Brevet FR2769748A1 — publié le 19990416

La présente invention concerne un câble composite à conducteur de puissance et fibres optiques. On connaît des câbles composites comportant un conducteur de puissance entouré par une gaine intermédiaire et des fibres optiques disposées à l'extérieur de la gaine intermédiaire et recouvertes par une gaine externe. Dans de tels câbles les fibres optiques ont pour fonction non seulement d'assurer la transmission d'informations échangées entre des postes de contrôle du conducteur de puissance, mais également de mesurer des paramètres physiques tels que la température du câble afin d'assurer une surveillance du fonctionnement de celui-ci. Lors des manipulations du câble pour sa mise en place et lors du fonctionnement de celui-ci le câble composite est soumis à des contraintes mécaniques ou thermiques provoquant alternativement un allongement et une rétraction du conducteur de puissance. Afin d'éviter que les variations de longueur du conducteur de puissance entraînent sur les fibres optiques des contraintes altérant leurs propriétés de transmission et de mesure, il est généralement prévu de disposer les fibres optiques dans une enveloppe préalablement à leur mise en place dans le câble. L'enveloppe des fibres optiques est de préférence équipée d'éléments de renforcement destinés à éviter tout risque d'écrasement ou d'allongement du petit câble à fibres optiques ainsi constitué. La réalisation d'un petit câble à fibres optiques et son incorporation au câble composite posent d'importants problèmes de manipulation et d'encombrement en raison de la surépaisseur que constitue le petit câble à fibres optiques lorsqu'il est disposé à la périphérie du conducteur de puissance. Il est connu du document EP-A-538 698 d'incorporer le câble à fibres optiques à l'intérieur du conducteur de puissance du câble composite mais une telle opération rend la réalisation du conducteur de puissance extrêmement complexe et pose en outre un problème d'accessibilité aux fibres optiques. On connaît également du document UK-A-2 227 855 un câble composite dans lequel les fibres optiques sont disposées dans des alvéoles longitudinales d'un tube lui même disposé autour du conducteur de puissance. Pour réaliser un câble composite de ce type il est nécessaire de disposer d'un matériel spécialement adapté, ce qui rend la fabrication extrêmement coûteuse. Selon l'invention on propose un câble composite comportant un conducteur de puissance entouré par une gaine intermédiaire, des fibres optiques disposées à l'extérieur de la gaine intermédiaire et recouvertes par une gaine externe, ce câble comportant une couche d'organes d'entretoisement câblés autour de la gaine intermédiaire et délimitant entre eux au moins une cavité ayant en coupe des dimensions supérieures à un diamètre des fibres optiques, les fibres optiques étant disposées librement avec du mou dans chaque cavité. Ainsi, les cavités recevant les fibres optiques peuvent être réalisées au moyen d'une machine de câblage traditionnelle de sorte que le prix de revient du câble composite est abaissé de façon importante et il est en outre possible d'adapter aisément la fabrication du câble, notamment le nombre de cavités contenant des fibres optiques aux exigences de la clientèle. Selon une version avantageuse de l'invention les organes d'entretoisement ont une section rectangulaire. On minimise ainsi le nombre d'organes d'entretoisement nécessaire pour la réalisation d'un câble composite. Selon une variante de réalisation le câble composite comporte un profilé en U disposé dans la cavité et débouchant vers l'extérieur de la couche d'organes d'entretoisement. Ainsi tout en permettant une introduction aisée des fibres optiques au moment de la fabrication du câble on évite tout déplacement ultérieur des organes d'entretoisement en particulier lors des manipulations du câble pendant la fabrication et lors de la mise en place de celui-ci. Selon une version avantageuse de cet aspect de l'invention le profilé à une section sensiblement identique aux organes d'entretoisement. Ainsi, une modification du nombre ou de l'emplacement des profilés est obtenue très simplement en remplaçant sur la machine de câblage une bobine d'organe d'entretoisement par une bobine de profilé. Selon encore un autre aspect de l'invention les fibres optiques comportent une âme optique recouverte d'une couche de renfort en résine chargée de fibres de renfort et une gaine externe colorée. Ainsi on minimise le risque de mise en contrainte de l'âme optique tant pendant la fabrication que lors de la mise en place ou l'utilisation du câble composite selon l'invention. De préférence les fibres optiques comportent un agent de découplage disposé entre l'âme optique et la couche de renfort. On minimise ainsi la transmission à l'âme optique des efforts auxquels la fibre optique peut être soumise. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation particuliers non limitatifs du câble composite selon l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un câble composite selon l'invention - la figure 2 est une vue partielle en coupe analogue à celle de la figure 1 d'une variante de réalisation du câble composite selon l'invention - la figure 3 est une vue en coupe très agrandie d'une fibre optique intégrée au câble composite selon l'invention. En référence aux figures, le câble composite selon l'invention comporte de façon connue en soi un conducteur de puissance 1 entouré par une gaine intermédiaire comportant une gaine isolante 2 recouverte d'un écran métallique 3, par exemple une feuille de plomb. La gaine intermédiaire peut également comporter une couche en polymère ou élastomère conducteur en contact avec le conducteur de puissance. Selon l'invention des organes d'entretoisement 4 de section rectangulaire, par exemple des joncs en polyéthylène, sont câblés autour de la gaine intermédiaire en laissant par endroit un espace délimitant des cavités 5 dans lesquelles des fibres optiques généralement désignées en 6 sont disposées librement avec du mou. A cet effet l'épaisseur des organes d'entretoisement et l'écartement entre deux groupes d'organes d'entretoisement sont choisis pour que les cavités 5 aient des dimensions supérieures au diamètre des fibres optiques. De préférence les cavités 5 ont une section identique aux organes d'entretoisement de sorte que les cavités 5 sont réalisées en supprimant localement l'alimentation en organe d'entretoisement lors du câblage des organes d'entretoisement. Il est ainsi possible de modifier aisément le nombre et la position des cavités par un simple choix des emplacements qui ne sont pas alimentés en organes d'entretoisement lors de la fabrication du câble composite. Par ailleurs, afin de permettre la mise en place des fibres optiques avec la même machine que celle servant au câblage des organes d'entretoisement, les fibres optiques 6 comportent de préférence (voir figure 3) une âme optique 7 (laquelle comprend la fibre optique proprement dite et ses couches de revêtement primaire) recouverte d'une couche de renfort 8 en résine chargée de fibres de renfort. Dans le mode de réalisation préféré illustré sur 1a figure 3 la fibre optique comporte en outre une gaine externe colorée 9 et un agent de découplage 10, par exemple une résine souple, interposée entre l'âme optique 7 et la couche de renfort 8. Revenant à la figure 1, les organes d'entretoisement sont recouverts par une gaine externe comportant de préférence une ceinture de maintien 11 recouverte d'une gaine en matière plastique 12, par exemple une gaine en polyéthylène. Dans la variante de la figure 2 la structure du câble composite est généralement identique à celle du câble composite de la figure 1 mais le câble composite illustré sur la figure 2 comporte en outre des profilés U 13 disposés dans les cavités 5 et débouchant vers l'extérieur de la couche d'organes d'entretoisement 4. Les profilés en U 13 assurent ainsi un maintien de l'écartement entre deux organes d'entretoisement délimitant une cavité 5 de sorte que l'on évite tout risque de contrainte sur les fibres optiques 6 lors des manipulations du câble. De préférence les profilés en U 13 ont une section identique à celle des organes d'entretoisement de sorte qu'ils sont interchangeables avec ceux-ci et permettent la réalisation d'une cavité 5 en un point quelconque du pourtour du câble. Bien entendu on comprendra que dans un but de meilleure compréhension les différents composants du câble composite selon l'invention ont été représentés sur les figures avec des dimensions qui ne sont pas toujours conformes aux dimensions relatives de ces différents composants. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations illustrés et est au contraire susceptible de variantes qui apparaîtront à l'homme de métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier bien que les organes d'entretoisement aient été illustrés avec une section rectangulaire on pourra réaliser les organes d'entretoisement avec une section légèrement trapézoïdale pour tenir compte de la différence entre le diamètre interne et le diamètre externe de la couche d'organes d'entretoisement, ou au contraire des organes d'entretoisement de section circulaire. On pourra également prévoir d'introduire dans les cavités 5 un matériau empêchant la propagation longitudinale de l'eau. REVENDICATIONS 1. Câble composite comportant un conducteur de puissance (1) entouré par une gaine intermédiaire (2,3) et de fibres optiques (6) disposées à l'extérieur de la gaine intermédiaire et recouvertes par une gaine externe (11,12) caractérisé en ce qu'il comporte une couche d'organes d'entretoisement (4) câblés autour de la gaine intermédiaire et délimitant entre eux au moins une cavité (5) ayant en coupe des dimensions supérieures à un diamètre de fibres optiques (6), et en ce que les fibres optiques sont disposées librement avec du mou dans chaque cavité. 2. Câble composite selon la revendication 1 caractérisé en ce que les organes d'entretoisement (4) ont une section sensiblement rectangulaire. 3. Câble composite selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un profilé (13) en U disposé dans la cavité (5) et débouchant vers l'extérieur de la couche d'organes d'entretoisement (4). 4. Câble composite selon la revendication 3 caractérisé en ce que le profilé (13) à une section sensiblement identique aux organes d'entretoisement (4). 5. Câble composite selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les fibres optiques (6) comportent une âme optique (7) recouverte d'une couche de renfort (8) en résine chargée de fibres de renfort et une gaine externe colorée (9). 6. Câble composite selon la revendication 5 caractérisé en ce que les fibres optiques (6) comportent un agent de découplage (10) disposé entre l'âme optique (7) et la couche de renfort (8).