Brevet FR2223930A1 — publié le 19741025

La présente invention concerne les câbles de chauffage destinés plus particulierement, bien que non exclusivement, aux installations électriques de chauffage par le sol. La plupart des câbles électriques utilisés actuellement pour les installations de chauffage par le sol sont essentiellement constitués d'une âme conductrice métallique résistante, convenablement isolée et protégée par une enveloppe isolante relativement souple formée, par exemple, d'une ou plusieurs couches isolantes en élastomères ou plastomeres. De tels câbles sont sujets à des détériorations multiples lors notamment de la confection des revêtements, des sols, le plus souvent en béton dans lesquels ils doivent être noyés! En particulier, ils peuvent être blessés par les outils à main ainsi que par la pression des véhicules de manutention. Or, de par leur constitution, il ntest pratiquement pas possible de localiser l'endroit endommagé. On a déjà proposé également des câbles de chauffage relativement moins fragiles, en entourant l'enveloppe isolante d'une gaine métallique tubulaire, réalisée-notamment en cuivre. De tels câbles sont d'un coût élevé. La gaine métallique leur confère une rigidité qui rend leur installation délicate et soulevé quelques difficultés pour la réalisation des connexions "chaud-froid" à prévoir à leurs extrêmités pour leur alimentation, Par ailleurs, avec l'utilisation de câbles à gaine en cuivre dans les revêtements en bétons on a constaté l'apparition dans certains cas de couples électrolytiques entre les fers du béton et la gaine de sorte que certaines precautions d'isolation étaient à prévoir. L'invention a essentiellement pour objet de remédier aux difficultés ci-dessus en proposant un câble de chauffage relativement bon marché et présentant, avec une souplesse suffisante, une meilleure résistance à la compression et aux coups que celle des câbles antérieurs. A cette fin, le câble de chauffage de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que la gaine métallique de protection entourant l'enveloppe isolante et ltame conductrice du câble est constituée d'un tube en acier annelé ou torsadé. La gaine en acier annelée confère au câble de chauffage ainsi équipés une résistance Mécanique exceptionnelle à la compression sans altérer notablement ses possibilités de pliage. Plus précisément, par sa nature, la gaine de protection en acier présente par rapport à une protection en cuivre, aluminium ou autre métal amagnétique une meilleure tenue mécanique, un meilleur coût et une meilleure résistance vis-à vis des agents chimiques que renferme le- revêtement tel que le béton dans lequel le câble est destiné à être noyé. Elle n'introduit dans ce dernier cas aucun couple électrolytique avec les fers du béton de sorte qu'elle peut être reliée directement au ferraillage sans protection particulière étant donné que les potentiels électrolytiques ne sont pas différents. Par sa forme annelée ou torsadée, la gaine confère au câble une exceptionnelle résistance à la compression en lui conservant néanmoins : une bonne souplesse. En particulier, cette gaine est plus difficilement traversée par les pointes de clous qui sont en effet déviées par ses ondulations. Une telle résistance à la compression permet entre autres choses aux véhicules de manutention munis de roues à pneus de passer sur le câble installé ce qui facilite les opérations d'exécution du revêtement de sol. Enfin l'utilisation d'un métal magnétique tel que l'acier pour la confection de la gaine de protection ne peut présenter, du point de vue purement électrique, que des avantages. Le problème pour un câble de chauffage consiste à dissiper sous forme calorifique une quantité d'énergie électrique fournie le plus souvent sous forme alternative par une source convenable. Dans le cas du câble de l'invention, cette dissipation peut comporter, en plus de celle obtenue par effet Joule dans l'âme conductrice, celle résultant des pertes par induction magnétique ou hystérésis dans le cas d'une alimentation alternative. On a constaté ainsi que la présence de la gaine annelée en acier augmente 1'impédance du circuit électrique du chauffage d'environ 5 *. D'autres avantages de l'invention apparatront à la lec ture de la description qui va suivre et qui se réfère au dessin ci-annexé dans lequel l'unique figure est une vue en perspective avec arrachements d'une réalisation préférée d'un câble de chauffage selon l'invention. Sur la figure, la référence 10 désigne une âme conductrice métallique choisie parmi les alliages normalement utilisés, de manière à présenter une résistance ohmique linéaire déterminée susceptible de dissiper par effet Joule, sous forme d'énergie calorifique, l'énergie électrique alternative fournie par une source de courant convenable. Comme représenté, l'âme 10 est de préférence constituée de plusieurs fils toronnés. L'âme 10 est entourée d'une enveloppe isolante 12 réalisée en un matériau convenable résistant à la chaleur de manière à ne pas se déformer et à conserver ses propriétés d'isolation et de souplesse dans les conditions normales d'utilisation. Parmi les matériaux isolants possibles, on peut utiliser le polyéthylène ou autre copolymère d'éthylène réticulé chimiquement, le caoutchouc d'éthylène proprylène, le caoutchouc butyle, Ie caoutchouc chlorosulfoné, etc... Selon l'invention, l'enveloppe isolante 12 est entourée d'une gaine de protection en acier sous forme d'un tube annelé ou torsadé 14. Dans le mode de réalisation représenté, le tube 14 est formé à partir d'un feuillard ondulé en acier refermé longitudinalement sur l'enveloppe isolante 12 avec recouvrement d'un bord sur 1 @ autre Le tube ainsi réalisé garde sa forme sans qu il y ait lieu de procéder au soudage de ses bords longitudinaux on- dulés. Dans une variante (non représentée), la gaine en acier 14 est réalisée par un ruban d'acier qui est dans un premier temps refermé en forme de tube, avec soudage continu des bords, sur l'enveloppe isolante 12 et qui est pourvu, dans un deuxième temps, d'un sillon hélicoidal, tracé par une molette. par exemple et apte à conférer au tube une forme torsadée autorisant le pliage du tube selon un rayon de courbure relativement faible. La gaine de protection annelée ou torsadée définie cidessus admet un rayon de courbure dc 6 à 8 fois son diamètre. Cette caractéristique cst, bien entendu, en relation avec la forme des anneaux ou torsades réalisés mais demeure avantageuse en comparaison des possibilités des câbles à gaine métallique actuellement sur le marché pour lesquels on observe un rayon de courbure minimum d'environ 10 fois le diamètre. De préférence, la gaine métallique 14 est protégée par une gaine extérieure en matière thermoplastique relativement sou ple, étaijche à lteau, telle notamment que le polychlorure de vi- nyle afin d'assurer une protection du câble contre la corrosion et, de parfaire l'étanchéité L'ensemble ainsi constitué par l'âme 10, l'enveloppe isolante 12, le tube de protection 14 et la gaine do protection 16 définit un câble de chauffage apte à être utilisé notamment pour les installations électriques de chauffage par le sol.Le raccordement des extrémités d'un tel câble à l'alimentation électrique pas ne présente/de difficulté particulicre. On utilisera a cette fin, par exemple, un manchon à sertir qui sera rissolé par un moulage en résine ou un rubanage effectue par une matière autovulcanisante. La mise à la terre de la gaine métallique peut être obtenue en raccordant directement le tube 14 au réseau de terre, une telle mise à la masse assurant une protection totale vis à vis des dangers que peut présenter l'alimentation de l'âme conductrice 10 par une source de courant électrique de forte puissance. Il est à noter, dans le cas d'un revêtement en béton, que le tube de protection métallique 14 peut être relié directement au ferraillage, sans qu'il soit nécessaire d'envisager des protections particu lières, compte tenu du fait qu'il ntapparaît aucun couple clectro- lytique entre ce tube métallique 14 et les. fers du béton. Le câble de chauffage décrit ci-dessus peut être utilisé pour une installation alimentée en courant continu ou en courant alternatif Dans ce dernier cas, la gaine métallique peut être le siège d'un échauffement résultant des pertes par induction magné- tique et hystérésis. Cependant, du fait que la fonction d'un tel câble de chauffage est de transformer l'énergie électrique fournie en énergie calorifique dissipée, le phénomène évoqué ci-dessus ne peut présenter que des avantages. La forme et la constitution du tube de protection 14 confère au câble une résistance mécanique à la compression exceptionnelle et stoppose à la pénétration (te pointes métalliques ou analogues, sans altérer cependant ses possibilités de pliage. Un tel tube protège efficacement la partie fonctionnelle du câble des chocs qui se produisent inévitablement lors de son installation. Sa forme torsadée ou annelée permet de plus de rondre sans effet les contraintes inhérentes aux-conditions d'installation et de simplifier les connexions "chaud-froid" à prévoir aux extremités du câble. Il faut aussi observer que la gaine métallique permet de s'assurer par des contrôles très simples, tel une mesure d'isolement, qu'aucun dommage n'a été porté à l'installation et il sera d'un procédé courant de laisser sous contrôle le circuit de chauffage pendant toute la coulée d'une dalle ou d'un plancher de façon à détecter immédiatement tout incident. Par ailleurs, il sera possible par la méthode des ponts ou par le contrôle des résistances, de déterminer avec précision l'endroit où le circuit aurait pu etre détérioré. REVENDICATIONS 1) Câble de chauffage du type comportant une âme conductrice métallique pressentant une résistance ohmique linéaire déterminée, au moins une enveloppe isolante entourant l'âme conductrice ! et une gaine métallique pour la protection mécanique de l'ensemble de l'âme et de l'enveloppe, caractérisée en ce que la gaine métal- , lique est constituée d'un tube de protection en acier annelé ou torsadés L 2) Câble de chauffage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le tube de protection est formé par un feuillard ondulé refermé longitudinalement sur l'enveloppe isolante avec recouvrement d'un bord sur l'autre. 3) Câble de chauffage selon la revendication.l, caractérisé en ce que le tube de protection est forme par un ruban refermé longitudinalement avec soudage des bords sur l'enveloppe isolante et pourvu d'un sillon hélicoidal lui conférant un aspect torsadé. 4) Câble de chauffage selon l'une des revendications t à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une gaine de protection extérieure en matière relativement souple, étanche à l'eau.