Brevet FR2659482A1 — publié le 19910913

L'invention est relative à un capot destiné à protéger une extrémité de câble électrique isolé, présentant une portion tubulaire pour prendre appui sur une paroi latérale de l'extrémité de câble, fermée à une extrémité par un fond. Un tel capot est notamment monté aux deux extrémités d'un câble de grande longueur enroulé sur un mandrin de stockage. Il est connu qu'un câble électrique isolé est susceptible de dégager des gaz, en fonction de la nature de ses constituants internes Or, un câble isolé inclut habituellement un écran métallique extérieur et/ou une gaine de protection extérieure qui sont étanches aux gaz ou présentent tout au moins une faible perméabilité aux gaz De plus un câble stocké porte à ses extrémités un capot lui aussi étanche aux gaz ou faiblement perméable aux gaz, et destiné à empêcher l'introduction d'un liquide extérieur dans le câble, notamment l'eau. Dans ces conditions, le gaz produit à l'intérieur du câble ne peut s'échapper Les inconvénients qui en résultent apparaissent aussi bien lors du stockage du câble qu'en utilisation. Lors du stockage, la pression du gaz croissant à l'intérieur du câble tend à faire gonfler sa gaine et peut aussi produire des *détériorations affectant la durée de vie du câble, en particulier en cas de stockage en plein air o l'échauffement solaire amplifie ce gonflement. Durant l'opération de coupure du câble avant pose, et dans le cas o le gaz est inflammable, il y a un risque d'incendie si une flamme se trouve à proximité de l'extrémité de câble. En utilisation, le gonflement de la gaine du câble peut aussi intervenir en raison de la présence de gaz maintenu prisonnier dans le câble, ce processus étant accéléré par l'échauffement du câble par effet Joule. Au sein d'une chambre de jonction entre deux câbles, l'accumulation d'un gaz explosible peut également conduire à l'explosion de la chambre. L'invention concerne plus particulièrement les câbles Moyenne Tension isolés avec du polyéthylène réticulé par du peroxyde Il est connu que lors de la réticulation des câbles isolés au polyéthylène réticulé, la décomposition du peroxyde donne naissance à un certain nombre de sous- produits dont le principal est le méthane La quantité de méthane formée dans l'isolant dépend de la nature du peroxyde, de la concentration en peroxyde, et du taux de décomposition du peroxyde A titre d'exemple, la quantité de méthane résultant de la décomposition du peroxyde de dicumyle peut atteindre 700 à 1000 litres par km de câble moyenne tension 12/20 k V isolé au polyéthylène réticulé. Pour remédier aux inconvénients précités, il existe une solution relativement contraignante, consistant à dégazer l'isolant du câble avant de poser dessus la gaine extérieure En fonction de la température à laquelle s'effectue le dégazage, la durée de celui-ci peut varier de quelques jours à plus d'une semaine. Le but de l'invention est de proposer des moyens permettant de produire un dégazage spontané du câble lors de son stockage tout en préservant celui-ci de l'environnement extérieur. Selon l'invention ledit fond comporte des moyens agencés pour autoriser un gaz contenu dans le câble à s'échapper hors du capot et pour empêcher un liquide extérieur de pénétrer dans le capot. Ainsi, au cours du stockage du câble, le gaz produit par l'isolant s'échappe progressivement à l'extérieur du câble et dans le même temps, on évite une corrosion du câble, due par exemple à l'eau. Selon une première forme de réalisation de l'invention, lesdits moyens comprennent une soupape de sûreté incluant: un orifice de sortie de gaz; un élément obturateur; et des moyens agencés pour appliquer l'élément obturateur sur l'orifice de sortie de gaz à l'encontre d'une pression exercée par ledit gaz, et pour autoriser une sortie de gaz au-delà d'une pression déterminée. Avantageusement, l'élément obturateur est élastique et les moyens pour appliquer celui-ci sur l'orifice de sortie de gaz comprennent un doigt prenant appui seulement sur une région centrale de l'élément obturateur faisant face audit orifice ainsi qu'il est décrit dans le brevet français 2 209 062. Avantageusement la soupape de sûreté comprend une chambre délimitée par une paroi latérale et deux parois frontales disposées en regard, dans laquelle est disposé l'élément obturateur; un premier orifice de sortie de gaz et un doigt prévus sur l'une desdites parois frontales; et un second orifice de sortie de gaz pratiqué dans ladite autre paroi frontale, ledit doigt appliquant l'élément obturateur contre le second orifice de sortie de gaz. Dans certains cas, il peut être souhaitable d'empêcher l'élément obturateur de prendre une position d'équilibre instable correspondant à la situation dans laquelle la poussée intérieure exercée par le gaz est égale à la réaction desdits moyens d'application de l'élément obturateur sur l'orifice, comme indiqué dans le brevet français précité 2 209 062 Cette position d'équilibre instable, qui favorise un échange de fluides entre l'intérieur et l'extérieur du capot, peut être préjudiciable si le fluide ainsi introduit dans le capot est susceptible de détériorer le câble. Dans un tel cas, une couche visqueuse pourra être interposée entre l'élément obturateur et une surface délimitant l'orifice de sortie de gaz. Avantageusement, ladite pression déterminée au- delà de laquelle une sortie de gaz est autorisée, s'élève à mbar. Selon une seconde forme de réalisation de l'invention, lesdits moyens pour autoriser l'échappement du gaz comprennent une membrane semi- perméable qui est perméable aux gaz et étanche aux liquides, obturant un orifice pratiqué dans le fond du capot. D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme de réalisation préférée mais non limitative, en regard des dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un capot selon l'invention, équipant une extrémité de câble; La figure 2 est une vue agrandie en coupe axiale de la soupape fermée; et La figure 3 est une vue partielle montrant la soupape de la figure 2 en état d'ouverture. Sur la figure 1 est représentée une extrémité de câble 1 d'un câble électrique isolé comprenant une âme conductrice 2, une isolation périphérique 3 et une gaine ou écran 4 la plus extérieure étanche à l'eau et au moins sensiblement étanche aux gaz. Un capot 5 coiffe l'extrémité de câble 1 Il comprend une portion tubulaire 6 de section circulaire, fermée à une extrémité par un fond 7 Il est notamment constitué d'un matériau à reprise dimensionnelle, tel qu'un matériau thermorétractable ou élastique Ce matériau est étanche à l'eau et au moins sensiblement étanche aux gaz. Dans cet exemple, une face intérieure de la portion tubulaire 6 du capot 5 porte une couche 10 de colle "hot-melt" assurant une liaison intime avec la gaine 4 de l'extrémité de câble. Une soupape de sûreté 11 est montée dans le fond 7 du capot 5 Cette soupape comporte une structure interne identique à celle décrite dans le brevet français 2 209 062 mais une structure externe différente On se reportera donc à ce brevet pour ce qui est des éléments identiques Elle comprend une embase 12 de forme générale tubulaire d'axe 15 et de section circulaire, qui porte une paroi séparatrice 13 s'étendant transversalement à l'intérieur de l'embase 12 dans une région axialement médiane. La paroi séparatrice 13 est traversée par un conduit 14 s'étendant parallèlement à l'axe 15 de l'embase, au voisinage d'une paroi tubulaire intérieure 16 de celle- ci Elle porte sur une face une proéminence conique 17 coaxiale à l'embase 12. L'embase 12 porte, sur une paroi extérieure 20, un rebord annulaire droit 21 disposé dans une région axialement médiane et s'étendant perpendiculairement à l'axe 15 de l'embase. Elle porte également, à une extrémité la plus éloignée de la proéminence conique 17, un rebord annulaire conique 22 s'élargissant vers une extrémité opposée de l'embase 12 Enfin, l'embase 12 porte à une extrémité éloignée du rebord annulaire conique 22, une gorge annulaire intérieure 23 en forme de queue d'aronde. Un capuchon 24 en forme de disque présente un rebord conique 25 agencé pour être reçu dans la gorge annulaire 23 de l'embase 12 Il porte un orifice central 26. Il définit avec l'embase 12 une chambre 30 L'assemblage entre le capuchon 24 et l'embase 12 est rendu étanche par tout moyen approprié. L'embase 12 et le capuchon 24 sont notamment constitués de polyéthylène. La soupape comprend encore un élément obturateur 27 en forme de disque, constitué d'un matériau élastique tel que le caoutchouc naturel, et disposé dans la chambre 30 de façon qu'il repose sur le capuchon 24 et bouche l'orifice 26 de celui-ci Par ailleurs, la proéminence conique 17 s'appuie sur l'élément obturateur 27. L'élément obturateur 27 porte, sur une face en contact avec le capuchon 24, une couche visqueuse 31 telle qu'une huile silicone ordinaire. Le fond 7 du capot 5 comporte un orifice central 8 circulaire dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre extérieur d'une portion de soupape comprise entre ses deux rebords annulaires 21, 22 L'extrémité de la soupape 11 portant le rebord annulaire conique 22 traverse cet orifice central 8 et prend appui sur une surface extérieure du fond du capot Un joint d'étanchéité torique 32 entoure la portion de soupape précitée L'agencement est tel que le joint d'étanchéité 32 est comprimé entre une surface intérieure du fond du capot et le rebord annulaire droit 21 de la soupape La soupape 11 est introduite à force dans l'orifice central 8, depuis l'intérieur du capot et par son extrémité portant le rebord annulaire conique 22. En ce qui concerne le fonctionnement de la soupape 11, on se reportera pour plus de détails au brevet français précité 2 209 062 En figure 2, la soupape est fermée et empêche l'eau de pénétrer à l'intérieur du capot d'extrémité de câble 5 En figure 3, la pression du gaz libéré par l'isolation 3 du câble a atteint une valeur suffisante pour produire une poussée intérieure dépassant la somme de la réaction élastique de l'élément obturateur 27 et de la force d'adhérence due à la couche visqueuse 31 Dans ces conditions, l'élément obturateur 27 s'est brusquement décollé du capuchon 24 De préférence la soupape devra être conçue de façon que son ouverture intervienne lorsque la pression du gaz atteint ou dépasse 10 mbar. Après un certain temps, la pression du gaz diminue de sorte que l'élément obturateur 27 se recolle brusquement sur le capuchon 24. Selon une variante de montage de la soupape, celle-ci pourra être montée sur le capot 5 par l'intermédiaire d'un boîtier dans lequel est logée la soupape, ce boîtier étant fixé au capot. Selon une variante de soupape, celle-ci pourra notamment être constituée par une valve de pneumatique montée en position inverse. Dans le cas o le capot selon l'invention est équipé d'une membrane semiperméable, celle-ci comprendra avantageusement une couche de polytétrafluoréthylène microporeuse, présentant des pores de diamètre inférieur ou égal à 0,5 pm. Cette membrane, comme d'ailleurs la soupape décrite ci-dessus, assure une étanchéité vis-à-vis des liquides extérieurs au moins sous une pression égale à 1 bar. REVENDICATIONS 1. Capot pour protéger une extrémité ( 1) de câble électrique isolé, présentant une portion tubulaire ( 6) destinée à prendre appui sur une paroi latérale de l'extrémité de câble et fermée à une extrémité par un fond ( 7), caractérisé en ce que ledit fond comporte des moyens ( 11) agencés pour autoriser un gaz contenu dans le câble à s'échapper hors du capot et pour empêcher un liquide extérieur de pénétrer dans le capot. 2. Capot selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens comprennent une soupape de sûreté incluant un'orifice de sortie de gaz ( 26); un élément obturateur ( 27); et des moyens ( 17) agencés pour appliquer l'élément obturateur ( 27) sur l'orifice de sortie de gaz ( 26) à l'encontre d'une pression exercée par ledit gaz, et pour autoriser une sortie de gaz au delà d'une pression déterminée. 3. Capot selon la revendication 2, dans lequel l'élément obturateur est élastique et les moyens pour appliquer celui-ci sur l'orifice de sortie de gaz ( 26) comprennent un doigt ( 17) prenant appui seulement sur une région centrale de l'élément obturateur faisant face audit orifice. 4. Capot selon la revendication 3, dans lequel la soupape de sûreté comprend: une chambre ( 30) délimitée par une paroi latérale et deux parois frontales ( 13,24) placées en regard, dans laquelle est disposé l'élément obturateur ( 27); un premier orifice de sortie de gaz ( 14) et un doigt ( 17) prévu sur l'une ( 13) desdites parois frontales; et un second orifice de sortie de gaz ( 26) pratiqué dans ladite autre paroi frontale ( 24), ledit doigt ( 17) appliquant l'élément obturateur ( 27) contre le second orifice de sortie de gaz ( 26). 5. Capot selon la revendication 3 ou la revendication 4, qui comprend une couche visqueuse ( 31) interposée entre l'élément obturateur ( 27) et une surface délimitant ledit orifice de sortie de gaz ( 26). 6. Capot selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel ladite pression déterminée s'élève à 10 mbar. 7. Capot selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens comprennent une membrane semi-perméable qui est perméable aux gaz et étanche aux liquides, obturant un orifice ( 8) pratiqué dans le fond ( 7) du capot. 8. Câble électrique isolé, caractérisé en ce qu'il porte au moins à une extrémité, un capot selon l'une quelconque des revendications précédentes.