CA1118062A - Cable d'energie etanche et machine pour le fabriquer - Google Patents
Cable d'energie etanche et machine pour le fabriquerInfo
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Abstract
Câble d'énergie étanche équipé d'une gaine métallique pouvant suivre les dilatations thermiques dues à l'utilisation du câble. La gaine métallique est plissée longitudinalement par pression d'un feuillard, plan à l'origine sur des joncs élastiques disposés longitudinalement sur le câble. Et procédé de fabrication d'un tel câble. Application aux câbles d'énergie enterrés au sous-marins.
Description
z La presente invention concerne un câble d'énergie etanche et à un procede pour la realisation d'un tel cable.
On sait que les matières plasti~ues sont de plus en plus utilisees comme isolant dans la fabrication des cables electriques ~ moyenne et haute tension. Une des plus répen-dues est le polyéthylene, réticulé ou non. Dans le cas des cables enterres et surtout dans le cas des cables sous-marins, ses proprietés diélectriques risquent d'etre degradees par la penétration d'humidité qui, favorisant en particulier la ~rmation d'arborescences, peut conduire au claquage.
Il est donc nécessaire de prevoir une gaine d'etan-cheite.
On peut obtenir lletancheite des câbles ~ l'aide d'une gaine métallique extrudée, en plomb comme cela s'est fait dès l'origine des cables electriques, ou en aluminium~
ou encore à l'aide d'un ruban métallique, cuivre, aluminium ou acier, posé en long et replié sur le cable et dont les bords sont soudés ou agrafes, ou se recouvrent simplement, avec ou sans collage. Ce ruban est generalement recouvertt au moins sur une face, d'une matiere plastique qui assure le collage sur llisolant ou sur la gaine de protect~on exterieure ou sur les deux à la fois, et eventuellement le collage des deux bords dans le cas de la pose avec recouvrement. La gaine realisee à l'aide d'un ruban metallique conduit a une structure de cable plus légère et plus économique. Lorsqu~on veut conserver au cable une certaine souplesse, on utilise un ruban ondule transversalement.
Les differents types de gaine enuméres ci-dessus ne presentent malheureusement aucune élasticite radiale~ Or, le polyethy~ène a un fort coefficient de dilatation et, si l'on veut tirer parti au maximum de l'excellente tenue a la chaleur du polyéthylene et surtout du polyethyl8~e reticule, B
~: .
Z
il ~aut que la yaine d'étancheite puisse supporter une dilatation importante entre la temperature ambiante minimale et la temperature de fonctionnement maximale, sans que l'é-tanchéité transversale et longitudinale en soufre et sans ~u'il ~n resulte de decollement ~avorisant l'ionisation.
Autrement ~it, il Eaut que la gaine d'étanchéite suive les déformations radiales de l'isolation.
Un but de la présente invention est d'apporter une solution à ce problème, en p~rmettant a la gaine métallique de. suivre les déformations radiales de l'isolant en polyéthy-lène lors de l'utilisation du câble en tant que conducteur de transport d'énergie importante occasionnant des pertes thermiques.
L'invention revendiquée ici est essentiellement un cable d'énergie étanche comportant du centre vers la péripherie un conducteur câblé recouvert diun premier écran semi~conduc-teur intérieur, un isolant entoure d'un deuxieme ecran semi~
conducteur exterieurr un feuillard metallique plisse par des ondulations longitudinales afin de permettre ~es dilatations thermiques sans affecter son etancheite, des moyens d'etan-chéite etant disposes entre les creux des ondulations du feuillard et le deuxième ecran semi-conducteur, caracterise en ce que lesdits moyens d'etandheite sont des joncs de matière plastique places longitu~inalement dans lesquels sont ~- fixees des fibres de cellulose.
Selon la presente invention, il est aussi prevu un procede pour la réalisation d'un câble d'éhergie étanche, comportan-t du centre vers laperlpllerie un conducteur cable, un écran intérieur semi-conducteur extrude, un isolant et un ecran extérieur semi-conducteur extrudé r caractérisé en ce qu'il consiste: ~ disposer des jo~cs de matière plasti-que longitudinalement sur le câble, à recouvrir ces joncs
On sait que les matières plasti~ues sont de plus en plus utilisees comme isolant dans la fabrication des cables electriques ~ moyenne et haute tension. Une des plus répen-dues est le polyéthylene, réticulé ou non. Dans le cas des cables enterres et surtout dans le cas des cables sous-marins, ses proprietés diélectriques risquent d'etre degradees par la penétration d'humidité qui, favorisant en particulier la ~rmation d'arborescences, peut conduire au claquage.
Il est donc nécessaire de prevoir une gaine d'etan-cheite.
On peut obtenir lletancheite des câbles ~ l'aide d'une gaine métallique extrudée, en plomb comme cela s'est fait dès l'origine des cables electriques, ou en aluminium~
ou encore à l'aide d'un ruban métallique, cuivre, aluminium ou acier, posé en long et replié sur le cable et dont les bords sont soudés ou agrafes, ou se recouvrent simplement, avec ou sans collage. Ce ruban est generalement recouvertt au moins sur une face, d'une matiere plastique qui assure le collage sur llisolant ou sur la gaine de protect~on exterieure ou sur les deux à la fois, et eventuellement le collage des deux bords dans le cas de la pose avec recouvrement. La gaine realisee à l'aide d'un ruban metallique conduit a une structure de cable plus légère et plus économique. Lorsqu~on veut conserver au cable une certaine souplesse, on utilise un ruban ondule transversalement.
Les differents types de gaine enuméres ci-dessus ne presentent malheureusement aucune élasticite radiale~ Or, le polyethy~ène a un fort coefficient de dilatation et, si l'on veut tirer parti au maximum de l'excellente tenue a la chaleur du polyéthylene et surtout du polyethyl8~e reticule, B
~: .
Z
il ~aut que la yaine d'étancheite puisse supporter une dilatation importante entre la temperature ambiante minimale et la temperature de fonctionnement maximale, sans que l'é-tanchéité transversale et longitudinale en soufre et sans ~u'il ~n resulte de decollement ~avorisant l'ionisation.
Autrement ~it, il Eaut que la gaine d'étanchéite suive les déformations radiales de l'isolation.
Un but de la présente invention est d'apporter une solution à ce problème, en p~rmettant a la gaine métallique de. suivre les déformations radiales de l'isolant en polyéthy-lène lors de l'utilisation du câble en tant que conducteur de transport d'énergie importante occasionnant des pertes thermiques.
L'invention revendiquée ici est essentiellement un cable d'énergie étanche comportant du centre vers la péripherie un conducteur câblé recouvert diun premier écran semi~conduc-teur intérieur, un isolant entoure d'un deuxieme ecran semi~
conducteur exterieurr un feuillard metallique plisse par des ondulations longitudinales afin de permettre ~es dilatations thermiques sans affecter son etancheite, des moyens d'etan-chéite etant disposes entre les creux des ondulations du feuillard et le deuxième ecran semi-conducteur, caracterise en ce que lesdits moyens d'etandheite sont des joncs de matière plastique places longitu~inalement dans lesquels sont ~- fixees des fibres de cellulose.
Selon la presente invention, il est aussi prevu un procede pour la réalisation d'un câble d'éhergie étanche, comportan-t du centre vers laperlpllerie un conducteur cable, un écran intérieur semi-conducteur extrude, un isolant et un ecran extérieur semi-conducteur extrudé r caractérisé en ce qu'il consiste: ~ disposer des jo~cs de matière plasti-que longitudinalement sur le câble, à recouvrir ces joncs
- 2 -~L8(3~Z
d'un feuillard plan, et à proceder au plissage longitudinal ~de ce feuillard apres sa mise en place sur ces joncs de facon a ce que chaque ondulation de plissage ait un sommet interne qu.t s'applique fortement sur ledit ecran extérieur semi-conducteur, ce feu:Lllard ainsi appl.~que ~ormant une gaine d'étanchéité.
L'lnvention sera mieux comprise en se reportant aux ~uatre figures en annexe illustrant des réalisation préféren-tielles de l'invention:
: lO - La figure 1 représente une coupe partielle de :` câble conforme a l'invention 9 - La figure 2 représente schématiquement une machine permettant de fabriquer untel câble~ .
- La figure 3 represente, en variante, la coupe partielle d'un cable dans lequel le plissage du ruban metalli-que et l'étanchéite iongitudinale sont obtenus d'une manière différente~
- La figure 4 représente schématiquemen:t une machine ~ de fabrication d'un cable selon la variante de la figure 3.
:` 20 Dans la figure 1, 1 désigne le conducteur cablé, 2 un écran int~rieur semi-conducteur extrudé, 3 une isolation, 4 un écran extérieur semi-conducteur extrudé~ Ces trois couches peuvent être deposées d'une manière classique, solt séparément, soit simultanément (boudineuse ~ tete triple).
5 est un ruban métallique jouant le role d'écran métallique et de gaine d'etanchéité. Ce ruban est plissé longitudinale-ment et replié sur le ~able. Sa largeur est telle qu'il y:ai~
un recouvrement 6 suf~isant, par exemple 10%, entre ses deux bords, son épaisseur est détexminée en fonc~ion de considé-rations électriques, écoulement des courants de court-circuit notamment. Il est revetu, ~ l'origine, au moins su~ sa face externe, d'une couche de matiere pl~stique pour assurex un bon .
collage avec une gaine extérieure de protection 7 en matière plastique et éventuellement sur sa face interne d'un compound d'étanchéité ~, qui remplit les vides laissës par les ondula-tions du ruban mé-tallique et qu:L peut être isolant ou semi-conduct~ur. Un bon contact, au sommet des ondulations internes, entre le ruban métallique 5 et l'écran semi-conducteur exté-rieur 4 est a~suré en toutes circonstances grâce au frettage exercé par la gaine de protection 7.
Dans la figure 2, 11 est une bobine d'émission du câble 12, constituée d'un conducteur 1 revêtu de son isolation
d'un feuillard plan, et à proceder au plissage longitudinal ~de ce feuillard apres sa mise en place sur ces joncs de facon a ce que chaque ondulation de plissage ait un sommet interne qu.t s'applique fortement sur ledit ecran extérieur semi-conducteur, ce feu:Lllard ainsi appl.~que ~ormant une gaine d'étanchéité.
L'lnvention sera mieux comprise en se reportant aux ~uatre figures en annexe illustrant des réalisation préféren-tielles de l'invention:
: lO - La figure 1 représente une coupe partielle de :` câble conforme a l'invention 9 - La figure 2 représente schématiquement une machine permettant de fabriquer untel câble~ .
- La figure 3 represente, en variante, la coupe partielle d'un cable dans lequel le plissage du ruban metalli-que et l'étanchéite iongitudinale sont obtenus d'une manière différente~
- La figure 4 représente schématiquemen:t une machine ~ de fabrication d'un cable selon la variante de la figure 3.
:` 20 Dans la figure 1, 1 désigne le conducteur cablé, 2 un écran int~rieur semi-conducteur extrudé, 3 une isolation, 4 un écran extérieur semi-conducteur extrudé~ Ces trois couches peuvent être deposées d'une manière classique, solt séparément, soit simultanément (boudineuse ~ tete triple).
5 est un ruban métallique jouant le role d'écran métallique et de gaine d'etanchéité. Ce ruban est plissé longitudinale-ment et replié sur le ~able. Sa largeur est telle qu'il y:ai~
un recouvrement 6 suf~isant, par exemple 10%, entre ses deux bords, son épaisseur est détexminée en fonc~ion de considé-rations électriques, écoulement des courants de court-circuit notamment. Il est revetu, ~ l'origine, au moins su~ sa face externe, d'une couche de matiere pl~stique pour assurex un bon .
collage avec une gaine extérieure de protection 7 en matière plastique et éventuellement sur sa face interne d'un compound d'étanchéité ~, qui remplit les vides laissës par les ondula-tions du ruban mé-tallique et qu:L peut être isolant ou semi-conduct~ur. Un bon contact, au sommet des ondulations internes, entre le ruban métallique 5 et l'écran semi-conducteur exté-rieur 4 est a~suré en toutes circonstances grâce au frettage exercé par la gaine de protection 7.
Dans la figure 2, 11 est une bobine d'émission du câble 12, constituée d'un conducteur 1 revêtu de son isolation
3 et de ses deu~ écrans extrudés 2 et 4; 13 une bobine d'émis-sion du feuillard 14, supposé revêtu, sur au moins llune de ses faces, de matière plastique. Ce feuillard est plissé
longitudinalement par passage dans un dispositi 15, compor-tant par exemple deux rouleaux de proil adequat. Le compound d'etanchéité 8 est déposé sur ce qui sera la face interne de la gaine d'étancheite par un dispositif 16, constitue par exemple par un reservoir c~lindrique à piston l'extrudant a travers une filière aplatie; le debit est regle de manière que les ondulations soient entièrement remplies, ave~ un léger.
excedent de matiere, sur toute la largeur du ~euillard 5 .
sau~ dans la zone de recouvrement 6. Le feuillard est en-suite replié autour du câble a l'aide dlun dispositi de ormage 17 comportant d'une manière classique un ou plusieurs c8nes de ormage progressi. Un dispositif de gainage 18 dépose enin sur la gaine métallique d'etancheite 5 la gaine plastique-de protection 7 et le câble termine est reçu sur une bobine 19. La gaine de protection 7 est extrudee à l'aide d'une extrudeuse a monta~e pression, qui permet d'obtenir un remplissage parfait des ondulatio~s e~ternes de la gaine d'etancheite 5 et ~e realiser un ~rettage suffisant pour appliquer le somm.et des ondulatioPs in.ternes sur l'ecxan . - 4 -semi-conducteur 4.
I,a c~ble ainsi réalise est un peu moins souple ~u'un câble realise avec un ruban metallique ondule transver-salementi il satisfait néanmoins aux essais de pliage imposes par les norm~s en vigue~lr, de meme qu'aux essais d'etancheite imposes, e~fectues après les essais de pliage.
Le c~ble representé en coupe sur la figure 3 corres-pond à un mode de realisation legèrement different. Le compoun d'etancheite est remplace par un filin (9) constitue par un jonc de matière plastique dans lequel sont fixes des fibres de cellulose, par exemple selon le procede décrit dans la demande de brevet fran~ais N 2 333 332, publiée le 24 juin 1977~ces fibres retenant de la poudre de carbone afin de donner au filin une certaine conductibilité électrique. ~;
La machine représentée en figure 4 utilise des brins de filin 9, en nombre correspondant à celui des plis que l'on désire former dans la gaine d'étanchéité, lesdits brinsétant placés sur le cable longitudinalement ou helicoidalement suivant des helices à pas long, à l'aide d'un dispositif clas-sique 20, immediatement avant le dispos-itif de formage du feuillard. Ce dernier serait le meme que précédemment, mais ni plissé ni compoundé (suppression des dispositifs 15 et 16).
C'est le frettage assuré par la gaine de protection qui, en incrustant le feuillard mince entre les brins de ~ilin, assu-rerait le plissage du feuillard. En cas de percement accidentei du feuillard, l'étanchéite longitudinale serait realisee par le gonflement des fibres de cellulose sous l'action de l'humidite.
longitudinalement par passage dans un dispositi 15, compor-tant par exemple deux rouleaux de proil adequat. Le compound d'etanchéité 8 est déposé sur ce qui sera la face interne de la gaine d'étancheite par un dispositif 16, constitue par exemple par un reservoir c~lindrique à piston l'extrudant a travers une filière aplatie; le debit est regle de manière que les ondulations soient entièrement remplies, ave~ un léger.
excedent de matiere, sur toute la largeur du ~euillard 5 .
sau~ dans la zone de recouvrement 6. Le feuillard est en-suite replié autour du câble a l'aide dlun dispositi de ormage 17 comportant d'une manière classique un ou plusieurs c8nes de ormage progressi. Un dispositif de gainage 18 dépose enin sur la gaine métallique d'etancheite 5 la gaine plastique-de protection 7 et le câble termine est reçu sur une bobine 19. La gaine de protection 7 est extrudee à l'aide d'une extrudeuse a monta~e pression, qui permet d'obtenir un remplissage parfait des ondulatio~s e~ternes de la gaine d'etancheite 5 et ~e realiser un ~rettage suffisant pour appliquer le somm.et des ondulatioPs in.ternes sur l'ecxan . - 4 -semi-conducteur 4.
I,a c~ble ainsi réalise est un peu moins souple ~u'un câble realise avec un ruban metallique ondule transver-salementi il satisfait néanmoins aux essais de pliage imposes par les norm~s en vigue~lr, de meme qu'aux essais d'etancheite imposes, e~fectues après les essais de pliage.
Le c~ble representé en coupe sur la figure 3 corres-pond à un mode de realisation legèrement different. Le compoun d'etancheite est remplace par un filin (9) constitue par un jonc de matière plastique dans lequel sont fixes des fibres de cellulose, par exemple selon le procede décrit dans la demande de brevet fran~ais N 2 333 332, publiée le 24 juin 1977~ces fibres retenant de la poudre de carbone afin de donner au filin une certaine conductibilité électrique. ~;
La machine représentée en figure 4 utilise des brins de filin 9, en nombre correspondant à celui des plis que l'on désire former dans la gaine d'étanchéité, lesdits brinsétant placés sur le cable longitudinalement ou helicoidalement suivant des helices à pas long, à l'aide d'un dispositif clas-sique 20, immediatement avant le dispos-itif de formage du feuillard. Ce dernier serait le meme que précédemment, mais ni plissé ni compoundé (suppression des dispositifs 15 et 16).
C'est le frettage assuré par la gaine de protection qui, en incrustant le feuillard mince entre les brins de ~ilin, assu-rerait le plissage du feuillard. En cas de percement accidentei du feuillard, l'étanchéite longitudinale serait realisee par le gonflement des fibres de cellulose sous l'action de l'humidite.
Claims (11)
1. Câble d'énergie étanche comportant du centre vers la périphérie un conducteur câblé recouvert d'un premier écran semi-conducteur intérieur, un isolant entouré d'un deuxième écran semi-conducteur extérieur, un feuillard métal-lique plissé par des ondulations longitudinales afin de per-mettre des dilatations thermiques sans effecter son étanchéité, des moyens d'étanchéité étant disposés entre les creux des ondulations du feuillard et le deuxième écran semi-conducteur, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité sont des joncs de matière plastique placés longitudinalement dans les-quels sont fixées des fibres de cellulose.
2. Câble d'énergie selon la revendication 1, carac-térisé en ce que les joncs de matière plastique sont placés parallèlement aux génératrices du câble.
3. Câble d'énergie selon la revendication 1, carac-térisé en ce que les joncs de matière plastique sont placés hélicoïdalement avec un pas d'hélice long.
4. Procédé pour la réalisation d'un câble d'énergie étanche, comportant du centre vers la périphérie:un conducteur câble, un écran intérieur semi-conducteur extrudé, un isolant et un écran extérieur semi-conducteur extrudé, caractérisé
en ce qu'il consiste:
- à disposer des joncs de matière plastique longitudinalement sur le câble, - à recouvrir ces joncs d'un feuillard plan, et - à procéder au plissage longitudinal de ce feuillard après sa mise en place sur ces joncs de façon à ce que chaque ondulation de ce plissage ait un sommet interne qui s'applique fortement sur ledit écran extérieur semi-conducteur, ce feuiliard ainsi appliqué formant une gaine d'étanchéité.
en ce qu'il consiste:
- à disposer des joncs de matière plastique longitudinalement sur le câble, - à recouvrir ces joncs d'un feuillard plan, et - à procéder au plissage longitudinal de ce feuillard après sa mise en place sur ces joncs de façon à ce que chaque ondulation de ce plissage ait un sommet interne qui s'applique fortement sur ledit écran extérieur semi-conducteur, ce feuiliard ainsi appliqué formant une gaine d'étanchéité.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on fixe des fibres de cellulose dans lesdits joncs.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel on procède au plissage dudit feuillard par le frettage dudit feuillard au moyen d'une gaine de protection.
7. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on dispose les joncs parallèlement aux génératrices du câble.
8. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on dispose les joncs hélicoïdalement avec un pas d'hélice long.
9. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on prévoit un recouvrement entre les deux bords du feuillard lorsque ce feuillard est plissé.
10. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on recouvre la face externe du feuillard d'une couche de matière plastique pour assurer un bon collage de ce feuillard avec ladite gaine de protection.
11. Procédé selon la revendication 5, dans lequel on procède au plissage dudit feuillard par pression.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1118062A true CA1118062A (fr) | 1982-02-09 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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