FR2547102A1 - Procede pour rendre des cables electriques a huile fluide non propagateurs de l'incendie, liaison electrique et cables a huile fluide obtenus par ce procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE AUX CABLES ELECTRIQUES A HUILE FLUIDE. CE PROCEDE CONSISTE A REMPLACER PAR UNE HUILE FLUIDE ISOLANTE NON PROPAGATRICE DE LA FLAMME L'HUILE FLUIDE ISOLANTE PRESENTE DANS LE CANAL PREVU DANS LE CABLE 8 POUR PERMETTRE LE DEPLACEMENT DE L'HUILE LE LONG DU CABLE, ET A ELIMINER DEFINITIVEMENT DU CABLE L'HUILE QUI SE DEPLACE VERS L'EXTERIEUR DU CABLE PENDANT LES PHASES D'ECHAUFFEMENT DES CYCLES THERMIQUES DU CABLE (EN LA RECUEILLANT DANS UN RESERVOIR 10), POUR LA REMPLACER PAR DE L'HUILE FLUIDE ISOLANTE NON PROPAGATRICE DE LA FLAMME (CONTENUE DANS UN RESERVOIR 12) LORSQUE LE CABLE RAPPELLE DE L'HUILE. L'INVENTION A ENCORE POUR OBJET UN CABLE OBTENU PAR CE PROCEDE ET UNE LIAISON ELECTRIQUE COMPRENANT CE CABLE ET AU MOYEN DE LAQUELLE LE PROCEDE EST MIS EN OEUVRE. PRINCIPALES APPLICATIONS: CABLES DE TRANSPORT D'ENERGIE A HAUTE ET TRES HAUTE TENSION.

Description

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l La présente invention se rapporte à un procédé

pour rendre les câbles électriques à huile fluide non propagateurs de l'incendie et elle se rapporte plus particulièrement à un procédé pour rendre non propagateurs 5 de l'incendie les câbles déjà existants dans lesquels l'huile fluide isolante d'imprégnation est du type propagateur de la flamme.

La présente invention se rapporte en outre à une liaison électrique comprenant des câbles à huile 10 fluide non propagateurs de l'incendie, ainsi qu'à un cable électrique à huile fluide non propagateur de l'incendie incorporé dans cette liaison électrique et obtenu

par le procédé selon l'invention.

Les câbles électriques à huile fluide compren15 nent au moins un conducteur autour duquel se trouve un

revêtement solide stratifié, formé d'enroulements de rubans de matière isolante, imprégné d'une huile fluide isolante, et au moins un conduit longitudinal ou canal prévu pour la circulation de l'huile fluide isolante le 20 long du câble, le tout étant enfermé dans une gaine métallique Dans les câbles électriques déjà connus, l'huile fluide isolante présente dans le canal d'huile du câble et l'huile d'imprégnation de l'isolant solide stratifié sont constituées par la même huile, qui est choisie 25 parmi les huiles minérales, les alkylbenzènes et analogues, qui sont tous des substances qui propagent la flamme.

I 1 en résulte qu'en cas de rupture de la gaine du câble, on observe une sortie de l'huile fluide isolan30 te propagatrice de la flamme, qui est toujours contenue

sous pression dans le câble et qu'en présence d'un incendie, l'incendie se propage.

Ceci constitue l'une des raisons pour lesquelles il est prévu d'incorporer des moyens d'extinction 35 des incendies dans les liaisons- électriques qui comprennent des câbles à huile fluide isolante.

Le but de l'invention est de créer un procédé

pour rendre non propagateurs de l'incendie les câbles électriques à huile fluide déjà connus dans lesquels cette huile est constituée par une huile minérale, un alkylbenzène ou analogue de manière à contribuer à améliorer 5 les mesures de sécurité contre la propagation des incendies qui sont déjà assurées par les moyens de prévention de l'incendie déjà présents dans les liaisons électriques qui utilisent des câbles & huile fluide.

L'invention a encore pour autre but de réaliser 10 une liaison électrique comprenant des câbles à huile

fluide et qui présente une plus grande sécurité contre la propagation des incendies, ainsi que les câbles électriques à huile fluide non propagateurs de l'incendie incorporés dans ladite liaison électrique et obtenus par 15 le procédé selon l'invention.

L'invention a pour objet un procédé pour rendre non propagateurs de l'incendie les câbles électriques à huile fluide qui comprennent au moins un conducteur électrique, un isolant solide stratifié imprégné d'une huile 20 fluide isolante et disposé autour du conducteur, au moins un canal pour la circulation de l'huile fluide isolante le long du cable et une gaine métallique, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les phases consistant à évacuer sous vide toute l'huile fluide isolan25 te contenue dans le canal d'huile du câble, en chauffant ce dernier à une température non inférieure à la température maximum de service du câble, puis remplir le câble d'une huile fluide isolante constituée par une huile

fluide isolante non propagatrice de la flamme.

Dans le présent mémoire, on entend par l'expression huile fluide isolante non propagatrice de la flamme une huile fluide isolante quelconque constituée par un composé chimique unique ou par un mélange de composés chimiques, adaptée pour l'imprégnation des câbles à hui35 le fluide et qui possède les caractéristiques suivantes:

La valeur de la caractéristique désignée par l'homme de l'art par l'expression "point de feu", déterminée se-

lon les normes ASTM D 93-79 (et qui représente la température d'un liquide à laquelle, une fois déclenchée la combustion des vapeurs émises par le liquide sous l'action d'une flamme extérieure, cette combustion se poursuit pendant au moins cinq minutes) doit être supérieure à C et, de préférence, supérieure à 220 OC; la chaleur de combustion doit 9 tre inférieure à la limite de 9 kcal/g; le point d'inflammation spontanée, c'est-à-dire la tem10 pérature à laquelle un liquide doit se trouver pour que, en présence d'air, il se produise une combustion spontanée, doit être supérieur & la limite de 350 OC O En outre, la viscosité & 25 C d'une huile flui= de isolante non propagatrice de la flamme telle qu Uelle 15 est définie plus haut doit être comprise entre 5 et 50 cts et, de préférence, ftre comprise entre 10 et 30 ctse En particulier, les polydiméthylsiloxanes possédant les viscosités qu'on vient de citer sont particulièrement bien appropriés en qualité d Ahuiles fluides iso20 lantes non propagatrices de la flamme rentrant dans la

définition donnée ci-dessus$.

Un autre exemple particulièrement bien approprié d'une huile fluide isolante non propagatrice de la flamme selon l'invention et qui est formée de mélanges 25 de composés chimiques, est constituée par un mélange

d'un polydiméthylsiloxane et duun isopropyldiphbnyle, ce dernier étant présent dans le mélange en une quantité non supérieure à 10 % en poids, relativement au poids total du mélange et, de préférence, dans une quantité com30 prise entre 3 % et 7 % en poids relativement au poids total du mélange.

En outre, le procédé selon l'invention destiné à rendre non propagateurs de l'incendie les câbles électriques à huile fluide, comprend, pendant le fonctionne35 ment du câble les phases consistant à: évacuer du cable l'huile fluide isolante présente dans ce câble lorsqu'elle est en mouvement vers l'extérieur du câble pendant le fonctionnement de celui-ci; et

introduire dans le câble une huile fluide isolante non propagatrice de la flamme lorsque, pendant le fonctionnement du câble, ce dernier rappelle de l'huile fluide iso5 lante dans son volume intérieur.

En particulier pendant la phase d'évacuation de

l'huile fluide isolante (constituée par un mélange d'hui-.

les) en mouvement vers l'extérieur du câble, ladite huile fluide isolante est envoyée dans un premier réservoir 10 collecteur pour des raisons pratiques tandis que, pendant la phase consistant & introduire une huile fluide isolante non propagatrice de la flamme dans le câble,

cette huile provient d'un deuxième réservoir.

L'invention a encore pour objet une liaison 15 électrique comprenant un câble électrique à huile fluide non propagateur de l'incendie et caractérisée en ce qu'elle comprend un premier réservoir et un deuxième réservoir places à une extrémité d'un cable à huile fluide et reliés par des clapets anti-retour à une canalisation 20 qui est en communication avec le canal d'huile du câble,

le premier réservoir recevant le mélange d'huiles fluides isolantes qui provient du ccble pendant les transitoires thermiques d'échauffement de ce câble, tandis que le deuxième réservoir contient uniquement une huileflui25 de isolante non propagatrice de la flamme qui est destinée à 9 tre introduite dans le câble pendant les transitoires thermiques de refroidissement de ce câble.

L'invention a encore pour objet un câble électrique à huile fluide non propagateur de l'incendie qui 30 comprend au moins un conducteur, un isolant solide stratifié imprégné d'huile fluide isolante, disposé autour du conducteur et constitué par plusieurs enroulements de rubans de matière isolante, au moins un canal pour la circulation de l'huile fluide isolante le long du câble 35 et une gaine métallique, ledit câble étant caractérisé en ce que l'huile fluide isolante d'imprégnation de l'isolant solide stratifié est différente de l'huile fluide

isolante existant dans le canal d'huile du câble, l'huile fluide isolante existant dans le canal d'huile du câble étant constituée par une huile fluide non propagatrice de la flamme.

Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée Sur ce dessin, la figure 1 est une vue en coupe d'un câble à huile fluide;

la figure 2 est une vue schématique des éléments selon l'invention appartenant à une liaison électrique à câble à huile fluide non propagateur de l'incendie.

Sur la figure 1, on a représenté un cas particu15 lier d'un câble à huile fluide auquel l'invention se rapporte, mais cette illustration ne doit pas âtre considérée dans un sens limitatif En effet, bien que l'on ait représenté sur la figure 1 et décrit dans la suite un certain câble unipolaire à huile fluide particulier, 20 tous les câbles unipolaires à huile fluide, ainsi que les câbles appelés "pipes" par l'homme de l'art rentrent

dans le domaine de la présente invention.

Sur la figure 1, on a représenté une vue en coupe d'un câble électrique unipolaire à huile fluide Com25 me on le voit sur la figure 1, le câble électrique à huile fluide comprend un conducteur 1 muni en son centre d'un canal 2 servant à la circulation de l'huile le long

du câble.

Le conducteur 1 est constitué, dans la forme 30 particulière de réalisation représentée, par un toron

creux formé d'une pluralité de profilés 3 adjacents entre eux.

Autour du conducteur 1, est prévue une couche

semi-conductrice 4 et, au-dessus de celle-ci, on trouve 35 un isolant solide stratifié 5 formé d'une pluralité d'enroulements de rubans de matière isolante comme,par exemple, des rubans de papier naturel ou synthétique.

Au-dessus de l'isolant solide stratifié 5, est prévue une couche semiconductrice 6 et, au-dessus de celle-ci, est disposée la gaine 7 en matière métallique,

par exemple, en plomb ou en aluminium.

Dans les câbles électriques à huile fluide déjà connus, l'huile isolante du câble, c'est-à-dire l'huile qui remplit le canal 2 est la même que celle qui imprègne l'isolant solide stratifié 5 et elle est constituée par des huiles minérales, des alkylbenzènes ou des subs10 tances analogues, c'est-à-dire par des huiles isolantes qui propagent la flamme I 1 en résulte que les câbles à huile fluide connus ne possèdent aucune résistance à la propagation de l'incendie. Pour rendre les câbles à huile fluide connus

sommairement décrits ci-dessus non propagateurs de l'incendie, le procédé selon l'invention comprend les phases

suivantes. On égoutte tout d'abord la plus grande quantité 20 possible d'huile fluide isolante présente dans le câble

en chauffant ce dernier à une température non inférieure à la température maximum de service du câble En pratique, on chauffe le câble à une température supérieure de quelques degrés à la température maximum de service du 25 câble.

Par cette opération, on évacue du câble au moins toute l'huile fluide isolante qui remplit le canal d'huile du câble et une certaine partie, qu'on ne peut pas quantifier exactement, de l'huile fluide isolante 30 d'imprégnation de l'isolant solide stratifié En effet, l'isolant solide stratifié, qui est constitué par des enroulements de rubans de matière isolante, par exemple,de papier, retient l'huile fluide isolante d'imprégnation

par capillarité.

Lorsque cette phase du procédé est terminée, et en maintenant encore le câble sous vide, on remplit ce câble d'une huile fluide isolante non propagatrice de la flamme, par exemple, d'un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité de 20 cts à 25 C, en faisant en sorte que la pression de l'huile contenue dans le câble atteigne les

valeurs pré-établies, par exemple, des valeurs de 2 atm.

En variante, on peut utiliser comme huile' f luide isolante non propagatrice de la flamme un mélange d'un polydiméthylsiloxane choisi parmi ceux qui présentent les valeurs de viscosité définies plus haut et, l'isopropyldiphényle, ce dernier étant présent dans le 10 mélange en une quantité supérieure à 10 % en poids, relativement au total du mélange et, de préférence, en une quantité comprise entre 3 % et 7 % en poids, par rapport

au poids total du mélange.

La conséquence est que le canal d'huile du câ15 ble est rempli uniquement d Uune huile fluide isolante non propagatrice de la flamme, par exemple, d'un polydiméthylsiloxane qui présente la caractéristique indiquée plus haut tandis que, dans l isolant solide stratifié, on trouve une huile fluide isolante propagatrice de la 20 flamme qui contient une certaine quantité de l'huile qui remplit le canal du c Ebleo Ace stade, le cable à huile flulde obtenu par les phases de procédé qui ont été mentionnées plus haut

peut être mis en service.

Etant donné que, dans le fonctionnement du c&ble à huile fluide, il se produit un mouvement d Uhuile le long du câble ainsi que radialement & ce câble, ce mouvement étant dû aux transitoires thermiques du câble, il se produit inévitablement un mélange entre ilhuile 30 fluide isolante non propagatrice de la flamme présente dans le canal d'huile du cêble et l'huile fluide isolante, qui possède une nature et des propriétés différentes et qui est en particulier propagatrice de la flamme, qui

imprègne l'isolant solide stratifié du câble.

En conséquence, pendant le fonctionnement du câble, on observe que, dans le canal d'huile de ce cables il n'y a pas, comme huile fluide isolante, que le seul

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polydiméthylsiloxane, qui constitue un exemple d'une huile fluide non propagatrice de la flamme mais qu'on y trouve au contraire un mélange de polydiméthylsiloxane et d'une huile isolante propagatrice de la flamme, qui imprègne l'isolant solide stratifié. Etant donné que, ainsi qu'on l'a dit plus haut, l'huile fluide isolante d'imprégnation de l'isolant solide stratifié du câble a pour caractéristique de propager la flamme, on peut dire que, pendant le fonctionnement 10 du cable à huile fluide, en raison des mouvements de l'huile dans la direction radiale du câble, la composition du mélange d'huiles qui est présent dans le canal d'huile du câble, c'est-à-dire, par exemple, le mélange de polydiméthylsiloxane et d'huile propagatrice de la 15 flamme qui imprègne l'isolant solide stratifié varie dans le sens tendant à réduire la quantité relative de polydiméthylsiloxane relativement à la quantité totale d'huile présente dans le mélange contenu dans le canal du câble, ce qui entrarne une réduction consécutive des 20 caractéristiques de non propagation de la flamme dudit

mélange d'huile.

Le procédé selon l Vinvention est destiné à rendre les câbles électriques à huile fluide non propagateurs de la flamme comprend en outre les phases suivan25 tes qui se déroulent pendant le fonctionnement du câble: évacuer le mélange d'huiles fluides isolantes

existant dans le canal du câble chaque fois qu'il se produit un transitoire thermique de réchauffement de ce c&ble, c'est-à-dire lorsque le mouvement dudit mélange 30 d'huile se produit vers l'extérieur du câble, en éliminant définitivement ce mélange du circuit hydraulique de l'huile du cible, par exemple, en le recueillant dans un premier réservoir collecteur, et envoyer dans le canal d'huile du câble, chaque fois qu'il se produit un transi35 toire,thermique de refroidissement de ce câble, qui appelle de l'huile dans le câble, une huile fluide isolante uniquement composée d'une huile fluide non propagatri-

ce de la flamme, par exemple, constituée exclusivement par du polydiméthylsiloxane ayant une viscosité de 20 cts à 25 C, ou par le mélange de polydiméthylsiloxane

et d'isopropyldiphényle défini plus haut.

Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention décrit plus haut et à titre de liaison électrique à câble à huile fluide non propagatrice de l'incendie, on indique à titre explicatif et non limitatif le procédé représenté schématiquement sur la figure 2, sur laquelle 10 on a représenté exclusivement les éléments prévus pour

la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

Comme on peut le voir sur la figure 2, une liaison électrique à câbles à huile fluide selon l'invention, et au moyen de laquelle on met en oeuvre le procê15 dé selon l'invention qui a été décrit précédemment, comprend un câble à huile fluide 8 dont le canal d'huile est en communication, par l'intermédiaire d'une canalisation 9, avec deux réservoirs, et, plus précisément, avec un premier réservoir 10, par l'intermédiaire d'un clapet 20 anti-retour 11 et avec un deuxième réservoir 12 par l'intermédiaire d'un clapet 13 La structure des réservoirs 10 et 12 et celle des clapets 11 et 13 seront décrites

dans la suite.

La canalisation 9 est reliée au canal d'huile 25 du câble 8 au niveau de la borne 14 de ce dernier, c'està-dire à l'extrémité du câble qui se trouve à un niveau inférieur, et des vannes d'arrêt 15 et 16 sont intercalées dans la canalisation 9 Du tronçon de canalisation 9 compris entre les vannes d'arrêt 15 et 16, part une ca30 nalisation 17 dans laquelle est intercalée une vanne d'arrêt 18 qui débouche dans un récipient 19 connu sous la désignation de "bouteille" par l'homme de l'art et

dont la structure sera décrite dans la suite.

Le récipient 19 est raccordé, par une canalisa35 tion 20 dans laquelle sont intercalées les vannes d'arrêt 21 et 21 ', à la borne 22 du câble 8 qui se trouve à

l'extrémité du câble située à un niveau élevé.

En outre, le récipient 19 est en communication avec une pompe de mise sous vide 23 par l'intermédiaire d'une canalisation 24 dans laquelle est intercalée une vanne d'arrêt 24 ' En outre, une pompe à engrenage 25 5 est intercalée dans une canalisation 26 munie d'une vanne d'arrêt 26 ' qui met le récipient 19 en communication

avec un conteneur 27.

Ainsi qu'on l'a dit plus haut, le canal d'huile

du câble 8 est en communication avec un premier réser10 voir 10 et avec un deuxième réservoir 12, par l'intermédiaire des clapets 11 et 13 respectivement.

Les réservoirs 10 et 12 comprennent une enveloppe métallique 28 dans laquelle sont logées une pluralité de cellules 29 à parois métalliques ondulées qui sont 15 remplies d'un gaz sous pressions Dans l'espace compris

entre l'enveloppe métallique 28 et les cellules 29 des réservoirs 10 et 12, est contenue une huile fluide isolante non propagatrice de la flamme, par exemple, un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité de 20 cts à 20 25 C.

Le premier réservoir 10 (dont la présence est imposée sensiblement par la nécessité de recueillir l'huile qui est définitivement éliminée du câble) contient la quantité minimale possible d'huile fluide iso25 lante non propagatrice de la flamme, c'est-à-dire que la

quantité d'huile fluide isolante contenue dans ce réservoir correspond aux minima de la courbe d'utilisation du réservoir qui sera définie dans la suite En variante, le premier réservoir 10 peut également contenir une hui30 le du type propagateur de la flamme.

Le deuxième réservoir 12 contient au contraire

la plus grande quantité possible d'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme, c'est-à-dire que la quantité d'huile fluide isolante contenue dans ce deuxième 35 réservoir correspond aux maxima de la courbe d'utilisation du réservoir.

On entend par l'expression "courbe d'utilisa-

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tion d'un réservoir", la ligne qui, dans un diagramme cartésien, permet de transformer les valeurs de pression de l'huile fluide isolante contenue dans un réservoir, mesurées à l'aide d'un manomètre non représenté sur le 5 dessine en valeurs du volume d'huile fluide qui peut être débité jusqu'à la vidange totale du réservoir.

Ainsi qu'on l'a déjà indiqué les réservoirs 10

et 12 sont reliés à la canalisation 9 par l'intermédiaire des clapets 1 l et 13 respectivement.

Le clapet Il comprend un corps 30 renfermant une chambre 31 dont la surface d'une paroi 32 se rétrécit vers l'extêrieur en présentant une conformation tronconiqueo La chambre 31 renferme un élément mobile de clapet tronconique 33 et un ressort 34 pousse l'élément 15 mobile 33 contre la surface tronconique de la paroi 32 Dans sa paroi 32, le corps 30 du clapet 11 est muni d'une ouverture traversante 35 qui communique avec la canalisation 9 et, dans la paroi 36 du corps O est ménagée une ouverture traversante 37 qui communique avec 20 le premier réservoir 10 par une canalisation 38 s Le clapet 13 possède une structure identique à celle du clapet Il (et, par conséquent, ses composants sont désignés sur la figure 2 par les mêmes numéros de référence que ceus utilisés pour repérer les éléments du 25 clapet 11 mais accentués) mais le clapet 13 est disposé de manière que 1 'ouverture traversante 35 ' ménagée dans son corps soit en communication avec le deuxième réservoir 12 tandis que l'ouverture traversante 37 ' est en

communication avec la canalisation 9.

Comme on le voit sur la figure 2, le récipient ou la "bouteille" 19 dont la structure est décrite cidessous est associé au câble à huile fluide 2 Le récipient ou la bouteille 19 est constitué d'un corps, cylindrique 40 fermé au niveau de ses bases par des couver35 cles 41 et 42 montés à joint étanche Dans le couvercle

41, sont ménagés des trous traversants servant à mettre l'intérieur du récipient ou de la bouteille 19 en commu-

nication avec la canalisation 24 dans laquelle est intercalée la pompe de mise sous vide 23, avec la canalisation 20 et, ensuite, avec la borne 22 du câble 8, et, finalement, avec la canalisation 17 qui établit la liaison avec la borne 14 du câble 8 par l'intermédiaire de la canalisation 9. Dans le couvercle ou fond 42 est ménagé un trou

traversant destiné à mettre l'intérieur du récipient ou de la bouteille 19 en communication avec la pompe à en10 grenage 25 par la canalisation 26.

Le fonctionnement de la liaison électrique à cables à huile fluide selon l'invention et au moyen de laquelle on met également en oeuvre le procédé selon l Vinvention pour rendre les câbles électriques imprégnés 15 d'une huile fluide propagatrice de la flamme non propagateurs de l'incendie est le suivant o La vanne d'arrêt 15 étant fermée et les vannes d'arrêt 16, 18, 21, 22 et 24 ' étant ouvertes, on met tout d'abord la pompe de mise sous vide 23 en action De 20 cette façon, l'huile fluide sous pression qui est contenue sous une pression de 2 atm, par exemple, dans le cgble 8 et qui est constituée par une huile fluide isolante propagatrice de la flamme comme les huiles minérales ou les alkylbenzènes, pénètre dans le récipient ou la 25 bouteille 19 Lorsque l'huile fluide isolante pénètre dans le récipient 19, on ouvre la vanne 26 ' et on met en action la pompe à engrenage 25 qui envoie l'huile dans le récipient 27 En outre, pendant tout le temps dans lequel l'huile s'écoule du cable et o l Von introduit en30 suite dans ce dernier de l'huile non propagatrice de la

flamme, on maintient la pompe de mise sous vide 23 en action.

Pendant qu'on extrait sous vide l'huile fluide isolante contenue dans le cable, on réchauffe ce der35 nier, par exemple, en faisant passer un courant dans le conducteur du câble pour le porter à une température supérieure de quelques degrés à la température maximum de service, de manière à pouvoir extraire du câble la quantité maximum possible d'huile fluide isolante propagatri ce de la flamme A la fin des opérations précitées, on observe qu'au moins toute l'huile fluide isolante qui se 5 trouvait dans le canal d'huile du câble a été éliminée tandis qu'une bonne partie de l'huile d'imprégnation de l'isolant solide stratifié du cible est encore présente du fait qu'elle est retenue dans les couches de papier

par capillarité.

A ce stade, on ferme la vanne d'arrêt 18 en même temps qu'on ouvre la vanne d'arrêt 15, en mettant la canalisation 9 remplie d'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme en communication avec le canal d'huile du cable 8, au niveau de l'extrémité 14 de ce 15 dernier.

En agissant de cette façon, on crée une dépression dans la canalisation 9 et cette dépression provoque l'ouverture du clapet 13 en ce sens que, sous action de la différence de pression existant entre l'amont et 20 l'aval du clapet 13, l'élément mobile tronconique 33 ' s'est éloigné de la paroi tronconique 32 ' en surmontant la résistance du ressort 31 De cette façon, l'huile fluide non propagatrice de la flamme, par exemple, un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité de 20 cts à 25 25 C, qui est contenue dans le deuxième réservoir 12,

pénètre dans le cible 8 en le remplissant entièrement.

Lorsque le cable 8 a été rempli d'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme provenant du deuxième réservoir 12, on ferme les vannes d'arrêt 21, 21 ', 24 ', 30 26 ' et on arrête la pompe de mise sous vide 23 et la pompe à engrenage 25.

Maintenant, et par l'intermédiaire de moyens

connus en soi et non représentés sur la figure 2, on introduit de l'huile fluide isolante non propagatrice de 35 la flamme dans le deuxième réservoir 12 de manière à mettre ce dernier dans l'état de maximum de la courbe d'utilisation et cette opération pourra être répétée si néces-

saire par intervalles pendant la vie du câble pour faire en sorte que le réservoir 12 soit toujours en mesure de débiter de l'huile fluide isolante non propagatrice de

la flamme.

En outre, pendant la durée de vie du câble, l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme contenue dans le réservoir 12 pourra également être modifiée si nécessaire par l'addition d'additifs qui, cependant, n'altèrent pas la propriété de non propagation de 10 la flamme, pour satisfaire à toutes les exigences du câble Par exemple, dans le cas d'utilisation du seul polydiméthylsiloxane en qualité d'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme, substance qui possède de faibles capacités d'absorption des gaz qui se forment par 15 décomposition des papiers, on pourra prévoir l'addition

d'isopropyldiphényle dans les quantités mentionnées plus haut lorsque la quantité d'huile fluide isolante propagatrice de la flamme présente dans l'isolant stratifié du câble est choisie à des valeurs qui ne permettent pas 20 l'absorption des gaz précités et les raisons de ceci ressortent clairement de ce qui a été dit plus haut.

A ce stade, le câble 8 présente son canal d'huile entièrement rempli d'une huile fluide isolante non propagatrice de la flamme tandis que l'isolant solide 25 stratifié contient surtout de l'huile fluide isolante

propagatrice de la flamme.

La liaison électrique à câbles à huile fluide selon l'invention peut être mise en fonction pour la

transmission de l'énergie.

Pendant le fonctionnement de la liaison électrique, il se produit des transitoires thermiques le long du câble, c'est-à-dire que le câble est soumis à des échauffements et des refroidissements et qu'il subit de cette façon des dilatations et retraits de section qui 35 impliquent des mouvements d'huile dans le câble Pendant les transitoires thermiques, il se produit donc un déplacement d'huile le long du câble et dans des directions 2547 t 02

radiales par rapport au câble et il se forme donc des mélanges entre l'huile fluide non propagatrice de la flamme et celle qui propage la flamme, ces mélanges continuant à varier en composition.

En particulier, pendant le fonctionnement du cable il se forme deuxmélanges, plus précisément, un mélange dans le canal d'huile du cable et un mélange dans

l'isolant solide stratifié.

Le mélange qui présente de l'importance pour le 10 problème de la caractéristique de non propagation de l'incendie est le mélange d'huiles propagatrices de la flamme et d'huiles non propagatrices de la flamme qui se

forme dans le canal d'huile du câbleo.

En effet, pendant le fonctionnement du câble, 15 la variation de composition du mélange d'huiles présent

dans le canal du câble se produirait dans le sens ten= dant à augmenter la quantité d'huile fluide isolante propagatrice de la flamme provenant de Ilisolant solide stratifié, en entraînant par conséquent une réduction 20 des propriétés de non propagation de 11 Dinc<ndie du câble.

Afin d'éviter que ceci' ne se produise, pendant

les transitoires thermiques d'échauffement qui provoquent un mouvement du mélange d'huiles fluides isolantes 25 dans le sens qui s'éloigne du câble, c'est-à-dire lorsque le mouvement du mélange d'huiles à l'intérieur de la canalisation 9 est dirigé vers le réservoir, le clapet 13 reste fermé tandis que le clapet 11 s'ouvre en permettant au mélange d'huiles de pénétrer dans le premier ré30 servoir 10.

En effet, lorsque le mélange d'huile fluides isolantes se déplace dans le sens qui s'éloigne du câble 8, la pression à l'intérieur de la canalisation 9 est supérieure à la pression qui existe dans la canalisation 35 38 et, par conséquent, sous l'effet de cette différence de pression, l'élément mobile du clapet 33 s'éloigne de la paroi tronconique du corps du clapet, en surmontant la résistance du ressort 30 et, par conséquent, le clapet s'ouvre Au contraire, le clapet 13 reste fermé puisque la pression existant dans la canalisation 9 coopère avec le ressort 34 ' pour maintenir l'élément mobile du clapet 33 ' appliqué contre la paroi tronconique 32 ' et,

par conséquent, pour maintenir le clapet 13 fermoé.

Dans les transitoires thermiques de refroidissement pendant lesquels l'huile isolante est rappelée dans le cable, c'est-à-dire lorsque le mouvement de l'huile 10 fluide isolante à l'intérieur de la canalisation 9 est dirigé vers le cable, le clapet 13 s'ouvre tandis que le clapet 11 reste fermé et l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme qui est contenue dans le deuxième réservoir 12 pénètre dans le cable En effets lorsque le 15 mouvement de l'huile dans la canalisation 19 est dirigé

vers le câble, il se crée une dépression dans cette canalisation et la difféerence de pression qui s'établit entre la canalisation 39 et la canalisation 9 soulève l'élément mobile 33 ' du clapet de la paroi tronconique 20 32 ' et par conséquent, le clapet 13 s'ouvre.

En conséquence, pendant les transitoires thermiques qui rappellent l'huile fluide isolante dans le c ble, il ne pénètre dans ce c&ble que de l'huile fluide isolante dotée de caractéristiques de non propagation de 25 la flamme qui est contenue dans le réservoir 12 et on

parvient de cette façon à conserver au câble & huile fluide selon l invention les caractéristiques de non propagation de l'incendie.

De cette façon, la demanderesse a constaté expé30 rimentalement que, dans le canal prévu pour la circulation de l'huile fluide isolante le long du câble, il existe à tout moment une huile fluide isolante possédant

des caractéristiques de non propagation de la flamme.

En effet, dans le canal prévu pour la circula35 tion de l'huile fluide isolante le long du câble, l'huile présente est constituée par l'une des variantes suivantes.

l'huile est constituée par la seule huile fluide isolante non propagatrice de la flamme avec laquelle le câble est alimenté, et qui peut être, par exemple, un polydiméthylsiloxane choisi parmi ceux qui ont été indiqués 5 plus haut, ou un mélange de polydiméthylsiloxane et d'isopropyldiphényle, qui a lui aussi été défini plus haut; l'huile est constituée par un mélange composé de l'huile fluide isolante avec laquelle le câble est alimenté 10 et d'huiles minérales ou d'alkylbenzène provenant de

l'isolant du câble, dans lequel ces huiles sont présentes en une quantité non supérieure à 5 % du poids total de mélange, lequel possède par conséquent des caractéristiques de non propagation de la flamme.

Pour comprendre le fait expérimental qui vient

d'être mentionné, il suffit de se représenter que le volume d'huile fluide isolante logé dans le canal du câble ne constitue qu'une petite partie de l'huile fluide isolante contenue dans un câble à huile fluide.

Par exemple, dans un câble à huile fluide prévu pour une tension de service de 400 k V et possédant un conducteur électrique de 1 000 mm 2 de section et un canal d'huile ayant un diamètre de 12 mm, le volume de l'huile fluide isolante contenu dans l'isolant solide 25 stratifié représente environ 90 % tandis que l'huile

fluide isolante contenue dans le canal n'est que d'environ 10 %.

En outre, dans un transitoire thermique compris entre la température ambiante (environ 20 C) et 90 C, 30 c'est-à-dire dans une excursion thermique de 70 C, la

variation de volume que subit toute l'huile isolante d'un câble oscille autour de 5 %, c'est-à-dire autour de valeurs égales à la moitié de la capacité du canal d'huile du câble.

Ceci signifie qu'à chaque transitoire thermique d'échauffement, un volume d'huile égal à la moitié de celui contenu dans le canal du câble est évacué pour

être remplacé, pendant un transitoire thermique de refroidissement, par une quantité égale d'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme, par exemple, de polydiméthylsiloxane.

Ceci justifie amplement le fait expérimental

mentionné plus haut.

La présente invention a encore pour objet un câble à huile fluide non propagateur de l'incendie obtenu

par le procédé mentionné plus haut.

Un câble électrique à huile fluide selon l'invention, non propagateur de l'incendie, a pour caractéristique essentielle que l'huile fluide isolante existant dans le canal d'huile du cable est une huile non propagatrice de la flamme, c'est-à-dire, d'un type diffé15 rent de celui de l'huile d'imprégnation de l'isolant solide stratifié qui est propagateur de la flamme.

En particulier, le canal d'huile d'un c&ble selon l'invention ne renferme que, soit une seule huile fluide isolante non propagatrice de la flamme comme, par 20 exemple, un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité de cst à 25 C, soit un mélange non propagateur de la flamme, composé d'huiles fluides isolantes et dans lequel les huiles fluides isolantes propagatrices de la flamme qui imprègnent l'isolant solide stratifié et sont 25 constituées par exemple, par des huiles minérales ou des alkylbenzènes, sont présentes en une quantité non supérieure à 5 % en poids relativement au poids total du mélange Par exemple, le mélange en question est à base d'un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité de 20 est 30 à 25 C et d'huiles minérales ou d'alkylbenzènes, ces dernières étant présentes dans ce mélange en une quantité non supérieure à 5 % en poids relativement au poids

total du mélange.

En revanche, dans l'isolant solide stratifié 35 d'un câble selon l'invention, on trouve un mélange d'huiles dont la composition varie continuellement pendant toute la durée de vie du câble et qui est constitué par des huiles fluides propagatrices de la flamme telles que les huiles minérales ou les alkylbenzènes et par une huile fluide non propagatrice de la flamme comme, par exemple, le polydiméthylsiloxane O

Il ressort de cette description dtun procédé selon l'invention de fabrication de câbles électriques à huile fluide nor propagateurs de ldincendie, d'une liaison électrique à câbles à huile fluide selon l'invention et d'un câble électrique à huile fluide également selon 10 l'invention que les buts visés par l'invention sont atteints par ce procédég cette liaison et ce câbleo

En effet, la demanderesse a constaté que, dans le cas de rupture en un point d'un câble électrique à huile fluide, l'huile qui sort du câble est essentielle15 ment constituée par celle qui est contenue dans le canal d'huile et non pas par celle qui imprègne l'isolant solide stratifié du câble, et qui est retenue par capillarité par les rubans de matière isolante dont ledit isolant

solide stratifié est composé.

De ce fait, dans le cas de rupture d'un câble à huile fluide selon l'invention, en présence d'un incendie, étant donné que l Uhuile fluide isolante qui peut sortir du c Able n'est pas propagatrice de la flamme, cette huile ne peut pas alimenter ni propager l'incendieo

En outre, dans le cas o l'on utilise des polydiméthylsiloxanes en qualité dthuiles fluides isolantes pour rendre les câbles électriques à huile fluide non propagateurs de l'incendie, l'effet de non propagation de l'incendie est rendu particulièrement efficace par le 30 fait qu'en présence d'un incendie, il se produit une décomposition des vapeurs de polydiméthylsiloxane, avec formation de silicium, substance incombustible qui vient revêtir aussi bien le c&ble que tout ce qui entoure le câble, en améliorant encore davantage la protection con35 tre la propagation de l'incendie.

Ceci représente un élément de sécurité qui s'ajoute à celui qui résulte des moyens anti-incendie toujours présents dans les liaisons électriques à câbles

à huile fluide.

Il va de soi que diverses modifications pourront être apportées au procédé, à la liaison électrique 5 et au câble électrique qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (11)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Procédé pour rendre non propagateurs de l'incendie des câbles électriques à huile fluide comprenant au moins un conducteur électrique, un isolant solide stratifié imprégné d'huile fluide isolante et disposé 5 autour du conducteur, au moins un canal prévu pour la circulation de l'huile fluide isolante le long du câble et une gaine métallique, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les phases consistant à évacuer sous vide toute l'huile fluide isolante qui existe dans le ca10 nal d'huile du câble en chauffant ce câble à une tempéra= ture non inférieure & la température maximum de service, puis remplir le câble d'une huile fluide isolante constituée par une huile fluide isolante non propagatrice de

la flamme.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par les phases supplémentaires consistant à évacuer du câble l'huile fluide isolante qui se déplace vers l'extérieur du câble pendant le fonctionnement de ce dernier; et introduire dans le câble une huile fluide iso20 lante non propagatrice de la flamme lorsque, pendant le fonctionnement du câble, de l'huile fluide isolante est

rappelée dans ce câble.

3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'huile fluide iso25 lante non propagatrice de la flamme envoyée dans le canal est constituée par un polydimêthylsiloxane ayant une

viscosité à 25 C comprise entre 5 et 50 est.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'huile fluide isolante ininflammable intro30 duite dans le câble est constituée par un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise de préférence entre 10 et 30 cst5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'huile fluide iso35 lante non propagatrice de la flamme qui est introduite

dans le câble est constituée par un mélange d'un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise entre 5 et 50 cst et de préférence entre 10 et 30 est et de l'isopropyldiphényle, mélange dans lequel cette der5 nière susbtance est contenue dans une quantité non supérieure à 10 % en poids relativement au poids total du mélange.

6 Liaison électrique comprenant un câble électrique à huile fluide non propagateur de l'incendie, ca10 ractérisée en ce qu'elle comprend un premier et un deuxième réservoirs ( 10, 12) places à une extrémité ( 14) du cible à huile fluide ( 8) et reliés par des clapets anti-retour ( 11, 13) à une canalisation ( 9) qui est en communication avec le canal d'huile ( 2) du câble, le pre15 mier réservoir ( 10) recevant le mélange d'huiles fluides

isolantes qui provient du câble pendant les transitoires thermiques d'échauffement de ce dernier et le deuxième réservoir ( 12) contenant uniquement une huile fluide isolante non propagatrice de la flamme, qu'il s'agit d'in20 troduire dans le câble ( 8) pendant les transitoires thermiques de refroidissement de ce dernier.

7 Liaison électrique selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'huile fluide isolante ininflammable non propagatrice de la flamme contenue dans le 25 deuxième réservoir ( 12) est un polydiméthylsiloxane

d'une viscosité à 25 C comprise entre 5 et 50 est.

8 Liaison électrique selon la revendication

7, caractérisée en ce que l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme contenue dans le deuxième ré30 servoir ( 12) est un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise de préférence entre 10 et 30 est.

9 Liaison électrique selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme contenue dans le deuxième ré35 servoir ( 12) est un mélange d'un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise entre 5 et 50 est et, de préférence, une viscosité comprise entre 10 et 30 este et d'isopropyldiphényle, mélange dans lequel cette dernière substance est contenue dans une quantité non supérieure à 10 % en poids, relativement au poids total du mélange.

10 Câble électrique à huile fluide non propagateur de l'incendie, qui comprend au moins un conducteur ( 1), un isolant solide stratifié ( 5), imprégné d'huile fluide isolante, disposé autour du conducteur et constitué par plusieurs enroulements de rubans d'une 10 matière isolante, au moins un canal ( 2) prévu pour la circulation de l'huile fluide isolante le long du câble, et une gaine métallique ( 7), ledit câble étant caractérisé en ce que l'huile fluide isolante d'imprégnation de l'isolant solide stratifié ( 5) est différente de l'huile 15 isolante existant dans le canal d'huile ( 2) du cable,

l'huile fluide isolante existant dans le canal d'huile du câble est constituée par une huile fluide non propagatrice de la flamme.

11 Câble électrique à huile fluide selon la 20 revendication 10, caractérisé en ce que l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme qui est contenue dans le canal d'huile ( 2) du câble est un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise entre 5 et cst. 12 Câble électrique à huile fluide selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme qui est contenue dans le canal d'huile ( 2) du câble est un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise de préféren30 ce entre 10 et 30 esto 13 Câble électrique à huile fluide selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme qui est contenue dans le canal d'huile ( 2) du câble est un mélange d'un 35 polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise entre 5 et 50 est et de préférence entre 10 et 30 cst et d'isopropyldiphényle, cette dernière substance étant contenue dans le mélange en quantité non supérieure à

% en poids relativement au poids total du mélange.

14 Câble électrique à huile fluide selon la

revendication 10, caractérisé en ce que l'huile fluide 5 isolante non propagatrice de la flamme contenue dans le canal d'huile ( 2) du câble est constituée par un mélange d'un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise entre 5 et 50 cst et, de préférence, entre 10 et 30 cst et par une huile fluide isolante propagatrice 10 de la flamme qui imprègne l'isolant stratifié, cette dernière huile étant présente en une quantité non supérieure à 5 % en poids relativement au poids total du mélange.

Câble électrique à huile fluide selon la 15 revendication 10, caractérisé en ce que l'huile fluide isolante non propagatrice de la flamme contenue dans le canal d'huile ( 2) du câble est constituée par un mélange d'un polydiméthylsiloxane ayant une viscosité à 25 C comprise entre 5 et 50 est et de préférence entre 10 et 20 30 est, qui contient un isooropyldiphényle en une quantité non supérieure à 10 % en poids relativement au poids du polydiméthylsiloxane, et par de l'huile fluide isolante propagatrice de la flamme existant dans l'isolant solide stratifié du câble, cette dernière huile étant pré25 sente en une quantité non supérieure à 5 % en poids relativement au poids total du mélange tiremerit au poids total du mélangeo