Brevet FR2175579A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne des cibles électriq es à écrans métalliques, et des ;procédés de leur fabrication et deu dispositifs de mise en oeuvre de ces procédés. Les cibles électriques à écran métallique dont la maJorité font partie des câbles à moyenne tension comprennent souven#l'in- térieur vers l'extérieur une âne en cuivre ou aluminium, une pre mièvre couche de matière semi-conductrice, une couche en matériau semi électriquement isolant , une deuxième couche de matièreXconductri- ce, un écran métallique destiné à assurer lE écoulement des courants de court-circuit et une gaine de protection extérieure .# matière plastique isolante. Dans les cibles électriques connus, leur écran métallique est habituellement relié au potentiel de terre, de place en place, dans des bottes de jonction ou de dérivation. Souvent il est préférable que la mise à la terre de I'écran métallique des câbles électriques de ce type soit effectuée d'une façon plus poussée ctest-à-dire en un grand nombre de points sur une longueur donnée ou d'une manière continue. Une solution connue consiste à réaliser la gaine de protection extérieure du cible avec un mélange semi-conducteur constitué de matière plastique et de noir de carbone. La gaine de protection extérieure du cible est ainsi semi-conductrice. Une telle solution présente néanmoins un inconvénient suivant : au cours du temps, le mélange constitutif de la gaine de protection voit ses propriétés électriques varier. Sa résistance électrique, faible au départ, augmente dans de fortes proportions et la gaine de protection semi-conductrice finit par devenir isolante. La mise à la terre n1 est plus assurée à partir d'un certain temps de présence du ctble dans le sol. La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient et permet d'assurer, pendant toute la durée de la présence du cable dans le sol, une mise à la terre de son écran métallique en un grand nombre de points sur toute sa longueur. Un câble électrique conforme à l'invention ayant, vers sa périphérie, un écran métallique recouvert dlune gaine de protection extérieure, ~t caractérisé en ce qu'il comprend sur toute sa longueur, des élements métalliques qui, en contact électrique intime avec l'écran métallique, traversent de part en part la gaine de protection extérieure. Un procédé conforme à l'invention de fabrication d'un tel crible est caractérisé en ce qu'il comprend ai moins une pose des éléments métalliques sur 11 écran métallique du cible et une extrusion subséquente de la gain de protection extérieure. Un dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention comprenant une tette d'extrusion de la gaine de protection extérieure du cible, est caractérisé en ce que le guide-fil de la t#- te d'extrusion est pourvu de un ou plusieurs canaux de guidage des éléments métallques.Pour mieux faire comprendre l'invention on en décrit ci-après, à titre indicatif, un certain nombre d'esemples de réalisation, illustrés par des dessins annexés dont - la figure 1 représente une vue schématique et partielle d'un tronçon d'un cible électrique à écran métallique conforme à llin- Invention ;; - la figure 2 représente à une autre échelle une vue en perspective d'un premier élément métallique pouvant assurer la mise à la terre de 11 écran métallique du cible électrique de la figure 1 - la figure 3 représente une vue en perspective d'un deuxieme élément métallique pouvant assurer la mise à la terre de 11 écran métallique du câble électrique de la figure 1 - la figure 4 représente une vue en perspective d'un troisième élément métallique pouvant assurer la mise à la terre de l'écran métallique du câble électrique de la figure 1 - la figure 5 représente une vue en perspective d'un quatrième élément métallique pouvant assurer la mise à la terre de l'écran métallique du cible électrique de la figure 1 - la figure- 6 représente une vue en perspective d'un cinquième élément métallique pouvant assurer la mise à la terre de 11 écran métallique du râble électrique de la figure 1 - la figure 7 représente une vue en perspective d'un sixième élément métallique pouvant assurer la mise à lii terre de l'écran métallique du câble électrique de la figure 1 - la figure 8 représente une vue partielle, n coupe longitudi nale, d'une tête d'extrusion d'un cal un dispositif de mise en oeuvre du procédé de fabrication du câble de la figure 1 - la figure 9 représente une vue du guide-fil de la tête d'extrusion de la figure 7, n coupe suivant la ligue VIII - VIII. Un cl électrique à écran métallique conforme à l'invention (figure 1) comprend, de l'intérieur vers l'extérieur, d'une part un sous-ensemble 1 constitué habituellement par une âme conductrice 2, une rentière couche semi-conductrice 3, une couche isolante 4, une deuxieme couche semi-conductrice 5 et un écran métallique 6 et d'autre part une gaine de protection extérieur 7.Les couches semi-conductrices 3 et 5 du sousensemble 1 ou l'une d'elles peuvent Acore éventuellement supprinées tandis que d'autres couches semi-conductrices non représen- tées peuvent éventuellement faire partie de ce sous-ensemble 1. Selon une caractéristique importante de l'invention, le câ- ble électrique comprend, dans la gaine de protection extérieure 7, des éléments métalliques 8 qui, représentés en traits discon- tinus dans la figure 1, ont une hauteur au moins égale à l'é- paisseur de la gaine 7 et un contact électrique intime avec lté- cran métallique 6. Les éléments métalliques 8 qui traversent de part en part l'épaisseur de la gaine de protection oeftérioure 7 mettent l'é- cran métallique 6 en liaison avec la surface extérieure de ladite gain de protection. Quand le table est en contact avec le sol, les éléments métalliques 8 assurent directement la liaison entre l'écran métallique 6 et la terre. La mise à la terre de l'écran métalliqu s du cible est, de ce fait, effectivement réalisée en autant de oints que d'éléments métalliques 8 qui sont en contact électrique avec le sol. lies éléments métalliques 8 sont, selon l'invention, réalisés soit sous forme de pièces indépendantes telles que celles repré sensées à titre d'exemples dans les figures 2, 3, 4 et 5 soit sous forme d'un élément continu de grande longueur comme celui représenté à titre indicatif dans la figure 6 ou figure 7. Les form#s des éléments métalliques 8 sont choisies parmi colles qui permettent un solide ancrage de leur corps dans la gaine de protection extérieure 7 et un bon contact électrique avec l'écran métallique 6 du capable. Les éléments métalliques 8 sont par exemple, constitués par des pie ces 9 et 10 qui, illustrées dans les fi ures 2 et 3, ont leur partie centrale en dépression sous forme du rainures ou gorges. La pièce 9 de la figure 2 a on effet une section transversale en forme de I et la pièce 10 de la figure 3, affecte la forme d'un diabolo.Les éléments mé- talliques 8 peuvent être constitués par des barrettes rondes 11 (fig. 4) ou polygonales 12 (fig. 5) munies dans leur zone centrale d'une large collerette circulaire lla ou polygonale 12a. Les éléments métalliques 8 peuvent être également constitués par une bande ou un fil métallique 15 enroulé en spires continues, régulièrement espacées, ayant une forme rectangulaire (fig. 6) polygonale ou circulaire dont la hauteur est au moins égale à l'épaisseur de la gaine de protection extérieure. Dans une autre forme de réalisation (figure 7), les éléments métalliques 8 peuvent être constitués par une bandu 14 munie d'ondulations trans vcrsales de hauteur au moins égale à l'épaisseur de la gaine do protection extérieure 7. Dans la gaine de protection extérieure du cabale électrique, les éléments métalliques 8 peuvent Carc selon l'invention dis osés suivant une ou plusieurs lignes parallèles à l' l'axe du cablc ou formant des hélices autour du cablc. Un procédé préféré, conforme à l'invention, de fabrication du cAablc électrique décrit ci-dessus, comprend au moins une pose des éléments métalliques 8 sur l'écran métallique 6 du sousensemble 1 du cablc et une extrusion subséquente d'une gaine de protection extérieure 7 sur ledit sous-ensemble 1 et lesdits éléments nétalliques 8.La pose des élérilerits métalliques 8 se fait en défilant le sous-ensemble 1 du câble devant llou- verture de un ou plusieurs canaux de guidage des éléments métalliques 8 et en distribuant ces éléments métalliques 8 d'une manière continue ou à intervalles réguliers à travers ces canaux de guidage selon que lesdits éléments métalliques 8 sont sous forme d'élément continu de grande longueur ou sous forme de pi#- ces indépendantes.Le défilement du sous-ensemble 1 se fait sans rotation du dit sous-ensemble autour de son axe quand les éléments métalliques 8 sont alignés parallèlement à l'axe du cible et avec une rotation de ce sous-ensemble 1 autour de son axe quand les éléments métalliques 8 sont rangés suivant des lignes hélicordales autour du cabale. Un dispositif de mise en oeuvre du procédé de fabrication décrit ci-dessus comprend au moins une tête d'extrusion 15 qui est schématiquement illustrée dans les figures 8 et 9. Cette tête d'extrusion 15 comprend d'une part un guide-fil 16 qui est pourvu parallèlement à son axe de un ou plusieurs canaux 17 de guide- ge des éléments métalliques 8 et d'autre part une filière 18. Les canaux 17 creusés dans l'épaisseur du guide-fil 15, ont, vers l'extrémité de sortie 20 de ce guide-fil, leur partie terminale tangente à l'alésage 19 dudit guide-fil 16 et ouverte dans cet alésage. Cette partie terminale des canair 17 sert à la fois au guidage et à l'application des éléments métallique 8 sur l'écran métallique 6 du sous-ensemble 1 du cfhle. Dans la fabrication du câble électrique de l'invention, le sous-cnsemble 1 du cible est déplacé d'une manière continue à travers l'alésage 19 du guide-fil 16 et la filière 18, tan dis que les éléments métalliques 8 sont introduits dans le canal ou les canaux 17 du guide-fil 16, à intervalles réguliers ou d'une manière continue suivant la forme discontinue(figs 2, 3, 4 et 5) ou continue (figs 6 et 7) de ces éléments.Les éléments :Lttalliqties 8 entrent en contact avec l'écran mét lli- que 6 du sous-ensemble 1 au niveau de la partie terminale des canait 17 qui s'ouvrent dans l'alésage 19 du guide-fils 16. Entrainés par le sous-ensemble 1 qui se déplace d'une manière continue, les éléments métalliques 8 sont constamment guidés et appliqués contre l'écran métallique 6 par cette partie termina le des canaux 17. Â la sortie du guide-fil 16, le sous-ensem- ble 1 et les éléments métalliques 8 sont immédiatement recou verts par une masse de matière plastique sous-pression qui, alimentée par une extrudeuse non représentée, remplit l'espace annu laire d'extrusion 21. Grâce à l'action de la pression de la mas se de matière plastique qui exerce sur les éléments métallique 8, le bon contact électrique entre les éléments métalliques 8 et écran métallique 6 du sous-ensemble 1 est maintenu.A la sortie de la filière 18, le sous-ensemble 1, ayant reçu une gaine de protection extérieure 7 constituée par ladite matière plastique et ayant une épaisseur égale à la hauteur des éléments métalliques 8, devient un câbLe électrique dont l'écran métalli que est électriquement relié à la surface extérieure de cette gaine de protection 7 par les dits éléments métalliques 8. Dans la traversée de la toute d'extrusion 15, si le sous ensemble 1 est animé uniquement d'un mouvement de translation, les éléments métalliques 8 sont rangés suivant des lignes pa rallèles à l'axe de ce#us-ensemble. Si le sous-ensemble 1 se déplace et tourne, en meme temps, autour de son axe, les éléments métalliques 8 sont alignés suivant des hélices autour de ce sous-ensemble. Pour améliorer la solidité et l'étanchéité de leur ancrage dans la gaine de protection 7 du c#b1e, les éléments métalli ques 8 peuvent autre préalablement enduits sur leurs parties la drale d'une composition adhésive permettant un collage renforcé du. métal à la matière plastique constituant cette gaine de pro tection 7. L'introduction des éléments métalliques 8 dans les canaux 17 de la tette dtex.trusion 15 peut se faire en les poussant à l'aide d'une tringle :r.#11i#ue non représentée manuellement ou l'aide d'un dis oKiti- automatique. Les éléments métalliques 8 peuvent être, si leur forme sly prête, reliés entre eux, pour former un chapelet, à l'aide d'un fil métallique ou textile que l'on rend solidaire du sous-ensemble 1. L'avancement du sousensemble 1 à travers la tête d'extrusion 15 assure automati quement l'alimentation en éléments métalliques 8. Dans le dispositif décrit ci-dessus, sur un sous-ensemble 1 de diantre 22 mm et d'éléments métalliques 8 constitués par des places indépendantes 10 (fig. 3) est extrudée une gaine de protection extérieure en polychlorure de vinyle. Les pièces métalliques 10 ont été introduites manuellement dans un canal de guidage 17 à l'aide d'une tringle métallique non représentée, à intervalles réguliers de manière qu'elles soient distantes, l'u- ne de l'autre, sur l'écran métallique 6 du sous-ensemble 1, de 100 cm environ. Lors de la vérification du contact électrique entre les pièces métalliques 10 et l'écran métallique 6 du câble obtenu, il est constaté qu'un courant électrique peut passer d'une pièce métallique 10 à l'autre CL travers l'écran métallique 6 même si ces pièces 10 sont éloignées l'une de l'autre d'une dizaine de mètres. Après la vérification du bon contact électrique entre les pièces métalliques 10 et l'écran métallique 6, un échantillon de 100 cm du câble est soumis à l'action d'une colonne d'eau de hauteur 0,80 m pendant 96 heures. Aucune fuite d'eau nra été constatée entre les pièces métalliques 10 et la gaine de protection extérieure 7. La bonne liaison électrique avec l'écran métallique 6 réa- lisée par les éléments métalliques 8 et l'étanchéité de l'an- crage de ces éléments métalliques 8 dans la gaine de protection extérieure 7, étanchéité permettant d'éviter la pénétration d'humidité et la corrosion qui en résulte, donnent au capable électrique de l'invention une grande facilité de mise à la terre de son écran métallique sans compromettre sa qualité ni diminuer sa durée normale de vie. REVENDICATIONS 1. Cåble électrique pourvu dans sa partie périphérique dtun écran métallique recouvert par une gaine de protection extérieure, caractérisé en ce qu'il comprend, sur toute sa longueur, des élé ments métalliques (8) qui, en contact électrique intime avec l'écran métallique (6), traversent de part en part la gaine de protection extérieure (7). 2. Cablc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) ont une hauteur au moins égale à l'épaisseur de 1e gaine de protection extérieure (7). 3. Cabre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) sont constitués par des pièces métalliques (9, 10) ayant dans leur zone centrale des parties-en dépression. 4. Cabale selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) ont une section transversale en forme d'un I. 5. Cible selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) ont la forme d'un diabolo. 6. Câble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) sont constitués par des pièces métalliques (11, 12) ayant dans leur zonc cen- trale une large collette 7. Câble selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces métalliques (11, 12) sont raliséesavec une barrette métallique ronde ou polygonale munie dans sa zone centrale d'une large collerette (lla, 12a). 8. Cabale selon l'une des revendications 1 et 2, car2c- térisé en Oc que les éléments métalliques (8) sont constitués par une bande ou un fil enroulé en spires continues, régulièrement espacées et ayant une formez rectangulaire, polygonale ou circulaire. 9. CAble selon #r revendication 1, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) sont constitués par une bande métallique pourvue d'ondulations transversales. 10. Cabale selon la revendicaton 1, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) sont rangés suivant une ou plusieurs lignes parallèles à l'axe dudit ccFblc. 11. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments métalliques (8) sont rangés suivant une ou plusieurs lignes hélicoidales autour dudit cible. 12. Procédé de fabrication du câble de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pose des éléments métalliques (8) sur l'écran métallique (6) du cible et une extrusion subséquente de la gaine de protection extérieure (7). 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la pose des éléments métalliques (8) est effectuée par introduction desdits éléments à intervalles réguliers ou d'une manière continue dans un ou plusieurs canaux de guidage (17) formés dans le guide-fil Q6) d'une tête d'extrusion de la gaine de protection extérieure (7). 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que dans la pose des éléments métalliques (8), les éîéments.mé- talliques sont préalablement reliés entre eux par un fil pour en constituer un chapelet. 15. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ee que, dans la pose des éléments métalliques (8) et l'extrusien de la gaine de protection extérieure (7), un mouvement de translation longitudinàle est communiqué- au sous-ensemble (1) du ciblez qui porte l'écran métallique (6). 16. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, dans la pose des éléments métalliques (8) et 1'extrusion de la gaine de protection extérieure (7), un mouvement combiné de rotation ,7Jrialc et de translation longitudinale est communiqué au sous-ensemble (1) du cible portant l'écran métallique (6). 17. Dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'une quelconque des revendications 12, 13, 14, 15 et 16, comprenant une tete d'extrusion de la gaine de protection extérieure, car#c- térisé encre que le guide-fil (16) de la titre d'extrusion est pourvu de un ou plusicurs canaux; de guidage (17) des éléments métalliques (8). 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les canaux de guidage (17) des éléments métalliques (8), creusés dans l'épaisseur du guide-fil (16), sont, vers l'extre- mité de sortie de ce guide-fil, tangents à l'alésage (19) de ce dernier et ouverts dans cet alésage.