Dispositif de jonction pour câbles électriques contenant une matière isolante fluide. La. présente invention a pour objet un dis positif de jonction pour câbles électriques contenant une matière isolante fluide. Ce dis positif est caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, des moyens montés sur cha cane de deux extrémités de câbles destinées à être join tes, moyens qui obturent le conduit de matière 1'luide et présentent des parties métalliques i eliées aux conducteurs des câbles et, d'au tre part.
Lin carter destiné à recevoir les ex- trémitc@ desdits câbles pourvues desdits moyen=: et contenant deux éléments conduc teurs reliés l'un à. l'autre, les partieyz métal liques qui sont en communication respective ment avec les conducteurs des deux câbles étant destinées à venir prendre contact à l'in- t.érieur des deux éléments conducteurs du car ter, lorsqu'on introduit les deux extrémités de câbles dans ledit carter.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue, partie en coupe et partie en élévation, d'une moitié du carter, dans lequel est montée une extrémité de câ ble qui pori;e les moyens formant une par tie du dispositif; La fig. ? est une coupe transversale par la ligne <B>A- A</B> de la fig. 1, et La fig. 3 est une coupe d'une extrémité d'un tronçon de câble sur laquelle sont mon tés les moyens formant une partie du dispo sitif.
dispositif représenté comprend deux parties distinctes: celle qui est préparée à l'u sine, la plus volumineuse et qui est expédiée plus tard avec son contenu intact jusqu'à l'en droit de l'installation et l'autre, moins impor tante, qui est Préparée par l'ouvrier sur le chantier.
La partie qui est préparée à l'usine est constituée par un carter extérieur cylindrique 1 en forme de tube comportant, à l'une de ses extrémités, une partie \? de diamètre réduit, convenablement reliée au tube 1, et une par- fie 3, de diamètre plus petit, convenablement reliée à la pièce 2. Les différentes pièces du carter sont emboîtées les unes dans les autres comme les tubes d'une lunette et peu vent être constituées par des joints nettoyés et soudés. L'extrémité opposée du carter est faite de façon identique.
A l'intérieur du carter se trouvent deux isolateurs identiques 4 en porcelaine ou ma tière solide équivalente, ces isolateurs étant de forme tubulaire et se rétrécissant graduel lement de l'extrémité extérieure à l'extrémité intérieure, de diamètre tel qu'un petit jeu sera ménagé entre leur paroi intérieure et l'isole ment de l'extrémité du câble, lorsque celui-ci sera introduit dans le carter. Pour plus de simplicité, un seul de ces isolateurs a été re présenté, mais il est bien entendu que les deux isolateurs sont identiques, supportés de la même façon et qu'ils ont le même axe.
L'extrémité extérieure de l'isolateur, qui est celle -de plus, grand diamètre, est supportée dans un chapeau en métal 5, comportant une tête 6 et une partie 7 en forme de cloche qui s'adapte à la paroi intérieure de la pièce 2 du carter et qui est maintenue en place au moyen de vis 8 recouvertes de soudure pour sceller les joints. La. tête s'adapte exactement à la paroi intérieure de la pièce 3 du carter et elle est soudée sur cette pièce pour sceller le joint. On remarquera que les pièces 2 et 3 du carter sont emboîtées l'une dans l'autre comme les tubes d'une lunette, ce qui sert à renforcer le carter dans la région de la tête 6.
Le chapeau est supporté aux deux extré- mités, par la tête à une extrémité et par l'ex trémité évasée 7 à l'autre. Il en résulte que l'isolateur n'est soumis à aucun effort venant du carter. Le chapeau et l'isolateur sont réu nis par une pièce en ciment 9. Il est utile de monter une garniture de joint étanche entre l'isolateur et le chapeau pour empêcher tout contact direct entre ces deux pièces.
L'extrémité intérieure de l'isolateur com- porte également un chapeau en métal 10 qu'on appellera "chapeau de contact" pour le distinguer de l'autre et aussi pour en indi- quer le but.
Ce chapeau comporte à une extré- mité une douille servant de logement à l'ex trémité intérieure de l'isolateur, les deux piè ces étant réunies par une masse de ciment 11. En supprimant les rebords des isolateurs et en donnant à ceux-ci une forme tubulaire, on réduit considérablement les risques de rupture ou .de fêlure, tant au cours de la fa- brication de l'isolateur que pendant son mon tage.
Le chapeau -de contact comporte une ex trémité intérieure fermée, limitant une douille cylindrique destinée à. servir de loge ment à l'extrémité des pièces assurant le con tact et fixées -au -câble, lorsque celui-ci est in- troduit dans le carter. Les extrémités fermées ou têtes :des chapeaux de contact opposés sont réunies au moyen de bandes recourbées en cuivre ou matière conductrice analogue 12, fixées -dans leur position au moyen de vis 13.
Ces bandes relient électriquement les cha peaux et sont destinées à servir également d'accouplement élastique pouvant compenser la contraction et la dilatation des conducteurs dans le sens: de leur longueur lorsqu'ils sont montés dans le carter, et réduisent au mini mum les efforts qui seraient produits par tout défaut d'alignement entre les .deux isola teurs 4 et leurs chapeaux.
Il est de la plus grande importance d'empêcher les. isolateurs, qui sont souvent en porcelaine, de se fêler pendant la fabrication et le montage, aussi bien à l'usine que sur le chantier. Pour obte nir une répartition appropriée du champ électrique sur les chapeaux de contact et d'ac couplement, on utilise un écran en métal 14 qui les entoure. Cet écran est constitué par une enveloppe cylindrique comportant des ex trémités retournées vers l'intérieur, recou vrant les extrémités extérieures des chapeaux et les entourant de très près,
tout en étant supportées par les isolateurs en porcelaine. En raison de sa forme, il est nécessaire de diviser cette enveloppe en plusieurs parties en vue du montage et, à cet effet, on la di vise longitudinalement en deux parties égales, le joint entre les deux parties étant soudé ou assemblé d'autre façon.
Avant .de réunir les deux moitiés de l'enveloppe, on fixe une ex- trémité d'un conducteur souple 15 à l'enve loppe et l'autre extrémité de ce conducteur à l'un des chapeaux de contact., de façon que ces pièces aient le même potentiel. L'enve loppe et les extrémités adjacentes des isola teurs sont recouvertes de nombreuses couches de papier 1.6 ou d'une autre matière isolante appliquée longitudinalement de façon que les efforts électriques soient perpendiculaires. à la surface du papier.
Pour appliquer le pa pier, on utilise une ligature appropriée, par exemple un fil de soie enroulé après chaque série de trois ou quatre couches de papier.
Comme le diamètre de l'enveloppe 14 est plus grand que celui des extrémités inté rieures des isolateurs 4, une deuxième masse isolante 17 est appliquée à chaque extrémité de l'enveloppe et recouvre une partie des iso lateurs, ainsi que les extrémités de l'isole ment 16. Cette masse isolante est constituée par un ruban de papier replié sur lui-même et maintenu en place par une ligature appro priée quelconque. Une troisième masse iso lante 18, en papier imprégné à. câble, est ap pliquée sur ces premiers isolants. Pour faire cette masse isolante, on prend une largeur de papier assez grande pour recouvrir la masse centrale et toutes ou pratiquement toutes les masses isolantes appliquées aux extrémités.
Lorsqu'il est terminé, l'isolement extérieur est en forme de tube -et les couches sont main tenues, -de façon à ne pouvoir se desserrer, au moyen d'une ligature appropriée quelconque.
Pour assembler les parties du joint ainsi décrit, on commence par préparer et par iso ler les: parties intérieures, après quoi on met les parties enveloppantes en place en les em manchant par le bout et on les réunit conve nablement de façon à, obtenir un carter her métiquement clos. On fait ensuite le vide dans ce carter en utilisant à cet effet la. gar niture 20. Lorsque le vide a. été fait dans le carter, on remplit celui-ci d'huile débarrassée de son gaz et on le scelle sur la garniture 20, après quoi le joint est prêt pour l'expédition jusqu'à l'endroit de l'installation.
Il est à remarquer que l'ouvrier chargé de compléter le dispositif de jonction ne dérange en aucune façon le carter ni son contenu, tout ce qu'il y a lieu -de faire sur cette pièce ayant été fait à l'usine. Ceci permet ,d'économiser beaucoup de temps et beaucoup de travail sur le chan tier et on évite les opérations compliquées d'extraction -de l'air et de remplissage.
Les fig. 2 et 3 montrent les moyens mon tés sur l'extrémité d'un câble, ces moyens étant formés de pièces en métal fabriquées à l'usine et montées. sur le câble par l'ouvrier sur le chantier.
Ces moyens comprennent, pour chacun des câbles; un corps tubulaire métallique rela tivement long, comportant à une extrémité une douille 21 servant. de logement aux brins 22 du conducteur, l'isolateur 23 de ces brins étant enlevé suivant une série de gradins.
A l'intérieur des conducteurs se trouve un man chon en métal à rebord 24 reposant sur un épaulement intérieur de la douille et dont une extrémité est en prise avec le noyau en métal enroulé en spirale 25 sur lequel les conduc teurs. sont toronnés. Le noyau du câble ins- tallé est rempli d'huile débarrassée de son gaz, ou d'un autre isolant liquide, et comme il est difficile de faire un joint soudé dans ces conditions, on utilise une pince à vis ou un autre dispositif mécanique pour écraser les parois de la douille autour des. brins du con ducteur, le manchon 24 servant à. résister à la pression ainsi exercée.
Chaque corps tubu laire comporte aussi un prolongement tubu laire 25a de diamètre inférieur à celui de la douille, ce prolongement présentant des ou vertures 26 à travers lesquelles l'huile conte nue dans le noyau -du câble peut s'écouler dans le petit espace annulaire ménagé entre l'enveloppe du conducteur et la paroi inté rieure de l'isolateur en porcelaine 4, lorsque le câble est monté dans le carter. A l'inté rieur de la .douille de la- pièce de jonction se trouve une petite chambre 27 contenant l'huile venant du noyau du câble.
L'ouver ture entre la chambre et le tube 25a est com mandée par une petite soupape 28 constituée par un bouton conique auquel est attaché un fil 28a servant à l'assujettir, et débouchant par l'extrémité du corps tubulaire. Cette sou pape est appliquée sur son siège, de façon à empêcher l'huile -de s'échapper du noyau du conducteur, et elle reste dans cette position jusqu'à. ce que l'extrémité du câble soit in- troduite dans le carter. Le fil sera, alors ar raché avant que l'extrémité du câble ne soit introduite dans le carter.
Pendant le temps nécessaire pour débarrasser le conducteur de sa gaine de plomb et :de son isolant avant l'application du corps tubulaire métallique; une quantité limitée d'huile s'échappera du noyau, ce qui aura pour effet d'empêcher l'air et l'humidité de pénétrer dans le câble. Cette quantité d'huile qui s'échappe sera lar gement compensée par la pression exercée par la réserve qui se trouve à. l'extrémité du câble distante de l'endroit où le joint est fait.
Plusieurs barres, de contact mobiles indi viduellement 29, entourant le tube 25a et écartées de ce tube, sont maintenues librement à une extrémité par un anneau 30 et à l'au tre extrémité par un disque '31 vissé sur l'extrémité du tube et comportant une rai nure 32 servant de logement aux extrémités.
entaillées des barres. Un ressort en acier 3:3 est monté entre chaque paire de barres et exerce une pression tangentielle sur cellesci. Comme les barres sont montées radialement autour d'un centre commun, ces ressorts les repoussent vers l'extérieur, l'anneau 30 limi tant leur mouvement vers l'extérieur à. une extrémité, et la. rainure 32 servant de pivot pour chacune des barres.
Les barres sont re liées individuellement à la base de la douille par des pièces de jonction flexibles en cuivre 34, permettant à chaque barre de s'appuyer convenablement sur la paroi en perforation du chapeau de contact lorsque le câble est monté dans le carter et, par suite de l'élasti cité de l'ensemble de la construction, cet ef fet sera obtenu sans que des efforts exagérés soient exercés sur le chapeau et, par consé quent, sur l'isolateur en porcelaine.
Les parois de la douille 21 et -de l'isole ment adjacent en gradins. 23 sont recouvertes d'une matière isolante telle qu'un ruban verni 35 par exemple. L'extrémité du câble est recouverte d'un isolant 36, par exemple d'un ruban de papier, jusqu'à l'épaisseur désirée. Sur cet isolant 36 sont placés des organes 37, influant sur la répartition du champ élec trostatique (fi,-. 1).
Ce sont deux pièces de métal réunies par des rebords et des vis for mant une gaine évasée, s'appliquant sur l'iso- lant 36, et prenant contact avec l'extrémité de la gaine de plomb.
Les extrémités de chacun des câbles étant munies des pièces décrites, on peut les engager dans le carter préparé à l'usine, après quoi les dés 38, qui étaient engagés. sur les extré mités des câbles, sont reliés au carter et à la gaine de plomb '39 du câble au moyen de joints nettoyés et soudés 40.
A une partie -du carter, sur la partie 3 de celui-ci, est fixée une garniture 41 destinée à permettre de faire le vide dans cette partie du carter, lors que les extrémités des câbles sont montées dans le carter, pour la remplir ensuite d'huile débarrassée de son gaz, l'huile pouvant être introduite par cette garniture et sortir du câ ble suivant les changements de température, une réserve appropriée étant utilisée à cet ef fet. Ce traitement doit être effectué aux deux extrémités du joint.
Ainsi qu'on l'a -dit plus haut, les soupapes 28 étant appliquées sur leur siège, l'huile du noyau ne peut pas sortir de celui-ci en passant par le jeu ménagé entre l'isolateur en porcelaine et le câble pour entrer dans la chambre 42, ainsi que cela est nécessaire lors que le câble est monté dans le carter.
Pour écarter .de leur siège les soupapes qui ferment les tronçons du câble pour empêcher toute perte d'huile, le carter étant complètement rempli d'huile dans toutes ses parties, une pression est appliquée sur l'huile contenue dans . la chambre 42, à travers la garniture 41, par exemple au moyen d'une pompe foulante., en excès suffisant. par rapport à. la pression qui règne à l'intérieur du câble pour écarter les soupapes 28 de leur siège et leur per mettre de tomber à l'intérieur des chambres 27 où elles n'empêchent plus le passage de l'huile vers le noyau -du câble et hors de ce noyau.
On enlève ensuite la pompe et on éta blit la jonction usuelle entre la garniture et un réservoir de nature appropriée. Lorsque les joints étanches sont supprimés, l'huile contenue dans le câble communique librement avec les espaces qui se trouvent au delà. ou à l'extérieur des isolateurs, par exemple ceux qui sont délimités par les pièces 3 du carter.
A l'intérieur de la pièce 2 du carter se trouve une garniture 43 qui généralement n'est pas utilisée, mais qui, lorsque les extré mités de câbles sont montées dans le carter, peut être utilisée en cas de fuite de l'huile, dans un tronçon de câble qui se trouve au delà, pour faire arriver de l'huile à ce tron çon. On peut obtenir ce résultat en reliant les deux garnitures 41 et 43 à un réservoir d'huile. Dans ces conditions, le joint cesse mo mentanément de jouer le rôle de joint d'arrêt, mais il fournit néanmoins de l'huile pour compenser les fuites jusqu'à ce qu'une répara tion puisse être faite, après quoi on scelle ou on bouche la garniture 43. Au lieu d'une gar niture séparée 43, on peut utiliser la garni ture 20 si on le désire.
Il va sans dire qu'a l'autre extrémité du carter, les .deux garni tures 41 et 43 seront aussi reliées à un réser voir commun.
On remarquera. aussi que les soupapes 28 resteront fermées pendant qu'on fait le vide dans la. chambre 42 et dans les espaces com muniquant avec elles, ce qui fait que la pompe à vide ne risque pas d'extraire de l'huile hors .du câble.
Il résulte de ce qui précède que le carter et les pièces qu'il contient sont construits de façon à être expédiés en bloc au client et qu'ils constituent en d'autres termes un arti cle de fabrication. Dans certains cas, le carter sera expédié avec les câbles sur lesquels sont montées les pièces d'extrémité, pour être uti lisé dans une installation nouvelle et, dans d'autres cas, le carter et les pièces d'extrémité seront expédiés pour servir de pièces de re change ou de réparation.
On voit que le dispositif décrit permet de faire le carter et ses pièces à l'usine, où les conditions de fabrication sont très favorables, qu'on peut faire le vide -à l'intérieur du car ter et remplir celui-ci d'huile, de façon à em pêcher l'entrée d'air ou d'humidité, et qu'en ce qui concerne cette pièce de joint, l'ouvrier chargé de faire le joint n'intervient en au cune façon dans sa fabrication et n'a pas be soin de la démonter pour faire un joint, tout cela ayant pour effet qu'on obtient finale ment une production meilleure et moins coû teuse.
La quantité de travail que l'ouvrier est obligé de faire sur le chantier est, de plus, ré duite au minimum.