Enveloppe de câble électrique imprégnée et procédé de préparation de ladite enveloppe. La. présente invention se rapporte à une enveloppe de câble électrique imprégnée avec une composition huileuse et comprend égaï lement un procédé de préparation de ladite enveloppe.
On sait que dans la fabrication des câbles employés comme conducteurs de courant élec trique, on imprègne l'enveloppe en papier ou autres matières avec une composition huileuse appropriée telle que du pétrolatum ou un en duit de consistance appropriée, en faisant passer l'enveloppe du câble à travers un bain chaud d'imprégnation de composition hui leuse. Dans la fabrication de câbles d'une certaine longueur, le bain d'imprégnation est maintenu pendant longtemps à une haute température. Il en résulte que ce bain se dété riore rapidement au point de, vue de ses pro priétés isolantes et il est nécessaire de le re nouveler à intervalles de temps plus ou moins fréquents.
De plus, une fois que le câble est muni de son enveloppe imprégnée et qu'il est enfermé dans une gaine habituelle en plomb, la composition d'imprégnation subit une détérioration subséquente sous l'influence des charges électriques et des températures élevées auxquelles elle est soumise pendant l'emploi. du câble -et l'enveloppe de ce & r- nier se trouve également détériorée.
L'enveloppe de câble électrique, objet de là présente invention, ne présente pas cet in convénient; elle est imprégnée avec une com position huileuse qui contient au moins une substance stabilisatrice azotée, non volatile, et dissoute dans la composition huileuse, cette substance empêchant la détérioration de la. composition.
Le procédé de préparation d'une telle en veloppe, selon lequel on imprègne jusqu'à sa turation les enveloppes desdits câbles dans une composition huileuse, est caractérisé en ce que cette dernière contient .au - moins une substance stabilisatrice azotée, non volatile, et dissoute en elle de façon à former un mé lange homogène, cette substance empêchant la détérioration du bain pendant son emploi.
On préfère employer comme substance stabilisatrice des corps azotés tels que des amines ou :des imines organiques. Des subs tances stabilisatrices particulièrement avan- tageuses sont les produits de condensation des aldéhydes avec l'ammoniaque ou avec des amides. La substance, stabilisatrice doit être non volatile à la température à laquelle le bain d'imprégnation est employé et elle doit également être stable en ce sens qu'elle ne doit pas se décomposer en composé vola til ou sujet à objection à la température d'emploi.
La substance doit également être soluble dans l'huile pour s'y dissoudre de fa: çon à former un mélange homogène.
Lors de la préparation du bain d'impré gnation, la substance ou les substances stabi lisatrices peuvent être additionnées directe ment à l'huile, si elles sont facilement solu bles dans celle-ci, ou bien la dissolution de la substance stabilisatrice peut être effec tuée par chauffage, ou encore la substance peut en- premier lieu être dissoute dans un solvant, tel que du benzène, la solution ben zénique- étant ensuite additionnée à l'huile avec chauffage subséquent du mélange pour en chasser le benzène.
La quantité @àe substance stabilisatrice qu'il est nécessaire d'additionner est très faible. En général tout au plus quelques pour-cents suffiront, et même moins que 1 % peut suffire.
Voici comment on peut préparer un bain d'imprégnation-, On additionne à une composition d'huile minérale, telle qu'habituellement employée pour l'imprégnation de l'enveloppe des câ bles, une faible quantité, par exemple 0,5 à 1 % d'un produit de condensation de l'acé taldéhyde avec l'aniline. On prépare ce mé lange en dissolvant le produit de condensa tion dans du benzène et en mélangeant inti mement la solution benzénique avec la. com position huileuse. Lors de la, mise en oeuvre du procédé, on fait passer le câble à travers le bain chaud; ce bain conserve pendant long temps ses propriétés isolantes.
En fait, la résistivité électrique du bain peut augmenter pendant son .emploi, le bain étant à ce point de vue radicalement différent du bain de saturation ordinaire dont la résistivité élec trique diminue rapidement. Il est non seule- ment possible d'employer le bain pendant des périodes. de temps très prolongées, mais les câbles résultants, dont les enveloppes ont été imprégnées avec le bain stabilisé, résisteront aussi à une détérioration pendant leur em ploi.
On peut ajouter au bain une huile de résine ou une huile -de pin, en vue de lui donner -des caractéristiques tant soit peu dif férentes, telles qu'un changement @de, sa vis cosité ou de son point de fusion. Lorsque de telles huiles sont employées, la ou les subs tances stabilisatrices azotées peuvent être additionnées à l'huile minérale ou à l'huile de pin ou encore à l'huile de résine.
Au lieu d'employer le produit de conden sation ôe l'acétaljdléhyd!e et de l'aniline, on peut semblablement employer les produits de condensaftion .de l'aldol et de T'alphanaphtyl- amine.
Le procédé peut être par exemple exécuté comme suit: On fabrique en premier lieu les câbles par toronage @du fil, rubanage du fil torané et, dans le cas @de câbles à plusieurs conduc teurs, assemblage des conducteurs séparés avec leur remplissage et rubanage subséquent ou application d'un bandage aux conducteurs réunis. Le câble peut alors être soumis au séchage ou au vide et ensuite soumis à l'im prégnation au moyen dudit bain.
Le bain, lorsqu'il est fortement -chauffé, imprègne complètement l'enveloppe de papier ou ,de tissu du câble et pénètre ainsi dans tous les ëspaces entre les fils individuels, etc. La durée d'imprégnation est habituelle ment de plusieurs heures par exemple 12 à <B>36</B> heures, suivant la nature du bain et dans une certaine mesure, suivant sa température, qui peut, par exemple, varier entre 85 et 130' C. Une fois l'opération d'imprégnation terminée, on entoure le câble de sa gaine externe en plomb de la manière habituelle.
Les détails de l'opération d'imprégnation peuvent varier, ainsi que la matière em ployée pour le rubanage. eto. On emploie ha bituellement le papier, mais un tissu tel que de la batiste vernie, peut également être employé. Un tel tissu peut être traité avec le bain d'imprégnation avant d'être utilisé dans la fabrication du câble.
Il résulte -du traitement d'imprégnation que le papier ou le tissu du câble, aussi bien que les interstices de ce câble, sont remplis du bain d'imprégnation stabilisé possédant une résistivité supérieure et particulièrement une résistance contre la perte de ses pro priétés désirables. On obtient ainsi des câbles (le très bonne qualité.
Le dessin annexé représente, schématique ment, à titre de simple .exemple, un câble comportant une enveloppe. imprégnée selon l'invention.
Les fils individuels 1 formant le câble :ont entourés d'une enveloppe de papier 2 appliquée de n'importe quelle manière ap propriée et faite de plusieurs couches de pa pier enroulé en spirale. Une enveloppe exté rieure en plomb d est également représen tée. Les interstices entre les fils individuels 1 ainsi que les couches de papier ou de tissu sont remplis du bain d'imprégnation, de telle sorte que le câble complet possède des propriétés précieuses et perfectionnées telles que celles citées ci-dessus.
Bien que l'on ne désire pas se limiter par n'importe quelle explication théorique de l'action des substances stabilisatrices em ployées, on suppose cependant que cette ae- tion est -due à l'empêchement de l'oxydation aux températures élevées auxquelles le bain est soumis pendant l'opération d'imprégna tion et après cette opération une fois en place dans l'enveloppe du câble.
Bien que les subs tances stabilisatrices soient employées seule ment en très petite quantité, n'excédant pas habituellement environ 2 %, et dans quelques cas étant seulement une fraction de 1 %, ces substances donnent néanmoins une stabilité remarquable au bain au point de vue d'em- pêcher sa détérioration habituelle rapide aux températures élevées.
Au lieu d'employer les substances siabi- lisatrices particulières ci-dessus mentionnées, on peut employer d'autres substances stabi lisatrices azotées. Parmi celles-ci, on peut citer d'autres membres du groupe des amines ou imines: organiques, tels que les homolo gues de l'aniline, de la benzidine, la para- phenylendiamine et autres :diamines aroma tiques, l'alpha ou bêta naphtylamine, le para-amino-phénol, la phénylhydrazine, etc.
Parmi les produits de condensation des aldé hydes avec l'ammoniaque ou les amines, on peut mentionner, en plus de ceux déjà donnés plus haut, les produits de condensation des aldéhydes tels que la formaldéhyde, l'acétal déhyde, la benzaldéhyde, la furfuraldéhyde, 2te., avec l'ammoniaque ou avec des amines telle que l'aniline et ses homologues, alpha ou bêta naphtylamine, etc.
Des exemples de tels produits ,de condensation sont le produit de condensation de l'aldol avec l'alpha-naph- tylamine, le produit de condensation de l'a- ,étaldéhy.de avec l'aniline (à la fois le con- densat acide et le condensat neutre), le pro duit de condensation de l'acétaldéhyd.e avec l'artho ou la para-toluidine, etc.,
le produit de condensation de la furfuraldéhyde avec l'ammoniaque ou avec l'aniline ou encore avec l'orthotoluidine, etc.
Impregnated electrical cable casing and method of preparing said casing. The present invention relates to an electrical cable casing impregnated with an oily composition and also comprises a process for preparing said casing.
It is known that in the manufacture of cables used as conductors of electric current, the envelope of paper or other materials is impregnated with a suitable oily composition such as petrolatum or a product of suitable consistency, by passing the envelope of the paper. cable through a hot bath of oily composition impregnation. In the manufacture of cables of a certain length, the impregnation bath is kept at a high temperature for a long time. As a result, this bath deteriorates rapidly from the point of view of its insulating properties and it is necessary to renew it at more or less frequent time intervals.
In addition, once the cable is provided with its impregnated casing and is enclosed in a usual lead sheath, the impregnating composition undergoes subsequent deterioration under the influence of the electric charges and the high temperatures at which it is. submitted during employment. of the cable -and the casing of this case is also damaged.
The electric cable casing, object of the present invention, does not present this inconvenient; it is impregnated with an oily com position which contains at least one nitrogenous stabilizing substance, non-volatile, and dissolved in the oily composition, this substance preventing the deterioration of the. composition.
The process for preparing such a wrapper, according to which the envelopes of said cables are impregnated until their curing in an oily composition, is characterized in that the latter contains .at least one nitrogenous stabilizing substance, non-volatile, and dissolved in it so as to form a homogeneous mixture, this substance preventing deterioration of the bath during its use.
It is preferred to use nitrogenous bodies such as amines or organic imines as stabilizing substance. Particularly advantageous stabilizing substances are the condensation products of the aldehydes with ammonia or with amides. The stabilizing substance must be non-volatile at the temperature at which the impregnation bath is used and it must also be stable in the sense that it must not decompose into a volatile or objectionable compound at the temperature of employment.
The substance must also be soluble in oil to dissolve therein to form a homogeneous mixture.
When preparing the impregnation bath, the stabilizing substance or substances may be added directly to the oil, if they are easily soluble in it, or the dissolution of the stabilizing substance may be effected. killed by heating, or the substance may first be dissolved in a solvent, such as benzene, the benzene solution then being added to the oil with subsequent heating of the mixture to remove the benzene therefrom.
The amount of stabilizing substance which needs to be added is very small. In general at most a few percent will suffice, and even less than 1% may be sufficient.
Here is how an impregnation bath can be prepared-, A small amount, for example 0.5 to 1, is added to a mineral oil composition, as usually used for impregnating the casing of the cables. % of a condensation product of acetaldehyde with aniline. This mixture is prepared by dissolving the condensation product in benzene and thoroughly mixing the benzene solution with the. com oily position. During the implementation of the method, the cable is passed through the hot bath; this bath retains its insulating properties for a long time.
In fact, the electrical resistivity of the bath may increase during use, the bath being in this respect radically different from the ordinary saturation bath, the electrical resistivity of which decreases rapidly. It is not only possible to use the bath for periods. long periods of time, but the resulting cables, the casings of which have been impregnated with the stabilized bath, will also resist deterioration in use.
A resin oil or a pine oil can be added to the bath, in order to give it somewhat different characteristics, such as a change in its viscosity or in its melting point. When such oils are used, the nitrogenous stabilizing substance (s) can be added to mineral oil or to pine oil or to resin oil.
Instead of employing the acetaldehyde and aniline condensate, the aldol and alphanaphthylamine condensate may similarly be employed.
The process can be carried out, for example, as follows: The cables are first produced by stranding the wire, taping the stranded wire and, in the case of cables with several conductors, assembling the separate conductors together with their filling and subsequent taping or applying a bandage to the assembled conductors. The cable can then be subjected to drying or vacuum and then subjected to impregnation by means of said bath.
The bath, when strongly heated, completely permeates the paper or fabric casing of the cable and thus penetrates all the spaces between the individual threads, etc. The impregnation time is usually several hours, for example 12 to <B> 36 </B> hours, depending on the nature of the bath and to a certain extent, depending on its temperature, which may, for example, vary between 85 and 130 ° C. Once the impregnation operation is complete, the cable is surrounded by its outer lead sheath in the usual manner.
The details of the impregnation operation may vary, as well as the material used for the taping. eto. Paper is usually used, but a fabric such as varnished batiste can also be used. Such a fabric can be treated with the impregnation bath before being used in the manufacture of the cable.
As a result of the impregnation treatment, the paper or fabric of the cable, as well as the interstices of this cable, are filled with the stabilized impregnation bath having superior resistivity and particularly resistance against the loss of its desirable properties. . We thus obtain cables (the very good quality.
The accompanying drawing shows, schematically, by way of simple example, a cable comprising a casing. impregnated according to the invention.
The individual strands 1 forming the cable: have wrapped around a paper wrap 2 applied in any suitable manner and made of several layers of spirally wound paper. An outer lead shell is also shown. The interstices between the individual threads 1 as well as the layers of paper or fabric are filled with the impregnation bath, so that the complete cable has valuable and improved properties such as those mentioned above.
Although it is not desired to be limited by any theoretical explanation of the action of the stabilizing substances employed, it is nevertheless believed that this ae- tion is due to the prevention of oxidation at the elevated temperatures at which. the bath is subjected during the impregnation operation and after this operation once in place in the cable casing.
Although the stabilizing substances are used only in a very small amount, usually not exceeding about 2%, and in some cases being only a fraction of 1%, these substances nevertheless give remarkable bath stability from the point of view of 'prevent its usual rapid deterioration at elevated temperatures.
Instead of employing the particular stabilizing substances mentioned above, other nitrogen stabilizing substances can be employed. Among these, there may be mentioned other members of the group of amines or imines: organic, such as homolo gues of aniline, benzidine, para-phenylendiamine and others: aromatic diamines, alpha or beta naphthylamine, para-amino-phenol, phenylhydrazine, etc.
Among the condensation products of aldehydes with ammonia or amines, there may be mentioned, in addition to those already given above, the condensation products of aldehydes such as formaldehyde, acetal dehyde, benzaldehyde, furfuraldehyde , 2te., With ammonia or with amines such as aniline and its homologues, alpha or beta naphthylamine, etc.
Examples of such condensation products are the condensation product of aldol with alpha-naphthylamine, the condensation product of α-, etaldehy. With aniline (both the con- acid densate and neutral condensate), the condensation product of acetaldehyde with artho or para-toluidine, etc.,
the condensation product of furfuraldehyde with ammonia or with aniline or alternatively with orthotoluidine, etc.