Brevet FR2557389A1 — publié le 19850628

Barrage pour l'eau transversale dans la zone du manchon d'un câble électrique à haute tension". La présente invention concerne un barrage pour l'eau transversale dans la zone du manchon d'un câble électrique, notamment d'un câble électrique à haute tension avec une enveloppe comportant une gaine métallique. Les câbles transmettant la puissance élevez trique sont depuis longtemps réalisés avec une isolation en matière plastique, de préférence du polyéthylène ou du polyéthylène réticulé. Ces câbles ont fart leur preuve en exploitation, mais il apparait toutefois au cours du temps une certaine réceptivité de l'isolation par rapport à 9'hu midité, c'est-à-dire par rapport à l'eau. Cela est surtout vrai lorsque de tels câbles de puissance sont soumis à des tensions électriques élevées, c'est-àSdire sont des ca- bles à moyenne ou haute tension0 Par diffusion, par exemple, ou bien également du fait d'endommagements de l'enveloppe, l'eau peut pénétrer à travers l'enveloppe externe en matière plastique dans la zone du blindage du câble. Pour éviter cela, on connaît déjà depuis un certain temps, également dans le domaine de la distribution d'énergie, des constructions de câbles avec une gaine métaLlique externe. A côté des enveloppes métalliques classiques en plomb, en aluminium ou en cuivre, ce que l'on appelle l'enveloppe stratifiée s'impose toujours davantage pour des raisons de cet, cette enveloppe étant essentiellement cons tituée d'une fine euille métallique disposée au-dessous de l'enveloppe externe en matière plastique du câble et qui est collée à celle-ci et à l'infrastructure du câble au moyen d'une colle polymère appropriée.Une telle construction eLp8che une diffusion de la vapeur d'eau tras- versalement par rapport à l'axe du câble, l'étanchéité pour l'eau longitudinale pouvant être obtenue par enrobage dans une masse caoutchouteuse des fils de blindage se trouvant sur l'infrastructure. I1 subsiste alors un problème particulier, à savoir qu'aux emplacements du câble où on réalise une jonction entre deux extrémités de câbles, la gaine métallique, en soi étanche, doit être enlevée et être rétablie à nouveau après la jonction et la mise en place d'un manchon. À cet emplacement désormais non protégé, il y a le risque d'une diffusion de vapeur d'eau, de sorte que de l'humidité peut se propager sous la gaine métallique du câble se raccordant au manchon-dans les deux directions, et entratner à nouveau des endommagements dans l'isolation. L'utilisation de boitiez de nanchonsmétalli- que; qui sont d'un usage courant dans la technique de pose des câbles, et qui, lorsqu'ils sont par exemple venus de fonderie, peuvent constituer un barrage absolu pour l'eau transversale, est peu indiquée, notamment pour des raisons thermiques, dans le cas de câbles de puissance pour la transmission de tensions très élevées. L'invention a en conséquence pour but d'obtenir dans la zone du manchon d'un câble électrique de puissance, une protection durable et store, même pour de hautes tensions d'exploitation, contre la diffusion de l'humidité. Ce but est atteint, conformément à l'invention par des bandes de t61e ou de feuilles métalliques orientées en direction longitudinale et recouvrant, sur sa longueur la zone du manchon, ces bandes étant reparties à la périphérie du manchon, et les zones de bordures des bandes de tale ou de feuilles ainsi réparties à la périphérie se chevauchant à la manière des tuiles d'un toit, et étant reliées entre elles de façon étanche, dans cette zone de chevauchement.Ces bandes métalliques orientées longitudi nalerent donnent, du fait de leur chevauchement et de leurs lialsons réciproques la garantie d'un barrage étanche à la vapeur d'eau dans la zone du manchon avec une surface lisse sans bulles formant des inclusions d'air, et ceci indépendamnent de la forme extérieure du corps du manchon, par exemple une forme de double cône, de simple cône ou de cylindre. Dans la zone de chevauchement, les bandes de tale ou de feuilles sont reliées ensemble de façon étanche. X cet effet, on peut utiliser en soi des colles quelconques sous forme de pates, même faiblement conductrices. Dans la réalisation de l'invention, il s'est toutefois avéré avantageux, pour une liaison étanche, de mettre en oeuvre des bandes de tale ou de feuilles revêtues sur une face ou sur leurs deux faces, d'une colle fusible à chaud, de sorte que la liaison par action de la température ne peut s'effectuer qu'à l'état monté. Ainsi, le montage et l'adapta tion de la "gaine" à la forme externe du manchon, sont con sidorablement facilités.En variante, il est souvent parti culièrement avantageux que les bandes de tôle ou de feuilles soient en aluminium, revêtues sur une de leuis faces ou sur les deux, d'un copolymère, par exemple un copolymère d'éthylène. Bn corrélation par exemple avec des structures enroulées, utilisées comme corps de manchon et constituées de bandes de polyéthylène auto-soudable ou auto-collable, le revêtement par un copolymère des bandes de tale ou de feuilles, assure une liaison avec les éléments constitutifs du manchon apportant une sécurité d'exploitation particulière, même pour de très hautes tensions d'exploitation. La largeur des bandes de tale ou de feuilles est avantageusement de 3 à 7, de préférence de 4 à 6 cm. Or obtient ainsi une garantie suffisante pour un montage facile et un chevauchement suffisant pour les- formes extérieures les plus variées du corps du manchon. Le nombre des bandes de tale doit être choisi de façon appropriée au diamètre externe du corps du manchon. Bien entendu, un recouvrement de la zone du manchon sur toute la périphérie est nécessaire. lorsqu'on utilise des bandes de tale ou de feuilles réalisées selon l'invention, on est certain que la possibilité de déplacement réciproque des bandes, néces- saire pour l'adaptation à la forme du manchon, se maintient jusqu'à la fixation finale sur le corps du manchon. Le montage des bandes de tale ou de feuilles déplaçables se trouve par la suite notablement facilité lorsque les bandes métalliques sont fixées par les bandes collantes s'étant dant le long de la périphérie du manchon. Lorsqu'elles sont ainsi assemblées, les bandes métalliques peuvent être facilement placées lors du montage autour du corps de manchon considéré. Après le collage ou la soudure des bandes entre elles, et par exemple avec le corps du manchon placé au-dessous, les bandes de t81e ou de feuilles orientées longitudinalement sont étanchées en commun par rapport à la surface du câble à leurs extrémités respectives. Les bandes de tale ou de feuilles orientées longitudinalement peuvent être rapportées sur un corps de manchon bobiné par les moyens les plus divers. Dans la réalisation de l'invention, un procédé s'est avéré conne particulièrement avantageux, procédé-dans lequel, à l'emplacement de la jonction du câble, emplacement préparé autour du corps d'isolation, les bandes de tale ou de film déjà maintenues ensemble avec leurs bords se chevauchant à la manière des tuiles d'un toit, sont placées à la façon d'une manchette tout autour du corps d'isolation et sont fixées dans cette position après que le corps d'isolation ait été come ètement entouré. Ensuite, les bandes de t81e ou de feuilles sont lissées puis, finalement, amenées à se coller entre elles ainsi qu'éventuellement avec le corps d'isolation sous l'action de la température. I1 est également avantageux que les bandes de tale ou de feuilles placées à la façon d'une manchette autour du corps d'isolation, soient ensuite fixées par un enroulement de bandes. Cet enroulement de bandes reste alors dans la zone du manchon0 Pour le collage ou le soudage des bandes individuelles de tale ou de film du barrage pour l'eau transversale, la quantité de chaleur nécessaire peut entre apportée par des fours chauffants transportables connus, ou bien par des radiateurs, ou bien encore, par des manchettes électriques chauffantes, etc... Il est toutefois particulièrement avantageux et le montage se trouve facilité, lorsque sur les bandes de tôle ou de film, éventuellement avec l'aide d'une couche intermédiaire isolante, par exemple l'eurou- lement de bandes déjà évoqué, on rapporte une gaine rétractable et que l'élévation de température nécessaire pour pernettre à cette gaine de se rétracter assure sinnilta- nénert au moins un collage ou un soudage des bandes de tôle ou de feuilles entre elles. En effet, en même temps que ltélévation de température, une pression élevée est appli- quée de tous cotés sur les bandes de tôle ou de feuilles entourant le corps de manchon à la façon d'une jalousie, cette pression permettant d'obtenir un collage ou un soudage particulièrement étanche et uniforme. les figures 1 à 3 représentent des exemples de réalisation de l'invention. Dandins que sur les figures i et 2, le pré-montage des bandes de tôle ou de feuilles est représenté, la figure 3 montre un manchon pour câbles haute tension à l'état monté. Les feuilles d'aluminium 1 revêtues sur leurs deux faces de copolymères de l'éthylène et d'une longueur de par exemple 1400 à 1600 mm, et d'une largeur de par exemple 50 ==, prévues co;r-e- barrage pour l'eau transversale dansle cas d'un câble haute tension de 110 kV, se chevauchent les unes les autres à la façon des tuiles d'un toit sur 10 az. Cette jalousie est maintenue assemblée par les deux bandes collantes 2. le chevauchement à la façon des tuiles d'un toit des feuilles d'aluminium 1, ressort de façon particulièrement nette de la figure 2. A une échelle réduite par rapport à celle des figures 1 et 2, la figure 3 montre le montage d'un manchon de câbles selon l'invention. les conducteurs des extrémités de câbles 3 et 4 sont, de façon connue, reliés entre eux dans la zone du manchon et les extrémités de câbles alignées, après shuntage des couches conductrices interne et externe, sont isolées par un enroulement constitué par exemple de bandes 5 de polyéthylène auto-soudable. Par dessus est disposée la couche conductrice extérieure 6, constituée par exemple d'une bande conductrice auto-soudable et qui est recouverte par la gaine 7 en treillis de cuivre. Bien entendu, ce montage peut également revêtir une autre forme. I1 est décisif pour l'invention de rendre étanche à l'eau transversale cette zone du manchon quelle que soit la configuration de l'infrastructure. On utilise à cet effet la jalousie 8 représentée plus en détail sur les figures 1 et 2, et constituée de bandes d'aluminium 1 s'étendant en direction axiale et se chevauchant à la fa çon des tuiles d'un toit. Par déplacement des différentes bandes les unes par rapport aux autres après que la jalousie ait été posée autour de la gaine en treillis de cuivre 7, on peut effectuer l'adaptation m8me sur la partie conique du corps du manchon, de sorte que la formation de plis est évitée.En partant avantageusement du milieu du manchon, le barrage pour l'eau transversale (jalousie 8) est entouré d'une ou plusieurs couches de la bande transparente de polyéthylène 9, après que les bandes d'aluminium aient été lissées et ainsi adaptées au contour superficiel. Les bandes 1 s'étendant longitudinalement se prolongent par ailleurs au-delà de la zone du manchon jusqutau-dessus des extrémités de câbles où elles peuvent être étanchées grâce à un enroulement d'étanchement spécial. Si après le montage des feuilles d'aluminium 1 et après l'application de la couche de bandes 9, la gaine rétractable 10 est appliquée sur l'emplacement de liaison et échauffée à la température de retrait, par exemple 1750C, cette élévation de température provoque une fusion des couches de copolymères placées l'une contre lwautre des différentes bandes de feuilles d'aluminium 1, dans la zone-de chevauchement, ainsi qu'une fusion avec les couches de polyéthylène limitrophes. La pression simultanément exercée par la gaine rétractable 10 aboutit à un collage compact de tous les éléments constitutifs participants.Cela est notamment obtenu parce que, grâce à la disposition sous forme de jalousie des différentes feuilles 1, ces feuilles restent susceptibles de se déplacer les unes par rapport aux autres jusqu'au durcissement du copolymère, jouant le rôle de colle, utilisé, et elles peuvent ainsi être adaptées à l'infrastructure considérée0 Corrle, lors de la réalisation de l'invention, un problème pourrait surgir pour réaliser un contact électrique str entre la gaine en treillis de cuivre 7 et les bandes minces d'aluminium 1, on prévoit avantageusement d'appliquer par dessus la gaine en treillis de cuivre 7, la bande de contact 11 revêtant la forme d'une tale dentée. Les dents dirigées vers le haut de cette tale dentée, viennent en prise en établissant le contact dans la surface des bandes d'aluminium 1 et assurent ainsi une liaison électriquement bonne conductrice entre ces bandes d'aluninium 1 et la gaine en treillis de cuivre 7 se trouvant audessous. REVENDICATIONS 10) Barrage contre liteau transversale dans la zone du manchon d'un câble électrique de puissance, notamment d'un câble électrique à haute tension avec une enveloppe comportant une gaine métailique, barrage caractérisé par des bandes de tôle ou de feuilles métalliques (1) orientées en direction longitudinale et recouvrant sur sa longueur la zone du manchon, ces bandes étant réparties à la périphérie du manchon et les zones de bordure des bandes de tôle ou de-feuilles (1) ainsi réparties à la périphérie se chevauchant a la manière des tuiles d'un toit, et étant reliées ensemble de façon étanche dans cette zone de chevauchement. 20) Barrage contre l'eau transversale selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes de tôie ou de feuilles métalliques (1) sont revêtues sur une de leur face ou sur les deux, d'une colle par exemple une colle fusible à chaud. 30) Barrage contre l'eau transversale selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2; caractérisé en ce que les bandes de tôle ou de feuilles métalliques (1) sont en aluminium, revêtues sur une de ses faces ou sur les deux d'un copolymère, par exemple un copolymere d'éty lène. 40) Barrage contre l'eau transversale selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la largeur des bandes est de 3 à 7 cm et, de préférence de 4 à 6 cm. 50) Barrage contre l'eau transversale selon l'une quelconque des revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que les bandes de tôle ou de feuilles (1) sont fixées par des bandes collantes (2,) s'étendant le long de la périphérie du manchon. 60) Barrage tonture l'eau transversale selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les bandes de tôle ou de feuilles (1) orientées longitu dinalement sont étanchées en commun à leurs extrémités par rapport à la surface du câble. 70) Procédé pour la réalisation d'un barrage contre l'eau transversale dans la zone du manchon, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, procédé caractérisé en ce que, à l'emplacement préparépour la liaison des câbles (3, 4), les bandes de tôle ou de feuilles (1) déjà maintenues ensemble avec leurs bords se chevauchant à la façon des tuiles d'un toit, sont placées à la manière de manchettes tout autour du corps d'isolation (5) et sont fixées dans cette position après que le corps d'isolation ait été complètement tourné, les bandes de tôle ou de feuilles (1) étant ensuite lissées et enfin amenées à se coller ou à se souder entre elles ainsi, qu'eventuellement avec le corps d'isolation, sous l'action de la température. 80) Procédé selon la revendication 7, oaracté- risé en ce que les bandes de tôle ou de feuilles (1) placées autour du corps d'isolation à la façon d'une manchette, sont ensuite fixées par un enroulement de bandes. 90) Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérise en ce qu'une gaine rétractable est appliquée sur les bandes de tôle ou de feuilles (1), éventuellement à l'aide d'une couche intermédiaire isolante, et que l'élévation de température nécessaire pour le retrait de cette gaine, provoque simultanément au moins un collage ou un soudage des bandes de tôle ou de feuilles (1) les unes avec les autres. 100) Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, pour la réalisation d'un barrage contre l'eau transversale à partir d'une tôle d'aluminium ou d'une feuille (1) correspondante et à partir d'un blindage supplémentaire dans la zone du manchon, procédé caractérisé en ce que le barrage contre l'eau transvsersale est mis en contact électrique avec le blindage, constitué par exemple d'une gaine en treillis de cuivre (7), par une tale dentée (11) placée sur ce blindage.