Brevet FR2549278A1 — publié le 19850118

Procédé de fabrication d'un conducteur pour câble sous-marin d'énergie, conducteur issu de ce procédé et câble en faisant application La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un conducteur pour câble sous-marin d'énergie, un conducteur issu de ce procédé et un câble en faisant application. Un câble sous-marin d'énergie est constitué essentiellement par un à trois conducteurs isolés, l'ensemble étant entouré par une armure-en fils d'acier posés en hélice Cette armure a pour but de protéger les couches isolantes et d'accroître la résistance du câble à la traction. 10 Au cours de la pose le câble est soumis à une force de traction F provoquée par son propre poids Il en résulte un allongement du câble, généralement inférieur à 1 %, et une force F 1 dans le conducteur et une force F 2 dans l'armure avec F = F 1 + F 2 Mais par suite du module de traction élevé du conducteur on a souvent F 1 supérieure à F 2 et l'armure 15 ne joue pas pleinement son r 8 le de porteur, ce qui est particulièrement important pour les câbles immergés à grande profondeur. L'invention a pour but de mettre en oeuvre un procédé de câblage spécial du conducteur permettant d'obtenir un module de traction plus faible que le câblage hélicoidal classique, ce qui aura pour effet de 20 diminuer la force F 1 supportée par le conducteur. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un conducteur pour câble sous-marin d'énergie, conducteur constitué par au moins une couche de fils métalliques câblés, caractérisé par le fait que le commettage desdits fils est réalisé suivant un angle périodiquement 25 variable. Il en résulte que les fils serpentent de part et d'autre d'une hélice moyenne d'enroulement Ainsi, lors d'un allongement du conducteur, chaque fil du conducteur pourra suivre cet allongement par modification de sa position géométrique en se rapprochant de l'hélice moyenne sans 30 allongement du fil lui-même. Selon un premier mode de mise en oeuvre, on obtient la variation périodique de l'angle de commettage par la modulation de la vitesse de rotation de la grille de câblage à travers laquelle passent lesdits fils. Selon un second mode de réalisation, on obtient la variation 35 périodique de l'angle de commettage par la modulation de la vitesse du cabestan qui reçoit lesdits fils. De préférence, le pas correspondant à ladite modulation de vitesse est inférieur à deux fois le pas moyen de câblage. Avantageusement l'ondulation des fils résultant de ladite modulation présente une amplitude crête-crête inférieure à 0,1 fois le pas de l'ondulation. La présente invention a également pour objet un conducteur obtenu par le procédé précédent. La présente invention a également pour objet un câble sous-marin d'énergie comportant au moins un conducteur constitué de fils métalli10 ques câblés, une isolation et une armure extérieure en fils d'acier, caractérisé par le fait que ledit conducteur est conforme aux caractéristiques précitées. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description suivante de modes de réalisation 15 donnés à titre illustratif mais nullement limitatif Dans le dessin annexé: la figure 1 montre très sehématiquement les éléments essentiels d'une câbleuse, la figure 2 montre une première variante de la câbleuse de la 20 figure I permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 3 montre une seconde variante de la câbleuse de la figure 1 permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 4 est la développée d'un fil appartenant à un condueteur câblé selon le procédé de l'invention, la figure 5 est une coupe schématique d'un câble sous-marin d'énergie comportant un conducteur selon l'invention. La figure 1 montre la disposition schématique des organes principaux d'une câbleuse: Celle-ci se compose d'une ou de plusieurs cages 1 portant chacune plu30 sieurs bobines de fils 2 Ces fils traversent une grille de répartition 3 avant de converger sur la filière de câblage 4 d'o sort un conducteur 21 On a référencé 20 un moteur d'entratnement. La cage 1 est entratnée en rotation à partir de l'arbre principal 5 au moyen d'une transmission comportant une boite de vitesse 6. Le cabestan de tirage 7 est lui aussi entrainé à partir de l'arbre principal à travers une botte de vitesse 8. -3 Si est la vitesse de rotation instantanée de la cage et de sa grille de répartition et v la vitesse de tirage instantanée du cabestan, pour un rayon d'enroulement r au niveau du conducteur, l'angle de commettage sera: tg a = r v Il y a deux moyens de faire varier l'angle de commettage: a/ par modulation de la vitesse de rotation o de la grille de réparti10 tion b/ par modulation de la vitesse de tirage v (qui est en fait une modulation de la vitesse de rotation t' du cabestan) La figure 2 montre la câbleuse équipée d'un système de variation de vitesse de la grille de répartition A la place de la grille fixe 3 15 habituelle on montera une grille tournante 9 entraînée indépendamment de la cage au moyen d'une transmission équipée d'une boite de vitesse 10 possédant des rapports identiques à ceux de la boite de vitesse 6 de la cage On ajoutera en plus dans la chaîne cinématique un modulateur de vitesse 11. La figure 3 montre la câbleuse équipée du système de variation de vitesse v de tirage du cabestan 7 Dans la chaîne cinématique de commande du cabestan on ajoutera un modulateur de vitesse 12. Divers dispositifs mécaniques ou électriques connus permettent d'obtenir une vitesse de rotation périodiquement variables A titre 25 d'exemple on en citera quatre du domaine de la mécanique: 1 L'utilisation d'une boîte de vitesse à trains planétaires à deux vitesses On peut passer d'une vitesse à l'autre par simple freinage des planétaires On obtient ainsi X = X 1 ou C 2 2 L'utilisation d'un ou de plusieurs joints de cardan La vitesse de sortie d'un tel joint varie avec l'angle O du joint suivant la relation X = ( 1 + 02 sin 2 wot) pour O petit. 3 L'utilisation d'engrenages à rapport non constant Ce sont des engre35 nages non de révolution tels que par exemple les engrenages elliptiques. Leur rapport moyen est en général l'unité. 4 L'utilisation d'un différentiel permettant de superposer à la rotation uniforme de l'arbre moteur, un mouvement oscillant produit par ailleurs. Tous les moyens précités permettent d'obtenir un conducteur dont 5 les fils sont câblés avec un angle de commettage périodiquement variable. On voit sur la figure 4, dans un système de coordonnées (Ox, 6 y) la développée d'un fil de ee conducteur, posé avec un angle de commettage a variable. Le pas de l'ondulation du fil est p et la valeur de son ondulation crêtecrête est ú La valeur de p est de préférence inférieure à deux fois le pas de câblage moyen La valeur de p est choisie comprise P entre 3 % et 7 %, ce qui correspond à un allongement géométrique des fils de 0,2 % à 1 %. On voit sur la figure 5 un câble sous-marin d'énergie comportant des conducteurs 50 selon l'invention Ce conducteur est entouré de plusieurs couches isolantes 51 pouvant être en papier imprégné d'huile, ou en polyéthylène ou en polyéthylène réticulé La couche directement en contact avec le conducteur peut être semiconductrice pour assurer une 20 meilleure répartition du potentiel Une armure 52 de fils d'acier entoure l'ensemble. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits On pourra, sans sortir du cadre de l'invention remplacer tout moyen par un moyen équivalent. 25 REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication d'un conducteur pour câble sous-marin d'énergie, conducteur constitué par au moins une couche de fils métalliques câblés, caractérisé par le fait que le commettage desdits fils est réalisé suivant un angle périodiquement variable. 2/ Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on obtient la variation périodique de l'angle de commettage par la modulation de la vitesse de rotation de la grille de câblage à travers laquelle passent lesdits fils. 3/ Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on obtient la variation périodique de l'angle de commettage par la modulation de la vitesse du cabestan qui re Qoit lesdits fils. 4/ Procédé de fabrication selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le pas correspondant à ladite modulation de 15 vitesse est inférieur à deux fois le pas moyen de câblage. / Conducteur obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 4. 6/ Conducteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'ondulation des fils résultant de ladite modulation présente une amplitude crête-crête inférieure à 0,1 fois le pas de l'ondulation. 7/ Câble-sous-marin d'énergie comportant au moins un conducteur constitué de fils métalliques câblés, une isolation et une armure extérieure en fils d'acier, caractérisé par le fait que ledit conducteur est conforme à l'une des revendications 5 et 6.