Brevet FR2734098A1 — publié le 19961115

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DEPANNAGE ELECTRIQUE POUR CABLE A ISOLATION GAZEUSE TRI PHASE La présente invention concerne les câbles triphasés à isolation gazeuse (en abrégé CIG) enterrés. Le demandeur a décrit, dans la demande de brevet français nO 93 15 355, un câble triphasé à isolation gazeuse à longue distance, comprenant, à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique en acier, trois conducteurs de phase disposés parallèlement à l'axe de l'enveloppe. Une enveloppe en aluminium de même longueur est disposée entre les conducteurs et l'enveloppe en acier, très près de cette dernière, et constitue un écran magnétique permettant de réduire l'échauffement de l'enveloppe en acier. Il est indiqué que le câble est constitué de plusieurs compartiments montés en usine et comprenant chacun un élément d'enveloppe en acier, un élément d'enveloppe en aluminium et trois conducteurs maintenus par des bras isolants; un tel compartiment a une longueur comprise entre 5 et 12 mètres.Les compartiments sont soudés bout à bout, un ensemble de dix compartiments par exemple formant un tronçon de câble par exemple de longueur égale à 100 mètres. Le câble est rempli de gaz isolant, tel que l'azote sous pression. Le document indique également que deux tronçons sont reliés par des pièces d'extrémité équipées de pièces particulières permettant la dilatation des conducteurs et des enveloppes, le désassemblage de deux tronçons adjacents et l'étanchéité individuelle des tronçons. Il est également mentionné que les éléments d'extrémité comportent des vannes pour le remplissage et la vidange du gaz isolant. Le demandeur a montré, dans la demande de brevet nO 94 15 131, comment équiper le compartiment d'assemblage entre deux tronçons d'une bride permettant, outre de servir de support à des cônes isolants pour le maintien des conducteurs et aux éléments d'assemblage des deux tronçons adjacents, d'incorporer les vannes pour le remplissage du tronçon en gaz isolant, pour la vidange de ce gaz ainsi que pour la mise sous vide du tronçon avant remplissage en gaz isolant. Selon le document précité, la bride comprend un bossage contenant les sièges d'une vanne commandable de l'extérieur et dont les combinaisons de manoeuvre permettent de mettre indépendamment en communication soit les volumes intérieurs desdits tronçons adjacents, soit l'extérieur du câble avec les volumes intérieurs des deux tronçons adjacents, soit l'extérieur du câble avec un seul des volumes intérieurs des tronçons. Dans un mode préféré de réalisation, ledit bossage comporte un alésage principal ouvrant sur l'extérieur et muni d'un couvercle étanche muni d'un bouchon pouvant être retiré ou replacé au moyen d'une première clé. La bride comporte un passage mettant en communication les volumes intérieurs des deux tronçons adjacents, ledit passage pouvant être obturé au moyen d'un premier clapet s'appuyant sur un premier siège constitué par un épaulement intérieur du bossage, ledit clapet étant fixé à une première tige débouchant dans ledit alésage côté couvercle et munie de moyen d'accouplement à une seconde clé manoeuvrable de l'extérieur du câble. On note que la bride est solidarisée à un manchon métallique formé de deux éléments soudés permettant de joindre les deux tronçons adjacents de manière étanche. Le Demandeur a expliqué également, dans la demande de brevet français 94 15131 le principe du remplacement d'un tronçon abimé d'un câble à isolation gazeuse enterré, ce tronçon ayant une longueur d'environ 100 mètres. Le remplacement demande en principe un temps assez long en raison des opérations nécessaires de déterrement, d'isolation, de démontage et d'enlèvement du tronçon endommagé, d'assemblage sur site du tronçon neuf, de remise en pression, etc... Comme le CIG transporte une puissance électrique élevée, il serait souhaitable de réduire au maximum la durée d'interruption du courant. Un but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de dépannage permettant de limiter l'interruption de courant à une durée courte. L'invention a pour objet un procédé pour le dépannage d'un câble à isolation gazeuse constitué d'une pluralité de tronçons reliés par des brides, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on localise le tronçon en défaut, - on déblaye, sur une longueur de quelques mètres, au droit de chacune des brides encadrant le tronçon en défaut, - on découpe et on retire, à chacune des extrémités du tronçon en défaut, une portion du câble, avec éventuellement la bride correspondante, ce qui dégage une extrémité des tronçons adjacents au tronçon en défaut, - on relie lesdites extrémités des tronçons adjacents à des raccords blindés étanches isolés au SF6 de manière à constituer un raccordement étanche avec lesdits tronçons adjacents, lesdits raccords comprenant trois conducteurs munis à une première extrémité de connexions pour la liaison électrique avec les conducteurs desdits tronçons adjacents et à leur seconde extrémité de traversées de sorties, - on achemine sur le site trois câbles et on les déroule parallèlement et à distance du tronçon en défaut, - on connecte lesdits câbles, munis d'embouts adéquats, aux traversées de sortie des raccords blindés, - on fait le vide dans les raccords et tronçons correspondants, - on remplit lesdits raccords de SF6 et les tronçons d'azote, - on remet le câble à isolation gazeuse sous tension. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisé en ce qu'il comprend des raccords comprenant une enveloppe métallique pouvant être solidarisée de manière étanche aux tronçons adjacents au tronçon en défaut, ladite enveloppe contenant trois conducteurs munis à une première extrémité de connexions, de cônes isolants et de connexion pour coopérer avec les conducteurs desdits tronçons adjacents et étant reliés à leur seconde extrémité à des traversées de sortie, lesdits raccords étant isolés au SF6. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, avec référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue d'un tronçon de câble à isolation gazeuse enterré, - la figure 2 illustre l'opération de dégagement de la terre au droit des extrémités du tronçon endommagé, - la figure 3 représente le tronçon endommagé, après ablation de ses extrémités, - la figure 4 représente le câble de dépannage raccordé aux extrémités des tronçons adjacents au tronçon endommagé, - la figure 5 représente le même câble de dépannage, vu de dessus, - la figure 6 représente un embout d'un câble de dépannage, - la figure 7 représente une traversée de sortie d'un raccord pour la connexion du câble de dépannage. L'exemple décrit ci-après s'applique aux CIG enterrés; pour les CIG qui ne sont pas enterrés, le procédé serait identique, à l'exception des phases de déterrement et d'enterrement qui n'ont pas lieu d'être. Dans la Fig. 1, on distingue un tronçon Tn de CIG supposé en défaut, séparé par deux tronçons adjacents Tn~1 et Tn+1 restés sains. On distingue dans la figure 1 la bride Bn affectée au tronçon Tn et la bride Bon~1 affectée au tronçon Tnî. La figure montre également les enceintes préfabriquées en béton En-1 et En protégeant respctivement les brides Bnî et Bn. On a désigné par Cin et C2n les deux conducteurs visibles du tronçon Tn et par Cin+î et C2n+2 les deux conducteurs visibles du tronçon Tn+1. Les tronçons ont, dans l'exemple décrit, une longueur de 100 mètres. Le procédé de dépannage se déroule de la manière suivante. Le tronçon en défaut ayant été repéré avec certitude par des moyens décrits par exemple dans la demande de brevet français n094 04 806 déposée le 21 avril 1994 au nom du Demandeur, on retire la terre aux extrémités du tronçon, puis on enlève les couvercles des enceintes préfabriquées Enî et En (Fig. 2). On découpe au droit des soudures les éléments de manchon Mn-1 et Mn solidaires des brides aux deux extrémités du tronçon et on retire les manchons. Ceci permet d'accéder à l'écran en aluminium et aux conducteurs de phase. Le câble est découpé, à chaque extrémité du tronçon, sur une longueur de 2 à 3 mètres. Du côté de la bride Bnî, la section de découpage est repérée par la référence 2. L'élément découpé est enlevé avec précaution pour ne pas endommager les cônes isolants K1n-lt K2n-1..., portés par la bride Bn1 (Fig.3). Du côté de la bride B le câble est découpé à la sections 2'.La portion de câble entre la section 2' et la bride est enlevée, laissant apparaître les extrémités des conducteurs Cln+lt C2n+1, ... du tronçon Tn+î. En même temps, on conduit sur le site, par remorques spéciales, trois tourets sur chacun desquels est enroulé un câble monophasé (20A, 20B, 20C) d'une longueur supérieure à celle du tronçon, par exemple 140 mètres lorsque le tronçon a une longueur de 100 mètres. Le câble est de même tension nominale que le CIG, avec une puissance aussi élevée que possible. Chaque câble est muni à chacune de ses extrémités d'un embout E représenté dans la Fig.6. On achemine également sur le site deux raccords blindés R1 et R2 (Fig.4) comprenant chacun une enveloppe 11, trois conducteurs 12A, 12B (le troisième conducteur n'est pas visible dans la figure) terminés chacun à une première extrémité par une traversée de sortie (13A, 13B,...) isolée au SF6 et représentée dans la Fig.7. Le raccord R1 est connecté à l'extrémité fermée du tronçon Tn-1, les conducteurs étant munis à leur seconde extrémité de prises compatibles avec les cônes Kln-lt K2n1, ..., Zip avec lesquels ils coopèrent. Le raccord R2 est connecté à l'extrémité ouverte du tronçon Tn+î, les conducteurs étant munis à leur seconde extrémité de cônes isolants étanches et de prises compatibles avec les conducteurs C1n+l C2n+1, .. avec lesquels ils coopèrent. On connecte les embouts E des câbles 20A, 20B et 20C aux traversées de sortie respectives des raccord R1 et R2. Une fois les connexions faites, on fait le vide dans les raccords blindés avant de les mettre sous pression de SF6. De même, on fait le vide dans les tronçons adjacents avant de les mettre sous pression d'azote. On note que les raccords R1 et R2 sont étanches et isolés au SF6, tandis que les tronçons adjacents sont isolés à l'azote sous pression. Les raccords R1 et R2 étant connectés, on déroule en même temps les câbles 20A, 20B, 20C, d'une extrémité à l'autre du tronçon Tn, le long d'un tapis à rouleaux (non représenté) afin d'éviter d'exercer des contraintes mécaniques de tirage sur les câbles. Les trois câbles sont disposés d'un même côté et assez éloignés du tronçon de CIG endommagé (dix mètres par exemple), pour faciliter les travaux ultérieurs d'évacuation et de remplacement de ce dernier, ces travaux nécessitant l'emploi d'engins volumineux. On peut aussi séparer ces câbles une fois sous tension du chantier du CIG par une barrière rigide de protection. On peut soulager le poids de l'extrémité du câble en le soutenant à l'aide d'un support (non représenté). On peut augmenter la puissance de transit du câble en refroidissant ce dernier par des moyens adéquats (non représentés), tels que ventilation sous gaine, circulation d'eau en surface, etc... Le dispositif de dépannage, en attendant le remplacement complet du tronçon endommagé, permet de fournir de nouveau l'électricité, en un temps relativement court de deux à trois jours. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour le dépannage d'un câble à isolation gazeuse constitué d'une pluralité de tronçons reliés par des brides, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on localise le tronçon (Tn) en défaut, - on déblaye, sur une longueur de quelques mètres, au droit de chacune des brides encadrant le tronçon en défaut, - on découpe et on retire, à chacune des extrémités du tronçon en défaut, une portion du câble, avec éventuellement la bride correspondante, ce qui dégage une extrémité des tronçons (T,-1, Tn+l) adjacents au tronçon en défaut, - on relie lesdites extrémités des tronçons adjacents à des raccords blindés (R1, R2) étanches isolés au SF6 de manière à constituer un raccordement étanche avec lesdits tronçons adjacents, lesdits raccords comprenant trois conducteurs (12A, 12B,...) munis à une première extrémité de connexions pour la liaison électrique avec les conducteurs (Cln-lr C2n-1, ..., Cln+lv C2n+l, ...) desdits tronçons adjacents et à leur seconde extrémité de traversées de sorties (13A, 13B, 13C), - on achemine sur le site trois câbles (20A, 20B, 20C) et on les déroule parallèlement et à distance du tronçon (Tn) en défaut - on connecte lesdits câbles, munis d'embouts (E) adéquats, aux traversées de sortie des raccords blindés (R1, R2), - on fait le vide dans les raccords (R1, R2) et tronçons correspondants (Tn-1), Tn+1), - on remplit lesdits raccords de SF6 et les tronçons d'azote, - on remet le câble à isolation gazeuse sous tension. 2/ Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des raccords (R1, R2) comprenant une enveloppe métallique (11) pouvant être solidarisée de manière étanche aux tronçons adjacents au tronçon en défaut, ladite enveloppe contenant trois conducteurs (12A, 12B,...) munis à une première extrémité de connexions (R1), de cônes isolants et de connexion (R2) pour coopérer avec les conducteurs desdits tronçons adjacents (Tn-1, Tn+l) et étant reliés à leur seconde extrémité à des traversées de sortie (13A, 13B, 13C), lesdits raccords étant isolés au SF6.