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"Perfectionnements à la fixation, étanche des extrémités "de câbles électriques haute tension".
La présente invention est relative à la fixation étanche des extraites des câbles électriques destinés à travailler sous très haute tension, avec une pression gazeuse régnant à l'inté- rieur de la gaine du câble et d'ordinaire également à l'intérieur de l'extrémité de fixation. L'invention vise tout particulière- ment un dispositif pour la fixation et la protection de l'extré- mité des parties du câble qui sont mises à la masse, à la par- tie inférieure de l'extrémité de fixation.
Il est nécessaire de relier de t elles parties du câble mécaniquement à la plaque de
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support de l'extrémité de fixation et de fermer la paroi renfer- mant l'atmosphère gazeuse de. manière à séparer de façon étancue l'intérieur du câble de l'atmosphère extéricure Il faut en même temps assurer une chambre d'entrée de gaz communiquant avec l'intérieur du câble et permettant s'envoyer à l'intérieur du câble du gaz sous pression. Toutes ces exigences sont satisfaites par la présente invention d'une manière avantageuse, grâce à une seule caractéristique de construction.
Suivant le mode de construction perfectionne 1a demanderesse suit la technique connue qui consiste dans l'emploi d'une fermeture dite au "plomb coulé" pour assurer la séparation étanche d'avec l'atmosphère de 1a paroi renfermant l'atmosphère gazeuse, peroi constituée par la partie extérieure du câble et comprenant une ou plusieurs gaines en plomb, alliage de plomb ou autre métal approprié.
On coule le plomb dans un moule disposé de manière à entourer avec un jeu appréciable les parties destinées à être assemblées, en remplissant ce moule d'un fondant en fusion maintenu à une température supérieure au point de fusion du métal destiné à é utilisé et en coulant ensuite dans du métal fondu le moule qui déplace le fonçant, en remplissant le moule jusqu'au niveau voulu. Le métal en refroidissant se solidifie et adhère aux parties métalliques qui sont noyées dans lui et qui l'entourent.
La métal utilisé peut être un alliage- plomb-étain, tel que celui utilisé pour la constitution d'un noeud de soudure, mais est constitué de préférence d'un alliage plomb-étain dont la composition correspond à peu près à celle de l'entectique. Un plomb fondu de ce genre assure un joint meilleur que celui que l'on peut obtenir par un procédé de soudure par noeud, en diminuant le risque de porosité.
Conformément à l'invention, le récipient pour le plomb fondu est fixé à la plaque de buse de l'extrémité d'attache du câble et s'étend en-dessous de celle-ci. Ce récipient est une cloche renversée qui entoure le cable et qui est accesible
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d'un point au-dessus de la. plaque de base. La chambre d'entrée du gaz est formée par une deuxième cloche entourant le câble au-dessus de la plaque de base et dont le bord plonge dans le plomb fondu, de manière à être solidement maintenu et scellé par lui. L'espace compris entre la surface supérieure du plomb fon- du et le sommet de la deuxième cloche (qui forme la chambre d'entrée de gaz) communique avec l'isolant du câble.
Le plomb fondu assure une liaison solide entre la ou les gaines métalliques du câble et la plaque de base de l'extrémité de fixation étanche de celui-ci.
L'admission à la chambre d'entrée des gaz est assurée de préférence au moyen d'un tuyau qui traverse de bas en haut le fond du plomb fondu pour pénétrer dans l'espace qui le surmonte.
De cette manière le tuyau est scellé à l'endroit où il tra- verse un orifice de la paroi du récipient du plomb fondu. L'ex- trémité de cette tuyauterie d'admission se trouve de préférence près du sommet de l'espace.intérieur de la chambre d'entrée de gaz. Un second tuyau ayant son extrémité supérieure à un niveau plus bas dans cette chambre peut aussi être prévu pour servir de tuyau d'évacuation, afin de permettre la purge de tout excès de composé qui pourrait s'écouler de l'isolant du câble ou de l'in- térieur de l'isolateur de l'extrémité de fixation dans la chambre à gaz.
La deuxième cloche qui forme la chambre d 'entrée de gaz pré. sente un tubage cylindrique qui entoure de près le diélectrique blindé du câble et ce flasque est enveloppé d'un ruban approprié ou est assemblé de façon étanche à la surface du diélectrique blindé. Afin d'assurer l'égalité entre la pression gazeuse dans le câble et celle à l'intérieur de l'extrémité de fixation, on peut prévoir un tuyau reliant le sommet de la chambre d'entrée de gaz à la zone supérieure de l'extrémité de fixation et attei- 1ganat un point situé au-dessus du niveau limite auquel l'exmi- té de fixation est remplie de composé. Ce tube est formé, au moins
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dans sa partie supérieure, d'un matériau non conducteur, tel que le verre.
Pour faciliter 1a compréhension de l'invention et sa mise en oeuvre évcntuelle, on va maintenant en décire à titre d'exem- ple l'application à une extraite de fixation étanche en plein air pour un câble à pression gazoaseà 132v, en so référant au dessin annexé. En se reportant à ce dessin qui est une coupe lon- gitudinale clos parties supérieure et infériqure de 1a terminai- son du câble, on voit que l'extrémité de fixation consiste comme d'ordinaire en une plaque de base 1,
en un long isolateur tubu- laire en porcelaine 2 monte sur la plaque de base et scella à cel- le-ci et en un chapeau 3 monté sur l'extrémité supérieure de l'i- solateur et enfermant la connexion entre la borne 1 et le crible 5. Le câble 6 traverse de bas en haut un orifice dans la plaque de base, la partie extérieure métallique du câble (-tant enlevée sur la. plus grande partie de la longueur qui se trouve à l'inté- rieur de 1'isolateur en porcelaine. Le cble dans cet exemple est du type dans lequel on prévoit deux gaines en plomb 7 et ; enserrant entre elles des épaisseurs d'une bande de renforcement 9.
Le diélectrique 10 du câble est constitué, par du papier im- prégné et l' on prévoit le blindage ou dran conducteur usuel 11 à la surface extérieure du diélectrique immédiatement en-des- sous de la gaine interne. Les deux Gaines sont; enlevées sur une certaine longueur du câble, légàrement inférieure à 1a longeur de l'isolateur en porcelaine. Le blindage se prolonge au-dessus du aiélectrique sur une courte longueur au-dessus de l'extrémité de la gaine interne 7, extrémité qui se trouve Incrément au-des- sus de la plaque de base 1.
La gaine externe est enlevée Jusqu'il un point situé plus bas, et les extrémités des bandes de renfor- cement 9 se trouvent entre les extrémités des deux gaines. Le récipient pour le plomb est une cloche cylindrique renversée la? vissée à la face inférieure de la plaque de base 1, de sorte que sa paroi intérieure soit alignée avec la surface: intérieure d'un
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orifice circulaire ménagé dans la plaque de base. L'extrémité inférieure de la cloche comporte un tubage cylindrique 13 se prolongeant vers le bas en dehors de la cloche autour de la gaine interne 8 du câble en ménageant un léger jeu avec celle-ci.
Ce jeu est rempli au moyen d'une enveloppe convenable 14 et un joint à noeud 15 est établi entre le bout extérieur du tubage et la partie adjacente de la gaine sous le tubage. Cette partie de la gaine au-dessous du joint par noeud de soudure est protégée par une bande adhérente 16. A travers la paroi terminale de la cloche sont introduits deux tuyaux verticaux 17 et 18 montant jusqu'à des niveaux différents au-dessus de la surface supérieure de la plaque de base. Sur cette surface supérieure' est un oollier circulaire vertical 19 dont le diamètre intérieur est un peu plus grand que l'orifice de la plaque. Dans l'espaoe compris dans ce collier, l'orifice et la cloche jouent le rôle de moule pour le joint au plomb fondu 20 que l'on constitue de la manière déjà décrite.
La deuxième cloche 21 est en tôle et a la forme d'un court cylindre dont le diamètre intérieur est à peu près le même que celui du trou de la plaque de base et dont l'extrémité supérieure comporte un trou entouré par un tubage cylindrique vertical 22 qui s'emmanche de manière serrée autour du blindage 11 du diélectrique du câble. L'extrémité inférieure de la cloche porte un certain nombre de languettes 23, qui s'étendent vers le bas et vers l'extérieur à partir de son bord et servent à la supporter sur la plaque de base pour qu'elle soit centrée par rapport à l'orifice de la plaque.
Après avoir coulé le métal dans le moule pour réa,liser le joint au plomb on enfile de haut en bas la deuxième cloche 21 par dessus l'extrémité du câble et on l'appuie dans le métal fondu, de manière que ses languettes 23 et que le bord inférieur de la paroi cylindrique de la cloche plongent dans le métal. En même temps que la cloche, on abaisse une bague
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extérieure qui s'encastre entre la cloche et le collier de la plaque de base et pénètre dans ce collier sur une courte longueur. Le but de cette bague est de créer un niveau de métal fondu plus bas à l'extérieur qu'à 1'.intérieur de la cloche.
Sa surface est telle que le métal fondu n'y adhère pas ; la cloche et la bague sont maintenues en place jusqu' 2::. solidification du métal, après quoi on enlevé l'anneau. L'espace annulaire entre le collier 19 et la cloche 21 sert à recevoir une couche d'un composé visqueux 24 qui assure une sécurité supplémentaire contre les fuites de gaz.
Une couche 25 du ême composé peut être prévueau sommet du plomb à l'intérieur de in chambre d'entrée de gaz 26 et, afin de permettre l'introduction de cette couche, la cloche peut, être prévue en deux pièces que l'on assemble ultérieurement par un joint soude 33. L'extrémité supérieure du tuyau d'évacuation 17 est légèrcment au-dessus de la: surface supérieure de cette couche de compose et l'extrémité supérieure du tuyau d'admission du gaz 18 est voisine du sommet de la chambre d'entrée de gaz.
La gaine interne 7 du câble se termine un peu en-dessous du sommet de la chambre 26 et laisse ainsi découverte une faible longueur du blindage 11 sur le 61électrique 10 dans la chambre. De cette manière, une communication est établie entre la chambre d'entrée de gazet l'intérieur du câble. Autour du tubage 22 s'élevant à partir du sommet de la chambre d'entrée de gaz est enroulée une bande 27 résistante à à l'huile. Celle-ci est prolongée d'une courte distance au-dessus du tubage, de manière à constituer un joint efficace entre celuici et la surface externe du blindage 11 prévu sur le diélectrique du câble.
Au-delà de ce point l'extrémité du câble peut être terminée de la manière usuelle au moyen de la matière diélectrique de renforcement 28 et du cône de poussée 29. Il est bien entendu que les tuyaux 17 et 18 sont équipés de soupapes destinées à commander l'admission du gaz et la purge du composé respective- ment ,
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Dans le sommet de la chambre d'entrée de gaz est fixée une courte longueur 30 de tuyauterie métallique s(étendant vers le haut.
A un certain point en-dessous de l'extrémité supérieure du cône de poussée, ce tuyau 30 est relié par un manchon 31 à une certaine longueur 32 de tubage de verre, qui décrit un tour autour de l'extrémité renforcée du conducteur et remonte au-delà de l'extrémité supérieure de l'isolateur en porcelaine, établissant ainsi une liaison d'équilibrage de pression entre l'intérieur du chapeau 3 de l'isolateur et l'intérieur de la chambre d'entrée de gaz 26.
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"Improvements to the waterproof fixing of the ends of" high voltage electric cables ".
The present invention relates to the watertight fixing of extracts from electric cables intended to work at very high voltage, with a gas pressure prevailing inside the sheath of the cable and usually also inside the cable. fastening end. The invention relates in particular to a device for fixing and protecting the end of the parts of the cable which are grounded, to the lower part of the fixing end.
It is necessary to connect all parts of the cable mechanically to the
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support the fastening end and close the wall containing the gas atmosphere of. so as to separate in a tight way the interior of the cable from the outside atmosphere It is necessary at the same time to ensure a gas inlet chamber communicating with the interior of the cable and allowing the gas to be sent inside the cable under pressure. All of these requirements are advantageously satisfied by the present invention by a single construction feature.
According to the improved construction method the Applicant follows the known technique which consists in the use of a so-called "cast lead" closure to ensure the sealed separation from the atmosphere of the wall containing the gaseous atmosphere, peroi formed. by the outer part of the cable and comprising one or more sheaths made of lead, lead alloy or other suitable metal.
The lead is poured into a mold arranged so as to surround with appreciable clearance the parts intended to be assembled, by filling this mold with a molten flux maintained at a temperature above the melting point of the metal intended for use and in then pouring in molten metal the mold which moves the darkening, filling the mold to the desired level. As the metal cools, it solidifies and adheres to the metal parts which are embedded in it and which surround it.
The metal used can be a lead-tin alloy, such as that used for the constitution of a solder node, but preferably consists of a lead-tin alloy whose composition corresponds approximately to that of entectic. Such molten lead provides a better seal than that obtainable by a knot solder process, reducing the risk of porosity.
In accordance with the invention, the vessel for molten lead is attached to the nozzle plate of the cable tie end and extends below it. This receptacle is an inverted bell which surrounds the cable and which is accessible
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from a point above the. base plate. The gas inlet chamber is formed by a second bell surrounding the cable above the base plate and the edge of which plunges into the molten lead, so as to be securely held and sealed by it. The space between the top surface of the molten lead and the top of the second bell (which forms the gas inlet chamber) communicates with the cable insulation.
The molten lead provides a strong bond between the metal sheath (s) of the cable and the base plate of the sealed securing end thereof.
Admission to the gas inlet chamber is preferably ensured by means of a pipe which passes from bottom to top through the bottom of the molten lead to enter the space above it.
In this way the pipe is sealed where it passes through an opening in the wall of the molten lead container. The end of this inlet piping is preferably near the top of the space inside the gas inlet chamber. A second pipe having its upper end at a lower level in this chamber may also be provided to act as a discharge pipe, to allow the purging of any excess compound which may leak from the cable insulation or from the cable. inside the insulator of the fastening end in the gas chamber.
The second bell which forms the pre gas inlet chamber. There is a cylindrical tubing which closely surrounds the shielded dielectric of the cable and this flange is either wrapped with a suitable tape or is sealed to the surface of the shielded dielectric. In order to ensure equality between the gas pressure in the cable and that inside the fixing end, a pipe can be provided connecting the top of the gas inlet chamber to the upper zone of the attachment end and reach a point above the limiting level at which the attachment end is filled with compound. This tube is formed, at least
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in its upper part, of a non-conductive material, such as glass.
To facilitate the understanding of the invention and its possible implementation, we will now describe by way of example the application to an extract of waterproof fixing in the open air for a gas pressure cable at 132v, with reference to in the accompanying drawing. Referring to this drawing which is a longitudinal section through the upper and lower portions of the cable termination, it can be seen that the attachment end consists as usual of a base plate 1,
in a long porcelain tubular insulator 2 mounts on and sealed to the base plate and in a cap 3 mounted on the upper end of the isolator and enclosing the connection between terminal 1 and the screen 5. The cable 6 passes from bottom to top through a hole in the base plate, the metal outer part of the cable (- having been removed over the greater part of the length which is inside 1 Porcelain insulator The cable in this example is of the type in which two lead sheaths 7 are provided and enclosing between them layers of a reinforcing strip 9.
The dielectric 10 of the cable is made of impregnated paper and the usual shielding or conductor 11 is provided on the outer surface of the dielectric immediately below the inner sheath. The two Gaines are; removed over a certain length of the cable, slightly less than the length of the porcelain insulator. The shield extends above the electrical wire a short length above the end of the inner sheath 7, which end is incrementally above the base plate 1.
The outer sheath is removed to a lower point, and the ends of the reinforcing bands 9 lie between the ends of the two sheaths. The receptacle for the lead is a cylindrical bell turned upside down? screwed to the underside of the base plate 1, so that its inner wall is aligned with the: inner surface of a
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circular hole in the base plate. The lower end of the bell comprises a cylindrical casing 13 extending downwardly outside the bell around the internal sheath 8 of the cable, leaving a slight clearance therewith.
This clearance is filled by means of a suitable casing 14 and a knot joint 15 is established between the outer end of the casing and the adjacent part of the liner under the casing. This part of the sheath below the weld knot joint is protected by an adherent strip 16. Through the end wall of the bell are introduced two vertical pipes 17 and 18 rising to different levels above the bell. upper surface of the base plate. On this upper surface 'is a vertical circular oollier 19, the inner diameter of which is a little larger than the orifice of the plate. In the space included in this collar, the orifice and the bell act as a mold for the molten lead seal 20 which is formed in the manner already described.
The second bell 21 is made of sheet metal and has the shape of a short cylinder whose inside diameter is about the same as that of the hole in the base plate and whose upper end has a hole surrounded by vertical cylindrical tubing. 22 which fits tightly around the shield 11 of the cable dielectric. The lower end of the bell carries a number of tabs 23, which extend downward and outward from its edge and serve to support it on the base plate so that it is centered with respect. at the hole in the plate.
After having poured the metal into the mold for the production, the lead seal is put on the second bell 21 from top to bottom over the end of the cable and it is pressed into the molten metal, so that its tabs 23 and that the lower edge of the cylindrical wall of the bell dip into the metal. At the same time as the bell, we lower a ring
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that fits between the bell and the baseplate collar and enters this collar over a short length. The purpose of this ring is to create a lower level of molten metal on the outside than on the inside of the bell.
Its surface is such that molten metal does not adhere to it; the bell and the ring are held in place until 2 ::. solidification of the metal, after which the ring is removed. The annular space between the collar 19 and the bell 21 serves to receive a layer of a viscous compound 24 which provides additional security against gas leaks.
A layer 25 of the same compound may be provided at the top of the lead inside a gas inlet chamber 26 and, in order to allow the introduction of this layer, the bell may be provided in two pieces which are formed. subsequently assembled by a welded joint 33. The upper end of the discharge pipe 17 is slightly above the upper surface of this layer of compound and the upper end of the gas inlet pipe 18 is close to the top from the gas inlet chamber.
The inner sheath 7 of the cable terminates slightly below the top of the chamber 26 and thus leaves a short length of the shield 11 exposed on the electrical 61 in the chamber. In this way, communication is established between the gas inlet chamber and the interior of the cable. Around the tubing 22 rising from the top of the gas inlet chamber is wound an oil resistant strip 27. This is extended by a short distance above the casing, so as to constitute an effective seal between the latter and the outer surface of the shielding 11 provided on the dielectric of the cable.
Beyond this point the end of the cable can be terminated in the usual way by means of the dielectric reinforcing material 28 and the thrust cone 29. It is understood that the pipes 17 and 18 are equipped with valves intended for control the gas inlet and the compound purge respectively,
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In the top of the gas inlet chamber is fixed a short length of metal tubing (extending upwards.
At some point below the upper end of the thrust cone, this pipe 30 is connected by a sleeve 31 to a certain length 32 of glass tubing, which turns around the reinforced end of the conductor and goes up. beyond the upper end of the porcelain insulator, thereby establishing a pressure-balancing connection between the interior of the insulator cap 3 and the interior of the gas inlet chamber 26.