Brevet FR2237340A1 — publié le 19750207

Pour assembler deux câbles comtortsnt une isolation en polyéthylène réticulé, on supprime l'isolatin au voisinage immé -diat des extrémités des cibles oui doivent être raccordés l'un a l'autre. Ordinairement, les parties des isolations qui se trou- vent le plus près des extrémités sont biseautées dans la direc- tion de celles-ci. Après que les conducteurs ont été réunis. d'habitude par soudure ou brasure, et qu'une couche semic-onduc- trice a été appliquée autour de la jonction -au moins lorsqu'il s agit d'un cible à haute tension - on isole ordinairement la jonction en enroulant, autour des conducteurs dénudés des ca- bles et des parties de l'isolation situées au voisinage immédiat -des extrémités des conducteurs, plusieurs couches d'un ruban de polyéthylène non vulcanisé qui contient un agent vulcanisant, par exemple du peroxyde de di- -eroxyde de dibuty- lé tertiaire.Le cible réuni et guipé est alors placé avec son guipage; dans un outil où le guipage est soumis à une pression et à une température telles que les couches de ruban se trans for- ment en une masse homogène, unifiée par fusion et vulcanisée. Selon des modes de réalisation connus, l'outil utilise se'compose de deux demi-outils dont chacun comporte un évidement demicylindrique et qui sont mobiles dans le sens de leur rapprochement et de leur éloignement. Les demi-outils contiennent des spirales chauffantes incorporées pour le chauffage. Dans 1 cas au moins où le câble est un câble à haute tension, une couche semiconductrice est appliquée sur l'isolation dans la région du joint, soit après la formation de cette isolation, soit en lial- avec cette opération Le même procédé peut I-tre appliqué dans le cas de l'assemblage de câbles dont l'isolation est en un polymère linéaire réticulé différent du polyéthylène.Dans ce cas, on utilise en général pour le ruban le me polymère lireaire à l'état non vulcanisé. Il-s'est avéré que lors de la confection de l'isolation au niveau du point d'assemblage de cette manière, on ob- tient une isolation oui ne présente pas des caractéristiques homogènes sur toute l'étendue de sa section. 'Ir se produit des formations de bulles dans le produit à base de polyéthylène ou dans le produit formé d d'un autre polymère linéaire qui est utilise, ainsi qu'un fluage du polyéthylène ou de l'autre polymère linéaire, phénomènes qui peuvent avoir pour conséquence une déformation de l'isolation au niveau du point d'assemblage, si bien que l'on n'obtient pas la forme définitive prévue. Les inconvénients décrits ci-dessus peuvent être évités grâce à l'invention. D'après l'invention, il est appli- que de tous c8tés, sur le guipage de ruban de polyéthylène ou d'autre polymère linéaire, une pression-au-moyen d'un gaz ou d'un liquide. De la sorte, on obtient une pression dirigée radialement sur toute la circonférence du guip-age, contrairement au cas connu dans lequel on n'obtient une pression que dans deux directions opposées. Selon un-mode de réalisation avantageux de l'inven- tion, la pression sur le guipage est obtenue avec un gaz qui est envoyé dans une enceinte de pression placée autour du guipage et le chauffage est effectué à l'aide d'un élément coauf- fant disposé sur le guipage à l'intérieur de 11 enceinte de pression, par exemple sous la forme d'un treillis mo-tallique. Dans ces conditions, le guipage est entouré d'une gat ne qui l'isole du gaz, de préférence en unnatière plastique, ou un élastomère, par exemple en caoutchouc silicone. La gaine d'étanchéité peut être un élément séparé de l'élément chauffant auquel cas elle est-disposée de préférence à l'intérieur de ce dernier. Toutefois, la gaine d'étanchéité peut être également un élément combiné à l'élément chauffant. Dans ce cas, pour disposer l'élément chauffant dans la gaine d'étanchéité, on peut incorporer dans cette dernière des particules conductrices, par exemple des particules de carbone.Quelle que soit la manière par laquelle la gaine d'étanchéité et l'élément chauffant sont disposés tout autour du guipage, il est judicieux d'appliquer directement sur le guipage une gaine relativement rigide, par exemple en t81e métallique, et notamment en tôle de laiton. En effet, une semblable gaine est en mesure de raidir le guipage dans une forme essentiellement cylindrique pendant le chauffage, ce qui est important,car on rencontre autrement des difficultés à obtenir, au niveau du point d'assemblage, une isolation qui ait la même forme que l'isolation normale du câble.Une t81e métallique utilisée de cette ma -nière contribue également à une distribution plus uniforme de la température atuur du guipage.te fait d'exercer la pression au moyen d'un gaz et de réaliser le chauffage ae la manière décrite offre cet avantage notable que l'on obtient un gradient de température marqué dans le sens qui va de l'isolation sur la jonction vers les isolations d'origine du câble, si bien que le risque que ces dernières subissent les effets- du traitement par la chaleur est très petit.Un autre avantage notable tient a la faible consommation de puissance pour le chauffage du guipage Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'in- vention, -la-pression-sur le guipage est exercée au moyen d'un liquide, par exemple une huile de silicone qui est envoyée dans une enceinte de pression disposée autour du guipage, tandis que le chauffage est obtenu à l'aide d'un dispositif-chauffant placé- du c8té extérieur du récipient de pression. Il est égale- ment possible de placer le dispositif chauffant à l'intérieur du récipient de pression, mais sa mise en place du c8té- exté-- -rieur offre quelques avantages pratiques. En particulier, on n'a aucun problème d'étanchéité.Le guipage est alors entouré par une gaine, qui l'isole du liquide, de préférence en une matiere plastique ou un élastomère, et notamment le caoutchouc sia licone. On accordera une préférence particuliere à une gaine d'é tanchéité sous la forme d'un tuyau souple qui est serré par chauffage et contraction sur--le guipage l'invention sera expliquée de façon-plus détaillée pat- une description des exemples de réalisation, en référence aux dessins ci-annexés. la figure 1 illustre schématiquement,un assemblage avec utilisation d'un gaz en tant que fluide de pression. La figure 2 illustre schematîquement un assemblage avec utilisation d'un liquide en tant que fluide de pression. Sur la figure 1 ont été représentés deux câbles 1 et 2 qui doivent être connectés. le conducteur du câble I a été désigné par 3 et son isolation, qui est en polyéthylène réticulé, a été désignée par 4. Le câble I comprend une couche semiconductrice intérieure 5 et une couche semiconductrice extérieure 6. Le conducteur du câble 2 est désigné par 7 et son isolation, qui est également en polyéthylène réticulé, est dési- gnée par 8.Le cible 2 contient une couche semiconductrice intérieure 9 et une couche semiconductrice extérieure 10. les couches semiconductrices 5, 6, 9 et 10 peuvent être appliquées par pulverisation d'une matière plastique semiconductrice, par exemple d'un copolymère d'éthylène et d'acrylate d'éthyle contenant du noir de charbon. Chaque câble présente une partie dénudée, désignée respectivement par 11 et 12. Comme on peut le voir sur la figure, les isolations des câbles sont biseautées en cône dans le sens des extrémités des conducteurs. Les couche semiconductrices intérieures 5 et 9 font saillie sur une courte longueur 13, 14 sur la pointe du cane correspondant. Les couches semiconductrices extérieures se terminent en retrait surune courte longueur 15, 16 par rapport à la base du cône correspondant.Lors de l'assemblage, les extrémités des conducteurssont réunies l'une à l'autre, par exemplé par soudure ou brasage, de façon à former une connexion 17. On applique, sur les conducteurs dénudés, une couche-semiconductrice 18 qui établit un contact avec les couches semiconductrices 5 et 9 au niveau des petites longueurs saillants 13 et 14. On peut réaliser la couche 18 avec un ruban dt polyéthylène non vulcanisé qui contient un agent vulcanisant, par exemple du peroxyde de dl-a- cumyle ou du peroxyde de dibutyle tertiaire, ainsi que-du noir de charbon conducteur, en enroulant le ruban autour des conducteurs.Sa zone entourant les conducteurs dénudes Il et 12 -sur lesquels est appliquée la couche semiconauctrice 18 et les parties immédiatement voisines des isolations 4 et 8 sont alors enveloppées avec un ruban de polyéthylène non vulcanisé qui contient un agent vulcanisant, comme par exemple du peroxyde de di-a -cumyle ou du peroxyde de dibutyle tertiaire, de sorte que l'on obtienne n guipage épais.Directement sur le guipage 19 est appliquée une gaine relativement rigide sous la forme d'une tôle de laiton sont le rôle est de raidir la matière du guipage pendant l'opération suivante de chauffage, de sorte que ce dernier conserve sa forme cylindrique. La tôle de laiton concourt aussi à l'obtention d'une distribution uniforme de la température autour du guipage.La tôle de laiton est entoùrée par une gaine d'étanchéité1 cui sert on même temps de garnit re détanchéité au niveau des douilles d'extrémité 22 et 23, lesquelles constituent les parois frontales de l'enceinte de pression dont la partie longitudinale restante -24 est mise en place ultérieurement. La gaine d'étanchéité 21 est formée à partir-d'un ruban de caoutchouc silicone ton vulcanisé qui est enroulé à recouvrement puis est vulcanisé.A l'extérieur de la la gaine d'étanchéité est placé un élément chauffant 25 dont les conducteurs de jonction pour le courant électrique ont été désignés par 26 et 27. Dans le cas choisi à titre d'exemple, l'élément chauffant est constitué par un treillis à résistance élevée, par exemple un treillis de fil ce résistance r chaque extrémité du treillis cylindrique et en contact aT1ec le conduc t?urde jonction correspondant est glacé un fil de cuivre qui s'étend à la nériphérie, de sorte que le courant soit distribué uniformément le long de l'élément chauffant.Sur l'élément chauffant est encore placée une couche 28 en caoutchouc silicone vulcanisé sur place. Un couple thermoélectrique 29 est disposé dans la gaine 21, ce qui permet de mesurer et de maintenir la température correcte au moment du chauffage du guipage 19. lia partie 24, qui peut être par exenple cylindrique ou parallélé- pipédique, est ensuite mise en place. Cela est possible du fait qutelle est divisée en deux éléments. lies deux éléments sont fixés aux douilles d'extrémité 22 et 23 au moyen de vis de fixation 30. De l'air est envoyé das l'enceinte de pression au moyen de la conduite 31 munie d'une soupape 32 et-d'un manomètre 33 et les conducteurs de jonction 26 et 27 sont connectés à une source de courant. De cette maniere, on peut appliquer pendant plusieurs heures au guipage une pression et une température telles qu'il se transforme en une masse homogène, unifiée par fusion et vulcanisée, qui forme des transitions cor-tinues avec les isolations 4, 8 et ui a le même aspect et les mêmes caractéristiques que l'isolation elle-même.En même temps, le polyéthylène de la couche semiconductrice 18 est vulcanisé. Lorsque la vulcanisation est achevée, le récipient de pression et les éléments 28, 25, 21 et 20 sont enlevés et le polyéthylène qui fait saillie sur les isolations 4 et 8 est éliminé par rabotage sur l'isolation finie au niveau ae la zone d'assemblage. On place alors, sur l'isolation finie, une couche semiconductrice extérieure (non représentée) qui relie les couches semiconduc- trices 6 et 10. On peut y parvenir par exemple en peignant la jonction isolée avec une solution aqueuse collcidale de graphite. Eais il est également possible d'y parvenir-de manière anal logue à la confection de la couche semiconductrice intérieure 18 en appliquant un rub-an de polyéthylène cui contient du noir de charbon conducteur autour du guipage 19 et en le vulcanisant en même temps que ce dernier. Dans le dispositif représenté sur la figure 2, on a conservé les numéros de référence de la figure 1 pour les éléments qui sont semblables. Dans ce cas, la gaine d'étanchéité 21 autour du guipage est constituée opportunément par un tuyau souple de caoutchouc silicone quiet adapté à chaud et par contraction sur la matière sous-jacente par chauffage, par exemple au moyen d'une lampe chauffante. vec un tuyau souple serré à chaud, on peut obtenir une gaine de manière simple, sans qu'il se forme des plis.Dans ce cas, le chauffage est effectué à l'aide d'une ou de plusieurs plaques chauffantes 34, 35 qui sont disposées du côté extérieur du récipient de pression. A titre d'exemple de liquide de pression approprié qui est amené par la conduite 31, on peut citer-lthuile de silicone. En cas de raccordement de câbles â plusieurs conducteurs, chaque conducteur peut etre rattaché individuellement et muni de l'isolation selon le mode décrit. il va de soi qu'il est aussi possible de réaliser l'enceinte de pression de sorte que plusieurs conducteurs de câble puissent y-8tre introduits ét qu'on puisse utiliser le même volume de gaz ou de liquide pour un raccordement simultané de tous les conducteurs. Ainsi, pour assembler par exemple un cible à trois conducteurs, chacune des douilles d'extrémité 22 et 23 est munie de trois-trous pour le passage des trois conducteurs.Chaque conducteur est muni d'un guipage selon la figure I ou 2 et le gaz on le liquide est commun pour tous les processus de vulcanisation qui se produisent alors en même temps. Après que le raccordement-et l'isolation des points dejonction avec la couche semiconductrice rapportée sont achevés, le câble est muni d'un blindage métallique et d'une enveloppe, selon le mode usuel, au niveau du point de jonction. Dans la description détaillée de l'invention qui précède, il a été question de polyéthylène réticulé en tant qu'isola-tion dans les conducteurs du câble et de polyéthylène non vulcanisé, contenant un ccent vulcanisant, en tant que matière du ut ban utilisé pour le guipage au niveau du point de jonction. Toub tefois, l'invention convient gaiement pour des cules comportant des isolations en un polymère linéaire réticulé différent du polyéthylène, par exemple les copolymères d'éthylène c de propylène, des copolymères d'éthylène et de propylène avec des monomères diènes, comme le dicyclopentadiène ou le -1,4-hexa- diene, ouun mélange de polyéthylène avec les copolymères cités. Dans ces conditions, les polymères linéaires peuvent être non ramifiés ou ramifiés. Les matières citées à titre- d'exemple sont sont egalement utilisables, sous forme non vulcanisée, comme matière du ruban formant le guipage au point de jonction.- Lorsque l'isolation au niveau du point de jonction doit être du même genre que l'isolation d'origine du câble, ce qui est ordinairement souhaitable, on utilise sous forme non vulcanisée dans le ruban le même polymère que celui qui constitue, sous forme vulcanisée, l'isolation du câble. il est toutefois nossi-- ble d'employer dans le ruban un polymère différent de celui dont est faite l'isolation du câble. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage de deux câbles dont les conducteurs comportent une isolation en polyéthylène réticulé ou en un at7tre polymère linéaire réticulé, l'isolation de chaque conducteur étant enlev-ée à l'extrémité qui doit être réunie à celle de l'autre conducteur et la région qui entoure les conducteurs dénudés des câbles ainsi que les-parties de l1.isolation des câ- bles qui sont situées au voisinage des extrémités et qui sont éventuellement biseautées sur une certaine longueur en direction. des extrémités étant guipées en plusieurs couches avec un ruban non vulcanisé de polyéthylène ou d'un autre polymère linéaire qui contient -un agent vulcanisant et le guipage ainsi formé étant étant soumis à une pression et à une température telles que les couches deruban se transforment en une masse homogène, unifiée par fusion et vulcanisée., caractérisé en ce qu'une pression est appliquée de tous côtés au guipage par utilisation d'un gaz ou d'un liquide 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression sur le guipage est obtenue au moyen d'un gaz qui est envoyé dans une enceinte de pression placée autour du guipage et en ce que le chauffage s'effectue au moyen diunéié ment chauffant, par exemple sous la forme d'un treillis métallique, qui est disposé sur le guipage à l'intérieur de l'enceinte de pression. 3. Procédé selon la reventication 2, caracterise en ce que le guipage est entouré d'une gaine qui. l'isole du gaz, de préférence en une matière plastique ou un élastomère. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la gaine d'étanchéité est placée à l'intérieur de l'élément chauffant. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément chauffant est disposé dans la gaine d'étanchéité, par exemple en incorporant des particules conductrices, notamment des particules de carbone, dans la gaine d'étanchéité. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il est disposé, tout autour d:l guipage, une Caine relativement rigide, par exemple en tôle de métal, qui a pour rôle de raidir le guipage dans une forme essentielle ment cylindrique pendant le chauffage. 7. Procédé selon la reve-dication 1, caractérisé en ce que la pression sur le guipage est obtenue au moyen d'un liquide qui est envoyé dans une enceinte de pression disposée autour du guipage et en ce que le chauffage s'effectue au noyen d'un dispositif chauffant placé du côté extérieur de l'enceinte de pression. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le guipage est entouré d'une gaine oui l'isole du liquide, de préférence en une matière plastique ou un élastomère. 9. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la gaine est constituée par un tuyau souple qui est serré à chaud. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à , caractérisé en ce qu'il est disposé, tout autour du guipage, une gaine relativement rigide, par exemple en tale de mé- tal, qui a pour rôle de raidir le guipage dans une forme essentiellement- cylindricue pendant le chauffage.