Câble électrique à haute tension et procédé pour sa fabrication. On sait que la rigidité diélectrique d'un gaz varie avec la pression à laquelle il est soumis, la loi de cette variation montrant que, entre certaines limites de pression, rigi dité et pression varient dans le même sens.
On sait également que, au-dessous de la limite inférieure, qui n'est qu'une fraction de la pression atmosphérique, rigidité et pression ne varient plus dans le même sens, mais que la rigidité diélectrique augmente très rapide ment lorsque la pression diminue; cette li mite inférieure est fonction de l'épaisseur de la couche de gaz soumise à la contrainte du champ électrique et, à partir de ce point, une faible diminution de la pression a pour résultat une très forte élévation de la rigidité diélectrique ; autrement dit, plus on raréfie le gaz et approche d u vide absolu, plus la rigidité diélectrique est élevée.
La présente invention utilise cette dernière propriété des gaz pour réaliser un nouveau diélectrique pour câbles électriques, et elle a pour objet un câble électrique à haute -ten- sion comportant une gaine protectrice, câble dans lequel l'isolant comprend deux parties l'une constituée par au moins un corps solide maintenant le ou les conducteurs en position pratiquement invariable par rapport à la gaine protectrice, la seconde partie étant constituée par au moins un gaz raréfié et à une pres sion telle que toute diminution de ladite pression a pour résultat une augmentation de la rigidité diélectrique de la partie ga zeuse de l'isolant.
La présente invention a encore pour objet un procédé pour la fabrication de ce câble, procédé selon lequel la partie solide de l'iso lant est disposée autour du ou des conduc teurs, ce ou ces derniers ainsi revêtus étant ensuite logés dans la gaine protectrice et la partie gazeuse de l'isolant enclavée dans celle-ci, puis la partie gazeuse étant raréfiée et amenée à une pression telle que toute diminution a pour résultat une augmentation de la rigidité diélectrique de ladite partie gazeuse.
Le corps isolant solide peut être consti tué par n'importe quelle matière appropriée, souple ou rigide, affecter n'importe quelle forme appropriée et être disposé d'une faon continue ou discontinue le long du câble; par exemple, il pourrait être en caoutchouc, en gutta-percha, en soie, en coton, en jute, en papier, en cellulose, en verre, en porcelaine, en faïence, etc., et comporter une seule ou plusieurs matières différentes ; il pourrait être enroulé en hélice autour du ou des con ducteurs sous forme de rubans, de cordes ou ficelles, de tubes, etc., ou affecter la forme de bagues ou de perles engagées en chape lets sur le ou les conducteurs, etc. ; il pour rait être disposé sur le ou les conducteurs en une seule ou plusieurs couches enroulées dans un seul ou plusieurs sens;
disposé en plusieurs couches superposées, il divise aussi en plusieurs couches, superposées et minces, la partie gazeuse de l'isolant, ce qui offre l'avantage d'augmenter la rigidité diélectrique de cette partie gazeuse, phénomène bien connu ; le corps solide étant disposé en plu sieurs couches, celles-ci pourraient affecter diverses formes, par exemple des couches de rubans alternant avec des couches de ficelles, ou de tubes, etc.
Le corps isolant gazeux pourrait être constitué par un ou plusieurs gaz, de l'air atmosphérique par exemple, et il est indiqué d'utiliser un ou des gaz secs et inertes.
La gaine protectrice doit évidemment être étanche aux gaz ; elle affectera de préférence la forme d'un tube et elle peut être rigide, en fer par exemple; ou souple, en plomb in dustriel ou en un alliage de plomb par exemple, et être à son tour recouverte d'un manteau extérieur la protégeant contre l'ac tion destructrice des agents extérieurs, comme cela est couramment exécuté dans la fabri cation des câbles sous plomb.
Le ou les conducteurs peuvent être con stitués par des brins massifs ou par des cordes formées de brins tordus en hélice à la façon ordinaire, ou par des tuyaux souples, ou par une corde dans laquelle un canal in térieur est ménagé d'une manière appropriée; la corde et le tube ont, sur le brin massif, en plus de l'avantage de la souplesse celui de faciliter la raréfaction du gaz â l'intérieur de la gaine protectrice.
Dans la pratique, le procédé selon l'in vention pourra comporter, par exemple, les opérations successives suivantes: câblage du ou des conducteurs, directement par tordage des brins ou par tordage des brins autour d'une âme creuse, recouvrage du ou des con ducteurs par le corps isolant solide, câblage des conducteurs ainsi revêtus, dans le cas d'un câble multipolaire, pressage de la gaine protectrice de plomb, desséchage du corps isolant solide par l'action de la chaleur et du vide, et raréfaction de la partie isolante gazeuse.
Certaines de ces opérations pourraient être interverties dans leur succession, les deux dernières par exemple, ou être suppri mées, ou d'autres pourraient être ajoutées ; la raréfaction peut être effectuée avant ou après la pose du câble, etc.
High voltage electric cable and method for its manufacture. We know that the dielectric strength of a gas varies with the pressure to which it is subjected, the law of this variation showing that, between certain pressure limits, rigidity and pressure vary in the same direction.
We also know that, below the lower limit, which is only a fraction of atmospheric pressure, stiffness and pressure no longer vary in the same direction, but that the dielectric strength increases very rapidly when the pressure decreases. ; this lower limit is a function of the thickness of the gas layer subjected to the stress of the electric field and, from this point, a small decrease in pressure results in a very large increase in dielectric strength; in other words, the rarer the gas and the approach to absolute vacuum, the higher the dielectric strength.
The present invention uses this latter property of gases to produce a new dielectric for electric cables, and it relates to a high-voltage electric cable comprising a protective sheath, in which cable the insulation comprises two parts, one consisting of by at least one solid body maintaining the conductor (s) in a practically invariable position relative to the protective sheath, the second part being constituted by at least one rarefied gas and at a pressure such that any decrease in said pressure results in an increase the dielectric strength of the gas part of the insulation.
Another subject of the present invention is a process for the manufacture of this cable, a process according to which the solid part of the insulation is arranged around the conductor (s), this or these thus coated being then housed in the protective sheath and the gaseous part of the insulator enclosed therein, then the gaseous part being rarefied and brought to a pressure such that any reduction results in an increase in the dielectric strength of said gaseous part.
The solid insulating body may be of any suitable material, flexible or rigid, assume any suitable shape and be disposed continuously or discontinuously along the cable; for example, it could be made of rubber, gutta-percha, silk, cotton, jute, paper, cellulose, glass, porcelain, earthenware, etc., and consist of one or more different materials; it could be wound in a helix around the conductor (s) in the form of ribbons, cords or strings, tubes, etc., or take the form of rings or pearls engaged in a screed on the conductor (s), etc. ; it could be arranged on the conductor (s) in one or more layers wound in one or more directions;
arranged in several superimposed layers, it also divides into several superimposed thin layers, the gaseous part of the insulator, which offers the advantage of increasing the dielectric strength of this gaseous part, a well-known phenomenon; the solid body being arranged in several layers, these could have various shapes, for example layers of ribbons alternating with layers of string, or tubes, etc.
The gaseous insulating body could consist of one or more gases, atmospheric air for example, and it is advisable to use one or more dry and inert gases.
The protective sheath must obviously be gas-tight; it will preferably have the shape of a tube and it can be rigid, made of iron for example; or flexible, in industrial lead or a lead alloy for example, and be in turn covered with an outer jacket protecting it against the destructive action of external agents, as is commonly done in the manufacture of cables under lead.
The conductor (s) may be constituted by solid strands or by cords formed of strands twisted into a helix in the ordinary manner, or by flexible pipes, or by a cord in which an internal channel is provided in an appropriate manner. ; the cord and the tube have, on the solid strand, in addition to the advantage of flexibility that of facilitating the rarefaction of the gas inside the protective sheath.
In practice, the method according to the invention may include, for example, the following successive operations: cabling of the conductor (s), directly by twisting the strands or by twisting the strands around a hollow core, covering the con (s) conductors by the solid insulating body, wiring of the conductors thus coated, in the case of a multipolar cable, pressing of the protective lead sheath, drying of the solid insulating body by the action of heat and vacuum, and rarefaction of the gas insulating part.
Some of these operations could be inverted in their succession, the last two for example, or be deleted, or others could be added; rarefaction can be carried out before or after laying the cable, etc.