Dispositif d'alimentation en huile fluide d'un câble électrique à conducteur à canal axial La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation en huile fluide d'un câble électrique à conducteur à canal axial, par exemple un câble électrique unipolaire, comprenant un boitier étanche dans lequel pénètre le câble.
On sait qu'il est nécessaire de disposer de place en place, sur la longueur de tels câbles, des disposi tifs dénommés joints d'alimentation , comportant des canaux auxiliaires faisant communiquer le canal axial du conducteur du câble avec l'espace extérieur à l'isolant de ce dernier. Lorsque de tels. canaux sont utilisés seulement, par exemple, pour permettre de compenser les variations de volume d'huile dues aux variations de température, le débit d'huile dans ces canaux auxiliaires est très faible, et la section desdits canaux peut être faible.
Si par contre l'huile dans le canal principal du câble est soumise à une circulation forcée, par exem ple en vue du refroidissement du câble, et si l'inter valle entre les dispositifs d'alimentation est impor tant, le débit d'huile dans les canaux auxiliaires de ces joints est grand, et lesdits canaux doivent avoir une section importante.
D'autre part, il est connu que l'huile placée dans un champ électrique supporte une contrainte de potentiel d'autant plus. faible que la distance entre les électrodes, entre lesquelles se développe ledit champ électrique, est plus grande.
Lorsque les canaux ont un diamètre assez grand, il y a donc lieu de diminuer la contrainte radiale qu'ils subissent, et qui est toujours beaucoup plus forte que la contrainte longitudinale ; un procédé classique pour obtenir ce résultat consiste à écarter les canaux du conducteur de telle sorte qu'ils se trou- vent dans une zone où le champ électrique radial est relativement faible, puisque, comme on le sait, le champ radial est maximum au voisinage immédiat du conducteur.
Ce procédé a cependant des limites, car le fait d'écarter les canaux du conducteur oblige à donner un plus grand diamètre à la pièce métallique qui entoure le serre-fils que comporte la jonction, et, par conséquent à augmenter le diamètre extérieur du dis positif d'alimentation.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et le dispositif d'alimentation qui en fait l'objet est caractérisé en ce qu'il comprend une succession de rondelles alternativement isolantes et conductrices, empilées autour de l'isolant du câble, et percées, dans leur largeur, d'évidements dont la superposition forme des canaux auxiliaires faisant communiquer le canal axial du conducteur avec l'es pace interne du boitier.
Grâce à cette disposition, l'huile contenue dans les canaux auxiliaires n'est pas soumise à un champ électrique appréciable.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif d'alimentation objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en demi-coupe axiale de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en coupe transversale d'une des rondelles.
La fig. 3 montre la répartition du potentiel dans le dispositif d'alimentation.
Dans la fig. 1, on a représenté un câble électri que comprenant un conducteur 1 muni d'un canal axial 4, un isolant 2, et une gaine extérieure métal= lique 3. L'extrémité du conducteur 1 qui dépasse l'iso lant 2 est serrée, de manière usuelle, dans un serre- fils 5.
Autour de l'isolant 2 sont empilées des rondelles alternativement isolantes 13 et conductrices 12. Ces rondelles sont naturellement de révolution autour de l'isolant 2, ce qui n'apparaît pas sur la fig. 1, puis que celle-ci n'est qu'une demi-coupe.
Les rondelles 12 et 13 ont la forme représentée sur la fig. 2, et elles comportent chacune des évide ments qui, .par superposition, forment des canaux auxiliaires longitudinaux 7.
L'empilage de rondelles est maintenu serré par des bagues métalliques 10 et 11. La bague 11 est maintenue par une soudure 14 sur un épaulement de la gaine métallique 3 du câble et la bague 10 est appuyée par une tige filetée 15 se vissant dans un tube taraudé 16 butant contre une bride du serre fils 5. Ce dernier est percé d'un canal transversal 6 qui communique avec le canal axial 4 du conduc teur 1, et permet ainsi à l'huile contenue dans ce canal 4 de communiquer avec les canaux auxiliai res 7.
Autour du corps de révolution formé par le câble isolé et l'empilage de rondelles qui l'entoure est dis posé un isolant 17 formé de feuilles de papier enroulées. A la hauteur du serre-fils 5, cet isolant est enroulé sur un cylindre métallique interne 9, for mant écran, et un joint annulaire 8 peut être disposé entre le serre-fils 5 et le cylindre 9. L'isolant 17 est entouré extérieurement d'une gaine métallique mince 18.
La partie du dispositif d'alimentation ainsi cons tituée est disposée de manière connue dans un boî tier 21, qui peut être en plusieurs parties assemblées entre elles par des boulons 22 avec interposition de joints d'étanchéité annulaires 23. Un autre joint d'étanchéité annulaire 19, supporté par une cloison 20 fixée au boîtier 21, peut être disposé entre ledit boîtier et la gaine métallique 18.
A l'endroit où le câble pénètre dans le boîtier 21, ce dernier est soudé en 24 à la gaine du câble, de manière connue.
Enfin, le boîtier 21 est relié à un circuit d'huile extérieur par un raccord 25.
La fi-, 2 est une vue en plan d'une des rondelles isolante 13 ou conductrice 12, ou aussi bien d'une des bagues métalliques 10 ou 11, puisque, dans le cas de la fig. 1, toutes ces pièces ont la même forme. Sur cette figure, les parties non hachurées constituent les évidements qui forment la section des canaux 7 pour le passage de l'huile.
Les rondelles conductrices 12 peuvent être en métal ou en un autre matériau conducteur tel que le graphite. Les rondelles isolantes 13 peuvent être en un matériau isolant quelconque, tel que du trans- formerboard de l'araldite , de la bakélite (mar ques déposées).
Comme on l'a dit, la forme et le nombre des évi dements peuvent être quelconques : dans la rondelle selon la fig. 2, l'un de ces évidements a une section circulaire, pour permettre la mise en place des ron delles au moyen d'une broche passant dans ledit évi dement et qui est ensuite retirée.
Au bord des rondelles conductrices 12, il se pro duit une déformation du champ électrique, d'autant plus grande que lesdites rondelles sont plus écartées les unes des autres, et cette déformation provoque une augmentation du gradient de potentiel à proxi mité des bords en question. Il peut être nécessaire d'augmenter la rigidité diélectrique en ces points, ce que l'on peut obtenir en enrobant les rondelles con ductrices, par trempage ou moulage, dans un maté riau à haute rigidité diélectrique, tel que par exemple au vernis, un émail ou de l' araldite (marque dépo sée).
La fig. 3 montre que le champ électrique radial est pratiquement nul dans les canaux auxiliaires 7. Dans cette figure, les parties hachurées représentent une coupe partielle de quelques rondelles conduc trices. A et A' désignent deux parties d'une même rondelle, B et B' d'une autre rondelle, et C et C' d'une troisième rondelle. Il n'y a évidemment aucune différence de potentiel entre A et A', ni B et B', ni C et<B>C</B>, mais il y a une certaine différence de poten tiel entre chaque rondelle, c'est-à-dire entre A et B, ou B et C, ainsi qu'entre A' et B', ou B' et<B><I>C</I></B>.
7 désigne comme précédemment le canal cons titué par les évidements des rondelles. Le champ électrique radial étant beaucoup plus élevé que le champ longitudinal, les lignes de niveau équipotentiel auraient, s'il n'y avait pas de rondelles conductrices, une direction 26 peu différente de celle des canaux d'huile. Mais la présence de rondelles conductrices modifie cette répartition desdites lignes de niveau équipotentiel, qui prennent l'allure brisée représentée en 27.
On voit qu'entre les rondelles conductrices ces lignes sont perpendiculaires à l'axe du canal 7, beaucoup plus espacées qu'en dehors des rondelles conductrices.
Le fait que ces lignes de niveau sont plus espa- cées montre que le champ électrique, ou gradient de potentiel, est moins grand à l'intérieur des canaux qu'à l'extérieur de ceux-ci.
Afin d'obtenir une répartition homogène du gra dient longitudinal dans les canaux, il est avantageux que la capacité électrostatique entre deux rondelles conductrices voisines soit d'autant plus grande que ces rondelles sont plus près du serre-fils ; à cet effet, on peut donner auxdites rondelles un diamètre inté rieur d'autant plus petit, ou un diamètre extérieur d'autant plus grand, qu'elles sont plus proches du serre-fils.
Grâce à cette disposition, au fur et à me sure que l'on s'approche du serre-fils la capacité entre rondelles voisines augmente, Dans le cas d'une diminution du diamètre inté rieur, la capacité de ces rondelles par rapport au conducteur augmente également, ce qui est béné fique pour la répartition homogène du gradient lon gitudinal de potentiel. La partie de l'isolant du câble sur laquelle sont empilées les rondelles est alors coni que. La variation de diamètre des rondelles, au lieu d'être effectuée rondelle par rondelle, peut se faire par groupes de quelques rondelles, l'isolant du câble, sur lequel sont empilées les rondelles, étant alors taillé en gradins.