qu'elle comprend une masse  en une matière isolante solide de pouvoir di  électrique élevé, adhérant à l'isolation du  conducteur et enrobant l'extrémité de l'écran.  



  L'invention comprend également un pro  <B>cédé</B> de fabrication de cette extrémité de  câble.  



  Le     dessin    annexé représente, schématique  ment et à titre d'exemple, diverses réalisa  tions de l'invention.  



  La     fig.    1 représente un câble à un conduc  teur sous écran dont l'extrémité de l'écran  est enrobée     d'r---.ne    matière     isolante    de forme  cylindrique.  



  La     fig.    2 représente le même câble dont  l'extrémité de l'écran est munie d'un tore  métallique et enrobée d'une matière isolante  de forme cylindrique, prolongée d'un cône du  côté opposé à l'extrémité du câble.  



  La     fig.    3 représente le même câble dont  l'extrémité de l'écran est munie d'un déflec  teur et enrobée d'une matière isolante ayant.  la forme d'un double cône à base commune.  



  La     fig.    4 montre une extrémité de câble  en matière isolante enrobant un ensemble  d'écrans métalliques.  



  La.     fig.    5 est une variante de     fig.    3 appli  quée à un câble à trois conducteurs, à extré  mités séparées.  



  La     fig.    6 montre     suie    variante de     fig.    5,  dont les extrémités des trois conducteurs sont  enrobées par une même masse isolante.  



  Les différentes     formes    d'exécution de l'ex  trémité de l'écran peuvent évidemment être  combinées avec les différentes formes de     la,     masse isolante.  



  Dans les différentes     figures    du dessin, on  a désigné par a le conducteur, par b l'isola-    Lion, par c l'écran métallique, par d la. pro  tection en matière isolante, par     e    le tore mé  tallique et par f le déflecteur.  



  Ainsi qu'il ressort du dessin, l'extrémité  de l'écran peut être enrobée d'une matière  isolante g de forme cylindrique, comme repré  senté en     fig.    1.  



  La masse isolante g peut également se ter  miner du côté de la. protection isolante d par  un cône, comme représenté en     fig.    2, ou avoir  la forme     d'Lin    double cône i à. base commun,  comme représenté en     fig.    3.  



  Cette dernière exécution en forme de dou  ble cône est particulièrement indiquée lors  que l'écran est muni d'un tore ou d'un dé  flecteur.  



  Dans le cas où l'intérieur de l'extrémité  en matière isolante du câble est     pourvu     d'écrans métalliques     j    se présentant sous la  forme de couches conductrices concentriques  les unes aux autres et qui règlent. la distribu  tion du champ électrique, la masse isolante i  peut prendre également, la forme d'un double  cône à base commune, comme représenté en       fig.    4.  



  Dans toutes les formes d'exécution énu  mérées ci-dessus, il est essentiel que toutes les  parties métalliques connectées à     l'extrémité    de  l'écran c soient enrobées dans la matière iso  lante.  



  Si le     corps    isolant enrobant l'extrémité de  l'écran a la forme d'un double cône, son dia  mètre maximum est situé au voisinage de  l'extrémité de l'écran c. Lorsque l'extrémité du  câble porte un déflecteur f, le diamètre maxi  mum du double cône coïncidera avec le dia  mètre maximum dudit déflecteur. Ce double  cône a normalement, une partie plus courte da  côté écran que du côté conducteur. Ses     dimerr-          sions    dépendent du type de câble, soit de ses  dimensions, qui elles-mêmes sont déterminées  par la tension appliquée et. la puissance élec  trique à transmettre.  



  Le diamètre maximum du double cône en  matière isolante enrobant l'extrémité du câble  n'est normalement que de quelques millimè-      très plus grand que le diamètre de l'écran,  respectivement le diamètre     maximiun    du tore  ou du déflecteur qui le termine.     Quant    à la  longueur du double cône, elle est normale  ment choisie entre 4 et 15 fois le diamètre  pris sur l'isolation du conducteur avec. des  rapports compris entre 1:2 et 1:6 entre les       ]on-ueurs    des deux parties du cône. Il est  indiqué d'éviter des angles vifs pour ces cônes.  



  La matière isolante, enrobant l'extrémité  de l'écran, entoure l'isolation dénudée du     câ-          ble        soit        partiellement,        soit        sur        toute        sa     soit même encore une partie du con  ducteur. A l'autre extrémité, elle se termine  normalement sur le manteau protecteur, dans  le cas où un. tel manteau entoure le câble.  



       Lorsque    le câble est à plusieurs conduc  teurs, par exemple à trois conducteurs, comme  représenté en     fig.    5, et que chacun d'eux est  muni d'un écran métallique et d'un manteau  isolant, le tout sous manteau commun, on peut  enlever le manteau commun sur une certaine       Ion,leur    du câble, écarter les conducteurs et  enrober chaque conducteur individuellement  d'une matière isolante, par exemple,     sous     forme de double cône.  



       1@Ia.is,    les     extrémités    des trois conducteurs  peuvent également être enrobées par une seule  pièce     k,    comme représenté en     fig.    6.  



  La matière     isolante    destinée à, l'enrobage  de l'extrémité de l'écran du câble peut être  la. même que celle     utilisée    pour l'isolation du  câble.  



  Si donc le câble est isolé au polyéthylène,  on peut utiliser cette même matière qui sera.  pressée à. chaud autour de l'extrémité du câ  ble, selon une technique connue.  



       Mais,    les extrémités de l'écran métallique  peuvent     ëtre    enrobées dans d'autres matières  comme, par exemple, des cires qu'on coule à  chaud dans un moule de forme voulue. Parmi  les cires, les     phis    appropriées sont     l'ozokérite     ou des hydrocarbures chlorés. D'autres ma  tières appropriées sont les résines     durcissa-          bles,    de préférence     celles    qui se solidifient à  froid sous l'influence d'un durcisseur, comme  certaines résines     éthoxylines,    par exemple le    produit marque  Araldite D .

   Ces résines  peuvent être     chargées    de matières telles que  la porcelaine ou le quartz en poudre, pour  améliorer leur conductivité thermique et di  minuer leur coefficient de dilatation.  



  Une extrémité de câble conforme à l'in  vention est exempte des     effets        nuisibles        dis     aux     effluves,    ces     dernières    ne se produisant  plus qu'à des tensions de beaucoup supérieu  res aux tensions de service. Les     essais    ont dé  montré qu'un câble à un conducteur sous  écran métallique muni d'un déflecteur, des  tiné à une tension de service de 20     kV    et ré  sistant à une tension de contournement de  plus de 50     kV,    possède, sans masse isolante  d'extrémité, un seuil d'effluves de 8     kV    seu  lement.  



  Pour le même câble, dont     l'extrémité    est  conforme à l'invention, les effluves ne com  mencent à se produire qu'à partir de 40     kV.     Dans le premier     cas,    les effluves apparaissent  donc à une tension notablement inférieure à  la tension de service. L'isolation du câble se  rait donc continuellement soumise -à l'effet des  effluves. Par contre, le câble     muni    d'une  extrémité conforme à l'invention a une tension  de service qui est nettement au-dessous de la       tension    à laquelle les effluves peuvent se pro  duire. En     service,    un tel câble est donc exempt  d'effluves à ses extrémités.  



  En enrobant l'extrémité du câble dans  une matière isolante, on a éliminé les endroits  dangereux où, pendant que le câble est en  service, le champ électrique est supérieur au  champ d'ionisation de l'air. Car, à la limite  de la matière isolante enrobant l'extrémité de  l'écran, le champ électrique, passant d'un mi  lieu solide à un milieu gazeux,     est    affaibli à  une valeur telle que l'ionisation de l'air ne  peut s'y produire qu'à une tension beaucoup  plus élevée que la tension de service.  



  Dans une application de l'invention à un  câble à un conducteur à isolation en poly  éthylène sous écran métallique et avec man  teau de protection en chlorure de polyvinyle,  ledit câble avait les dimensions suivantes, don  nées à titre d'exemple:    
EMI0004.0001     
  
    Diamètre <SEP> du <SEP> conducteur <SEP> 6,5 <SEP> 111111
<tb>    <SEP> sur <SEP> isolation <SEP> 13 <SEP>  
<tb>    <SEP> sur <SEP> écran <SEP> 13,5 <SEP>  
<tb>    <SEP> sur <SEP> manteau <SEP> 15 <SEP>  
<tb>    <SEP> max. <SEP> du <SEP> déflecteur <SEP> 32 <SEP>  
<tb>  Longueur <SEP> du <SEP> déflecteur <SEP> 40 <SEP>  
<tb>    <SEP> du <SEP> .double <SEP> cône <SEP> 180 <SEP>  
<tb>    <SEP> du <SEP> cône <SEP> supérieur <SEP> 135 <SEP> >>
<tb>    <SEP> du <SEP> cône <SEP> inférieur <SEP> 45 <SEP>  
<tb>  Diamètre <SEP> max.

   <SEP> du <SEP> double <SEP> cône <SEP> 42 <SEP>         Il va     sans    dire qu'il est nécessaire que     la,     matière n'enrobe pas seulement l'extrémité de  l'écran, mais qu'elle adhère encore d'une ma  nière parfaite à l'isolation du câble. S'il en  était autrement, des décharges pourraient se  produire entre les deux .diélectriques (isola  tion du câble et isolation de l'enrobage de  l'extrémité).  



  L'extrémité de câble selon l'invention est  spécialement destinée aux têtes de câbles à.  isolation     thermoplastique,    mais elle peut être  utilisée également pour les câbles ordinaires  à. isolation en papier imprégné. Dans ce cas,  il peut être utile d'entourer l'isolation ainsi  que le conducteur d'une mince couche de ma  tière thermoplastique soit sous la forme     d'uri     tube, soit au moyen ,d'une ou de plusieurs cou  ches de rubans enroulés, collants ou non col  lants.  



  En ce qui     concerne    la fabrication de l'ex  trémité de câble selon l'invention, différentes  méthodes peuvent être appliquées selon les  caractéristiques de la matière isolante utili  sée. On commence toujours par dénuder l'ex  trémité du câble et l'on recule l'écran ainsi  que le manteau protecteur sur une certaine  longueur, si le câble en est     pourvu.    Si l'on em  ploie le polyéthylène, on presse le corps iso  lant à chaud autour de l'extrémité de l'écran  au moyen     d'im.    moule qui donne audit corps  isolant la forme voulue.  



  Dans le cas où l'on utilise la cire comme  matière isolante, celle-ci est coulée à     chaud,    à  l'aide d'un moule.  



  Si l'on utilise une résine     durcissable    à  froid, on mélange la résine     avec,    son agent.  durcisseur et l'on coule à froid la masse ainsi    obtenue dans un moule. Dans tous les cas, on  enlève le moule aussitôt que la matière s'est  durcie.  



  La. masse isolante formant. l'extrémité de  câble peut être colorée d'une teinte voulue et  être munie d'inscriptions donnant. des indica  tions appropriées, par exemple, la. provenance  et le type de câble employé.

Claims (1)

1. REVENDICA'T'IONS I. Extrémité de câble électrique compre nant au moins un conducteur muni d'un écran métallique, caractérisée en ce qu'elle com prend une masse en une matière isolante so lide de pouvoir diélectrique élevé, adhérant à l'isolation du conducteur et enrobant l'extré mité de l'écran. II.

   Procédé de fabrication de l'extrémité de câble électrique selon la revendication I, caractérisé par le fait que, sur un câble com prenant au moins un conducteur muni d'un écran métallique, on enlève l'écran sur une partie de l'isolation de ce conducteur, puis on enrobe l'extrémité de l'écran avec une matière isolante à pouvoir diélectrique élevé à l'aide d'un moule qu'on enlève dès que la masse iso lante est .durcie. SOUS-R.EVEN DICATIONS 1. Extrémité de câble selon la revendica tion I, caractérisée par le fait que la masse isolante est constituée par du polyéthylène. 2.

   Extrémité de câble selon la revendica tion I, caractérisée par le fait que la masse isolante est constituée par une cire. , 3. Extrémité de câble selon la revendica tion I, caractérisée par le fait que la. masse isolante est une résine. 4. Extrémité de câble selon la revendica tion I, caractérisée par le fait. que la masse isolante est une résine de type dureissable à froid à l'aide d'un durcisseur, et durcie. 5. Extrémité .de câble selon la revendica tion I et la sous-revendication 4, caractérisée en ce que la masse isolante est. une résine éthoxyline. 6.

   Extrémité de câble selon la revendica tion I, caractérisée en ce que la masse isolante a la forme d'un cylindre. 7. Extrémité de câble selon la revendica tion I, caractérisée en ce que la masse iso lante a la forme d'un cylindre, prolongé du côté de l'écran par une partie conique. 8. Extrémité de câble selon la revendica tion I et la sous-revendication 6, caractérisée en ce que la masse isolante enrobe l'isolation du câble ainsi qu'une partie du conducteur dénudé. 9. Extrémité de câble selon la revendica tion I, caractérisée en ce que la masse isolante a la forme d'un double cône à base commune.

   10. Extrémité de câble suivant la reven dication I, caractérisée en ce que la. masse iso lante enrobe l'isolation du câble jusqu'à son extrémité. 11. Extrémité de câble selon la revendica tion I, munie de couches conductrices concen triques réglant la distribution du champ élec trique, caractérisée en ce que la masse isolante enrobe également lesdites couches conductri ces concentriques. 12. Extrémité du câble selon la revendi cation I, ledit câble comprenant plusieurs conducteurs munis individuellement d'écrans métalliques, caractérisée en ce qu'une masse en matière isolante solide de pouvoir diélec trique élevé enrobe séparément l'extrémité de chaque conducteur en adhérant à l'isolation de celui-ci. 1.3.

   Extrémité de câble selon la revendica tion I, ledit câble comprenant plusieurs con ducteurs munis individuellement d'écrans mé talliques, caractérisée en ce que la même masse isolante enrobe ensemble les extrémités des divers conducteurs, cette masse étant de forme générale conique et ayant son sommet sur la protection extérieure isolante du câble, tandis que sa base épanouie se termine pour chaque conducteur par un cône isolant. 14. Extrémité de câble selon la revendica tion I et telle que .représentée en fig. 1 du des sin annexé. 15. Extrémité de câble selon la revendica tion I et telle que représentée en fig. 2 du dessin annexé. 16.

   Extrémité de câble selon la revendica tion I et telle que représentée en fig. 3 du dessin annexé. 17. Extrémité de câble selon la revendica tion I et telle que représentée en fig. 4 du dessin annexé. 18. Extrémité de câble selon la revendica tion I et telle que représentée en fig. 5 du dessin annexé. 19. Extrémité de câble selon la revendica tion I et telle que représentée en fig. 6 du dessin annexé. 20.

   Procédé de fabrication selon la reven dication II, dans lequel on utilise comme ma tière isolante dit polyéthylène, caractérisé en ce qu'on presse ladite masse à chaud autour de l'extrémité de l'écran au moyen d'un moule qui donne à ladite masse isolante la forme voulue. 21. Procédé selon la revendication II, dans lequel on utilise comme matière isolante une cire, caractérisé en ce qu'on coule celle-ci à chaud à l'aide d'un moule. 22.

   Procédé selon la revendication II, dans lequel on utilise comme matière isolante une résine .durcissable à froid, caractérisé en cp qu'on mélange la résine avec un agent dur cisseur et on coule à froid la masse ainsi obte nue à l'aide d'un moule.