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La présente invention concerne un câble dé transport d'énergie électrique comprenant un ou plusieurs conducteurs isolés et une-gaine étanche entourant les conducteurs, tous les interstices dans le câble étant remplis d'huile sous pression.
Dans des câbles de ce genre, la pression d'huile ne doit pas tomber en dessous de la valeur voulue, parce que dans ce cas des vides peuvent se former dans le câble avec pour résultat une rupture de ce dernier.,
Une construction connue de câbles de ce genre est basée sur le principe que le câble doit être capable de maintenir la pres-
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sion d'huile dans toute sa longueur ? par ses propriétés élastiques propres. On obtient cet effet en donnent à la gaine, qui est -car exemple en plomb, des faces en substance planes, dénommées faces à diaphragme, qui s'étendent sur toute la longueur du câble, et qui peuvent plus ou moins se dilater selon les variations du volume de l'huile qui sont dues aux variations de températures provenant de la température extérieure et des variations de la charge du câble.
Lorsque la résistance de la gaine est insuffisante pour résister à lapression intérieure, et que la gaine n'est par elle- même pas suffisamment élastique pour maintenir la pression intérieure quand le volume de l'huile diminue, les surfaces formant diaphragme sont extérieurement supportées par un dispositif élastique quelcon- que approprié.
Dans certains cas, il peut être avantageux, pour un câbla rempli d'huile présentant les propriétés énoncées plus haut, d'utili- ser une gaine de section circulaire ou en substance circulaire.
La présente invention concerne un câble de ce genre pourvu d'une gaine de section circulaire ou en substance circulaire et en matière ductile. Cette gaine est supportés extérieurement d'une façon si efficace oue la contribution de 1?élasticité de la matière de la gaine pour équilibrer la pression d'huile n'est plus essen- tielle.
L'invention est caractérisée en ce que la áine est en matière plastique et en ce qu'un ou plusieurs ourganes de tension consistant en une bande ou en un fil métallique qui,a l'effet d'augmenter l'élasticité dans le sens longitudinale est régulière- ment et périodiquement déformé transversalement par rapncrt à ce sens longitudinal, sont enroules autour de la gaine hélicoïdalement de façon serrée, le ou les organes de tension recouvrant en substance la surface de la gaine.
L'utilisation de la matière plastique dans ce complexée et en ce qui concerne des câbles remplis d'huile, offre l'avantage que la matière plastique possède un coefficient de dilatation,
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dû à l'échauffement, du même ordre que celui de l'huile de sorte qu'aucune tension notable ne se développe dans la matière plastique;
Une bande métallique par exemple en bronze, en métal léger et dans le cas de câbles à courant continu à âmes multiples et à. âme uriique., également en acier, convient particulièrement bien comme organe de tension. Comme une bande métallique est absolument à l'épreuve de la diffusion., elle offre l'avantage de pouvoir être utilisée pour augmenter l'étanchéité du câble, comme il apparaîtra plus loin.
D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue de côté d'une bande métallique ondulée qui lorsqu'on l'utilise comme organe de tension suivent la. présente invention peut servir à supporter la gaine du câble; la Fig. 2 est une vue verticale de la même bande métalli- que; la Fig. 3 est une autre forme d'exécution d'une bande métallique destinée au effet, vue du haut; la Fig. 4 est une coupe d'une forme d'exécution d'un. câble. suivant la présente invention; la Fig. 5 est une vue de côté de la Fig. 4, les différentes couches qui entourent la gaine étant graduellement enlevées;
les Figs. 6 et 7, les Figs. 8 et 9, et les Figs. 10 et 11 montrenttrois autres formes d'exécution, vues de la même façon que les Figs. 4 et 5 respectivement; les Figs. 12 et 13 sont des vues de côté de différentes formes de bandes métalliques comportant des revêtements en matière thermoplastique; les Figs. 14 et 15 sont respectivement une vue de côté et une coupe d'un fil métallique enroulé hélicoidalement, que l'on peut utiliser comme organe de tension ; les Figs. 16 et 17 sont respectivement une vue de côté et une coupe d'un fil métallique ondulé destiné aux mêmes fins ;
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la Fig. 18 est une vue de côté d'une autre forme d'exécu- tion d'un organe de tension suivant l'invention; et, les Figs. 19 et 20 sont respectivement une vue de côté et une coupe d'un organe de tension en fil métallique tissé.
On donne à la bande métallique ondulée, que l'on utilise de préférence comme organe de tension enroulé hélicoïdalement pour supporter la gaine du câble, une épaisseur appropriée t une longueur d'ondulation 1., et une hauteur d'ondulation h (voir Fig. 1), de manière que la bande pour une consommation de matière minimum puisse s'allonger d'elle-mène élastiquement de façon correspondante à la dilatation de la gaine du câble lorsque la température et ainsi la pression de l'huile enferme dans la gaine montent. Lorsque la température descend., la bande doit se contracter dune façon correspondante à la diminution de volume et ainsi assurer le maintien de la pression d'huile nécessaire.
La tension de traction à laquelle est soumise la bande est déterminée par la pression d'huile, le diamètre du câble, et les dimensions de la bande, ainsi que par la résistance offerte -oc-r la gaine du câble aux variations de volume.
Les ondulations de la bande Deuvent soit former un angle v avec le sens transversal de la bande (voir Fig. 2) soit être disposées dans le sens transversal (voir Fig. 3). L'en-,le v est convenablement adapté au pas de l'enroulement de manière à être approximativement égal à l'angle d'inclinaison de l'enroulement de la bande, les ondulations étant ainsi disposées approximativement longitudinalement par rapport au câble. Dans le cas d'un? bande étroite, qui est enroulée à un pas serré ne dépassant oas la moitié du diamètre de l'enroulement, les ondulations meuvent être perpen- diculaires à la bande, comme le montre la Fig. 3, ce qui facilite la fabrication de la bande ondulée.
Pour améliorer la flexibilité du câble;, la bande ne doit pas être trop large. De façon générale, la largeur choisie doit être
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inférieure au diamètre de l'enroulement. Il est possible d'utiliser une ou plusieurs bandes juxtaposées pour former un enroulement à fil unique ou à fils multiples, et là, où les bandes peuvent être enroulées de façon à se recouvrir ou 2. ne cas se recouvrir bord sur bord,, pourvu, que dans chaque cas la gaine sous jacente soit pratiquement complètement couverte. Pour plus de clarté, les figures
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suivantes montrent l'utilisation d'une seule bande dans chaq'# enrou- le#.ent, enroulée suivant une ligne hélicordale à fil unique.
Grâce à ce procédé, on obtient !-'-utilisation la plus avantageuse de la matière.
Le câble -représenté sur les Figs. 4 et 5 est pourvu d'une gaine de câble non métallique 10, qui est en matière plastique,
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-car exemple en polyéthylène ou en chlorure de polyvinyle. Autour de la gaine est enroulée une bande métallique ondulée 1 , par emem- ple en bronze, semblable celle montrée sur les Figs. 1 et 2.
Comme le montre la Fig. 5, la bande 12 est enroulée de facon à se recouvrir bord sur bord, le bord de chaque tour recouvrant
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ln bord d.u tour précéd tllt. De plus les ondulations des enroulements consécutifs de la bande 12 s'er2boitent les unes dans les 2utres, comme le montre la Fi g. lu, de sorte que la tendance du cZ,lJl s se tordre est neutralisée. Une gaine extérieure 1 J. est pressée autour du câble sur la l.i..nde enroulée 12, gaine qui peut être en la même ma tièr e (jue la gaine 1 .
En ce oui concerne l'enroulement de la bande ondulée 12, on peut appliquer à la gaine 10 une substance adhésive 16 qui remplit les interstices séparant la gaine 10 de la bande 12
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ainsi eue l'es fissures qui se forment a.ux parties ('.e recouvre:'l':.'nt de la bande.
On choisit de préférence une substance adhésive ")oss:L dant une conFtsnte de diffusion particulièrement faible COT'¯'0:''e tar ememple de 1)roc'ui t "0=Jpanol" et de résine fZ'"îlt=:".i.'1C1L1C qui continue être tenace .et visqueuse de- sorte que tout en "^ilE,7:arl;. létc,.'21Gi7.C7¯t elle permette aux différentes parties de se déplacer les unes car rapport a:U-" é.utres, ce cuL se produit i0^:CJ;lxl l'on
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plie le câble.
La bande enroulée 12 forme ainsi une enveloppe étanche ..autour du câble.. Comme le métal en lui-même empêche la diffusion et que les petites fissures formées entre les bandes de métal
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ont une très petite section de p2..ssa;e, on obtient une augmentation considérable de la longueur moyenne, ainsi au'une très forte réduction de la section de passage des voies par lesquelles de la vapeur ou des particules de fluide traversent les saines 10 et 14.
Au lieu d'utiliser une substance adhésive 16 dans les
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interstices ménagés entre.la gaine 10 et la bande r^atalJ¯iue ondulée 12, on peut enlever ou éliminer ces interstices en chauffant le câble, par exemple par un courant électrioue dans la bande 12, de manière oue la gaine, par suite de la pression interne de l'huile qui augmente, se dilate de façon à remplir entièrement ou partiel- lement les interstices formés du côté intérieur de la bande métal- lique.
Comme le montre schématiquement la Fig. 4, le câble possède un seul conducteur 18, représenté sous forme d'un conducteur câblé creux. Le conducteur est entouré d'une isolation 20, qui 'oeuf être formée par exemple par du papier imprégné d'huile. Une mince feuille métallique de protection 22 est représentée enroulée autour de l'isolation. La cavité dans le conducteur et les cavités
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dans l'isolation 20 jusau'à la feuille 1)étallir:ue de protection 22 et la gaine 10, sont remplies d'huile 24 sous pression.
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t, La forme d-le7écution du câble représentée sur les Fivs.
6 et 7 se distingue de la première en ce que 1:::>, b2nt'!e métallique 12 est enroulée sans se recouvrir bord sur bord, un es..?a,ce étroit 26 étant ménagé entre des enroulements consécutif's. L'enrouleMent de la bande est ainsi simplifié puisque les ondulations de la bonde ne doivent pas s '-emb01 ter les unes dans les. autres. De plus, la gaine extérieure est en deux parties 28 et 30, dont la première
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a la forme d'un enroulement, nar exemple en bpndcs c'e matière thermoplasti'oue j ou en bandes adhésives. Les ondulations du côté / . exté-hieur de la bande 12 peuvent être remplies è"une substance
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adhésive 32 du même genre que l'adhésif 16 applique du côté intérieur de la bande.
On peut voir que les gaines intérieure et extérieure ainsi que l'enveloppe formée par la bande de métal' enroulée sont si intimement unies, qu'elles ensembles forment une gaine de câble unitaire. La même chose s'applique aux autres câbles représentés.
La partie extérieure 30 'de la gaine extérieure peut être une gaine en matière plastique extrudée. autour du câble, ou -Lui revêtement de jute asphaltée. Avant d'appliquer la partie 30 de la gaine, on peut recouvrir la partie 28 d'un enroulement qui se recouvre bord sur bord en une mince feuille de métal doux 34.
Lorsqu'on enroule cette feuille, on peut appliquer un adhésif analogue à celui mentionné plus haut. L'enveloppe ainsi formée, qui est essentiellement en métal, constitue un autre obstacle au passage de vapeur et de fluide.
Pendant le fonctionnement du câble, la feuille de métal 34 est exposée à des déformations continues par suite des dilatations et des contractions du câble, ces déformations étant cependant très faibles, puisque la feuille de métal est placée extérieurement à la bande métallique 12.
Sur la Fig. 6, le câble est également à âme unique.
Les chiffres de référence 18-24 désignent les mêmes éléments que dans la première forme d'exécution, mais au lieu d'un conducteur creux, on utilise un conducteur ordinaire. Un espace qui est rem- pli d'huile 24 sous pression, est prévu entre le conducteur isolé et blindé 18 et la ga.ine 10.
Dans la forme d'exécution représentée sur les Figs. 8 et 9, la gaine possède deux enroulements de bande métallique ondulée.
La bande intérieure 36 est enroulée de façon à se recouvrir bord sur -bord; les ondulations des enroulements consécutifs s'emboîtant les unes dans les autres, tandis que la bande extérieure 38 est enroulée . de façon à ne pas se recouvrir bord sur bord. Les deux bandes sont représentées enroulées en sens opposés. Les ondulations des deux
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bandes superposées 36 et 38 s'emboîtent les unes dans les autres.
Cet emboîtement est obtenu particulièrement facilement, lorsque la bande intérieure 36, comme le montrent les dessins, est enroulée de façon à se recouvrir bord sur bord, de manière que les ondula- tions des tours individuels soient à niveau les unes avec les autres, mais peut également être réalisé lorsque la bande 36 est enroulée de façon à ne pas se recouvrir. L'emboîtement des deux bandes implique que le diamètre du câble n'est en substance pas augmenté et que le câble ne tend pas à se tordre autour de son axe longi- tudinal.
Dans cette forme d'exécution, est prévu également un enroulement 40 dune feuille de métal, oui dans ce cas est placée du côté extérieur de la gaine intérieure 10. Le câble représenté est un câble à âme triple,
Sur les Figs. 10 et 11, la gaine intérieure est en deux parties 42 et 44,séparées par un enroule-ment d'une mince feuille de métal doux 46, comme mentionné plus haut. La partie intérieure 42 dé la gaine est extrudée autour du câble de la façon habituelle et est en polyéthylène ou en chlorure de polyvinyle, et la partie extérieure 44 de la gaine peut être obtenue de façon analogue ou sous forme d'un enroulement ou d'un bourrage de matière isolante, par exemple une bande en matière thermoplastique ou une bande adhé- sive.
La gaine 42-44 représentée dans les dessins est entourée de deux bandes métalliques 48 et 50, qui sont enroulées en sens opposés et dont les ondulations, dans ces cas, ne s'emboîtent pas les unes dans les autres.
Pour remplir les ondulations, on peut enduire les bandes d'un revêtement 52 en matière thermoplastique d'un côté ou de chaque côté de ces bandés, comme le montrent les Figs. 12 et 13. La matière peut être, par exemple,, du chlorure de polyvinyle. La bande représen- tée sur la Fig. 12 est utilisée comme bande extérieure, et celle de la Fig. 13 comme bande intérieure.
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On peut appliquer la matière thermoplastique par laminage ou extrusion et afin d'obtenir une meilleure adhésion à la bande de métal, on peut coller cette matière à l'aide d'un adhésif du genre mentionné plus haut.
,Au lieu d'utiliser des bandes ondulées comme organes de tension, comme décrit plus haut, on peut utiliser, un organe de tension formé par un fil 54 qui est enroulé hélicoïdalement à un pas comparativement allongé, et qui peut être en bronze, en métal léger ou en acier (Figs. 14 et 15) ce qui cependant rend l'utilisation des propriétés de résistance du métal moins bonne. On peut également utiliser un fil métallique ondulé 56 (Figs. 16 et 17). Le fil est, dans ce cas disposé, à plat sur la surface de la gaine intérieure. Pour.n'importe quelle forme, on peut amener les enroulements ou ondulations à s'emboîter pendant l'enroulement.
Les tours individuels sont placés les uns près des autres, de sorte que seules de très petites surfaces libres appa- raissent sur la surface de la gaine, et les espaces entre les fils peuvent être remplis d'un adhésif.
Des exemples d'autres formes d'exécution de l'organe de tension sont montrés sur les Figs. 18 et 19. Sur la fig. 18, 1'organe de tension comporte deux fils enroulés hélicoldalement 58 et 60, dont les enroulements sont disposés à plat, et qui sont enroulés en sens opposés. Deux fils de ce genre peuvent être pressés l'un dans l'autre, comme le montre la Figure, et forment ainsi une bande élastique. On peut utiliser un fil de section ronde ou non, par exemple angulaire. Dans ce dernier cas, on préfère choisir une section plane ou rectangulaire, dont la hauteur est par exemple environ deux fois supérieure à la largeur, et le fil est enroulé de telle sorte que le sens de la hauteur soit dans un plan horizontal'après la pose du fil.
On peut utiliser un fil ondulé, comme le montrent les Figs. 16 et 17 pour tresser une bande comme le montrent les Figs.
19 et 20.-La bande se compose de fils de chaîne 62 et de fils de
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trame 64, que l'on fait passer d'un côté à l'autre de la bande, alternativement au-dessus et en dessous des fils de chaîne 62, suivant un mode de tissage courant. Les fils de trame 64 ne servent en substance qu'à maintenir les fils de chaîne 62 en place et ne contribuent pratiquement pas à la. tension de traction dans la bande.
Pour augmenter davantage l'aptitude de la gaine en matière plastique à résister à la pénétration de l'humidité, on peut utili- ser l'effet d'osmose électrique connu, en plus des mesures précitées.
On peut réaliser cela en appliquant un potentiel, positif par rap- port à l'entourage, aux bandes métalliques ondulées, ou aux fils, ou aux feuilles métalliques 34, 40 ou 46 représentés sur les Figs.
6, 8 et 10, respectivement.
L'invention est applicable à tous les câbles remplis d'huile.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Câble de transport d'énergie électrique comprenant un ou plusieurs conducteurs isolés et autour de ceux-ci, une gaine étanche de section circulaire ou pratiquement circulaire et en matière ductile, tous les interstices dans le câble étant remplis d'huile sous pression, caractérisé en ce que la gaine est en matière plastique et en ce que un ou plusieurs organes de tension consistant en une bande métallique ou un fil métallique qui, à l'effet d'augmenter l'élasticité dans le sens longitudinal, sont régulièrement et périodiquement déformés transversalement par rapport à ce sens longitudinal, sont enroulés hélicoldalement autour de la gaine de façon serrée, le ou les organes recouvrant en substance la surface de la gaine.