CH693830A5

CH693830A5 - Power cable linear resistance measurement method in which both conducting and insulating clamping jaw pairs are used to connect to the cable to ensure a uniform current distribution with the multi-strand cable

Info

Publication number: CH693830A5
Application number: CH18498A
Authority: CH
Inventors: Gerard Lavanchy; Marc-Henri Rossier
Original assignee: Lavanchy Electronique
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 2004-02-27

Abstract

Method for connecting to multi-strand conducting cable for the purpose of measuring its linear resistance, whereby main conducting jaws are clamped to the cable with sufficient force to ensure contact between the jaws and the outer strands and between the outer strands and the inner strands to that there is current distribution within the cable that is as uniform as possible. At the same time auxiliary insulated jaws are clamped to the cable a little way from the main jaws to ensure an equi-potential distribution around the cable surface. The invention also relates to a corresponding device for method implementation.

Description

La présente invention concerne un procédé pour assurer une bonne répartition du courant lors de la mesure de la résistance linéique d'un tronçon de conducteur tel qu'une corde constituée de torons d'aluminium. The present invention relates to a method for ensuring a good distribution of the current when measuring the linear resistance of a conductor section such as a rope made of aluminum strands.

Ce procédé de connexion est caractérisé par l'utilisation conjointe de mors principaux à fort serrage et de mors auxiliaires isoles situés à distance des mors principaux, la combinaison de ces mors étant capable d'assurer un contact suffisant avec l'ensemble des brins de la couche extérieure et étant également capable de transmettre l'effort mécanique nécessaire pour assurer le contact des brins de la couche extérieure avec ceux des couches sous-jacentes de manière à obtenir une distribution aussi uniforme que possible du courant de mesure. This connection method is characterized by the joint use of main jaws with high clamping and isolated auxiliary jaws located at a distance from the main jaws, the combination of these jaws being capable of ensuring sufficient contact with all of the strands of the outer layer and also being able to transmit the mechanical force necessary to ensure the contact of the strands of the outer layer with those of the underlying layers so as to obtain a distribution as uniform as possible of the measurement current.

L'invention concerne également le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, qui est caractérisé par la présence de mors principaux de longueur suffisante pour que chaque brin au moins soit en contact avec l'un des mors, les dits mors étant capables d'exercer sans causer de déformation permanente de la corde une force suffisante pour assurer le contact entre les brins des différentes couches, par le déplacement à action préférentiellement hydraulique desdits mors qui présentent préférentiellement une zone de moindre résistance et/ou infléchie à leurs extrémités. The invention also relates to the device for implementing the method, which is characterized by the presence of main jaws of sufficient length so that at least each strand is in contact with one of the jaws, the said jaws being capable of exerting without causing permanent deformation of the rope a force sufficient to ensure contact between the strands of the different layers, by the displacement with preferentially hydraulic action of said jaws which preferentially have a zone of least resistance and / or bent at their ends.

En outre, le dispositif est caractérisé par la présence de mors auxiliaires de forme exactement ajustée à la corde sur une courte longueur, isolés des autres organes, mais électriquement liés entre eux par paires, de manière à assurer la liaison électrique de l'ensemble des conducteurs de la couche extérieure. In addition, the device is characterized by the presence of auxiliary jaws of form exactly fitted to the rope over a short length, isolated from the other members, but electrically linked together in pairs, so as to ensure the electrical connection of all of the conductors of the outer layer.

Alors que la mesure de résistance linéique d'un conducteur de cuivre ne présente pas de difficulté particulière, celle d'une corde d'aluminium est souvent entachée d'une erreur grossière, particulièrement si cette mesure est effectuée sur un échantillon coupé. Il faut alors au moins étamer soigneusement les extrémités, procédé délicat et couteux. While the measurement of linear resistance of a copper conductor does not present any particular difficulty, that of an aluminum cord is often marred by a gross error, particularly if this measurement is carried out on a cut sample. It is then necessary to at least carefully tin the ends, a delicate and expensive process.

L'expérience a également démontré que la précision de la mesure d'un appareil tel celui décrit dans le brevet CH 542 447 n'est pas toujours satisfaisante lors de son utilisation sur des cordes aluminium de forte section. La raison en est la mauvaise distribution du courant entre les divers brins des couches successives de l'assemblage, la conductivité radiale étant limitée par la qualité aléatoire de leur contact, l'aluminium étant par nature rapidement recouvert d'une très fine couche d'oxyde. Experience has also shown that the measurement accuracy of a device such as that described in patent CH 542 447 is not always satisfactory when it is used on large section aluminum ropes. The reason is the poor distribution of the current between the various strands of the successive layers of the assembly, the radial conductivity being limited by the random quality of their contact, aluminum being by nature quickly covered with a very thin layer of oxide.

Le but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif pour son application propres à remédier à cette difficulté, étant entendu qu'une solution telle que l'étamage est proscrite, le dispositif devant s'appliquer à la mesure d'une corde au cours de son assemblage, sans la couper, donc sans la détériorer, ladite corde étant usuellement destinée à la fabrication d'un câble isolé pour le transport d'énergie. The object of the present invention is to propose a method and a device for its application capable of remedying this difficulty, it being understood that a solution such as tinning is prohibited, the device having to apply to the measurement of a rope during its assembly, without cutting it, therefore without damaging it, said rope being usually intended for the manufacture of an insulated cable for transporting energy.

Les essais effectués ont démontré qu'un mode particulier de serrage de la corde permet de rompre localement en plusieurs points cette couche d'oxyde sans qu'il en résulte de dégât à la corde. Il s'agit en l'espèce de comprimer ladite corde selon plusieurs génératrices et sur une longueur suffisante pour assurer un bon contact sur tous les brins de la couche extérieure et obtenir en même temps un bon contact avec les brins des couches inférieures dont on sait qu'ils sont assemblés selon des hélices en sens à chaque fois inversé. The tests carried out have shown that a particular method of tightening the rope makes it possible to locally break this oxide layer at several points without resulting in damage to the rope. In this case, it involves compressing said cord according to several generators and over a length sufficient to ensure good contact on all the strands of the outer layer and at the same time obtain good contact with the strands of the lower layers which are known. that they are assembled according to helices in opposite directions each time.

Il faut également tenir compte de l'effet de voute que peut présenter une couche lorsque celle qu'elle recouvre présente un diamètre trop faible par suite d'un trop fort compactage ou du choix de fils de trop faible diamètre par rapport aux fils de la couche supérieure, couche qui peut éventuellement ne pas être assez compactée. On comprendra qu'un serrage de la corde effectué de manière radiale uniforme sur toute la périphérie (serrage coaxial) est inadéquat pour palier à l'effet de voute: il faudrait pour cela obtenir une déformation permanente de la corde par compactage localisé, ce qui est inadmissible. It is also necessary to take into account the domed effect that a layer can have when the one it covers has a too small diameter as a result of too strong compaction or the choice of wires of too small diameter compared to the wires of the top layer, which layer may not be sufficiently compacted. It will be understood that a tightening of the rope carried out uniformly radially over the entire periphery (coaxial tightening) is inadequate for overcoming the vault effect: this would require obtaining a permanent deformation of the rope by localized compaction, which is inadmissible.

La solution réside ainsi dans une déformation provisoire de la géométrie, l'effort de serrage étant limité à des génératrices, de préférence au nombre de quatre, approximativement disposées à 90 degrés l'une de l'autre. Cette disposition est la plus commode, mais n'est pas limitative, les organes de serrage pouvant aussi être réalisés selon un autre angle plus ou moins ouvert. De plus l'un au moins des mors peut aussi être à configuration plane pour limiter le contact à trois ou même seulement deux génératrices. The solution thus lies in a temporary deformation of the geometry, the clamping force being limited to generators, preferably four in number, approximately arranged at 90 degrees from one another. This arrangement is the most convenient, but is not limiting, the clamping members can also be produced at another more or less open angle. In addition, at least one of the jaws can also be of planar configuration to limit contact to three or even only two generators.

Comme indiqué plus haut, la force de serrage doit être considérable, pouvant atteindre plusieurs tonnes dans le cas de cordes de très forte section. Il est donc nécessaire de prévoir une forme des mors dont l'effet de déformation provisoire désiré n'engendre pas une déformation permanente sous forme de blessures aux extrémités desdits mors. A cet effet leur forme et/ou leur résistance mécanique seront réalisés de manière telle que la contrainte sur la corde soit diminuée aux extrémités. Le simple enroulement puis déroulement de la corde lors des opérations ultérieures successives que subira la corde doit suffire à rétablir la géométrie prévue sans qu'il en résulte des difficultés lors de la pose de l'isolation. As indicated above, the clamping force must be considerable, up to several tonnes in the case of very large ropes. It is therefore necessary to provide a shape of the jaws whose desired temporary deformation effect does not cause permanent deformation in the form of wounds at the ends of said jaws. For this purpose their shape and / or their mechanical strength will be achieved in such a way that the stress on the rope is reduced at the ends. The simple winding and unrolling of the rope during the successive subsequent operations which the rope will undergo should be sufficient to restore the geometry provided, without this resulting in difficulties when installing the insulation.

Il est fait remarquer que le pas d'hélice de l'assemblage est d'autant plus long que la section est importante, cela pour diverses raisons, dont la flexibilité demandée à la corde. Les mors devront ainsi être de longueur suffisante pour que tous les brins de la couche extérieure soient en contact avec au moins l'un d'eux. It is pointed out that the helix pitch of the assembly is all the longer the larger the section, this for various reasons, including the flexibility required from the rope. The jaws must thus be of sufficient length so that all the strands of the outer layer are in contact with at least one of them.

Comme indiqué plus haut, l'effort de serrage nécessaire est élevé. Dans une forme préférée de réalisation du dispositif, cet effort est fourni par un système de serrage hydraulique symétrique, chacun des mors devant se déplacer face à la corde. As indicated above, the required clamping force is high. In a preferred embodiment of the device, this effort is provided by a symmetrical hydraulic clamping system, each of the jaws having to move facing the rope.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple préféré de réalisation et des dessins annexés dans lesquels: La fig. 1 représente une vue en coupe transversale du dispositif de connexion principal à l'état ouvert. La fig. 2 représente une vue en coupe transversale du dispositif de connexion auxiliaire à l'état ouvert. La fig. 3 représente une vue longitudinale en élévation de la juxtaposition des dispositifs principal et auxiliaire situés symétriquement à chacune des extrémités de l'appareil de mesure, le dispositif de connexion principal étant le plus à l'extérieur. La fig. 4 représente une vue en plan de la dite juxtaposition. The present invention will be better understood with reference to the description of a preferred embodiment and the accompanying drawings in which: FIG. 1 shows a cross-sectional view of the main connection device in the open state. Fig. 2 shows a cross-sectional view of the auxiliary connection device in the open state. Fig. 3 shows a longitudinal elevation view of the juxtaposition of the main and auxiliary devices located symmetrically at each end of the measuring device, the main connection device being the outermost. Fig. 4 shows a plan view of said juxtaposition.

Un support (11), solidaire du bâti de l'appareil (10) et ici constitué de deux pièces, porte deux blocs-cylindres (12) disposés face à face et comportant chacun deux pistons (13). Ces pistons exercent leur poussée sur les mors (14). Des ressorts (15), coaxiaux aux guides (16), assurent la symétrie des déplacements et le rappel des mors contre les pistons. Les mors se font face, la corde à mesurer (17) étant au centre, le dispositif/non représenté) de mesure étant par exemple celui décrit dans les brevets CH 542 447 et EP 0 245 200. Les mors sont connectés par des cordons (non représentés) au bâti de l'appareillage de mesure (10) lequel assure la liaison électrique entre les deux groupes de mors situés chacun à une extrémité. A support (11), integral with the frame of the apparatus (10) and here consisting of two parts, carries two cylinder blocks (12) arranged face to face and each comprising two pistons (13). These pistons push on the jaws (14). Springs (15), coaxial with the guides (16), ensure the symmetry of the movements and the return of the jaws against the pistons. The jaws face each other, the measuring string (17) being in the center, the measuring device (not shown) being for example that described in patents CH 542 447 and EP 0 245 200. The jaws are connected by cords ( not shown) to the frame of the measuring apparatus (10) which provides the electrical connection between the two groups of jaws each located at one end.

Dans le cas d'un pont de mesure du type connu selon Kelvin, seuls les mors (14) sont connectés aux bornes de courant. In the case of a measurement bridge of the type known according to Kelvin, only the jaws (14) are connected to the current terminals.

Une pompe hydraulique à haute pression, non représentée, munie d'un manomètre, fournit la pression simultanément aux deux blocs-cylindres. Cette pompe est d'un type usuel du marché et le manomètre est de préférence gradué en force de poussée. Chaque paire de mors est de préférence commandé par sa propre pompe, mais il peut aussi être prévu que la même pompe assure le serrage simultané ou successif des deux extrémités du dispositif. A high pressure hydraulic pump, not shown, fitted with a pressure gauge, supplies the pressure simultaneously to the two cylinder blocks. This pump is of a standard type on the market and the pressure gauge is preferably graduated in thrust force. Each pair of jaws is preferably controlled by its own pump, but it can also be provided that the same pump ensures the simultaneous or successive tightening of the two ends of the device.

Dans le but de ne pas blesser localement la corde, les extrémités (18) des mors principaux sont mécaniquement affaiblies de manière à en permettre une légère flexion et/ou légèrement incurvées dans le sens de la longueur. In order not to locally injure the rope, the ends (18) of the main jaws are mechanically weakened so as to allow a slight bending and / or slightly curved lengthwise.

Lors de l'utilisation, l'opérateur a la possibilité de se référer à une tabelle indiquant par l'expérience la force optimale du serrage pour une corde d'un type donné. Il peut également vérifier que la mesure de résistance ne varie pas lorsque la force est augmentée. Cet essai est pratiqué de préférence en tête de fabrication de la corde, là où une déformation permanente n'a pas d'importance, cette partie étant usuellement coupée lors des phases ultérieures de fabrication. During use, the operator has the possibility of referring to a table indicating by experience the optimal force of tightening for a rope of a given type. It can also verify that the resistance measurement does not vary when the force is increased. This test is preferably performed at the head of the rope manufacturing, where permanent deformation is not important, this part being usually cut during the subsequent manufacturing phases.

Par analogie au dispositif selon brevet CH 542 447, les mors ci-dessus décrits sont destinés au retour du courant de mesure, lequel engendre une tension mesurée au moyen de deux couteaux. Il est donc primordial d'obtenir une très bonne répartition du courant dans tous les brins, entre autres ceux de la couche extérieure. L'expérience a ainsi démontré que l'utilisation de mors auxiliaires assure une bonne répartition du courant dans cette couche et améliore notablement la précision de la mesure. By analogy with the device according to patent CH 542 447, the jaws described above are intended for the return of the measurement current, which generates a voltage measured by means of two knives. It is therefore essential to obtain a very good distribution of the current in all the strands, among others those of the outer layer. Experience has thus shown that the use of auxiliary jaws ensures a good distribution of the current in this layer and notably improves the accuracy of the measurement.

On utilise à cet effet des mors auxiliaires isolés par rapport au bâti, les deux parties de chaque paire étant de préférence électriquement liées entre elles et la forme de ces mors est exactement adaptée à la circonférence de la corde à mesurer. Ces mors assurent ainsi un contact à la périphérie de chaque brin de la couche extérieure et égalisent les potentiels, ce contact s'effectuant selon une zone cylindrique de courte longueur. Vu cette longueur de contact limitée, un effort de serrage sensiblement plus faible que celui exercé par les mors principaux est suffisant. Un serrage mécanique fourni par un dispositif à vis d'entraînement est usuellement préféré, mais il peut aussi, en variante, être couplé au dispositif à commande hydraulique des mors principaux, par exemple en disposant de pistons de diamètre plus faible. Auxiliary jaws isolated from the frame are used for this purpose, the two parts of each pair being preferably electrically linked together and the shape of these jaws is exactly adapted to the circumference of the string to be measured. These jaws thus ensure contact at the periphery of each strand of the outer layer and equalize the potentials, this contact taking place in a cylindrical region of short length. Given this limited contact length, a substantially lower clamping force than that exerted by the main jaws is sufficient. Mechanical clamping provided by a drive screw device is usually preferred, but it can also, as a variant, be coupled to the device with hydraulic control of the main jaws, for example by having pistons of smaller diameter.

Une vis (21) et des guides, symbolisés par leurs axes (22), assurent le guidage et le déplacement de deux pièces mobiles (23) supportant les pièces de contact (24) par l'intermédiaire de pièces isolantes (25). La vis (21) comporte des filetages inversés et les pièces mobiles (23) ont l'une un pas à droite, l'autre un pas à gauche de façon à obtenir un déplacement symétrique des deux parties, la corde (17) se trouvant au milieu. Les pièces de contact (24) sont reliées entre elles deux à deux par un conducteur (non représenté) assurant leur équipotentialité. A screw (21) and guides, symbolized by their axes (22), guide and move two moving parts (23) supporting the contact parts (24) by means of insulating parts (25). The screw (21) has reverse threads and the moving parts (23) have one step to the right, the other a step to the left so as to obtain a symmetrical displacement of the two parts, the cord (17) being between. The contact parts (24) are linked together in pairs by a conductor (not shown) ensuring their equipotentiality.

Claims

1. A method of connecting a multi-strand conductor to a linear resistance measuring device, characterized in that it consists in tightening said conductor by means of main jaws capable of ensuring sufficient contact with the strands of the outer layer and to transmit the mechanical force necessary to ensure the contact of the latter with the strands of the underlying layers so as to obtain a distribution as uniform as possible of the measurement current and to jointly perform a clamping operation of said conductor means of auxiliary jaws, isolated and located at a distance from the main jaws, so as to achieve by their contact with the strands of the outer layer the equipotentiality of the latter.

2. Connection method according to claim 1 characterized in that the multi-strand conductor is deformed non-permanently by means of a mechanical clamping force applied according to at least two generators.

3. Device for implementing the connection method according to claim 1 characterized by the presence of main jaws (14) of sufficient length so that at least each strand of the outer layer of the stranded conductor (17) is in contact with at at least one of said main jaws and by the presence of isolated auxiliary jaws (24), but electrically connected together in pairs, the shape of said auxiliary jaws being exactly adapted to the circumference of the stranded conductor so as to ensure contact with said auxiliary jaws with each peripheral strand.

4. Connection device according to claim 3 characterized by main jaws capable of exerting a sufficient clamping force to cause a deformation of the geometry suitable for ensuring contact between the strands of the different layers.

5. Connection device according to claim 4 characterized by main jaws with hydraulic displacement.

6. Connection device according to claim 3 characterized by main jaws having a zone of least resistance at their ends (18).

7. Connection device according to claim 3 characterized by main jaws having an inflected zone at their ends.

8. Device according to claim 3 characterized by auxiliary jaws with hydraulic displacement.