Brevet FR2283529A1 — publié le 19760326

La présente invention concerne un cible électrique à haute tension avec une protection contre les rayonnements disposée sur l'isolament en matière thermo- plastique et un blindage métallique se trouvant au-dessus pour limiter le champ éleot2que. Dans les cibles à moyenne ou haute tension, il est connu, pour des raisons électriques diffdrentes, de placer sur l'isolement par exemple en matière thermoplastique stratifiée ou homogène, une protection contre les rayonnements avec par-dessus un blindage en cuivre. La protection contre les rayonnements est généralement formée soit de couches ou de bandages conducteurs rapportés mécani- quement, soit de matière thermoplastique conductrice appliquée au pistolet. Leblindage de cuivre placé sur les protections contre les rayonnements se compose par exemple de bandes de cuivre se chevauchant, enroulées en hélice autour du dtble, ou de plus en plus fréquemment de fils de cuivre bobinés. aes réalisations connues de sables à haute tension avec protection contre les rayonnements et blindage présentent cependant certains inconvénients. C'est ainsi qu'il peut arriver que les bandes ou fils du blindage de cuivre se déplacent le long du pourtour de sorte qu'une couverture suffisante de l'isolement du conducteur n'est plus assurée. Mais, surtout, ces cibles ne présentent pas de protection contre l'h-amidité se diffusant dans l'isolement et qui peut donner lieu à la formation de points faibles dans le didlectrique. On connaît déjà un oftble à moyenne tension isolé avec matière plastique (DOS 1 540 430) dont le blindage se compose d'une bande de cuivre repliée autour de l'isolement du conducteur et dont les borts se che- rauchent. On obtient bien ainsi un recouvrement de tous cotés de l'isolement du conducteur, mais ce blindage n'est étanche à l'humidité que si les bords de la bande sont soudés entre eux. Cependant, il se produit des difficultés quand l'angmen- station de la température du conducteur se produisant lors du fonctionnement du atEle conduit à une dilatation de l'isolement du conducteur dans le sens radial.En particulier dans les cibles à asez haute tension et par conséquent avec une assez grande épaisseur d'isolement, il y a le risque que le joint soudé se déchire et que l'humidité puisse ainsi, après comme avant, se diffuser dans l'isolement da conducteur. L'invention a pour but de créer un ctble électrique à haute tension dont le blindage assure un recouvrement de touas cOtés de l'isolement du conducteur avec une étanchéité simultanée à la vapeur deeal. Dans ce but, le table de l'invention est caractérisé en ce que le blindage se compose d'une bande métallique de faible épaisseur orientée longitudinalement enroulée en forme de tube par dessus la protection contre les rayonnements, autour de l'isolement, bande dont les bords sont soudés à l'extrémité d'une barrette dirigée longitudinalement recourbée autour du blindage. Un blindage ainsi constitué présente l'avantage particulier d'une couche conductrice formée sur toute la longueur du câbles qui en outre présente également, sur toute la périphérie et sur toute la longueur, un contact intime avec la protection contre les rayonnements se trouvant sur l'isolement. De plus, le blindage soudé de façon étanche aux gaz présente surtout une protection complète contre l'humidité pour la matière isolante se trouvant en dessous, et contribue ainsi à augmenter ou à maintenir la résistance du omble à la tension, car des points faibles dus à l'humidité se diffusant à l'intérieur sont évités.Cette protection contre l'humidité persiste aussi quand l'isolement du conducteur se dilate lors d'une élévation de température. La soudure pratiquée à l'extrémité de la barrette résiste aux forces mécaniques qui agissent alors I1 est particulièrement avantageux d'employer dans l'exécution de l'invention, une bande métallique qui est enduite d'une matière plastique copolymère, adhérant solidement. Un tel copolymère à base d'éthylène peut déjà Outre rapporté sur la bande métallique avant le fa çonnage du tube, les points de la bande nécessaires pour la soudure des bords de la bande étant laissés sans enduit. Mais il est également possible de rapporter la couche de matière plastique adhérant solidement après la soudure de la mince bande métallique, éventuellement par extrusion d'une couche mince:. La couche de copolymère rap portée sur la surface de la bande métallique faurnit à la bande métallique de faible épaisseur un appui mécanique solide, de sorte que mOrne au cintrage du cible un froissement ou un gau- crissement de la bande se ne produisent pas. Des creux ou un décollement de la couche agissant comme protection contre les rayonnements sont ainsi évité. Un autre avantage de la couche de copolymère reliée solidement au blindage métallique réside dans le fait que la couche de matière plastique, lors de 1' ex- trusion de l'enveloppe extérieure également en matière plastique, par exemple en polyéthylène ou en chlorure de polyvinyle, est collée avec celle-ci. Le blindage reçoit ainsi un appui mécanique solide dans la construction du cabale. Dans un tel cale, en particulier même pour d'assez hautes tensions et par conséquent un diamètre de cible plus grand, il est nécessaire que la bande métallique de faible épaisseur n'ait pas la possibilité de se froisser ou de former des plis, et que même quand il se produit des contraintes de flexion, la bande soit amarrée solidement dans la structure de la couche du cabale. Dans ce but, suivant une autre caractéristique de l'invention, entre la couche conductrice extérieure et le blindage métallique fermé de tous côtés, est disposée une couche de colle conductrice fondant à chaud. Cette colle fondant à chaud empêche des formations de fissures de l'enveloppe métallique à paroi mince, en particulier lors d'une contrainte de flexion, sans que le contact électrique nécessaire entre la couche conductrice extérieure et l'enveloppe métallique soit interrompu. il s'ajoute à cela comme autre avantage que lors d'une détérioration du cible et de l'envelop- pe métallique de l'extérieur, il ne peut pas résulter de déplacement vers le bas du blindage par l'humidité. emploi d'une cole fondant à chaud suivant l'invention comporte cet autre avantage qu'il suffit déjà de faibles épaisseurs pour la couche collante con, ductrice. Dans l'exécution de l'invention, l'épaisseur de la couche de colle fondant à chaud est donc avantageusement de 100 à 600 microns. La couche de colle fondant à chaud peut Outre rapportée sur la couche conductrice extérieure par exemple au moyen d 'un appareil d'application à tuyère avec une tuyère ronde, mais elle peut aussi outre pulvérisée à laide d'air comprimé I1 est également possible de rapporter la couche de colle fondant à chaud sous forme dune poudre comme dans le procédé de frittage tourbillonnant et on peut suivant les circonstances penser à pré chauffer la couche conductrice extérieure par exemple au moyen d'ultra haute fréquence. Xais pour la fabrication de cibles électriques, en variante de ces possibilités9 il s'est aussi rélé avantageux que la couche de colle fondant à chaud se compose par exemple dune feuille entrant longitudinalement de 100 à 600 microns d'épaisseur. Cette feuille peut ensuite Outre rapportée sur la couche conductrice extérieure extrudée, de plus la bande métallique à paroi mince est façonnée en tube et soudée et enfin, avec un outil approprié, qui avantageusement est chauffés est mise en liaison avec la colle fondant à chaud par étirage ou repassage vers le bas. Comme colles fondant à chaud, on peut employer le genre connu, qui peuvent Outre fabriquées à base de polyester, polyamide ou copolymère de polyéthylène. Mais des colles fondant à chaud à base de styrolène et butadiète conviennent aussi pour les buts de l'invention. I1 s'est révélé particulièrement avantageux d'employer en particulier pourles câbles électriques une colle fondant à chaud à base de copolymère d'éthylène. Cette colle fondant à chaud qui doit établir une liaison conductrice entre la protection con- tre les rayonnements et le blindage métallique est mélangée avec des matières de remplissage conductrices appropridest Ces matières de remplissage qui, dans la continuation de lit- vention peuvent Outre du graphite,de la suie ou aussi de la poussière métallique, sont avantageusement ajoutées suivant le genre de matière employée en quantité de 7 à 60 %, de pré férence 9 %.Si on emploie par exemple une suie, il peut titre avantageux d'employer des types de suie qui sont connus sous le nom commercial de noir de Ketjen EC et se distinguent par le fait, qu'ajoutés en quantités relativement faibles, - environ 7 à 15 %, ils provoquent dans une matière copolymère une conductibilité électrique suffisante La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation de l'invention, avec référence au dessin joint représentant une coupe transversale d'un cible conforme à l'invention. Le conducteur i du cible à haute tension se compose d'un grand nombre de fils individuels ciblés entre eux qui sont recouverts d'une enveloppe lisse de conducteur 2. Âu-dessus est rapporté l'isolement en polyéthylène réticulé ou non réticulé. La protection contre les rayonnements 4 disposée sur l'isolement 3 se compose par exemple d'une couche de matière thermoplastique rendue conductrice de façon homogène appliquée au pistolet ou de bandes graphitées enroulées en hélice autour de l'isolement. Cette protection étant en liaison électriquement conductrice avec le blindage métallique 5. Suivant l'invention, ce blindage S est constitué sous forme d'enveloppe étanche aux gaz fermée sur ellevmssme. Dans ce but, il se compose d'une bande métallique mince dirigée longitudinalement qui est sabord façonnée au dessus de la protection contre les rayonnements 4 en un tube avec des bords 6 placés en haut formant une barrette dirigée dans le sens de 1' axe et qui sont ensuite mis à la môme hauteur par un dispositif de rognage et sont soudés sur la surface de coupe 7 exemptedoxyde. Comme on peut le voir dans la figure, les bords soudés sont ensuite repliés sur la surface du tube maintenant étanche aux gaz. Par ce façonnage en tube du blindage 5, on obtient un contact électrique intime avec le protection contre les rayonnements 4, abstraction faite du blindage maintenant fermé de tous côtés.Comme les bandes en cuivre, aluminium ou matière analogue employées pour le blin- dage ne présentent en général que des épaisseurs allant jus- qu'à 0,5 mm, il peut parfois être pratique, pour éviter des formations de froissement ou de plis, de rapporter sur le blindage 5 un enduit supplémentaire 8 en matière plastique qui adhère solidement sur la surface métallique. L'application de cette couche 8 peut se faire par extrusion, dépôt électrostatique ou opération analogue avec un copolymère de l'éthy- lène qui est enrichi avec des monomère. Un tel copolymère est décrit par exemple dans les brevets TP,S 2 987.501 et 3.027.346 et connu sous le nom commercial QX 2375. Il est particulièrement avantageux sous ce rapport d' ajouter à un tel copolymère à base d'éthylène avec une partie de i à 30 % en poids d acide Car- bonique non saturé des stabilisateurs métalliques ou désacti- vateurs en une quantité de préférence de 0,05 à 0,5 % comme décrit dans le DOS 2.04i.785. Par ces addition, l'adhérence du copolymère est maintenue sous l'action de l'humidité et de la température, de sorte que la sécurité de fonctionnement du cible est encore accrue. L'enveloppe 9 en matière thermoplastique comme le polyéthylène, le chlorure de polyvinyle ou matière analogue sert de protection mécanique extérieure. Elle est rapportée par extrusion ; la chaleur libérée alors conduit à une soudure ou un collage avec la couche de copolymère se trouvant en dessous et par conséquent à une fixation améliorée du blindage métallique dans la construction du cible Conformément à l'invention, en vue d' éviter des froissements de la bande, il est prévu de rapporter sur le blindage 5 un enduit supplémentaire 8 en matière qui adhére solidement sur la surface métallique. L 'ap- port de cette couche 8 peut se faire par extrusion, dépôt élec- trostatique, au moyen dsun appareil d'application à buse ou Outre vaporisé par de l'air comprimé, avec un copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène qui est enrichi avec des monomères étant par exemple employé comme matière plastique. Nais d'autres matières provoquant l'adhérence conviennent aussi, par exemple une colle fondant à chaud à base de polyester ou de polyamide. Pour assurer que la liaison conductrice entre la couche conductrice extérieurs 4 et le blindage métallique 5 reste maintenue sur toute la longueur et toute la périphérie, mEme quand le cible est soumis à des contraintes de flexion, il est rapporté entre la couche conductrice extérieure et le blindage métallique 5 une couche 10 de colle fondant à chaud. Cette colle fondant à chaud est rendue conductrice par des matières de charge appropriées et, à cOté de l'avantage d'un collage ou support parfait des di- férentes couches, elle comporte ltavantage que le blindage métallique 5 étanche à l'humidité ne perd pas son caractère, mdme quand il se produit une détérioration en un point et que de l'eau peut traverser le blindage métallique au point en- dommagé.En effet, la colle fondant à chaud remplissant l'in- tervalle entre la couche conductrice extérieure et l'enveloppe métallique empoche que l'humidité qui a pénétré en un point continue à se répandre entdessouss du blindage métallique et conduise à la corrosion ou à d'autres détériorations du câble en particulier à la diminution de la tension de claquage. Comme colles fondant à chaud, qui doivent outre rendues conductrices, on peut prévoir des matières les plus diverses. Cependant pour les buts de ltin- vention sont préférées, par exemple, celles qui sont fabriquées à base d'un copolymère d'éthylène. Les données suivantea conviennent par exemple pour les buts de l'invention t marge de % % en poids de en poids préférence - Copolymères d'acétate de vinyle et d'éthylène (=VA) 20 à 75 % 71 - Acétate de vinyle 20 à 50 % 35 % - Suie conductrice (noir de getjen EC) 7 à 15,' 9 - Cire (synthétique) o à 20 % 5 - Résine d'hydrocarbure 5 à 40 % 15. Rien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisatirn ci-dessus décrit et représenté à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Cible électrique à haute tension avec une protection contre les rayonnements sur ltisolement en matière thermoplastique et un blindage métallique superposé pour limiter le champ électrique, cible caractérisé en ce que le blindage se compose d'une bande métallique mince longitudinale enroulée en forme de tube autour de ltiso- lement, par dessus la protection contre les rayonnements, bande dont les bords sont soudés sur l'extrémité d'une barrette longitudinalement recourbée sur le blindage. 20) arable à haute tension suivant la revendication 1, caractérisé en ce qtte la bande métallique de faible épaisseur est enduite d'une matière plastique en copolymère adhérant fortement. 30) Amble à haute tension suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de copolylère est rapportée à l'extérieur sur la bande métallique soudée. 40) Omble à haute tension suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de copolymère est collée avec l'enveloppe extérieure suivante dans la construction. 50) Câble à haute tension suivant l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que, entre la couche conductrice extérieure et le blindage mé métallique fermé de tous côtés, est disposée une couche de colle conductrice fondant à chaud. 60) Câble électrique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de colle fondant à chaud est de 100 à 600 microns. 70) Câble électrique suivant lune des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la couche de colle fondant à chaud ae compose par exemple d'une feuille s'étendant longitudinalement ayant une épaisseur de 100 à 600 microns. 8 ) Câble électrique suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on emploie une colle fondant à chaud à base de copolymère d'éthylène. 90) Câble électrique suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8j caractérisé en ce que la colle fondant à chaud est mélangée avec des matières de charge conductrices de ltdleotricit6. 100) Cible électrique suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que la colle fondant à chaud contient des matières de charge conductrices en une quantité de 7 à 60 % et notamment de 9 %.