Brevet FR2674073A1 — publié le 19920918

L'invention concerne un dispositif de raccordement pour équiper une extrémité d'un câble électrique ou relier entre elles deux extrémités de deux câbles électriques, ce dispositif comprenant un manchon multicouche monobloc ayant un axe et présentant une couche intermédiaire isolante interposée entre deux couches radialement intérieure et extérieure aptes à assurer un guidage d'un champ électrique, ce manchon comportant une portion axialement médiane logeant des moyens de contact électrique destinés à coopérer avec une âme du ou des câbles, une première extrémité destinée à coopérer avec une extrémité de câble, et soit une seconde extrémité embrochable, soit une seconde extrémité destinée à coopérer avec une autre extrémité de câble. Elle concerne plus particulièrement les câbles de moyenne tension, c'est-à-dire dont la tension nominale est comprise entre 1 et 36 KV. Un problème particulier qui se pose pour équiper une extrémité de câble électrique d'un dispositif de raccordement est qu'il faut adapter le diamètre intérieur du manchon au diamètre du câble considéré Cette adaptation nécessite d'avoir à disposition, soit plusieurs dispositifs de raccordement de taille différente, chacun étant conçu pour s'adapter exactement au diamètre du câble considéré, soit plusieurs tubes adaptateurs d'épaisseur différente, chaque tube permettant une adaptation du dispositif de raccordement à un câble de diamètre déterminé. Ces solutions sont coûteuses car elles obligent à posséder un grand nombre de dispositifs de raccordement ou de tubes adaptateurs pour s'adapter à toute une gamme de câbles. Le problème que vise à résoudre l'invention est de proposer un dispositif de raccordement du genre cité au début de l'exposé, qui permette son adaptation à plusieurs câbles de diamètre différent. Selon l'invention, au moins la ou les extrémités du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble sont en un matériau susceptible de reprise dimensionnelle. Ainsi, et comme précisé par la suite, ces extrémités du manchon pourront être expansées radialement dans une mesure telle que l'extrémité de câble correspondante puisse être enfilée à l'intérieur On utilisera alors sa propriété de reprise dimensionnelle en provoquant sa rétraction sur l'extrémité du câble Une adaptation intime entre le dispositif de raccordement et le câble sera alors obtenue. La capacité du dispositif de raccordement à s'adapter à des câbles de diamètres différents résulte de sa capacité de reprise dimensionnelle depuis un premier diamètre déterminé jusqu'à un second diamètre déterminé. Selon une première forme de réalisation, la ou les extrémités du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble sont en un matériau élastique Selon une seconde forme de réalisation, elles comprennent une portion en un matériau thermorétractable. Avantageusement, la ou les extrémités du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble sont dans un état d'expansion radiale Un tel dispositif de raccordement peut être rapidement monté sur chantier en provoquant sa rétraction, par chauffage s'il s'agit d'un dispositif thermorétractable, ou par retrait d'un moyen de maintien à l'état expansé s'il s'agit d'un dispositif élastique Dans ces conditions, les opérations préalables relatives à la mise en expansion du dispositif sont avantageusement effectuées en usine, o l'on dispose plus facilement de tous les moyens nécessaires. Dans le cas o le disposotif de raccordement est élastique, lesdits moyens d'expansion comprennent avantageusement un tube constitué d'un ruban déchirable, sur lequel prennent appui ladite ou lesdites extrémités du manchon. Ainsi, la rétraction du dispositif sur le câble s'effectuera simplement en tirant sur le ruban déchirable en vue du retrait de celui-ci hors du dispositif. Avantageusement, à chaque extrémité du manchon coopérant avec une extrémité de câble, la couche extérieure du dispositif s'étend axialement au-delà de la couche isolante selon un prolongement cylindrique dans une mesure telle que ledit prolongement est susceptible de recouvrir une portion dénudée d'un écran conducteur et une gaine extérieure du câble. Ce prolongement assure à la fois un raccordement électrique entre la couche extérieure du dispositif de raccordement et l'écran du câble, et une étanchéité entre dispositif et câble, à la manière d'un capot de terre connu. De plus, ce prolongement étant susceptible de reprise dimensionnelle, il s'adaptera à des câbles de diamètres différents: jusqu'à présent, il était nécessaire de prévoir, pour chaque diamètre de câble, un capot de terre de diamètre correspondant. L'invention concerne aussi un procédé pour monter un dispositif de raccordement à l'extrémité d'un câble électrique ou entre deux extrémités de deux câbles électriques, chaque câble comportant une âme conductrice, une couche isolante recouvrant l'âme, un écran conducteur recouvrant la couche isolante et une gaine extérieure recouvrant l'écran conducteur, le dispositif de raccordement comprenant un manchon multicouche monobloc en un matériau susceptible de reprise dimensionnelle ayant un axe et présentant une couche intermédiaire isolante interposée entre deux couches radialement intérieure et extérieure aptes à assurer un guidage d'un champ électrique, ce manchon comportant une portion axialement médiane logeant des moyens de contact électrique destinés à coopérer avec âme du ou des câbles, une première extrémité destinée à coopérer avec une extrémité du câble, et soit une seconde extrémité embrochable, soit une seconde extrémité destinée à coopérer avec une autre extrémité de câble. Selon l'invention, ce procédé est caractérisé par les étapes suivantes: expanser radialement seulement ladite ou lesdites extrémités du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble jusqu'à un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de l'extrémité de câble correspondante; enfiler la ou les extrémités de câble à l'intérieur du dispositif de raccordement ainsi expansé; provoquer la rétraction de ladite ou desdites extrémités de manchon sur la ou les extrémités de câble; et relier électriquement l'âme du ou des câbles auxdits moyens de contact électrique. Avantageusement, le manchon est en un matériau élastique et, après avoir expansé la ou les extrémités du manchon destinées à coopérer avec la ou les extrémités du câble, on introduit à l'intérieur de chacune de celles-ci un tube présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de l'extrémité de câble correspondante et apte à maintenir la ou les extrémités du manchon en expansion et, après avoir enfilé chaque extrémité de câble à l'intérieur du tube correspondant, on retire celui-ci. Dans le cas o ladite ou lesdites extrémités du manchon destinées à coopérer avec l'extrémité du câble comprennent une portion en un matériau thermorétractable, le procédé selon l'invention est caractérisé par les étapes suivantes: chauffer ladite ou lesdites extrémités du manchon destinées à coopérer avec la ou les extrémités de câble; expanser radialement cette ou ces extrémités jusqu'à un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de l'extrémité de câble correspondante; refroidir cette ou ces extrémités pour les maintenir à l'état expansé; enfiler cette ou ces extrémités de câble à l'intérieur du dispositif de raccordement ainsi expansé; chauffer ladite ou lesdites extrémités de manchon expansées pour provoquer leur rétraction sur la ou les extrémités de câble; et relier électriquement l'âme du ou des câbles auxdits moyens de contact électrique. 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'une prise selon l'invention, avant sa reprise dimensionnelle sur un câble; La figure 2 est une vue similaire, après la reprise dimensionnelle de la prise sur le câble. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un corps de jonction selon l'invention, avant sa reprise dimensionnelle sur une jonction entre câbles; la figure 4 est une variante de la figure 3; la figure 5 est une vue du corps de jonction des figures 3 ou 4, après sa reprise dimensionnelle sur les câbles; et la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 3. Les figures 1 et 2 montrent une prise 200 disposée à une extrémité d'un câble 100 L'extrémité de câble a été dénudée de façon connue en soi Sur les figures apparaissent, radialement de l'intérieur vers l'extérieur, une âme conductrice 101, une couche isolante 102, un écran conducteur 103 et une gaine extérieure isolante 104 Une plaquette conductrice 105 est interposée entre l'écran conducteur 103 et la gaine extérieure 104 Elle est maintenue par des colliers 107,108 enserrant la gaine extérieure 104 Une tresse de mise à la terre 106 est reliée à la plaquette conductrice 105 Un anneau de mastic d'étanchéité 111 recouvre une extrémité de la gaine extérieure 104. La prise 200 comprend de façon connue en soi un manchon multicouche 201 dont la section longitudinale a, dans cet exemple, une forme d'équerre en L, ce manchon ayant un axe 202 et comportant, tel qu'observé radialement, une couche intérieure conductrice 203, une couche intermédiaire isolante 204 et une couche extérieure conductrice 205 Les couches intérieure et extérieure pourraient présenter, en variante, d'autres caractéristiques électriques aptes à assurer un guidage d'un champ électrique, telles qu'une caractéristique semi-conductrice. Au voisinage d'une extrémité 207 du manchon recevant le câble 100, et d'une autre extrémité embrochable 208, la couche isolante 204 affleure une surface intérieure 206 du manchon De même, la couche extérieure conductrice 205 affleure la surface intérieure 206 à l'extrémité du manchon recevant le câble, laquelle présente à cet effet une forme conique. Du côté de l'extrémité du manchon 201 recevant le câble 100, la couche extérieure présente un prolongement cylindrique 210, qui s'étend selon l'axe 201 du manchon sur une longueur égale, dans cet exemple, à environ la moitié de celle du manchon 201. Le manchon 201 est réalisé en un matériau élastomère présentant un degré d'élasticité permettant, après expansion puis rétraction du manchon, son adaptation à des câbles de diamètres sensiblement différents, plus précisément des câbles dont le diamètre varie du simple au double Un élastomère qui convient particulièrement est 1 'EPDM. De façon connue en soi, l'âme conductrice 101 du câble 100 est reliée à un plot de contact mâle 211 au moyen d'une douille sertie 212. Le montage de la prise 200 sur le câble 100 va maintenant être décrit Dans une première phase, l'extrémité conique 207 du manchon 201 et son prolongement cylindrique 210 sont expansés radialement jusqu'à un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur d'une partie correspondante du câble à recouvrir. Dans cet exemple, l'extrémité conique 207 du manchon 201 et son prolongement cylindrique 210 ont été expansés en usine par des moyens connus en eux-mêmes, par exemple par utilisation d'une chambre à vide ou d'un mandrin, et un tube 300 a été introduit à l'intérieur de ceux-ci pour les maintenir en expansion. Le tube 300 est constitué d'un ruban déchirable et comprend une portion cylindrique de petit diamètre 302, prolongée par une portion conique 303 s'élargissant vers une portion cylindrique de grand diamètre 304, la première portion citée recouvrant une région du câble dans laquelle apparaît sa couche isolante 102, et les deux autres portions citées recouvrant les moyens de mise à la terre du câble et le mastic 111. De façon connue en soi, une bague 305 est disposée à une extrémité libre de la portion cylindrique de petit diamètre 302 du tube 300 pour faciliter le retrait ultérieur de celui-ci. L'extrémité conique 207 du manchon 201 de la prise s'appuie sur la portion cylindrique de petit diamètre 302 du tube 300 tandis que son prolongement cylindrique 210 s'appuie sur la portion conique 303 et la portion cylindrique de grand diamètre 304. Dans une seconde phase de montage sur site, le tube 300 est retiré progressivement par un opérateur, à partir de son extrémité disposée le plus à l'intérieur de la prise, par déchirement du ruban L'extrémité conique 207 et le prolongement cylindrique 210 du manchon 201 se rétractent alors par élasticité sur les parties correspondantes du câble 100 La situation obtenue est illustrée sur la figure 2. On notera que le prolongement cylindrique 210 recouvre les moyens de mise à la terre du câble à la manière d'un capot de terre classique, constitué par une gaine tubulaire à reprise dimensionnelle, indépendante de la prise. Selon une variante moins avantageuse non représentée sur les figures, la prise 200 ne comporte pas de prolongement cylindrique 210, celui-ci étant remplacé par un capot de terre classique disposé sur le câble avant rétraction de la prise Dans ce cas, l'extrémité conique 207 du manchon recouvre le capot de terre sur une faible longueur. En variante, l'extrémité conique 207 du manchon 201 et son prolongement cylindrique 210 portent, sur une surface extérieure, des pattes de traction permettant leur expansion radiale grâce à un dispositif assurant une traction sur ces pattes de traction, radialement vers l'extérieur de la prise. En variante, à l'extrémité conique 207 du manchon 201, la couche extérieure conductrice 205 et son prolongement cylindrique 210 présentent une caractéristique thermorétractable alors que le reste du manchon présente une caractéristique non thermorétractable. Le montage d'une telle prise sur le câble 100 comprend une première phase dans laquelle l'extrémité conique 207 du manchon 201 et son prolongement cylindrique 210 sont chauffés puis expansés radialement en usine par des moyens connus en eux-mêmes, par exemple par utilisation d'une chambre à vide ou d'un mandrin, puis ils sont refroidis et se maintiennent alors en expansion. Dans une seconde phase de montage sur site, l'extrémité conique 207 du manchon 201 et son prolongement cylindrique 210 sont réchauffés, de sorte qu'ils se rétractent sur le câble 100. L'invention s'applique de façon tout à fait similaire à un corps de jonction 400 destiné à relier des extrémités de deux câbles 501, 502, ceux-ci étant de conception identique à celui 100 des figures 1 et 2. Le corps de jonction 400 est constitué d'un manchon multicouche comportant, tel qu'observé radialement, une couche intérieure conductrice 401, une couche intermédiaire isolante 402 et une couche extérieure conductrice 403 De façon semblable au manchon multicouche 201 des figures 1 et 2, la couche intermédiaire isolante 402 affleure une surface intérieure du corps de jonction, et la couche extérieure conductrice présente un prolongement cylindrique 404 à deux extrémités Le corps de jonction présente deux extrémités coniques 405, 406 (figure 5). Sur les figures 3 et 4, les extrémités coniques 405, 406 et les prolongements cylindriques 404 du corps de jonction sont dans un état d'expansion radiale, tandis qu'une région centrale du corps de jonction comprise entre les deux extrémités coniques n'est pas expansée. Dans l'exemple de la figure 3, le corps de jonction 400 est maintenu en expansion mécaniquement, au moyen de deux tubes 601, 602 constitués d'un ruban déchirable Chaque tube comprend une portion en tronc de cône 603 prolongée, d'un côté de plus grand diamètre, par une portion cylindrique 604, la portion en tronc de cône 603 supportant une extrémité conique 406 du corps de jonction 400 et la portion cylindrique 604 supportant le prolongement cylindrique 404 de celui-ci. Un fourreau 408 cylindrique présente une fente longitudinale 409 et, à deux extrémités, deux rebords 410 saillant radialement vers l'intérieur Il comporte, sur une surface extérieure et dans une région axialement médiane, un bourrelet annulaire 411 dans lequel est ménagée une rainure annulaire 412 Ce fourreau est conducteur et est réalisé en un matériau élastique tel qu'en EPDM. Le fourreau 408 est agencé pour recouvrir intimement une douille sertie 413 réunissant les deux câbles 501, 502, les deux rebords 410 du fourreau faisant face à deux extrémités de la douille sertie Il s'étend axialement depuis une couche isolante 503 d'un câble jusqu'à une couche isolante 504 du second câble. La couche intérieure 401 du corps de jonction 400 porte, sur une face intérrieure et dans une région axialement médiane, un bourrelet annulaire 414 dont les dimensions sont adaptées pour qu'il soit reçu dans la rainure annulaire 412 du fourreau 408. Le fourreau 408 a plusieurs fonctions D'une part, il adapte le diamètre intérieur du corps de jonction 400 au diamètre extérieur de la douille sertie 413 D'autre part, étant en contact avec ces deux pièces, il les relie électriquement et permet l'évacuation de chaleur, depuis la douille sertie 413 jusqu'au corps de jonction 400. L'exemple de la figure 4 se distingue de celui de la figure 3 en ce que le corps de jonction 400 comprend une portion présentant une caractéristique thermorétractable et est donc maintenu dans l'état expansé sans avoir à utiliser des tubes de soutien. Sur la figure 5, le corps de jonction est dans une position rétractée dans laquelle ses extrémités coniques 405, 406 s'appuient sur la couche isolante 503, 504 des câbles, et ses prolongements cylindriques 404 s'appuient sur des écrans conducteurs et des gaines extérieures isolantes des câbles. REVENDICATIONS 1 Dispositif de raccordement ( 200) pour équiper une extrémité d'un câble électrique ( 100) ou relier entre elles deux extrémités de deux câbles électriques, ce dispositif comprenant un manchon multicouche monobloc ayant un axe ( 202) et présentant une couche intermédiaire isolante ( 204) interposée entre deux couches radialement intérieure ( 203) et extérieure ( 205) aptes à assurer un guidage d'un champ électrique, ce manchon comportant une portion axialement médiane logeant des moyens de contact électrique ( 211, 212) destinés à coopérer avec une âme du ou des câbles, une première extrémité ( 207, 405) destinée à coopérer avec une extrémité de câble, et soit une seconde extrémité embrochable ( 208), soit une seconde extrémité ( 406) destinée à coopérer avec une autre extrémité de câble, caractérisé en ce qu'au moins la ou les extrémités ( 207, 405, 406) destinées à coopérer avec une extrémité de câble sont en un matériau susceptible de reprise dimensionnelle. 2 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la ou les extrémités ( 207, 405, 406) du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble sont en un matériau élastique. 3 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la ou les extrémités ( 207, 405, 406) du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble sont en un matériau thermorétractable. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel seules la ou les extrémités ( 207, 405, 406) du manchon destinées à coopérer avec une extrémité du câble sont dans un état d'expansion radiale. Dispositif selon la revendication 2, qui comporte des moyens d'expansion pour maintenir la ou les extrémités ( 207, 405, 406) du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble dans un état d'expansion radiale, ces moyens comprenant un tube ( 300) constitué d'un ruban déchirable, sur lequel prennent appui la ou lesdites extrémités du manchon. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, à l'extrémité ( 207) ou aux extrémités ( 405, 406) du manchon coopérant avec une extrémité de câble, la couche extérieure ( 205) s'étend axialement au-delà de la couche isolante ( 204) selon un prolongement cylindrique ( 210) dans une mesure telle que ledit prolongement est susceptible de recouvrir une portion dénudée d'un écran conducteur ( 103) et une gaine extérieure du câble. 7 Procédé pour monter un dispositif de raccordement ( 200) à l'extrémité d'un câble électrique ( 100) ou entre deux extrémités de deux câbles électriques ( 501, 502), chaque câble comportant une âme conductrice ( 101), une couche isolante ( 102) recouvrant l'âme, un écran conducteur ( 103) recouvrant la couche isolante et une gaine extérieure ( 104) recouvrant l'écran conducteur ( 103), le dispositif de raccordement comprenant un manchon multicouche monobloc en un matériau susceptible de reprise dimensionnelle, ayant un axe ( 202) et présentant une couche intermédiaire isolante ( 204) interposée entre deux couches radialement intérieure ( 203) et extérieure ( 205) aptes à assurer un guidage d'un champ électrique, ce manchon comportant une portion axialement médiane logeant des moyens de contact électrique ( 211,212) destinés à coopérer avec une âme du ou des câbles, une première extrémité ( 207, 405) destinée à coopérer avec une extrémité de câble, et soit une seconde extrémité embrochable ( 208),soit une seconde extrémité ( 406) destinée à coopérer avec une autre extrémité de câble, caractérisé par les étapes suivantes: expanser radialement seulement ladite ou lesdites extrémités ( 207, 405, 406) du manchon destinées à coopérer avec une extrémité de câble jusqu'à un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de l'extrémité de câble correspondante; enfiler la ou les extrémités de câble à l'intérieur du dispositif de raccordement ainsi expansé; provoquer la rétraction de ladite ou desdites extrémités de manchon ( 207) sur la ou les extrémités de câble; et relier électriquement l'âme ( 101) du ou des câbles auxdits moyens de contact électrique ( 211). 8 Procédé selon la revendication 7, dans lequel le manchon ( 201) est en un matériau élastique et, après avoir expansé la ou les extrémités ( 207, 405, 406) du manchon destinées à coopérer avec la ou les extrémités du câble, on introduit à l'intérieur de chacune de celles-ci un tube ( 300) présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de l'extrémité de câble correspondante et apte à maintenir la ou les extrémités ( 207) du manchon en expansion et, après avoir enfilé chaque extrémité de câble à l'intérieur du tube ( 300) correspondant, on retire celui-ci. 9 Procédé selon la revendication 7 dans lequel ladite ou lesdites extrémités ( 207) du manchon destinées à coopérer avec l'extrémité du câble comprennent une portion en un matériau thermorétractable, caractérisé par les étapes suivantes: chauffer ladite ou lesdites extrémités ( 207) du manchon destinées à coopérer avec la ou les extrémités de câble; expanser radialement cette ou ces extrémités ( 207) jusqu'à un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de l'extrémité de câble correspondante; refroidir cette ou ces extrémités pour les maintenir à l'état expansé; enfiler cette ou ces extrémités de câble à l'intérieur du dispositif de raccordement ainsi expansé; chauffer ladite ou lesdites extrémités de manchon expansées ( 207) pour provoquer leur rétraction sur la ou les extrémités de câble; et relier électriquement l'âme ( 101) du ou des câbles auxdits moyens de contact électrique ( 211).