Brevet FR2116358A1 — publié le 19720713

L'invention est relative à un câble électrique flottant. De tels câbles sont de plus en plus indispensables pour la technique de la mer ou pour l'exploration de la mer. Ils sont destinés, par exemple, à alimenter en énergie électrique des sondes de me-5 sure, de transmission et/ou de sécurité à partir d'un bateau ra-vitailleur, d'autre part, ils transmettent les valeurs de mesure et les retransmettent et, dans le sens inverse, ils amènent des impulsions de commande aux sondes spéciales éparpillées. Pour les buts cités plus haut, il est important qu'en 10 vue d'obtenir le pouvoir flottant, les sections transversales des conducteurs ou le poids total de tels câbles, soient maintenus dans des limites prédéterminées. Pour des raisons d'une réalisation économique, ceci ne peut pas être obtenu lorsqu'il s'agit des câbles sous-marins usuels. En outre, lorsqu'il s'agit des 15 câbles marins usuels, il faut prévoir de lourds manteaux d'armature et d'autres mesures de sécurité afin que les câbles puissent résist«r pendant de longs espaces de temps à la pression hydrostatique, aux mouvements de l'eau et aux sollicitations mécaniques élevées qui en découlent. De ce fait, le poids de ces câbles par 20 unité de longueur est très élevé, de manière que sa compensation jusqu'au pouvoir fiottant ne puisse pas être obtenue d'une manière satisfaisante, si même elle peut être atteinte. Lorsqu'il s'agit d'un câble électrique flottant du type cité dans le préambule, il se présente d'autres problèmes de cons-25 truction. Afin que ces câbles soient appropriés de la manière la plus avantageuse au but indiqué plus haut, il est nécessaire que les conducteurs dans le câble ne soient soumis à aucune déformation d'allongement irréversible dans le sens longitudinal, déformation qui est à escompter plus particulièrement en raison de 1' 30 impact de pression beaucoup plus élevé des vagues (circulâtion de l'eau). Par ailleurs, les écartements relatifs, qui ne peuvent jamais être respectés avec précision, entre les appareils reliés au câble jouent un rôle très important, par contre, dans ces câbles, la pession hydrostatique de l'eau peut généralement être 35 négligée. Lors d'une forte houle, ces câbles sont soumis à des forces de traction dans le sens longitudinal et qui se rapprochent fortement de la résistance à la rupture des câbles ou de la matière constituant les fils électriques à partir desquels ils sont constitués. De ce fait, ces câbles subissent des allongements 71 20696 2 2116358 considérables de type élastique ou permanent qui peuvent atteindre de 1 à 2 % se rapportant à la longueur du câble. Ceci pourrait être évité si les conducteurs, l'isolation et le manteau extérieur pouvaient être fermement reliés les uns aux autres; toutefois, le 5 frottement entre ces éléments du câble n'est pas toujours suffisant. Pour cette raison, il peut se produire que lors d'un allongement suivi d'une contraction du câble, les conducteurs n'atteignent plus leur longueur initiale dans l'isolation, et cette dernière dans le manteau, de manière que les conducteurs s'arrachent latérale-10 ment. Ceci peut rapidement donner lieu à des flambages des conducteurs et, enfin, le manteau peut être percé. Cet inconvénient peut être éliminé en enroulant les conducteurs autour d'un corps flottant léger qui peut être déformé radialement, qui permet que les conducteurs y soient noyés et qui donne au câble son pouvoir 15 flottant. Cependant, la hauteur du pas des conducteurs disposés en spires est très aitique, étant donné que lorsque la hauteur de pas est faible, le câble peut se disposer en boucles et peut se tordre en raison de l'effet de torsion. Dans un câble flottant connu, les conducteurs sont enrou-20 lés en hélice autour d'un corps en matière synthétique mousse disposé au centre du câble et on prévoit également un manteau extérieur. Le désavantage de ce câble réside plus particulièrement dans le fait que la matière, formant le corps mousse portant et pouvant s'effacer dans le sens longitudinal, se fatigue en un temps 25 relativement court de manière que le corps ne puisse plus retourner à sa forme initiale. On a également déjà proposé de compenser le poids du câble posé dans l'eau par la f»rce ascentionnelle de ce dernier, et ce, du fait que les conducteurs concentriques, ou disposés à des 30 écartements angulaires uniformes, sont noyés dans un# matière dont la densité est inférieure à celle de l'eau. Cependant, un tel câble n'est pas suffisamment exempt de torsion et l'allongement longitudinal n'est, dans la plupart des cas, pas suffisant pour le but envisagé. 35 L'invention vise à procurer un câble électrique flottant bien flexible, résistant à la traction, exempt de torsion, destiné au but cité dans le préambule et permettant d'éliminer les inconvénients décrits plus haut. Conformément à l'invention, ceci est obtenu du fait que 71 20696 3 2116358 le câble contient un faisceau non câblé de fils en matière synthétique et autour duquel les conducteurs sont enroulés hélicox-dalement. La résistance à la traction nécessaire du câble est ottenue par l'utilisation de fils en matière synthétique hautement 5 résistante. Etant donné que les fils en matière synthétique s'étendent dans le sens longitudinal et ne sont pas câblés, on obtient un câble pouvant flotter, absolument exempt de torsion et qui est flexible, élastiquement allongeable et qu^, en même temps, résiste à la traction. 10 Suivant un développement préféré du câble flottant con forme à l'invention, la hauteur des pas des spires des conducteurs est calculée de manière que lors de la charge à la traction du câble, la réduction du diamètre intérieur des spires des conducteurs est inférieure à la réduction du diamètre extérieur du 15 faisceau de fils. Cette mesure permet d'obtenir que les conducteurs ne sont pas allongés par l'allongement des fils lors d'un© sollicitation à la traction du câble, mais que l'allongement axial des conducteurs soit garanti par la seule déformation radiale du faisceau de fils. 20 Un autre développement de l'invention prévoit que le poids spécifique du câble corresponde approximativement à celui de l'eau. Le poids spécifique, approprié dans chaque cas, peut être obtenu, par exemple, par une matière appropriée pour les fils et/ou par un calcul exact du facteur de remplissage du faisceau de fils, 25 de ce fait, le pouvoir flottant du câble peut être prédéterminé suivant les besoins. Dans une forme d'exécution particulièrement préférée, le câble est muni d'un manteau imperméable à l'eau, éventuellement armé de fils métalliques. Ce manteau offre une protection supplé-30 mentaire contre l'humidité, de même, il protège l'isolation contre tout endommagement mécanique pouvant plus particulièrement provenir de la morsure des poissons. La mince araature peut également être noyée dans la matière constituant le manteau. Une autre amélioration du câble flottant peut être obtenue 35 du fait que le câble est muni additionnellement d'un corps flottant. Avantageusement, le corps flottant est essentiellement symétrique à l'axe par rapport à l'axe du câble. A l'aide de cette mesure, il est possible d'utiliser, dans le câble, des conducteurs de section transversale plus élevée. k. 71 20696 4 2116358 Le corps flottant additionnel peut être réalisé sous la forme de manteau intérieur en matière synthétique mousse et il peut être placé entre le faisceau de fils et le manteau extérieur. Dans une autre forme d'exécution du câble flottant, le 5 corps flottant additionnel peut être formé par un canal central à l'intérieur du faisceau de fils et qui, suivant une autre caractéristique de l'invention et afin d'adapter le pouvoir flottant du câble aux conditions du moment, peut être rempli d'une mousse synthétique ou bien d'air ou d'un gaz plus léger que l'air tel que 10 l'hélium ou similaire. Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels : La fig. 1 est une coupe transversale du câble flottant 15 muni de deux conducteurs. La fig. 2 est une vue dans l'espace du câble flottant de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe transversale d'un câble flottant muni de quatre conducteurs. 20 La fig. 4 est également une coupe transversale d'un câble flottant muni de huit conducteurs et d'un canal central. Suivant la fig. 1, le câble flottant est constifcié par un faisceau de fils non câblés 2 en matière synthétique autour duquel deux conducteurs 3 sont enroulés hélicoîdalement avec une hauteur 25 de pas relativement élevée, le faisceau de fils étant entouré par un manteau imperméable 1. L'orientation hélicoïdale des conducteurs 3 ressort particulièrement de la fig. 2 qui représente un tronçon entouré du manteau et un tronçon sans manteau du câble. Il est évident que lorsqu'on utilise un câble sans manteau, les conducteurs 30 de ce dernier doivent être parfaitement isolés. La fig. 3 représente une coupe transversale d'un câble flottant de construction analogue, cependant il est muni de quatre conducteurs 3 se faisant face par paires. Le câble flottant suivant la fig. 4 est muni additionnel-35 lemnat d'un corps flottant central 4 qui traverse le faisceau de fils 2 dans le sens axial. Ce corps flottant 4, réalisé sous la forme d'un canal, peut être rempli d'air ou d'un autre gaz léger, de préférence d'hélium, ou bien d'une mousse de matière synthétique . 71 20696 5 2116358 REVENDICATIONS 1.- Câble électrique flottant, caractérisé en ce que le câble contient un faisceau non câblé (2) de fils en matière synthétique et qui est entouré hélicoîdalement par les conducteurs (3). 5 2.- Câble flottant suivant la revendication 1, caractéri sé en ce que la hauteur de pas des spires des conducteurs est cal culée de manière que lors de la charge à la traction du câble, la réduction du diamètre intérieur des spires des conducteurs soit inférieure à la réduction du diamètre extérieur du faisceau 10 de fils. 3.- Câble flottant suivant les revendications 1 et 2, ca ractérisé en ce que le poids spécifique du câble correspond appro ximativement à celui de l'eau. 4.- Câble flottant suivant les revendications 1 à 3 pri-15 ses dans leur ensemble, caractérisé en ce que le câble est muni d'un manteau imperméable à l'eau (2), éventuellement armé de fils métalliques. 5.- Câble flottant suivant l»s revendications 1 à 4 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le câble est muni 20 additionnellement d'un corps flottant (4). 6.- Câble flottant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le corps flottant est essentiellement symétrique à l'axe par rapport à l'axe du câble. 7.- Câble flottant suivant les revendications 5 et 6, 25 caractérisé en ce que le corps flottant (4) est réalisé sous la forme d'un manteau intérieur en matière synthétique mousse et est disposé entre le faisceau de fils (2) et le manteau extérieur (1) 8.- Câble flottant suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que comme corps flottant additionnel (4), on 30 prévoit un canal central à l'intérieur du faisceau de fils (2). 9.- Câble flottant suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le canal central est rempli d'une mousse de matière synthétique. 35