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CABLE 3LacTmQVZ ET 1'HODE d'IKSTALLATION*
La présenta invention se rapporte aux câbles souterrains de transport d'énergie-
On a depuis longtemps reconnu que le pouvoir isolant des matiè- res fibreuses peut être considérablement augmenta par la compression, la résis- tance croissant coma la pression* Certains types d'appareils électriques se prêtant fort bien et sans dommage à un accroissement de pression, tandis que dtautres (les cibles par exemple) supportent difficilement les augmentations de pression du fait de l'absence de rigidité des gainas de plomb*
Il exista un type de câble bien connu constitué par trois con- ducteurs isolés individuellement par du papier,
ce dernier étant imprégn4 d'une
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huile relativement fine' Les conducteurs isolés sont enfermés dans, une gaine de plomb de forme sensiblement triangulaire, de tagon à permtre des déplace- ments latéraux consécutivement aux changements de volume du liquide Isolant sous l'influence de la température- Dans un tel câble, la dilatation de l'hui- le au moment où le câble est en service, peut provoquer dans la gaine des tan- sions mécaniques dangereuses, mais on a toutefois pu éviter ces inconvénients par certains artifices qui consistent par exemple à tendre le câble dans un tuyau d'acier rempli d'azote sous pression relativement élevée,
cette pression agissant sur les parois extérieures de la gaine* Le mécanisme est le suivants la gaine de plomb en contact avec de fluide à l'intérieur du tube, se déplace vers l'extérieur du fait de sa tonne, dans une direction radiale quand l'huile d'imprégnation s'échauffe, et vers l'intérieur sous l'action de la pression de l'azote, qui s'exerce sur la face extérieure de la gaine quand l'huile se re- frodit et par conséquent diminue de volume' Un tel système possède certains avantages, mais il est défectueux en ce sens que les déplacements de la gaine de plomb vers l'intérieur et vers l'extérieur, provoquent une fatigue du métal qui peut occasionner des ruptrues- Or, on doit admettre systématiquement que la vie utile d'un câble moderne soit de 25 à 30 ans- :
La construction du câble confome à l'invention permet d'éviter ces inconvénients du fait de la présence de gaz carbonique à une pression re- lativement élevée s'exerçant ,soit sur*la face interne, soit sur la face ex- terne de la gaine et de telle manière qu'il puisse se produire des allées et venues du gaz entre les surfaces opposées de ladite gaine* En d'autres tentes,
la gaine ne reste pas longtemps soumis@ à des différences de pression sur ses deux faces et elle ne peut pas se déplacer sous l'action des variations de tem- pérature des matières d'imprégnation* La Société demanderesse fait usage de composés visqueux destinés à créer 1'isolement et qui s'écoulent librement au cours des variations de température du câble* On peut aussi faire usage d'une matière dont la dilatation soit faible pour des variations normales de tempé- rature, ou telle que sa dilatation soit si faible qu'il n'y ait pas lieu d'en tenir compte* D'un autre point de vue,
au lieu d'être employée de manière à être comliêtemnt séparée de la matière d'imprégnation, quelle que soit sa nature, de marne que du gaz qui y est contenu, la gaine est plutôt utilisée dans le sans d'un organe de protection mécanique pour le oable au cours de sa
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fabrication et de sa manipulation.
Comme la même gaz est employé à l'intérieur
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et à l'extérieur de la gaine, des dispositions particulièressont priées poùr assurer sa libre circulation de l'extérieur à l'intérieur* Durait de l'égali- cation des pressions, il n'y a @aucune tendance pour la gaine à s'aplatir, com- me ce serait le cas si la gaine constituait une séparation complète et s'il arrivait que l'isolement intérieur soit moins danse dans une région que dans l'autre*
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels :
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La P'ig1 est une représentation schématique d'un câbla conforme à l'invention-
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La Fiv-2 est une coupe de ce câble* La P'igi3 est une vue de coté d'un élément de câble, avec arra- chement de l'enveloppe-
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La Flg'4 est une coupe d'un joint* La Fig*5 est une vue de détail montrant le récipient qui permet d'introduire le gaz sous pression*
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La vie-6 est une coupe d'un joint de tubulure* La Fig'7 est une coupe représentant un joint de caoutchouc per- mettant de fermer momentanément une extrémité du tube lors de l'opération de vidage et de l'introduction du câble*
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La 9ig.8 est une coupe d'un câbla à plusieurs éléments* m se reportant à la Pig.18 on voit en 10 un tuyau d'acier ou, d'une manière plus générale,
un tuyau rigide de diamètre suffisant pour admet- tre le câble et également une chambre à gaz. Les différents éléments sont as- semblés par soudure électrique ou par tout autre procédé en 11, de manière à assurer l'étanchéité et la résistance à des pressions relativement élevées* Les tuyaux sont disposés dans des tranchées et ensuite recouverts de terre* On peut ainsi assembler des longueurs relativement considérables de tuyaux sur le sol marne et les introduire avant de mettre le câble en place* On peu% égale-
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ment faire 1'assemblage des tuyaux dans la tianohée D'autres méthodes permet- tant d'obtenir des résultats satisfaisants et leur choix est déterminé par des
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questions purement locales* On a représenté en 12 (Fig.6)
un joint entre sec- tions de tubes différente des joints entre tubes-
La méthode décrite présente l'avantage de progresser rapidement dans une installation de câble à l'intérieur d'une ville et elle est particu- lièremnt applicable hors des régions où la circulation est intensive et eu il est possible de faire des tranchées- Quand les tuyaux sont installés, des sec- tions de petites longueurs peuvent être toutefois introduites élément par élé- ment, chacun d'eux étant soudes au préalable à son voisin* Cela dépend néan- moins de l'espace disponible pour l'utilisation de trous d'homme- Avant de 'OU- der les tubes bout à bout, Chacun d'eux doit être préalablement netteyé peur supprimer, autant que possible, toutes les matières étrangères* Au cours des opérations,
après la soudure et avant que le câble ne soit mis en place, chaque section, c'est-à-dire un aertain nombre d'éléments, doit être chauffée pour éviter l'humidité, en introduisant par exemple un courant d'air chaud; après quoi le tuyau est vidé et rempli d'un gaz tel que le gaz carbonique à une pres- sion relativement faible, légèrement supérieure à la pression atmosphérique* Cotte pression est maintanue pendant le montage, de façon à éviter toute rentrée d'air.
Le montage terminé, on maintient un certain courant de gaz car- bonique sous une pression de l'ordre de 6 à, 20 kg. par cm2. Le gaz préalable- ment desséché, a, sur l'huile, l'avantage d'éviter la nécessité de joints coê- teux, qu'impose le profil varié de la tranchée* Toutefois, il y a lieu de CUTI- ser les sections de manière à éviter les dommages causés dans l'une d'elles par une perte de gaz, les autres sections n'étant pas affectées par cet inconvé- nient- La ligne complètement installée et tous les joints effectués correcte- ment, le gaz sous pression est introduit dans le tuyau à la pression voulue* Elle peut être maintenue entre les limites spécifiées,
soit par l'utilisation de réservoirs 13 placés à des distances convenables soit par une ou plusieurs pompes automatiques 14 alimentées par de grands réservoirs 15. La pompe et le moteur 16 peuvent être quelconques ainsi que le mécanisme de commande automa- tique- En utilisant un gaz à pression relativement élevée, les faibles varia- tions de la pression ne risquent pas d'endcmager l'installation* On peut aussi également employer au lieu de pompes des récipients 17 (Fig.5) remplis de gaz à pression plus élevée que celle nécessaire et, entre chaque récipient et la
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ligne, on prévoit un robinet 18 destiné à maintenir la pression voulue à l'in- térieur des tuyaux* Le câble lui-mèe peut être simple ou multiple! dans tous les cas,
il est préférable de le garnir d'une gaine de plomb. Les espaces 19 entre câblée sont utilisés comme canalisation de haute pression permettant l'isolement de chaque conducteur* Ces espaces résultant de la disposition con- centrique des câbles à l'intérieur des tuyaux* Quand la construction est telle que ces canalisations n'existent pas, ou que leur section crée une trop grande chute de pression, on peut supprimer un certain nombre de torons,
de maniera à élargir les espaces précitée- Les conducteurs peuvent aussi être décâblés de façon à prévoir une âme vide et des espaces suffisants entre torons* On peut également prévoir des espaces dans le sens radial entre la périphérie de l'iso- lement d'un conducteur dans le sens radial entre la périphérie de l'isolement d'un conducteur et la gaine de plomb, en introduisant une pièce d'espacement antre l'isolant et la gaine- En d'autres termes, on peut utiliser tous les types connus de câbles* Le conducteur est recouvert d'une couche isolante 20 autour de laquelle est placée la gaine de plomb SI*
Sur la Fig.8 on a représenté un câble à plusieurs éléments* dans lequel chaque élément est construit à,
la manière décrite Fig.2 et 3. De plus, l'isolement de chacun d'eux consiste en un blindage électrostatique, et les éléments sont ligaturés de manière à éviter leur exttnsion par un ruban de papier 23 on place ensuite la gaine de plomb* A la face interne de cette gai- ne et dans l'espace occupé jusqu'alors par l'isolant, on a placé nombre de tu- bes en métal flexible qui constituent des supports pour la gaine* On peut tou- tefois les supprimer, sous réserve de donner à la gaine une section triangu- laire,
Le papier isolant 20, placé sur le conducteur, peut être traité de différentes façons on peut l'imprégner de matières généralement utilisées dans la fabrication des câbles,
de viscosité telle que leur épaisseur diminue à la température de fonctionnement du câble* Du fait de la présence de gaz à haute pression à l'intérieur du cable, toute matière analogue à celle décrite est forcée par la pression vers la paroi interne de la gaine*
Au lieu d'être isolé au papier imprégné après misa en place, le conducteur peut titre isolé avec un papier verni au préalable.
Ces bandes de papier sont visibles sur la Fig.3 Le ternis ou toute autre matière d'impré-
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gnation doit être suffisamment danse pour rester en place et surtout ne pas se liquéfier à la température de régime, car il pourrait avoir tendance à remplir les régions dans lesquelles doit circuler le gaz- Le ruban de papier doit âtre appliqué de façon à ce qu'entre les bords adjacente de chaque spire, il soit possible de ménager un espace 25 de telle sorte que le gaz sous pression puis- se circuler librement du contre du câble vers l'intérieur- Ces espaces sont re- lativement longs, du fait qu'ils correspondent à un grand nombre de spires et, pour cette raison et aussi du fait de la pression élevée à laquelle ils sont soumis à partir de la chambre à gaz,
il n'en résulte aucune fuite- Le ruban de papier est appliqué couche par couche en spires non jointives- Il y a lieu aussi de prévoir des espacements à l'intérieur du câble suffisants toutefois pour que le gaz puisse se déplacer radialement du centre vers la périphérie au moment où le courant commence à traverser le câble et par conséquent à l'é- chauffer,et,inversement,de la périphérie vers le centre quand le câble se re- froidit* En d'autres tonnes, tous les espacements prêtas à l'intérieur de la gaine sont remplis de gaz sous pression-
La gaine de plomb 21 a pour but de protéger le câble au cours de son transport et de son installation* Avant le transport du câbla, il est nécessaire de la remplir d'un gaz inerte (CO2 par exemple)
à une pression lé- gèramant supérieure à la pression atmosphérique! après quoi on scelle les ex- trémités de la gaine* La quantité à introduire doit être suffisante pour main- tenir à l'intérieur du câble une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique, à la fois pendant le transport et l'emmagasinage*
Came les perfectionnements ci-dessus ne valent que par le maintien de la pression à l'intérieur du câble et par l'intégrité absolue des couches isolantes, on utilise à cet effet des joints spéciaux tels que celui représenté Fig.4 où 26 et 27 désignent les éléments d'un dispositif de con- nexion dont chaque partie est fixée au conducteur, soit par soudure,
soit par tout autre procédé approprié* Un tube 28 enveloppe la pièce de connexion et il est généralement prévu an matière isolante' Au lieu de ce tube 28, on peut employer un certain nombre de tubes analogues placés parallèlement les uns aux autres* Ce tube 28, enroulé en hélice, a un diamètre qui croit graduellement à mesure qu'on arrive vers l'extérieur de la pièce de connexion* L'extrémité interne de ce tube est en cotsaunioation avec les espacements prévue à l'inté-
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-rieur du câble et, au travers de ceux-ci, avec 1'isolant prévu sur le conduc- teur, soit directement, soit par l'intermédiaire des espaces 25 ménages antre les spires de papier.
L'extrémité extérieure du tuba est ouverte de manière à permettre l'introduction du gaz. Les spires de ce tube sont noyées dans l'iso- lent 29' Du tait de la longueur relativement grande de ce tube et aussi du fait de la pression élevée à laquelle il est soumis, aucune perte n'est posai.. ble- Le joint est enfermé dans une enveloppe en plomb 30 dont les extrémités sont soudées aux gaines* A l'intérieur de cette enveloppe se trouve un bouchon à vis 31 (Fig.6) prévu de telle sorte qu'il soit possible de l'ouvrir ou de le fermer sur l'alimentation en gaz* Chaque jonction dans le câble peut être ef- fectuée de cette manière ou comporter des joints normaux intermédiaires, selon les longueurs de câble que doivent alimenter les pompes*
Sur la Fig.
on a représenté un joint de tubulure à l'intérieur de laquelle se trouve placé un joint de câble* Aux extrémités de la tubulure, on a prévu de* tâtas de fixation 32' chaque tête comporte'une cavité 33, et la partie intérieure de celle-ci est fixée à une section de tubulure par soudure électrique en 34. Sur ces tétas, on a introduit un tube 35 dont les extrémités sont fixées aux têtes par soudure en 376.
Le diamètre de ce tube est tel qu'il soit possible de le glisser facilement sur les têtes dans le sens longitudinal, au cas où il y a lieu de visiter ou de réparer les joints du câble* On a éga- lement prévu un bouchon à vis 37 sur le même alignement que le bouchon précé- dent 31, de telle sorte qu'en enlevant la bouchon 37, il soit possible de pla- oer le bouchon 31 ou au contraire de l'enlever, sans qu'il soit nécessaire de toucher aux joints soudés*
Si l'on admet que les tranchées sont correctement creusées et.
que l'assemblage des tuyaux constitue des sections de langueur voulue, l'opé- ration suivante doit consister à dessécher correctement chaque section par l'introduction d'air chaud* Cette opération étant effectuée, les deux extré- mités d'une section sont formées par des diaphragmes en caoutchouc souple 40 maintenus en place par les enroulements 41.
La centre du diaphragme est muni d'une extorsion tubulaire 42 dont la longueur et la flexibilité sont suffisan- tes pour agir à la manière d'une valve, réduisant ou fermant complètement l'ou- verture centrale et qui s'étend suffisamment pour permettre d'introduire le câble* Au cours du traitement d'évacuation préliminaire, l'ouverture centrale
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est fermée de talle sorte que le diaphragme de caoutchouc soit étanche au vide- Beur introduira le câble, on utilise les procédé)! habituels* Avant cette opé- ration, l'air contenu dans le tuyau est d'abord évacue, et le tuyau nettoyé par l'introduction d'un gaz inerte provenant des rûcipiant précités ou de réai- pients séparée* Au cours de ces opérations,
une certaine quantité de gaz s'é- chappe par l'ouverture centrale des diaphragma* 35. Il y a donc lieu de rédui- re la pression à environ 1 kg. au-dessus de la pression atmosphérique* Tandis que le gaz s'échappe, une extrémité du câble est introduite dans l'ouverture centrale d'un des diaphragmes de caoutchouc et mis en place, Quand les deux ex- trémités du câble dépassant les diaphragmes de caoutchouc, on effectue les joints de câble* Les diaphragmes de caoutchouc sont alors enlevés ou coupés et les enveloppas tubulaires des joints du tuyau sont mises en position et soudées en évitant toute rentrée d'air* Dans ces conditions, le câble se trouve placé sur la paroi interne du tuyau ,
et la gaine de plomb constitue un élément pro- tecteur de l'isolant du conducteur*
Comme indiqué plus haut, il est nécessaire de ménager de petits espacements 25 à l'intérieur du conducteur et aussi à l'intérieur des bandes de papier- Pour éviter la fuite de la matière d'imprégnation dans ses canali- sations, on introduit, au cours de la fabrication, un gaz sous pression élevée! cette précaution est également prise après introduction du câble dans le tuyau et avant que les connexions ne soient effectuées* Les extrémités du tuyau sont alors connectées à la sourcde de courant; les bornes placées à ces extrémités doivent évldiemmant être étanches et capables de supporter la haute pression à laquelle elles sont soumises.
Cette méthode d'introduction du gaz permet d'é- viter la dépense de joints coûteux que nécessitant les grandes différences d e pression consécutives aux différences de niveau* De marne, il n'est plus néces- saire de prévoir des procédés complexes de séparation des sections de tuyau* Il est toutefois désirable de disposer de moyens convenables de séparation de section, de telle sorte que s'il apparaît une fuite en un point, la totalité du gaz contenu dans la tuyau ne s'échappe pas* On peut à cet effet utiliser un diaphragma tel que celui représenté en 40 qui, s'il est emplyé d'une ma- nière permanents, peut être en métal et convenablement ajusté à la gaine du câble et au tuyau* Il est généralement indiqué de le placer aux extrémités d'une section,
sur les pièces 32 par exemple*
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En assurant 1* existence d'espacements parmettnt le passage du gaz entre les parois interne et externe de la gaine, on voit que les pressions s'équilibrent sur une extrémtié opposée des parois de la dite gains et il en résulte que la paroi ne fatigue pas- Du fait de cet équilibre, la gaine peut être en métal relativement mince, d'où grande économic- De plus. on ne se trouve nullement limité par l'ordre de grandeur des pressions à employer :un utilisant du papier Imprégné, on accorit la valeur de l'iso- lamant qui est ainsi supérieur à celui qu'on réalisait avec du papier sec.
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CABLE 3LacTmQVZ AND 1'HODE IKSTALLATION *
The present invention relates to underground power transmission cables.
It has long been recognized that the insulating power of fibrous materials can be considerably increased by compression, the resistance increasing under pressure. Certain types of electrical apparatus lend themselves very well and without damage to an increase in pressure, while others (targets for example) have difficulty withstanding pressure increases due to the lack of rigidity of the lead sheaths *
There was a well-known type of cable consisting of three conductors individually insulated with paper,
the latter being impregnated with
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relatively fine oil 'The insulated conductors are enclosed in a lead sheath of substantially triangular shape, so as to allow lateral displacements consecutively to changes in the volume of the Insulating liquid under the influence of temperature. In such a cable, the expansion of the oil when the cable is in service can cause dangerous mechanical stress in the sheath, but these drawbacks have nevertheless been avoided by certain tricks which consist, for example, in tensioning the cable in a steel pipe filled with nitrogen under relatively high pressure,
this pressure acting on the outer walls of the sheath * The mechanism is as follows the lead sheath in contact with fluid inside the tube, moves outward due to its ton, in a radial direction when the The impregnation oil heats up, and inwards under the action of nitrogen pressure, which is exerted on the outer face of the sheath when the oil re-frods and consequently decreases by volume 'Such a system has certain advantages, but it is defective in the sense that the displacements of the lead sheath inward and outward, cause fatigue of the metal which can cause ruptures. Now, we must admit systematically that the useful life of a modern cable is 25 to 30 years:
The construction of the cable according to the invention makes it possible to avoid these drawbacks due to the presence of carbon dioxide at a relatively high pressure exerted either on the internal face or on the external face of the cable. sheath and in such a way that there may be comings and goings of gas between the opposite surfaces of said sheath * In other tents,
the sheath does not remain subjected for long to pressure differences on its two faces and it cannot move under the action of variations in temperature of the impregnation materials * The Applicant Company uses viscous compounds intended for to create insulation and which flow freely during temperature variations of the cable * A material may also be used whose expansion is small for normal temperature variations, or such that its expansion is so small that there is no need to take it into account * From another point of view,
instead of being used so as to be comliêtemnt separated from the impregnation material, whatever its nature, of marl and of the gas contained therein, the sheath is rather used in the absence of a mechanical protection member for the oable during its
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manufacture and handling.
As the same gas is used inside
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and outside the sheath, special provisions are required to ensure its free movement from the outside to the inside * As long as the pressures are equalized, there is no tendency for the sheath to s 'flatten, as would be the case if the sheath constituted a complete separation and if it happened that the internal isolation was less dance in one region than in the other *
The new characteristics and the advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, given simply by way of non-limiting example and in which:
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The P'ig1 is a schematic representation of a cable according to the invention.
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The IVF-2 is a section of this cable * The P'igi3 is a side view of a cable element, with the casing cut out-
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The Flg'4 is a section of a gasket * Fig * 5 is a detail view showing the container which allows gas to be introduced under pressure *
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Life-6 is a section through a pipe joint * Fig'7 is a section showing a rubber joint allowing one end of the pipe to be closed momentarily during the emptying operation and the introduction of the cable *
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The 9ig.8 is a cross section of a cable with several elements * m referring to the Pig. 18 we see at 10 a steel pipe or, more generally,
a rigid pipe of sufficient diameter to admit the cable and also a gas chamber. The various elements are assembled by electric welding or by any other process at 11, so as to ensure the tightness and resistance to relatively high pressures * The pipes are placed in trenches and then covered with earth * We can thus assemble relatively considerable lengths of pipes on the marl soil and introduce them before putting the cable in place * We can also%
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assembly of the pipes in the tianohée. Other methods which give satisfactory results and their choice is determined by
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purely local questions * We have represented in 12 (Fig. 6)
a joint between sections of pipes different from joints between pipes-
The method described has the advantage of progressing rapidly in a cable installation within a city and is particularly applicable outside areas where traffic is intensive and where it is possible to make trenches. pipes are installed, sections of small lengths can however be introduced element by element, each of them being welded beforehand to its neighbor * This depends however on the space available for the use of holes d 'man- Before' opening the tubes end to end, each of them must be cleaned beforehand in order to remove, as far as possible, all foreign matter * During the operations,
after welding and before the cable is laid, each section, i.e. a certain number of elements, must be heated to avoid humidity, for example by introducing a current of hot air ; after which the pipe is emptied and filled with a gas such as carbon dioxide at a relatively low pressure, slightly higher than atmospheric pressure. This pressure is maintained during assembly, so as to prevent any re-entry of air.
When the assembly is finished, a certain stream of carbon dioxide is maintained at a pressure of the order of 6 to 20 kg. per cm2. The previously dried gas has, over the oil, the advantage of avoiding the need for expensive joints, imposed by the varied profile of the trench * However, it is necessary to CUT the sections so as to avoid the damage caused in one of them by a loss of gas, the other sections not being affected by this drawback - The line completely installed and all joints made correctly, the gas under pressure is introduced into the pipe at the desired pressure * It can be maintained between the specified limits,
either by the use of reservoirs 13 placed at suitable distances or by one or more automatic pumps 14 fed by large reservoirs 15. The pump and motor 16 may be any as well as the automatic control mechanism. gas at relatively high pressure, slight variations in pressure do not risk damaging the installation * Recipients 17 (Fig. 5) filled with gas at a higher pressure than that can also be used instead of pumps. necessary and, between each container and the
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line, there is provided a valve 18 intended to maintain the desired pressure inside the pipes * The cable itself can be single or multiple! in all cases,
it is preferable to cover it with a lead sheath. The spaces 19 between cables are used as high pressure ducts allowing the isolation of each conductor * These spaces resulting from the concentric arrangement of the cables inside the pipes * When the construction is such that these ducts do not exist , or their section creates too great a pressure drop, a certain number of strands can be removed,
in order to widen the aforementioned spaces - The conductors can also be unwired so as to provide an empty core and sufficient spaces between strands * It is also possible to provide spaces in the radial direction between the periphery of the insulation of a conductor in the radial direction between the periphery of the insulation of a conductor and the lead sheath, by introducing a spacer between the insulation and the sheath - In other words, all known types can be used of cables * The conductor is covered with an insulating layer 20 around which is placed the lead sheath SI *
In Fig. 8 there is shown a cable with several elements * in which each element is built to,
the manner described in Figs. 2 and 3. In addition, the insulation of each of them consists of an electrostatic shielding, and the elements are ligated so as to avoid their exttnsion by a paper tape 23 one then places the lead sheath * On the internal face of this sheath and in the space occupied until now by the insulation, a number of flexible metal tubes have been placed which constitute supports for the sheath * They can however be omitted , subject to giving the sheath a triangular section,
The insulating paper 20, placed on the conductor, can be treated in different ways it can be impregnated with materials generally used in the manufacture of cables,
of viscosity such that their thickness decreases at the operating temperature of the cable * Due to the presence of high pressure gas inside the cable, any material similar to that described is forced by pressure towards the internal wall of the sheath *
Instead of being insulated with impregnated paper after installation, the conductor can be insulated with a varnished paper beforehand.
These strips of paper are visible in Fig. 3 Tarnish or any other impregnating material
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The gnation must be sufficiently dance to remain in place and especially not to liquefy at the operating temperature, because it could tend to fill the regions in which must circulate the gas. The paper tape must be applied so that between the adjacent edges of each turn it is possible to provide a space 25 so that the pressurized gas can flow freely from the back of the cable to the interior. These spaces are relatively long, because they correspond to a large number of turns and, for this reason and also because of the high pressure to which they are subjected from the gas chamber,
no leakage results - The paper tape is applied layer by layer in non-contiguous turns - It is also necessary to provide sufficient spaces inside the cable, however, so that the gas can move radially from the center towards the periphery when the current begins to pass through the cable and consequently to heat it, and, conversely, from the periphery towards the center when the cable cools * In other tons, all spacings prepared inside the duct are filled with pressurized gas
The purpose of the lead 21 sheath is to protect the cable during transport and installation * Before transporting the cable, it must be filled with an inert gas (CO2 for example)
at a pressure slightly higher than atmospheric pressure! after which the ends of the sheath are sealed * The quantity to be introduced must be sufficient to maintain inside the cable a pressure slightly higher than atmospheric pressure, both during transport and during storage *
Came the improvements above are only valid by maintaining the pressure inside the cable and by the absolute integrity of the insulating layers, for this purpose special seals such as the one shown in Fig. 4 where 26 and 27 are used. designate the components of a connection device, each part of which is attached to the conductor, either by welding,
or by any other suitable method * A tube 28 surrounds the connection piece and it is generally provided in an insulating material 'Instead of this tube 28, a number of similar tubes can be used placed parallel to each other * This tube 28 , coiled in a helix, has a diameter which gradually increases as one arrives towards the outside of the connection piece * The internal end of this tube is in cotsaunioation with the spacings envisaged inside.
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behind the cable and, therethrough, with the insulation provided on the conductor, either directly or through the household spaces between the paper turns.
The outer end of the snorkel is open to allow the introduction of gas. The turns of this tube are embedded in the insulation 29 'Due to the relatively great length of this tube and also because of the high pressure to which it is subjected, no loss is possible. seal is enclosed in a lead casing 30 whose ends are welded to the sheaths * Inside this casing is a screw cap 31 (Fig. 6) provided in such a way that it is possible to open it or to close it on the gas supply * Each junction in the cable can be made in this way or include normal intermediate joints, depending on the cable lengths to be supplied to the pumps *
In Fig.
there is shown a pipe joint inside which is placed a cable joint * At the ends of the pipe, there is provided * fixing tâtas 32 'each head has a cavity 33, and the inner part of this is fixed to a section of tubing by electric welding at 34. On these teats, a tube 35 has been introduced, the ends of which are fixed to the heads by welding at 376.
The diameter of this tube is such that it is possible to slide it easily over the heads in the longitudinal direction, in case the cable joints need to be visited or repaired. * A stopper has also been provided. screw 37 on the same alignment as the previous stopper 31, so that by removing the stopper 37, it is possible to place the stopper 31 or on the contrary to remove it, without it being necessary to touch welded joints *
If we admit that the trenches are correctly dug and.
that the assembly of the pipes constitutes sections of the desired length, the next operation must consist in properly drying each section by the introduction of hot air * This operation being carried out, the two ends of a section are formed by flexible rubber diaphragms 40 held in place by the windings 41.
The center of the diaphragm is provided with a tubular extortion 42, the length and flexibility of which are sufficient to act as a valve, reducing or completely closing the central opening and which extends sufficiently to allow to insert the cable * During the preliminary evacuation treatment, the central opening
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is closed so that the rubber diaphragm is vacuum tight - Beur will introduce the cable, we use the methods)! usual * Before this operation, the air contained in the pipe is first evacuated, and the pipe cleaned by the introduction of an inert gas coming from the aforementioned recipients or from separate reactants * During these operations ,
a certain quantity of gas escapes through the central opening of the diaphragma * 35. The pressure should therefore be reduced to about 1 kg. above atmospheric pressure * While the gas escapes, one end of the cable is introduced into the central opening of one of the rubber diaphragms and put in place, When the two ends of the cable protruding from the diaphragms rubber, the cable joints are made * The rubber diaphragms are then removed or cut and the tubular envelopes of the pipe joints are placed in position and welded avoiding any air intake * Under these conditions, the cable is placed on the internal wall of the pipe,
and the lead sheath constitutes a protective element of the conductor insulation *
As indicated above, it is necessary to provide small spaces inside the conductor and also inside the paper webs. To prevent leakage of the impregnating material into its pipes, one introduces, during manufacture, a gas under high pressure! this precaution is also taken after introducing the cable into the pipe and before the connections are made * The ends of the pipe are then connected to the current source; the terminals placed at these ends must obviously be watertight and able to withstand the high pressure to which they are subjected.
This method of introducing the gas makes it possible to avoid the expense of costly seals which require the large pressure differences resulting from the differences in level * With marl, it is no longer necessary to provide for complex processes for separating the gas. pipe sections * It is, however, desirable to have suitable means of section separation, so that if a leak occurs at one point, not all of the gas in the pipe will escape * This can be done effect use a diaphragm such as that shown at 40 which, if permanently employed, can be made of metal and suitably fitted to the cable sheath and pipe * It is generally recommended to place it at the ends of a section,
on 32 pieces for example *
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By ensuring 1 * existence of spaces parmettnt the passage of gas between the inner and outer walls of the sheath, it is seen that the pressures are balanced on an opposite end of the walls of said gains and it follows that the wall does not fatigue. pas- Due to this balance, the sheath can be made of relatively thin metal, hence great savings. one is in no way limited by the order of magnitude of the pressures to be employed: by using impregnated paper, the value of the insulator is granted, which is thus greater than that which was achieved with dry paper.