Brevet FR2315153A1 — publié le 19770114

La présente invention se rapporte à un conducteur métallique rigide, en particulier un conducteur rond pour de hautes tensions, pourvu d'un isolant de matière solide qui entoure au moins une partie du conducteur à la façon d'une enveloppe. Les conducteurs métalliques alimentés en hautes tensions, par exemple, de 15 kV et plus, sont munis dans de nombreux cas d'un isolant, pour augmenter la tenue en tension. Ceci permet de réduire la distance minimale entre des conducteurs métalliques voisins portés à des potentiels différents, de sorte que les installations de couplage et les guides des conducteurs peuvent être conçus avec un encombrement réduit. Ceci se justifie, par exemple, pour les barres collectrices des tableaux de distribution à coupure en charge d'un type de construction moderne. A cet effet, on utilise, comme barres collectrices, principalement des conducteurs ronds à base dtaluminium ou de cuivre et dont le diamètre atteint jusqu'à 20 mm. Ces conducteurs métalliques présentent fréquemment un grand nombre de coudes ayant en partie de faibles rayons de courbure. On fait appel actuellement à un procédé de "concrétion tourbillonnaire" pour appliquer l'isolant de matière solide sur les conducteurs métalliques. Selon ce procédé, exécuté manuellement, une matière synthétique pulvérisée entratnée en lit fluidisé, se dispose sur le conducteur métallique à isoler chauffé au-dessus du point de fusion de ladite matière. Abstraction faite des investissements pour une installation de ce type et des colts de travail élevés pour une fabrication de cette nature, un autre inconvénient réside dans la rarement bonne reproductibilité à des résultats de travail.En raison de l'assujettissement local de l'installation d'enduction, des formes spéciales, dont la nécessité n'apparaît qu'au cours du montage sur le chantier, ne peuvent également être isolées qu'à ltusine. En outre, l'isolement appliqué ne peut être détaché ultérieurement que d'une manière extrêmement difficile. Cet inconvénient se manifeste lorsqu'un point de contact imprévu doit être établi au cours du montage. Si l'isolant d'un conducteur métallique de ce type est détérioré pendant le transport ou au cours du montage, le tronçon conducteur entier doit être remplacé. L'avantage du procédé consistant à appliquer l'isolant par concrétion tourbillonnaire réside dans le fait que les coudes, dont les rayons de courbure sont petits, peuvent aussi être munis, sans tensions mécaniques, d'enduits isolants. Toutefois, les frais de fabrication élevés, d'une part, et les difficultés supplémentaires apparaissant lors du montage, d'autre part, contrebalancent cet avantage. Un autre procédé d'isolement consiste à entourer les conducteurs de tubes thermorétractables souples. Dans ce procédé, la qualité de l'isolement est mieux reproductible que dans le procédé cité en premier lieu, car les tubes thermorétractables, fabriqués mécaniquement, ne subissent que des variations relativement minimes eu égard à leur qualité et à leurs dimensions. L'application de ces tubes thermorétraetables et l'enlèvement de tronçons d'isolement sont possibles également par du personnel non spécialisé sur le lieu de montage même. Dès lors, le montage en est facilité. Toutefois, si un conducteur comprend de nombreux coudes, on ne peut utiliser, sans complications, que des tubes tilermoré- tractables d'un diamètre interne considérablement grand et d'une possibilité de rétraction importante. I1 est nécessaire d'enduire le conducteur de graisse servant de lubrifiant, car, d'une part, la pose du tube thermorétractable souple et, d'autre part, le retrait longitudinal nécessaire pour obtenir un isolant exempt de plis en sont facilités. L'opération de rétraction proprement dite est provoquée par un traitement à chaud du tube souple dont le conducteur est revêtu. Ceci exige néanmoins un générateur de chaleur transportable pour l'isolement à exécuter au lieu de montage dans des cas spéciaux. Cependant, lors de l'opération de contraction pendant le traitement à chaud, la matière du tuyau souple se ramollit fortement à la température nécessaire. Pour cette raison, les pièces métalliques à isoler et leur isolant ne peuvent être posés nulle part pendant le traitement à chaud. Comme, au début de l'opération de rétraction, les tubes souples doivent faire saillie dans le sens longitudinal du conducteur en raison de la rétraction longitudinale qui se produit, le conducteur ne peut pratiquement être maintenu que par ses surfaces de bout pendant le traitement thermique. Les tubes thermorétractables souples d'un prix réduit, à base de chlorure de polyvinyle, ont une aptitude à la rétraction atteignant jusqu'à 30 % et ne conviennent dès lors qu'ausconducteurs comportant peu de coudes. I1 est vrai que l'on peut trouver dans le commerce également des tubes thermorétractables souples se composant de polyéthylène réticulé par irradiation et dont la possibilité de rétraction atteint jusqu'à 250 %. Ils conviennent également à l'isolement de conducteurs d'une forme compliquée. Ces tubes thermorétractables souples d'une haute qualité sont toutefois très croûteux. Ces procédés onéreux précités sont mis en oeuvre pout éviter la formation de poches d'air entre le conducteur et l'isolant, et l'ignition sans flamme à craindre dans ce cas, selon l'opinion des spécialistes. Pour isoler les conducteurs rectangulaires rectilignes, on utilise, dans une mesure limitée, des gaines enfilables rigides préfabriquées, également rectilignes. Ces gaines sont métallisées sur leur face interne ou munies d'un revêtement semi-conducteur pour exclure à coup sêr, malgré la formation de poches d'air, les risques d'ignition sans flamme entre h gaine et le conducteur à la ten- sion de service. Les conducteurs rectangulaires comportant des courbes ne peuvent pas être isolés pa-r ce procédé. La présente invention a donc pour objet un conducteur du type précité po tant être fabriqué à bas prix, sans porter un préjudice important à ses propriétés électriques. Ce ptoblèse est résolu, conformément à l'invention, grâce à un isolant en matière solide se présentant sous forme dtun tube souple ondulé. On a déjà attiré l'attention sur le fait que les poches d'air entre le conducteur et l'isolant de matière solide doivent être évitées, selon l'avis général des spécialistes, dans les conducteurs mentionnés plus haut, car des phénomènes d'ignition sans flamme et la destruction de l'isolant en résultant sont à craindre. Pour cette raison, les coûts élevés et les inconvénients précités des techniques d'isolation usitées jusqu 1ici ont été acceptés jusqu'à présent ou bien pour réaliser une enveloppe isolante de matière solide appui quée sans poches d'air, ou bien pour réaliser une surface interne conductrice de l'enveloppe de matière isolante lorsque les poches d'air ne pouvaient pas être évitées.En ce qui concerne le conducteur conforme à l'invention, non seulement il se produit forcément des poches d'air par l'emploi du tube souple ondulé servant d'isolant en matière solide, mais des endroits de prédilection pour les phénomènes d'ignition sans flamme sont-créés sur la surface interne par les fortes courbes des "ondulations" du tube souple. I1 est surprenant qu'à l'encontre de la conception des spécialistes, l'ignition permanente'sans flamme à craindre ne se produit pas à la tension de service en dépit des poches d'air et malgré les coudes, ainsi que des essais l'ont démontré. Le tube souple ondulé rejeté en tant qu'isolant jusqu'à présent en raison de la conception précitée des spécialistes, procure toutefois un grand nombre d'avantages. Ainsi, ces tubes souples isolants et ondulés peuvent, en raison de leur grande flexibilité, être glissés ou retirds sur ou à parts de formes de cond-uctffl comportant des coudes nombreux et compliqués également par du personnel non spécialisé. Des investissements, comme dans le cas, par exemple, de la concrétion tourbillonnaire pour une installation d'enduction, ne sont pas nécessaires.On peut utiliser des tubes souples ondulés, disponibles dans le commerce, présentant une qualité de fabrication constante par suite de la production en grande série, Si bien que l'on peut garantir une qualité d'isolation reproductible. I1 en est de même lorsqu'en raison de la simplicité du procédé d'application, l'isolation du conducteur métallique se fait à:l'extérieur de l'usine, c'est-à-dire, par exemple, sur le lieu de montage. Un avantage particulier réside dans l'insensibilité de l'isolant aux sollicitations mécaniques. Comme les tubes souples ondulés sont dotés, par suite de leur forme structurale, d'une réserve élastique interne considérable, les charges dues aux chocs et aux pressions sont supportées sans détérioration, si bien que les endommagements produits au transport et au montage peuvent être considérablement réduits.L'agrandissement superficiel vers l'intérieur et vers l'extérieur de l'isolant, dû aux ondulations, contribue à une transmission de chaleur favorable entre le conducteur et l'air extérieur, de sorte que la capacité d'absorption de courant du conducteur isolé n'est pas plus limitée que dans le cas des conducteurs nus. Selon une forme de réalisation avantageuse, le tube souple ondulé est fabriqué en une matière synthétique. A cet effet, on peut utiliser, comme matières synthétiques, du polyéthylène, du polypropylène et des polyamides. Ainsi, l'on obtient une haute aptitude au glissement de la matière du tube souple ondulé sur la surface du conducteur métallique. Une haute résistance au vieillissement et une faible absorption d'eau font partie des propriétés avantageuses de la matière utilisée qui peut en outre être synthétisée et usinée moyennant une dépense minime. Ainsi, non seulement le coût de l'application de l'isolation peut être maintenu à un niveau faible, mais la matière elle-même de l'isolant ondulé permet déjà des diminutions importantes du colt. Un enlèvement ultérieur par endroits de l'isolant, par exemple, pour créer de nouveaux points de contact sur le conducteur, est possible en utilisant un simple outil de coupe. I1 est avantageux que le diamètre interne du tube souple ondulé ne soit que légèrement supérieur à la dimension de section droite du conducteur. En raison de la faible friction entre l'isolant et le conducteur3 ainsi que pcr suite de la bonne flexibilité de l'isolant, de grands surélargissements du tube souple ondulé, tels qu'ils sont nécessaires éventuellement dans le cas du tube thermorétractable souple, sont également superflus pour les conducteurs d'une forme compliquée. Un traitement thermique coflteux et dangereux aux hautes températures en raison de la grande vulnérabilité de la matière du tube souple, nécessaire lorsque l'isolant est un tube thermorétractable souple, est entièrement supprimé ici.En raison de la contigu:té relativement bonne du tube souple ondulé au conducteur mé métallique, où la distance des différentes "ondulations" s'agrandit ou se rétrécit exclusivement dans les coudes, on obtient également un aspect esthétique agréable du conducteur isolé par le tube souple ondulé. Au surplus, pour faciliter l'application du tube souple ondulé, la surface du conducteur peut être enduite d'un lubrifiant, par exemple, une graisse. L'emploi comme isolant de tubes souples ondulés, disponibles dans le commerce et à base d'une matière synthétique, a permis d'obtenir des valeurs extrêment favorables pour la résistance aux tensions de choc et à la tension provoquant l'ignition sans flamme. Des mesures ont montré que les valeurs minimales exigées de charge électrique admissible de l'isolant constitué par le tube souple ondulé sont respectées. La présente invention est décrite en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les figures I et 2 du dessin annexé. A la figure 1, on désigne par 1 un conducteur métallique se présentant sous forme d'un étrier de connexion. L'étrier ou barre collectrice 1 a une forme en U. Ses branches libres présentent, aux endroits 2 et 3, des coudes supplémentaires dirigés dans le même sens. Les extrémités 5 et 6,des branches libres sont conçues comme des pièces de contact nues pour le raccordement à des tableaux de distribution. La partie de la barre collectrice 1, située entre les pièces de contact nues 5 et 6, est entièrement revêtue d'un tube ondulé isolant 7 formé d'une seule et même pièce. Aux endroits pliés ou coudés de la barre collectrice fabriquée à partir d'une matière à section ronde, on observe unilatéralement un resserrement des "ondulations" du tuyau souple ondulé et, du coté opposé, un allongement des "ondulations". Ceci est toutefois sans influence sur les propriétés électriques et également sur l'aspect extérieur esthétique de la barre collectrice isolée par le tube souple ondulé, La figure 2 est une coupe réalisée le long de la ligne II-II de la barre collectrice de la figure 1. Sur cette vue représentée à une échelle agrandie par rapport à celle de la figure 1, d'une part, la position et la forme du coude 2 sont bien visibles, et d'autre part, on met en évidence, par la représentation à l'échelle du diamètre de la barre collectrice en étrier et du diamètre interne du tube souple ondulé et isolant, la façon dont le tube isolant épouse étroitement le conducteur métallique. En outre, compte tenu d'un dimensionnement de ce type de la barre collectrice en étrier et du tube isolant, ce dernier peut être glissé s la barre collectrice en étrier en l'espace de quelques secondes. En résumé, on peut constater que la nouvelle voie suivie ici en acceptant les poches d'air entre le conducteur et l'isolement conduit à une technique d'isolation qui est largement supérieure aux techniques actuelles eu égard à la rentabilité et à la facilité de la fabricatinn. En dépit de la présence des poches d'air, les valeurs électriques nécessaires d'isolation sont pleinement atteintes d'une façon tout-à-fait inattendue. REVENDICATIONS 1. Conducteur métallique rigide, en particulier, conducteur rond pour de hautes tensions, pourvu d'un isolant en matière solide qui entoure au moins une partie du conducteur, à la façon d'une enveloppe, caractérisé en-ce que l'isolant en matière solide est un tube souple ondulé. 2. Conducteur métallique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube souple ondulé est en matière synthétique. 3. Conducteur métallique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que du polyéthylène, du polypropylène et des polyamides, sont utilisés comme matières synthétiques. 4. Conducteur métallique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre interne du tube souple ondulé n'est que légèrement supérieur à la dimension de section droite du conducteur. 5. Conducteur métallique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface du conducteur est enduite d'un lubrifiant.