Brevet FR2553592A1 — publié le 19850419

Montage d'extrémité pour câble électrique haute tension La présente invention concerne les montages d'extrémité prévus pour assurer l'entrée de câbles électriques haute tension, notamment de câbles secs, dans les enceintes étanches o ils aboutissent, en 5 particulier dans des cuves de transformateur et des caissons haute tension. De manière connue, l'entrée de câbles électriques haute tension dans une enceinte pose un problème particulier d'étanchéité à partir du moment o l'enceinte est remplie d'un liquide ou d'un gaz pour des 10 raisons bien connues de bon fonctionnement aux hautes tensions électriques impliquées Ainsi par exemple le problème se pose dans le cas d'entrées de caissons remplis de gaz SF 6 et dans le cas d'extrémités d'extérieur ou d'entrées de transformateurs à remplissage d'huile. En effet, la température des câbles varie largement avec l'intensité des courants qui les traversent et elle entraîne une variation importante de leurs diamètres, qui doit être compensée par des dispositifs d'étanchéité afin d'éviter les fuites. De manière usuelle on met en oeuvre des barrières d'étanchéité 20 complexes qui sont indépendantes de la partie électrique et qui combinent un agencement d'étanchéité par joint assurant une étanchéité transversale par rapport au câble avec un fourreau assurant une étanchéité longitudinale, plusieurs barrières d'étanchéité étant disposées en série. La présente invention a pour objet d'obtenir un montage d'extrémité étanche, simple et réglable, résolvant par sa composition et par sa forme les problèmes d'ordre électrique et d'étanchéité apparaissant aux entrées de câbles électriques haute tension dans une enceinte étanche. Selon une caractéristique de l'invention dans le cas d'une enceinte dont au moins une embouchure d'entrée de câble est fermée par une plaque d'obturation fixée sur elle et percée d'un orifice par lequel passe le câble, l'orifice ménagé dans la plaque d'obturation est tronconique et s'ouvre vers l'intérieur de l'enceinte lorsque la 35 plaque est en place; de plus une pièce d'extrémité isolante -2 fusiforme, qui est traversée axialement par un conduit ménagé pour un passage en force du câble, vient s'enficher dans l'orifice à la paroi duquel cette pièce d'extrémité s'applique par l'intermédiaire d'une trompette semi-conductrice dont le pavillon a même conicité que ledit 5 orifice, qu'il vient fermer de manière étanche, et dont l'embout vient étroitement enserrer le câble à l'extérieur de l'enceinte, au delà de la plaque d'obturation lorsque le câble est en place En dernier lieu un c 8 ne de serrage, traversé axialement par le câble et placé sur le bout de la pièce d'extrémité fusiforme qui est opposé à celui qui 10 comporte la trompette, vient enfoncer cette pièce d'extrémité dans l'orifice par un rappel élastique réglable prenant appui sur la plaque d'obturation. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont développés dans la description qui suit en relation avec la figure 15 unique définie ci-dessous. Cette figure unique représente une vue en coupe d'un montage d'extrémité selon l'invention. Comme indiqué plus haut le montage d'extrémité présenté est destiné à assurer l'entrée d'un câble électrique haute tension 1 dans 20 une enceinte étanche dont seule a été partiellement figurée une embouchure 2 d'entrée de câble quie vient fermer une plaque d'obturation 3. Le câble électrique haute-tension est un câble isolé par exemple du type à isolant sec tel du polyéthylène, ou du type à isolant papier imprégné. Comme indiqué plus haut l'enceinte étanche est classiquement une cuve de transformateur ou un caisson et l'embouchure 2 représentée est une entree de transformateur ou de caisson ou encore une extrémité d'extérieur, elle est fermée de manière étanche par le montage selon l'invention de manière à éviter les fuites du fluide 4, huile ou gaz, 30 contenu dans l'enceinte. Le montage d'extrémité proprement dit comporte la plaque d'obturation 3, une pièce d'extrémité fusiforme 5 axialement traversée par le câble 1, un c 8 ne de serrage 11 et un dispositif de rappel élastique 6 dont un seul élément est ici figuré. La plaque d'obturation 3 est généralement amovible, elle est 2553 '592 -3 fixée de manière étanche à l'extrémité de l'enveloppe extérieure de l'embouchure 2 par des moyens classiques symbolisés ici par les vis 7. Cette plaque d'obturation 3 est conductrice ou isolante suivant les besoins et elle est munie d'un orifice 8 à travers lequel passe le 5 câble L'orifice 8 est tronconique, préférablement aigu et il s'ouvre vers l'intérieur de l'embouchure 2 c'est-à-dire de l'eneeinte, lorsque la plaque d'obturation 3 est en place. la pièce d'extrémité fusiforme 5 est une piècer éalie préférablement de manière monobloc à partir d'un matériau relativement élas10 tique tel un caoutchouc éthylène-propylène-diène monomère (EPDM) dont une partie 5 A appelée trompette est chargée au noir de carbone de manière à former un écran semi-conducteur On peut en variante envisager de réaliser la trompette 5 A et le corps principal 5 B de la pièce d'extrémité en deux pièces intimement accolées, à partir du 15 moment o des précautions sont prises pour éviter la formation de vacuoles dans la zone de contact entre les deux pièces et par conséquent la création de possibles défauts électriques ou d'étanchéité. Comme indiqué plus haut la pièce d'extrémité 5 fusiforme qui se 20 présente sous la forme d'un bicene est traversée selon son axe longitudinal par un conduit 9 dont le diamètre est choisi de manière à permettre le passage en force du câble 1 lors de son insertion dans ce conduit. En effet une part de l'étanchéité est obtenue sous l'action de la 25 pression appliquée par la pièce d'extrémité 5 élastiquement déformable sous forte contrainte, cette pièce étant chargée de plus d'encaisser les variations de diamètre dues aux variations de température du câble. Comme indiqué plus haut le bicône formant la pièce d'extrémité 5 30 se termine par la trompette 5 A semi-conduetrice dans la zone destinée à venir s'enficher dans l'orifice 8 de la plaque d'obturation. Cette trompette 5 A comporte un pavillon 5 Al de forme conique qui a extérieurement même conicité que l'orifice 8 et un embout 5 A 2 qui est destiné à se prolonger au delà de la partie conique 5 B 1 du corps 35 principal 5 B que recouvre le pavillon 5 A 1 et à l'extérieur de la plaque d'obturation 3 et donc de l'enceinte lorsque le montage d'extrémité est en place. Dans la forme de réalisation présentée la partie eonique 5 B 1 du corps principal qui est recouverte par le pavillon 5 A 1 est prévue pour 5 se terminer à l'intérieur de la plaque d'obturation 8 à proximité de la face externe de cette plaque lorsque le montage d'extrémité est en place. Le pavillon 5 A 1 vient s'appliquer contre la paroi interne de l'orifice 8 sous l'action du dispositif de rappel élastique 6 qui sera 10 décrit plus loin, il assure l'étanchéité requise à ce niveau Le pavillon 5 A 1 a aussi un effet de déflecteur de champ et il présente en ce but un rebord arrondi 10 débordant qui vient se loger dans une rainure circulaire ménagée dans la base de la seconde partie conique 5 B 2 du corps principal 5 B, cette seconde partie conique 5 B 2 ayant une base de 15 plus grand diamètre que la partie conique 5 B 1 du même corps. Pour assurer l'étanchéité de traversée, la pièce d'extrémité 5 B est enfoncée dans l'orifice 8 sous la pression du cône de serrage 11 tiré vers la face interne de la plaque d'obturation 3 par le dispositif de rappel élastique 6. Le c 8 ne de serrage 11, qui est en matériau isolant rigide, par exemple en nylon ou en résine époxyde chargée de fibre de verre, est conçu de manière à permettre le passage axial du câble 1 et à épouser la forme extérieure de la partie conique 5 B 2 du corps principal De ce fait il participe à la compression du câble par ce corps principal et 25 par conséquent à l'étanchéité, lorsqu'il est tiré par le dispositif de rappel élastique 6. Ce dispositif de rappel élastique 6 est par exemple réalisé à l'aide d'un ensemble de vis, telle 6 A, par exemple 3 ou 5 vis également réparties dans des trous de la plaque d'obturation 8 de manière à venir 30 se visser dans la base du cône de serrage 11 Ces vis, qui ont leurs têtes à l'extérieur de la plaque d'obturation 8 et de l'enceinte lorsque la plaque est en place, prennent appui sur la face extérieure de cette plaque par des éléments de ressort 6 B travaillant à la compression, tels par exemple des rondelles Belleville Il est donc 35 possible de régler la valeur des efforts de compression, imprimés par 25535 2 le cône de serrage sur la pièce d'extrémité et d'encaisser les variations d'efforts dues aux variations de température. En dernier lieu, l'embout 5 A 2 de la trompette 5 A vient enserrer le câble à l'extérieur de la plaque d'obturation et il est fixé sur ce 5 câble par une fixation 12 de manière à assurer un contact et une continuité entre l'écran semi-conducteur extérieur du câble et la trompette 5 A via son embout 5 A 2 Cette fixation 12 de type ceinture est réalisé par exemple par une frette disposée sur l'embout ou encore par un ressort à boudin comme présenté figure 1. 10 -6 REVENDICATIONS 1/ Montage d'extrémité destiné à assurer l'entrée d'un câble électrique haute tension ( 1) dans une enceinte étanche, dotée d'au moins une embouchure ( 2) d'entrée de câble qui est fermée par une plaque 5 d'obturation ( 3) fixée sur elle et percée d'un orifice ( 8) à travers lequel passe le câble, caractérisé en ce que l'orifice ( 8) ménagé dans la plaque d'obturation ( 3) est tronconique et s'ouvre vers l'intérieur de l'enceinte lorsque la plaque ( 3) est en place, en ce qu'une pièce d'extrémité ( 5) fusiforme, qui est traversée axialement par un 10 conduit ( 9) ménagé pour un passage en force du câble ( 1), vient s'enficher dans l'orifice ( 8) à la paroi interne duquel cette pièce d'extrémité ( 5) s'applique par l'intermédiaire d'une trompette (SA) semi- conductrice dont le pavillon ( 5 A 1) a même conicité que ledit orifice qu'il vient fermer de manière étanche et dont l'embout ( 5 A 2) 15 vient étroitement enserrer le câble à l'extérieur de l'enceinte au delà de la plaque d'obturation ( 3) lorsque le câble est en place et en ce qu'un cône de serrage ( 11) traversé axialement par le câble et placé sur le bout ( 5 B 2) de la pièce d'extrémité fusiforme opposé à celui qui comporte la trompette, vient enfoncer cette pièce d'extrémité dans 20 l'orifice par un dispositif de rappel élastique ( 6) prenant appui sur la plaque d'obturation ( 3), de manière à assurer simultanément une bonne étanchéité et une bonne continuité électrique. 2/ Montage d'extrémité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'extrémité ( 5) fusiforme est composée d'un matériau isolant 25 élastiquement déformable sous forte contrainte qui est comprimé par le cône de serrage ( 11) sur le câble ( 1) dont il rend la traversée étanche et dans le pavillon ( 5 A 1) qu'il applique contre l'orifice ( 8) de manière à compléter l'étanchéité de l'enceinte à ce niveau. 3/ Montage d'extrémité selon la revendication 2, caractérisé en ce que 30 la pièce d'extrémité ( 5) est réalisé en un matériau élastiquement déformable qui est rendu semi-conducteur par adjonction de noir de carbone dans les zones formant la trompette ( 5 A). 4/ Montage d'extrémité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le c 8 ne de serrage ( 11) est en un matériau isolant rigide qui est fixé 35 à la plaque d'obturation ( 3) par un dispositif de rappel élastique ( 6) constitué par des vis ( 6 A) dont les têtes, extérieures à la plaque lorsque celle ci est montée de manière à permettre un réglage, sont respectivement appuyées sur des ressorts de compression ( 6 B) que traversent leurs tiges et qui sont compressés entre lesdites têtes de vis et la plaque d'obturation ( 3) par le vissage dans le c 8 ne ( 11). / Montage d'extrémité selon la revendication 1 dans lequel l'embout ( 5 A 2) de la trompette ( 5 A) est enserré dans une ceinture de fixation ( 12) assurant le contact et la continuité de l'écran du câble avec la trompette. 6/ Montage d'extrémité selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ee que le pavillon ( 5 A 1) de la trompette semi-conductrice pénètre partiellement par un rebord arrondi débordant dans une rainure circulaire de la base de celle des deux parties coniques de pièce d'extrémité qui vient se loger dans le cône de serrage. 15