Brevet FR2025952A1 — publié le 19700911

La présente invention concerne des câbles de transport d'énergie électrique et, plus particulièrement, des perfectionnements aux câbles de traînage utilisables dans les mines pour l'alimentation électriques de navettes. De tels câbles sont reliés par l'une des extrémités à une source d'énergie dans la mine et, par l'autre extrémité, à une bobine sur la navette. Lors du mouvement de cette dernière dans la mine, le câble est dévidé ou enroulé, suivant le sens du déplacement de la navette. Ces câbles comprennent généralement au moins deux conducteurs parallèles isolés par du caoutchouc et entourés par une gaine unique en caoutchouc. Les conducteurs sont séparés l'un de l'autre par la gaine ou par des éléments tels qu'une bande de tissu. Le câble comporte éventuellement des fils de mise à la terre.Le câble doit être flexible et il doit pouvoir résister à des sollicitations mécaniques sévères. Le mouvement des conducteurs isolés à l'intérieur de la gaine est limité, par exemple, par un adhésif reliant les conducteurs isolés à la gaine. Ceci limite le mouvement d'un conducteur isolé par rapport à l'autre de sorte que l'un des conducteurs isolés ne peut pas s'allonger par rapport à l'autre, ce qui peut se traduire par un renflement de la gaine, ainsi que par la percée de celle-ci. De tels câbles sont généralement fabriqués par l'extrusion d'une matière isolante, ayant par exemple une épaisseur d'environ 1,6 mm pour un câble du type "ssF AWG" d'une tension nominale de 600 volts, par-dessus-chacun des conducteurs, et en formant ensuite la gaine, également par extrusion, par-dessus les conducteurs isolés et les fils de mise à la terre. On a déjà amélioré les caractéristiques isolantes et la réSistance mécanique de tels câbles en utilisant un isolant mince formé par une polyoléfine à la place de l'isolant relativement épais en caoutchouc, Ceci permet d'augmenter l'épaisseur de la gaine tout en maintenant les mêmes dimensions extérieures, ce qui se traduit par une amélioration de la protection mécanique des conducteurs isolés. Toutefois, étant donné que les tentatives pour relier les conducteurs isolés à la gaine n'ont pas été couronnées de succès, ces câbles isolés par une polyoléfine ont une durée de service plus courte que si les conducteurs isolés étaient reliés à la gaine, car le mouvement des conducteurs isolés provoque des renflements et des percées de la gaine.Même si l'on peut obtenir une liaison entre les conducteurs isolés et la;gaine, il est né anmoins nécessaire de limiter la résistance de cette liaison, afin de faciliter le raccordement et-ltépissure du câble C'est pourquoi l'invention a notamment pour buts de créer un câble à conducteurs multiples dans lequel les conducteurs et la gaine sont empêchés mécaniquement de se déplacer les uns par rapport aux autres ; les conducteurs résistent au renflement et ne pénètrent pas dans la gaine ; l'isolant n'est pas relié à la gaine. Conformément à l'invention, les conducteurs sont isolés et reliés par une âme de liaison en matière isolante formée par une seule extrusion. L'âme est ensuite perforée. La matière de la gaine pénètre dans les perforations et verrouille ainsi mécaniquement les conducteurs séparés et la gaine dans une position fixe les uns par rapport aux autres. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé dans lequel ; la Fig. 1 est une coupe transversale du câble perfectionné selon l'invention ; la Fig. 2 est une vue en plan d'une partie d'un ensemble formé par des conducteurs isolés reliés par une âme selon l'invention, avant la disposition des fils de mise à la terre et la formation de la gaine de protection. La référence 2 du dessin désigne deux donducteurs, formés chacun par un toron de fils, espacés de l'autre, à peu près parallèles, et enrobés d'isolant 4. Les conducteurs 2 peuvent être en cuivre, aluminium ou en une autre matière conductrice appropriée sous une forme convenable quelconque, par exemple, sous forme d'un toron à sept fils, comme représenté. L'isolant 4 est, de préférence, un composé isolant contenant des polymères d'une polyoléfine ayant une épaisseur de paroi appropriée pour la tension et l'intensité nominales du câble, cette épaisseur étant, par exemple, d'environ 0,5mm pour un câble du type "4 AWG" d'une tension nominale de 600 volts.Toutefois, des polymères- de chlorure de polyvinyle, polyéthylène chlorosulfoné, polyisoprène, butadiene-styrene, éthylènepropylène, ou plychloroprene conviennent également. Les conducteurs isolés 2 sont reliés par une-âme 6 de la matière isolante, cette âme étant venue de matière avec l'isolant 4.L'âme 6 présente des perforations 8 sur toute la longueur du capable. Une gaine de pro tection 10, formée de préférence par un composé contenant des po lymères de polychloroprène, entoure les conducteurs isolés 2 et l'âme 6 et remplit les perforations 8, en reliant ainsi la gaine à la structure formée par l'isolant et laAme. ta gaine 10 peut également être formée par d'autres matières utilisées habituellement pour la fabrication de gaines de câbles électriques, par exemple, par des composés contenant des polymères de chlorure de polyvinyle, polyéthylène chlorosulfoné, polyuréthane ou butadiène-acrylonitrile, chlorure de polyvinyle.Deux fils de mise à la terre 12 en une matière appropriée et d'une capacité appropriée sont noyés, de part et d'autre de l'âme 6, dans la gaine 10. L'âme 6 doit être suffisamment mince pour conserver la flexibilité désirée du câble, tout en étant suffisamment épaisse pour maintenir les conducteurs 2 séparés. L'épaisseur de l'âme 6 peut ne pas être supérieure à 1,5 mm. Les perforations 8 sont, de préférence, rondes ou elliptiques. L'aire des perforations 8 ne doitpas être supérieure à 90 % ni inférieure à 10 % de l'aire totale de l'âme 6. Dans l'ensemble représenté, l'arme 6 se trouve sensiblement dans le plan passant par les axes des conducteurs. Bien qu'un tel emplacement soit préféré, d'autres dispositions conviennent également ; il est notanment possible de prévoir l'âme dans un plan parellèle à celui passant par l'axe des conducteurs, mais tangentiellement par rapport aux périphéries externes de l'isolant. I1 est possible de ne pas prévoir de fils de mise à la terre 12, mais on peut également prévoir un ou plus de deux fils de mise à la terre en fonction de la capacité de transmission d'énergie requise et en fonction des formes géométriques du câble. Bien que le câble représenté comporte deux conducteurs, on peut également prévoir d'autres combinaisons, par exemple, un câble plat comportant trois conducteurs parallèles et deux âmes de liaison ; un tel câble aurait les mêmes caractéristiques avantageuses que celui qui vient d4être décrit. Lors de la fabrication du câble, une seule extrusion est nécessaire pour la formation de l'isolant et de ltâme. Les perforations peuvent être obtenues de façon usuelle au moment où l'ensem- ble comprenant les conducteurs quitte la filière d'extrusion. La gaine est ensuite formée, par extrusion, par-dessus itensemble comprenant les conducteurs et le ou les fils de mise à la terre. Le caoutchouc de la gaine pénètre dans les perforations et immobilise ainsi cette gaine par rapport à l'ensemble comprenant les conducteurs. On obtient de la sorte, un isolant de câble qui a tendance à résister à la torsion et de se poser à plat ; la séparation de la gaine et de l'isolant en vue d'épissures et de branchements, est également facilitée. Dans sa forme de réalisation préférée, l'isolant des conducteurs du câble et I'âme sont venus de matière, mais on peut également obtenir la flexibilité désirée et le maintien à distance des conducteurs en utilisant une âme et un isolant en matières différentes reliées ou collées l'une à l'autre. REVENDICATIONS 1 - Câble de transport d'énergie à conducteurs multiples, caractérisé en ce qu'il comprend deux conducteurs électriques espacés l'un de l'autre et disposés à peu-près parallèles, une couche de matière électriquement isolante entourant chaque conducteur, une âme perforée reliant par des bords longitudinaux les couches de matière électriquement isolante, et une gaine de matière de protection entourant ladite âme et les conducteurs isolés, cette matière de protection pénétrant dans les perforations pour immobiliser mécaniquement les conducteurs et la gaine dans des positions fixes les uns par rapport aux autres. 2 - Câble suivant la levendication 1, caractérisé en ce que la matière composant la gaine est un composé contenant au moins un polymère choisi parmi le polychloroprène, le chlorure de polyvinyle, le P6lyéthylène chlorosulfoné, polyuréthane, et le butadiène- acrylonitrile - chlorure de polyvinyle. 3 - Câble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire des perforations de 1 ' âme est comprise entre environ 10 % et 90 % de l'aire totale de l'âme. 4 - Câble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 1 ' âme se trouve à peu près dans le même plan que les axes des conducteurs et cette âme est venue de matière avec lesdites couches de matière isolante. 5 - Cible suivant la re-çendicaton 4, caractérisé en ce que ladite matière isolante est urWcomposé contenant au moins un polymère choisi- parmi les polyoléfines, le polychloroprène, le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène chlorosulfoné, le polyisoprène, le butadiène-styrène et 1 'éthylène-propylène. 6 - Câble suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la matière composant la gaine est un composé contenant au moins un polymère choisi parmi le polychloroprène, le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène chlorosulfoné, le polyuréthane, et le butadiène-acrylonitrile - chlorure de polyvinyle. 7 - Câble suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend deux conducteurs de mise à la terre noyés dans la gaine, un de chaque côté de ladite âme et à peu près parallèles audits deux conducteurs. 8 - Cible suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'aire des perforations de 1 'âme est comprise entre environ 10 % et 90 % de l'aire totale de 1 aAme. 9 9 - Câble suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un conducteur de mise à la terre disposé à peu près parallèlement auxdits deux conducteurs à l'intérieur de la gaine.