Brevet FR2505542A1 — publié le 19821112

L'invention concerne une épissure isolée de cbles électriques utilisant une silicone liquide diélectrique particulière portant des substituants hydrocarbonés aliphatiques éventuellement substitués, pour enrober et isoler l'épissure L'invention concerne aussi un cfble électrique utilisant pour remplir les interstices entre les conducteurs, une silicone liquide diélectrique portant des substituants hydro- carbonés aliphatiques 6 ventuellement substitués. On remplit de graisses, de résines époxy et d' de résineluréthannes, A des fins d'isolation, des bottes de Jonction de ctbles électriques On s'est peu occupé des facteurs d'environnement, du dommage par entrée d'eau et de l'accessibilité pour l'entretien et la réparation Aussi, un but de l'invention est de perfectionner l'épissure de cibles en utilisant pour l'isolation une silicone liquide diélectrique particu- lière portant des substituants hydrocarbonés alipha- tiques éventuellement substitués Il faut que cette silicone liquide fasse monter l'eau Jusqu'au sommet de la botte et emp Oche le dommage aux épissures Un autre but de l'invention est de fournir une silicone liquide dont on puisse facilement retirer l'épissure pour l'entretien ou la réparation D'autres buts sont de fournir une silicone liquide diélectrique qui soit sans danger pour l'environnement, qui ait une faible toxicité et qui soit capable de résister A des tempé- ratures extremes. Les cibles électriques isolés, par exemple par du polyéthylène ou du polyéthylène réticulé, perdent une part notable de leur rigidité diélectrique par suite de la formation d'arborescences électrochimiques dans l'isolant, ce qui peut conduire à une détériora- tion prématurée de ces câbles Ces arborescences peuvent résulter d'une attaque de l'isolant par les sulfures ou par l'eau Les arborescences ne germent et ne se développent qu'en présence de liquides conducteurs Un suu P aà-ça" Tr IL IC 06 t, 4-çbiue P Illiria T. aub q:jos ue qaçaj 4 Top 6,û 6 t, au Tow nuip 94 Tsuap aun u"v 60 p;nb Ti OUOOTIT 9 04400 *CO 41, OUTOM n-66 p 4 sa -uap vl enb 4 u*mom np 4 sqi% 4 Tlsqnc 4 uemâller 4 uwÀg sgnu T 4 -eqd T Iu squoqijooap 4 W 4 uer 4 T 4 uqns sep:uiqjo U op Tnbîj ouoo TI Tw e;= 4 ajlg 4 nad eno Taoela alq Vo un p sand;onp -uop ai 4 ua sol a T Idmoi anod qa anb Ta 4 oele -Cq#Q un 4 p eanggçdg 4 l: aeq O aua 4 a jalos-ç anod uoî;-aj &UJ 41 uoles en TIT 4 u uoil enb anb Tj 4 oall Tp ap Tnb TI e 7 OZ 041, suçoz twp 94 Touop un queúu sonb Tlsqd-le aquoqieooaptq s.,u Un 4 T 49 qnq sep enb Ta 4 oelg Tp Op Tnb TI ouou TITU un *e Ae sanie 4 onpuoo sel oi 4 ue sel a T-td g, -moi le 4 % 19413-ç 13 uoo lUGMOUU 0, 40 ajuad al 110;u,,Losç au- US eunp 94,ze Anooax aina %onpuoo sana-çonld 4 ueueidiaoo enb -TZ:Oolg elqvo Un 4 arqo mwd -connu v uo T 4 uAu,; tj * 20111, OUTOU n'e 4 p q;, su*p un,èuvtv 4 * sqn 4 -,; 4 i#qtw "onb-ç 4 iaqd-çle oenoqisooxp 4 stkuenq O? -Iquqnt sep 4 ue 4 aod splnb T ouexo-c-ça un ep,çnb,çl emmo ze 9,çlç 4 u le 4 ue 4 açougo 4 uemauuoçl 08 jaud el Ileines-idget me- tou-ç 4 * zeqozue inod ont-çz 4 olg-çp ap^çnb^çL im 4 uis-çIT 4 a aile sonb-çzqoulg fi*-Eqgo op eanseçde aun lorqo inod v UOT 4 ue &u T#l 44 ueule Toeid Un Id -Olqlo up sine 4 onpuoo sol ai 4 ue se OT 4 uae 4 u T sel a T Iduoi V 46 oolqgo op eamou Tdg eun jolos T y 4 a Iaqome 'f J "Àiee lO eol, t, ou-çonnvp q 4 9 uap *un 4 uuúu 49 gn 4 Tqoqnu 4 ue" 1:1:on 4 u*Ag u 4 u"n 4 T 4 aqns sep cixnl Tod op Tnb TI ouoo TI Te eim 4 arqo inod v uo Tue Au Tq uaouoosezoq ii sel xaiqo#dme mod np no ouîlúq,, 49 úTod np red 9-low T aldauxe jud 69 Tos T 4 ttbîj 4 oolq elquo tmsp gana 4 onpitoo sep gel a T Id"j y "qiqjsep &ogr 4 T,ksqno 4 uemallervmb Aq sent -Tqvqdllv squoqieooap úq 9;uun 4 14 sqns oop 4 u? 4 aod la 4 jed op jne 4 oej elq Tej î 4 TPTOTJ epuua 2 op ep Tnbïl ouooîl-ço oun aluinoj op 4 sa uo T 4 u;;Àu TT op 4 nq z S S O S z la boite entourant une épissure, monte jusqu'en haut de la botte et évite ain:i un court-circuit ou un dom- mage à l'épissure De m&ae, cette silicone spéciale emp 8 che l& formation d'arborescences électrochimiques nuisibles et de courts-circuits dans le c 9 ble Toutefois, l'eau de mer a une densité de 1,025, de sorte que dans un milieu d'eau de mer, il faudrait une silicone liquide ayant une densité d'au moins 1,C,5. On connaît que dans la technique une large variété de procédés de préparation de silicones liquides. Un praticien de compétence ordinaire sers capable de préparer par des techniques classiques les silicones liquides qui sont utiles selon l'invention, spéciale- ment à la lumière de ce qui est exposé ici. Pour autant que l'on sache actuellement, la nature des substituants de la silicone liquide n'est pas critique A insi par exemple, tous les substituants hydrocarbonés aliphatiques éventuellement substitués que l'on trouve normalement sur les atomes de silicium des silicones liquides peuvent 8 tre présents Des exemples précis de substituants ou radicaux appropriés sont des radicaux alkjle comme les rédicsux méthyle, &thyle, propyle, butyle, amyle, cyclohexyle, décyle, dodécyle et octadécyle; des radicaux alcényle comae les radicaux vinyle et allyle; et des radicaux alipha- tiques substitutés correspondants comme les radicaux chloropropyle 3,3, 3trifluoropropyle, cyanobutyle, mercaptopropyle, carboxyéthyle et aminoisobutyle. Les silicones liquides diélectriques utiles dans l'invention portent de préférence des substituants méthyle ou uniquement des substituants méthyle sur le siloxane Les liquides préférés pour cette application sont les polymères de siloxanes contenant seulement des substituants méthyle, étant donné leur bas prix de :5 revient qui permet une utilisation étendue. Des exemples particuliers des polyméthyl- siloxanes liquides préférés sont ceux qui sont formés l""Ijen 4 ue Aj sonb T 4 gqd Tg gquoqjuoojptq SU"r 4 T,eqnw *OP 4 tte,iod Op Tt IOTI ouooil Ta ettn "Tj Tqn uo ogma Due sanb -J Jl 00 jq golqvo OP SUD el OUSP UOT 40 audga VI no ua 4 -a.T 4 uol anod eame Tdgl OP;Tua 4 ea al 4 uamazt-çln QT 4 -%"CI 04 TI Toez elle nb eoigd Ja T In OT 4 agd ue elqealjlad 499 a/ m O x _ O j, x e -OP 04 TBOO 9 A Oufl e Itr' O o- 4 savdqj el no ue Tzoazuel inod eatmo Tdg&T OU 4 uw -T,çouj sio-En 4 ned uo 4 T anb eoa"d elqeagjljd 4130 005 L> v s/; 7 a -(I, op eL-amçxsm 94- Foooia TA eun 6 uo-ç 4 -UOÀUT#l atmp OIT 41 % Op Tnbçl ettooms VI op 94 T 8009 TA el Q ellogi 941 mll op sud aqa Txeu I Tnb ua TU np galom oe e viml;oa ne 4 u*uueçquoo -çnb q 9 -oaolqo-ç 4108 %q Oise( çgo) 4 ell Ois ç(% 0) $ 94 T Unap "quoduoo wm Tub x"O 4 u" uoçqu*&UT 41 simep, se-C 14 N oe"xol Te op 9 *PTUD-F'r 8 "twúlrodoo soi 4 ait 4 p 8 *Td"xo sec O? - Oujpoqix O= no Tas un 4 tiolk -**b Tdú 4 go* woo Tlle el 6046 L uoa T &ueip Iaodd*j unp enossep ne 4 * opiabil *uooj-;e el op etwoop-ni sud eaudge es au aweèr & gllt, UO %TúUe 'f attojpagdtw Tg/,Bo l>"Xoddsi t-M 00 AY " 0411 t 40 eallt, ea %Uo II Tadmoo ez 4 f 4- OP CS/jj 0) ljoddex vl ljimodd-ez el and zowçzdxeo 4 nad iauitxo-1-Fîi-túqlle"Tixl. 894 Ttm 6 p 40 894 T Unap 6 quaxol Telúq 9 X -.ouov i 3 gq Tun$p quodzoo *pçr&b TI euvxo-r Ts Túq -I Via -úIod icm ettl T 41 MOD -rnb uo-çqfgoduoo op OUX 651 'e T espiod ue v 91, op 40 gg y gt op q= 49 uogxqjgjd sineuel SOI ej::# Teanv 4 ned ep Tnb TT 9 U 1394 TIM 4 P -;g Je O Ue XO'l- g-lúq 4 U Tp 094 ' Un&p _ 4 vj.,Ttm&P 4 g? V O &SP Tod ue Ipuaiduoa eg.xgjq zd uo-F 4,çoodmoo er I oeuexo-l-;F 3-l ulgta Ta; oq 4 junp 9,e aq 4-çunp zGG 05 z substitués comme liquide diélectrique pour enrober et isoler une épissure de cftbles électri Ques isolés Le manchon d'épissure doit protéger les faisceaux d'épis- sures contre les dommages causés par l'humiditt, les températures extr mes et d'autres forces naturelles Le manchon est formé de trois éléments principaux: une botte robuste, une structure de soutien et de rel Ache- ment de contraintes et une silicone liquide portant des substituants hydrocarbonés aliphatiques éventuelle- ment substitués, servant d'enrobage naturel On entonne, on injecte ou on refoule la silicone liquide diélectri- que dans le manchon pour un enrobage immédiat. On utilise une silicone liquide portant des substituants hydrocarbonés aliphatiques éventuellement substitués pour remplir les interstices entre conduc- teurs d'un c Mble électrique Le liquide s'introduit dans le système de cibles en migrant A travers les intersti- eies des conducteurs, la botte d'épissure servant de réservoir pouvant Utre rempli autant de fois que 2 dans le système de c 9 bles en l'entonnant, en le refou- lant ou en l'injectent Ce procédé pourrait servir à empacher les arborescences électrochimiques dans les c 9 bles électriques, par exemple isolés par du polyéthy- lène ou du polyéthylne réticulé L'arborescence élec- trochimique est causée par 11 attaque par l'eau et les sulfures. Afin que l'homme de l'asrt puisse bien comprendre comment on peut mettre l'invention en pratique, on donne les exemples non limitatifs suivants qui servent d'illustration Toutes les mesures de viscosité et de densité sont faites A 25 e C, sauf indication contraire. Dans un ballon à 5 tubulures de 5 litres équipé d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre, d'un entonnoir A robinet et d'un condenseur A reflux relié à un condenseur refroidi par de la glace carbonique qui est lui-m 8 me relié A un pi 4 ge froid A glace carbo- nique, on place s g ( 1,0 mole) de (CH 3) Si Cl, 1935 g ( 15,0 moles) de (CHO)Si C 12, 681 g ( 4,56 moles) de CH Si CI 3 et c 98 g d'heptene. L'entonnoir à robinet contient 403 g ( 22,4 moles) d'eau On introduit celle-ci goutte & goutte dans la solution agitée de chlorosilanes en l'espace de 3 heures O tout on maintenant la température du récipient A , 10 C par chauffage si nécessaire. On ramène alors au ballon le contenu du piège froid et on continue d'agiter pendant une houre tout en réchauffant le mélange & 60 C. On mélange alors au liquide I litre d'eau distillée et on sépare le mélange dans une ampoule à décentation On lave encore à six reprises la couche organique avec des portions de 500 al d'eau distillé. On place alors le liquide dans un ballon auquel est raccordé un piége Dean btark et on msèche le produit par distillation aséotropique A une température de récipient de 150 00, on chasse le solvant par distilla- tion j ce moment, l'hydrolysat a une densité de 0,991 et une viscosité de 1,8 X 10 '5 m/s. ú 5 A l'hydrolysat, on a Joute 15 g de "Filtrol 20 " (adsorbent activé par un acide, Filtrol Corp) et on agite le mélange et on le chauffe à 1 l X 6 C pendant heures On le laisse alors refroidir une nuit. Pendant e O minutes, on agite le liquide avec f O 7 g de Na HCO 3 et 15 g de "Super-Cel" (l'un d'une série d'adjuvants de filtration "Celite" constitués de terre de diatomées exceptionnellement pure, Johns-lianville -ales Corp) On filtre alors la bouillie sous pression. ce moment, le filtrat a une densité de 1,016 et une viscosité de 51 x 10 6 m 2/s. On place alors le filtrat dans un ballon & tubulures de JL litres et on le soumet A un strippage h au -oyen d'une tète de poire Jusqu'à une temprature de bouilleur de '40 C et à une température de tête de à; 000, à ? mbar. On obtient une viscosité de 91 x 10 O 6 m/s et une densité de 1,028. Etsnt donné Que le liquide ci-dessus présente une haute teneur en groupes hydroxyle et un bas point d'éclair, on le chauffe pendant 2 heures A 120 C avec le de "Filtrol" Lorsque le produit refroidit en 1 O dessous de '70 OC, on l'agite avec 0,5 ' de Mig O puis on le délaie avec 1, de "uéuper-Cel" On filtre alors le mélange et on le soumet A un strippage à 260 OC et 7 tbar On agite le résidu avec un peu de "?Nuchar% (charbon activé caractérisé par sa porosité exception- nellement grande qui entralne une tris grande capacité d'adsorption, West Virginia Pulp and Paper Co, Industrial Chemical Sales Div) et du "Super-Coel" et on filtre. La viscosité est de ( 95 + 2) x 10-6 a 2/s et la densité de 1,026 + 0,005 La silicone liquide comprend, en poids, environ 24,99 % d'unités monoméSthylsiloxane, environ 71,01 % d'unités dim&thbylsiloxane et environ 4,00 % d'unités triméthylsiloxene Le rapport m 4thyle/ silicium est de 1,79/1,00. s E r P Lv: 2 :i 5 Dans un système d'épissure de cibles formé d'une botte robuste et d'une structure de soutien et de relâchement des contraintes, on place un liquide diélectrique composé de phénylméthylpolysiloxsne ayant une densité de 1,065 et une viscosité de -C O 125 x 106 m /s On fait alors des essais de péné- tr-tion d'eau, de compatibilité des matieres, de modèle fonctionnelet des essais dans les conditions r Aelles. On effectue les essais de pénétration d'eau > selon la norme id: D-'153 en utilisant 5 ',; d'eau et l de liquide isolant On retire le liquide au moyen d'un entonnoir à d'icantstion et on vérifie, sur un laps sel zizon S 4 u 4 Tnsil gerl -ai:na 4 onpuoo op gaa Tud, Gap enb Ta;oele aotm;s Tsga et 04 ou no enleap apuou T uoj 4 n L geqqouuamr Sap juap q Gajo;Ue selloai oingi Tdgop seflloq sep ue alogi BTUSSO $al ar 4 oejje UO *j.F 4 T Idods-fp. a T su*V sdxe 4 np uo T 4 ouoj ua siikie T 4 nu Sep %TI Tq T 9, -edmoo el 4 a *p Tnb TI np sanb T T 4 oole 9949 Tadoid sol s Toj il f JOTJT Jg A op;Ouued Ule D *gd" 4 np UOT;Ouoj UQ ene*a BI y ane 4 vapa Go np 40 e ano 4 onpuoo 'CMP apuu 4 s Togi ul op uo T 4,pni 2 ap el a,ou uo -sano 4 onpuov ai 4 u& A MOI, op la T 4 ua 4 od ap aouaagjj Tp atm luzinbTdde us s:ueverpv sine 4 onpuoo oop aou B 49 ia;ja el danse uo -glessa v aeqnl sep airep 4 u-e=ajuo sel ue le op-çab T-E UP qe nat 6 i op suep salq#o op sep;utbeld ue TO=QT 40 uoj altpou op Ttesel *n 4 o*lje vo Il - 94 cru 9 TJTP" lu 9 T,;TT 92 430 au nuol IT 4 u*qp 9 sep -Cmony -"Xe sol uo 40 esujl 14 noc sol uo tvex"iq gt, op 4 "q 'Ale moi Xp UUOI" 4 uvlqot $ 01 *a; 40 x UD -**a-%*% iyc 4 * *"nei Z 9 op 4 noq " soloçj vo T **&&noix i S 4 12 a uo 9129,1 JT" 4 p u O lle Invi To 'f moi un suap go*ld net IRO 40 eq-çsa Sel uo o-selloo qonoq uo 40 lu O (-5 op *ai" op galolj sap quep 4 Tnpoa:IUT uo 4 j enb xnonbe j Tqoula np 2 04 e ouaxol Tu np 2 040 p oued mro O Dnognm el 40 Ileum-10 A va a P-FOCI us O H 3 H 6,174 ') lieux 4 (Op Tod O çor'? us %go îz O 4 uos elo T Ti 4 N xnenbe asexnelq 9 t 7 lvapued 0,0 q ir gap-nb TT sep op s Tesgo sel D Tnpuoo U O -aarme Tjalp a 4 loq al e qeTj -0331 ganau O o zel sa 4 N 04 4 a 39 TT- r 4 N Ue seaeî 4 urt *op aînsea al en 4 oajja uo 77 ' il -j&;)UUOU y 3 j: UO-C,92 13,U- r Za-a 4-jp A) enb Tj-;od 9 IZTAT 4 a Tg 9 a wl,la a 4 aad ap ana 4 ouj el 4 sa-noc iq ap ffdma-, ap zss Osz C; Jours Pén Stration Dk Df Vr d'eau r Témoin 0,02 % 2,88 0,00024 1,1 x 1014 ohm-cmn 4 0,03 % 2,88 0,00048 0,6 x 1014 ohm-cm 8 0,05 % 2,88 0,00121 1,0 x 1014 ohm-en 16 0,05 % 2,89 0,00024 0,29 x 1014 ohm-cm En conclusion, le liquide présente peu d'alté- ration lorsqu'il est exposé de façon prolongée A de grandes quantités d'eau. EX 2 lPLL 3 Dans un système d'épissure de c Ables comprenant une botte robuste et une structure de soutien et de relfchement des contraintes, on place un liquide diélec- trique comprenant, en poids, 21; d'unités monométhyl- ailoxane, 71 % d'unités diméthylsiloxane et 4 % d'unités t"iméthylsiloxane et ayant une densité de 1,03 et une coit de 95 x i 06 m 2/ on essaie alors le liquide (selon la méthode de l'exemple 2) pour déterminer la pénétration d'eau, la compatibilité des matières, le modèle fonctionnel et on fait l'essai dans les conditions réelles Les résultats sont les suivants a Jours Pénétration D Dr Vr d'eau L,IÀ I I1IL I I mm _ 1, t, iii Témoin 0,04 2,51 0,0012 2,1 x 1013 ohm-cm 58 0,12 2,85 0,00064 1,6 x 1013 ohm-cm 52 0,15 2,85 0,00063 0,52 x 10 ohm-cm Bn conclusion, le liquide présente peu d'altéra- tion lorsqu'il est exposé de façon prolongée & de gran- des quantités d'eau et aucun des échantillons n'est gélifié ni modifié notablement dans les essais de compatibilité. REV NDICÀA^TIONS 1 Epissure de cibles Llectriques isolée compor- tant un liquide diélectrique qui l'enrobe et l'isole, oaractérisée en ce que le liquide diélectrique est une silicone liquide portant des substituants hydrocarbonés aliphatiques éventuellement substitute et ayant une densité d'au moins 1,02. 2 Epissure selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que la silicone liquide a une viscosité de 1 20 50 & O Xlo'0 62/s 3 Epissure selon la revendication 2, caract 6- risée en ce que la silicone liquide est un polym 6thyl- siloxane. 4 Epissure selon la revendiaestion 3, caracté- risée en ce que le polyméthyleiloxane liquide est formé d'unités mono* 6thylsiloxane, dixéthylailoxane et tri- m&thylsiloxane. Epissure selon la revendioation, caracté- ei 4 e an ce que le polynéthylailoxane liquide est formé d'unités dixfthyleiloxane et monométhy 11 ilexane. 6 Cible électrique comprenant plusieurs conduc- teurs recouverts d'une gaine isolante, caractérisé en ce que les interstices entre les conducteurs sont remplis d'une silicone liquide diélectrique portant des substi- -5 tuants hydrocarbonés aliphatiques éventuellement substitueés et ayant une densité d'au moins 1,02. 7 Ctble selon la revendication 6, caractérisé en ce oue la silicone liquide a une viscosité de 20 à 16 S 2 500 x O O m 2/s. 8 Ctble selon la revendication 6, caractérisé en ce que la silicone liquide est un polyméthylsiloxane. 9 Cible selon la revendication 8, caractérisé en ce que le polynéthylsiloxane est formé d'unités mono- méthylsiloxane, diméthylsiloxane et triméthyleiloxane. C Able selon la revendication 8, caractérisé en ce que le polyméthylsiloxane est formé d'unités diméthylsiloxane et monométhylsiloxane. I