<Desc/Clms Page number 1>
Câble condensateur pour câbles triphasés.
Cette invention concerne les oables dits: " condensateurs" connus également sous le nom de câbles S.
Elle a pour but d'utiliser de tels oables pour la fabri- oation de cables triphasés et subsidiairement de fournir des moyens d'opérer leur jonction et d'exécuter leurs terminales.
On sait que dans un câble dont le diélectrique est homogène l'u- tilisation du diélectrique est très défavorable.
La sollicitation en un point'quelconque de ce dernier est donnée par la relation
EMI1.1
E 1 9 = r lognep D a
<Desc/Clms Page number 2>
dans laquelle; g est le gradient au point considérée situé à une distance r du centre. D représente le diamètre du conducteur mesuré sur l'isolant. d est le diamètre mesuré sur métal, E est la tension appliquée.
Cette expression montre que la sollicitation est très grande à la surface même du oonductaur, qu'elle déoroit au fur et à mesure que l'on s'avance dans les couches successives et qu'on s'approche de l'enveloppe métallique réalisant la limita du champ.
Elle permet de déterminer les dimensions d'un conduc- teur quelconque de forme circulaire, autour duquel on sa pro- pose de déposer un isolant d'une épaisseur telle que le gra- dient maximum ne dépassa pas une valeur que l'expérience recoh- nait convenable.
Il existe un type de câble monophasé appelé câble con- densateur, ou "oable S" qui corrige dans une très grande mesu- re ce que le cable monophasé ordinaire présente de défectueux.
La présente invention a pour objet l'utilisation pour le oourant triphasé, des dits câbles condensateurs employés jusqu'à présent uniquement pour les câbles monophasés et de prévoir las moyens techniques de réaliser leur fabrication, leur jonotion et leur raooordement aux appareils d'utilisation.
Elle est caractérisée par la disposition dans une seu- le gaine en plomb de trois câbles dits "condensateurs " ou ca- bles S et par l'utilisation de pièces spéciales pour leur jonc- tion et pour les bornes finales.
Dans la réalisation pratique de l'invention, les cables condensateurs sont oablés par trois, et on procède à l'exécu- tion de l'armature extérieure du condensateur sous huile afin de soustraire l'élément de oable à toute influence extérieure.
La jonction de ces câbles se fait par l'emploi d'une pièce spéciale étudiée pour que les conditions de sollioita-
<Desc/Clms Page number 3>
tion soient calculables au même dégré de précision que celles du câble lui-même.
Les bornes finales sont également du type condensateur et sont construites de telle façon qu'une partie de câble ser- ve au contrôle du fonctionnement de l'ensemble.
Afin de bien faire comprendre l'invention on donnera ci- après,. après un rappel de la théorie des oables condensateurs câbles certains exemples de réalisation de tels/triphasés de leurs jono tions et de leurs terminales.
La figure 1 représenta en grandeur naturelle un conduc- teur de 70 mm2 de section, 40. 500 volts entre ouivre et terre, 70.000 volts entre lignes.
La figure 2 donne la répartition des gradients et des tensions absorbées par le diélectrique.
La figure 3 montre la construction d'un oable à trois oa paoités dit oable condensateur ou oable S.
La figure 4 est un graphique montrant la répartition des gradients et des tensions absorbées par le diélectrique dans un tel oable.
La figure 5 montre en coupe un oable triphasé oondensa- teur construit suivant l'invention,
La figure 6 donne un schéma de prinoipe d'une jonotion établie suivant l'invention pour un cable monophasé prévu pour 58.000 volts entre ouivre et terre, 100.000 volts entre lignes.
La figure 7 représente une pièce de jonction complète indiquant les dimensions relatives des éléments pour ce oable.
La figure 8 montre en grandeur naturelle les détails des pièces de cette jonction.
Les figures 9, 10, II et 12 montrent des coupes faites suivant les lignes IX-IX, X-X, XI-XI, XII-XII dans la figure 8.
La figure 13 donne le schéma de principe de la liaison du câble à la base de son isolateur de sortie.
La figure 14 montre un isolateur de sortie pour l'air
<Desc/Clms Page number 4>
libre du type oondensateur pour un cable de 50 mm2 essayé à 210.000 volts une coupe ayant été faite dans une moitié de la figure.
La figure 15 montre un isolateur de sortie du type con- densateur, modèle d'intérieur, pour câble de 50 mm essayé à 210.000 V.
La figure 16 représente la manière dont un câble tripha- sé de 3 x 50 mm2 fonctionnant à 60.000 volts est relié à trois terminales du type condensateur.
Le oable ordinaire représenté à la figurel servira de terma de comparaison pour dégager les avantages que présentent les cables dits " condensateur " ou câbles "S".
Il est constitué par un oable 1 dont le diamètre sur ouivre est 10,9 mm, l'isolant 2 ayant une épaisseur de 18,65 mm.
Une couche de plomb 3 de 2,7 mm d'épaisseur le recouvre entière- ment. La diamètre extérieur de ce oable est de 53,6 mm.
Dans le graphique da la figure 2 montrant les caracté- ristiques de ce cable la courbe A représente la distribution des gradients dans le diélectrique et la courbe B, qui est l'in- tégrale de la précédentes détermine les tensions prises par le diélectrique en totalisant partir du cuivre vers la plomb.
On voit d'après ce graphique que le gradient maximum est de 5.000 V par mm, mais que le gradient moyen n'est que de 2.165 V mm.
Il s'en suit que ce qu'on pourrait appeler le "degré d' utilisation" du diélectrique c'est-à-dire la rapport g moyen
EMI4.1
u = ¯¯¯¯¯..¯¯¯ r 0432 g max.
Ce dernier nombre est caractéristique da la construction précédente.
La comparaison des degrés d'utilisation du diélectrique de deux cables différents, capables du môme service donnera im- médiatement une idée des valeurs relatives des deux cables.
<Desc/Clms Page number 5>
Dans la figure 3 qui'montre la construction d'un câble condensateur monophasée un conducteur central 4 recouvert d'uns épaisseur 5 d'isolant est entouré par le conducteur principal 6 qui possède une forme annulaire et qui est oomposé du nombre de fils convenable réalisant la section désirée. Autour de ce oon- ducteur 6 on dépose une couche nouvelle d'isolant 7 suivie d'u- ne couche métallique très mince 8 qui vient occuper une surface équipotentielle dont la position par rapport à 6 est calculée.
On termine le cable en enroulant l'isolant 9, en finissant à la presse par le revêtement de plomb 10.
Cette construction du câble présente trois condensateurs élémentaires.
Le premier a pour armatures 4 et 6 et comme diélectri- que l'isolant 5.
Le deuxième a pour armatures 6 et 8 et comme di,éleotri- que l'isolant 7.
Enfin le troisième a pour armature 8 et l'enveloppe de plomb 10 et pour diélectrique l'isolant 9.
Le principe des oables S est de réunir les deux armatu- res 4 et 8 par une liaison métallique. On met ainsi en parallè- le les deux premiers oondensateurs élémentaires qui automatique- ment se mettent en série avec le troisième.
Si maintenant on applique la tension E entre le conduc- teur 6 et l'enveloppe 10, la tension se répartira dans les con- densateurs en raison inverse des oapaoités présentées de sorte que comme la mise en parallèle des oondensateurs 4-6 et 6-8 a augmenté la capacité de la région centrale, les sollicitations dans cette région seront diminuées pour être reportées vers 1' extérieur. Il suffit de proportionner les épaisseurs 5 et 7 pour que les tensions prises par les deux premiers condensateurs soient égales.
Le cable représenté par la figure 3 donne une vraie grandeur de la section d'un oable dont les onditions sont tou-
<Desc/Clms Page number 6>
tes égales à celles du câble destiné en figure 1.
I) même section 70 mm2
2) même tension appliquée . 70.000 V. entre lignes, 40506 V. entre ouivre et plomb.
3) même gradient maximum 5.000 V mm admis dans le dié- lectrique.
La distribution des forces électriques est donnée par la figure 4 qui donne la répartition des gradients (courbes A) et des tensions (courbes B) absorbées par le diélectrique. Ce dia- gramme fait ressortir une uniformisation évidente des sollicita- tions du diélectriques il montre qùe les deux condensateurs du centra absorbent chacun 9.500 volts et que 31.000 volts sont dépensés dans l'épaisseur 9 du diélectrique.
Calculant le degré d'utilisation du diélectrique on trou ve le rapport ; g moyen
U - --------- - o,74 g max
Cette valeur élevée de l'indice d'utilisation démontre combien cette construction est supérieure à la précédente et l'importance de la réduction du diamètre final des cables que 1' on peut réaliser avec elle.
C'est dans le but de la faire ressortir d'une façon évi- dente que les deux sections de câble figure 1 et figure 3 char- gés du même service et calculés pour la même fatigue, ont été dessinés en grandeur naturelle;
Conformément à la présente invention pour appliquer le principe des câbles condensateurs à des oables triphasés on uti- lisa trois cables condensateurs du type rappelé ci#dessus, ces trois cables étant disposée dans une seule gaine en plomb. ain- si que cela est montré figure 5.
Les moyens techniques de réaliser la fabrication de ces câbles sont décrits ci-après
On construit primitivement trois câbler séparés du type
<Desc/Clms Page number 7>
"condensateur" mais en oonstituant l'enveloppe 10 de ces cables par une armature métallique mince en aluminium placée sur le conducteur après les opérations habituelles de séchage et d'impré gnation. @stte opération se fait sous huile et comme l'envelop- pe 10 est fabriquée d'une manière étanche, chacun des conducteurs traité est soustrait à toute influença de l'atmosphère et consti- tue immédiatement un élément autonome qui pourra subir tous les essais préliminaires garantissant une exécution logique et exemp- te de tout aléa.
Après ces essais, les conducteurs sont oablés en vue de leur passage à la pressa à plomb. Dans cette opération d'assem- blage, les vides existants entre les conducteurs et entre ces der- niers et l'enveloppe finale de plomb 10' sont remplis d'un bour- rage mixte 9' oomportant des fils de jute ou de papier et des feuilles métalliques minces, comme le montre clairement la figu- re 5.
Ces derniers sont en quantité suffisante pour assurer à la fois la continuité métallique et la conductibilité thermique de ce milieu.
Cette dernière considération est de très grande importan- ce. Elle réduit la résistance thermique du câble et permet d(aug- menter sa charge sans augmenter la température à laquelle le ouivre est porté,
Par ce qu'il a été dit "degré d'utilisation" de l'isolant il a été démontré que les nouveaux câbles donneront pour une tension et une section données, la solution du transport de puis- sanoe par un cable dont le diamètre sera notablement inférieur à celui d'un cable quelconque. Par voie de conséquence la ten- sion limite à laquelle les câbles triphasés seront utilisables sera reculée. Cette limite est en effet atteinte quand le dia- mètre du cable est cause de son manque de maniabilité et de 1' impossibilité où l'on est de le transporter et de la poser.
Enfin, un troisième avantage procuré par ce mode de coss-
<Desc/Clms Page number 8>
truotion résulta du meilleur dgré d'utilisation de l'isolant.
Pour un oable construit suivant l'invention possédant les di- mentions finales d'un cable triphasé construit suivant les mé- thodes habituelles la taux de sollicitation maximum du diélec- trique sera diminué et par suite la séourité de l'exploitation se trouvera de ce fait augmentée.
D'une faon générale la jonction de câbles condensateurs doit présenter cette particularité qu'en plus de la liaison des conducteurs principaux, elle doit permettre la connexion des armatures 4 et 8 dont il a été question précédemment.
La tension à laquelle les cables sont appelés à fonc- tionner exclut automatiquement les liaisons habituelles com- binées avec les isolants de remplissage coulés dans les boites de jonotion.
La présente invention fournit également le moyen d'opé- rer de telles jonctions en respeotant les conditions requises grâce à l'emploi de pièces spéciales. L'exemple décrit ci-après est donné pour une jonction monophasée prévue pour 58. 000 volts
On procède préalablement à la toilette de l'extrémité d'un oable de chaque tronçon dont on veut opérer la jonction découvrant successivement et en retrait l'un de l'autre l'âme en ouivre 4 l'isolant 5, la conducteur annulaire 6, l'isolant 7 le conducteur en couche mince 8 et l'isolant 9. A l'extrémité dénudée des oables annulaires 6 on place sur l'isolant 5 un an- neau II en laiton étamé. Une coquille 12 est alors soudée à l'étain sur l'extrémité des fils constituant le oable annulaire 6 de façon à réunir les deux conducteurs principaux.
L'isolant 5 est protégé contre la soudure par l'anneau 11.
Une pièce an bakélite 13 semi-circulaire possédant à son extrémité une partie circulaire 14 munie d'un téton 15 et percée d'une ouverture oorrespondante au diamètre du cable cen- tral 4, est introduite sur l'extrémité d'un des oables. Une piè ce similaire 16 en bakelite également mais pourvue d'une cavité
<Desc/Clms Page number 9>
oorrespondante au téton 15 de la pièce 13 est fixée sur l'ex trémité de l'autre oable. Chacune de ces pièces en bakélite pos sède sur sa généra trice supérieure une rainure garnie d'une bande de laiton.17, Un fil de chaque cable central 4 est passé dans une rainura 18 de la pièce en bakelite, ramené en arrière le long de la bande da laiton jusqu'à l'extrémité du oonduc- teur 8 découvert et soudé sur cette bande.
La liaison métalli- que est ainsi établie entre les conducteurs 4 ce qui réalise la mise en parallèle des condensateurs 4-6 et 6-8 qui dans le fonc tionnemant du cable, sa mettront automatiquement en série avec le troisième condensateur 8-10. Deux demi anneaux 19 et 20 en bakélite sont alors placés aux extrémités du demi-cylindre en cuivre 12 afin d'isoler le conducteur annulaire 6 du oonduo- teur en couche mince 8.
A ce moment, la jonotion présente une surface cylindri- que parfaite ayant comme diamètre celui de l'équipotentielle 8.
L'isolement de la jonction 21 est obtenu par un rubannage de papier isolant pour oable. L'isolement des jonctions est donc reconstitué dans des conditions aussi précises que l'exécution du cable lui-même à l'usine..
La continuité de l'enveloppe 10 est réalisée par l'en- roulement d'une feuille d'étain 22 montée sur la feuille de pa- pier servant à reconstituer l'isolant, à une distance telle du bord initial de la feuille, qu'elle vient s'enrouler au diamè- tre prévu pour que le gradient dans la jonction soit celui qui a été fixé lors du calcul. La liaison de la bande détain 22 avec l'enveloppe 10 est assurée par une bande sans fin 23 qui s'enroule antre les couchas de papier en réalisant une hélice tracée sur une surface conique 24,
Le joint est ensuite enfermé dans un manohon en plomb 25 qui est protégé par une boite en fonte 26 du type usuel.
Toutes les parties de la jonotion présentant la forme de oylindres concentriques, il n'existe aucuneincertitude au
<Desc/Clms Page number 10>
sujet de la distribution des forces électriques dans le milieu constitué par la jonction. Les dimensions paument être calcu- lées avec toute la précision désirable.
Si l'on veut passer d'une jonction monophasée à une jonction convenant à un cable triphasé tel que décrit ci-dessus, il suffira d'exécuter trois liaisons semblables au moyen de pièces de jonotion séparées pour chacun des cables constituant le oable triphasé.
Les trois liaisons peuvent être à volonté enfermées dans un seul manchon et une seule boite en fonte ou bien être exécutées de la manière courante dans une boite triphasée subdi- visée en trois boites élémentaires.
La raccordement aux appareils d'utilisation s'effectua en employant des bornes de sortie du type condensateur comme représenté figures 14 et 15.
Dans ces figures, la jonotion du cable est réalisée avec la borne au moyen d'un dispositif du ganta de celui décrit pour la jonction, et que l'on reconnaît aisément à la base de la bor- ne figure 14.
La figure 13 donne le schéma de principe de cette jonc- tion. Elle ne diffère de la jonction proprement dite du cable, que par le fait que la coquille 12 est étudiée pour se raccor- der à la base de la borne de sortie par une partie filetée 27 qui se visse sur l'extrémité du noyau ou conducteur 28 et se raccorde au cable de la manière décrite plus haut.
La base du noyau au conducteur 28 est garnie d'une piè- ce en bakélite 29 qui, à l'intérieur de l'isolateur présente des gradins 31 et 32 dont les dimensions sont établies pour que 1' isolateur ait des conditions de sollicitationsbien définies, prévues par¯le calcul.
Du côté du oable, la pièce 29 continue en 30 les gra- dins extérieurs 33 de l'isolateur de sortis et maintient exao- tement en place la coquille de bakelite 13, dont le rôle dans le
<Desc/Clms Page number 11>
joint ordinaire a été décrit plus haut.
Une dernière particularité que présente la sotie du con- densateur est que l'armature 8 du oable se prolonge dans la sor- tie et se dirige au dehors par 34 par une connexion auxiliaire vers un voltomètre non représenté. Ce dernier est raccordé à de- meure aux conducteurs 4 et 8 du câble et ses indications servant au contrôle de l'installation entière an service.
L'application de cette terminale au câble triphasé se - fait en utilisant trois terminales semblables auxquelles on at- tache chacun des oables constituant le câble triphasé,
Ainsi que cela est montré figure 16, les trois câbles constituant le cable triphasé sont séparés dans une boite de ré- partition en fonte 35 qui a pour but de diriger ces câbles vers la base des trois isolateurs condensateurs construits pour la tension requise. Les trois extrémités des oables entre la boita 35 et les isolateurs sont protégés par trois gaines en plomb 36 disposées autour des câbles dans le but uniquement de réaliser une protection mécanique.
Tous les éléments de la terminale du oable triphasé sont fixés sur une table métallique 37 en fonte ou en fer, maintenue par des consoles appliquées aux parois de la cellule..
RESUMA.
L'invention a pour objet
I.- Un câble condensateur pour cable triphasé oaraotéri- sé en ce qua trois câbles du type condensateur " sont pourvus d'une armature métallique mince en aluminium et sont oablés dans une seule gaine.en plomb.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
Capacitor cable for three-phase cables.
This invention relates to so-called "capacitor" cables, also known as S cables.
Its aim is to use such cables for the manufacture of three-phase cables and, secondarily, to provide means of operating their junction and of carrying out their terminals.
It is known that in a cable of which the dielectric is homogeneous, the use of the dielectric is very unfavorable.
The stress at any point of the latter is given by the relation
EMI1.1
E 1 9 = r lognep D a
<Desc / Clms Page number 2>
in which; g is the gradient at the point considered located at a distance r from the center. D represents the diameter of the conductor measured on the insulation. d is the diameter measured on metal, E is the applied voltage.
This expression shows that the solicitation is very great on the very surface of the conductaur, that it deteriorates as one advances in the successive layers and that one approaches the metallic envelope carrying out the limited the field.
It makes it possible to determine the dimensions of any conductor of circular shape, around which it is proposed to deposit an insulator of a thickness such that the maximum gradient did not exceed a value that the experiment recoh- is born suitable.
There is a type of single-phase cable called capacitor cable, or "Oable S", which corrects to a very great extent what the ordinary single-phase cable shows that is faulty.
The present invention relates to the use for the three-phase oourant, of said capacitor cables hitherto used only for single-phase cables and to provide las technical means for their manufacture, their jonotion and their raooordement to the devices of use.
It is characterized by the arrangement in a single lead sheath of three cables called "capacitors" or S cables and by the use of special parts for their junction and for the final terminals.
In the practical embodiment of the invention, the capacitor cables are oablé in threes, and the outer reinforcement of the capacitor is carried out under oil in order to shield the oable element from any external influence.
The junction of these cables is made by the use of a special piece designed so that the stress conditions
<Desc / Clms Page number 3>
tion can be calculated to the same degree of precision as those of the cable itself.
The end terminals are also of the capacitor type and are constructed so that part of the cable is used to control the operation of the assembly.
In order to make the invention fully understood, the following will give ,. after a reminder of the theory of cables capacitors, some examples of realization of such / three-phase of their junctions and their terminals.
FIG. 1 represents in natural size a conductor with a cross section of 70 mm2, 40.500 volts between drunk and earth, 70,000 volts between lines.
Figure 2 gives the distribution of gradients and voltages absorbed by the dielectric.
Figure 3 shows the construction of a three-oable oable called the condenser oable or S.
FIG. 4 is a graph showing the distribution of gradients and voltages absorbed by the dielectric in such an oable.
FIG. 5 shows in section a three-phase condenser cable built according to the invention,
FIG. 6 gives a basic diagram of a connection established according to the invention for a single-phase cable provided for 58,000 volts between ouivre and earth, 100,000 volts between lines.
Figure 7 shows a complete junction piece indicating the relative dimensions of the elements for this oable.
Figure 8 shows the details of the parts of this junction in life size.
Figures 9, 10, II and 12 show sections made along the lines IX-IX, X-X, XI-XI, XII-XII in figure 8.
Figure 13 gives the block diagram of the cable connection to the base of its output insulator.
Figure 14 shows an outlet isolator for air
<Desc / Clms Page number 4>
free of the condenser type for a 50 mm2 cable tested at 210,000 volts a cut having been made in one half of the figure.
Figure 15 shows a capacitor type output isolator, indoor model, for 50 mm cable tested at 210,000 V.
Figure 16 shows how a 3 x 50mm2 three phase cable operating at 60,000 volts is connected to three capacitor type terminals.
The ordinary table represented in the figure will serve as a comparison term to identify the advantages presented by the so-called "capacitor" cables or "S" cables.
It is constituted by an oable 1, the diameter of which on the hole is 10.9 mm, the insulation 2 having a thickness of 18.65 mm.
A layer of lead 3 2.7 mm thick covers it entirely. The outer diameter of this oable is 53.6 mm.
In the graph of figure 2 showing the charac- teristics of this cable, curve A represents the distribution of gradients in the dielectric and curve B, which is the integral of the previous one, determines the voltages taken by the dielectric by adding up from copper to lead.
We see from this graph that the maximum gradient is 5,000 V per mm, but the average gradient is only 2,165 V mm.
It follows that what could be called the "degree of use" of the dielectric, that is to say the average ratio g
EMI4.1
u = ¯¯¯¯¯..¯¯¯ r 0432 g max.
This last number is characteristic of the previous construction.
The comparison of the degrees of use of the dielectric of two different cables capable of the same service will immediately give an idea of the relative values of the two cables.
<Desc / Clms Page number 5>
In figure 3 which shows the construction of a single-phase capacitor cable a central conductor 4 covered with a thickness 5 of insulation is surrounded by the main conductor 6 which has an annular shape and which is composed of the suitable number of wires achieving the desired section. Around this conductor 6, a new layer of insulation 7 is deposited, followed by a very thin metallic layer 8 which occupies an equipotential surface whose position with respect to 6 is calculated.
The cable is finished by winding the insulation 9, finishing with the press with the lead coating 10.
This construction of the cable has three elementary capacitors.
The first has 4 and 6 for reinforcements and 5 as dielectric.
The second has for reinforcements 6 and 8 and as di, electrically the insulation 7.
Finally the third has for reinforcement 8 and the lead envelope 10 and for dielectric the insulator 9.
The principle of the S oables is to join the two frames 4 and 8 by a metal link. The first two elementary capacitors are thus placed in parallel, which automatically put themselves in series with the third.
If we now apply the voltage E between the conductor 6 and the casing 10, the voltage will be distributed among the capacitors in inverse proportion to the oapaoities presented so that as the parallel setting of the oondensators 4-6 and 6- 8 has increased the capacity of the central region, the stresses in this region will be reduced to be transferred to the exterior. It suffices to proportion the thicknesses 5 and 7 so that the voltages taken by the first two capacitors are equal.
The cable shown in figure 3 gives a true size of the section of an oable whose unditions are all
<Desc / Clms Page number 6>
your equal to those of the cable intended in figure 1.
I) same section 70 mm2
2) same voltage applied. 70,000 V. between lines, 40506 V. between drunk and lead.
3) same maximum gradient 5,000 V mm allowed in the dielectric.
The distribution of the electric forces is given by figure 4 which gives the distribution of the gradients (curves A) and of the voltages (curves B) absorbed by the dielectric. This diagram shows an obvious uniformization of the stresses of the dielectric; it shows that the two capacitors of the center each absorb 9,500 volts and that 31,000 volts are expended in the thickness 9 of the dielectric.
Calculating the degree of use of the dielectric we find the ratio; medium g
U - --------- - o, 74 g max
This high value of the utilization index demonstrates how much this construction is superior to the previous one and the importance of the reduction in the final diameter of the cables that can be achieved with it.
It is with the aim of making it stand out in an obvious way that the two cable sections in figure 1 and figure 3 loaded with the same service and calculated for the same fatigue, have been drawn in natural size;
In accordance with the present invention to apply the principle of capacitor cables to three-phase cables, three capacitor cables of the type mentioned above are used, these three cables being arranged in a single lead sheath. as it is shown in figure 5.
The technical means of manufacturing these cables are described below.
We originally built three separate cables of the type
<Desc / Clms Page number 7>
"capacitor" but by oonstituant the envelope 10 of these cables by a thin aluminum metal frame placed on the conductor after the usual drying and impregnation operations. @ This operation is carried out under oil and as the casing 10 is manufactured in a sealed manner, each of the conductors treated is withdrawn from any influence from the atmosphere and immediately constitutes an independent element which can undergo all the tests. preliminaries guaranteeing a logical execution free from any hazard.
After these tests, the conductors are cordoned off for their passage through the plumb pressa. In this assembly operation, the voids existing between the conductors and between the latter and the final lead casing 10 'are filled with a mixed filling 9' comprising jute or paper yarns and thin metal foils, as clearly shown in Fig. 5.
These are in sufficient quantity to ensure both metallic continuity and thermal conductivity of this medium.
This last consideration is very important. It reduces the thermal resistance of the cable and makes it possible to increase its load without increasing the temperature to which the cable is brought,
By what has been said about the "degree of use" of the insulation, it has been shown that the new cables will give, for a given voltage and section, the solution of power transmission by a cable whose diameter will be significantly lower than that of any cable. Consequently, the limit voltage at which three-phase cables can be used will be lowered. This limit is in fact reached when the diameter of the cable is the cause of its lack of maneuverability and of the impossibility where it is possible to transport and lay it.
Finally, a third advantage provided by this method of coss-
<Desc / Clms Page number 8>
Truotion resulted from the best degree of use of the insulation.
For an oable constructed according to the invention having the final dimensions of a three-phase cable constructed according to the usual methods, the maximum stress rate of the dielectric will be reduced and consequently the safety of operation will be thereby. fact increased.
In general, the junction of capacitor cables must have this particularity that in addition to the connection of the main conductors, it must allow the connection of the armatures 4 and 8 which was discussed previously.
The voltage at which the cables are called upon to operate automatically excludes the usual connections combined with the filling insulators cast in the junction boxes.
The present invention also provides the means of making such junctions while respecting the required conditions thanks to the use of special parts. The example described below is given for a single-phase junction designed for 58,000 volts
The end of an oable of each section of which it is desired to operate the junction is carried out beforehand, discovering successively and set back one from the other the soul by dropping 4 the insulator 5, the annular conductor 6 , the insulator 7 the thin-film conductor 8 and the insulator 9. At the stripped end of the annular oables 6 is placed on the insulator 5 a ring II of tinned brass. A shell 12 is then soldered with tin on the end of the wires constituting the annular oable 6 so as to join the two main conductors.
Insulator 5 is protected against welding by ring 11.
A semi-circular bakelite piece 13 having at its end a circular part 14 provided with a stud 15 and pierced with an opening corresponding to the diameter of the central cable 4, is introduced on the end of one of the oables. A similar piece 16 in bakelite also but provided with a cavity
<Desc / Clms Page number 9>
oorrespondante to the stud 15 of the part 13 is fixed to the end of the other oable. Each of these bakelite pieces has on its upper generator a groove lined with a brass band. 17, A wire of each central cable 4 is passed through a groove 18 of the bakelite piece, brought back along the the brass strip to the end of the conductor 8 uncovered and welded to this strip.
The metal link is thus established between the conductors 4, which puts the capacitors 4-6 and 6-8 in parallel, which in the operation of the cable, will automatically put in series with the third capacitor 8-10. Two bakelite half-rings 19 and 20 are then placed at the ends of the copper half-cylinder 12 in order to insulate the annular conductor 6 from the thin-film coil 8.
At this moment, the jonotion has a perfect cylindrical surface having as a diameter that of the equipotential 8.
The isolation of the junction 21 is obtained by a tape of insulating paper for oable. The isolation of the junctions is therefore reconstituted under conditions as precise as the execution of the cable itself at the factory.
The continuity of the envelope 10 is achieved by rolling up a sheet of tin 22 mounted on the sheet of paper serving to reconstitute the insulation, at a distance such from the initial edge of the sheet, that 'it winds up to the diameter provided so that the gradient in the junction is that which was fixed during the calculation. The connection of the tin strip 22 with the casing 10 is ensured by an endless strip 23 which winds itself between the layers of paper making a helix drawn on a conical surface 24,
The seal is then enclosed in a lead manohon 25 which is protected by a cast iron box 26 of the usual type.
Since all the parts of the jonotion are in the form of concentric cylinders, there is no uncertainty in the
<Desc / Clms Page number 10>
subject of the distribution of electric forces in the medium formed by the junction. The dimensions must be calculated with all the desired precision.
If we want to go from a single-phase junction to a junction suitable for a three-phase cable as described above, it will suffice to perform three similar connections by means of separate connecting pieces for each of the cables constituting the three-phase cable.
The three connections can be enclosed at will in a single sleeve and a single cast iron box or else be carried out in the usual way in a three-phase box subdivided into three elementary boxes.
Connection to user devices was made using capacitor-type output terminals as shown in Figures 14 and 15.
In these figures, the junction of the cable is made with the terminal by means of a glove device of that described for the junction, and which can be easily recognized at the base of the terminal in figure 14.
Figure 13 gives the block diagram of this junction. It differs from the actual junction of the cable, only by the fact that the shell 12 is designed to be connected to the base of the output terminal by a threaded part 27 which is screwed onto the end of the core or conductor. 28 and is connected to the cable in the manner described above.
The base of the core to the conductor 28 is lined with a bakelite piece 29 which, inside the insulator has steps 31 and 32, the dimensions of which are established so that the insulator has well defined stress conditions. , provided by the calculation.
On the side of the oable, part 29 continues in 30 the outer ribs 33 of the outlet insulator and exactly holds in place the bakelite shell 13, whose role in the
<Desc / Clms Page number 11>
ordinary seal has been described above.
A final feature of the outlet of the capacitor is that the frame 8 of the cable extends into the outlet and goes out through 34 by an auxiliary connection to a voltometer, not shown. The latter is connected to conductors 4 and 8 of the cable and its indications serving to check the entire installation in service.
The application of this terminal to the three-phase cable is - done by using three similar terminals to which each of the oables constituting the three-phase cable is attached,
As shown in Figure 16, the three cables constituting the three phase cable are separated in a cast iron distribution box 35 which is intended to direct these cables to the base of the three capacitor insulators constructed for the required voltage. The three ends of the oables between the box 35 and the insulators are protected by three lead sheaths 36 arranged around the cables for the sole purpose of providing mechanical protection.
All the elements of the three-phase oable terminal are fixed on a metal table 37 in cast iron or iron, maintained by brackets applied to the walls of the cell.
RESUMA.
The object of the invention is
I.- A capacitor cable for three-phase cable where three cables of the capacitor type "are provided with a thin aluminum metal frame and are sealed in a single lead sheath.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.