FR2549636A1 - Cable with non-circular cross section, in particular electrical cable. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un câble pour le transport d'énergie électrique. The present invention relates to a cable for the transport of electrical energy.
Comme on le sait, les câbles utilisés pour le transport de l'énergie électrique ont une section sensiblement circulaire, ce qui pose des problémes relativement graves en période hivernale. En effet, pendant les périodes de gel, ces cables se recouvrent de glace et la progression de la couche s'effectue dans la direction du vent, de telle sorte que si on observe en coupe le câble recouvert, la couche est excentrée par rapport au câble. As is known, the cables used for the transport of electrical energy have a substantially circular section, which poses relatively serious problems in winter. Indeed, during periods of frost, these cables are covered with ice and the progression of the layer takes place in the direction of the wind, so that if we observe in section the covered cable, the layer is eccentric with respect to the cable.
Lorsque la couche de glace et surtout son excentration devient suffisamment importante, cette couche tourne autour du câble. La progression de la glace continue alors et ce de façon plus intense car la surface au vent est devenue plus importante. Ce phénomène se renouvelle lorsque la couche redevient suffisamment excentrée et la formation de glace continue, jusqu'à ce que le poids de la couche de glace autour du câble devienne si importante qu'il provoque la rupture du câble. When the layer of ice and especially its eccentricity becomes sufficiently large, this layer turns around the cable. The progression of the ice then continues and this in a more intense way because the surface to the wind has become more important. This phenomenon is repeated when the layer becomes sufficiently eccentric and the formation of ice continues, until the weight of the layer of ice around the cable becomes so large that it causes the cable to break.
L'invention a donc pour but de réaliser un cable agencé de façon à empêcher une accumulation importante de glace sur lui-même afin d'éviter tout risque de rupture du cable en période hivernale. The invention therefore aims to provide a cable arranged to prevent a significant accumulation of ice on itself to avoid any risk of cable breakage in winter.
L'invention a également pour objet une installation de fabrication de ce câble. The invention also relates to an installation for manufacturing this cable.
Suivant 1 invention, le câble est caractérisé par le fait qu'il comprend
- une âme formée de fils parallèles disposés de façon que l'enveloppe de l'âme présente en section un contour irrégulier,
- et au moins une première couche torsadée enveloppant l'âme, le câble présentant ainsi également en section un contour irrégulier.According to 1 invention, the cable is characterized in that it comprises
a core formed from parallel wires arranged so that the envelope of the core has an irregular contour in section,
- And at least a first twisted layer enveloping the core, the cable thus also having in section an irregular contour.
L'âme peut être constituée par exemple de six fils parallèles disposés de manière que leur contour, vu en section, soit ovale, et dans tous les cas non circulaire, et ce afin d'empêcher la- rotation de la couche de glace autour du câble. En effet, la couche torsadée sur l'âme et le cas échéant les couches suivantes présentent également chacune en section un contour non circulaire, par exemple ovale, sensiblement homothétique du contour de l'âme. De ce fait, le contour général de la dernière couche torsadée est effectivement non circulaire comme celui de l'âme, tous les contours ppssibles sauf le contour circulaire pouvant être prévus. The core can consist for example of six parallel wires arranged so that their outline, seen in section, is oval, and in any case non-circular, and this in order to prevent the rotation of the layer of ice around the cable. Indeed, the layer twisted on the core and, where appropriate, the following layers also each have in section a non-circular contour, for example oval, substantially homothetic to the contour of the core. Therefore, the general outline of the last twisted layer is effectively non-circular like that of the core, all possible contours except the circular outline can be provided.
De ce fait, la glace ne peut plus s'accumuler jusqu'à la rupture du câble car, lorsque la couche de glace et son excentricité imposent la rotation, celle-ci s'effectue en brisant la partie la plus mince de la couche de glace. qui se détache par conséquent du câble. As a result, the ice can no longer accumulate until the cable breaks because, when the layer of ice and its eccentricity require rotation, this is done by breaking the thinnest part of the layer of ice. which therefore detaches from the cable.
On écarte ainsi tout risque de rupture de ce dernier par accumulation de glace. This eliminates any risk of rupture of the latter by ice accumulation.
L'installation également visée par l'invention, pour la fabrication de ce câble, comporte une machine à cages tournantes alimentées par des bobines de fils pour constituer successivement l'âme du câble, et les couches suivantes à raison d'une cage par couche. The installation also targeted by the invention, for the manufacture of this cable, comprises a machine with rotating cages supplied by spools of wires to successively constitute the core of the cable, and the following layers at the rate of one cage per layer. .
Conformément à l'invention, la première cage, destinée à l'assemblage des fils de l'âme. According to the invention, the first cage, intended for assembling the wires of the core.
comprend un dispositif de guidage des fils entre l'entrée et la sortie de ladite première cage. capable de les amener d'une position d'entrée dans laquelle ils sont écartés les uns des autres jusqu'à leur
position de sortie dans laquelle ils sont parallèles entre eux et en contact mutuel.comprises a device for guiding the wires between the inlet and the outlet of said first cage. able to bring them from an entry position in which they are separated from each other until their
exit position in which they are mutually parallel and in mutual contact.
Suivant un mode de réalisation de l'installation, le dispositif de guidage comprend au moins deux plaques transversales fixes, supportées par un châssis rotatif et percées de trous de passage des fils, l'espacement relatif des trous diminuant de la première plaque à la plaque suivante (ou aux plaques suivantes). According to one embodiment of the installation, the guide device comprises at least two fixed transverse plates, supported by a rotating frame and pierced with holes for passage of the wires, the relative spacing of the holes decreasing from the first plate to the plate. next (or to the following plates).
On torsade sur l'âme ainsi constituée la ou les couches successives de fils de manière connue en soi, à différents postes de commettage. The successive layer or layers of son are twisted on the core thus formed in a manner known per se, at different committing stations.
D'autres particularites et avantages de l'invention apparaitront au cours de la descripion qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation à titre d'exemple non limitatif
- la Figure 1 est une série de schémas illustrant, vues en coupe transversale sur un câble connu à section circulaire, la formation et l'accumulation de glace;
- la Figure 2 montre une série de schémas analogues à ceux de la Figure 1, mais avec un câble à section non circulaire conforme à l'invention;
- la Figure 3 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie d'une forme de réalisation du câble à section non circulaire selon l'invention.Other features and advantages of the invention will appear during the description which follows, made with reference to the accompanying drawings which illustrate an embodiment by way of non-limiting example
- Figure 1 is a series of diagrams illustrating, seen in cross section on a known cable with circular section, the formation and accumulation of ice;
- Figure 2 shows a series of diagrams similar to those of Figure 1, but with a non-circular section cable according to the invention;
- Figure 3 is a cross-sectional view on an enlarged scale of an embodiment of the cable with non-circular section according to the invention.
- la Figure 4 est une vue en perspective partielle à échelle réduite, du câble de la Figure 3;
- la Figure 5 est une vue schématique en élévation longitudinale d'une- installation pour la fabrication du câble selon l'invention;
- la Figure 6 est une vue en coupe lon gitubinale partielle avec arrachement et à échelle agrandie, du dispositif de guidage des fils prévu par l'invention, entre l entrée et la sortie de la pre mièvre cage tournante de l'installation de la Figure 5;
- les Figures 7, 8 et 9 sont des vues en coupe transversale du dispositif de guidage de la
Figure 6 respectivement suivant VII-VII, VIII-VIIi, et IX-IX. - Figure 4 is a partial perspective view on a reduced scale, of the cable of Figure 3;
- Figure 5 is a schematic view in longitudinal elevation of an installation for manufacturing the cable according to the invention;
- Figure 6 is a partial gitubinal sectional view with cutaway and on an enlarged scale, of the wire guiding device provided by the invention, between the inlet and the outlet of the pre cutesy rotary cage of the installation of Figure 5;
- Figures 7, 8 and 9 are cross-sectional views of the device for guiding the
Figure 6 respectively according to VII-VII, VIII-VIIi, and IX-IX.
la Figure 10 est une vue en coupe transversale du câble de la Figure 2 muni d'une masselotte destinée à empêcher la rotation du câble sur lui-meme sous le poids de la couche excentrée de glace. Figure 10 is a cross-sectional view of the cable of Figure 2 provided with a counterweight intended to prevent rotation of the cable on itself under the weight of the eccentric layer of ice.
On a représenté à la Figure 1 le processus de formation et d'accumulation de glace sur un câble 1 classique à section circulaire. Le vent soufflant dans la direction transversale indiquée par la flèche F, une couche 2 de glace se forme de façon continue autour du câble 1, et ce de manière excentrée par rapport au câble 1 par suite de l'action du vent, en formant un balourd p. FIG. 1 shows the process of ice formation and accumulation on a conventional cable 1 with circular section. The wind blowing in the transverse direction indicated by the arrow F, a layer 2 of ice is continuously formed around the cable 1, and this eccentrically with respect to the cable 1 as a result of the action of the wind, forming a unbalance p.
Lorsque la couche de glace 2 et surtout son excentration deviennent suffisamment importantes. elle tourne autour du câble 1, comme indiqué par le flèche
A sur le schéma c. La progression de la glace se poursuit alors, et ce de façon plus intense qu'avant, car la surface au vent 3 est devenue plus importante, les lignes successives 4a, 4b... 4f montrant la progression de la masse de glace sous l'action du vent.When the ice layer 2 and especially its eccentricity become sufficiently large. it turns around cable 1, as indicated by the arrow
A in diagram c. The progression of the ice then continues, and this in a more intense way than before, because the surface to the wind 3 has become more important, the successive lines 4a, 4b ... 4f showing the progression of the mass of ice under the action of the wind.
Le processus illustré aux schémas a, b. c, se reproduit à partir de la couche 3 du schéma d, lorsque celle-ci redevient suffisamment excentrée, et la formation de glace continue jusqu'à ce que le poids de la couche de glace autour du câble 1 devienne si important qu'il provoque la rupture de ce dernier ou des supports (pylones). The process illustrated in diagrams a, b. c, is reproduced from layer 3 of diagram d, when this becomes sufficiently eccentric, and the formation of ice continues until the weight of the layer of ice around the cable 1 becomes so great that it causes the rupture of the latter or of the supports (pylons).
Le câble conforme à l'invention, représenté aux Figures 3 et 4, est constitué d'une âme 6 formée de six fils métalliques parallèles 7a, 7b disposés de façon que l'enveloppe El de cette âme 6 présente en section un rayon de courbure R variable, et plus généralement un contour irrégulier, non circulaire, et de deux couches 8, 9 de fils torsadés, entourant 1 ame 6, la couche 9 enveloppant la couche 8. The cable according to the invention, shown in Figures 3 and 4, consists of a core 6 formed of six parallel metal wires 7a, 7b arranged so that the envelope El of this core 6 has in section a radius of curvature R variable, and more generally an irregular, non-circular contour, and of two layers 8, 9 of twisted wires, surrounding 1 core 6, the layer 9 enveloping the layer 8.
Dans cet exemple, l'âme 6 comporte quatre fils 7a, disposés de façon à présenter en section un contour approximativement carré, et deux fils latéraux 7b, placés chacun en contact avec deux fils 7a, de telle sorte que la section transversale de l'enveloppe
El soit ovale, et en tout cas non circulaire.In this example, the core 6 comprises four wires 7a, arranged so as to have in section an approximately square contour, and two lateral wires 7b, each placed in contact with two wires 7a, so that the cross section of the envelope
It is oval, and in any case not circular.
L'enveloppe E2 des fils 8a de la couche torsadée 8 reproduit donc de manière pratiquement homothétique l'enveloppe El, et il en est de même pour l'enveloppe E3 des fils 9a de la deuxième couche 9. The envelope E2 of the wires 8a of the twisted layer 8 therefore reproduces in a substantially homothetic manner the envelope El, and it is the same for the envelope E3 of the wires 9a of the second layer 9.
Ainsi, le contour général vu en section du câble 10 ainsi constitué a comme les enveloppes El , E2 un rayon de courbure variable, du fait que ce contour n'est pas circulaire. Thus, the general outline seen in section of the cable 10 thus formed has like the envelopes El, E2 a variable radius of curvature, because this outline is not circular.
Le processus de formation de glace autour du câble 10 et de rupture de celle-ci est illustré à la
Figure 2.The process of forming ice around cable 10 and breaking it is illustrated in
Figure 2.
Tout d'abord, le vent soufflant toujours transversalement dans la direction F, la glace s'accumule autour du câble de manière à former une couche 11 de plus en plus excentrée sous l'action du vent (étape a). Il se forme donc par suite de cette excentration, un balourd symbolisé par la flèche P (schéma b), qui tend à faire basculer la couche 11 autour du câble 10. First of all, the wind always blowing transversely in the direction F, the ice collects around the cable so as to form a layer 11 which is more and more eccentric under the action of the wind (step a). As a result of this eccentricity, an imbalance symbolized by the arrow P (diagram b) is formed, which tends to cause the layer 11 to rock around the cable 10.
Mais le fait que la section de ce dernier ne soit pas circulaire empêche précisément cette rotation, et la -réaction du câble t0 sur la partie mince lia de la
couche 11 provoque la rupture de celle-ci lorsque son
poids devient suffisamment important (étape c). De ce
fait, la glace ne peut s accumuler sur le câble 10, ce
qui écarte tout risque de rupture de celui-ci ou des
supports.But the fact that the section of the latter is not circular precisely prevents this rotation, and the reaction of the cable t0 on the thin part 11a of the
layer 11 causes it to rupture when its
weight becomes significant enough (step c). From this
fact, ice cannot accumulate on cable 10, this
which eliminates any risk of rupture of it or
supports.
Afin d'éviter la rotation du câble 10 autour
de lui-même, entrainé par le poids de la couche
excentrée de glace, on peut prévoir de l'équiper de
masselottes telles que 12 (Figure 10), suspendues au
câble par une tige 13 elle-même solidarisée avec le
câble par un système d'attache 14 approprie.In order to avoid the rotation of the cable 10 around
of itself, driven by the weight of the layer
offset of ice, we can plan to equip it with
weights such as 12 (Figure 10), suspended from the
cable by a rod 13 itself secured to the
cable by a suitable fastening system 14.
L'installation schématiquement représentée à
la Figure 5 est destinée à la fabrication du câble qui
vient d'être décrit.The installation schematically represented in
Figure 5 is intended for the manufacture of the cable which
has just been described.
Cette installation comporte des cages
tournantes telles que 15, 16 connues en soi et en
nombre égal au nombre de couches devant être torsadées
sur l'âme du câble, deux de ces cages ayant été
représentées dans cet exemple. Chaque cage 15, 16 est
alimentée en fils par des bobines 17, 18, et l'âme est
constituée dans cet exemple à partir des six fils 7a,
Tb déroulés à partir de bobines correspondantes 19 à
l'intérieur de la premiere cage 15. A la sortie de
celle-ci est disposée de manière connue une boite de
câblage 21, puis un système de postformation 22, ces
mêmes éléments étant placés à la sortie de la machine
16. L'installation est complétée par un cabestan 23
de tirage et un rouleau 24 de réception du câble
terminé.This installation has cages
rotating such as 15, 16 known per se and in
number equal to the number of layers to be twisted
on the cable core, two of these cages having been
shown in this example. Each cage 15, 16 is
supplied with wires by coils 17, 18, and the core is
constituted in this example from the six wires 7a,
Tb unwound from corresponding coils 19 to
inside the first cage 15. At the exit of
this is arranged in a known manner a box of
wiring 21, then a postformation system 22, these
same elements being placed at the exit of the machine
16. The installation is completed by a capstan 23
cable and a cable receiving roller 24
completed.
La première cage 15 est équipée,
conformément à l'invention, d'un dispositif 25 de
guidage des fils 7a, 7b de l'âme, entre l'entrée et la
sortie de cette machine, ce dispositif de guidage 25 étant illustré aux Figures 6 à 9.The first cage 15 is equipped,
according to the invention, a device 25 for
guiding the wires 7a, 7b of the core, between the inlet and the
output from this machine, this guide device 25 being illustrated in FIGS. 6 to 9.
Le dispositif 25 est agencé pour amener les six fils 7a, 7b (ou un nombre de fils différent, ce dispositif étant alors adapté en conséquence), d'une position d'entrée dans laquelle ils sont écartés les uns des autres, comme visible à la Figure 5, à leur position de sortie dans laquelle ils sont parallèles entre eux et en contact mutuel ( Figures 3 et 4). The device 25 is arranged to bring the six wires 7a, 7b (or a different number of wires, this device then being adapted accordingly), from an entry position in which they are separated from each other, as visible at Figure 5, at their exit position in which they are mutually parallel and in mutual contact (Figures 3 and 4).
A cet effet, le dispositif de guidage 25 comprend, dans cet exemple, trois plaques transversales fixes 26, 27, 28 supportées par un châssis rotatif 29 avec interposition de roulements à billes 31, 32, 33. Le châssis 29 comporte un plateau 29a de commettage des fils 8a de la première couche torsadée 8, qui traversent ce plateau 29a de façon connue en soi, dans le sens de la fleche K, pour venir ensuite s'enrouler autour de l'âme 6 sortant de la machine suivant la direction de la flèche G. To this end, the guide device 25 comprises, in this example, three fixed transverse plates 26, 27, 28 supported by a rotating chassis 29 with interposition of ball bearings 31, 32, 33. The chassis 29 comprises a plate 29a of committing the wires 8a of the first twisted layer 8, which pass through this plate 29a in a manner known per se, in the direction of the arrow K, to then come to wrap around the core 6 leaving the machine in the direction of arrow G.
Suivant l'invention, les plaques 26, 27, 28 de guidage des fils de l'âme sont percées de trous de passage de chacun des fils, avec entre eux un espacement relatif qui diminue de la première plaque 26 à la troisième plaque 28. Cette dernière ne présente en fait qu'un seul trou 33 de contour sensiblement ovale correspondant à la section du contour El des fils 7a, 7b assemblés parallèlement entre eux pour former l'âme 6. According to the invention, the plates 26, 27, 28 for guiding the wires of the core are pierced with through holes for each of the wires, with a relative spacing between them which decreases from the first plate 26 to the third plate 28. The latter in fact has only a single hole 33 of substantially oval outline corresponding to the section of the outline El of the wires 7a, 7b assembled parallel to each other to form the core 6.
Ainsi la première plaque 26 présente six trous 34 ayant entre eux un certain écartement et agencés autour de l'axe X-X de la machine 15 et d'avancement général des fils, tandis que dans la seconde plaque 27, disposée ainsi que la plaque 28 immédiatement en aval du plateau de commettage 29a, les six trous 35 sont rapprochés de l'axe X-X, et enfin confondus dans la plaque 28 pour former le trou unique 33 à peu prés ovale
Les fils 7a, 7b étant introduits par des moyens connus en soi et non représentés, successivement dans les plaques 26, 27 et 28, on comprend que ces éléments de guidage les rapprochent progressivement les uns des autres d'une plaque à l'autre tout en les maintenant parallèles entre eux à partir de la plaque 26, jusqu'à la formation de l'âme 6, autour de laquelle les couches torsadées successives 8, 9, etc sont ensuite enroulées par des moyens connus
Dans la machine à cages tournantes 15, seul le dispositif de guidage 25 constitue une caractéristique de l'invention, le reste de la machine étant connu en soi et n'ayant donc pas été décrit en détail.Thus the first plate 26 has six holes 34 having a certain spacing between them and arranged around the axis XX of the machine 15 and of general advancement of the wires, while in the second plate 27, disposed as well as the plate 28 immediately downstream of the committing plate 29a, the six holes 35 are brought closer to the axis XX, and finally merged into the plate 28 to form the single hole 33 which is roughly oval
The wires 7a, 7b being introduced by means known per se and not shown, successively in the plates 26, 27 and 28, it is understood that these guide elements progressively bring them closer to one another from one plate to the other while by keeping them parallel to each other from the plate 26, until the core 6 is formed, around which the successive twisted layers 8, 9, etc. are then wound up by known means
In the rotary cage machine 15, only the guide device 25 constitutes a characteristic of the invention, the rest of the machine being known per se and therefore not having been described in detail.
Bien entendu, le dispositif de guidage des fils de l'âme illustré aux Figures 6 à 9 peut être remplacé par tout système équivalent, et peut faire l'objet de variantes d'exécution. Ainsi le nombre de plaques de guidage peut varier, de même que le nombre de trous de passage des fils dans celle-ci, en fonction du nombre de fils prévus pour l'âme du câble. Of course, the device for guiding the wires of the core illustrated in FIGS. 6 to 9 can be replaced by any equivalent system, and can be subject to variant embodiments. Thus the number of guide plates can vary, as well as the number of holes for the passage of the wires in it, depending on the number of wires provided for the core of the cable.
Ce dernier peut également être constitué de plusieurs manières : ainsi, la première couche torsadée 8 et les couches éventuelles suivantes peuvent avoir des sens d'enroulement alternes ou avoir toutes le même sens d'enroulement. Le nombre de fils de l'âme peut être réduit par exemple à quatre ou même éventuellement trois, ou au contraire être augmenté, à condition de disposer ces fils relativement entre eux de façon que leur contour, vu en section, soit différent d'un contour circulaire. The latter can also be formed in several ways: thus, the first twisted layer 8 and the following possible layers can have alternate winding directions or all have the same winding direction. The number of threads of the core can be reduced for example to four or even possibly three, or on the contrary be increased, provided that these threads are relatively placed together so that their outline, seen in section, is different from one circular outline.
Par ailleurs, les fils constitutifs du câble selon l'invention peuvent être constitués uniquement d'un même métal ou alliage : acier clair ou acier galvanisé, ou acier aluminisé ou le cas échéant autrement revêtu. Furthermore, the constituent wires of the cable according to the invention may consist only of the same metal or alloy: light steel or galvanized steel, or aluminized steel or, where appropriate, otherwise coated.
Dans d'autres combinaisons possibles, le câble peut comprendre au moins une couche (l'âme 6 ou l'une des couches suivantes torsadées) en acier clair, ou en acier galvanisé, ou en acier aluminisé, et au moins une couche réalisée en un autre matériau pris dans le groupe suivant : cuivre, aluminium, alliage d'aluminium, "Alumoweld", "Almelec", In other possible combinations, the cable may comprise at least one layer (the core 6 or one of the following twisted layers) of light steel, or of galvanized steel, or of aluminized steel, and at least one layer made of another material taken from the following group: copper, aluminum, aluminum alloy, "Alumoweld", "Almelec",
Claims (9)
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FR (1) | FR2549636B1 (en) |
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FR2239741A1 (en) * | 1973-08-04 | 1975-02-28 | Felten & Guilleaume Kabelwerk | |
FR2400755A1 (en) * | 1977-08-19 | 1979-03-16 | December 4 Drotmuevek | COMPOSITE CABLE IN ALUMINUM AND STEEL, ESPECIALLY FOR CONDUCTING ELECTRIC CURRENT, AND ITS MANUFACTURING PROCESS |
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1983
- 1983-07-20 FR FR8311974A patent/FR2549636B1/en not_active Expired
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CN102930935A (en) * | 2012-11-08 | 2013-02-13 | 江苏新远程电缆股份有限公司 | 35 kV aerial insulated cable with high strength and ice coating resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2549636B1 (en) | 1986-02-21 |
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