Brevet FR2359491A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne un procédé de realisation d'un câble a haute tension, comprenant des matières polymères extrudées dans lesquelles des liaisons transversales sont formées dans une matière gazeuse de chauffage. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 645 656, 3 846 528 et 3 901 633 et divers brevets japonais indiquent que des matières polymères telles que les polyoléfines, notamment le polyéthylène, les élastomères de propylène et d'éthylène et d'autres matières contenant une matière de réticulation sous forme de peroxydes organiques, peuvent former des liaisons transversales a des températures pouvant atteindre 3000C par exemple dans de l'azote a une surpression de 5 à 15 bars.Le problème posé par ce procédé de réticulation est que, dans le cas des isolements#épais de câble, des lignes verticales de réticulation sont nécessaires car les couches d'isolement, étant donné l'attraction terrestre, ne peuvent pas être centrées et le câble ne peut pas rester circulaire dans les lignes horizontales normales ou les lignes à chaînes. Ce cas se présente surtout pour les petites sections et les parois épaisses. L'invention rend possible l'extrusion et la réticulation dans des lignes non verticales, en présence d'une ma tière gazeuse et sans déformation ou décentrage. Lors de l'extrusbn des matières polymères, la température doit dépasser la température de fusion ou plus préci sément la plage de fusion. Les matières cristallines ou partiellement cristallines notamment telles que le polyéthy lène ont une telle plage de températures qui est très étroite si bien que la matière devient très rapidement très liquide donc facilement déformable lorsqu'elle subit un chauffage supplémentaire au cours de l'opération de réticulation. On peut éviter en principe ces tendances à l'apparition de déformations par miseen oeuvre de diverses lois physiques telles que les principes d'Archimède ou de Bernoulli. Lors de la mise en oeuvre du principe d'Archimède, la matière gazeuse de chauffage doit être comprimée afin qu'elle ait une densité comparable à celle de la matière d'isolement, si bien que la pression doit être de l'ordre de 700 bars. Lors de la mise en oeuvre du principe de Bernoulli, un gaz qui circule à grande vitesse crée une dépression qui peut être utilisée pour la compensation de la déformation. Cependant, une telle opération nécessite des vitesses de circulation si importantes qu'en fait ce procédé est difficilement applicable en pratique. Selon le procédé de l'invention, la variation précitée de viscosité qui est importante lors du passage à la température de fusion est utilisée ; ainsi la matière visqueuse extrudée se refroidisse à une température à laquelle la matière, pour un nouveau chauffage- rapide au cours de l'opération de réticulation, devient stable jusqu a ce que la réticulation ait provoqué une stabilisation mécanique de la matière. Lorsque cette dernière, après extrusion et refroidissement, passe dans la zone tiède de réticulation, sa température est inférieure à sa température de fusion si bien qu'elle est stabilisée mécaniquement. Lors de la réticulation par un gaz tel qu'une matière de transmission de chaleur, la température est très élevée, habituellement de l'ordre de 3000C. La matière extrudée fond alors de la surface vers le conducteur.Cependant, la réticulation est très rapide à la température qui règne à ce moment, puisqu'elle nécessite quelques fractions de seconde. En conséquence, la partie de la matière qui est chauffée se stabilise mécaniquement très rapidement, et le problème de la déformation est résolu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure I est un schéma illustrant le principe d'une ligne classique à chaînes ayant des extrudeuses associées; - la figure 2a est une coupe d'un câble à haute tension préparé comme décrit précédemment; - la figure 2b est un graphique représentant les courbes de variation de la température du câble dans le tube de réticulation lors de la mise en oeuvre d'un procédé classique de réticulation - les figures 3a à Sa sont des coupes de différents câbles ; et - les figures 3b à 5b sont des graphiques représentant la variation de la température pour différentes variantes de câble des figures 3a à Sa. Le principe de la réalisation d'un câble à haute tension, selon la description qui précède, apparaît clairement sur la figure I qui représente une ligne classique à chaînes ayant des extrudeuses associées 1, 2 et 3, comprenant des zones froides a et b, un tube 4 de réticulation ayant une zone d de réticulation et des zones c et e de refroidissement. Le conducteur est recouvert d'une couche interne semi-conductrice dans l'extrudeuse 1, puis reçoit une couche isolante dans l'extrudeuse 2 et une couche semi-conductrice externe dans l'extrudeuse 3, le câble ainsi formé étant introduit dans le tube 4 de réticulation. Selon l'invention, le refroidissement a lieu avant la réticulation. L'opération peut être réalisée de diverses manières. 1) Le refroidissement du conducteur est réalisé dans la zone a de refroidissement 2) Le refroidissement du conducteur portant une couche semi-conductrice interne est réalisé dans la zone b de refroidissement 3) Le refroidissement est réalisé dans la zone c après lèxtrusion de toutes les matières ; 4) Le refroidissement est réalisé dans les deux zones a et b 5) Le refroidissement est réalisé dans les deux zones a et c 6) Le refroidissement est réalisé dans les deux zones b et c ; et 7) Le refroidissement est réalisé dans les trois zones de refroidissement. L'utilisation des diverses variantes dépend de la construction et de la dimension du câble. Dans le tube 4 de réticulation, une certaine surpression doit régner. Dans la zone d de réticulation, les matières polymères sont chauffées si bien que le peroxyde se décompose et la réticulation est provoquée et, après cette opération, le refroidissement est réalisé à une température convenable dans la zone e de refroidissement de manière classique, avant que le câble sorte du tube de réticulation. La figure 2a est une coupe d'un câble à haute tension de type connu, ayant une couche semi-conductrice interne i et une couche semi-conductrice externe y, et, entre elles, la couche isolante, et la figure 2b représente la variation. de la température pour les couches i et y le long du tube de réticulation, lors de la mise en oeuvre d'un procédé classique de réticulation. Les figures 3b à 5b représentent des courbes de variation de la température correspondant au procédé de reticulation selon l'invention, mis en oeuvre pour la réalisation d'un câble dont la section est représentée par les figures 3a à 5a respectivement. Les figures 3a et 3b correspondent au cas où le refroidissement a lieu en i (c'est-à-dire dans la zone a et dans la zone b respectivement, ou à la fois dans les zones a et b), les figures 4a et 4b correspondant au refroidissement de la couche y (c'est-à-dire dans la zone c de refroidissement),et les figures 5a et 5b correspondent au refroidissement dans les deux couches i et y. REVENDICATIONS 1. Procédé comprenant l'extrusion, le refroidissement et la réticulation d'une matière polymère au cours de l'extrusion de celle-ci, destiné à la formation d'un câble à haute tension dans lequel le conducteur est entouré par une couche semi-conductrice interne, une couche isolante et une couche semi-conductrice externe, ledit procédé étant caractérisé en ce que le refroidissement de la matière est assuré avant la réticulation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur est refroidi avant l'extrusion des matières polymères. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement du conducteur portant la couche semiconductrice interne est réalisé avant extrusion des autres matières polymères. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement de toutes les matières de nature polymère est réalisé après l'extrusion. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le refroidissement est réalise, à la fois avant et après l'extrusion de la couche semiconductrice interne. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que le refroidissement est realise à la fois avant l'extrusion des matières polymères et après l'extrusion de toutes les matières de nature polymère. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que le refroidissement est realise à la fois après l'extrusion de la couche semi-conductrice interne et après l'extrusion de toutes les matières de nature polymère. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le refroidissement est réalisé avant l'extrusion des matières polymères ainsi qu'après l'extrusion de la couche semi-conductrice interne et après l'extrusion de toutes les matières de nature polymère.