Procédé pour établir une liaison électrique avec un écran métallique d'un câble d'énergie et bague pour la mise en oeuvre du procédé

Description

[0001] La présente invention concerne une bague ainsi qu'un procédé pour établir une liaison électrique avec un écran métallique d'un câble d'énergie.

[0002] Typiquement, le câble d'énergie est un câble d'énergie haute tension ou un câble d'énergie très haute tension. La liaison électrique résultant de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est prévue ou bien pour une mise à la terre de l'écran métallique du câble d'énergie, ou bien pour une connexion entre écrans métalliques dans le cas d'une jonction établie entre deux extrémités respectives de câbles.

[0003] En référence à la figure 1, un câble d'énergie 1, de forme sensiblement cylindrique, comprend typiquement un élément conducteur central 10 recouvert par des enveloppes, gaine ou écran, formant des couches successives en vue radiale. L'élément conducteur 10 est enveloppé par un écran semi-conducteur 11. Cet écran semi-conducteur 11 est lui même recouvert par une gaine isolante intérieure 12 qui est entourée par un écran métallique 13, cet écran métallique 13 étant recouvert par et éventuellement fixé à une gaine isolante extérieure 14. En pratique, d'autres structures de câble d'énergie existent selon la technique antérieure, qui comprennent des écran(s) semi-conducteur(s) et/ou gaine(s) isolante(s) additionnelle(s). Il doit seulement être retenu pour la compréhension de l'invention qu'un câble d'énergie comprend, en outre, un écran métallique, dit de blindage, 13 qui est disposé entre deux enveloppes 12 et 14 respectivement intérieure et extérieure.

[0004] Pour une mise à la terre de l'écran métallique 13 d'un câble d'énergie 1 ou l'établissement d'une connexion entre écrans métalliques dans le cas d'une jonction établie entre deux extrémités respectives de deux câbles, la demande de brevet européen EP-A-0 549 942 prévoit l'utilisation d'une plaquette de métal qui est arquée pour prendre la forme d'une bague cylindrique ouverte longitudinalement. La figure 2 montre une telle bague 2 selon la technique antérieure. A la bague 2, sous la forme d'une plaquette arquée 20, est fixé, par exemple par soudage, un élément de raccordement 21 destiné à servir de support à la connexion avec un boîtier de mise à la terre ou avec un autre élément de raccordement dans le cas d'une jonction entre deux extrémités respectives de deux câbles. Cet élément de raccordement 21 peut prendre la forme d'une patte, telle que représentée dans la figure 2, mais peut également consister en une vis ou encore en une tresse de ruban conducteur. La plaquette arquée, ou bague, 20 peut avoir une surface extérieure lisse, mais comporte de préférence des picots saillants 200 formés sur au moins une partie de sa surface extérieure, qui lui donne l'aspect d'une "râpe à fromage".

[0005] Une telle bague selon la figure 2 est utilisée de la façon suivante dans le technique antérieure. Des incisions longitudinales sont formées dans la gaine isolante extérieure 14 de sorte à favoriser l'introduction de la bague entre l'enveloppe intérieure 12 et l'écran métallique conducteur 13. Cette opération est facilitée par le fait que l'écran métallique 13 est fixé, typiquement par collage, à l'enveloppe, ou gaine isolante, extérieure 14. Dans la variante selon laquelle la plaquette arquée comporte des picots saillants formés sur au moins une partie de sa surface extérieure, ces picots saillants viennent pénétrer superficiellement dans l'écran métallique pour garantir une bonne fixation de la plaquette 2 entre l'enveloppe isolante intérieure 12 et l'écran métallique 13. La plaquette 2, ayant des propriétés conductrices, constitue alors un élément de liaison électrique entre l'écran métallique 13 et un point de connexion donné, à travers l'élément de raccordement 21.

[0006] Dans un dispositif de liaison électrique, qui comprend le câble de la figure 1 et la bague de la figure 2 alors montée en place entre l'enveloppe intérieure et l'écran du câble, pour l'établissement de ladite liaison avec l'écran de ce câble, ladite bague ouverte en long est en tant que telle adaptable aux phénomènes d'expansion du câble en service et en particulier du matériau de l'enveloppe intérieure. Cependant cette bague est d'une manière habituelle maintenue serrée en place et conduit alors à des efforts importants entre elle et l'enveloppe intérieure, notamment quand le câble est à très haute tension.

[0007] Par ailleurs la mise en place de la bague précitée sous l'écran est difficile dès lors que l'enveloppe extérieure qui entoure cet écran possède une épaisseur élevée et donc peu de souplesse.

[0008] La présente invention vise à remédier aux inconvénients du dispositif de liaison précité, en particulier aux problèmes dus aux phénomènes d'expansion de l'enveloppe intérieure du câble.

[0009] Elle a donc pour objet un dispositif de liaison électrique comprenant un câble d'énergie et une bague d'établissement de ladite liaison avec un écran métallique dudit câble, ledit écran étant situé entre une enveloppe isolante intérieure et une enveloppe isolante extérieure dudit câble, ladite bague étant métallique, disposée entre ladite enveloppe intérieure et ledit écran, le long d'une portion dudit câble, et associée à des moyens de serrage et comportant un élément de raccordement fixé sur elle, caractérisé en ce que ladite bague est formée d'un tronçon de tube fermé sur lui-même et substantiellement non déformable possédant un diamètre intérieur sensiblement supérieur au diamètre extérieur de ladite enveloppe intérieure, ledit diamètre intérieur dudit tronçon de tube étant prévu suffisant pour permettre une expansion dudit câble sans engendrer des efforts mécaniques élevés entre ledit câble et ladite bague.

[0010] Avantageusement, la bague possède des picots saillants qui sont formés sur au moins une partie de la surface dudit trcnçon de tube. En outre, la bague peut être associée à au moins un collier de serrage.

[0011] Selon l'invention également, un procédé pour établir une liaison électrique avec un écran métallique disposé entre une enveloppe extérieure et une enveloppe intérieure formant partie d'un câble d'énergie, comprenant l'étape d'introduction d'une bague entre l'enveloppe intérieure et l'écran métallique, le long d'une première portion dudit câble, est caractérisé en ce que ladite bague est telle que définie ci-dessus et en ce que ladite étape d'introduction est précédée par une étape d'usinage de ladite enveloppe extérieure, le long d'une seconde portion dudit câble qui comprend ladite première portion et s'étend sensiblement au delà de cette première portion, de sorte à diminuer l'épaisseur de ladite enveloppe extérieure sans la rendre nulle, en une partie d'enveloppe extérieure à épaisseur réduite.

[0012] Par ailleurs, le procédé peut comprendre postérieurement à l'étape d'usinage et antérieurement à l'étape d'introduction, l'étape de:

• incision longitudinale de ladite partie d'enveloppe extérieure à épaisseur réduite et dudit écran métallique qui est disposé en dessous, pour former des languettes en dessous desquelles est introduite ladite bague, et

   postérieurement à l'étape d'introduction, l'étape de

• serrage sur la surface extérieure de ladite bague, au moyen dudit collier, desdits languettes formées par incision.

[0013] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels :

• la figure 1 montre une vue en coupe transversale d'un tronçon de câble d'énergie selon la technique connue;
• la figure 2, montre une vue en perspective d'une bague selon la technique antérieure pour établir une liaison électrique avec un écran métallique d'un câble d'énergie;
• la figure 3 représente une bague selon l'invention pour établir une liaison électrique avec un écran métallique d'un câble d'énergie à très haute tension; et
• la figure 4 montre, un câble d'énergie recevant une bague du type montré à la figure 3 pour expliquer le procédé selon l'invention, seule une partie de la figure située à gauche de la bague étant représentée en coupe transversale.

[0014] En référence à la figure 3, une bague 3 selon l'invention se distingue de la technique antérieure en ce qu'elle est sous la forme d'un tronçon de tube fermé 30. A ce tronçon de tube 30 est fixé, par exemple par soudage, un élément de raccordement 21 destiné à servir de support à la connexion avec un boîtier de mise à la terre ou avec un autre élément de raccordement dans le cas d'une jonction entre deux extrémités respectives de deux câbles. Cet élément de raccordement 21 peut prendre la forme d'une patte mais il peut également consister en une vis ou encore en une tresse de ruban conducteur. La bague 3 peut avoir une surface extérieure lisse, mais comporte de préférence des picots saillants 200 formés sur au moins une partie de sa surface extérieure, qui lui donne l'aspect d'une "râpe à fromage".

[0015] En référence à la figure 4, il est maintenant présenté le procédé selon l'invention. Il est supposé dans la description qui suit que la bague 3 est à introduire entre l'enveloppe isolante 12 intérieure à l'écran métallique 13 et cet écran métallique 13, le long d'une première portion, notée p, du câble 1.

[0016] Comme représenté à droite dans la figure 4, le câble est tout d'abord dépouillé à son extrémité des écran métallique 13 et enveloppe isolante extérieure 14, de sorte à laisser apparaître un segment S d'enveloppe isolante intérieure 12 dénudée. L'une A des deux extrémités de ce segment S d'enveloppe intérieure 12 dénudée constitue une extrémité de la première portion p du câble 1 le long de laquelle la bague est à introduire entre l'enveloppe 12 et l'écran 13. Il est ensuite procédé à un usinage de l'enveloppe isolante extérieure 14, le long d'une seconde portion P du câble 1 qui comprend ladite première portion p et s'étend sensiblement au delà de cette première portion p. Cet usinage a pour résultat de diminuer l'épaisseur de l'enveloppe isolante extérieure 14 sans la rendre nulle, en une partie d'enveloppe extérieure à épaisseur réduite. L'extraction de matière de l'enveloppe isolante extérieure 14 le long de la seconde portion P du câble 1 est représentée par la référence 50 dans la figure 4.

[0017] Selon une première variante du procédé selon l'invention, cette seule opération d'usinage est mise en oeuvre préalablement à l'introduction du tronçon de tube 30 de la bague 3 entre l'enveloppe isolante intérieure 12 et l'écran métallique 13. L'usinage, diminuant l'épaisseur de l'enveloppe isolante extérieure 14, permet l'introduction de la bague 3. Il est à noter que l'épaisseur de l'enveloppe isolante extérieure 14 le long de la portion de câble P après l'opération d'usinage n'est pas nulle de sorte à garantir une bonne protection électrique de l'écran métallique 13.

[0018] Avantageusement, selon une seconde variante, après l'opération d'usinage il est prévu d'inciser longitudinalement, suivant la longueur du câble 1, la partie d'enveloppe extérieure à épaisseur réduite et l'écran métallique cylindrique qui est disposé en dessous, pour former des languettes 60, 61 et 62. Des incisions longitudinales 40 et 41 sont désignées par les références 40 et 41 dans la partie de la figure 3 qui est située à gauche de la bague 2 et qui est représentée en coupe transversale. Ensuite, le tronçon de tube 30 formant partie de la bague 3 est introduit sous les languettes ainsi formées, le long de la première portion notée p du câble 1. Après avoir ainsi introduit le tronçon de tube 30 de la bague 3 entre l'enveloppe isolante intérieure 12 et l'écran métallique 13, les languettes formées par incision sont serrées sur la surface extérieure du tronçon de tube 30 de la bague 3. Pour ce serrage, il est prévu d'utiliser à titre d'exemple au moins un collier de serrage 31, 32. De préférence, la partie du tronçon de tube 30 de la bague 3 qui est introduite sous les languettes formées par incision comprend des picots saillants 200 qui sont formés sur sa surface. Selon une caractéristique très importante de l'invention, le tronçon de tube 30 de la bague 3 possède un diamètre intérieur sensiblement supérieur au diamètre extérieur de l'enveloppe intérieure 12, en laissant un espace entre la surface intérieure de la bague et la surface extérieure de l'enveloppe intérieure. Cet écart, ou espace, entre le diamètre extérieur de l'enveloppe intérieure 12 et le diamètre intérieur du tronçon de tube 30 de la bague 3 est noté δ. Cet écart de diamètre est destiné à permettre une expansion du câble 1 sans engendrer des efforts mécaniques élevés entre le câble 1 et la bague 3. Une telle expansion résulte d'un chauffage élevé du câble 1 qui a pour origine une grande intensité électrique véhiculée dans le câble 1.

[0019] Il est à noter que selon cette variante, le maintien d'une faible épaisseur de l'enveloppe isolante extérieure 14 pour chacune des languettes 60, 61, 62, le long de la portion de câble P, autorise une flexion sans rupture de chaque portion d'écran métallique formant partie de l'une respective de ces languettes, lorsque le tronçon de tube 30 de la bague 3 est introduit entre l'enveloppe isolante intérieure 12 et l'écran métallique 13.

[0020] L'élément de raccordement 21 de la bague, bien que représenté sous la forme d'une patte dans la figure 3, peut également consister à titre d'exemple en une vis ou encore en une tresse de ruban conducteur.

Revendications

1. Dispositif de liaison électrique comprenant un câble d'énergie (1) et une bague (3) d'établissement de ladite liaison avec un écran métallique (13) dudit câble, ledit écran étant situé entre une enveloppe isolante intérieure (12) et une enveloppe isolante extérieure (14) dudit câble, ladite bague étant métallique, disposée entre ladite enveloppe intérieure (12) et ledit écran (13), le long d'une portion (p) dudit câble, et associée à des moyens ce serrage (31, 32) et comportant un élément de raccordement (21) fixé sur elle, caractérisé en ce que ladite bague (3) est formée d'un tronçon de tube (30) fermé sur lui-même et substantiellement non déformable possédant un diamètre intérieur sensiblement supérieur au diamètre extérieur de ladite enveloppe intérieure (12), ledit diamètre intérieur dudit tronçon de tube (30) étant prévu suffisant pour permettre une expansion dudit câble sans engendrer des efforts mécaniques élevés entre ledit câble (1) et ladite bague (3).

2. Dispositif selon ia revendication 1, caractérisé en ce que ledit tronçon de tube (30) comporte des picots saillants (200) formés sur au moins une partie de la surface extérieure dudit tube.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens ce serrage (31, 32) comportent au moins un collier de serrage de l'enveloppe extérieure (14) sur ledit écran (13) et ledit tronçon de tube (30).

4. Procédé pour établir une liaison électrique avec un écran métallique (13) disposé entre une enveloppe extérieure (14) et une enveloppe intérieure (12) formant partie d'un câble d'énergie (1), comprenant l'étape d'introduction d'une bague (3) entre ladite enveloppe intérieure (12) et ledit écran métallique (13), le long d'une première portion (p) dudit câble (1), caractérisé en ce que ladite étape d'introduction est précédée par une étape d'usinage de ladite enveloppe extérieure (14), le long d'une seconde portion (P) dudit câble (1) qui comprend ladite première portion (p) et s'étend sensiblement au delà de cette première portion (p), de sorte à diminuer l'épaisseur de ladite enveloppe extérieure (14) sans la rendre nulle, en une partie d'enveloppe extérieure à épaisseur réduite.

5. Procédé conforme à la revendication 4, lorsque ladite bague est telle que définie dans la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend
   postérieurement à l'étape d'usinage et antérieurement à l'étape d'introduction, l'étape de:

- incision (40,41) longitudinale de ladite partie d'enveloppe extérieure (14) à épaisseur réduite et dudit écran métallique (13) qui est disposé en dessous, pour former des languettes (60,61,62) en dessous desquelles est introduite ladite bague (3), et

   postérieurement à l'étape d'introduction, l'étape de

- serrage (31,32) sur la surface extérieure de ladite bague (3), au moyen dudit collier, desdits languettes formées par incision (60,61,62).

Ansprüche

1. Vorrichtung zur elektrischen Verbindung, umfassend ein Energiekabel (1) und einen Ring (3) zur Einrichtung dieser Verbindung mit einer metallischen Abschirmung (13) des Kabels, wobei die Abschirmung zwischen einer inneren isolierenden Hülle (12) und einer äußeren isolierenden Hülle (14) des Kabels angeordnet ist, wobei der Ring metallisch ist, angeordnet zwischen der inneren Hülle (12) und der Abschirmung (13), entlang eines Bereiches (p) des Kabels, und verbunden mit Einrichtungen zur Verklemmung (31, 32) und umfassend ein darauf fixiertes Verbindungselement (21), dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (3) aus einem Abschnitt einer in sich geschlossenen und im Wesentlichen nicht verformbaren Rohre (30) gemacht ist, die einen Durchmesser aufweist, der etwas großer ist, als der Außendurchmesser der Innenhülle (12), wobei der Innendurchmesser des Rohrabschnittes (30) ausreichend dimensioniert ist, um eine Ausdehnung des Kabels zu ermöglichen, ohne hohe mechanische Kräfte zwischen dem Kabel (1) und dem Ring (3) zu erzeugen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (30) vorstehende Spitzen (200) aufweist, die auf zumindest einem Teil der äußeren Oberfläche der Rohre ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklemmeinrichtungen (31, 32) zumindest eine Schelle zur Verklemmung der äußeren Hülle (14) auf der Abschirmung (13) sowie dem Rohrabschnitt (30) umfasst.

4. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer metallenen Abschirmung (13), die zwischen einer äußeren Hülle (14) und einer inneren Hülle (12) angeordnet ist, die Teil eines Energiekabels (1) sind, umfassen den Schritt des Einführens eines Ringes (3) zwischen die Innenhülle (12) und die metallene Abschirmung (13), entlang eines ersten Teiles (p) des Kabels (1), dadurch gekennzeichnet, dass dem Schritt des Einführens eine Schritt der Bearbeitung der äußeren Hülle (14) vorangeht, entlang eines zweiten Bereiches (P) des Kabels (1), der den ersten Bereich (p) umfasst (p) und sich etwas über den ersten Bereich (p) hinaus erstreckt, um die Dicke der äußeren Hülle (14) zu verringern, ohne Null zu werden, in einem Bereich der äußeren Hülle mit reduzierter Dicke.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Ring dem in Anspruch 3 definierten entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Schritt der Bearbeitung und vor dem Schritt des Einführens einen Schritt umfasst: des Längseinschneidens (40, 41) des Teiles der äußeren Hülle (14) mit reduzierter Dicke sowie der metallenen Abschirmung (13), die unter diesem angeordnet ist, zur Ausbildung von Zungen (60, 61, 62), unter die der Ring (3) eingeführt wird, und nach dem Schritt des Einführens, den Schritt des - Verklemmens (31, 32) auf der äußeren Oberfläche des Ringes (3), mit Hilfe der Schelle, der durch Einschneiden gebildeten Zungen (60, 61, 62).

Claims

1. An electrical link device comprising a power cable (1) and a ring (3) for establishing said link with a metal screen (13) of said cable, said screen being situated between an inner insulating covering (12) and an outer insulating covering (14) of said cable, said ring being made of metal, being disposed between said inner covering (12) and said screen (13), along a portion (p) of said cable, being associated with clamping means (31, 32), and including a connection element (21) fixed thereto, the device being characterized in that said ring (3) is constituted by a closed segment of tube (30) that is substantially undeformable, having an inside diameter perceptibly greater than the outside diameter of said inner covering (12), said inside diameter of said segment of tube (30) being designed to be large enough to allow said cable to expand without giving rise to high levels of mechanical force between said cable (1) and said ring (3).

2. A device according to claim 1, characterized in that said segment of tube (30) has projecting spikes (200) formed on at least a portion of the outside surface of said tube.

3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that said clamping means (31, 32) comprise at least one clamping collar for clamping the outer covering (14) onto said screen (13) and said segment of tube (30).

4. A method of establishing an electrical link with a metal screen (13) disposed between an outer covering (14) and an inner covering (12) forming portions of a power cable (1), the method comprising the step of inserting a ring (3) between said inner covering (12) and said metal screen (13) along a first portion (p) of said cable (1), the method being characterized in that said insertion step is preceded by a step of machining said outer covering (14) along a second portion (P) of said cable (1) which includes said first portion (p) and which extends well beyond said first portion (p) so as to reduce the thickness of said outer covering (14) without reducing it to zero in a reduced-thickness portion of the outer covering.

5. A method according to claim 4, when said ring is as defined in claim 3, the method being characterized in that it comprises:
   after the machining step and before the insertion step, a step of:

· cutting (40, 41) said reduced-thickness portion of the outer covering (14) and said metal screen (13) underlying it longitudinally so as to form tongues (60, 61, 62) beneath which said ring (3) is inserted; and

   after the insertion step, a step of:

· using said collar (31, 32) to clamp said tongues (60, 61, 62) formed by the longitudinal cuts onto the outside surface of said ring (3).

Dessins