EP0003104A1 - Câble électrique coaxial - Google Patents

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EP0003104A1
EP0003104A1 EP79100012A EP79100012A EP0003104A1 EP 0003104 A1 EP0003104 A1 EP 0003104A1 EP 79100012 A EP79100012 A EP 79100012A EP 79100012 A EP79100012 A EP 79100012A EP 0003104 A1 EP0003104 A1 EP 0003104A1
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cords
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diameter
conductor
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André Litauer
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Cables de Lyon SA
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/182—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/18—Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1834—Construction of the insulation between the conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables

Definitions

  • the present invention relates to an electrical cable with at least one conductor surrounded by an electrical insulator and at least one longitudinal support element made of synthetic resin. It relates more particularly to coaxial cables of this kind.
  • the electric cables currently used include load-bearing elements making it possible to suspend them between posts, or vertically. These load-bearing elements consist of steel wires responsible for supporting the mechanical forces. These wires are sometimes introduced into the core of cables (submarine coaxial cables) or between conductors. Most often, they are wrapped around cables, of which they constitute an external armor.
  • Metal load-bearing elements have the disadvantage of modifying the dielectric characteristics of the insulator. In addition, they increase the volume of the cable when they constitute the external armor, and in any event significantly increase its weight.
  • the object of the present invention is to provide a cable with a longitudinal carrying element which has a low elongation, which is resistant to humidity and is at the same time light, and does not disturb the dielectric characteristics of the insulator, and may even constitute insulation alone.
  • the electric cable according to the invention is characterized in that the synthetic resin of the carrier element is an aromatic polyamide.
  • the cable of FIG. 1 comprises a central conductor 1 formed of seven stranded wires of red copper, not restricted. This conductor is surrounded by six cords 2 of the brand "Cef", formed by fine fibers of the aromatic polyamide of the brand “Kevlar” marketed by Du Pont de Nemours, impregnated with a hardenable resin and braided. These cords are embedded in an insulator 3 made of polyethylene. Such strings have a density of 1 to 1.2, a breaking strength of 1500 to 1800 N / mm 2 , and an elongation at break of 2 to 3%.
  • the assembly is obtained by extruding the insulation in an extruder comprising an axial punch through which the central conductor and the cords pass.
  • the external conductor consists of a braid 4 of red copper wires.
  • the assembly is surrounded by a sheath 5 of polyvinyl chloride or polyethylene.
  • the cable of FIG. 2 is similar to that of FIG. 1, but only has four "Kevlar" cords 2, with a diameter slightly greater than that of the strings of FIG. 1.
  • the cable of FIG. 3 comprises a central conductor 1, of seven stranded wires of red copper, not shrunk. The latter is surrounded by polyethylene insulation 3, in which six "Cef" cords are embedded, each composed of seven strands stranded in "Kevlar” fibers agglomerated by a resin. In three of these strings 11, 13, 15, the direction of winding of the cords is to the right, while it is to the left in the other three strings 12, 14, 16, alternated with the first. Cable includes in addition, like the previous ones, an outer conductor-4 in braid of copper wires, and a sheath 5 in polyvinyl chloride or polyethylene.
  • the cable of Figure 4 has the same central conductor 1 of seven stranded copper wires, not constricted. This conductor is surrounded by two concentric layers of "Cef" cords.
  • the inner layer consists of six cords 21 of "Kevlar” fibers, alternated with three cords 22 of "Kevlar” fibers of smaller diameter, sheathed in polyethylene to a diameter equal to that of the other cords. These strings are helically wound around the central conductor.
  • the outer layer is formed by four cords 23, alternated with twelve cords 24 of smaller diameter, sheathed in polyethylene until the same outside diameter is obtained.
  • the strings of the two layers are wound helically around the central conductor, the pitch of the outer layer being greater than that of the inner layer.
  • the assembly of the central conductor and of the two layers of cords is embedded in an insulator 3 made of polyethylene, surrounded by a braid 4 of red copper wires and an outer sheath 5 made of polyvinyl chlor
  • the arrangement of the cords is the same as in Figure 4, but they are wired in a helix and are not surrounded by polyethylene.
  • the cords themselves, preferably assembled with the addition of a sealing compound, constitute the electrical insulator.
  • the outer layer of strings is in contact with the braid of copper wires 4, surrounded by the outer sheath 5.
  • the proportion of polyamide "Kevlar” wires or ribbons incorporated in the dielectric is chosen according to the qualities to be respected (mechanical resistance, impedance, weakening).

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  • Insulated Conductors (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
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Abstract

Câble électrique, notamment câble coaxial, à au moins un conducteur (1) entouré d'un isolant électrique et au moins un élément porteur longitudinal (2) formé par une corde de fibres de polyamide aromatique, parallèle au conducteur ou câblée en hélice autour de lui. Dispositions diverses des cordes, simples ou formées de cordons toronnés, en une ou plusieurs couches, noyées dans l'isolant ou formant celui-ci.

Description

  • La présente invention concerne un câble électrique à au moins un conducteur entouré d'un isolant électrique et au moins un élément porteur longitudinal en résine synthétique. Elle concerne plus particulièrement des câbles coaxiaux de ce genre.
  • Les câbles électriques actuellement utilisés comportent des éléments porteurs permettant de les suspendre entre poteaux, ou verticalement. Ces éléments porteurs sont constitués par des fils d'acier chargés de supporter les efforts mécaniques. Ces fils sont quelquefois introduits dans l'âme des câbles (câbles coaxiaux sous-marins) ou entre des conducteurs. Le plus souvent, ils sont enroulés autour des câbles, dont ils constituent une armure externe.
  • Les éléments porteurs métalliques présentent l'invonvé- nient de modifier les caractéristiques diélectriques de l'isolant. Par ailleurs, ils accroissent le volume du câble quand ils en constituent l'armure externe , et en tout état de cause augmentent de façon très notable son poids.
  • Il a déjà été proposé de munir un câble électrique d'un élément porteur longitudinal en résine synthétique, par exemple en polyamide aliphatique telle que celle connue sous la marque "Nylon", en polytéréphtalate d'éthylène-glycol, en polyesters, polyoléfines, polycarbonates, etc. (brevet français n° 2 039 355, brevets U.S.A. 3 265 809 et 3 980 808). De tels éléments présentent l'inconvénient de permettre un allongement notable du câble et de mal résister à l'humidité, de sorte que l'on a continué à utiliser des éléments porteurs métalliques, en dépit de leurs inconvénients.
  • La présente invention a pour but de procurer un câble à élément porteur longitudinal qui présente un faible allongement, qui résiste bien à l'humidité et soit en même temps léger, et ne perturbe pas les caractéristiques diélectriques de l'isolant, et puisse même constituer à lui seul l'isolant.
  • Le câble électrique selon l'invention est caractérisé en ce que la résine synthétique de l'élément porteur est une polyamide aromatique.
  • Il comporte en outre de préférence au moins l'une des caractéristiques suivantes :
    • - Son élément porteur est constitué de plusieurs cordes de fibres de polyamide aromatique agglomérées par une résine, disposées autour du conducteur et parallèlement à celui-ci.
    • - Il comprend autour d'un conducteur central au moins quatre cordes noyées dans un isolant en polyéthylène.
    • - Il comprend autour d'un conducteur central six cordes formées chacune de sept cordons toronnés, trois desdites cordes ayant leur cordons toronnés dans un sens d'enroulement hélicoïdal, et trois autres cordes alternées avec les trois premières ayant leurs cordons assemblés dans le sens d'enroulement hélicoidal opposé, l'ensemble desdites cordes étant noyé dans un isolant en polyéthylène.
    • - Il comprend autour d'un conducteur central deux couches de cordes d'un diamètre déterminé, la couche interne comportant régulièrement alternées six cordes dudit diamètre et trois cordes de diamètre inférieur, gainées de polyéthylène de façon à avoir le même diamètre extérieur, la couche externe comportant régulièrement alternés trois cordes dudit diamètre et douze cordes de diamètre inférieur gainées de polyéthylène de façon à avoir le même diamètre extérieur, le pas d'enroulement de la couche externe étant supérieur à celui de la couche interne, et l'ensemble desdites cordes étant noyé dans un isolant en polyéthylène.
    • - Il comprend entre le conducteur central et la première couche de cordes et entre les deux couches de cordes un compound d'étanchéité constitué par du polyisobutylène chargé de poudre de silice.
    • - Son élément porteur est constitué de plusieurs cordes de fibres de polyamide aromatique agglomérées par une résine, câblées en hélice autour d'un conducteur central, et formant en même temps l'isolant électrique.
  • Il est décrit ci-après, à titre d'exemples et en référence aux figures du dessin, des câbles coaxiaux selon l'invention.
    • La figure 1 représente en coupe transversale un câble coaxial à six cordes porteuses, en polyamide aromatique de la marque "Kevlar" de la Société Du Pont de Nemours, commercialisées par la Société Cordes Europe France.
    • La figure 2 représente également en coupe transversale un câble coaxial à quatre cordes porteuses analogues.
    • La figure 3 représente un câble coaxial à six cordes porteuses, formées chacune de sept cordons toronnés.
    • La figure 4 représente un câble coaxial à deux couches de cordes porteuses, une couche interne à neuf cordes et une couche externe à seize cordes.
    • La figure 5 représente un câble coaxial analogue à celui de la figure 4, mais dans lequel les cordes constituent en même temps l'isolant.
  • Le câble de la figure 1 comprend un conducteur central 1 formé de sept fils toronnés de cuivre rouge, non rétreint. Ce conducteur est entouré de six cordes 2 de la marque "Cef", formées par des fibres fines de la polyamide aromatique de la marque "Kevlar" commercialisée par Du Pont de Nemours, imprégnées d'une résine durcissable et tressées. Ces cordes sont noyées dans un isolant 3 en polyéthylène. De telles cordes présentent une densité de 1 à 1,2, une résistance à la rupture de 1500 à 1800 N/mm2, et un allongement à la rupture de 2 à 3%. L'ensemble est obtenu par extrusion de l'isolant dans une extrudeuse comportant un poinçon axial dans lequel passent le conducteur central et les cordes.
  • Le conducteur externe est constitué par une tresse 4 de fils de cuivre rouge.L'ensemble est entouré d'une gaine 5 en polychlorure de vinyle ou en polyéthylène.
  • Le câble de la figure 2 est analogue à celui de la figure 1, mais ne comporte que quatre cordes en "Kevlar" 2, de diamètre un peu supérieur à celui des cordes de la figure 1.
  • Le câble de la figure 3 comprend un conducteur central 1, de sept fils toronnés de cuivre rouge, non rétreint. Celui-ci est entouré d'un isolant 3 en polyéthylène, dans lequel sont noyées six cordes "Cef" composées chacune de sept cordons toronnés en fibres de "Kevlar" agglomérées par une résine. Dans trois de ces cordes 11, 13, 15, le sens d'enroulement des cordons est vers la droite, cependant qu'il est vers la gauche dans les trois autres cordes 12, 14, 16, alternés avec les premières. Le câble comprend en outre comme les précédents un conducteur extérieur-4 en tresse de fils de cuivre, et une gaine 5 en polychlorure de vinyle ou en polyéthylène.
  • Le câble de la figure 4 comporte le même conducteur central 1 de sept fils toronnés de cuivre, non rétreint. Ce conducteur est entouré de deux couches concentriques de cordes "Cef". La couche interne se compose de six cordes 21 de fibres de "Kevlar", alternées avec trois cordes 22 de fibres de "Kevlar" de diamètre moindre, gainées de polyéthylène jusqu'à un diamètre égal à celui des autres cordes. Ces cordes sont enroulées hélicoldalement autour du conducteur central. La couche externe est formée de quatre cordes 23, alternées avec douze cordes 24 de diamètre moindre, gainées de polyéthylène jusqu'à obtenir le même diamètre extérieur. Les cordes des deux couches sont enroulées hélicoidalement autour du conducteur central, le pas de la couche externe étant supérieur à celui de la couche interne. L'ensemble du conducteur central et des deux couches de cordes est noyé dans un isolant 3 en polyéthylène, entouré d'une tresse 4 de fils de cuivre rouge et d'une gaine externe 5 en polychlorure de vinyle ou polyéthylene.
  • On peut en outre assurer une meilleure étanchéité de l'assemblage de la première couche de cordes sur le conducteur central, et de la seconde couche sur la première, en introduisant sur les pourtours du conducteur central et de la première couche de cordes un compound d'étanchéité, tel que du polyisobutylène de faible masse moléculaire chargé de poudre de silice.
  • Dans le câble de la figure 5, la disposition des cordes est la même que dans la figure 4, mais elles sont câblées en hélice et ne sont pas entourées de polyéthylène. Les cordes elles-mêmes, assemblées de préférence avec adjonction d'un compound d'étanchéité, constituent l'isolant électrique. La couche externe de cordes est au contact de la tresse de fils de cuivre 4, entourée de la gaine externe 5.
  • La proportion de fils ou rubans de polyamide "Kevlar" incorporés dans le diélectrique est choisie en fonction des qualités à respecter (résistance mécanique, impédance, affaiblissement).
  • L'allongement sous effort d'un tel câble est très faible (1 à 2% environ), et son encombrement extrêmement réduit. Il en résulte un gain de volume, une réduction de poids, une diminution des rayons d'enroulement, une réduction de la prise au vent et au givre, qui conduisent à une réduction de l'infrastructure.

Claims (7)

1. Câble électrique à au moins un conducteur (1) entouré d'un isolant électrique (3) et au moins un élément porteur longitudinal (2) en résine synthétique, caractérisé en ce que ladite résine synthétique est une polyamide aromatique.
2 . Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que son élément porteur est constitué de plusieurs cordes de fibres de polyamide aromatique agglomérées par une résine, disposées autour du conducteur et parallèlement à celui-ci.
3. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend autour d'un conducteur central au moins quatre cordes (2) noyées dans un isolant en polyéthylène (3, figure 2).
4. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend autour d'un conducteur central six cordes (11 à 17) formées chacune de sept cordons toronnés, trois desdites cordes (11, 13, 15) ayant leur cordons toronnés dans un sens d'enroulement hélicoïdal, et trois autres cordes (12, 14, 16) alternées avec les trois premières ayant leurs cordons toronnés dans le sens d'enroulement hélicoïdal opposé, l'ensemble desdites cordes étant noyé dans un isolant en polyéthylène (3, figure 3).
5. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend autour d'un conducteur central deux couches de cordes d'un diamètre déterminé, la couche interne comportant régulièrement alternées six cordes (21) dudit diamètre et trois cordes (22) de diamètre inférieur, gainées de polyéthylène de façon à avoir le même diamètre extérieur, la couche externe comportant régulièrement alternées trois cordes (23) dudit diamètre et douze cordes (24) de diamètre inférieur, gainées de polyéthylène de façon à avoir le même diamètre extérieur, le pas d'enroulement de la couche externe étant supérieur à celui de la couche interne, etl'ensemble desdites cordes étant noyé dans un isolant en polyéthylène (3, figure 4).
6. Câble selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend entre le conducteur central et la première couche de cordes et entre les deux couches de cordes un compound d'étanchéité constitué par du polyisobutylène chargé de poudre de silice.
7. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que son élément porteur est constitué de plusieurs cordes de fibres de polyamide aromatique agglomérées par une résine, câblées en hélice autour du conducteur central, et formant en même temps l'isolant électrique (Figure 5).
EP79100012A 1978-01-10 1979-01-03 Câble électrique coaxial Expired EP0003104B1 (fr)

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EP (1) EP0003104B1 (fr)
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