Brevet FR2547660A1 — publié le 19841221

Jonction multiple pour câbles sous-marins à fibres optiques La présente invention concerne une jonction multiple pour câbles sous-marins à fibres optiques, destinée à assurer le raccordement entre une première tête de câble et une seconde tête à au moins deux câbles. Autrement dit, elle se rapporte à un dispositif permettant de répartir les fibres optiques d'un câble sous-marin venant d'un point Pl dans deux câbles allant vers des points P 2 et P 3, avec éventuellement une liaison supplémentaire entre P 2 et P 3. Le problème technique est d'obtenir une jonction étanche à l'eau sous une pression de l'ordre de 700 bars, assurant la continuité mécanique, les continuités ou les isolements électriques nécessaires. La présente invention a pour but de réaliser une telle jonction. La présente invention a pour objet une jonction multiple pour 15 câbles sous-marins à fibres optiques assurant le raccordement entre une première tête de câble et une seconde tête à au moins deux câbles, chacun desdits câbles comprenant un coeur optique contenant des fibres optiques, une voûte en fils d'acier, un tube de cuivre rétreint sur la voûte, une gaine externe isolante, l'extrémité de chaque câble étant 20 fixée dans une pièce de raccordement, ladite première tête comportant un premier magasin de stockage d'un excès de longueur de fibres, et étant entourée latéralement par une première pièce de renforcement, jonction caractérisée en ce que: ladite seconde tête comporte une pièce de raccordement unique pour 25 ses deux câbles disposés parallèlement l'un à l'autre, fermée par une pièce étanche présentant des passages pour des fibres appartenant respectivement auxdits deux câbles, elle-mâme suivie d'au moins un second magasin de stockage d'un excès de longueurs de fibres, ladite seconde tête est entourée latéralement par une seconde pièce 30 de renforcement, les fibres du câble de ladite première tête sont soudées à des fibres des deux câbles de ladite seconde tête, un câble d'accès contient les fibres issues du premier et du second magasin de stockage et soudées entre elles, l'ensemble formé par ladite première tête, ledit câble d'accès et ladite seconde tête est protégé par un revêtement isolant étanche à l'eau, ledit câble d'accès est logé dans un botter de liaison rigide reliant mécaniquement ladite première et ladite seconde pièce de renforcement. 5 Selon un mode de réalisation, ledit bottier de liaison est en résine renforcée de fibres de verre et il présente des ouvertures pour l'introduction de l'eau de mer. Ledit câble d'accès comporte avantageusement, à l'intérieur du bottier de liaison, une prise de mer constituée par une partie métal10 lique soudée au conducteur interne de ce câble et qui met ladite première tête au potentiel de la mer; ledit conducteur interne est isolé électriquement de ladite seconde tête de manière à assurer l'isolement électrique entre les deux têtes. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, des 15 fibres des deux câbles de ladite seconde tête sont soudées entre elles après leur passage à travers ladite pièce étanche et elles sont stockées dans un troisième magasin de stockage adjacent audit second magasin de stockage. A l'entrée de ladite seconde tête, lesdits deux câbles sont 20 entourés par une pièce de protection présentant une cavité interne conique et solidarisée à ladite seconde pièce de renforcement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation, description qui sera faite à l'aide du dessin annexé donné à 25 titre illustratif mais nullement limitatif et dans lequel: la figure 1 est une vue très schématique en élévation d'une jonction multiple selon l'invention, la figure 2 est une coupe longitudinale de la jonction de la figure 1, cette figure comportant trois parties 2 A, 2 B, 2 C relatives 30 respectivement aux éléments A, B, C de la jonetion de la figure 1. La figure 1 montre extérieurement une jonction entre d'une part un premier câble 1 à fibres optiques et d'autre part un second câble 2 et un troisième câble 3 à fibres optiques. La partie A correspond à la tête du premier câble munie de sa 35 pièce de renforcement 4 suivie d'une pièce conique terminale 5 de pro- -3 tection du câble 1. La partie B correspond à la tête double portant les extrémités des câbles 2 et 3, munie de sa pièce de renforcement 6 et d'une pièce conique 7 de protection des câbles 2 et 3. La partie C correspond au boftier de liaison 8 entre les deux têtes. Dans l'exemple qui va être décrit les fibres du câble 1 seront reliées à des fibres du câble 2 et à des fibres du câble 3, mais les câbles 2 et 3 auront des fibres supplémentaires soudées entre elles. 10 Ainsi il sera possible d'établir des liaisons entre Pl et P 2, entre Pl et P 3 et entre P 2 et P 3. On analyse tout d'abord la figure 2 A. Le câble 1 comporte, de manière connue en soi, un coeur optique 10 contenant des fibres optiques; ce coeur optique est 15 constitué d'un jonc en matière plastique renforcé par un câble d'acier, présentant des rainures périphériques hélicoïdales remplies d'un produit visqueux et o sont logées des fibres 11. Cet ensemble est entouré d'un ou plusieurs rubans plastiques puis d'une gaine en polychlorure de vinyle, par exemple. Une voûte 12 en fils d'acier, formant une armure pour le coeur optique, est elle-même gainée de cuivre puis d'un revêtement isolant 13 Au niveau de l'extrémité du câble 1, le coeur optique est libéré des fils de la voûte 12, qui sont coupés et viennent se loger dans un alésage conique prévu dans une pièce de raccordement 14; ils s'y trouvent 25 coincés par une bague conique 15, et l'ensemble est enrobé de résine, par exemple époxy, pour assurer la résistance à la traction. Un dispositif supplémentaire 16 de blocage des fils de la voûte 12 dans la pièce 14 est disposé dans la zone o ces fils sont désolidarisés du coeur optique, ce qui permet d'éviter leur décablage en 30 amont de l'alésage conique. Une pièce 18 munie de joints d'étanchéité et associée à une bague 17 ferme de manière étanche l'alésage conique et ne laisse des passages étanches que pour les fibres de verre 11; ces passages sont de préférence individuels, mais, pour la clarté du dessin, on n'a 35 représenté qu'un seul passage 19 Les fibres aboutissent dans un magasin de stockage 22 formé de deux pièces coniques 20 et 21, dont l'une au moins, (ici la pièce 21) est vissée dans la partie extrême de la pièce de raccordement 14. Les fibres 11 aboutissent à la sortie du magasin de stockage 22 à l'intérieur d'un câble d'accès 30 qui sera décrit plus loin. Tout l'ensemble qui vient d'être décrit est protégé par un revêtement plastique surmoulé 24, par exemple en polyéthylène, se raccordant au revêtement 13 du câble 1. Une pièce de renforcement 4, par exemple en résine époxy renforcée de 10 fibres de verre, protège la tête du câble 1 qui y est immobilisée par des pions 23 La pièce 4 contribue à assurer la résistance à la traction de l'ensemble de la jonction La partie du câble 1 émergeant de la pièce 4 est elle-même protégée par une pièce conique 5, par exemple en caoutchouc. Pour réaliser le montage du dispositif de la figure 2 A, on peut opérer de la manière suivante: Les pièces 5, 4 et la pièce 14 munie de la pièce 16 sont enfilées sur une extrémité du câble 1. Les fils de la voûte 12 sont coupés et déroulés en aval de la 20 pièce 16; la bague 15 est enfilée pour bloquer les fils de voûte dans l'alésage conique de la pièce 14. On met en place ensuite la rondelle 17, les pièces 18 et 20; -On prévoit une certaine longueur de fibres 11 et on ferme le magasin 22 à l'aide de la pièce 21; on repousse les fibres dans le magasin 22 en 25 les lovant. On réalise le surmoulage du revêtement 24 pour le raccorder au revêtement 13. On met en place la pièce 4 et les pions 23. On solidarise la pièce 5 à la pièce 4 par encliquetage. En se référant à la figure 2 B, on voit une tête double supportant les extrémités des deux câbles 2 et 3. Le câble 2 a un coeur optique 44 muni de fibres 52 et protégé par une voûte 46 De même, le câble 3 a un coeur optique 45 muni de fibres 53 et protégé par une voûte 47 Une pièce unique de raccordement 40 35 comporte deux alésages coniques parallèles entre eux pour recevoir les -5 extrémités des fils des voûtes 46 et 47 bloquées respectivement par des bagues coniques 42 et 43 On complète le blocage par un enrobage de résine époxy. On a référencé 48 et 49 les pièces de maintien des fils des voûtes 46 et 47 en amont des bagues 42 et 43. Une pièce 50 ferme de manière étanche les deux alésages, mais laisse des passages individuels étanches 54 et 55 respectivement pour les fibres 52 et 53 Toutes ces fibres aboutissent dans un compartiment de stockage 60 Parmi les fibres 52, celles qui sont soudées à des fibres 10 53 sont lovées après soudage contre les bâtonnets 61 Par contre, les fibres 52 et 53 qui sont destinées à être soudées aux fibres 11 traversent une pièce conique 56 jusqu'à un magasin de stockage 62 formé par deux pièces coniques 63 et 64 dont l'une (la pièce 64) est vissée dans l'extrémité de la pièce 40. Les fibres du magasin 62 passent à travers une pièce isolante en céramique 65 et aboutissent au câble d'accès 30. L'ensemble qui vient d'être décrit est protégé par un revêtement surmoulé 70 par exemple en polyéthylène, qui se raccorde aux revêtements isolants des câbles 2 et 3 La tête est protégée par une pièce 6 20 en résine époxy renforcée de fibres de verre; elle est bloquée dans la pièce 6 par des pions 71; comme la pièce 4, la pièce 6 contribue à assurer la résistance à la traction de l'ensemble de la jonction. Une pièce de protection 7 encliquetée dans la pièce 6 présente une cavité conique interne dont les parois limitent la courbure des 25 câbles 2 et 3 à la sortie de la tête double. Le montage de la tête double peut être effectué de la manière suivante: Les pièces 7, 6 et la pièce 40 munie de ses pièces 48 et 49 sont enfilées sur les extrémités respectives des câbles 2 et 3. Les fils des voûtes 46 et 47 sont coupés et déroulés en aval des pièces 48 et 49; les bagues coniques 42 et 43 sont enfilées pour bloquer les fils de voûte dans les alésages coniques de la pièce 14. On met en place la pièce 50 Les fibres 52 qui doivent être connectées à des fibres 53 sont soudées à ce niveau; l'excédent de 35 leur longueur est lové contre les bâtonnets 61 Les autres fibres 52 et 53 sont enfilées dans la pièce 56 par des passages individuels et y sont maintenues par un point de collage. On met en place la pièce 63, on prévoit une certaine longueur pour les fibres issues de la pièce 56, on ferme le magasin de stockage 62 en 5 vissant la pièce 64 munie de sa pièce en céramique isolante 65, et on repousse les fibres dans le magasin 62. On réalise le surmoulage du revêtement 70 pour le raccorder aux revêtements isolants des câbles 2 et 3. On met en place la pièce 6 et on immobilise la tête double à l'aide 10 des pions 71. On solidarise la pièce 7 à la pièce 6 par encliquetage. Comme on le voit dans la figure 2 C, les pièces de protection 4 et 6 sont reliées par un boîtier de liaison 8; il s'agit d'une pièce en résine époxy renforcée de fibres de verre, assurant la continuité 15 mécanique et solidarisée aux pièces 4 et 6 par des pions d'ancrage 80. Ce boîtier comporte des ouvertures 81 pour la pénétration de l'eau de mer A l'intérieur de ce bottier est logé le câble d'accès 30 Ce dernier comporte deux portions de tube métallique dans lesquelles s'étendent respectivement les extrémités des fibres 11 et des fibres 20 52 et 53 Lorsque la soudure entre ces fibres est réalisée et que les longueurs excédentaires ont été repoussées dans les magasins 22 et 62, on réunit les deux portions de tube du câble d'accès de manière connue en soi par un joint "bateau"; on moule sur l'ensemble une gaine en matière thermoplastique aboutissant respectivement aux revêtements 24 25 et 70. On a donc ainsi réalisé la continuité mécanique entre le câble 1 et les câbles 2 et 3, l'ensemble mécanique prévu autour de la jonction assurant la résistance à la traction. En ce qui concerne la continuité électrique, on remarquera que 30 le câble d'accès comporte une prise de mer 82 qui est une tige métallique soudée au tube métallique du câble d'accès et qui met au potentiel de la mer la tête supportant le câble 1 Du côté des câbles 2 et 3, le tube métallique du câble d'accès est isolé de la pièce métallique 64 par un joint en céramique 65 Il en résulte que la tête 35 supportant le câble 1 est isolée électriquement de la tête supportant -7 les câbles 2 et 3. L'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation On pourrait envisager une tête supportant les extrémités de trois câbles et plus. Par ailleurs, le coeur optique des câbles 1, 2 et 3, peut être formé de fibres optiques contenues dans des tubes plastiques remplis de liquide visqueux. On pourra, sans sortir du cadre de l'invention, remplacer tout moyen par un moyen équivalent. 10 -8 REVENDICATIONS 1/ Jonction multiple pour câbles sous-marins à fibres optiques assurant le raccordement entre une première tête de câble et une seconde tête à au moins deux câbles, chacun desdits câbles comprenant un coeur 5 optique contenant des fibres optiques, une voûte en fils d'acier, un tube de cuivre rétreint sur la voûte, une gaine externe isolante, l'extrémité de chaque cable étant fixée dans une pièce de raccordement, ladite premiere tête comportant un premier magasin de stockage d'un excès de longueur de fibres, et étant entourée latéralement par 10 une première pièce de renforcement, caractérisée en ce que ladite seconde tête comporte une pièce de raccordement unique pour ses deux câbles disposés parallèlement l'un à l'autre, fermée par une pièce étanche munie de passages pour les fibres respectives desdits 15 deux câbles, elle-même suivie d'au moins un second magasin de stockage d'un excès de longueur de fibres, ladite seconde tête est entourée latéralement par une seconde pièce de renforcement, les fibres du câble de ladite première tête sont soudées à des fibres 20 des deux câbles de ladite seconde tête, un câble d'accès contient les fibres issues du premier et du second magasin de stockage et soudées entre elles, l'ensemble formé par ladite première tête, ledit câble d'accès et ladite seconde tête est protégé par un revêtement isolant étanche à 25 l'eau, ledit câble d'accès est logé dans un boîtier de liaison reliant mécaniquement ladite première et ladite seconde pièce de renforcement. 2/ Jonction selon la revendication 1, earactérisée par le fait que ledit bottier de liaison est en résine renforcée de fibres de verre. 30 3/ Jonction selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit bottier présente des ouvertures pour l'introduction de l'eau de mer. 4/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit câble d'accès comporte, à l'intérieur du bottier de liaison, une 35 -9 prise de mer constituée par une partie métallique soudée au conducteur interne de ce câble et qui met au potentiel de la mer ladite première tête. / Jonction selon la revendication 4, caractérisée par le fait que 5 ledit conducteur du câble d'accès est isolé électriquement de ladite seconde tête, de manière que soit assuré l'isolement électrique entre les deux têtes. 6/ Jonction selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que des fibres des deux câbles de ladite seconde tête sont 10 soudées entre elles après leur passage à travers ladite pièce étanche et qu'elles sont stockées dans un troisième magasin de stockage adjacent audit second magasin de stockage. 7/ Jonction selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'à l'entrée de ladite seconde tête, lesdits deux câbles 15 sont entourés par une pièce de protection présentant une cavité interne conique et solidarisée à ladite seconde pièce de renforcement.