<B>Câble</B> électrique. On sait que le cliamp électrique créé entre deux électrodes cylindriques concentriques, telles que le conducteur et le manteau de plomb d'un câble électrique, n'est pas uni forme.
La fig. <B>1</B> du dessin annexé montre, en section droite, un câble électrique<B>à</B> un seul conducteur<B>1,</B> cylindrique, de rayon r, consti tuant l'une des électrodes, câble<B>à</B> gaine pro tectrice extérieure 2 en plomb, de rayon inté rieur<B>B</B> et constituant la seconde électrode, conducteur et gaine étant séparés l'un de l'autre par un isolant<B>3.</B>
La contrainte diélectrique de l'isola-nt <B>3</B> décroît de l'électrode intérieure<B>1</B> vers l'élec trode extérieure<B>12</B> suivant la loi logaritlimique bien connue
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<B>g</B> étant la contrainte diélectrique ou gradient d'un point quelconque x de l'isolant,<B>E</B> étant la différence de tension entre les deux élec trodes, r et<B>B</B> étant respectivement les rayons des électrodes intérieure et extérieure, l'épais seur de l'isolant étant -donc égale<B>à B -</B> r, et<B>RI</B> étant le rayon aboutissant au point x quelconque de l'isolant.
R, peut varier de r<B><I>à</I></B> R et les valeurs extrêmes du gradient sont reliées par la re lation
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<B>.</B> Dans les câbles électriques souterrains<B>à</B> un conducteur, le rapport
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est générale ment voisin de
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le diélectrique de la zone proëlie de la gaine protectrice est donc notablement moins contraint que celui de la zone proche du conducteur, et l'on con çoit qu'il est possible de constituer le diélec- trique du câble par divers matériaux isolants placés de telle façon que le gradient limite de l'isolant ainsi constitué décroît d'un matériau <B>à</B> l'autre en allant du conducteur vers l'exté rieur, sans pour cela diminuer la qualité du câble lui-même.
Rappelons que l'on entend par gradient limite le gradient le plus élevé qu'un isolant peut supporter indéfiniment.
La présente invention, tenant compte de la décroissance citée plus haut de la contrainte diélectrique, a pour objet un câble électrique dont l'isolant est constitué par au moins deux matériaux différents, câble caractérisé en ce que ces matériaux sont disposés de telle façon que le gradient limite de l'isolant décroît d'un matériau<B>à</B> l'autre dans le même sens que le gradient<B>à</B> l'intérieur de l'isolant.
La réalisation pratique d'un câble selon l'invention peut être obtenue en tenant compte des considérations ci-après: Ainsi qu'il est connu, parmi les matériaux isolants utilisés dans l'industrie des câbles, deux sont actuellement employés pour la fa brication des câbles destinés<B>à</B> la haute ten sion, l'un est le papier imprégné de matière isolante -visqueuse, et l'autre est le papier im prégné d'huile fluide.
Mais ces deux matériaux sont utilisés sé parément, c'est-à-dire non simultanément dans un même câble, ce qui a conduit<B>à</B> la création de deux classes de câbles se différenciant l'une de l'autre par les caractères essentiels sui vants: Les câbles<B>à</B> matière imprégnante vis queuse présentent, dans leur diélectrique, des vacuoles -vides de matière imprégnante qui, <B>à</B> partir d'une certaine contrainte diélectri que, sont nuisibles<U>comme</U> on le sait;
C'est pourquoi le gradient limite maximum que le diélectrique de ces câbles peut supporter sans risques est de l'ordre de grandeur de <B>16</B> KV]mm, tandis que Les câbles imprégnés d'huile fluide ont un diélectrique toujours plein, donc sans vacuoles vides d1iuile, par le fait que l'on est en me sure d'assurer<B>à</B> l'huile d'imprégnation la pos sibilité de se dilater et de se contracter, par pemploi de réservoirs de compensation, sans provoquer de surpression appréciable ni de dépression pouvant créer des espaces ou va cuoles vides dhuile;
le gradient limite maxi mum que le diélectrique de tels câbles peut supporter sans risques est de l'ordre de gran deur de 40 KV/mm.
Etant donné les gradients limites maxima différents du papier imprégné de matière iso lante visqueuse et du papier imprégné d'huile fluide, ces deux matériaux peuvent être em ployés simultanément pour constituer l'isolant d'un câble selon la présente invention, et une forme d'exécution d'un tel câble<B>à</B> un conduc teur. est représentée, schématiquement et<B>à</B> titre d'exemple,<B>à</B> la fig. 2 du dessin annexé qui montre ce câble en section droite.
Dans cette forme d'exécution, le conduc teur<B>1</B> est cylindrique et possède un canal central<B>8;</B> il est recouvert par une première zone de l'isolant<B>5</B> constituée par du papier imprégné d'huile fluide dont la circulation<B>-</B> est assurée par le canal central<B>8;</B> cette pre mière zone de l'isolant est recouverte par une gaine protectrice étanche<B>7,</B> en plomb par exemple. La seconde zone de l'isolant<B>6</B> est constituée par du papier imprégné de matière visqueuse, zone appliquée directement sur la gaine<B>7,</B> et recouverte elle-même d'une se conde gaine protectrice étanche 2, cette der nière, extérieure<B>à</B> l'ensemble jusqu'ici décrit, est en plomb par exemple; cette gaine 2 pour rait<B>à</B> son tour être protégée par une armure non montrée au dessin et de constitution con nue par exemple.
Aux extrémités du câble, la gaine conclue- trice intérieure<B>7</B> doit évidemment être isolée de la gaine conductrice extérieure 2.
En donnant<B>à</B> chaque zone<B>5</B> et<B>6</B> de l'iso lant une épaisseur convenable et correspon dant aux gradients maximums auxquels cha que zone peut être exposée, on réalise de la sorte un diélectrique<B>à</B> gradient limite élevé dans la zone de contrainte diélectrique maxi mum, et<B>à</B> gradient limite plus faible dans la zone de contrainte diélectrique minimum, tout en conférant au câble lui-même la qua lité nécessaire.
Parmi les avantages que procure la forme d'exécution décrite, en regard de câbles con nus et de qualités équivalentes, on peut citer les suivants: La quantité d'huile<B>à</B> compenser est plus faible que celle<B>à</B> compenser dans un câble dont tout l'isolant est constitué par du pa pier imprégné d'huile fluide, et les réservoirs de compensation sont moins volumineux et moins encombrants;
La seconde zone de l'isolant, celle exté rieure en papier imprégné de matière isolante visqueuse, constitue un frettage excellent et<B>à</B> toute épreuve de la gaine protectrice inté rieure<B>7</B> qui sert d'écran entre les deux zones de l'isolant; cet écran est de la sorte protégé contre toute déformation pouvant provenir de surpressions intérieures éventuelles communi quées<B>à</B> l'huile d'imprégnation, et cette der nière peut être soumise<B>à</B> des surpressions très élevées sans risque aucun, comme la pratique l'a montré; Si, malgré la protection très efficace cons tituée par le papier imprégné de matière vis queuse, l'écran de plomb intérieur se fissurait pour une cause imprévue, l'écoulement de l'huile serait pratiquement nul, freiné qu'il serait par le papier imprégné de matière vis queuse;
Le papier imprégné d'huile fluide, qui possède un gradient limite élevé, se trouve près du milieu de câble où le diélectrique est soumis, non seulement<B>à</B> de fortes contraintes diélectriques, mais aussi<B>à</B> un régime thermi que plus variable et dangereux que dans les autres parties du câble, régime variable dont l'intensité dans cette zone diminuerait la va leur isolante du papier imprégné de matière visqueuse mais n'affecte pas celle du papier imprégné d'huile fluide et qui reste constam ment en état de complète imprégnation sans formation de vacuoles vides d'huile; par con tre, l'intensité du régime thermique variable dans la seconde zone, l'extérieure, n'est pra tiquement pas assez forte pour affecter la va leur isolante du papier imprégné de matière visqueuse.
Un câble selon la présente invention peut différer de la forme d'exécution montrée au dessin en fig. 2, par exemple par un isolant dont l'une ou l'autre ou toutes les deux zones seraient constituées par des matériaux autres que ceux décrits; par un isolant constitué par plus de deux zones différentes; par une ax- mure extérieure, etc.