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CA1255768A - Dielectrique en verre pour isolateur electrique - Google Patents

Dielectrique en verre pour isolateur electrique

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Publication number
CA1255768A
CA1255768A CA000479625A CA479625A CA1255768A CA 1255768 A CA1255768 A CA 1255768A CA 000479625 A CA000479625 A CA 000479625A CA 479625 A CA479625 A CA 479625A CA 1255768 A CA1255768 A CA 1255768A
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CA
Canada
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dielectric
insulator
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fact
maximum value
Prior art date
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Expired
Application number
CA000479625A
Other languages
English (en)
Inventor
Denis Dumora
Laurent Pargamin
Jean-Paul Parant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceraver SA
Original Assignee
Ceraver SA
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Filing date
Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/14Supporting insulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/20Pin insulators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31Surface property or characteristic of web, sheet or block
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  • Insulators (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Diélectrique en verre sodocalcique pour isolateur électrique, d'épaisseur moyenne de dix à quinze millimètres, présentant un profil sensiblement parabolique de contraintes, caractérisé par le fait qu'en tout point de la pièce la valeur maximale des contraintes superficielles de compression est comprise entre 30 et 80 MPa, tandis que la valeur maximale des contraintes internes d'extension est comprise entre 15 et 40 MPa.

Description

Z5i~;768 La presente invention concerne un diélectrique en verre pour isolateur electrique et en particulier pour un isolateur de distribution haute ou moyenne tension, où l'on utilise géneralement des dielectriques en verre sodocalcique soit recuit soit fortement trempe thermiquement.
Dans certains isolateurs de type "rigides à
tige" ou "rigides à socle", un câble electrique est fixe directement sur la tête du dielectrique; ceci implique des exigences particulières pour les caracteristiques mecaniques du verre, afin d'eviter une rupture accidentelle de la tête du dielectrique susceptible d'entraîner une chute du câble.
Ainsi, dans certains cas d'utilisation, on exige des conditions sevères parmi lesquelles: une bonne tenue à des ecarts brutaux de temperature de l'ordre de 70C au moins, et une resistance suffisante à des impacts accidentels.
Les dielectriques en verre recuit ne répondent pas à la condition de temperature precitee et leur resistance à l'impact est insuffisante. Par contre, les dielectriques en verre fortement trempe thermiquement resistent à des ecarts brutaux de température très supérieurs à 100C et présentent une très bonne résistance à l'impact car ils possèdent de très fortes contraintes superficielles. En effet, un verre de ce genre, dont l'epaisseur est de l'ordre de ~.

A` ~`
- 2 - ~255768 10 à 15mm, présente transversalement à son epaisseur un profil sensiblement parabolique de contrain-tes: les contraintes superficielles de compression peuvent at-teindre plusieurs centaines de Megapascals, les contraintes internes d'extension etant très voisines de la moitie des contraintes de compression. Toutefois, lorsqu'un tel dielectrique est atteint par un impact dont l'energie est telle qu'elle depasse la precontrainte existant dans le verre, on observe une fragmentation totale du dielectrique.
La presente invention a pour but de realiser un dielectrique n'ayant pas cet inconvenient, tout en repondant aux autres exigences rappelees plus haut.
La presente invention a pour objet un diélectrique en verre sodocalcique pour isolateur électrique, d'épaisseur moyenne de dix à quinze millimètres, présentant un profil sensiblement parabolique de contraintes, caractérisé par le fait qu'en tout point de la pièce la valeur maxlmale des contraintes superficielles de compression est comprise entre 30 et 80 MPa, tandis que la valeur maximale des contraintes internes d'extension est comprise entre 15 et 40 MPa.
La présente invention a également pour objet une utilisation particulièrement intéressante de tels diélectriques dans les isolateurs de type rigide, c'est-à-dire destines à supporter de facon rigide un
- 3 - ~25S768 conducteur d'une ligne aerienne.
Il peut s'agir d'un isolateur "rigide a tige"
comprenant un diélectrique selon l'invention ou plusieurs dielectriques selon l'invention solidarises les uns aux autres; cet isolateur est monte de façon rigide sur un support au moyen d'une tige penetrant à
l'interieur du dielectrique extrême.
Il peut s'agir egalement d'un isolateur "rigide à socle" comprenant egalement plusieurs diélectriques selon l'invention, assembles de façon permanente sur un socle metallique monte sur un support.
D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention apparaitront au cours de la description suivante faite à l'aide du dessin annexe donne à titre illustratif mais nullement limitatif et dans lequel:
- la figure 1 montre schématiquement en demi-coupe partielle un diélectrique selon l'invention, - la figure 2 est une courbe montrant la répartition des contraintes dans l'épaisseur du verre du diélectrique de la figure 1, - la figure 3 montre très schématiquement en coupe partielle un isolateur electrique du type "rigide à tige" selon l'invention, - la figure 4 montre très schematiquement un isolateur électrique du type "rigide à socle" selon _ 4 _ ~25S~68 l'invention.
On voit sur la figure 1 un diélectrique 1 selon l'invention dont la tête 2 présente des gorges 3 et 4 susceptibles de supporter un conducteur d'une li-gne aérienne. Ce diélectrique est en verre sodocal-cique et son épaisseur moyenne est de l'ordre de 10 à
l5mm. Ce verre sodocalcique ayant ces caractéristiques et propriétés et son mode de fabrication et de trempe est bien connu dans la technique comme il peut l'être lu dans la publication "Les techniques de l'Ingénieur", publicaton D240, de décembre 1976 sous le titre "Les Verres en Electrotechnique". On voit dans la figure 2 la répartition transversale des contraintes existant dans ce verre. On a représenté en ordonnées les valeurs des contraintes C en Megapascals et en abscisses l'épaisseur e en millimètres.
Le profil A des contraintes est parabolique.
Ce profil correspond au cas idéal où la portion de lame de verre étudiée a ses deux faces parallèles.
Les valeurs des contraintes de compression superficielles peuvent etre mesurées par la méthode de D.B. MARSHALL et B.R. LAWN décrite dans "the Journal of the Ceramic Society Feb. 77. Vol 60 No. 1-2".
Les valeurs des contraintes d'extension internes sont déduites des précédentes par le calcul.
Dans l'exemple choisi, la valeur maxi~ale des contraintes de compression externes est de 60 p ~ 5 ~ ~25S768 Megapascals, tandis que la valeur maximale des contraintes d'extension internes est de 30 Megapascals.
Un tel diélectrique résiste à des écarts brutaux de temperature d'au moins 90C. Il présente une tenue à l'impact au moins égale à trois fois celle du verre recuit. Meme en cas d'impact entraînant une rupture, on n'observe pas de fragmentation du diélectrique.
Ces trois résultats sont obtenus également pour des diélectriques dont les valeurs maximales des contraintes de compression sont comprises entre 30 et 80 Megapascals, les valeurs maximales des contraintes d'extension étant alors comprises entre 15 et 40 Megapascals.
Pour des valeurs supérieures des contraintes, on risque de voir apparaître une fragmentation, tandis que, pour des valeurs inférieures, les résistances aux chocs thermiques et à l'impact deviennent insuffisantes.
On a illustré dans les figures 3 et 4 deux utilisations tres avantageuses des diélectriques selon l'invention.
La figure 3 illustre un isolateur rigide à
tige fixé dans un support 15. Il comporte un premier diélectrique 11, analogue à celui de la figure 1, et muni de deux gorges 13 et 14; un second diélectrique 12 présentant les mêmes caractéristiques de contraintes - 6 _ ~2 5 ~ 76 8 est solidarise au dielectrique 11. ~ne tige metallique 16 fixee dans la tete du diélectrique 12 permet l'immobilisation de l'isolateur 10 dans le support 15.
On conçoit l'intérêt que peuvent présenter les diélectriques selon l'invention lorsqu'ils subissent un impact dont l'énergie est supérieure à
leur précontrainte: au lieu d'une fragmentation totale des diélectriques il apparaît une cassure franche d'un ou deux morceaux de leurs jupes, et le cable continue d'être fixé correctement sur la tête de l'isolateur 10.
On voit dans la figure 4, un isolateur rigide 20 monté sur un socle métallique 21 fixé sur un support 22. Cet isolateur 20 est formé d'une pluralité de diélectriques 30 selon l'invention empilés, scellés les uns dans les autres de manière à former une colonne.
La tête du diélectrique supérieur 31 présente deux gorges 33 et 34 pour un conducteur de ligne aérienne.
Dans ce type d'applicatlon, une fragmentation de deux diélectriques successifs risquerait d'entraîner la chute du conducteur. La présente invention résoud ce problème.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux deux exemples d'utilisation qui ont été décrits.

Claims (4)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Diélectrique en verre sodocalcique pour isolateur électrique, d'épaisseur moyenne de dix à
quinze millimètres, présentant un profil sensiblement parabolique de contraintes, caractérisé par le fait qu'en tout point de la pièce la valeur maximale des contraintes superficielles de compression est comprise entre 30 et 80 MPa, tandis que la valeur maximale des contraintes internes d'extension est comprise entre 15 et 40 MPa.
2. Isolateur rigide, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un diélectrique selon la revendication 1.
3. Isolateur rigide selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de diélectriques solidarisés entre eux, l'isolateur inférieur étant fixé à une tige métallique.
4. Isolateur rigide selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de diélectriques empilés les uns sur les autres de manière à former une colonne, et immobilisés entre eux et sur un socle.
CA000479625A 1984-04-20 1985-04-19 Dielectrique en verre pour isolateur electrique Expired CA1255768A (fr)

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FR8406301 1984-04-20

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CA000479625A Expired CA1255768A (fr) 1984-04-20 1985-04-19 Dielectrique en verre pour isolateur electrique

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