Brevet FR2611094A1 — publié le 19880819

La présente invention concerne une installation immergeable dans l'eau! en particulier dans l'eau de mer. Dans la construction d'ouvrages souterrains et en particulier dans la construction de tunnels passant sous la mer, sous un lac ou sous un cours d'eau. les installations électriques utilisées doivent $tre protégées contre les risques d'immersion. Les installations électriques les plus fréquemment utilisées sont les transformateurs haute tension ou moyenne tension. Ces transformateurs comportent des organes électriques de commande et de protection qui ne supportent pas le contact direct avec l'eau. - Ces installations sont généralement coateuses, de sorte qu'il est souhaitable qu'elles ne soient pas détruites. lorsqu'elles sont immergées dans l'eau, d'une manière accidentelle. Pour éviter un tel risque, la solution consiste à regrouper les organes électriques de l'installation qui ne supportent pas le contact avec l'eau dans une enveloppe extérieure étanche. Toutefois, cette enveloppe doit #tre suffisamment épaisse pour supporter la pression exercée par l'eau, en cas d'immersion. Ainsi, dans le cas d'une immersion dans six mètres d'eau, ce qui correspond à la hauteur d'un tunnel complètement rempli d'eau, l'enveloppe doit Qtre en fonte d'épaisseur égale à au moins huit millimètres. Une telle enveloppe est par conséquent onéreuse, lourde et difficilement transportable. Or, dans la construction d'un ouvrage souterrain tel qu'un tunnel, on doit pouvoir déplacer facilement les installations électriques au fur et à mesure de l'avancement de l'ouvrage. Le but de l'invention est de crier une installation électrique immergeable dans l'eau qui soit de construction simple, légère, peu onéreuse et facilement transportable. L'installation électrique immergeable dans l'eau. visée par l'invention, comprend une enveloppe extérieure dans laquelle sont regroupés les organes de l'installation qui ne supportent pas le contact direct avec l'eau. Suivant l'invention, cette installation est caractérisée en ce que la partie inférieure de l'enveloppe comporte au moins une ouverture étanche fermée par un volet, ce volet pouvant s'ouvrir sous l'effet de la pression d'eau lorsque l'enveloppe est immergée. Ainsi, lorsque le lieu dans lequel est située l'installation selon l'invention est inondé, l'eau pénètre à l'intérieur de l'enveloppe en passant par la ou les ouvertures de l'enveloppe. Le niveau de l'eau monte & l'intérieur de l'enveloppe jusqu'à ce que la pression régnant au-dessus de l'eau à l'intérieur de l'enveloppe équilibre la pression de l'eau à l'extérieur de cette enveloppe, conformément à la loi de Marriotte. Grâce à cet équilibre de pression, les parois de l'enveloppe peuvent tre relativement minces, ce qui rend la construction de l'installation peu coûteuse, légère et facilement transportable. Par ailleurs, étant donné que même lorsque l'enveloppe est entièrement immergée dans l'eau, le niveau de l'eau ne monte & l'intérieur de l'enveloppe que jusqu'à un certain niveau que l'on peut déterminer par le calcul, les organes situés au-dessus de ce niveau ne risquent pas d'tre en contact avec l'eau. Par conséquent, il suffit, lors de la construction de l'installation, de s'assurer que les organes qui ne supportent pas le contact avec l'eau soient placés au-dessus du niveau maximum que l'eau peut atteindre à l'intérieur de l'enveloppe. Selon une version avantageuse de l'invention, la partie de l'enveloppe extérieure qui est située sous les organes qui ne supportent pas le contact avec l'eau est élargie par rapport & la partie de l'enveloppe qui est située au-dessus desdits organes. Cette disposition permet de limiter la hauteur de la montée de l'eau & l'intérieur de l'enveloppe et ainsi de diminuer la hauteur totale de l'enveloppe en rendant celle-ci plus compacte et moins encombrante. Selon une version préférée de l'invention, lesdites parties de l'enveloppe situées en-dessous et au-dessus desdits organes sont de forme générale parallélépipédique. Cette construction est simple et économique à réaliser. Une telle construction est considérée dans l'art antérieur comme peu compatible avec les pressions engendrées lors d'une immersion. Cependant, cette construction de forme simple convient parfaitement dans le cas de l'installation selon l'invention, étant donné que l'équilibre des pressions intérieure et extérieure est réalisé lors de l'immersion. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexes donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en perspective d'une installation électrique conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation et en coupe longitudinale partielle de l'installation, - la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue schématique illustrant le fonctionnement de l'installation selon l'invention. Dans la réalisation des figures 1 à 3, l'installation électrique immergeable dans l'eau, en particulier dans l'eau de mer, comprend une enveloppe extérieure 1 dans laquelle sont regroupés les organes 2, 3, 4, 5, 6 (voir figure 2) de l'installation qui ne supportent pas le contact direct avec l'eau. La partie inférieure 7 de l'enveloppe 1 comporte des ouvertures 8 étanches, fermées par un volet 9 (voir figure 3). Ces volets 9 peuvent s'ouvrir sous l'effet de la pression d'eau lorsque l'enveloppe 1 est immergée, comme on le décrira plus en détail plus loin. Pour éviter tout contact avec l'eau, les organes 2. 3, 4, 5, 6 sont placés au-dessus du niveau maximum que l'eau peut atteindre à l'intérieur de l'enveloppe 1. Ce niveau maximum peut Vtre calculé selon la loi de Marriotte. Dans la réalisation représentée, la partie 7 de l'enveloppe extérieure 1 qui est située sous les organes 2, 3, 4, 5, 6 qui ne supportent pas le contact avec l'eau est élargie par rapport & la partie 10 de l'enveloppe qui est située au-dessus des organes ci-dessus. Par ailleurs, les parties 7 et 10 de l'enveloppe 1 situées en-dessous et au-dessus desdits organes 2, 3, 4, 5, 6 sont de forme générale parallélépipédique et sont réalisées & partir de t8les planes d'épaisseur égale & 4 mm environ. Cette épaisseur est nettement inférieure & celle normalement nécessaire dans les réalisations connues pour supporter la pression de l'eau lorsque l'enveloppe est immergée. Ces t8les peuvent Vtre en acier ordinaire ou en acier inoxydable si elles doivent résister au contact de l'eau de mer. On voit sur la figure 3 que chaque volet 9 est articulé au moyen d'une charnière 11, au bord supérieur de l'ouverture 8 et ferme celle-ci de 'façon sensiblement étanche lorsque l'enveloppe n'est pas immergée dans l'eau. Chaque volet 9 peut s'ouvrir vers l'intérieur de l'enveloppe 1 (voir flèches F sur la figure 3), sous l'effet de la pression de l'eau lorsque l'enveloppe 1 est immergée. On voit également sur la figure 1, que les faces latérales de l'enveloppe 1 comportent des panneaux 12 amovibles et étanches en regard des organes 2, 3, 4, 5, 6 ne supportant pas le contact avec l'eau. Ces panneaux 12 permettent ainsi d'accéder & l'intérieur de l'enveloppe 1 pour inspecter ou réparer les organes ci-dessus. 6 5saTOA sal asJ^no neal àed agisaxa uoTssaid el apDuT,!;a jauunl am suep quawallaxuapTmme ai4ugd nea, l S ap anb la neap sJnom un no mel un 'jaw el snos geld lauun; un suep aqnlTs lsa uoTelle4suTxl anb ejasoddns uo uTies pJeIvTnoJq np la 94TpTwnq,1 ap 'aJTssnod el ap pJe6,g1 e 96qaoJd 4sa 1 addola^ua aqao ap JnaigTJPUT! iTsuTiV ' addola^uax ap L aJnaTJgUT os aT;ed el V sag6eugw 8 saJn4Ja^no sal aqmueqq juawatqtsuas uo6e+ ap 4uawJaa 6 slalOA sal 'aP6JawwT sed qsau I addolaAuat anbsJol aJTp-V-Isa,= luawalew-oN ap 4uaT^ uo, anb uboTrellesuTi, ap quawauuot;auo+ al 'b S aJn6T+ el V amuaJggj ua janbTtdxa jueualuTew e^ uo -Jna4muOrsTp un;sa e aue6ioc, snos gn4Ts Z eue6Jo, -uoTsual asseq el ap uOT;2aqoJd ap leJgug6 ú aue6Jol V 9TIaJ 4sa;a I addoxa^ual ap puo+ np snssap-ne amuelsTp oz auTeJa3 aun V pua;,s gT uoisual asseq alqgm al -JnalewJosueJ; np uoTsua;a;neq uorlma-Jd ap aue6.jo,! sa 9 aue6Bo;, -uoTsua4 alney au6TI eT ap liedgp al g aue6&oj la a^sTJjeC, an;Tqsuom t aue6lo,- uoTsual a4neq alqgm ne sqTlai quos 9 '&i saue6io sae Si T addoa^Aua,! ap L aJnaTJg+uT aT3led el y qua3i;u9d 9T Sg salqgm sa3 anbT;seld aeTxew ua saginow esaqzueg (Z ain6T+ JTo^) 81 "LT saleTzgds sasTJd sap jed T Jna-ewJo+sueJ; np ainaTigdns aT3;ed el y sg;auuo=;uos 91 &Sl salqpq sa3 -uoTsjawwTi, muap; ua.oddns Fnb saquueg uoTsua3 asneq oi a uoTsua4 asseq 91 'S salqo xnap jed úI Jna4ewJo+sue.l ne sgTlas 4uos 9 sS t it z saue6bo sae -almOS;uewjo+ bt unwwoa Tiq un ins ailnel ap unI 4uawa6uoloJd al suep sgxT+ -4uos úT ina:ewJo*sue4; al;a I addola^ua aaes3 I addola^ual ap inaiJ xal v gmeId 4sa;a alqea6OawwT awgw-Tnl;sa Tnb (h 03a-_/A- 0 I.-VA 009 T l 09) ú1 Uoisua4 ap Jnaqewwo3suej4 un puaidwom}TlexwTi uou aldwaxap ajqTl y ag4uasgidai uoT;ellewsuTCx 'aguas9daj uoTilesTIeg el suea vers l'intérieur de l'enveloppe et l'eau pénètre à l'intérieur de celle-ci. En montant à l'intérieur de l'enveloppe 1, l'eau comprime l'air contenu dans le volume situé au-dessus de l'eau. Lorsque la pression de l'air contenu dans ce volume atteint la pression de l'eau extérieure, l'eau ne monte plus à l'intérieur de l'enveloppe 1. Ainsi, connaissant la hauteur maximum d'immersion de l'enveloppe 1, il est possible de calculer selon la loi de Marriotte, le niveau d'eau maximum N à l'intérieur de l'enveloppe 1 et préserver ainsi les organes 2, 3, 4, 5, 6 de tout contact avec l'eau. Etant donné que la partie inférieure 7 de l'enveloppe 1 est élargie par rapport à la partie supérieure , le niveau d'eau atteint dans l'enveloppe 1 sera généralement faible par rapport à la hauteur totale de cette enveloppe. Ainsi, le volume intérieur de cette enveloppe 1 peut Utre presqu'entièrement utilisé pour loger les organes 2, 3, 4, 5, 6 de l'installation. Par ailleurs, étant donné que lors de l'immersion, les pressions exercées sur l'enveloppe sont équilibrées, l'enveloppe I peut Qtre réalisée au moyen de tales minces et planes et cette enveloppe peut avoir une forme parallélépipédique peu coûteuse à réaliser et permettant de loger de façon optimale les différents organes sensibles à l'eau. Etant donné la relative légèreté de la construction de l'enveloppe 1, celle-ci peut #tre transportée et déplacée facilement sur le chantier. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, l'invention peut s'appliquer à toutes sortes d'installations renfermant des organes électriques ou autres sensibles au contact de l'eau, mais pouvant supporter une pression supérieure à la pression atmosphérique. ap uoissaJd el ap a++aT snos (T)> addola^ual ap.naJ9qUtl sjaA *J^Anos; ue^nod (6) aloA q;pal 'neaB, suep ab.sawwt S sed Isau (>) addola^ua,! anbsiol aquuelq juawalqtsuas uoSef ap t--aTlam awJa+ la (8) aJn;ja^nol ap jna!Jqdns pJoq ne ginmi4te Isa (6) jalo^ anbeqa anb a3 ua agsiJig4eiem. e [ suoz3e3zpua^aj sap auni V awjo+uoo UoX4elle4sUI "9 (6) qalo^ un jed 0o aunmeqm sagwJa+ (8) saJnqja^no sJnatsnid puaJdwo3 addola^uai ap (z) aJnaxjg+ux asled el anb am ua apstiJg eJee t V I suoDlemipua^aj sap aunI e awJo+uom uoDXelle4suI S anbipgdtdggIIlejed alTeJu9 awJoi+ ap 4uos (9 'S 't 'ú ') saue6o S s;psap snssap-ne la snossap-ua sa9nlTs (I) addola^ual ap (0o 'Z) saiJled sa4Tpsal anb am ua ags9dg=eJeJ e2 uozTem$pua^aJ el V awJo+uom uoXelle;suI ' saue6Jo slzpsap snssap -ne a9nzTs lsa Fnb addolaAua,1 ap (01) ailxed el e;4oddei Jed ai6jelq sa neaa l aAe 4euoo al sed;ualioddns au nb ) addalAuaI gS ap JnazJi4uzT e aupuoa-e;nad neas, anb N wnw!xew nea^zu np snssap-ne sgmeld luos neal ma^e 4me;uo alT sed 4ua4doddns au inb (9 '5 'b 'ú 'Z) saue6Jo sal anb an ua agszjqmeiem T uo$qen$pua^AJ el V awjo+uom Uo.TeTlee4suI Z ag6Jawwz lsa (1) addola^uas, O0 anbsJol nea.p uoissaid el ap S a*al snos JxJ^nos WueAnod (6) alo^ am e(6) la>o^ un jed apwja+ neal suep alTqea6sJawwt anbzJ;àalg uomzelleqsuI - SNOIVI3IGN3ÀB3 LL 9z B l'eau lorsque cette enveloppe est immergée. 7. Installation conforme à l'une des revendications I & 6, caractérisée en ce que l'enveloppe (1) est en t8le d'acier dont l'épaisseur est inférieure à celle normalement nécessaire pour supporter la pression de l'eau lorsque l'enveloppe est immergée. 8. Installation conforme à l'une des revendications 1 & 7, caractérisée en ce que les faces latérales de l'enveloppe (1) comportent des panneaux amovibles (12) en regard des organes (2, 3, 4, 5, 6) ne supportant pas le contact avec l'eau. 9. Installation conforme à l'une des revendications 1 & 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un transformateur (13) de tension immergeable placé à l'extérieur de l'enveloppe (1), cette dernière renfermant les organes (2, 3, 4, 5, 6) de protection et de commande du transformateur, ces organes étant reliés au transformateur par des cibles haute tension et basse tension étanches (15, 16). 10. Installation conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que l'enveloppe (1) et le transformateur (13) sont fixés dans le prolongement l'un de l'autre sur un bâti (14) commun formant socle.