Brevet FR2462771A1 — publié le 19810213

La présente invention concerne un câble isolé par une matière minérale et son procédé de fabrication. Comme celâ est bien connu, un câble isolé par une matière minérale comporte de l'oxyde de magnésium (MgO) en tant qu'isolant qui est fortement tassé dans l'espace compris entre une gaine métallique, telle qu'un tube de cuivre, et un conducteur métallique disposé dans la gaine. Grâce à cette construction particulière, le câble isolé par une matière minérale présente des caractéristiques excellentes, telles que, notamment, une résistance élevée aux flammes, à la chaleur, à la corrosion, à l'eau et à la radioactivité et, en outre, il possède une capacité con- ductrice élevée et une forte résistance mécanique. Du fait de ces caractéristiques, les câbles isolés par une matière minérale sont utilisés pour effectuer des câblages soumis à des conditions spéciales dans des emplacements tels que ceux o règne une température élevée, dans les zones à l'épreuve des explosions, à bord des navires, dans les usines de fabrication de produits chimiques, les réacteurs atomiques, les transmetteurs de signaux, etc... Récemment, dans le but d'économiser les ressources, l'emploi des câbles isolés par une matière minérale s'est considérablement développé étant donné que de tels câbles n'ont pas besoin d'être remplacés aussi fréquemment que celà est le cas pour les câbles classiques de la technique antérieure. Cependant, l'une des propriétés de l'oxyde de magné- sium qui forme l'isolant du câble isolé par une matière minérale est qu'il est fortement hygroscopique. Ainsi, si l'isolant est mis en contact avec l'air, il absorbe immé- diatement l'humidité de l'air et sa résistance d'isolement diminue fortement. Lorsque l'oxyde de magnésium a absorbé de l'humidité, il devient nécessaire de sectionner cette partie humide ou de la chauffer pour chasser l'humidité du câble. On connaît déjà dans'la technique antérieure divers traitements pour chasser l'humidité ou pour s'opposer à l'entrée de l'humudité aux extrémités des câbles ou aux connexions des conducteurs des câbles. Par exemple, un procédé de traitement des extrémités des câbles utilise divers outils et instruments et néces- site l'exécution successive, en une courte période de temps, des phases qui consistent à couper le câble, à en retirer la gaine, à assembler un serre-garniture, une boîte et un disque et à remplir la boite d'un composé d'étanchéité. De même, dans le procédé de traitement d'une con- nexion de conducteurs décrit dans la demande de brevet japonais publiée n' 16.114/1978, on protège de l'humudité un câble isolé par une matière minérale en brasant un manchon sur le câble et en projetant un gaz inerte sur les parties de connexion. Cependant, suivant ces procédés de la technique antérieure pour chasser l'humidité ou empêcher l'entrée de l'humidité, un ouvrier doit effectuer une opération com- pliquée en une courte période de temps sur les lieux du câblage, lorsque le câblage est compliqué et comporte de nombreuses connexions ou que sa longueur est relativement importante, il est presqu'impossible d'achever le travail nécessaire. En outre, avec les procédés de la technique antérieure, on court le risque que de l'humidité soit absorbée pendant la période de travail de sorte qu'une fois le travail achevé, il est nécessaire de surveiller et contrôler le degré de résistance d'isolement du câble pendant une longue période de temps. En outre, dans le cas o il existe de nombreuses connexions, il est difficile de repérer une connexion défectueuse. En conclusion, les procédés de la technique antérieure non seulement néces- sitent l'exécution d'opérations compliquées mais encore les connexions qu'ils servent à effectuer ne sont pas fiables. L'invention a pour but de réaliser un câble isolé par une matière minérale qui ne nécessite pas l'exécution d'une opération compliquée sur les lieux de montage du câble et qui s'oppose absolument à toute pénétration d'hu- midité de sorte que le câble ne souffre jamais d'une perte de résistance d'isolement; l'invention vise égale- ment un procédé de fabrication d'un tel câble. Le câble isolé par une matière minérale suivant l'invention est du type constitué par une gaine métallique qui forme la couche extérieure du câble et un isolant minéral qui remplit l'espace compris entre la gaine métal- lique et le conducteur métallique, ce câble étant caracté- risé par le fait que les particules de l'isolant minéral sont imprégnées d'une huile de silicone résistant à la chaleur. L'huile de silicone résistant à la chaleur utilisée suivant l'invention doit avoir la propriété de ne pas se vaporiser lorsqu'elle est soumise à une température élevée pouvant atteindre jusqu'à 6000C environ. Parmi les huiles de silicone connues dans le commerce, l'huile "AEROSEAL" vendue par la firme des E.U.A. ARI Industries Inc. remplit la condition ci- dessus. Bien entendu, on peut utiliser d'autres huiles de silicone qui présentent cette même caractéristique. Le procédé de fabrication d'un câble isolé par une matière minérale suivant l'invention comprend les phases qui consistent à cuire une matière isolante minérale en poudre pour former une pastille d'isolant aggloméré à tremper ladite pastille dans une huile de silicone résis- tant à la chaleur, à la température ambiante, pour imprégner la pastille agglomérée d'huile de silicone, à insérer des conducteurs métalliques dans la pastille agglomérée et à placer une gaine métallique autour de la pastille afin de former un câble, à réduire le diamètre extérieur du câble, à la température ambiante, à recuire le câble à une tem- pérature élevée qui ne dépasse pas environ 600'C et à ré- péter alternativement les phases de réduction de diamètre et de recuit, plusieurs fois, pour obtenir un câble de diamètre extérieur prédéterminé. Il existe deux procédés antérieurs connus de fabrication d'un câble isolé par une matière minérale. L'un de ces procédés consiste à former une pastille agglomérée, comme indiqué ci-dessus, et l'autre consiste à injecter un isolant en poudre directement dans l'espace compris entre la gaine métallique et les conducteurs. Suivant l'invention, on utilise le premier procédé dans le but de répartir uniformément l'huile de silicone dans l'isolant.- D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel la Fig. 1 est une vue éclatée, avec coupe partielle, des éléments du câble isolé par une matière minérale suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en élévation latérale, avec coupe partielle, du câble isolé par une matière miné- rale assemblé; et - la Fig. 3 est une vue en coupe partielle, à plus grande échelle, du câble isolé par une matière miné- rale, achevé. Comme représenté à la Fig. 1 à laquelle on se référera initialement, on prépare tout d'abord, en vue des phases de traitement ultérieures, une gaine métallique 1, en cuivre ou en aluminium, ayant un diamètre et une longueur prédéterminés, une série de pastilles 2 d'isolant minéral aggloméré et des conducteurs-métalliques 3, en cuivre par exemple. Les pastilles 2 d'isolant sont fabriquées confor- mément à un procédé bien connu en extrudant de la poudre de MgO, à laquelle on a ajouté de l'eau et un liant (matière liante), et en cuisant les tronçons à 1400'C pendant environ 4 heures. Des trous 4 dans lesquels les conducteurs métal- liques doivent être enfilés peuvent être formés-en un nombre désiré quelconque au cours de la phase d'extrusioxi. Suivant l'invention, on imprègne les pastilles d'isolant, après cuisson, d'une huile de silicone résistant à la chaleur, telle que l'huile AEROSEAL précitée, en les plongeant dans un bain d'huile de silicone à la température ambiante. Ce traitement de bain dure pendant environ-65 heures, sous la pression ambiante ou sous vide. Si on le désire, on peut n'imprégner qu'une partie de la pastille en plongeant seulement cette partie particulière dans l'huile de silicone. Etant donné que la longueur des pas- tilles est limitée par leur résistance mécanique, plusieurs pastilles d'isolant sont disposées dans une unique gaine métallique. La Fig. 2 représente un câble isolé par une ma- tière minérale après les phases d'assemblage qui consistent à introduire les pastilles fabriquées au cours de la phase précédente décrite cidessus dans une gaine métallique l et à enfiler des conducteurs métalliques 3 dans les trous 4 des pastilles. On fait passer l'ensemble obtenu dans une filière pour le soumettre à une opération de réduction du diamètre de la gaine métallique 1 de sorte que les pastilles 2 sont broyées en une poudre qui remplit les espaces libres laissés entre elles. Après cette première phase de réduction, on soumet l'ensemble à un traitement de recuit afin d'éli- miner les contraintes résiduelles. Cette phase de recuit est effectuée à une température voisine de 6000C mais infé- rieure à 6000C. Au cours de cette phase, étant donné que l'on a utilisé l'huile de silicone précitée qui résiste à la chaleur, il ne se produit aucune vaporisation. Après achève- ment de ce traitement de recuit, on répète, alternativement, la phase de réduction de diamètre et la phase de recuit, de la manière requise. La Fig. 3 est une vue en coupe du câble isolé par une matière minérale suivant l'invention fabriqué par le procédé décrit ci-dessus. Ce câble n'absorbe pas l'humidité à partir d'une extrémité sectionnée étant donné que, comme on l'a expliqué, les interstices entre les particules de la matière 6 en poudre à base d'oxyde de magnésium sont remplies d'huile de silicone 5. Lorsque l'on sait dès le début quelles seront les parties d'extrémité ou les parties de connexion du câble, il suffit d'imprégner les parties voulues d'huile de sili- cone. Conformément à la construction décrite ci-dessus du câble selon l'invention, de l'huile de silicone inaltéra- ble par l'humidité remplit les microinterstices entre les particules d'isolant en poudre pour former un joint à l'épreuve de l'humidité (ces interstices étaient jusqu'à présent une cause d'absorption d'humidité) de sorte qu'il n'y a aucun risque que de l'humidité soit absorbée à partir des extrémités sectionnées du cêble ou des parties de connexion. Ainsi, même lorsqu'il est coupe au milieu, le câble suivant l'invention ne souffre pas de la pénétra- tion d'humidité à partir de l'extrémité sectionnée et il n'est pas nécessaire d'effectuer sur place un travail difficile de traitement des extrémités du câble; en outre, du fait que la protection du câble contre l'humidité est fiable, de sorte que l'on fournit un câble isolé par une matière minérale qui est fiable, il n'est pas nécessaire de contrôler ensuite la résistance d'isolement. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé de fabrication d'un câble conducteur isolé par une matière minérale, du type comportant un isolant minéral enfermé à l'intérieur d'une gaine métal- lique (1) et des conducteurs métalliques (3) disposés à l'intérieur de l'isolant (6), procédé caractérisé en ce qu'il consiste: à cuire une matière minérale isolante (6) en poudre pour former une pastille d'isolant aggloméré, à tremper la pastille dans une huile de silicone (5) résis- tant à la chaleur, à la température ambiante, pour impré- gner la pastille agglomérée d'huile de silicone; à insérer des conducteurs métalliques (3) dans ladite pastille et à placer une gaine métallique autour de la pastille afin de former un câble; à réduire le diamètre extérieur du câble, à la température ambiante; à recuire le câble à une température élevée qui ne dépasse pas environ 6000C; et à répéter alternativement les phases de réduction de diamètre et de recuit plusieurs fois pour obtenir un câble ayant un diamètre extérieur prédéterminé. 2. Câble conducteur isolé par une matière miné- rale du type comprenant une gaine métallique (1) qui cons- titue la couche extérieure du câble des conducteurs (3) disposés à l'intérieur de l'ensemble, un isolant minéral (2) remplissant l'espace compris entre la gaine métallique et les conducteurs métalliques, ce câble étant caractéri- sé en ce que les particules de l'isolant minéral (2) sont imprégnées d'une huile de silicone (5) qui ne se vaporise pas à une température élevée pouvant atteindre jusqu'à environ 6000C.