Brevet FR2694442A1 — publié le 19940204

Filin d'étanchéité, pour câbles d'éneraie et de télécommunication. La présente invention concerne les éléments permettant d'assurer l'étanchéité de câbles électriques, optiques ou mixtes Elle porte plus particulièrement sur un filin d'étanchéité, pour les câbles d'énergie et de télécommunication. Les éléments d'étanchéité, tels que filins d'étanchéité, se montent longitudinalement dans les interstices internes et/ou externes définis entre les composants du câble et/ou hélicoidalement sur les composants individuels ou assemblés. De nombreuses solutions ont déjà été proposées pour leur réalisation Elles font souvent appel à l'utilisation d'un matériau gonflant en présence d'eau, qui est superabsorbant et forme un gel au contact de l'eau, pour empêcher ainsi la propagation de l'humidité. Le document EP-A-0361 863 donne des réalisations d'un tel élément d'étanchéité Dans un premier mode de réalisation, l'élément comporte une bande hydrophobe, qui est traitée par un matériau gonflant en présence d'eau, pour être rendue hydrophile et bloquer la propagation d'eau Dans ce premier mode de réalisation, la bande est composée de fibres, en polyester ou en résine plastique, qui sont25 arrangées de manière aléatoire et liées à leurs intersections, en laissant des poches d'air dans la bande. Cette bande, relativement poreuse est traitée, en l'imprégnant de matériau gonflant, appliqué en solution puis séché Ce matériau pénètre en partie dans la bande et forme30 un film sur elle. Dans un autre mode de réalisation indiqué dans ce même document, l'élément d'étanchéité comporte un filin traité comme la bande précédente, ou fait de fibres gonflant en présence d'eau et alors équipé d'un ruban de maintien des35 fibres de ce filin De telles fibres gonflantes sont en particulier celles connues sous la dénomination commerciales "Lanseal F", ayant leur partie externe en matériau gonflant en présence d'eau et leur partie interne en matériau de résistance à la traction Ces fibres gonflantes sont de coût élevé Elles rentrent pour une part importante 5 dans le coût de l'étanchéité réalisée sur un câble. Le document EP-A-0351100 indique notamment de réaliser un filin d'étanchéité comportant une partie axiale de résistance, formée par exemple de fibres en matériau connu sous la marque déposée "KEVLAR", qui est recouverte d'une10 partie externe formée d'un matériau fibreux gonflant ou de fibres gonflant en présence d'eau, telles que celles précitées Un ruban de retenue assure le maintien de la partie externe sur la partie interne. Le matériau gonflant en présence d'eau est en particulier à base d'un composé de la famille des polyacrylonitriles Il est plus couramment dit en polyacrylate. La présente invention a pour but de réaliser un filin d'étanchéité, dont la structure et la composition le rendent adaptable pour l'obtention de l'étanchéité souhaitée des câbles avec plus d'efficacité et à moindre coût que les solutions connues Elle a pour but plus précisément d'obtenir un compromis satisfaisant et adaptable entre le niveau d'étanchéité souhaité et le coût de cette étanchéité,25 pour les conditions environnantes des câbles concernés. Le filin d'étanchéité pour câbles d'énergie et de télécommunication, selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte une partie formée exclusivement de fibres longues constituées par des fibres30 absorbantes en viscose, pour les unes, et des fibres de répartition aléatoire et de séparation des fibres absorbantes, pour les autres, qui sont intimement mélangées les unes avec les autres, sans torsion sensiblement, et maintenues assemblées.35 Le filin présente en outre au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes: lesdites fibres de répartition aléatoire et de séparation des fibres absorbantes sont des fibres non absorbantes et/ou gonflantes; les fibres gonflantes sont en concentration limitée, non majoritaire dans ladite partie active; les fibres longues sont de longueur comprise entre 15 et mm et de préférence de l'ordre de 25 mm; ladite partie active est assemblée sur un filament continu axial de résistance à la traction. Les caractéristiques et avantages de la présente ressortiront de la description faite ci-après en regard de la figure unique donnée dans le dessin ci-annexé. Cette figure unique représente un filin d'étanchéité selon la présente invention. Ainsi qu'illustré, la partie active d'étanchéité 1 du filin selon l'invention est constituée exclusivement de fibres longues 2, qui sont de deux ou trois types différents, selon le niveau d'étanchéité recherché Ces fibres 2 sont dites longues selon la terminologie adoptée20 dans l'industrie du filage des matières textiles Leur longueur est sensiblement uniforme et comprise entre 15 et mm Elle est de préférence de 25 mm environ. Les fibres de chacun de ces 2 ou 3 types n'ont pas été repérées séparément car elles sont intimement mélangées sur toute la longueur et dans toute l'épaisseur du filin, et de ce fait non identifiables les unes des autres dans la figure Les proportions des différents types sont définies et restent quasi-constantes. Ces fibres 2 sont: des fibres absorbantes en viscose, pour celles d'un premier type qui captent aisément et instantanément l'eau ou l'humidité, sans la retenir pour autant comme le font les fibres gonflant en présence d'eau, et des fibres de répartition aléatoire et de distribution des fibres absorbantes dans le mélange, qui créent un réseau tridimensionnel retenant les fibres absorbantes. Ces fibres de répartition aléatoire et de distribution sont constituées elles-mêmes, selon le niveau d'étanchéité recherché, par: des fibres non absorbantes, dites neutres, pour celles d'un deuxième type, en particulier en polypropylène ou analogue, qui conduisent l'eau en surface et font que cette eau est immédiatement captée par les fibres absorbantes, et/ou: des fibres gonflantes, pour celles d'un troisième type, qui sont superabsorbantes et forment un gel au contact de l'eau, ces fibres gonflantes captant l'eau moins rapidement que les fibres absorbantes mais la retenant. Ces fibres gonflantes éventuellement utilisées avec ou sans les fibres neutres, sont de manière connue à partie axiale, formée de matériau fibreux non absorbant et dit neutre, qui est entourée de matériau gonflant Elles sont utilisées dans le mélange constituant la partie active pour l'obtention d'un niveau d'étanchéité élevé, c'est-à-dire pour des conditions d'environnement sévères en humidité des20 câbles. La partie active 1, constituée par le mélange de ces deux ou trois types de fibres longues 2, est formée de préférence sur un filament axial continu 3 de résistance à la traction, donnant au filin sa rupture de charge Ce25 filament 3 est en particulier en polyester, en nylon ou autre matériau analogue Un autre filament continu 4 est enroulé hélicoïdalement, à pas long, autour de la partie active et assure la retenue des fibres qui la constitue Ces deux filaments 3 et 4 sont insensibles à l'eau et ne la30 conduise pas. Le mélange intime des fibres longues et leur répartition sensiblement uniforme dans le mélange, pour les proportions définies des types de fibres et en une structure aléatoire, non préalablement constituée par une35 partie de ces fibres, sont obtenus par des techniques déjà existantes dans l'industrie du filage des matières textiles L'obtention de la partie active reste inchangée quelle que soit sa constitution en deux ou trois types de fibres et les concentrations des types de fibres Ce sont les concentrations de ces différents types de fibres, qui 5 définissent à elles seules le niveau d'étanchéité du filin et rendent ce niveau adaptable, de filins à d'autres, en fonction des conditions d'environnement de chaque câble dans lequel ils sont utilisés Elles permettent en conséquence de maîtriser parfaitement l'étanchéité de chaque câble équipé10 de tels filins, pour le niveau souhaité et l'obtention de celui-ci à moindre coût. L'efficacité des filins selon l'invention a été testée sur des séries de câbles d'énergie, ceci pour différentes concentrations des types de fibres longues dans la partie15 active des filins d'étanchéité en place dans les câbles des différentes séries En regard de ces tests, on précise que les câbles testés sont identiques et équipés de la même manière et avec le même nombre de filins, que les filins des câbles d'une même série sont identiques, que les tests ont20 été effectués pour des conditions environnantes d'humidité relativement sévères comparativement aux conditions courantes existantes. Les résultats de tests sont consignés dans le tableau qui suit pour différentes concentrations de fibres gonflantes, notées F-Abs, et de fibres non absorbantes, notées F-N Abs, et/ou gonflantes, notées F-S- Abs, définies par rapport à la partie active des filins dans chacune des séries de câbles. F-Abs F-N Abs F-S Abs L(cm) L(cm) n % % % Ta L> Lmax Ts 50 O 55 10 80 40 60 20 37 5 40 60 30 35 21 O 40 70 O 30 10 O 30 70 O 65 10 O 30 85 Ces résultats donnent pour chacune des séries de câbles d'une part dans la colonne intitulée L(cm)/Ta la propagation exprimée en cm d'humidité à la température ambiante ou à froid et après 24 heures environ dans la plupart des câbles testés et dits conformes de la série concernée, et la colonne intitulée % L > Lmax le pourcentage de tests défectueux et dits non conformes en10 regard d'une propagation d'humidité à froid égale ou supérieure à une valeur de propagation maximale admissible, qui est pour ces séries de câbles de 150 cm, et d'autre part dans la colonne intitulée L/(cm)/Ts la propagation exprimée en cm d'humidité à la température de service ou à chaud15 après 10 cycles de test de 4 heures environ sur les câbles conformes et dans la colonne intitulée N la performance ou nombre de cycles de test à chaud réalisé jusqu'à l'obtention de la propagation maximale admissible d'humidité. Ces résultats font apparaître que la présence des fibres gonflantes dans la partie active n'est pas indispensable pour assurer dans les conditions courantes l'étanchéité du câble de manière efficace et satisfaisante. Ceci permet alors une réduction substantielle du coût de l'étanchéité des câbles correspondants, compte tenu que ces25 fibres gonflantes représentent la partie la plus importante du coût des fibres. Ils font également ressortir, en regard de la dernière ligne de ce tableau, qu'il n'est absolument pas nécessaire de prévoir une concentration importante, de 50 % ou plus, de fibres gonflantes, lorsque celles-ci sont requises, mais qu'une concentration limitée des fibres gonflantes conduit à des résultats pratiquement aussi satisfaisants. En outre, la propabilité d'incident, que traduit le pourcentage des tests non conformes, n'est quasi pas modifiée par rapport à celle des filins à concentration importante de fibres gonflantes et à celle des filins existants à fibres ou matériau gonflant. La partie active, exclusivement en fibres longues mélangées et simplement retenues assemblées, réalisée sensiblement sans torsion de ces fibres longues et sans structure établie de support initial, permet l'obtention de ces résultats adaptables et donc des filins d'étanchéité adaptés et de coût réduit Le choix des concentrations des15 trois types possibles de fibres longues n'entraîne quant à lui aucun problème ou modification dans le mode de réalisation du filin. REVENDICATIONS 1/ Filin d'étanchéité, pour câbles d'énergie et de télécommunication, présentant une partie dite active susceptible de retenir et éviter une propagation d'humidité, 5 caractérisé en ce que ladite partie active ( 1) est formée exclusivement de fibres longues ( 2) constituées par des fibres absorbantes en viscose, pour les unes, et des fibres de répartition aléatoire et de séparation des fibres absorbantes, pour les autres, qui sont intimement mélangées10 les unes avec les autres, sans torsion sensiblement, et maintenues assemblées. 2/ Filin d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fibres de répartition aléatoire et séparation sont des fibres non absorbantes, dites neutres.15 3/ Filin d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fibres de répartition aléatoire et de séparation sont des fibres gonflantes, gonflant en présence d'eau. 4/ Filin d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fibres de répartition aléatoire et de séparation sont des fibres non absorbantes et des fibres gonflantes. 5/ Filin d'étanchéité selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que lesdites fibres gonflantes sont en concentration limitée, non majoritaire, dans ladite partie active ( 1). 6/ Filin d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites fibres longues sont de longueur comprise entre 15 et 50 mm, et l'ordre de 25 mm de30 préférence. 7/ Filin d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un filament continu axial ( 3) de résistance à la traction, sur lequel est formée ladite partie active ( 1) et un filament de retenue ( 4) assurant le35 maintien assemblé desdites fibres longues.