Brevet FR2386922A1 — publié le 19781103

La présente invention a trait à un procédé et à un objet pour faire une jonction à un conducteur à haute tension, en particulier pour le terminer, tout en fournissant un procédé et des moyens appropriés de contrôle de l'isolement et de ses conditions de travail ou tensions ; l'invention s'applique dans itîndustrie de la génération d'énergie et en tous endroits où lton rencontre des tensions élevées. L'invention concerne particulièrement, mais non exclusivement, la terminaison de cibles d'énergie qui comportent un conducteur, par exemple un conducteur disposé centralement, entouré lui-même d'un diélectrique, d'un blindage et d'une gaine isolante. D'autres couches intermédiaires sont habituellement présentes, mais ne sont pas importantes pour la présente explication. Normalement, le cable est déroulé pour découvrir une longueur de conducteur, pour permettre la réalisation de la liaison conductrice proprement dite, une longueur de diélectrique, et une longueur de blindage ; la longueur de gaine retirée lors du dénudage est par conséquent la plus grande.Dans des terminaisons de cables destinés à être utilisés à des tensions élevées, il est nécessaire de tenir compte de la différence de potentiel entre le blindage et le conducteur en appliquant une certaine forme de contrôle de tension, ainsi que de recouvrir le diélectrique dénudé, etc., d'un matériau isolant. Les isolateurs, ou matériaux isolants, utilisés dans ce but doivent satisfaire à des conditions sévères et doivent continuer à les satisfaire sur des périodes prolongées, souvent dans des atmosphères polluées. Comme indiqué dans le J. Soi and Tech. 38, NO 3, 124 à 127 (1971), la probabilité d'apparition de contournement d'isolateurs, qui est provoquée par un courant de fuite excessif circulant à la surface par suite d'une réduction de résistance superficielle par pollution, peut dtre réduite en prolongeant la ligne de fuite par la prévision de plusieurs saillies collerettes par conséquent plus minces. Comme ltindique l'article, il n'est pas réaliste d'augmenter la longueur globale de l'isolateur, à cause de l'augmentation des hauteurs de tour ou de sous-station qui en résultent. Les exigences techniques imposées sur les procédés et les organes d'isolement sont expliquées dans Proc, IEE,117, NO 7 1365 et suivantes (1970), comme le sont la fiabilité et les techniques impliquées dans l'utilisation de matériaux à reprise thermique dans de telles applications. Afin de minimiser la longueur d'une terminaison tout en rendant maximale la longueur de la ligne de fuite, il est indiqué qu'il est souhaitable avec des matériaux thermorétractables, ainsi qu'avec d'autres, d'incorporer un certain nombre de collerettes, de les rendre aussi minces que possible, et de rendre leur largeur de jupe aussi grande que possible, de façon compatible avec les conditions de fabrication et d'application. Des détails de tels systèmes de terminaison sont décrits, par exemple, dans l'article 71 C 38 EI-93 présenté par Messieurs R.J. Penneck et R.J.T. Clabburn à la conférence IEEE, Chicago, 111. U.S.A. en 1971. Lorsque la longueur globale de l'isolement doit être courte, il n'est pas possible de disposer de nombreuses collerettes de fuite, puisque leur présence cause des difficultés dans l'application d'un isolement de terminaison thermorétractable. Pour rendre minimal le risque de formation de lacune entre l'isolement et le substrat sur lequel il doit Entre rétracté, la partie thermorétractable doit titre chauffée suffisamment sur toute sa circonférence et longueur pour obtenir une reprise correcte et assurer un contact global avec le substrat. S'il existe de nombreuses collerettes de fuite à des espacements rapprochés, il est plus difficile d'assurer un chauffage suffisant de la longueur de matériau d'isolement rétractable entre les collerettes par un chalumeau de chauffage à flamme ou. application d'air chaud, tel que normalement utilisé pour réaliser des terminaisons in situ. Si les collerettes sont appliquées séparément, après rétraction de la pièce sur la terminaison, il est nécessaire d'assurer une liaison adhésive complète entre la collerette et la pièce de telle sorte qu'une ligne de fuite soit évitée entre la surface extérieure de la pièce et la sur face interne de la collerette. Il subsite ainsi une difficulté à fabriquer une terminaison courte pouvant résister de façon adéquate à une impulsion de tension supérieure à la tension de fonctionnement normale. La capacité à résister à des impulsions peut être accrue en augmentant l'épaisseur de paroi de la partie à reprise thermique, mais ceci rend le retrait plus difficile, ajoute à la dépense, et ne se traduit pas par une augmentation proportionnelle pour un accroissement donné d'épaisseur. La présente invention propose un procédé de terminaison d'un conducteur électrique blindé et isolé qui comprend l'opération consistant à munir la partie du diélectrique dénudé d'un manchon isolant portant seulement une collerette de fuite, dans lequel la collerette est positionne à l'intérieur d'une région allant d'environ 40% à environ 8556, avantageusement d'environ 5055 à environ 80%, de préférence d'environ 5756 à environ 77%, et mieux d'environ 60 à environ 7556, et de façon optimale environ 70%, de la distance allant de l'extrémité de la gaine du cible à l'extrémité du diélectrique (mesurée depuis l'extrémité de la gaine du câble).Avantageusement, le manchon est appliqué en le rétractant, de préférence en le rétractant à chaud, sur la terminaison. La collerette de fuite peut faire corps avec le manchon, ou ce peut être une collerette distincte appliquée indépendamment. On comprendra que la capacité à résister à des impulsions de tension plus élevées que les tensions habituelles sera accrue en augmentant la longueur de jupe de la cilerette, ainsi qu'en la positionnant selon l'invention. Le procédé de l'invention convient particulièrement pour une utilisation dans des terminaisons qui sont relativement courtes ; par exemple, pour un cable de 11,6/20kV, une terminaison dans laquelle la distance entre ltextrémité de la gaine et l'extrémité du diélectrique est 200 mm donne des résultats satisfaisants. L'invention propose également un manchon rétractable, avantageusement un manchon thermorétractable convenant pour l'utilisation dans le procédé, qui comporte un manchon ayant une unique collerette dans la position appropriée. Dans la forme préférée de l'invention, par conséquent, l'utilisateur dispose d'un manchon thermorétractable possédant une collerette faisant corps avec lui disposée de façon appropriée sur celui-ci, le manchon et la collerette ayant une surface extérieure anti-cheminement et une surface interne graduant la tension, manchon qui peut être facilement appliqué en une seule opération. L'invention propose également un ensemble comportant un organe graduant la tension, de préférence sous la forme d'un manchon thermorétractable, et un manchon isolant portant une collerette de fuite positionnée de façon adéquate, la collerette et le manchon ayant de préférence une surface anti-cheminement. Le matériau du manchon est choisi en ayant à l'es- prit le caractère de la terminaison à laquelle il doit être appliqué. Avantageusement, le manchon, y compris la collerette, est en un matériau isolant convenant pour une utilisation dans des applications à tension élevée ; des matériaux appropriés sont décrits, par exemple, dans les brevets anglais NO 1.284.082, 1.303.432 et 1.337.951. La surface extérieure du manchon est avantageusement anti-cheminement. Des moyens peuvent être prévus pour contrôler la tension, qui peuvent être résistifs, capacitifs ou les deux. Par exemple,# une partie du manchon peut comporter une couche de contrôle de tension, par exemple une couche semi-conductrice interne, de préférence d'une composition comportant un polymère dans lequel est dispersée une charge conductrice. Des exemples de matériaux convenables sont décrits dans les brevets anglais NO 1.294.665, 1.433.129 et 1.470.501-4. Le matériau de contrôle de tension ne s'étend pas de préférence jusqu'à l'une ou l'autre extrémité du manchon ; sa longueur est de préférence 5056 à 90%, avantageusement environ 5556 de la distance entre les extrémités de la gaine et du diélectrique. Avantageusement, la couche de contrôle de ten sion est fixée à la couche isolante d'une manière rendant minimale le risque d'un interstice aux extrémités de la couche de contrôle de tension, par exemple, la partie isolante peut être moulée au-dessus de la partie de contrôle de tension. La couche de contrôle de tension peut, bien entendu, être appliquée séparément du manchon, soit sous la forme d'un manchon thermorétractable, soit différemment, mais ceci est un procédé moins préférable.La couche de contrôle de tension est en général disposée à l'intérieur du manchon de façon à venir au contact du blindage de masse et à s'étendre vers l'ex- trémité du conducteur central sur une longueur suffisante pour contrôler la tension dans un cas particulier quelconque. Avantageusement, les parties terminales de la surface interne du manchon qui doivent être positionnées vers la terminaison du conducteur et, en particulier, la gaine ont reçu une couche de colle, dont la nature dépendra bien entendu des matériaux du manchon et des parties du cible sur lequel il doit être appliqué ; la colle est de préférence une colle isolante. Avantageusement, la longueur du manchon est telle qu'elle s'étend au-dessus de la gaine du câble sur une distance d'environ 50 à 80 mm. Dans un mode de réalisation préféré, l'invention propose un manchon thermorétractable comportant une couche isolante extérieure, dont la surface externe est anti-cheminement, dont la surface interne, en chaque région terminale, est enduite d'une colle, tandis que la région centrale de la surface interne de la couche extérieure possède, en tant que couche de contrôle de tension, un doublage semi-conducteur de composition polymère ayant une charge conductrice ; la couche extérieure comprend une collerette de fuite, disposée de telle sorte que lorsque le manchon est mis en place audessus d'une terminaison, la collerette se trouve à environ deux tiers de la distance entre l'extrémité de la gaine et celle du diélectrique.Afin d'assurer un positionnement précis de la collerette autour de la terminaison, il est souhaitable de prévoir des moyens en vue de placer correctement le manchon sur la terminaison. De tels organes de positionnement peuvent comporter, par exemple, une nervure interne ou un rebord sur le manchon qui butera contre l'extrémité de la gaine lorsque le manchon sera mis en place sur la terminaison et fournira à l'opérateur une indication positive que le manchon est correctement positionné. L'extrémité du manchon qui doit recouvrir la gaine est de préférence de section transversale plus grande que le reste du manchon, mise à part celle de la collerette elle-même, et la nervure ou rebord de positionnement peut commodément être située à la transition entre cette partie de section transversale plus grande et le reste du manchon.Par conséquent, une forme de manchon préférée possède un organe de positionnement et une collerette espacée de celui-ci de telle sorte que lorsque le manchon est mis en place au-dessus de la terminaison, la collerette se trouve à environ les deux tiers de la distance entre l'extré- mité de la gaine et celle du diélectrique. On constate fréquemment qu'avec une telle disposition, la collerette de fuite est positionnée à environ les deux tiers de la longueur totale du manchon, mesurée depuis l'extrémité ayant la section transversale la plus grande. Bien que l'invention ait été décrite en se référant à l'utilisation d'une unique collerette de fuite, et qu'une telle collerette unique s'est avérée suffisante dans la plupart des applications, elle englobe également le cas de l'incorporation d'une autre collerette sur le manchon, si la terminaison est celle d'un câble destiné à l'utilisation à une tension plus élevée, par exemple, 36 kV ou plus, pourvu qu'une telle autre collerette ne soit pas trop près de celle essentielle à l'invention de façon à provoquer des diffi cultés d'installation correcte du manchon par exemple au moyen d'un chalumeau ou d'un pistolet à air chaud. Avantageusement, la collerette est un élément qui, en utilisation, possède une surface davantage perpendiculaire à l'axe du manchon que l'autre, et peut être dit orienté dans une direction. De préférence, le manchon est fourni à l'utilisateur dans l'état dilaté normal mais avec la collerette orientée dans le sens opposé. Le manchon est de préférence mis en place en chauf fant à partir de l'extrémité plus proche ou à disposer au-dessus de la gaine, c'est-à-dire que la partie plus large est chauffée avant la plus étroite, ou la partie terminale éloignée de la collerette est chauffée avant la partie terminale plus proche de celle-ci. Lorsque la plus grande partie du manchon a été rétractée, en opérant vers la collerette, celle-ci est, en cas de besoin, poussée dans sa position correcte et le reste du manchon rétracté sur la terminaison. Bien que l'invention convienne pour unel sation dans des terminaisons de tous types, un manchon convenant par ticulièrement#pour une utilisation sur une terminaison de cible de 200 mm de longueur entre l'extrémité coupée de la gaine et celle du diélectrique a des dimensions approchées préférées suivantes en mm, après reprise complète : Longueur globale : 300 Diamètre à l'extrémité "diélectrique" : 18 Diamètre à l'extrémité "gaine" 24 Distance de la col lerette depuis l'extré- mité diélectrique : 113,5 Longueur d'agent d'étan chéité ou de colle à l'extrémité diélectrique : 70 Longueur de la partie de plus grand diamètre : 60 Longueur d'agent d'étan chéité ou de colle sur l'extrémité gaine : 60 La couche de contrôle de tension s'étend entre les extrémités internes des couches d'agent d'étanchéité, c'est-à- dire est d'environ 170 mm. Une forme de manchon réalisée selon l'invention, et son procédé d'application à une terminaison, seront à présent décrits à titre d'exemple seulement en regard du dessin annexé dont la figure unique est une coupe axiale d'un manchon thermorétractable. On se réfère à présent à la figure sur laquelle la référence 1 désigne dans son ensemble un manchon thermorétractable, ayant à son tour une première partie 2 de section transversale constante, une partie évasée 3, et une seconde partie 4 de section transversale constante, plus grande que celle de la partie 2. Une collerette annulaire 5 fait saillie radialement vers l'extérieur depuis la partie 2 entre ses extrémités. La surface interne de la région terminale libre de la partie 2 est munie d'un revêtement adhésif 6, tandis que le reste 7 de la surface interne de la partie 2 est réalisé en un matériau de contrôle de tension. Le manchon est appliqué à une partie terminale dénudée d'un cible à terminer avec l'extrémité revêtue de colle plus proche de l'extrémité du cible, et de la chaleur est appliquée en commençant par la partie 4 et en allant vers ltextrémité libre, en prenant soin d'assurer une reprise totale sur la surface du cible en particulier près de la partie de la collerette 5. REVENDICATIONS 1. Procédé de terminaison d'un conducteur électrique gainé et isolé diélectriquement ayant une extrémité dénudée pour découvrir une partie de diélectrique, caractérisé en ce qu'il comporte la mise en place sur la partie de diélectrique découvert d'un manchon isolant portant une unique collerette de fuite, dans lequel la collerette est positionnée à l'intérieur d'une région allant de 4056 à 8556 de la distance depuis l'extrémité de la gaine à l'extrémité du diélectrique, mesurée à partir de l'extrémité de la gaine du câble. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon est à reprise et est appliqué en le rétractant. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon est thermorétractable et est appliqué en le rétractant à chaud. 4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la collerette fait corps avec le manchon. 5 Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la collerette est positionnée à l'intérieur d'une région allant de 5056 à 8056 de ladite distance. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la collerette est positionnée à l'intérieur d'une région allant de 5756 à 7756 de ladite distance. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la collerette est positionnée à l'intérieur d'une région allant de 6056 à 7556 de ladite distance. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la collerette est positionnée à environ 70 de ladite distance. 9. Procédé selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le manchon possède une surface extérieure anticheminement. 10. Procédé selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la surface interne éloignée des extrémités gradue la tension. 11. Procédé selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte tout d'abord l'application d'un maté riau graduant la tension à une partie du diélectrique dénudé et ensuite la mise en place dudit manchon isolant sur la terminaison. 12. Procédé selon une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les régions terminales du manchon sont rev- tues d'une colle. 13. Procédé selon une des revendications 1 à 12, carac térisé en ce que l'extrémité du manchon appliquée plus près de l'extrémité du conducteur est de section transversale plus petite que l'autre extrémité. 14. Manchon convenant à l'utilisation dans le procédé selon une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est thermorétractable et possède une collerette de fuite faisant corps avec lui. 15. Manchon thermorétractable ayant deux extrémités ouvertes, une section transversale interne plus grande à une extrémité qu'à l'autre, et ayant une collerette faisant corps avec qui disposée dans une région allant de 4056 à 8556 de la distance entre les extrémités, mesurée depuis l'extrémité de section transversale interne plus grande. 16. Manchon selon la revendication 15, caractérisé en ce que la collerette est disposée dans une région allant de 5056 à 8056 de ladite distance. 17. Manchon selon la revendication 16, caractérisé en ce que la collerette est disposée dans une région allant de 57% à 7756 de ladite distance. 18. Manchon selon la revendication 17, caractérisé en ce que la collerette est disposée dans une région allant de 6056 à 7556 de ladite distance. 19. Manchon selon la revendication 18, caractérisé en ce que la collerette est disposée sur environ deux tiers le long de ladite distance. 20. Manchon selon une des revendications 15 à 19, caractérisé en ce qu'il comporte une couche isolante extérieure dont la surface externe est anti-cheminement, la surface interne d'au moins la région, terminale plus étroite duquel a reçu un revêtement de colle, et la région centrale seulement de la surface interne de la couche extérieure possède une couche de contrôle de tension d'un doublage semi-conducteur d'une composition polymère ayant une charge conductrice. 21. Manchon selon une des revendications 15 à 20, caractérisé en ce que la collerette est unique sur le manchon. 22. Manchon selon une des revendications 15 à 20, caractérisé en ce qu'il existe une et seulement une autre collerette sur le manchon, en plus de la collerette spécifiée. 23. Manchon thermorétractable, caractérisé en ce qu'il possède deux extrémités ouvertes, convenant pour une mise en place au-dessus d'une terminaison de cible, le manchon possédant des organes de positionnement pour le disposer correctement autour de la terminaison et une collerette disposée de telle sorte que lorsque le manchon est correctement mis en place, la collerette se trouve dans une région allant de 40 à 8556 de la distance depuis l'extrémité de la gaine de cable à l'extrémité du diélectrique du câble. 24. Manchon selon la revendication 23, caractérisé en ce que la collerette est positionnée dans une région allant de 5056 à 85% de ladite distance. 25. Manchon selon la revendication 24, caractérisé en ce que la collerette est située dans une région allant de 5746 à 7796 de ladite distance. 26. Manchon selon la revendication 25, caractérisé en ce que la collerette est située dans une région allant de 6056 à 7546 de ladite distance. 27. Manchon selon la revendication 26, caractérisé en ce que la collerette est située sur environ deux tiers le long de ladite distance. 28. Manchon selon une des revendications 23 à 27, caractérisé en ce qu'il comporte une couche isolante extérieure dont la surface extérieure est anti-cheminement, la surface interne d'au moins la région terminale plus étroite duquel a reçu un revêtement de colle, et la région centrale seulement de la surface interne de la couche extérieure possède une couche de centrale de tension d'un revêtement semi-conducteur d'une composition polymère ayant une charge conductrice. 29. Manchon selon une des revendications 23 à 28, caractérisé en ce que la collerette est la seule prévue sur le manchon. 30. Manchon selon une des revendications 23 à 29, caractérisé en ce qu'il existe une et seulement une autre collerette sur le manchon, en plus de la collerette spécifiée.