Brevet FR2706695A1 — publié le 19941223

DISPOSITIF DE PROTECTION POUR UN ENSEMBLE DE CABLES ÉLECTRIQUES ENTERRÉS La présente invention concerne un dispositif de protection pour un ensemble de câbles électriques enterrés. Les câbles électriques permettant le transport de l'électricité, notamment sous moyenne tension, ont généralement un revêtement en matière plastique comme le polyéthylène et sont enterrés dans une tranchée dont les dimensions sont en moyenne : largeur 30 cm, profondeur 80 cm, lesdits câbles ayant, dans le cas de la moyenne tension, un diamètre de 40 mm, pour les câbles de phase, et 10 mm pour le câble neutre ; il n'est pas possible de remblayer la tranchée avec la terre de déblai qui, du fait des cailloux qu ' elle contient, risquerait d'abimer le revêtement des câbles ; on remplit donc la tranchée avec du sable, ce qui entraîne un coût élevé, la tranchée s'étendant sur des kilomètres de long. Le sable présente pourtant l'avantage également de favoriser l'échange thermique des câbles avec l'extérieur: : on connait en effet l'importance de ce transfert thermique sur le plan du rendement de l'exploitation, la température de surface des câbles dûe à l'effet Joule Iimitant la puissance électrique transportable par les câbles. Pour résoudre les problèmes ci-dessus, I'invention prévoit de protéger les câbles électriques enterrés par un dispositif de protection comprenant un matelas sage antichoc présentant un transfert thermique suffisant pour favoriser le refroidissement des câbles ; ce matelassage est avantageusement formé par un textile à double paroi constitué de deux nappes de textile reliées entre elles par une pluralité de fils transversaux de liaison, I'espace interne entre les deux nappes étant rempli d'un matériau particulaire ayant les propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol ; ainsi, il ne sera pas nécessaire de remplir de sable la tranchée, une partie au moins du déblai pouvant être utilisé pour cette opération de remplissage. La présente invention a donc pour objet un dispositif de protection pour un ensemble de câbles électriques enterrés comprenant un matelassage formé par un textile à double paroi constitué de deux nappes de textile reliées entre elles par une pluralité de fils transversaux de liaison, I'espace interne entre les deux nappes étant rempli d'un matériau particulaire ayant les propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol. Avantageusement, le matériau particulaire est du sable. Avantageusement, le matériau particulaire est lié par un liant ; ce liant peut être, par exemple, du ciment ou plâtre ou argile ainsi, en humectant d'eau le dispositif de protection lors de sa mise en oeuvre, on obtiendra en finale une meilleure tenue mécanique du dispositif de protection qui, en outre, aura une meilleure affinité pour l'eau, ce qui améliore les conditions de transfert thermique. De préférence, le textile à double paroi est constitué, en trame, de fils textiles ayant une bonne affinité pour l'eau, par exemple de fils de coton, pour faciliter l'humidification du matelassage; avantageusement, les fils de chaîne du textile à double paroi sont des fils de filaments continus synthétiques assurant la résistance dans le sens longitudinal du matelassage, et la maîtrise dimensionnelle du matelassage dans le sens de sa longueur. Le matelas sage est en forme de ruban ; selon une forme de réalisation du dispositif de protection, le matelassage présente des plis rentrants ; selon une variante, il comprend du sable disposé à l'intérieur du volume défini par le matelassage, dans les interstices entre les câbles ; selon une autre variante, il comprend des boudins contenant du matériau particulaire et disposés à l'intérieur du volume défini par le matelassage, dans les interstices entre les câbles ; en variante, les boudins sont solidarisés au matelassage. Les textiles à double paroi constitués de deux nappes textiles reliées entre elles par une pluralité de fils sont connus : ils sont notamment décrits dans "Textiles à usages techniques - 4ème trimestre 1991, n" 2 pages 25 à 27". Ce type de textile est, par exemple, utilisé pour fabriquer des fourrures synthétiques, les fils transversaux de liaison entre les deux nappes étant coupés dans leur zone médiane pour former les poils de la fourrure. On a également proposé d'utiliser ce type de textile pour fabriquer des planchers de canot pneumatique, chaque nappe étant étanche à l'air et l'espace entre les deux nappes étant gonflé à l'air pour constituer une structure plane légère ayant une excellente rigidité. Selon l'invention, afin de conserver les caractéristiques de transfert thermique des installations enterrées utilisées jusqu'à présent, on remplit 'espace entre les deux nappes à I'aide d'un matériau particulaire ayant des propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol tel que sable, silicate, mica, billes d'argile, billes de verre. On utilise, de préférence, du sable en raison du fait qu'il s'agit d'un matériau facilement accessible ; en outre, on peut avantageusement utiliser, pour faciliter les manutentions, un sable léger tel qu'un sable d'argile expansée. Lorsque le textile double paroi est rempli de matériau particulaire, les fils transversaux de liaison maintiennent les deux nappes textiles sensibIement parallèles et on obtient ainsi des volumes plats suffisamment souples pour s'adapter à la forme des câbles et permettre ainsi un bon contact thermique avec leur revêtement. Il est donc possible de conformer le matelassage à la forme des câbles pré-réunis pour former un ensemble à section de forme générale triangulaire et d'obtenir ainsi un revêtement protecteur antichoc tout autour des câbles. Le matelassage est, de préférence, réalisé en un seul panneau à bords jointifs, ou se recouvrant, sans que les zones de raccord entre les deux bords puissent provoquer une diminution notable des transferts thermiques de l'ensemble. Grâce à l'invention, on n'a plus besoin de déverser du sable en vrac dans la tranchée ; on peut de plus faire une tranchée moins large, par exemple de 15 cm de large au lieu de 30 cm: en effet, la largeur des tranchées faites jusqu'ici prend en compte, par mesure de sécurité, l'éventualité d'un reste de cailloux et/ou d'une déformation des parois au cours de la pose; on peut également réduire, par exemple de quelques centimètres, la profondeur de ladite tranchée puisque l'ensemble de câbles protégé selon l'invention peut être déposé directement sur le fond même de la tranchée. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire, maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés. Sur ces dessins - la figure 1 montre, en coupe, un dispositif de protection selon I'invention protégeant un ensemble de câbles électriques destiné à être enterré; - la figure 2 est analogue à la figure 1 mais est relative à une variante de dispositif de protection selon l'invention; - la figure 3 est également analogue à la figure 1 mais est relative à une autre variante de dispositif de protection selon l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe partielle d'un constituant du dispositif selon la figure 3 avant son utilisation pour la protection des câbles - la figure 5 est une vue en coupe partielle montrant une variante de mise en oeuvre du dispositif de protection selon l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe partielle montrant une autre variante de mise en oeuvre du dispositif de protection selon l'invention; - la figure 7 est une vue en coupe, à plus petite échelle, d'un dispositif de protection, selon l'invention, d'un ensemble de câbles enterré dans une tranchée. En se reportant à la figure 1, on voit les trois câbles de phase 1, 2, 3 disposés en triangle autour d'un câble neutre 4 de plus faible section ; en général, cet ensemble de câbles est conditionné en bobines de grand diamètre; les câbles 1 à 4 peuvent, ou non, être maintenus dans leurs positions relatives montrées à la figure 1 grâce à un torsadage, de forme hélicoïdale, de ensemble des câbles en sorte qu'il est plus aisé de dérouler la bobine qu'ils constituent sans difficulté particulière, à la manière d'un câble unique. L'ensemble de câbles est entouré d'un matelassage 10 qui, comme le montre la figure 1, est constitué d'un ruban de très grande longueur, conditionné également en bobine, et dont la largeur permet d'entourer complètement l'ensemble des câbles 1, 2, 3, 4 ; le matelassage 10 est formé d'un textile à double paroi rempli de sable ayant, après remplissage, une épaisseur d'environ 1 centimètre; le textile double paroi comporte, par m2, environ 100 000 fils transversaux reliant les deux nappes. La souplesse du matelassage permet d'envelopper au maximum l'enveloppe extérieure de l'ensemble de câbles, ses bords étant jointifs en 9, et des plis rentrants 5 6, 7 pénétrant au moins partiellement dans le creux existant entre deux câbles voisins 1, 2 1,3-2,3. La figure 2 montre une variante de mise en oeuvre du matelassage 10 ; selon cette variante, au lieu de plis provenant du matelassage, les interstices 11, 12, 13 entre les câbles sont remplis de sable, le sable étant avantageusement de la même nature que celui qui remplit le textile double paroi ; selon cette variante, les conditions de transfert thermique entre les câbles 1, 2, 3, 4 et Ie sol sont ainsi optimales ; les bords du matelassage 10 sont jointifs en 14. Bien entendu, les conditions de transfert thermique optimales évoquées cidessus peuvent être obtenues, ou en tout cas approchées, autrement qu'en remplissant les interstices 11, 12, 13 par un matériau convenable en vrac. Ce matériau, par exemple du sable analogue à celui qui remplit le textile double paroi, peut être préalablement conditionné dans un réceptacle en forme de boudin, le réceptacle étant, par exemple, un tuyau en matière plastique ou un textile tissé ou tricoté; la figure 3 montre un dispositif de protection pour câbles à enterrer comportant un matelassage 20 à bords jointifs en 24, des boudins 21, 22, 23 étant disposés dans les interstices entre les câbles ; ces boudins peuvent être de même section ou non : le boudin 22, sur la figure 3, est de diamètre supérieur à celui des boudins 21, 23 pour tenir compte de l'espace existant entre les câbles de phase non tangents. La mise en oeuvre d'un tel dispositif de protection peut être facilitée si préalablement les boudins sont solidarisés au matelassage 20 à des intervales convenables de façon à ce que, lorsque le matelassage est enroulé autour de Itensemble des câbles, les boudins prennent place juste dans les interstices entre câbles : c'est une telle variante qui est montrée figure 4; sur cette figure, on voit que les boudins 21, 22 sont solidarisés au matelassage 20, respectivement en 31, 32, par exemple au moyen de coutures établies entre le boudin, dont le réceptacle est ici choisi en textile, et la paroi textile du matelassage 20 avec laquelle le boudin est en contact. Quoi qu'il en soit, comme cela est montré sur la figure 3, la souplesse des boudins est telle que lorsqu'ils sont placés entre les câbles et le matelassage, ils emplissent au maximum les interstices entre câbles et matelassage, leur section ayant alors une forme de triangle curviligne. Sur les figures 2 et 3, les bords des matelassages 10 ou 20 sont jointifs en 14 ou 24 ; bien entendu, il est également possible de faire en sorte que ces bords se recouvrent, comme les bords 10A, 10B montrés fIgure 5 ; en plaçant la zone de recouvrement au dessus, comme représenté, lorsque l'ensemble des câbles est disposé dans la tranchée, le dispositif de protection a une meilleure tenue lors de l'opération de compactage du remblai de Ia tranchée. Les diamètres relatifs des câbles de phase 1, 2, 3, d'une part, et du câble neutre 4, d'autre part, font que, si le câble 1 est tangent au câble 4 et, d'un côté au câble 3 et de l'autre coté au câble 2, les câbles 2 et 3 ne sont pas tangents entre eux et ltespace radial ainsi disponible entre les câbles 2 et 3 est mis à profit, selon la variante représentée figure 6, pour y glisser l'un des bords du matelassage 10, le bord 8B sur la figure 6, l'autre bord 8A du matelassage 10 étant rapproché le mieux possible du bord 8B en s'enroulant au maximum autour du câble 3. L'ensemble de câbles électriques 1, 2, 3, 4 est enterré comme suit: en se reportant à la figure 7, on voit qu'on a creusé dans le sol une tranchée 100 pour recevoir les câbles ; la tranchée 100 a 15 cm de largeur et 70 cm de profondeur; l'ensemble de câbles équipé du dispositif de protection selon l'invention, dont le matelassage 10, est allongé sur le fond de la tranchée ; on remplit alors la tranchée 100 avec le déblai 101 obtenu lors de la création de la tranchée 100, en interposant à une certaine distance du sol, comme cela est connu en soi, un grillage 102 avertisseur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection pour un ensemble de câbles électriques enterrés, caractérisé par le fait qu'il comprend un matelassage (10, 20) formé par un textile à double paroi constitué de deux nappes de textile reliées entre elles par une pluralité de fils transversaux de liaison, l'espace interne entre les deux nappes étant rempli d'un matériau particulaire ayant les propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol. 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau particulaire est du sable. 3. Dispositif de protection selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le matériau particulaire est lié par un liant. 4. Dispositif de protection selon l'une des revendications I à 3, caractérisé par le fait que le textile à double paroi est constitué, en trame, de fils textiles ayant une bonne affinité pour l'eau, comme des fils de coton. 5. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le textile à double paroi est constitué, en chaîne, de filaments continus synthétiques. 6. Dispositif de protection selon l'une des revendications I à 5, caractérisé par le fait que le matelassage (10, 20) est en forme de ruban. 7. Dispositif de protection selon Ia revendication 6, caractérisé par le fait que le matelassage (10) présente des plis rentrants (5, 6, 7). 8. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qutil comprend du sable disposé à l'intérieur du volume défini par le matelassage (10), dans les interstices entre les câbles (1 - 4). 9. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend des boudins (21 - 23) contenant du matériau particulaire et disposés à l'intérieur du volume défini par le matelassage (20), dans les interstices (11 - 13) entre les câbles (1 - 4). 10. Dispositif de protection selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les boudins (21 - 23) sont solidarisés au matelassage (20).