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MEMOIRE DESCRIPTIF
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déposé à l'appui deune demande de BREVET d'INVENTION
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"lOrfaotionnements aux câbles électrique"
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c..
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<c;'< 3''%- <sç"t/-y-<-. oO .--. t¯;1&.... c>-1-V la présente invention est relative aux câbles électriques à haute tension du genre dans lequel le diélectrique est forme d'une matière feuilletée et imprégnée, généralement du papier imprégné d'huile ou d'un composé (désigné ci-après} pour la commodité de
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l'exposé, par le terme "composé").
Des câbles de ce type que la partie pleine du diélectrique soit formée de papier ou qu'elle soit faite d'une autre matière fibreu- se, seront désignés ci-après, pour la commodité de la description, par l'expression "câbles isolés à
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l'aide de .P8.pieJ1mprégné-.
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Dans des câbles de ce genre. il peut exister, dans la partie du câble soumise aux efforts électriques, de petites poches vides ou remplies de gant généralement appelées "vides". Ces vides peuvent être dus à une imprégnation incomplète de la masse de l'isolant, mais, plus généralement, ils sont produits par une migration ultérieure de l'agent d'imprégnation dans le sens radial ou longitudinal (ou dans les deux), migration due, par exemple, au cycle thermique que le câble subit au cours de son utilisation ou à un 1 traînage. on a gonflement suppos é que ces vides étaient habituellement la cause initiale des défail- lances des câbles.
On a déjà proposé divers moyens pour empêcher la formation de vides de ce genre ou :pour réduire les risques de leur formation. par exemple on a proposé d'empêcher la production de vides pendant la partie de refroidissement d'un cycle en facilitant le retour de l'agent d'imprégnation dans la masse du diélectrique fibreux au moyen de petits conduits d'huile et (ou) en maintenant l'intérieur du câble à une pression supérieure à la pression atmosphérique.
Des câbles dans lesquels le retour du composé dans la masse du diélectrique est facilité de cette maniè- re ont donné satisfaction au point de vue électrique, mais malheureusement il est nécessaire d'employer, en combinaison avec ces câbles, une installation auxiliai- re coûteuse. Dans le brevet britannique n 175.753, on a proposé d'empêcher la migration enrenfermant l'isolant dans de minces couches de séparation formées d'une matière non métallique qui est imperméable au composé à l'aide' duquel le diélectrique fibreux est imprégné, .
Une de ces couches entoure le conducteur afin d'empê- cher que le composé pénètre dana les interstices du
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conducteur et qu'il se produise des vides pendant la partie de refroidissement d'un cycle,produc- tion de vides due au fait que le composé n'a pas tendance à revenir des interstices dans l'isolant fibreux. Ces précautions peuvent avoir pour résultat d'empêcher la production de vides dans le corps diélectrique, mais, pour les raisons expli- quées plus loin, cela n'est pas suffisant pour empêcher qu'il se produise des défaillances dans les câbles. Dans le brevet britannique n 407.718, on a décrit une construction d'un câble à haute tension, qui a pour but d'éviter la présence de vides.
Dans ce cas, l'emploi d'un isolant formé de papier imprégné est abandonné en faveur d'un diélectrique formé en totalité d'un composé ther- mopkastique imperméable à 1'eau et appliqué sous forme de couches par un procédé de refoulement.
Un isolant de ce genre est actuellement assez coû- teux comparé à un isolant composé de papier im- prégné. En outre, un câble de ce genre ne présen- terait pas le degré de flexibilité que possède un câble isolé au moyen de papier, du fait que son isolant est composé de couches successives qui peuvent glisser librement l'une sur l'autre et sont formées d'une barde enroulée en hélice dont les spires se recouvrent partiellement.
La problème que doit résoudre le fabricant, de câbles à haute tension est par consé- quent de produira un câble isolé à 1%de de papier imprégné, résistant aux défaillances dans les con- ditions d'utilisation normales, mais ne nécessitant pas l'utilisation, en combinaison avec ledit câ-
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cet effet, la demanderesse a effectué de longues recherches à la suite desquelles elle a découvert que la défaillance du diélectrique de câbles iso- lés à l'aide de papier imprégné se produit initia- lement, dans la grande majorité des cas, à l'en- droit du conducteur ou près de celui-ci dans des espaces contenant du gaz,
espaces délimités inté- rieurement par le conducteur et extérieurement par le diélectrique.
L'amorçage du phénomène qui provoque une défaillance est génalement dû au 'bombardement de la surface de delimitation extérieure d'un espa- ce de ce genre par des ions libérés par le gaz con- tenu dans ledit espace et propulsés par la force électrique dans le même espace. Ce (bombardement provoque la carbonisation soit du composé,, soit du papier, on a constaté que la carbonisation du composé peut s'effectuer dans et à travers le pa- pier, en raison du fait que le papier n'est pas homogène. le papier est composé de fibres pressées ensemble et contenant ou renfermant des cellules ou passages dans lesquels rentre le composé à la suite du procédé d'imprégnation. la carbonisation peut s'effectuer le long de fils du composé s'éten- dant à travers ces passages.
A la lumière de cette découverte, il apparaît, contrairement à l'@pinion qu'avaient jus- quici les fabricants de câbles, que le but visé doit être l'élimination d'espaces possibles conte- nant du gaz et délimités par la surface du conducteur plutôt que l'élimination d'espaces possibles contenant du gaz et formés dans la masse de l'iso- lant constituant le diélectrique.
Ceci ne signifie
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pas que la présence de vides à l'intérieur de l'isolant ne soit pas Indésirable, mais bien que Inexistence de ces vides n'est pas aussi sus cep- tible de provoquer une défaillance que le se- rait la présence de vides entre la surface du conducteur et l'isolant,
En se fondant sur le résultat des recherches effectuées par la demanderesse, la présente invention permet de réaliser un câble perfectionné, isolé à l'aide de papier imprégné, résistant aux pannes ou défaillances, de fabrica- tion assez économique, n'entraînant pas l'emploi d'une installation auxiliaire et, par consé- quent, assez peu coûteux à installer et à main- tenir en service, Dans le câble perfectionné, une couche continue de matière isolante homogène,
ayant une épaisseur appropriée, est interposée entre la surface du conducteur et la couche si- tuée le plus à l'intérieur du diélectrique im- prégné et est appliquée de manière à assurer un contact pratiquement complet entre le métal et la couche sur toute l'étendue de la surface in- térieure de cette dernière. La matière consti- tuant cette couche est imperméable à l'huile ou au composé.
Dans 1'exposé qui précède de la pré- sente invention, il y a un certain nombre de phnases ayant besoin d'être définies d'une ma- nière plus préoise.
D'après ce qui a été dit en ce qui concerne lepapier, on comprendra qu'il ne ren- tre pas dans le terme "matière homogène". De
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même, toute autre matière composée de fibres qui conservent jusqu'à un certain point leur indivi- dualité ne peut contenir. Des matières qui sont considérées comme étant suffisamment homogènes dans le but visé par la présente invention et qui sont mentionnées à titre d'exemple sont trouvées parmi les suivantes : les compositions estérifiées de cellulose, telles que celles ayant une base formée d'acétate de cellulose; les éthers de cellulose, tels que la benzyle-cellulose; les polystyrènes, par exemple le styrol: et les composés analogues au caoutchouc et résistant à l'huile, par exemple les composés de polysulfure d'oléfine vendus dans le commerce sous le nom de "Thiokol".
Du papier, ou une autre matière possédant des propriétés mécaniques analogues, peut être employé corne support pour un enduit superficiel formé d'une matière homogène, à la condition que cette dernière puisse être appli- quée sur le papier de manière à assurer l'uni- formité du revêtement sans aucun joint ouvert ou fissure dans la surface
La continuité du revêtement du conducteur doit être telle qu'il n'y ait aucun passage di- rect, dans le sens radial, à travers la couche.
Toutefois, il est possible de former cette couche en appliquant des bandes de matière enroulées en hélice et dont les spires se recouvrent suf- fisamment à l'endroit des joints.
Il peut ne pas être toujours possible d'a@ un contact complet entre la couche et le métal du conducteur sur la totalité de leurs surfaces adjacentes, mais le résultat poursuivi
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est de rendre le contact aussi complet que possi- ble et,lorsque des,des -vides ou solutions de con- timuité existent, de les réduite à une très faible valeur, par exemple ne dépassant pas 0,05 m/m en mesurant dans le sens radial, Ceci implique que, lorsque la couche est formée par une bande dont les spires se recourent partiellement, l'épaisseur de cette bande ne doit pas être supérieure à 0,05 mm
Afin de faciliter l'obtention d'un contact intime et sensiblement continu, la surface du conducteur peut être rendue lisse, ou,
lorsque le conducteur est formé de fils métalliques ronds, la matière constituant la couche peut y être ap- pliquée de manière à,assurer le contact sur la to- talité des surfaces extérieures, cette matière pé- nétrant dans les interstices compris entre les fils métalliques sur cette surface.
La surface du conducteur peut être rendue lisse en le formant, ou en formant sa partie extérieure, de fils métalliques ayant une section appropriée pour obtenir une forme cylindrique con- tinue. Suivant une autre disposition, un toron formé de fils métalliques ronds peut être recouvert d'une gaine de métal, par exemple du plomb, qui y est appliquée par filage à la presse, ou d'une bande dé métal ou d'une banie de papier métallisé étroitement enroulée sur ledit toron de façon à recouvrir la surface entière.
Dans une autre forme d'exécution, la couche appliquée peut présenter une surface inté- rieure métallisée, qui vient en contact avec le conducteur et étend de ce fait la surface de ce
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rejoint la matière homogène sur laquelle elle est portée.
La revêtement d'une surface extérieure non lisse d'un conducteur peut être effectué en refoulant par filage la matière de recouvrement, de manière qu'elle soit pressée en contact intime avec le toron sur toute sa périphérie, c'est-à-di- re de façon à suivre :la contour ondulé des fils métalliques et à pénétrer dans les interstices.
Suivant une autre façon d'opérer, le reniement peut être effectué en peignant le conducteur eu en y pulvérisant une pellicule d'émail,de cellu- lose ou d'une autre matière, qui sèchera de manière à former une surface continue sans fissures, remplissant les interstices et donnant une forme sensiblement lisse à 1*extérieur de la couche.
La procédé d'application de la couche de revêtement mentionné endernier lieu peut être employé arec des conducteurs lisses et, dans chaque cas, il peut être complété en enroulant des bandes formées d'une matière homogène pendant Que la couche peinte ou appliquée par pulvérisa- tion est encore humide ou collante.
L'épaisseur appropriée de la couche dé- pend, dans une certaine mesure, du degré d'appro- ximation qui peut âtre obtenu en ce qui concerne l'homogénéité parfaite et la continuité de la couche et le contact parfait entre la couche et le métal. Toutefois, il est évidement désirable de prévoir une marge de sécurité, en vue du fait Que les conditions désirées ne peuvent jamais être complètement réalisées.
Lorsqu'on utilise des bandes enroulées en hélice et dont les spi- res se recouvrent partiellement, il peut être
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désirable de prévoir jusqu'à six couches. Lors- que le reniement est refoulé, il n'y aura gé- néralement aucune difficulté à obtenir une épaisseur appréciable et, en conséquence, des valeurs de 1 m/m 58 ou même de 3 m/m 17,en ce qui concerne l'épaisseur radialepeuvent être adoptées.
Le dessin annexé représente deux exem- ples de réalisation de câbles à haute tension isolés à 1'aide de papier imprégné conformément à l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe trans- versale d'une forme de réalisation; vue en La fig, a est une coupe transversale d'une seconde forme de réalisation;
La fig. 3 est une coupe partielle verticale, à une échelle beaucoup plus grande dans le sens radial, faite suivant la ligne III-III de la fig. 2 et montrant le câble re- présenté sur cette figure 2.
En se référant tout d'abord seulement à la fig. 1, on remarquera que le câble comprend un conducteur 1 composé de plusieurs fils métalliques 2. Ce conducteur est isolé par une épaisse masse d* isolant 3 formée par une série de bandes de papier enroulées en hélice (dont les spires se recouvrent partiellement) et im- ;régnées d'un. composé. L'ensemble est entouré par la gaine de plomb usuelle 4.
Une couche don- tinue de matière isolante homogène, telle que de 1'acétate de ce llulose, entoure le conducteur 1 et est en contact complet avec les
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de la couche extérieure. Cette couche de ma- tière isolante est appliquée par un procédé de filage à la presse sur le conducteur nu, des précautions spéciales étant irises pour assu" rer un contact complet entre la paroi de déli- mitation du conducteur et la couche.
Bans la construction du câble repré- senté sur les fig. 2 et 3, le conducteur 11, consistant en une série de torons la en fil mé- tallique, est isolé, comme dans le cas précé- dent, par une masse épaisse d'isolant 13 formée de papier imprégné et renfermée dans une gaine de plomb 14. Toutefois, dans ce cas, le conducteur est recouvert d'une gaine continue de métal 18 en contact avec certains des fils métalliques extérieurs du conducteur ou avec la totalité de ces fils extérieurs. Ceci donne une surface lisse au conducteur sur lequel est appliquée la couche 15 de matière isolante homogène. Cette couche est formée d'une bande 19 dont les spires se recouvrent :partiellement et dont l'épaisseur est inférieure à 0,05 mm.
Ces 'bandes 19 peuvent avoir 25 mm. de large et être appliquées avec un vide de 1 mn.58 entre les spires adjacentes de la même couche, les spires successives sont appliquées de façon à se recouvrir d'une manière appréciable, par exemple dans la proportion 50 :50, comme on l'a représenté dans le cas de la première et de la seconde couches et dans la proportion 75 : 25, comme on l'a. représenté dans le cas de la seconde et de la troisième couches.
On comprendra, que sur la fig. 3 les bandes sont représentées comme si elles étaient détachées
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dans le sens radial et que les dimensions, dans le sens radial, de ces'bandes et de la gaine 18 sont agrandies de 60 à 70 fois par rapport aux dimensions dans le sens longitudinal.
La partie extérieure du diélectrique, c'est-à-dire la partie se trouvant au-delà de la couche recouvrant le conducteur, peut être faite, à la manière usuelle, de papier imprégné ou d'une matière équivalente.
Un câble construit conformément à la présente invention est renforcé dans la région où une défaillance est susceptible de s'amorcer et, en conséquence, il est pour ainsi dire à l'abri d'une défaillance du diélectrique dans les conditions de fonctionnement ordinaires.
Ce renforcement peut permettre d'utiliser dans le diélectrique un effort électrique sensible- ment plus élevé et cet effort peut être porté à un point tel que l'effet qui, précédemment, était limite au conducteur, se manifeste également sur la gaine. Dans ces conditions, des moyens analo- gues à ceux indiqués dans la description qui pre- cède peuvent être appliqués, conformément à la pré- sente invention, dans la région comprise entre la partie extérieure du diélectrique et la gaine.
par exemple, comme le montre le dessin, on pour- rait appliquer, entre la couohe métallisée usuelle 7 ou 17, à l'extérieur du diélectrique, et le diélectrique, un revêtement 6 ou 16 qui est du même genre et qui occupe la même position relative, par rapport à la couohe métallisée, que le revête- ment précédemment décrit en ce qui concerne le
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R E S U M E
L'invention est relative aux câbles élec- triques à haute tension du genre dans lequel le diélectrique est formé d'une matière fibreuse feuilletée imprégnée d'huile ou d'un composé, câ- bles désignés ci-après par l'expression "câbles isolés à l'aide de papier imprégné".
L'intention présente les caractéristiques suivantes prises isolément ou en combinaison :
1 / entre la surface du conducteur et la , couche située le plus à l'intérieur de la masse de diélectrique fibreux imprégnéest interposée une couche contime-, d'épaisseur appropriée, formée d'une matière isolante homogène imperméa- ble à l'huile ou au composé;
2 / la couche précitée est appliquée de manière à assurer un contact pratiquement complet entre le conducteur et la couche sur toute l'é- tendue de la surface intérieure de cette dernière; Se/ afin de faciliter l'obtention d'un .. contact complet entre la couche et le conducteur, la surface de ce dernier peut être rendue lisse.
Dans ce cas, la couche continue de matière isolante homogène peut être formée d'un ou plusieurs en- roulements de bandes dont l'épaisseur ne dépasse pas 0,05 mm;
4 / dans une variante, la couche appli- quée peut présenter une surface intérieure métal- lisée qui tient en contact avec le conducteur et qui prolonge ainsi la surface de celui-ci jus- qu'à l'endroit où la couche métallisée rejoint la matière homogène sur laquelle elle est portée;
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5 / lorsque le conducteur est un ,. , conducteur formé de torons, la couche continue peut être formée en refoulant par filage à la presse la matière homogène de manière qu'elle soit pressée en contact intime avec sensiblement la totalité de la surface extérieure du conclue- teur;
6 / la couche continue peut, dans certains cas, être formée en peignant le conclue- teur eu en pulvérisant sur lui une pellicule d'une matière isolante homogène qui sèche de façon à constituer une surface continue sans fissures, remplissant les interstices que peut présenter la surface du conducteur et donnant une forme sensiblement lisse à l'extérieur de la couche;
7*/ la formation de la couche peut être complétée en appliquant des bandes de matière homogène sur la pellicule peinte ou appliquée par pulvérisation pendant qu'elle est encore humide ou collante.
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DESCRIPTIVE MEMORY
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filed in support of an INVENTION PATENT application
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"Carrying out electrical cables"
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vs..
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<c; '<3' '% - <sç "t / -y - <-. oO .--. t¯; 1 & .... c> -1-V The present invention relates to electric cables with high voltage of the kind in which the dielectric is formed from a laminated and impregnated material, usually paper impregnated with oil or a compound (hereinafter referred to} for the convenience of
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the disclosure, by the term "compound").
Cables of this type, whether the solid portion of the dielectric is formed from paper or made from other fibrous material, will hereinafter be referred to, for convenience of description, as "insulated cables. at
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using .P8.pieJ1mprégné-.
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In cables like this. there may be, in the part of the cable subjected to electrical forces, small empty pockets or filled with glove generally called "empty". These voids can be due to an incomplete impregnation of the mass of the insulation, but, more generally, they are produced by a subsequent migration of the impregnating agent in the radial or longitudinal direction (or in both), migration due, for example, to the thermal cycle that the cable undergoes during its use or to a dragging. it was assumed that these voids were usually the initial cause of cable failures.
Various means have already been proposed to prevent the formation of such voids or: to reduce the risks of their formation. for example it has been proposed to prevent the generation of voids during the cooling portion of a cycle by facilitating the return of the impregnating agent into the bulk of the fibrous dielectric by means of small oil conduits and (or) by maintaining the inside of the cable at a pressure greater than atmospheric pressure.
Cables in which the return of the compound to the dielectric mass is facilitated in this way have given satisfaction from the electrical point of view, but unfortunately it is necessary to employ, in combination with these cables, an expensive auxiliary installation. . In UK Patent No. 175,753 it has been proposed to prevent migration by enclosing the insulation in thin release layers formed of a non-metallic material which is impermeable to the compound with which the fibrous dielectric is impregnated.
One of these layers surrounds the conductor in order to prevent the compound from penetrating into the interstices of the
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conductive and voids occur during the cooling portion of a cycle, producing voids due to the fact that the compound does not tend to return from the interstices in the fibrous insulation. These precautions may result in preventing the generation of voids in the dielectric body, but, for the reasons explained later, this is not sufficient to prevent faults in the cables from occurring. In British Patent No. 407,718, a construction of a high voltage cable has been described which aims to avoid the presence of voids.
In this case, the use of an insulator formed from impregnated paper is abandoned in favor of a dielectric formed entirely from a thermopkastic waterproofing compound and applied in layers by a upsetting process.
Such insulation is presently quite expensive compared to insulation made from impregnated paper. Further, such a cable would not exhibit the degree of flexibility that a paper-insulated cable possesses, since its insulation is composed of successive layers which can slide freely over one another and are formed of a bard wound in a helix, the turns of which partially overlap.
The problem to be solved by the manufacturer of high voltage cables is therefore to produce a 1% impregnated paper insulated cable, resistant to failure under normal conditions of use, but not requiring the use of paper. use, in combination with said cable
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To this end, the Applicant has carried out extensive research, as a result of which it has discovered that the failure of the dielectric of cables insulated with the aid of impregnated paper initially occurs, in the great majority of cases, at the time of. in or near the conductor in spaces containing gas,
spaces delimited internally by the conductor and externally by the dielectric.
The initiation of the phenomenon which causes failure is generally due to the bombardment of the outer bounding surface of such a space with ions released by the gas contained in said space and propelled by the electric force into it. the same space. This bombardment causes carbonization of either the compound or the paper, it has been found that carbonization of the compound can take place in and through the paper, due to the fact that the paper is not homogeneous. paper is composed of fibers pressed together and containing or enclosing cells or passages into which the compound enters as a result of the impregnation process. carbonization can take place along strands of the compound extending through these passages .
In the light of this discovery, it appears, contrary to the idea that cable manufacturers had hitherto had, that the aim must be the elimination of possible spaces containing gas and delimited by the surface. conductor rather than eliminating possible gas-containing spaces formed in the bulk of the insulation constituting the dielectric.
This does not mean
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not that the presence of voids inside the insulation is not undesirable, but although the absence of such voids is not as likely to cause failure as the presence of voids between the insulation would be. conductor surface and insulation,
On the basis of the results of the research carried out by the Applicant, the present invention makes it possible to produce an improved cable, insulated with the aid of impregnated paper, resistant to breakdowns or failures, of fairly economical manufacture, which does not entail loss. 'use of an auxiliary installation and, consequently, relatively inexpensive to install and maintain in service, In the improved cable, a continuous layer of homogeneous insulating material,
having an appropriate thickness, is interposed between the surface of the conductor and the innermost layer of the impregnated dielectric and is applied so as to ensure substantially complete contact between the metal and the layer over the entire surface. extent of the inner surface of the latter. The material constituting this layer is impermeable to oil or to the compound.
In the foregoing disclosure of the present invention there are a number of phenomena which need to be defined more carefully.
From what has been said with regard to the paper, it will be understood that it does not come within the term "homogeneous material". Of
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likewise, any other material composed of fibers which retain their individuality to a certain extent cannot contain. Materials which are considered to be sufficiently homogeneous for the purpose of the present invention and which are mentioned by way of example are found among the following: esterified compositions of cellulose, such as those having a base formed from cellulose acetate ; cellulose ethers, such as benzyl cellulose; polystyrenes, for example styrol; and rubber-like and oil-resistant compounds, for example olefin polysulfide compounds sold commercially under the name "Thiokol".
Paper, or other material having similar mechanical properties, may be used as a support for a surface coating formed from a homogeneous material, provided that the latter can be applied to the paper in such a way as to ensure uniformity. - coating shape without any open joints or cracks in the surface
The continuity of the coating of the conductor must be such that there is no direct passage, in the radial direction, through the layer.
However, it is possible to form this layer by applying strips of material wound in a helix and the turns of which overlap sufficiently at the location of the joints.
It may not always be possible to have complete contact between the conductor layer and metal on all of their adjacent surfaces, but the result is
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is to make the contact as complete as possible and, when vacuums or continuity solutions exist, to reduce them to a very low value, for example not exceeding 0.05 m / m by measuring in radial direction, This implies that, when the layer is formed by a strip whose turns partially recur, the thickness of this strip must not be greater than 0.05 mm
In order to facilitate obtaining an intimate and substantially continuous contact, the surface of the conductor can be made smooth, or,
when the conductor is formed of round metal wires, the material constituting the layer can be applied to it so as to ensure contact over all of the exterior surfaces, this material penetrating into the interstices between the metal wires on this surface.
The surface of the conductor can be made smooth by forming it, or by forming its exterior part, of metal wires having an appropriate cross-section to obtain a continuous cylindrical shape. According to another arrangement, a strand formed of round metal wires can be covered with a metal sheath, for example lead, which is applied thereto by press spinning, or with a strip of metal or a strip of metal. metallized paper tightly wound on said strand so as to cover the entire surface.
In another embodiment, the applied layer may have a metallized interior surface, which comes into contact with the conductor and thereby extends the surface thereof.
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joins the homogeneous material on which it is worn.
Coating a non-smooth outer surface of a conductor can be accomplished by spinning up the cover material so that it is pressed into intimate contact with the strand over its entire periphery, i.e. - re so as to follow: the wavy outline of the metal wires and to penetrate into the interstices.
In another way of working, the denial can be done by painting the conductor by spraying it with a film of enamel, cellulose or other material, which will dry to form a continuous surface without cracks, filling the interstices and giving a substantially smooth shape to the exterior of the diaper.
The last mentioned coating layer application process can be employed with smooth conductors and in each case it can be completed by winding strips formed of a homogeneous material while the painted or spray applied layer. tion is still wet or sticky.
The appropriate thickness of the layer depends, to some extent, on the degree of approximation which can be achieved with regard to the perfect homogeneity and continuity of the layer and the perfect contact between the layer and the layer. metal. However, it is obviously desirable to provide a safety margin, in view of the fact that the desired conditions can never be fully realized.
When using helically wound bands with partially overlapping coils, it can be
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desirable to provide up to six layers. When the denial is pushed back, there will generally be no difficulty in obtaining an appreciable thickness and, consequently, values of 1 m / m 58 or even of 3 m / m 17, with respect to l radial thickness can be adopted.
The accompanying drawing shows two exemplary embodiments of high voltage cables insulated with impregnated paper in accordance with the invention.
Fig. 1 is a cross-sectional view of one embodiment; view in Fig, a is a cross section of a second embodiment;
Fig. 3 is a partial vertical section, on a much larger scale in the radial direction, taken along the line III-III of FIG. 2 and showing the cable shown in this figure 2.
Referring first of all only to FIG. 1, it will be noted that the cable comprises a conductor 1 composed of several metal wires 2. This conductor is insulated by a thick mass of insulation 3 formed by a series of strips of paper wound in a helix (the turns of which partially overlap) and im-; reigned by a. compound. The whole is surrounded by the usual lead sheath 4.
A continuous layer of homogeneous insulating material, such as pulp acetate, surrounds conductor 1 and is in full contact with the fibers.
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of the outer layer. This layer of insulating material is applied by a press-spinning process to the bare conductor, special precautions being taken to ensure full contact between the conductor boundary wall and the layer.
In the construction of the cable shown in figs. 2 and 3, the conductor 11, consisting of a series of strands 1a of metal wire, is insulated, as in the previous case, by a thick mass of insulation 13 formed of impregnated paper and enclosed in a sheath of lead 14. However, in this case, the conductor is covered with a continuous sheath of metal 18 in contact with some of the outer metal wires of the conductor or with all of these outer wires. This gives a smooth surface to the conductor to which the layer 15 of homogeneous insulating material is applied. This layer is formed of a strip 19 whose turns overlap: partially and whose thickness is less than 0.05 mm.
These bands 19 may be 25 mm. wide and be applied with a vacuum of 1 min.58 between the adjacent turns of the same layer, the successive turns are applied so as to overlap in an appreciable way, for example in the proportion 50:50, as shown in 'represented in the case of the first and second layers and in the proportion 75:25, as we have. shown in the case of the second and third layers.
It will be understood that in FIG. 3 the bands are represented as if they were detached
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in the radial direction and that the dimensions, in the radial direction, of ces'bandes and of the sheath 18 are enlarged by 60 to 70 times compared to the dimensions in the longitudinal direction.
The outer part of the dielectric, that is to say the part lying beyond the layer covering the conductor, can be made, in the usual manner, of impregnated paper or an equivalent material.
A cable constructed in accordance with the present invention is reinforced in the region where failure is likely to initiate and, therefore, is virtually immune to dielectric failure under ordinary operating conditions.
This reinforcement can make it possible to use a substantially higher electrical force in the dielectric and this force can be brought to such a point that the effect which, previously, was limited to the conductor, is also manifested on the sheath. Under these conditions, means similar to those indicated in the foregoing description can be applied, in accordance with the present invention, in the region between the outer part of the dielectric and the cladding.
for example, as shown in the drawing, one could apply, between the usual metallized coating 7 or 17, outside the dielectric, and the dielectric, a coating 6 or 16 which is of the same type and which occupies the same relative position, with respect to the metallized coating, that the coating previously described with regard to the
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ABSTRACT
The invention relates to high voltage electric cables of the type in which the dielectric is formed of a laminated fibrous material impregnated with oil or with a compound, cables referred to hereinafter by the expression "cables. insulated using impregnated paper ".
Intent has the following characteristics taken singly or in combination:
1 / between the surface of the conductor and the layer located innermost in the mass of impregnated fibrous dielectric is interposed a continuous layer, of suitable thickness, formed of a homogeneous insulating material impermeable to oil or to the compound;
2 / the aforementioned layer is applied so as to ensure practically complete contact between the conductor and the layer over the entire extent of the inner surface of the latter; In order to facilitate obtaining a complete contact between the layer and the conductor, the surface of the latter can be made smooth.
In this case, the continuous layer of homogeneous insulating material may be formed from one or more windings of strips the thickness of which does not exceed 0.05 mm;
4 / in a variant, the applied layer may have a metalized inner surface which keeps in contact with the conductor and which thus extends the surface of the latter up to the point where the metallized layer meets the homogeneous material on which it is worn;
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5 / when the driver is a,. , a conductor formed of strands, the continuous layer can be formed by extruding by press extrusion the homogeneous material so that it is pressed into intimate contact with substantially the entire exterior surface of the concluder;
6 / the continuous layer can, in certain cases, be formed by painting the concluder or by spraying on it a film of a homogeneous insulating material which dries so as to constitute a continuous surface without cracks, filling the interstices that may present the surface of the conductor and giving a substantially smooth shape to the exterior of the layer;
7 * / the formation of the layer can be completed by applying strips of homogeneous material to the painted or spray-applied film while it is still wet or tacky.