Brevet FR2506552A1 — publié le 19821126

Embout pour câble bipolaire refroidi par eau. L'invention concerne le domaine d'électrotechnique et a notamment pour objet un embout pour câble bipolaire refroidi par eau. L'invention peut être appliquée au découplage des brins conducteurs dans un câble utilisé pour la transmission de courants élevés de 5 à 20 kA, entre des installations dont la position relative varie pendant leur fonctionnement, en particulier dans la-technique de soudage électrique pour la connexion d'un transformateur d'alimentation aux pinces de soudage suspendues. On connait un embout pour câble bipolaire souple refroidi par eau constitué par deux rondelles massives accouplées entre elles rigidement par l'intermédiaire de-joints d'étanchéité et d'isolation. Des brins conducteurs d'une direction du courant sont couplés à l'une des rondelles tandis que les brins de l'autre direction du courant sont raccordés à l'autre rondelle (voir "Mémoire du soudeur" rédigé par S.V. Sokolov, paru en 1961, page 368). L'embout de cette conception est caractérisé par des dimensions et un poids importants qui limitent son domaine d'emploi. On connait par ailleurs un embout pour câble bipolaire refroidi par eau composé de parties accouplées entre elles rigidement par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité. Dans l'une des parties, sont pratiquées des alvéoles pour la connexion des brins conducteurs d'une direction de courant et un orifice tour le raccordement à une source d'eau de refroidissement relié aux cavités du système de refroidissement du câble. En outre, une encoche est exécutée aussi dans cette partie de l'embout. Une pièce d'insertion, sous forme d'un raccord à trois voies; est brasée à l'autre partie de l'embout et se dégage au-delà des limites de la face d'about de cette partie. Les brins conducteurs de l'autre direction du courant sont connectés à ladite pièce d'insertion.La pièce d'insertion d'une autre partie de l'embout s'engage dans l'encoche de l'autre partie de l'embout en assurant ainsi un découplage ramassé des brins près des embouts et un assemblage ramassé des embouts eux-mêmes. Entre la pièce d'insertion et l'encoche et entre les deux parties de l'embout, on a disposé des joints d'isolation. Les parties de l'embout sont serrées entre elles par un boulon muni d'une rondelle en matière isolante. Les fuites d'eau entre l'isolation et les parties de l'embout sont empêchées au moyen d'un joint d'étanchéité sous forme d'un toron (voir le recueil de VNIITavtoprom "Opyt vobzhskoge zavoda" série "Travaux de soudage", année 1971, pages 11 et 76 repère 19). L'embout connu étant d'une conception ramassée n'assure pas l'élimination des flexions intenses résultant des saccades électrodynamiques et des flexions mécaniques du câble pendant son utilisation. Ces flexions provoquent la rupture prématurée des brins et l'endommagement de l'isolation entre les brins de différentes directions de courant de l'embout, ce qui aboutit à leur court-circuit. On s'est donc proposé de mettre au point un embout de câble bipolaire refroidi par eau qui assurerait un découplage rigide des brins près de l'endroit de leur fixation et préviendrait les flexions et la rupture, et, de ce fait,élèverait ainsi la durée de service du câble. Conformément à l'invention, l'embout de câble bipolaire refroidi par eau est constitué par deux parties, accouplées rigidement entre elles à traversun joint isolant étanchéifié, dans l'une desquelles sont pratiqués des alvéoles pour la connexion des brins conducteurs d'une direction du courant, et un orifice pour le raccordement à une source d'eau de refroidissement mise en communication avec des cavités du système de refroidissement du câble et une encoche, tandis que dans l'autre partie, on a prévu une pièce d'insertion se dégageant au-delà des limites de la face d'about de cette partie et coopérant par l'intermédiaire du joint isolant avec l'encoche et destinée à la connexion des brins conducteurs de l'autre direction du courant, et il est caractérisé en ce que la partie de la pièce d'insertion se dégageant au-delà des limites de la face d'about, est réalisée cylindrique et se dégage au-delà des limites sur une longueur égale à au moins 2,5 fois la valeur de son diamètre et possède un orifice central borgne faisant fonction d'une alvéole pour la connexion des brins conducteurs de la direction inverse, et en ce qu'une douille en matériau isolant est fixée rigidement sur la pièce d'insertion et se dégage elle aussi au-delà des limites de la face d'about. Il est avantageux de pratiquer dans la douille une rainure annulaire intérieure qui forme un canal de refroidissement pour le liquide de refroidissement autour de la partie cylindrique de la pièce d'insertion. De plus, il est avantageux de pratiquer dans la partie cylindrique de la pièce d'insertion des canaux longitudinaux radiaux reliés aux cavités du système de refroidissement du câble. L'embout pour câble bipolaire souple refroidi par eau, exécuté conformément à la présente invention assure un dé couplage rigide des brins conducteurs de sens direct et inverse de courant en prévenant leur rupture prématurée et le court-circuitage à l'embout. L'embout ne nécessite aucun équipement compliqué pour sa fabrication. D'autres caractéristiques et avantages de la-présente invention seront mieux compris à la lecture de la description des versions de sa réalisation en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un embout pour câble bipolaire refroidi par eau, montré en coupe longitudinale - la figure 2 montre la coune suivant la ligne II-II de la figure 1. L'embout pour câble bipolaire sounle refroidi par eau est constitué de deux parties 1 (figures 1, 2) et 2 accouplées rigidement entre elles à travers un joint isolant 3 et un joint d'étanchéité 4 par un assemblage boulonné Un boulon 5 de l t assemblage est isolé de la partie 1 de l'embout par une rondelle en textolite 6. Dans la partie 1, on a pratiqué un orifice 7, dans le joint 3, un orifice 8 et dans la partie 2, un orifice 9, disposés coaxialement et destinés à connecter cet embout à une source de courant (non montrée sur les dessins). Un orifice taraudé 10 pratiqué dans la partie 1 de l'embout sert au raccordement de la cavité Il de l'embout à une source d'eau de refroidissement (non montré sur les dessins). A l'extrémité de la partie 1, on a prévu une saillie cylindrique 12 suivant la circonférence de laquelle sont perforées des alvéoles 13 destinées à la connexion des brins conducteurs 14 d'une direction du courant. Une encoche rectangulaire 15 est faite par fraisage dans la partie 1 de l'embout y compris, dans sa saillie 12. La partie 2 de l'embout est munie d'une pièce d'insertion 16 se dégageant au-delà des limites de la face d'about de cette partie et coopérant avec l'encoche 15. La partie saillante de la pièce d'insertion 16 est réalisée cylindrique. Sa longueur fait au moins 2,5 fois la valeur de son diamètre. Dans la pièce d'insertion 16 est prévu un canal axial longitudinal 17 relié à la cavité 11 et des canaux radiaux 18 laissent passer le liquide de refroidissement au brin conducteur 20. Un orifice central borgne 19 est pratiqué dans la partie cylindrique de la pièce d'insertion 16 pour le raccordement du brin conducteur 20 de l'autre direction du courant. La surface de la pièce d'insertion 16 est isolée de la partie 1 de l'embout par un joint en diélectrique 21. Une douille 22 en matériau isolant est fixée rigidement sur la pièce d'insertion 16 de manière qu'elle se dégage audelà des limites de la pièce d'insertion 16.La douille 22 est fixée sur la pièce d'insertion 16 à l'aide d'un filetage et à sa surface intérieure est pratiquée une rainure annulaire formant un canal annulaire 23 autour de la partie cylindrique de la pièce d'insertion 16 nécessaire au passage de l'eau de refroidissement de la cavité II, par les canaux 17 et 18, vers les brins conducteurs 20. La section du canal annulaire 23 dépasse de 15 % la section du canal longitudinal axial 17. Cela assure l'arrivée de l'eau de refroidissement de la cavité 11 dans la cavité 24 autour de la pièce d'insertion 16 et vers les brins conducteurs 14 ainsi que vers le brin conducteur 20. La douille 22 se dégage au-delà des limites de la face d'about de la pièce d'insertion 16 sur une longueur égale au diamètre de la partie cylindrique de lapièce d'insertion 16. En plus de ses fonctions d'isolement, la douille 22 fait office de la base pour la fixation d'une enveloppe diélectrique, notamment en plastique 25 qui isole les brins 14 et 20 de directions de courant opposés l'un de l'autre suivant toute la longueur du câble. Les endroits de raccordement des brins 14 et 20 à l'embout sont les secteurs les plus chargés du câble bipolaire souple refroidi par eau A ces endroits, par suite des saccades électrodynamiques et des flexions mécaniques des brins, ou aux déplacements du câble pendant son utilisation, par exemnle, avec des pinces, il y a des ruptures des brins conducteurs 14, 20. On a prévenu la rupture prématurée des brins conducteurs 14, 20 dans l'embout conforme à l'invention, à l'aide d'une connexion plus rigide des brins 14, 20 au voisinage de l'embout. La rigidité accrue des connexions est assurée du fait que la flexion du brin 20 près de la face d'about de la partie 2 de l'embout est empêchée par la partie de la douille isolante 22 dépassant les limites de la pièce d'insertion 16, et la flexion des brins 14 au voisinage de leur connexion à la partie 1 de l'embout est interdite en limitant leur déplacement radial à l'aide de la surface extérieure de la douille rigide 22 d'une grande longueur et de la surface intérieure d'une gaine de protection 26. L'embout selon l'invention étant ramassé prévient l'usure intense des brins conducteurs près des endroits de leur fixation à l'embout grâce à leur découplage rigide et assure ainsi une élévation notable de la fiabilité du câble. REVENDICATIONS 1. Embout pou câble bipolaire refroidi par eau constitué de deux parties (1, 2) accouplées rigidement entre elles à travers un joint isolant et d'étanchéité (3, 4), et dans l'une desquelles,la partie (1), sont pratiquées des alvéoles (13) pour la connexion des brins conducteurs (14) d'une direction du courant, ainsi qu'un orifice (10) pour le raccordement à une source d'eau de refroidissement, cet orifice (10) étant en communication avec des cavités du système de refroidissement du câble, et une encoche (15), tandis que dans l'autre partie (2), on a prévu une pièce d'insertion (16) se dégageant au-delà des limites de la face d'about de cette partie (2) et coopérant par l'intermédiaire du joint isolant (21) avec l'encoche (15) et destinée à la connexion des brins conducteurs (20) de l'autre direction du courant, ledit embout étant caractérisé en ce que la pièce d'insertion (16) se dégageant au-delà des limites de la face d'about est réalisée cylindrique, et se dégage au-delà des limites sur une longueur égale à au moins 2,5 fois la valeur de son diamètre et possède un orifice central -borgne (19) faisant fonction d'une alvéole pour la connexion des brins conducteurs (20) de la direction inverse, et en ce qu'une douille (22) en matériau isolant est fixé rigidement sur la pièce d'insertion (16) et se dégage elle aussi au-delà des limites de la face d'about. 2. Embout du câble bipolaire refroidi par eau conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que dans la douille (22), on a pratiqué une rainure annulaire intérieure (23) formant un canal pour le liquide de refroidissement autour de la partie cylindrique de la pièce d'insertion (16). 3. Embout bipolaire refroidi par eau conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que des canaux longitudinaux (17) et radiaux (18) reliés aux cavités (11) du système de refroidissement du câble sont pratiqués dans la partie cylindrique de la pièce d'insertion (16).