Brevet FR2116372A1 — publié le 19720713

- 1 - 2116372 L'invention concerne un câble sous pression à au moins un conducteur pour haute et très haute tension, dont les conducteurs isolés pleins ou creux, sont disposés dans une gaine tu-bulaire ondulée,résistant à la pression qui conduit le milieu sous 5 pression, liquide ou gazeux. On connaît déjà depuis longtemps des câbles électriques en tous genres, c'est à dire pour des courants de haute intensité ou aussi pour les télécommunications, qui sont pourvus de gaines en tubes métalliques ondulés. Ces gaines constituées la 10 plupart du temps de cuivre ou d'acier, quelques fois aussi d'aluminium offraient, par rapport aux anciennes gaines obtenues par pressage, en plomb ou aluminium, essentiellement l'avantage d'une meilleure adaptation à la flexion . On a aussi déjà mis en oeuvre ces gaines 15 pour des câbles, sous pression d'huile ou de gaz, les gaines choisies étant alors en section circulaire pour des raisons de simplification de la fabrication et aussi pour des raisons de flexibilité en tous sens. Il a toutefois aussi été déjà proposé, en s'écartant des choix précédents, d'introduire les différents conducteurs dans 20 un tube ondulé résistant à la pression, tube dont la section présente une forme qui, pour des raisons de possibilité de dilatation s'écarte de la forme circulaire elliptique par exemple. Dans toutes ces formes de réalisation connues, il peut toutefois se produire des déformations inadamissibles du 25 tube ondulé en particulier si l'on exige du câble une résistance à une plus haute tension ce qui nécessairement a pour conséquence une élévation de la pression en fonctionnement. La déformation se fait quand les pressions montent, surtout dans le sens axial de sorte que la persistance des conditions de fonctionnement est mise 30 en danger. On connaît sans doute déjà, pour des canalisations constituées de tubes ondulés pour le transport de fluides chauffés ou refroidis, un procédé qui consiste à appliquer sur le tube une bande à haute résistance à la traction, cette bande n'ap-35 porte toutefois, pour l'objection qui est à la base de l'invention et qui est d'entraîner une élévation de la résistance à la tension dans les câbles sous pression, qu'une amélioration insensible en raison de l'augmentation des contraintes de pression de la gaine ondulée qui se produisent ici aussi dans la direction radiale. 40 L'invention prend en conséquence une autre 71 36529 - 2 - 2116372 voie dans les câbles à haute et très haute tension. Suivant l'invention, la gaine qui conduit le fluide est entourée d'au moins un autre tube ondulé immédiatement adjacent à la gaine qui se trouve en-dessous. Une telle disposition permet d'exploiter le câlile 5 sous des pressions sensiblement plus importantes qu'il n'était courant jusqu'ici. Inversement, l'invention entraine, si les pressions sont les mêmes, une diminution de la charge spécifique, de sorte que l'on peut se contenter d'épaisseurs de paroi beaucoup plus faibles pour la gaine. En outre la gaine qui conduit le flui-10 de est maintenue en position par le tube qui se trouve autour d'elle d'une façon telle que même si les pressions de fonctionnement sont augmentées, l'allongement du câble peut être ramené à une valeur peu importante. On obtient des avantages particuliers si, 15 dans l'exécution de l'invention, quand l'ondulation des tubes métalliques est hélicoïdale, le pas de l'ondulation est inversé chaque fois entre deux tubes voisins. Dans ce cas, il est notamment possible que les deux, ou s'il y a plusieurs enveloppes, toutes les enveloppes disposées concentriquement les unes par rapport 20 aux autres puissent se déplacer l'une par rapport à l'autre sans qu'il se produise de blocage, et par suite de pliage par compression axiale du dispositif. Il est avantageux dans -un perfectionnement de l'idée de l'invention, de soutenir la pression qui règne dans 25 le tube intérieur par rapport à la pression qui s'exerce sur le tube extérieur par une pression intermédiaire, si par exemple on se trouve en présence de deux tubes métalliques disposés concentriquement l'un par rapport à l'autre. Cette disposition sera obtenue avantageusement en remplissant l'espace qui sépare les deux tubes 30 avec un fluide sous pression approprié. L'essentiel dans.le choix de la pression est que la pression d'appui soit plus faible que la pression qui règne dans" le tube intérieur, mais cependant plus forte que la pression qui est exercée sur le tube extérieur ou dans 1'environnement. 35 Si l'on choisit plusieurs tubes concentriques superposés, on peut procéder à une augmentation de la pression de fonctionnement par exemple pour le câble à gaz sous pression qui est dans le tube intérieur en assurant un étagement de la pression vers l'extérieur de sorte qu'il n'y aura pas d'allongement du câble 40 résultant de l'action d'une pression trop élevée. D'un autre côté 71 36529 - 5 - 2116372 il est de ce fait possible d'abaisser sensiblement les contraintes de pression pour la gaine métallique qui l'entoure, tout en conservant la pression nécessaire pour le fonctionnement du câble. L'invention est représentée à titre d'exem-5 pies non limitatifs sur les dessins ci-joints dans lesquels : - la figure 1 montre en coupe longitudinale une enveloppe à deux tubes concentriques, - la figure 2 montre en pe rspective avec arrachements partiels un câble à pression de gaz. 10 Comme le montre schématiquement la figure 1, se trouve , dans le tube intérieur 1 dont l'ondulation s'étend en forme hélicoïdale, par exemple, un gaz isolant sous une pression P.j. Au-dessus de ce tube intérieur 1 est disposé le tube 2 qui comporte également un enroulement hélicoïdal toutefois suivant -un pas 15 qui est*inverse de celui du premier tube. Il est ainsi assuré que les deux tubes 1 & 2 pourront être déplacés l'un par rapport à l'autre en cas de besoin. Dans l'espace intermédiaire 3 qui sépare les tubes 1 & 2, il est établi de préférence la pression Pg, qui est plus petite que la pression du tube intérieur 1, mais qui 20 est cependant plus grande que la pression Pj qui s'exerce sur l'extérieur du tube 2. Il serait par exemple possible de choisir pour la pression P^, 16 kg/cm2, pour la pression P2» 8 kg/cm2, si la pression extérieure P^ est de 1kg/cm2. Au lieu de deux tubes, on peut naturellement aussi utiliser, dans la réalisation de l'inven-25 tion trois tubes ou plus, qui permettent par un étagement radial des pressions d'augmenter les pressions de fonctionnement. S'écartant de l'exemple d'exécution repré-senté dans la figure 1, il est décrit dans la figure 2 un câble à pression de gaz. 30 A l'intérieur du tube 4, fait d'une bande métallique arrivant longitudinalement et façonnée en un tube puis soudée sur les bords de la bande, est disposée l'âme du câble 5, dont les différents conducteurs 6 à 8 fonctionnent sous pression de gaz pour augmenter la résistance à la tension. 35 Pour augmenter la résistance à la tension du câble, il est possible d'augmenter la pression de fonctionnement. L'augmentation nécessaire à cet effet de la pression de fonctionnement de la gaine s'effectue en entourant le tube 4 qui reçoit l'âme du câble d'un second tube métallique 9, également ondulé avec une 40 ondulation hélicoïdale, mais dont le pas est de sens contraire par 71 36529 - 4 - 2116372 rapport à celui du tube 4. Si la pression, augmente, les deux gaines pourront alors se déplacer l'une par rapport à l'autre sans que ce déplacement conduise à un blocage. S'il est établi dans l'espace 10 qui sépare les deux tubes une pression d'appui, par exemple par rem-5 plissage avec un fluide approprié sous pression, il est alors possible d'augmenter la pression de fonctionnement et par suite la résistance à la tension du câble sans qu'il se produise un allongement de l'ensemble du c^ble. Sur le tube extérieur 9, il est applique^ de la façon connue, une gaine 11 faite d'une matière plastique appropriée. 10 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 71 36529 - 5 - 2116372 REVENDICATIONS 1°/ Câble électrique sous pression, à au moins un conducteur pour haute ou très haute tension, dont les conducteurs isolés, pleins ou creux, sont disposés dans une gaine tu-5 bulaire ondulée résistante à la pression, conduisant le fluide liquide ou gazeux sous pression, câble caractérisé en ce que la gaine conduisant le fluide est entourée d'au moins un tube métallique ondulé, immédiatement adjacent à la gaine qui se trouve en-dessous. 2°/ Câble suivant la. revendication 1, où 10 l'ondulation des tubes métalliques est de forme hélicoïdale, caractérisé en ce que les pas des ondulations hélicoïdales de deux tubes adjacents sont de sens contraire. 3°/ Câble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'espace formé par l'ondulation entre 15 un tube intérieur et un tube extérieur adjacent il est établi une pression intermédiaire. 4°/ Câble suivant la revendication 3» caractérisé en ce que la pression intermédiaire est toujours plus petite que la pression intérieure, mais toutefois plus grande que 20 la pression extérieure.