Brevet FR2103495A1 — publié le 19720414

L'invention concerne un procédé pour la fabrication de traversées haute tension en résine à mouler, suivant le procédé par centrifugation. L'invention permet, en particulier, d'insérer des couches conductrices d'un diamètre réglable à volonté dans le 5 corps en matière moulée. Il est connu de fabriquer des tubes et des corps isolants en résine moulée suivant le procédé par centrifugation. Dans ce procédé, une forme, pour l'essentiel symétrique en rotation, est entraînée à tourner si rapidement autour de son 10 axe longitudinal que la résine à mouler qui la remplit est projetée par la forée centrifuge eontre la paroi du tube, et peut être durcie dans cette position. La tentative de fabriquer des traversées haute tension, commandées, par ce procédé, échoua jusqu'à présent ar le fait que, dans une telle traversée, des couches cylindriques 15 conductrices, exactement dimensionnées, doivent être montées pour la commande du champ électrique. On ne connaissait pas jusqu'à présent de méthode praticable au point de vue construction pour satisfaire aux exigences d'introduire suffisamment de couches conductrices dans la forme de centrifugation. 20 La présente invention offre une solution simple à ce problème. Le procédé suivant l'invention pour la fabrication de traversées commandées d'après le procédé par centrifugation est caractérisé en ce que le corps de la traversée est établi par l'apport de couches de charges d'une résine durcissable, à l'état 25 liquide ; et en ce que la résine contient un matériau électrique- . ment conducteur, sous forme de poudre, qui, sous l'effet de la force centrifuge, se rassemble par sédimentation, ou par flottaison, dans une surface limite de la résine. Sous l'influence de la force centrifuge, ce matériau forme des couches conductrices 30 cylindriques étroitement délimitées qui, dans le cas d'un matériau déposant des sédiments, se trouvent chaque fois à la surface limite arec la couche de résine précédemment appliquée et durcie. Dans le cas d'un matériau en suspension, les couches conductrices se forment à la surface de la nouvelle couche de résine. On peut 35 ainsi exactement dimensionner le diamètre des couches conductrices. La longueur des couches conductrices peut être réglée par un usinage mécanique ultérieur du lingot durci obtenu par coulée centrifugée, par tournage par exemple. Il est également possible de centrifuger le corps de traversée dans une forme 40 conique ou étagée en gradins. Dans ce cas, il faut seulement encore, 71 30770 2 2103495 après le démoulage, enlever les restes de matériau conducteur se trouvant à la surface, pour obtenir un corps de traversée de dimensions finies. Dans les deux cas, on obtient des corps de traversées 5 avec des extrémités de couches conductrices ouvertes. Pour les applications, dans lesquelles cette circonstance est un inconvénient, les corps de traversées peuvent, après usinage mécanique, être recouverts d'une couche de résine par vernissage, enduit ou coulage, ou être fixés par coulage dans un isolateur extérieur. 10 En enduisant avec une résine présentant une autre constante diélectrique que celle du corps centrifugé de traversée, les champs électriques aux extrémités des couches conductrices peuvent être favorablement modifiés. En utilisant des additifs conducteurs en poudre sédimen-15 tant Rapidement, on peut , comme représenté sur la figure, limiter la longueur des couches conductrices en introduisant la résine contenant le matériau.conducteur à l'intérieur de la forme tournante de centrifugeage 1, l'ouverture 6 du conduit d'alimentation 5 étant déplacée sur la longueur de couche conductrice prévue, entre 20 7 et 8. Dans ce procédé, l'additif conducteur sera, immédiatement après son introduction à l'endroit d'arrivée, centrifugé vers l'extérieur sur la surface des couches de résine précédemment durcies 2, alors que la résine pure se répartit sur toute la surface. La netteté des bords de la couche conductrice peut 25. encore être améliorée en introduisant en même temps que la résine contenant le matériau conducteur, aux endroits en dehors de la couche conductrice, de la résine sans matériau conducteur pal; les canalisations d'arrivée 9 et 10. Les couches conductrices précédemment appliquées sont repérées sur la figure par les numéros 30 3 et 4. Un autre avantage du procédé de centrifugeage suivant l'invention réside dans la possibilité de constituer les corps de traversées e^ couches de différentes constantes diélectriques, et de commander ainsi supplémentairement le champ électrique . 35 On peut ainsi pour les couches, dans lesquelles intervient une intensité de champ élevée, utiliser des résines avec des constantes diélectriques élevées en conséquence. On obtient également une répartition favorable du champ lorsque les couches conductrices sont noyées dans des couches de résine à constante diélectrique 40 élevée, en ce que l'on peut obtenir sans difficulté par une constitution de couche appropriée. 71 30770 3 2103495 On peut obtenir d'une façon très simple une couche à constante diélectrique élevée sur le côté intérieur de la couche conductrice par addition à la résine d'un matériau à constante diélectrique élevée sédimentant plus lentement que la poudre 5 électriquement conductrice, comme par exemple le bioxyde de titane. Pour le procédé suivant l'invention, conviennent comme résines toutes les résines durcissables suffisamment résistantes au point de vue électrique, liquides ou pouvant être fondues, avec une viscosité pas trop élevée, comme par exemple les résines époxy, 10 les résines non saturées de polyesters, les résines de polyuréthane, les résines durcissables d'hydrocarbures, les résines de phtalate diallyliques, les résines moulables de mélamine et de phénol. Les liaisons monomères durcissables par polymérisation ou polyaddition conviennent également. Celles-ci sont particulièrement avantageuses 15 lorsqu'on doit travailler avec des systèmes sédimentant rapidement. Comme matériau en poudre électriquement conducteur, sédimentants, on peut utiliser en particulier la poudre de graphite ou de métal. Les poudres non conductrices métallisées conviennent également. De plus, les whiskers métalliques ou semi-conducteurs 20 conviennent, pourvu que leur longueur soit suffisamment courte, et qu'il ne se produise pas de feutrage. Des matériaux plus légers, flottants sour l'effet de la force centrifuge seront obtenus par métallisation de micro-billes creusesyén verre ou en matière synthétique ou de substances en poudre spécifiquement légères. En respec-25 tant les dispositions nécessaires, on peut pour cela également utiliser les Aspersions des métaux alcalins spécifiquement légers. Le procédé sera exposé à l'aide de.l'exemple suivant : On utilise comme résine à mouler une résine de polyester durcissant à chauiî avec une viscosité, de 200 cP à 25 °C et un 30 additif de 2i» de poudre de graphite i Dans une forme de centrifugation tubulaire d'un diamètre de 85mm et d'une longueur de 460mm, on réalise, à une vitesse de 2200 tr/min, une couche de 6,5mm d'épaisseur en résine pure sans addition de graphite, en introduisant 900gr. de.résine et en 35 durcissant à 10C°C. Puis l'on introduit successivement les quantités suivantes de résine contenant du graphite et on durcit chaque fois pendant 30 minutes à 100°C. 71 30770 4 2103495 209 gr. 233 gr. 245 gr. 242 gr. 5 235 gr. 213 gr. 119 gr. 164 gr. 100 gr. 10 Le corps est alors encore durci 24 heures à 120°C et démoulé. Ensuitej comme conducteur, un tube de cuivre d'un diamètre de 28mm est noyé à l'aide ie résine epoxy, dans l'alésage, et il est relié électriquement à la couche conductrice la plus intérieure. Une bride est collée au milieu du corps, et elle 15 est électriquement reliée avec la couche conductrice la plus extérieure. Le corps" de traversée est tourné conique de telle sorte que la couche conductrice la plus intérieure présente une longeur de 430mm, et la plus extérieure une longueur de 130mm. La 20 résistance de surface des couches conductrices atteint 0,3 à 1 kiloohm. 71 30770 5 2103495 REVENDICATIONS 10) Procédé pour la fabrication de traversées haute tension commandées selon le procédé de centrifugation caractérisé en ce que le corps de traversée est établie par l'apport par charge de couche d'une résine durcissable, à l'état liquide, et 5 en ce que la résine contient un matériau en poudre, électriquement conducteur, qui, sous l'effoet de la force centrifuge, se rassemble par sédimentation, du par flottaison, sur une surface limite de la résine. 2°) Procédé pour la fabrication de traversées haute 10 tension commandées suivant le paragraphe 1 caractérisé en ce que le corps de traversée peut, après durcissement, être mécanique ment usiné jusqu'à ce que les couches conductrices pour la commande atteignent les longueurs nécessaires. 3°) Procédé pour la fabrication de traversées haute 15 . tension commandées, suivant "paragraphe 2 caractérisé en ce que le corps (Se traversée, après usinage mécanique, est recouvert d'une couche de résine par vernissage , enduit ou coulage. 4°) Procédé pour la fabrication de traversées haute tension commandées suivant le paragraphe 1 caractérisé en ce que' 20 les couches conductrices provenant de la sédimentation du matériau en poudre électriquement conducteur sont limitées en longueur du fait que la résine contenant le matériau conducteur est envoyée à l'intérieur de la forme, en rotation, de centrifugation, l'ouvertriLre de la canalisation d'amenée étant déplacée, dans le 25 sens axial, sur la longueur de la couche-conductrice. 5°) Procédé pour la fabrication de traversées haute tension commandées suivant les paragraphes 1 et 4, caractérisé en ce que, en même temps que la résine contenant le matériau conducteur, est envoyée, aux endroits extérieurs à la couche 30 conductrice, une résine sans matériau conducteur. 6°) Procédé pour la fabrication de traversées haute tension commandées suivant paragraphe 1 caractérisé en ce que le corps de traversée est constitué . par des couches de résines ayant des constantes diélectriques différentes.