Brevet FR2110327A1 — publié le 19720602

La présente invention se rapporte à l'isolation électrique ; elle concerne plus particulièrement des systèmes d'isolation constitués de couches multiples de ruban de polymère "baignant dans l'iiuile. 5 Historiquement, l'isolation pour câbles électriques a été formée de ruban de papier kraft enroulé hélicoïdalement en couches se recouvrant partiellement autour d'un conducteur électrique, les couches de papier résultantes ont été ensuite imprégnées d'huile sous vide de façon à exclure de l'isolation 10 les bulles d'air qui auraient conduit à des effluves en couronne entraînant une défaillance prématurée du câble (brevet des E.U.A. N° 3.016.481). Bien que l'isolation résultante ait été exempte d'effluves, l'isolation papier-huile présentait toujours les inconvénients de fortes pertes diélectriques aux très 15 hautes tensions, c'est-à-dire à 34-5 kV et plus, et le danger d'une défaillance catastrophique résultant de l'élimination de l'eau du papier cellulosique si une surcharge du câble portait la température de l'isolation à 120°C environ ou au-dessus. On a effectué des tentatives" d'utilisation d'un 20 ruban de polymère à la place du ruban de papier kraft, ce qui a réduit la perte diélectrique et éliminé le problème de décomposition. L'utilisation d'huile pour noyer les couches de l'enveloppement en ruban de polymère sous vide a donné une isolation exempte d'effluves. Toutefois, on a rencontré une 25 autre difficulté, à savoir que le système d'isolation ruban de polymère/huile a présenté un accroissement du facteur de dissipation au cours de l'utilisation du câble. Ainsi, la ca-.pacité accrue de transport de courant escomptée pour ce type d'isolation n'a pas été obtenue en raison de la chaleur crois-30 santé produite dans l'isolation durant l'utilisation du câble. Dans une étude d'ensemble des systèmes d'isolation ruban de polymère/huile, un accroissement du facteur de dissipation de ces systèmes avec le vieillissement a été observé (A.M. Stake et T.H. Lleltzer, "Polymer Designed for Extra High Voltage 35 Applications", ÎTo. IITRI-U8001-57» Edison Electric Institute, ITT Research Institute, 31 décembre 196/0« Le facteur de dissipation d'un système d'isolation est essentiellement une mesure de l'énergie électrique perdue dans un système d'isolation calculée d'après la relation 40 déphasée de la tension et de l'intensité auxquelles le système COPY ' 71 36327 2 2110327 d'isolation est soumis. Le facteur de dissipation (D) du système peut être mesuré quantitativement comme la tangente de l'angle de pertes (tg $) ou comme le rapport de la réactance en parallèle C^p) du système d'isolation à sa résistance en 5 parallèle (R ). La présente invention est liée à la découverte que l'accroissement du facteur de dissipation avec le vieillissement dans des systèmes d'isolation ruban de polymère/huile est un phénomène associé à l'interface entre le ruban de po-10 lymère et l'huile dans le système, et plus particulièrement peut être attribué au manque d'affinité de l'huile et du ruban de polymère l'un pour l'autre. Le fait que la relation d'affinité entre l'huile et le ruban de polymère soit en relation avec le phénomène d'accroissement du facteur de dissipation 15 a été surprenant étant donné l'absence d'effluves dans le système d'isolation ruban de polymère/huile qui signifiait que l'huile et le ruban étaient en contact intime suffisant pour exclure les poches d'air du système. On met en oeuvre la présente découverte en modi-20 fiant l'interface huile-ruban de polymère pour augmenter l'affinité mutuelle de l'huile et du ruban de polymère par rapport à l'affinité naturelle (sans modification) de l'huile et du ruban de polymère l'un pour l'autre» Le terme "affinité" tel qu'il est utilisé désigne l'intensité des forces d'adhérence 25 entre le ruban de polymère et l'huile par rapport aux forces de cohésion dans l'huile. Plus les forces d'adhérence sont intenses par rapport aux forces de cohésion, plus forte est l'affinité mutuelle de l'huile et du ruban de polymère. Dans un mode de mise en oeuvre de la présente 30 invention, on augmente l'affinité de l'huile pour le ruban en abaissant la tension superficielle de l'huile. Dans ion autre mode de mise en oeuvre, on augmente l'affinité du ruban pour l'huile en activant la surface du ruban de polymère, c'est-à-dire en augmentant son énergie superficielle. Ces modes de 35 mise en oeuvre peuvent être utilisés séparément ou en combinaison. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : La figure 1 est une vue en perspective d'un câble 40 électrique comprenant un système d'isolation pellicule de 71 3632/ 3 2110327 polymère/huile. La figure 2 est un graphique montrant la variation à court terme du facteur de dissipation en fonction de la température pour un système d'isolation pellicule de copolymère 5 tétrafluoroéthylène-hexafluoropropylène (FEP)/huile de polybutène aux niveaux indiqués de contrainte de tension. La figure 3 est un graphique montrant la variation à court terme du facteur de dissipation en fonction de la température d'un système d'isolation pellicule de polytétra-10 fluoroéthylène (TFE)/huile de poly"butène aux niveaux indiqués de contrainte de tension. La figure 4 est un graphique montrant la variation du facteur de dissipation en fonction du temps pour le système d'isolation TFE/huile de la figure 3 vieilli à 100°G et avec 15 une contrainte de tension de 19 700 volts/mm et essayé aux niveaux indiqués de contrainte de tension. La figure 5 est un graphique montrant la variation du facteur de dissipation en. fonction du temps pour le système d'isolation FEP/huile de la figure 2 vieilli à 100°C et avec 20 une contrainte de tension de 19 700 volts/mm et essayé aux niveaux indiqués de contrainte de tension. La figure 6 est un graphique montrant l'effet de l'addition d'une petite quantité d'huile de silicones à l'huile de polybutène du système d'isolation de la figure 4. 25 La figure 6A est un graphique montrant l'effet de l'addition de l'huile de silicones au système d'isolation de la figure 6 d'une manière différente. La figure 7 est un graphique montrant l'effet de la soumission du copolymère du système d'isolation de la figure 30 5 à une décharge électrostatique. La figure 8 est un graphique montrant la variation du facteur de dissipation en fonction du temps pour le système d'isolation de la figure 5 mais contenant de l'huile de silicones au lieu de l'huile de polybutène et l'amélioration, 35 représentée par le groupe inférieur de courbes, obtenue en soumettant la pellicule de FEP à une décharge électrostatique. La figure 9 est un graphique montrant l'effet de la soumission de la pellicule de ï'EP à une décharge électrostatique et de l'addition d'une petite quantité d'huile de sili-40 cônes à l'huile de polybutène du système d'isolation de la 71 36327 4 ■ i "» ; \ -;>■ .■ J ■ f -i. W £. / figure 5» La figure 10 est un graphique montrant l'effet de l'attaque de la surface du ruban de polytétrafluoroéthylène et de l'addition d'une petite quantité d'huile de silicones 5 à l'huile de polybutène du système d'isolation de la figure 4. La figure 11 est un graphique montrant l'effet de l'attaque de la surface de la pellicule de.1EP et de l'addition d'une petite quantité d'huile de silicones à l'huile de polybutène du système d'isolation de la figure 5« 10 La figure 12 est un graphique montrant la variation du facteur de dissipation en fonction du temps pour l'isolation pellicule de polyéthylène/huile vieillie à 75°C et sous 19 700 volts/mm et essayée à la contrainte de tension indiquée et l'amélioration, représentée par le groupe inférieur de courbes, 15 obtenue en soumettant la pellicule à une décharge électrostatique et en ajoutant de l'huile de silicones à l'huile du système. La figure 13 est un graphique montrant la variation du facteur de dissipation en fonction du temps pour un système 20 d'isolation pellicule de polycarbonate/huile vieilli à 100°C et sous 19 700 volts/mm et essayé à la contrainte de tension indiquée et l'amélioration, représentée par le groupe inférieur de courbes, obtenue en soumettant la pellicule du sys-tèae d'isolation à une décharge électrostatique. 25 La figure 14 représente schématiquement en éléva tion latérale une goutte d'huile sur une pellicule de polymère. Le système d'isolation amélioré sera décrit ci-après avec référence à l'utilisation dans un câble électrique pour la transmission d'énergie; toutefois, le système d'iso-30 lation est tout aussi utile pour d'autres applications électriques comme dans des condensateurs. La figure 1 montre un câble électrique 2 qui est typique du genre de câbles utilisé pour la transmission de courant alternatif, comprenant un conducteur intérieur 4 qui 35 est entouré d'une isolation primaire sous la forme d'un système d'isolation ruban/huile 5 qui est entouré à son tour par Tin conducteur extérieur ou armure 8. L'armure peut être entourée à son tour par une enveloppe isolante 10. Dans ce mode de réalisation de câble, le système d'isolation 5 maintient 40 coaxialement le conducteur intérieur à l'intérieur du conduc 71 36327 5 2110327 teur extérieur; toutefois, le système d'isolation peut être utilisé dans d'autres constructions de câbles pour isoler les uns des autres les conducteurs transportant le courant. Le système d'isolation 5 comprend plusieurs couch.es 5 se recouvrant partiellement, par exemple 100 couches, de ruban de polymère 6 qui baigne dans de l'huile (non visible). Le ruban 6 dans chaque couche est sous la forme d'un enveloppement hélicoïdal autour du conducteur intérieur du câble ou d'une couche précédente de ruban de polymère. L'enroulement hélicoï-10 clal peut être sous la forme d'hélices ouvertes ou fermées suivant la flexibilité désirée pour le câble. Des hélices ouvertes sont le plus couramment utilisées avec un pas (distance entre les spires de l'hélice) d'environ 6 pour cent de la largeur du ruban. Les spires du ruban d'une couche sont déca-15 lées de 1/2 à 1/3 de la largeur du ruban par rapport aux spires de la couche précédente. Le nombre de couches dépendra de facteurs comme la rigidité diélectrique du polymère à partir duquel on a formé le ruban, l'épaisseur du ruban et la contrainte de tension désirée pour le système d'isolation. 20 Les interstices entre les couches de l'enveloppe ment de ruban et à l'intérieur de chaque couche» comme ceux résultant du pas, sont remplis d'huile de façon à chasser du système d'isolation toutes les bulles d'air, dont la présence conduirait à des effluves. Le ruban peut être à surface plate, 25 présenter un motif en surface comme des rainures, des reliefs ** au hasard ou des encoches ou il peut comprendre une matière intermédiaire filamenteuse entre les couches pour faciliter l'imprégnation de l'huile dans et entre les couches de l'enveloppement de ruban de façon que cet enveloppement baigne 30 dans l'huile. Le ruban de polymère lui-même est imperméable à l'huile de sorte que ce genre d'imprégnation est nécessaire pour déplacer tout l'air. Généralement, on effectue l'imprégnation d'huile en mettant sous vide 1*enveloppement de ruban et en ajoutant ensuite l'huile qui entre dans l'enveloppement de ainsx 35 ruban quand on rétablit la pression et on obtient/l'imprégnation à l'intérieur des couches et entre les couches de l'enveloppement de ruban. Le ruban 6 a typiquement de 0,005 à 0,025 cm d'épaisseur, mais peut être plus mince ou plus épais si on le désire. Des exemples de rubans de polymères présentant 40 divers motifs en surface sont décrits dans les brevets des 71 36327 6 2110327 E.ïï.A. N° 3o077.510, 3.263.020, 3.223.773, 3.105.872 et 3.430,116. Pour décrire encore plus en détail les constituants du câble 2, le conducteur intérieur 4 peut être à brins ou à 5 section droite pleine d'une matière électriquement conductrice quelconque comme le cuivre, l'aluminium ou le sodium. Le conducteur extérieur 8 peut être d'une construction pleine ou sous forme d'un ruban enroulé en une matière conductrice quelconque comme le cuivre, l'aluminium ou le plomb. Les conducteurs 4 10 et 8 peuvent comprendre des couches de matière semi-conductrice comme un polymère chargé de graphite pour uniformiser le champ électrique au voisinage de l'isolation. Le polymère utilisé pour former le ruban 6 peut être n'importe quel polymère qui a les propriétés électriques, 15 chimiques et physiques désirées pour une application particulière, Ainsi, par exemple, le polymère doit avoir une résistance mécanique suffisante pour permettre la fabrication du système d'isolation et l'utilisation de ce système. Le polymère doit aussi avoir une stabilité thermique suffisante et un point 20 de fusion élevé pour résister à la température d'utilisation. En ce qui concerne les propriétés électriques, le polymère est un diélectrique, le degré de non-conductivité électrique dépendant de la contrainte de tension à laquelle il doit résister. 25 Avec ces critères pour le choix du polymère, un exemple de polymère pouvant servir à former le constituant ruban des systèmes d'isolation améliorés de la présente invention est un polymère de fluorocarbure dans lequel la chaîne du polymère est constituée essentiellement d'atomes de carbone ou de groupes 30 éther et dans lequel le rapport des atomes de fluor sur la chaîne aux atomes de carbone dans la chaîne est au moins de 1:1 en moyenne et, habituellement, d'au moins 1,5*1 en. moyenne. Des exemples de polymères de fluorocarbures sont les polymères de chlorotrifluoroéthylène et de tétrafluoroéthylène comme le 35 polychlorotrifluoroéthylène, le polytétrafluoroéthylène et les copolymères de tétrafluoroéthylène avec moins de 35% en poids, par rapport au poids total de polymère, d'un ou plusieurs monomères copolymérisables comme l'éthylène, l'éthylène et 1'hexafluoroacétone comme décrit dans le brevet des E.U„A. 40 N° 3.342.777, l'éthylène et d'autres monomères vinyliques 71 36327 7 £.jljlkjj>27 comme décrit dans la demande de "brevet allemand publiée N° 1.957*963» l'hexafluoropropylène comme décrit dans les brevets de E.ÏÏ.A. N° 3*085.083 et 2.94-6.763» des perfluoroalcanes supérieurs comme ceux contenant de 4- à 10 atomes de carbone, des 5 oxydes d'alcoyle et de vinyle perfluorés comme l'oxyde d'éthyle et de vinyle et l'oxyde de propyle et de vinyle perfluorés décrits dans le brevet des E.U.A. 3.123.123, le perfluoro-(2-méthylène-4-méthyl-1,3-dioxolane) comme décrit dans le brevet des E.U.A. N° 3.308.107» et les monomères hautement fluorés 10 dans lesquels un seul hydrogène est présent qui ne change pas le caractère fluorocarboné du copolymère, de tels monomères étant par exemple un 2-hydroperfluoroalcène contenant de 1 à 3 atomes de carbone comme le 2-hydropentafluoropropène, les oméga-hydroperfluoroalcènes contenant de 3 à 10 atomes de car-15 bone et les oxydes d*alcoyle et de vinyle oméga-hydroperfluorés dans lesquels le groupe alcoyle contient de 1 à 5 atomes de carbone. Des exemples supplémentaires de polymères à partir desquels le ruban peut être formé comprennent les polyoléfines 20 comme le polyétbylène, le polypropylène et le poly-4—méthyl-pentène; des polysulfones comme celles constituées essentiellement de la maille _ 0 .—. CHU des oxydes de polyphénylène, comme ceux constitués essentiellement de la maille OH-, ^CH, 5 et des polycarbonates comme ceux constitués essentiellement de la maille 55 o CEU 3 Quand le système d'isolation est utilisé comme iso-40 lation primaire dans un câble électrique, le polymère à partir 71 36327 8 2110327 duquel le ruban est formé a de préférence une constante diélectrique qui n'est pas supérieure à 4,0 et un facteur de dissipation de pas plus de 0,002. Les valeurs de constantes diélectriques indiquées ici sont mesurées à 20°C, sauf spécification 5 contraire, et les valeurs de coefficient'de dissipation indiquées ici sont mesurées à 100°C et sous une contrainte de tension de 394-0 volts/mm, sauf spécification contraire. La constante diélectrique et le facteur de dissipation qu'on préfère particulièrement pour le polymère ne dépassent pas 3,0 et 0,001, 10 respectivement. Pour d'autres applications électriques, comme dans des condensateurs, le polymère peut avoir de plus hautes valeurs, de la constante diélectrique pour augmenter la capacité d'emmagasinage d'électricité. Le constituant huile du système d'isolation est 15 n'importe quelle huile qui a les propriétés électriques/ thermiques et physiques désirées pour une application électrique particulière. Par exemple, l'huile est une substance diélectrique ou essentiellement non conductrice et doit avoir un point d'ébullition assez élevé pour ne pas bouillir durant l'impré-20 gnation sous vide ou l'utilisation ultérieure du système d'isolation. Pour utilisation dans des câbles spécialement, on désire un point d'ébullition de 100°C et, de préférence, d'au moins 150°C sous une pression absolue de 1 mm de Hg. L'huile doit aussi être inerte envers les conducteurs et envers le 25 ruban du système d'isolation de façon à ne pas attaquer chimiquement les conducteurs ou le ruban et elle doit être suffisamment fluide pour pouvoir réaliser l'imprégnation entre les couches et à l'intérieur de chaque couche de l'enveloppement de ruban du système d'isolation dans les conditions mentionnées 30 ci-dessus de température et de vide. D'une façon générale, le constituant huile est n'importe quel liquide diélectrique non aqueux qui est choisi généralement selon les critères mentionnés ci-dessus. Des exemples d'huiles comprennent les huiles de 35 silicones ayant par exemple un squelette de mailles de la i t formule -O-Si-O-Si- dans laquelle les valences libres sont i t reliées à des groupes hydrocarbonés tels que les groupes alcoyles ayant de 1 à 5 atomes de carbone, comme un poly(isobutylène siloxane), un poly(phénylsiloxane), tin poly(éthylsiloxane), 40 le poly(méthylphénylsiloxane) vendu sous le nom de fluide 550 71 36327 9 2110327 par la Dow Corning Corporation (DC-550) et le poly(méthyl-siloxane) vendu sous le nom de fluide 200 par la Dow Corning Corporation (DC-200). Des exemples supplémentaires d'huiles sont les alcoyibenzènes comme le dodécyibenzène, les huiles de 5 paraffines comme l'huile minérale, des composés fluorés comme les aminés fluorées telles que (C^ïV,)^, les éthers cycliques comme CgF^^0(ï,C-75) et le kérosène perfluoré et les huiles synthétiques hydrocarbonées comme les huiles de polybutène et de polypropylène. Une description supplémentaire de ces huiles 10 et de leurs propriétés est donnée par N. Pikel dans "Four Synthetic liquid Insulations-Properties and Potentials", Insulation, pages 63 à 69 (Mai 1968). Des exemples d'huiles spécialement utiles dans des systèmes d'isolation utilisés dans des condensateurs sont les composés aromatiques chlorés 15 comme les biphényles chlorés, les terphényles chlorés et leurs mélanges, disponibles sous les désignations commerciales "Arochlor". Typiquement, ces composés comprendront de 50 à 80% en poids de chlore. De préférence, l'huile a une constante diélectrique 20 de pas plus de 3*0 et un facteur de dissipation de pas plus de 0,1 et, de préférence, de pas plus de 0,03» Les combinaisons des huiles et des rubans de polymères décrits ci-dessus auront divers degrés d'affinité mutuelle suivant la combinaison particulière choisie d'-huile et de ruban 25 de polymère. Cette affinité peut être décrite comme l'affinité naturelle du ruban de polymère et de l'huile l'un pour l'autre. Selon la présente invention, on modifie le ruban et/ou l'huile pour augmenter leur affinité mutuelle. N'importe quels procédés et moyens pour arriver à ce résultat peuvent être utilisés 30 du moment que le caractère diélectrique du système d'isolation résultant n'est pas défavorablement influencé à un degré notable quelconque. Une modification de l'huile consiste à ajouter à l'huile un.agent qui réduit la tension superficielle de l'huile. 33 N'importe quel agent qui a cet effet sur l'huile peut être utilisé. Généralement, pour qu'on arrive à ce résultat, l'agent devra être soluble ou partiellement solubie dans l'huile ou émulsionnable avec elle. On a trouvé que la même huile de silicones qui est utile comme constituant huile du système d'iso-40 lation joue le rôle d'agent abaissant la tension superficielle 71 36327 10 2110327 quand elle est ajoutée en petite quantité à une huile synthétique hydrocarbonée comme une huile de polybutène. Ainsi, il devient évident que le choix de l'agent abaissant la tension superficielle dépendra de l'huile qui est choisie pour le 5 constituant huile du système d'isolation. D'autres agents abaissant la tension superficielle comprennent les composés bydro-fluorocarbures comme le 1-perfluorodécyl dodécane, les composés (et polymères) de la formule ch3 10 CH^C-COCH^H^F^ 0 dans laquelle n est un nombre entier de 6 à 12 et les esters fluoroalcoylés ou hydrocarbonés du composé ^(CF^^CH^CH^OH, où n est un nombre entier égal à 6, 8, 10 ou 12. D'autres agents 15 encore abaissant la tension superficielle comprennent les organosilanes monomères comme les organosilanes à fonctionnalité amino, vinyle ou époxy comme ceux décrits dans les brevets des E.U.A. N° 3.012.915, 5.252.825, 5.252.278, 2.931.759, 3.318.757, 2.920.095 et 3.231.54-0 et dans le brevet britanni-20 que K° 1.069.752. Des exemples de ces silanes sont les oméga-aminoalcoyltrialcoxy-silanes comme le gamma-amino-propyltri-éthoxy-silane, le méta- et le para-aminophényltriéthoxy-silanes et la ïï(n-propyl-triméthoxysilyl) éthylène-diaminé. D'autres exemples encore d'agents abaissant la 25 tension superficielle sont les produits de réaction de l'oxyde d'éthylène avec l'oxyde de propylène, des aminés, des alcools ou acides saturés ou non, ou des alcoyl-phénols, le composé résultant étant appelé un éthoxylate. Ces composés peuvent être représentés par les formules RCO^gH^O)^!!].^ et 30 R[0(C2H^0)a(C^H^0)^H]x, dans lesquelles R est un groupe hydrocarboné aliphatique saturé contenant généralement de 8 à 24 atomes de carbone, n est un nombre entier de 2 à 50, x est 1, 2 ou 3, b est un nombre entier de 0 à 30 et a est tm nombre entier au moins égal à 2, a + b étant égal à n ; 35 R'C6H40(C2H40)nH et R'0^0(0^0)^0^0)^ où n, a et b ont les significations ci-dessus et R' est un groupe hydrocarboné aliphatique saturé monovalent contenant de 4 à 20 atomes de carbone. Dans tous les cas, les mailles -C^H^O- et -C,,HgO- peuvent être alternées ou peuvent former des 40 séquences. D'autres composés comprennent ceux représentés par 71 36327 2110327 les formules R'^ R2>-N[ (C^O^H] z et R2-C0N[CC2H40)nH]z, dans lesquelles n a la signification ci-dessus, a est 1 ou 2, 2 R est un groupe alcoyle contenant de 1 à 8 atomes de carbone 5 et R* n'existe pas quand z = 2 et est un groupe alcoyle conte- p nant de 1 à 8 atomes de carbone quand z = 1, R' + R fournissant au moins 6 atomes de carbone au composé; les polymères séquencés d'oxydes de polyalcoylènes de la formule H0(C2H40)e(C3H60)f(02ïï40)gH 10 dans laquelle f est un nombre entier de 15 à 65 et e et g sont des nombres entiers assez grands pour que la somme e + £ constitue de 20 à 90% du poids total du polymère. Généralement, la quantité d'agent abaissant la tension superficielle que l'on utilisera sera comprise entre 0,01 15 et 10%, mais dans la plupart des cas une proportion de l'agent comprise entre 0,1% et 2% sera suffisante. Les concentrations d'agent dans l'huile décrites ici sont des pourcentages en volume par rapport au volume-de l'huile à laquelle on ajoute l'agent. L'agent peut être prémélangé avec l'huile bu le ruban 20 peut être revêtu de l'agent avant l'enveloppement et, lors de l'imprégnation ultérieure par l'huile, l'agent se mélange avec elle. On peut modifier le ruban, c'est-à-dire activer sa surface, pour augmenter son affinité pour l'huile. Un procé-25 dé pour activer la surface du ruban de polymère consiste à atta?-quer chimiquement la surface (ou les deux surfaces) du ruban, par exemple selon le mode opératoire décrit dans les brevets des E.UoA. N° 2.789 40 Un autre procédé pour activer la surface du ruban de 71 36327 2110327 polymère consiste à soumettre sa surface à une décharge électrostatique, ce qui peut s'effectuer selon le mode opératoire décrit dans le "brevet des E.U»A. N° 3.296.011 dans des conditions dans lesquelles une effluve se produit durant la décharge 5 et les surfaces du ruban sont exposées à cette effluve, le mode opératoire peut être décrit brièvement comme consistant à faire passer le ruban entre des électrodes de polarité apposée distantes de 0,38 à 0,635 cm environ l'une de l'autre, à appliquer un courant à une tension de 10 000 à 30 000 volts à 10 l'électrode à haute tension à une fréquence de 300 000 à 500 000 cycles par seconde en présence d'air ou d'une atmosphère inerte ou d'un mélange d'un gaz inerte et d'un composé organique volatil comme le méthacrylate de glycidyle. La durée de l'exposition du ruban à la décharge électrostatique dépendra 15 des conditions utilisées et du polymère à partir duquel le ruban est formé. Typiquement, des temps d'exposition de 1 à 120 secondes seront suffisants. Un autre procédé d'activation de la surface du ruban de polymère qui peut être utilisé est le traitement de 20 ruban dit "CASING" (réticulation par des espèces activées de gaz inertes) selon le mode opératoire décrit par H. Schonhorn, F. Eyan et R. Hansen, "Surface Treatment of Polypropylene for Adhesive Bonding", J. Adhésion 2, pages 93-99 (avril 1970). Ce traitement consiste à exposer le ruban de polymère à des 25 gaz inertes activés par de hautes fréquences, comme l'hélium ou l'argon, ou à de l'oxygène ou du protoxyde d'azote activés quand le ruban est composé de polypropylène, ce qui a pour résultat d'activer la surface du polymère. Un autre procédé encore pour activer la surface du 30 ruban de polymère comporte le traitement thermique superficiel décrit par K. Hara et H. Schonhorn dans "Effect on Wettability of FEP Teflon Surface Morphology", J. Adhésion 2, pages 100-105 (avril 1970), selon lequel le polymère est mis en contact avec une surface nucléante chauffée comme une pellicule d'or 35 à 315°G» le ruban de polymère et la pellicule étant pressés p ensemble à 23 kg/cm . Les traitements de surface décrits ci-dessus sont appliqués au ruban de polymère avant l'utilisation du ruban pour former le système d'isolation. L'huile et/ou le ruban 40 modifiés peuvent être utilisés pour former un système d'isola 71 36327 2110327 tion amélioré dans un câble ou un autre dispositif électrique de la même manière qu'on formait jusqu'ici des systèmes d'isolation ruban de polymère/huile. Le câble résultant peut être utilisé comme câble 5 pour haute tension et est spécialement utile dans les cas où les câbles disponibles jusqu'ici ne sont pas techniquement ou économiquement attrayants, dans le domaine des très hautes tensions commençant à la transmission de 34-5 kV et s'étendant dans la région des applications de 500 kV" et plus, comme dans 10 des applications de 750 kV" et 1100 kV. Le câble résultant peut aussi être utilisé à de plus basses tensions opératoires comme de 130 kV à 34-5 KV. L'amélioration de comportement électrique obtenue selon la présente invention a été démontrée en utilisant une 15 cellule d'essai simulant les conditions opératoires d'un câble électrique. La cellule d'essai est constituée d'une électrode à potentiel élevé et d'une électrode de mesure, entourée par un anneau de garde, dans une-cage de cellule. La cage de cellule est connectée électriquement à l'anneau de garde. On utilise 20 un bouclier en matière isolante thermiquement stable pour maintenir l'échantillon d'essai en contact avec l'anneau de garde au-delà de la surface de l'électrode. Le bouclier .sert aussi à graduer le champ au bord de l'électrode à potentiel élevé, aidant ainsi à éviter les effluves. Un bouton relié par 25 un arbre isolé au bouclier et ainsi à l'électrode supérieure (à potentiel élevé) est utilisé pour immobiliser les électrodes à une pression déterminée par un dispositif à cliquet monté à l'intérieur du bouton. On utilise un micromètre pour mesurer la position de l'électrode supérieure par rapport à l'électrode 30 inférieure. L'échantillon d'essai consiste en 5 pellicules (courtes longueurs de ruban) d'environ 0,0127 cm d'épaisseur et de forme carrée de 11,8 cm de côté du polymère essayé. Trois des pellicules sont des pellicules pleines et deux ont 35 des trous de 0,318 cm de diamètre à des distances entre centres de 1,27 cm sur leur surface pour simuler l'effet du pas de l'hélice dans un câble à enroulement. Les pellicules avec les trous sont intercalées entre les pellicules pleines. Le constituant restant de l'échantillon d'essai est le constituant 4-0 huile qui est présent et avec lequel on inonde la pile de pel 71 36327 14 2110327 licules pour en chasser toute les bulles d'air. le mode opératoire d'essai consiste à placer la pile de pellicules (sans huile) dans la cellule d'essai entre l'électrode à potentiel élevé et l'électrode de mesure gardée, les 5 électrodes sont maintenues écartées avec un dispositif de support prévu dans la cellule. A ce stade, il n'y a pas de pression mécanique sur les pellicules, la cellule d'essai est ensuite placée dans ■une chambre d'essai et on met la chambre sous vide à une pression absolue de 20 microns de Hg. On 10 fait ensuite tomber lentement goutte à goutte de l'huile chauffée à 120°C dans la chambre d'essai tandis qu'elle est sous vide et maintenue à 120°C, dégazant ainsi l'huile et noyant les pellicules, ce qui est facilité par l'absence de pression mécanique sur les pellicules. Une fois la chambre d'essai 15 remplie à un niveau submergeant complètement la cellule d'essai, on rétablit la pression par remplissage d'air, on ouvre la chambre, on bloque la cellule d'essai, appliquant une pression de 0,35 à 1,05 kg/cm sur les pellicules du tas. Oxl ferme de nouveau le système et on le maintient sous la même pression 20 réduite pendant 16 heures supplémentaires à 120°C. Q^iand l'imprégnation sous vide est complète, on ouvre la chambre d'essai, on enlève son couvercle et la chambre d'essai contenant toujours la cellule d'essai est utilisée pour vieillissement de l'échantillon d'essai, la température de vieillissement, 100°C 25 dans la plupart des cas, est maintenue à - 1#0 pendant la durée entière de l'essai par une enveloppe chauffante autour de la chambre d'essai et on applique constamment 12 500 volts à l'électrode supérieure de la cellule d'essai pour fournir la tension de vieillissement, l'huile ajoutée initialement dans 30 la chambre d'essai sert à la fois de constituant huile de l'échantillon d'essai et de milieu chauffant pour fournir de la chaleur à l'échantillon d'essai, la tension de 12 500 volts (courant alternatif) appliquée entre l'électrode supérieure et l'électrode de masse de la cellule d'essai correspond à 35 une contrainte de tension de 19 700 volts/mm à travers l'échantillon d'essai. Au cours du vieillissement, l'électrode de mesure est mise à la masse. Périodiquement durant l'essai de vieillissement, on débranche la tension de vieillissement de la cellule d'essai et, en utilisant un pont de Schering à 40 60 Hz, on applique entre les électrodes des tensions d'essai 71 36327 15 2110327 correspondant à des contraintes de tension de 1575» 9850 et 19 700 volts/mm à travers l'échantillon d'essai. Ces différentes contraintes sont essayées pour simuler la variation de contrainte dans la section droite de l'isolation ruban/huile 5 dans un câble. L'équilibrage du pont de Schering donne une lecture directe de tg £ ou du facteur de dissipation (D). Les résultats présentés sur les figures 2 à 13 ont été obtenus en utilisant le mode opératoire d'essai décrit ci-dessus pendant le laps de temps indiqué. 10 Les figures 2 et 3 montrent les facteurs de dissipa tion relativement bas d'échantillons d'essai de copolymères tétrafluoroéthylène-hexafluoropropylène (PEP) et de polytétra-fluoroéthylène (Ti"E), respectivement, après environ six heures de vieillissement thermique à 100°C à la contrainte diélectri-15 que indiquée. Ainsi, le facteur de dissipation pour le copolymère est de 0,0005 et pour l'homopolymère de 0,0006 à une contrainte de 19 700 volts/mm pour chacun. Le constituant huile de l'échantillon d'essai est-une huile de polybutène purifiée à l'argile disponible sous la désignation "Amoco 15H". 20 La figure 4 montre la variation du facteur de dissi pation en un laps de temps prolongé à 100°C et sous une contrainte de 19 700 volts/mm pour l'échantillon d'essai de TFE de la figure 3. Après 400 heures d'exposition, le facteur de dissipation a augmenté jusqu'à 0,004. Comme représenté sur la 25 figure 5» dans les mêmes conditions d'exposition de longue durée, le facteur de dissipation pour l'échantillon d'essai de . FEP de la figure 2 augmente aussi beaucoup pour donner un facteur de dissipation de 0,007 après seulement 150 heures. Ces résultats sont en concordance étroite avec les résultats rap-30 portés dans le rapport IITRI mentionné ci-dessus basés sur des échantillons de modèles de câbles. Le TFE et le FEP utilisés dans ces exemples et les suivants ont des constantes diélectriques de 2,1 à 2,2. L'huile de polybutène utilisée dans ces exemples et les suivants a une 35 constante diélectrique de 2,2 et un facteur de dissipation de 0,003. Les résultats du mélange préalable de 0,5% en poids d'huile de poly(diméthylsiloxane) (DC-200, viscosité 350 cen-tistokes) avec l'huile de polybutène de l'échantillon de la 40 figure 3 sont présentés sur la figure 6, où l'accroissement 71 36327 16 2110327 du facteur de dissipation avec le temps d'exposition à 100°C est "bien moindre. On voit aussi une amélioration sur la figure 6A, où au lieu de mélanger préalablement l'huile de poly(dimé-thylsiloxane) avec l'huile de polybutène, on plonge les pelli-5 cules de l'échantillon d'essai dans l'huile de silicone et on les empile à l'état "mouillé", après quoi on imprègne sous vide le tas de pellicules avec l'huile de polybutène pour former l'échantillon d'essai. Ainsi, à 19 700 volts/mm et après 250 heures d'exposition à 100°0, le facteur de dissipa-10 tion de 0,008 de la figure 3 est réduit à 0,00038 sur la figure 6 et à 0,00032 sur la figure 6A. L'huile DC-200 a une constante diélectrique de 2,2 et un facteur de dissipation de 0,007. Sur la figure 7» la pellicule de l'échantillon d'essai de la figure 5 est soumise à une décharge électrosta-15 tique essentiellement selon le mode opératoire de l'Exemple 1 du brevet des E.U.A. ïf° 3.296.011 et soumise à une exposition de longue durée à 100°C et sous une contrainte de 19*700 volts/mm. Bien que le facteur de dissipation augmente dans une certaine mesure, le facteur de dissipation est encore sensiblement 20 moindre que quand le traitement des pellicules par décharge électrostatique est omis. Ainsi, à une tension d'essai correspondant à une contrainte de 19 700 volts/mm, le facteur de dissipation à 250 heures d'exposition de presque 0,005 (figure 5) est réduit à légèrement moins de 0,002. 25 L'échantillon d'essai pour lequel les résultats sont rapportés sur la figure 8 est le même que pour la figure 2 et pour la figure 5» à ceci près que l'huile diélectrique est entièrement le poly(diméthylsiloxane) utilisé comme additif dans l'échantillon d'essai de la figure 6. Cette huile n'a 30 pas été purifiée par traitement à l'argile avant utilisation. Le groupe supérieur de courbes représente les résultats d'une exposition de longue durée à 100°C et le groupe inférieur de courbes représente les résultats' dans les mêmes conditions, à ceci près que la pellicule de copolymère a été soumise à une 35 décharge électrostatique selon le mode opératoire utilisé pour l'échantillon d'essai de la figure 7» Après 250 heures sous une contrainte de 19 700 volts/mm, le facteur de dissipation pour ce dernier échantillon d'essai est d'environ 0,00028 au lieu de 0,002 pour l'échantillon d'essai contenant la pellicu-40 le non traitée. 71 36327 2110327 L'échantillon d'essai pour lequel les résultats d'exposition de longue durée à "100°C sont présentés sur la figure 9 a été obtenu en utilisant l'échantillon d'essai de la figure 2 et en prémélangeant 1,0% en poids de poly(diméthylsiloxa-5 ne) (DC-200) avec l'huile de polybutène et en soumettant les pellicules de copolymère à un traitement de décharge électrostatique selon le mode opératoire utilisé pour l'échantillon d'essai de la figure 7« Le facteur de dissipation après 250 heures sous une contrainte de 19 700 volts/mm, qui était de 10 0,005 (figure 5), est réduit à 0,00035 comme représenté sur la figure 9. Le facteur de dissipation est réduit seulement à 0,002 quand la pellicule de copolymère est le seul élément du câble modifié (par décharge électrostatique) selon la présente invention. 15 Sur la figure 10, les résultats d'exposition de longue durée à 100°G sont présentés quand les pellicules de l'échantillon d'essai de la figure 4 sont activés en surface par immersion de la pellicule de polytétrafluoroéthylène dans une solution à 2% de sodium 1-méthyl-naphtalène dans du tétra-20 hydrofuranne à la température ambiante pendant 5 secondes pour attaquer les deux surfaces de la pellicule avant assemblage dans l'échantillon d'essai, et que 1,0% en volume de poly(diméthylsiloxane) est prémélangé avec l'huile de polybutène. Après 250 heures sous une contrainte de 19 700 volts/mm, le 25 facteur de dissipation est seulement de 0,00035 environ au lieu de 0,0008 comme représenté sur la figure 4. Sur la figure 11, les mêmes modifications apportées à l'échantillon d'essai de la figure 10 sont apportées au système d'isolation copolymère/huile (à ceci près que le copoly-30 mère est soumis à la même solution d'attaque au sodium pendant une minute) et des valeurs de dissipation d'un bas niveau similaire persistent pendant de longues périodes d'exposition à 100°G. On forme un échantillon d'essai avec de l'huile de 35 polybutène et des pellicules de polyéthylène linéaire (constante diélectrique 2,3 et facteur de dissipation 0,0001 à 20°C) et on soiimet cet échantillon à un vieillissement thermique à 75°G et sous une contrainte de tension de 19 700 volts/mm. Les échantillons d'essai sont soumis périodiquement à des tensions 40 d'essai correspondant à des contraintes de tension de 1575» 71 36327 18 2110327 9850 et 19 700 volts/mm à travers l'échantillon d'essai. Les résultats de cette exposition sont présentés par le groupe supérieur de courbes de la figure 12. A 1575 volts/mm, le facteur de dissipation augmente à partir de 0,00009 pour deve-5 nir constante à 0,0006 environ. A 19 700 volts/mm, le facteur de dissipation diminue au cours du temps, mais le facteur de dissipation après modification, comme on le décrira ci-après, est encore amélioré. Les résultats à 9850 volts/mm sont intermédiaires en ce qui concerne le niveau approximatif du facteur 10 de dissipation, mais l'accroissement avec le temps dans le stade initial de l'essai est encore présent. Le groupe inférieur de courbes de la figure 12 présente les résultats obtenus quand on répète cet essai sur le même échantillon d'essai, à ceci près que les pellicules de polyéthylène de l'échantillon 15 d'essai sont soumises à un traitement par décharge électrostatique et qu'on prémélange 1,0% en volume d'huile de silicone (DC-200) avec l'huile de polybutène. Pour ces courbes, à une contrainte de tension de 19 700 volts/mm, le facteur de dissipation diminue jusqu'à un niveau de 0,000065. A des contrain-20 tes de tension de 1575 volts/mm et de 9850 volts/mm, le facteur de dissipation diminue dans chaque cas au lieu d'augmenter avec le temps, à des niveaux sensiblement plus bas que ceux obtenus pour les échantillons d'essai non modifiés. On forme aussi un échantillon d'essai avec des 25 pellicules de polycarbonate (facteur de dissipation de 0,001 à 20°C et constante diélectrique de 3,2) et on le soumet à un vieillissement thermique à 100°G sous une contrainte de tension de 19 700 volts/mm. Périodiquement, on applique des tensions d'essai correspondant à des contraintes de tension de 1575 30 volts/mm et de 9850 volts/mm sur l'échantillon d'essai. L'huile est de l'huile de polybutène» Les résultats de cette exposition sont présentés par les courbes supérieures (19 700 volts/mm et 1575 volts/mm) de la figure 13. Qjiand on soumet les pellicules de 11 échantillon d'essai à un traitement par 35 décharge électrostatique, on obtient les meilleurs résultats représentés par les courbes inférieures de la figure 13 à des contraintes de tension de 1575 volts/mm et de 19 700 volts/mm. Pour l'échantillon d'essai de polycarbonate non traité soumis à 19 700 volts/mm, le facteur de dissipation augmente à partir 40 de 0,001 pour devenir constant à 0,0013 environ tandis que le 71 36327 2110327 facteur de dissipation de l'échantillon traité diminue à partir d'une valeur de départ plus élevée pour devenir constant à 0,0007 environ. Le degré d'amélioration obtenu pour cet exemple est un peu moindre que pour les autres polymères examinés 5 ci-dessus parce que le facteur de dissipation relativement plus élevé du polycarbonate masque une partie de l'accroissement du facteur de dissipation présenté par les polymères à plus faibles pertes. L'appareil et le mode opératoire pour traiter la 10 pellicule décrite à propos des figures 12 et 13 sont les suivants. L'appareil consiste en une électrode de base sous la forme d'un tambour horizontal en acier inoxydable de 11,1 cm * de diamètre et de 25,4- cm de longueur, tournant autour de son axe. Recouvrant l'électrode de base, en contact étroit avec 15 elle, se trouve une couche diélectrique de 3?EP de 0,051 cm d'épaisseur. Une électrode à potentiel élevé de 15,2 cm de longueur est disposée horizontalement parallèlement à l'axe de l'électrode de base de manière qu'elle présente une face plane de 0,635 cm de largeur vers l'électrode de base. La 20 face de l'électrode à potentiel élevé est séparée de la couche de revêtement diélectrique par un espace de 0,102 cm. Une pellicule de polymère (courte longueur de ruban) à traiter est tendue de manière serrée sur la couche de revêtement diélectrique et on fait tourner le tambour de façon à faire passer 25 la pellicule devant l'électrode à potentiel élevé à une vitesse-de 3,34- m/min. Une alimentation en courant alternatif fournissant 6500 volts à une fréquence de 10 000 hertz est appliquée entre les électrodes mentionnées ci-dessus, créant un effluve entre l'électrode à potentiel élevé et la pellicule. La pelli-30 cule est soumise à 3 passages de chaque côté dans une atmosphère d'air. D'après les courbes des figures 4- et 5, on peut noter que le facteur de dissipation sous une contrainte de 19 700 volts/mm. est intermédiaire entre les valeurs observées 35 sous les contraintes de tension plus basses de 9850 volts/mm et 1575 volts/mm. D'une manière surprenante, quand on apporte des modifications à la fois à l'huile et à la pellicule (ruban) du système d'isolation, les facteurs de dissipation se remettent d'eux-mêmes dans l'ordre pour augmenter avec une contrainte 40 de tension croissante comme indiqué par les courbes des figures 71 36327 20 Z±±\J32/ 9» 10 et 11 « Cet effet est spécialement visible pour le système d'isolation pellicule de polyoléfine/huile synthétique hydro-carbonée représenté par les courbes supérieures de la figure 12 et pour le même système, mais qui a été soumis à la double 5 modification comme représenté par les courbes inférieures de la figure 12. Le degré d'amélioration obtenu grâce à la présente invention et se manifestant par l'abaissement et/ou la stabilisation du facteur de dissipation des isolations ruban de 10 polymère/huile varie avec le degré d'accroissement de l'affinité réalisé entre le ruban de polymère et l'huile. Pour certains systèmes d'isolation, par exemple un système ruban de polymère de fluorocatbure/huile. l'affinité est médiocre et une amélioration importante.de 1'affinité^est,nécessaire, pour qu'on obtienne une amélioration notable du facteur de 15 dissipation. Pour d'autres systèmes d'isolation, par exemple un système ruban de polyéthylène/huile, l'affinité avant toute modification est bien meilleure, comme le montrent les basses valeurs du facteur de dissipation (0,0001 à 0,0006) pour les courbes supérieures de la figure 12 par rapport à celles indi- 20 quées par les courbes de la figure 4 (0,00015 à 0,004) et de la figure 5 (0,0001 à 0,007) dérivées de systèmes d'isolation ruban de polymère de fluorocarbure/huile. L'affinité mutuelle de l'huile et du polymère peut s'expliquer en termes des forces présentes à l'interface entre 25 l'huile et le polymère. Quand une goutte d'huile est placée sur la surface du polymère, la goutte d'huile ne s'étale pas sur le polymère, mais forme plutôt une perle qui est le résultat de l'équilibre entre les forces tendant à étaler la perle et les forces tendant à empêcher l'étalement. Ceci est illustré 50 sur la figure 14 par la goutte d'huile 4 sur une pellicule 2 de polymère. Comme représenté sur cette figure, la force tendant à étaler la perle est l'énergie superficielle (Yg) du polymère qui peut être représentée par le vecteur le long de la surface du polymère dans la direction s'éloignant de la 35 perle. Les forces tendant à contracter la perle sont la tension superficielle ("tf^) de l'huile et la tension interfaciale C$L/s)> ce Qu'on peut représenter par deux vecteurs, l'un partant de la surface du polymère tangentiellement à la perle là où elle est en contact avec la surface et l'autre allant 40 dans la direction opposée à celle du vecteur "j^g, respectivement. 71 36327 21 2110327 L'angle entre les vecteurs ^ et TS^/S est aPPel® l'angle de contact (6). L'huile s'étale spontanément quand le vecteur "5 g dépasse la somme des vecteurs Ainsi, l'affinité de l'huile et du polymère l'un pour l'autre peut 5 être décrite par l'équation (1) S « "£ s - ( dans laquelle 8 est le coefficient d'étalement en ergs/cm . Conformément à cette équation, plus négative est la valeur de S, plus basse est l'affinité mutuelle de l'huile et du poly-10 mère. Inversement, moins la valeur de S est négative, plus l'affinité mutuelle de l'huile et du polymère augmente» A zéro et pour des valeurs positives de S, un étalement spontané de l'huile sur la surface du polymère se produit en ce sens qu'aucun angle de contact 0 n'est formé. Ainsi, quand on dit 15 que le coefficient d'étalement a augmenté, cela signifie que S a augmenté dans une direction positive pour arriver à une valeur négative plus petite ou à zéro ou à une valeur positive, et correspond à un accroissement de l'affinité. Un bas coefficient d'étalement signifie une valeur négative élevée 20 pour 8 et une affinité médiocre entre l'huile et le polymère. Pour faciliter la mesure dans les cas où un étalement spontané ne se produit pas, l'équation (1) peut être simplifiée en utilisant la relation trigonométrique~ L cos ©; l'équation (1) devient ainsi l'équation 25 (2) S =Yl (cos 6 - 1) permettant de calculer le coefficient d'étalement par mesure de la tension superficielle de l'huile et de l'angle de contact en utilisant un équipement et des modes opératoires normaux. On utilise les modes opératoires suivants pour mesurer ces 50 paramètres : L'appareil de mesure de l'angle de contact consiste en un banc optique sur lequel sont montés un oculaire télesco-pique muni d'un réticule et d'un goniomètre, une lampe d'éclairage et me plate-forme à échantillon placée entre 55 l'oculaire et la lampe d'éclairage. Un échantillon de pellicule de polymère est fixé horizontalement sur la plate-forme à échantillon et on place sur la pellicule une goutte de l'huile essayée. En regardant dans le télescope, on met au point sur la goutte. On règle ensuite le réticule de manière 40 qu'il soit tangent à la goutte au point de contact avec la 71 36327 22 2110327 matière solide et on lit l'angle de contact, 6, sur le goniomètre. On détermine la tension superficielle par la méthode de l'anneau. Un anneau en platine mesurant 5,999 cm 5 de circonférence et ayant un rapport de la circonférence au diamètre de 52,9 est plongé dans un bêcher contenant l'huile essayée qui est placé sur la tête d'un appareil dénommé "Instron Universal Testing Machine". L'anneau est attaché à une tête spéciale de mesure qui mesure avec précision la 10 force exercée sur l'anneau. On déplace la tête et on note la force nécessaire pour détacher l'anneau de la surface. On calcule ensuite la tension superficielle d'après la relation t. £î_ ♦ ni 15 où ^est la tension superficielle, f est la force, r est le rayon de l'anneau et p est un facteur de correction fourni par le fabricant de l'anneau et qui dépend du diamètre du fil utilisé pour l'anneau et de la masse volumique de l'huile. Par exemple, le mélange de 1% d'huile de silicones (DC-200) dans 20 de l'huile de polybutène abaisse la tension superficielle de 2 2 l'huile de polybutène de 29 ergs/cm à 21,9 ergs/cm . On utilise ces modes opératoires pour déterminer le coefficient d'étalement de diverses combinaisons polymère-huile avant et après modification comme décrit ci-après. 25 Les polymères de fluorocarbures, ainsi qu'il était prévisible d'après leur haut degré connu d'inertie, ont des coefficients d'étalement relativement bas par rapport à l'huile. Par exemple, le polytétrafluoroéthylène a un coefficient O d'étalement de -10,1 ergs/cm par rapport à l'huile de poly- 30 butène. Cette combinaison de polymère et d'huile est soumise à diverses modifications et les coefficients d'étalement et facteurs de dissipation résultants sont présentés dans le Tableau I. 15 20 25 30 35 71 363; :7 23 2110327 Tableau I - Polytétrafluoroéthylène-huile de polybutène Modification Polymère Huile 10 Néant Néant Attaque Na/ naphtalêne Attaque Na/ napht alêne Néant Néant 1% de DC-200 Coefficient d1étalement ergs/cm^ -10,1 (fig 4) -3,7 (fig 6) Facteur de dissipation ( x 104) 41 6,1 Néant 1% de DC-200 0,5% de 1-per-fluorododécyl-dodécane - 1,0 E.S.3*3 (fig 10) E.S 3E3E 5,3 3,9 40 3E facteur de dissipation maximal de l'échantillon d'essai après 400 heures à 100°C et sous 19 700 volts/mm, appelé ci-après facteur de dissipation maximal n étalement spontané, la valeur de S est zéro ou une valeur positive. Ce tableau montre que l'attaque du polymère ou l'addition d'une petite quantité d'huile de silicones à l'huile de polybutène augmente fortement le coefficient d'étalement et diminue le facteur de dissipation de ce système d'isolation. La combinaison de ces modifications produit le plus haut coefficient d'étalement et le plus bas facteur de dissipation» Pour les systèmes d'isolation polytétrafluoroéthylène/huile de polybutène améliorés de la présente invention, le coefficient d'étalement doit être porté à au moins -7,0 par modification de l'huile et/ou du polymère, et de préférence à au moins -5,0 pour que l'on obtienne une amélioration notable dans le facteur de dissipation de ce système d'isolation. Pour un copolymère de tétrafluoroéthylène, on ob 71 36327 2110327 15 20 25 tient une différence d'affinité encore plus grande avec diverses huiles. Par exemple, la combinaison d'un copolymère tétra-fluoroéthylène-hexafluoroproçylène (environ 16% en poids d'hexa-fluoropropylène) et de polybutène est soumise à diverses modifications pour donner les résultats présentés dans le Tableau II. Tableau II - Copolymère tétrafluoroéthylène/hexafluoropropylène et huile de polybutène Modification 10 Polymère Huile Coefficient d1étalement ergs/cm2 Facteur de dissipation maximal (x 10^) Néant 1% de DC-200 Néant 1% de DC-200 Néant 1% de DC-200 Néant 1% de DC-200 -14,2 (fig 5) -7,0 -1,2 (fig 7) -0,9 -0,3 E.S. (fig 9) -0,7 E.S. 57 20 12 2,5 30 35 Néant Néant Effluve/GMA* Effluve/GMA* Attaque Na/ naphtalêne Attaque Na/ naphtalène Attaque Na/NH^ Attaque Na/NH^ x méthacrylate de glycidyle Ce tableau montre qu'une modification de l'huile ou du polymère augmente le coefficient d'étalement et diminue le facteur de dissipation de systèmes d'isolation formés avec la combinaison modifiée. Ici encore, quand l'huile et le polymère sont tous deux modifiés on obtient les meilleurs résultats. Pour les copolymères de tétrafluoroéthylène, on doit effectuer une modification du copolymère et/ou de l'huile de polybutène pour augmenter le coefficient d'étalement de façon qu'il soit au moins -9,0 et de préférence au moins -7,0 pour obtenir une amélioration notable du facteur de dissipation. Quand on substitue une huile de silicone (DC-200) à l'huile de polybutène, on obtient les résultats présentés dans le Tableau III. 71 36327 25 2110327 10 15 25 30 Tableau III - Copolymère tétrafluoroéthylène-hexafluoropropylène et huile de silicone Modification au polymère Coefficient d* étalement ergs/cm2 Facteur de dissipation maximal (x 104) -4,8 -0,2 E.S. E.S. 22 2,8 Néant Effluve/méthacrylate de glycidyle Attaque Na/naphtalêne Attaque Na/NH^ Bien que le coefficient d'étalement de ce système d'isolation non modifié soit assez élevé, des modifications de la surface du copolymère pour augmenter son énergie superficielle produisent une surface qui a une affinité encore plus grande pour l'huile. Pour les polymères de fluorocarbures, comme illustré sur les Tableaux I et IX, une modification de la surface du polymère a un effet encore plus grand sur le coefficient d'étalement et sur le facteur de dissipation qu'une modification de l'huile en raison du bas degré d'activité de surface du polymère de fluorocarbure. Pour des polymères ayant une plus forte activité de surface et ainsi une affinité accrue pour l'huile, l'avantage relatif d'une modification du polymère par rapport à une modification de l'huile est moins prononcé. La combinaison de polycarbonate et d'huile de polybutène est soumise à diverses modifications et les effets sur le coefficient d'étalement et sur le facteur de dissipation sont présentés dans le Tableau IV. TABLEAU IV - Polycarbonate et huile de polybutène Modification 35 Polymère Néant Néant Effluve/air Huile Néant 1% de DC-200 Néant Coefficient d'étalement ergs/cm2 -0,6 (fig.13) E.S. -0,3 (fig. 13) Facteur de dissipation maximal (x 104) 12,5 8,0 6,5 40 La combinaison de polyéthylène à haute densité et d'huile de polybutène est soumise à diverses modifications et les effets sur le coefficient d'étalement et sur le facteur de dissipation sont présentés dans le Tableau V. 71 36327 2b 2110327 Tableau V - Polyé thylène et huile de polybutène Modification Coefficient d'étalement Polymère Huile ergs/cm'1 Facteur de dissipation -i maximal ( x 104) Néant Effluve/air Néant -0,8 (fig,12) 6,0 1% de DC-200 E.S. (fig.12) 0,8 1) Essai d'exposition de 400 heures conduit à 80°C. La combinaison de polypropylène et d4huile de poly-10 butène présente un coefficient d'étalement de -0,4. (^uand on ajoute à l'huile de polybutène 1% en volume d'huile de silicones DC-200, il se produit un étalement spontané sur la surface du polypropylène. La combinaison poly(oxyde de 2,6-diméthylphénylène)/ 15 huile de polybutène présente un coefficient d'étalement de -0,4. Un étalement spontané se produit quand on ajoute 1% en volume d'huile de silicones DC-200 à l'huile de polybutène. La combinaison de téréphtalate de polyéthylène et d'huile de polybutène est soumise à diverses modifications et 20 les effets sur le coefficient d'étalement et sur le facteur de dissipation sont présentés dans le Tableau VI. Tableau VI - Téréphtalate de polyéthylène et huile de polybutène Modif icat ion Polymère Huile 25 Coefficient d'étalement ergs/cm2 Facteur de dissipation maximal (x 104) Néant Effluve/air 30 35 40 Néant -1»1 79 1% de DC-200 E.S. 65 Cette combinaison présente seulement une petite amélioration du facteur de dissipation après modification parce que la perte diélectrique du téréphtalate de polyéthylène (constante diélectrique de 3»2 et facteur de dissipation de 0,002) est si forte que l'élévation du facteur de dissipation avec le temps d'exposition à une haute contrainte diélectrique à 100°C est masquée. Ce polymère conviendrait mieux pour utilisation dans un condensateur. En général, en ce qui concerne tous les polymères qui peuvent être utilisés pour former le constituant ruban des systèmes d'isolation améliorés de la présente invention, l'affinité de l'huile et du polymère l'un pour l'autre est de 71 36327 27 2110327 préférence telle que le coefficient d'étalement pour la combinaison quand l'huile et/ou le polymère sont modifiés soit d'au moins -0,3 erg/cm et de préférence qu'il existe un état d'étalement spontané entre ces constituants. Comme minimum pour que 5 l'on obtienne un avantage important, la modification de l'huile et/ou du ruban doit être effectuée dans une mesure augmentant l'affinité mutuelle de l'huile et du ruban de polymère d'au moins 20en calculant d'après l'expression 3 (initial) - S (après modification) x 100 S (initial) Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et qu'on peut y apporter toutes variantes. 71 36327 2110327 betempicâtioes 1. Un système d'isolation électrique comprenant une multiplicité de couch.es de ruban de polymère et de l'huile noyant ces couches, caractérisé en ce que l'huile et le ruban 5 de polymère ont une affinité accrue l'un pour l'autre par rapport à l'affinité naturelle de l'huile et du polymère l'un pour 1'autre. 2. Un système d'isolation selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est disposé entre des conducteurs 10 porteurs de courant d'un câble électrique. 3. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban de polymère a sa surface activée. 4. Un système d'isolation selon la revendication 3» caractérisé en ce que l'activation de surface est obtenue par 15 attaque chimique de la surface du ruban ou par exposition de la surface du ruban à un traitement par décharge électrostatique. 5. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile contient un agent abaissant la tension superficielle. 20 6. Un système d'isolation selon la revendication 5» caractérisé en ce que le ruban de polymère a sa surface activée. 7. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile et le ruban de polymère présen- p tent un coefficient d'étalement d'au moins -0,3 erg/cm . 25 8. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile s'étale spontanément sur la surface du ruban de polymère. 9• Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile est une huile synthétique hydro- 30 carbonée et le polymère est du polybétrafluoroéthylène, cette huile et ce polymère présentant un coefficient d'étalement d'au p moins -7»0 ergs/cm . 10. Un système d'isolation selon la revendication 9» caractérisé en ce que l'huile est de l'huile de polybutène. 35 11. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile est une huile synthétique hydro-carbonée et le polymère un copolymère de tétrafluoroéthylène, cette huile et ce polymère présentant un coefficient d'étalé- 2 ment d'au moins -9»0 ergs/cm * 40 12. Un système d'isolation selon la revendication 1, 71 36327 2110327 caractérisé en ce que le ruban de polymère est formé d'un polymère de fluorocarbure. 13. Un système d'isolation selon la revendication 12, caractérisé en ce que le polymère de fluorocarbure est du poly- 5 tétrafluoroéthylène ou un copolymère de tétrafluoroéthylène. 14. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban de polymère est formé de poly- oléfine. 15. Un système d'isolation selon la revendication 14, 10 caractérisé en ce que la polyoléfine est du polyéthylène ou du polypropylène. 15. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile est une huile synthétique hydrocarbonée qui contient de l'huile de silicone. 15 17. Un système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accroissement d'affinité est d'au moins 2C$. 18. Un système d,*isolation électrique comprenant une multiplicité de couches de ruban de polymère et de l'huile 20 noyant ces couches, caractérisé en ce que l'huile s'étale spontanément sur la surface du ruban de polymère. 19. Un système d'isolation électrique caractérisé en ce qu'il comprend une multiplicité de couches de ruban de polymère à surface activée et de l'huile noyant ces couches. 25 20. Un système d'isolation selon la revendication - 19» caractérisé en ce que l'huile contient tin agent abaissant la tension superficielle.