FR2534060A1 - Cable electrique perfectionne pour puits de forages petroliers - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CABLE ELECTRIQUE PERFECTIONNE POUR PUITS DE FORAGES PETROLIERS. LEDIT CABLE 10, APLATI, COMPORTE UNE STRUCTURE DE PROTECTION ALLONGEE ET FLEXIBLE COMPRENANT UN ORGANE 20 FORMANT UN CANAL CENTRAL DE SECTION RIGIDE POUR RESISTER A DES FORCES EXERCEES SUR UN CONDUCTEUR ISOLE 13 OCCUPANT UNE POSITION CENTRALE, AINSI QU'AU MOINS UN ORGANE EXTERNE 20 FORMANT UN CANAL DONT LA RIGIDITE EST SENSIBLEMENT MOINDRE AFIN DE RESISTER A DES FORCES POUVANT ROMPRE L'ISOLATION ET SUSCEPTIBLES D'ETRE APPLIQUEES A UN CONDUCTEUR ISOLE 12; 14 SITUE A PROXIMITE IMMEDIATE DE L'UN DES BORDS DUDIT CABLE 10. APPLICATION NOTAMMENT AU RACCORDEMENT ELECTRIQUE DE PUITS D'EXTRACTION DE PETROLE.

Description

La présente invention se rapporte à un câble électrique et, plus

particulièrement, à un câble de ce type destiné à être utilisé dans un environnement extrêmement

hostile tel que ceux qu'on rencontre dans des puits d'ex-

traction de pétrole. Des câbles électriques utilisés dans des puits d'extraction de pétrole doivent être à même de résister et de fonctionner de manière satisfaisante dans des conditions

extrêmement hostiles de contraintes thermiques et mécaniques.

Les températures ambiantes régnant à l'intérieur de puits de pétrole sont souvent élevées et les pertes de type I R du câble lui-même s'ajoutent à cette chaleur ambiante On sait

que la durée de vie d'un câble est inversement proportion-

nelle à la température à laquelle ce câble fonctionne.

Par conséquent, il est important de pouvoir dissiper la

chaleur du câble lorsque ce dernier se trouve dans sd'n envi-

ronnement de fonctionnement.

Les câbles sont soumis à des contraintes méca-

niques de plusieurs manières Il est courant dans la pratique

de fixer des câbles, à des conduits de pompage de pétrole de-

vant être abaissés dans un puits d'extraction, en utilisant des bandes qui peuvent écraser, et écrasent en fait les câbles en dégradant sérieusement l'efficacité de l'isolation du câble et sa solidi-té Les câbles sont également soumis à une

traction axiale et à des chocs latéraux lors de leur utili-

sation Par conséquent, il est classique d'équiper des câbles de ce type de blindages ou armatures métalliques externes, et d'emprisonner les conducteurs individuels à l'intérieur de couches de matières choisies pour augmenter les caractéristiques de résistance du câble, mais de telles mesures ne sont quelquefois pas appropriées pour obtenir la

protection nécessaire.

Un problème supplémentaire est soulevé par suite des pressions régnant au fond du puits, qui peuvent atteindre de 0,7 M Pa à plus de 10 M Pa et auxquelles les câbles sont soumis Typiquèment, l'isolation entourant les conducteurs

dans le câble présente des pores microscopiques dans les-

quels du gaz est introduit à force sous ces pressions élevées pendant une certaine période Ensuite, lorsque le câble est extrait assez rapidement du puits, la pression qui règne à l'intérieur des pores ne dispose pas d'un temps suffisant

pour être évacuée Par suite de cette décompression, l'iso-

lation a tendance à se dilater vers l'extérieur, telle qu'un

ballon,et elle peut se rompre, interdisant ainsi toute uti-

lisation ultérieure du câble.

Dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 291 125 déposée le 7 août 1982, il est décrit une structure de câble qui se prête particulièrement bien à une utilisation dans de tels environnement extrêmement hostiles Cette structure protège le câble d'efforts de compression agissant vers l'intérieur et elle assure la dissipation de la chale ur hors du câble (ce qui est une caractéristique notable dans des environnements de fonctionnement soumis à de fortes températures, pour les raisons exposées ci-avgnt), ainsi qu'une résistance de l'isolation à une dilatation lors de

la décompression.

Comme décrit dans la demande de brevet précitée

N 291 125, la structure de protection du câble comporte un.

ou plusieurs éléments allongés résistant aux efforts, qui épousent la forme d'un conducteur isolé formant le câble et s'étendent parallèlement et à proximité immédiate de ce conducteur -Lesdits éléments sont de section transversale

rigide pour résister à des efforts de compression qui se-

raient sinon supportés par les conducteurs du câble Pour

des applications dans lesquelles le câble doit nécessaire-

ment être soumis à des cintrages de grands rayons en service, le support allongé peut comporter une rangée d'entailles

espacées les unes des autres qui s'étendent perpendiculai-

rement de l'un des bords de l'élément jusqu'à son corps pour réduire la rigidité-de la section dudit élément dans les zones entaillées, de façon à conférer au support une flexibilité lorsqu'il est soumis à un cintrage de grand rayon

autour de son axe longitudinal.

Comme décrit 'dans la demande de brevet des Ftats-tljnis d'Amdrîqti-l,n 5390 308 déposée le 21 juin 1982, il peut être préférable,

pour certaines applications, que l'a gaine d'isolation élec-

trique entourant le conducteur du câble ne soit pas directe-

ment en contact avec les ouvertures formées par des entailles. Cette préférence est due au fait que les-ouvertures du type

entailles pratiquées dans l'élément de support peuvent per-

mettre à des matières fortement corrosives d'attaquer le composé chimique dont est fabriquée la chemise en s'écoulant de l'extérieur vers l'intérieur par les entailles De plus, les arêtes vives formées par les entailles peuvent sectionner ou abraser la chemise sous-jacente du câble lorsque ce câble

est soumis à un cintrage répété.

La structure de -protection du câble selon la

demande de brevet précitée N O 390 308 consiste en une struc-

ture composite comportant un-élément allongé résistant aux efforts, présentant une bonne conductivité thermique et

situé à proximité de la gaine d'isolation des conducteurs.

Cet élément consiste en un organe formant un cana muni de deux régions ou branches sensiblement parallèles, qui sont en porte-à-faux à partir d'une aile transversale ou verticale et qui sont entaillées latéralement pour permettre le cintrage nécessaire de grand rayon dans le plan de cette aile verticale Les branches parallèles peuvent s'étendre dans la même direction à partir de l'aile verticale, vers un conducteur adjacent, auquel cas le canal est de section conformée en U Une garniture lisse et souple peut être intercalée entre les trois branches du canal et la couche

d'isolation du conducteur adjacent située le plus à l'ex-

térieur, de façon à engendrer les entailles ménagées dans

l'organe, et à protéger de la sorte l'isolation sous-

jacente d'une abrasion provoquée pa-r les arêtes vives des

entailles lors du cintrage de l'organe du type canal.

La chemise ou enveloppe externe, les garnitures et les organes formant des canaux servent tous à protéger

l'isolation dés conducteurs, et donc le câble, d'une détério-

ration provoquée par un écrasement vertical, par des chocs horizontaux ou latéraux (dans la région des arêtes vives), ainsi que d'une détérioration provoquée par la dilatation

de déJcuimpreussion.

Les ailes verticales des organes en forme de canaux accroissent notablement la résistance au cisaillement et tt;u 1 a nt vurifie même si chacune des ailes verticales de l'organe formant canal situé le plus à l'extérieur présente une largeur correspondant seulement à environ la moitié de celle de l'organe formant un canal et situé au centre dans une Forme de réalisation de canal aplati comprenant trois ou plus de trois conducteurs Etant donné que l'épaisseur globale des deux organes formant des canaux et situés à

l'extérieur peut être diminuée, cela permet proportion-

nellement à une plus grande quantité d'isolation d'être emprisonnée par l'organe formant canal relativement plus

mince, sans pour autant accroître nécessairement l'épais-

seur globale du câble L'épaisseur supplémentaire de l'iso-

lation peut servir à conférer une plus grande résistance à des chocs latéraux ou chocs à proximité des bords et, par

conséquent, si le bord du câble est entaillé, il est davan-

tage probable que l'épaisseur minimale effective et l'inté-

grité de l'isolation des conducteurs demeureront inchangés.

En outre, lors de certaines étapes du processus de fabrica-

tion, et en particulier lorsque le câble est en cours de chemisage ou de renforcement à l'aide d'un ruban d'acier, l'isolation extérieure peut être déplacée longitudinalement

ou radialement, voire être déformée d'une autre manière.

Par conséquent, il est avantageux de prévoir une épaisseur supplémentaire de la matière d'isolation sur les conducteurs situés à l'extérieur, de manière à conserver l'épaisseur

minimale nécessaire de l'isolation.

Comme mentionné ci-avant, la dilatation et la

rupture accompagnant la décompression ont tendance à se pro-

duire lorsque l'isolation accuse une propension à la dilata-

tion à cause de la présence des gaz comprimés qu'elle renferme.

Typiquement, les gaz en expansion ont tendance à repousser l'isolation vers l'extérieur dans une direction radiale,

obligeant ainsi l'isolation placée sur les conducteurs exté-

rieurs à se presser contre l'extrémité antérieure du câble

et aussi contre la chemise ou armature externe métallique.

En général, cependant, les composantes horizontales des forces ainsi engendrées sont contrebalancées dans Le câble et il ne se produit aucun déplacement net de l'isolation dans le sens horizontal Toutefois, les composantes des

forces agissant dans la direction verticale, qui sont orien-

tées radialement et par conséquent sensiblement perpendicu-

lairement à l'axe longitudinal du câble, ont tendance à repousser l'une à l'écart de l'autre les branches parallèles en porte-à-faux des organes formant des canaux Dans des cas extrêmes, les fortes composantes des forces radiales engendrées lors de la décompression pourraient écarter

les branches parallèles d'un organe formant canal, suffisam-

ment pour permettre à l'isolation du câble de fluer autour des branches légèrement ouvertes dudit organe- occasionnant ainsi une rupture L'éventualité d'une rupture est plus grande pour le conducteur central étant donné que, très souvent, la chemise se contente d'enjamber les branches parallèles des canaux qui protègent ce conducteur et, par conséquent, elle n-'assure pas une retenue-directe des branches parallèles de ces organes centraux formant des canaux. Cependant, les organes formant des canaux et situés à l'extérieur et au voisinage des bords externes de

la structure du câble subissent des forces de retenue agis-

sant radialement vers l'intérieur à partir de l'armature ou chemise du câble, étant donné que les enroulements de cette chemise entourent les branches parallèles de chacun de ces organes formant les canaux et confèrent à ces organes une

solidité qui résiste au déplacement de leurs branches pa-

rallèles vers-l'extérieur Ainsi, ces organes formant des

canaux ne doivent p Yas nécessairement être réalisés aussi -

épais que les organes de-ce type situés au centre afin de

résister aux mêmes forces de décompression.

Le câble réalisé de la façon décrite présente une résistance excellente à l'écrasement, une résistance accrue à des fluages par les bords et à la rupture de décompression, ainsi qu'à d'autres forces et contraintes de rupture qui se manifestent dans des environnements hostiles de fonctionnement, et cela moyennant seulement une légère augmentation

des dimensions de la section du câble.

Grâce à la forme de réalisation du câble selon l'invention, il est également possible d'utiliser moins de métal pour-fabriquer les organes du type canaux résistant aux forces, étant donné que la chemise externe offre aux deux organes externes formant des canaux une résistance

efficace à la déformation due à des forces de décompression.

Un avantage supplémentaire qui en résulte réside dans le fait que les canaux externes peuvent être réalisés plus minces et possèdent une souplesse plus grande en vue d'un

cintrage de grand rayon.

La présente invention a pour objet de proposer un câble électrique chemisé présentant des organes internes résistant aux forces, ce câble tirant parti de forces de retenue disponibles dans sa chemise pour réduire l'épaisseur

transversale d'au moins l'un des organes résistant aux -

efforts et situés à proximité de l'un des bords dudit câble.

Un autre objet de la présente invention consiste à proposer une structure de câble électrique qui comprend plusieurs organes formant des canaux et présentant des caractéristiques structurelles différentes pour résister à différentes forces de rupture se manifestant dans des

environnements hostiles tels que des puits de forage pé-

troliers.

L'invention vise également à proposer un câble aplati présentant une structure protectrice allongée et souple, qui comprend un organe central formant un canal et muni d'une section droite rigide pour résister à des forces s'exerçant sur un conducteur isolé occupant une position centrale, ainsi qu'au moins un organe externe formant un canal et doté-d'une rigidité sensiblement moindre pour résister à des forces susceptibles d'être appliquées à un

conducteur isolé au voisinage de l'un des bords du câble.

Un autre objet de l'invention consiste encore

à proposer un câble conformément aux caractéristiques ci-

avant, qui, des-tiné à être utilisé dans des environnements extrêmement hostiles, est thermiquement conducteur pour

dissiper la chaleur et résiste à des chocs d'objets conton-

dants, à une rupture de décompression et à des forces de

compression agissant de l'extérieur.

L'invention vise encore à proposer une structure protectrice incorporée dans une chemise d'emprisonnement, pour un câble électrique constitué par des-organes formant

des canaux de rigidités transversales différentes.

L'invention va à présent être décrite plus en

détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples -

nullement limitatifs et sur lesquels:-

la figure 1 est une vue en perspective avec coupe partielle d'un tronçon de câble réalisé conformément à-la présente invention, illustrant une région extrême dont la chemise protectrice externe a été enlevée; la figure 2 est une élévation latérale de l'un des conducteurs isolés situé à l'extérieur et formant le câble de la figure 1, observée dans le sens de la flèche 2 de la figure 1 et représentant sa garniture protectrice et ses organes formant des canaux;

la figure 3 est une vue en bout a Vec coupe frag-

mentaire d'un organe formant un canal résistant aux efforts en vue de protéger l'un des conducteurs du câble situés à l'extérieur, selon la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une coupe transversale d'une, garniture équipant l'intérieur d'un organe formant canal selon la Figure 3, la figure 5 est une coupe transversale d'une garniture composite et d'une structure de canal pour chacun des deux conducteurs du câble situés à l'extérieur, selon la ligne 5-5 de la figure 2; et la figure 6 est une coupe transversale d'un

câble conformément à la présente invention.

La figure 1 représente l'une des formes de réa-

lisation d'un câble 10 fabriqué conformément à la présente invention et particulièrement approprié pour être utilisé dans dos environnements extrêmement hostiles, comme par S exemple dans un puits d'extraction de pétrole dans lequel ce câble est exposé à de très hautes températures et soumis

* à de très fortes pressions, ainsi qu'à des forces de com-

pression et des chocs très rudes provenant, par exemple, de

marteaux ou autres outils.

Le câble 10 tel qu'illustré présente une chemise métallique externe protectrice 11 qui entoure et emprisonne

plusieurs conducteurs 12, 13 et 14 isolés individuellement.

Pour donner au câble-une configuration aplatie préférable pour des utilisations dans des puits de forage pétrolier,

les conducteurs sont agencés de façon que leurs axes longi-

tudinaux soient parallèles et se trouvent sensiblement dans

un même plan.

La chemise 11 est typiquement formée par des toles ondulées métalliques, ou un ruban métallique_ qui sont enroulés selon une configuration hé'licoidale sur les

conducteurs 12, 13 et 14 Les conducteurs juxtaposés présen-

tent si nécessaire des longueurs considérables, étant entendu que seule une très petite longueur de câble est illustrée sur la figure 1 Si l'on admet que le câble 10 comprend trois conducteurs, chacun des deux conducteurs 12 et 14 situés à l'extérieur est au moins partiellement entouré

par un organe 20 formant un canal.

L'organe 20 constituant un canal est fabriqué m en une matière de section sensiblement rigide et sélectionnée pour présenter de bonnes propriétés de conductivité thermique; * spécifiquement, cette conductivité thermique est au moins plus grande que la conductivité thermique de l'isolation des conducteurs On peut utiliser à cette fin des composés de carbone garni de fibres qui possèdent aussi une bonne résistance à la compression Des métaux tels que de l'acier et de l'aluminium sont également appropriés à cet effet,

de même que des polymères durcissables renforcés par un métal.

Comme il ressort en particulier de la figure 4, chaque organe 20 formant un canal a une section conformée en lJ identique à celles des autres organes et délimitée par une paire de régions ou branches 21 et 22, respectivement, qui sont sensiblement plates, parallèles et horizontales en

observant les figures 1 et 2, de-telle façon qu'elles épou-

sent la forme des surfaces plates respectivement supérieure et inférieure de la chemise métallique 11 Les canaux 20 peuvent être sectionnés à partir de longueurs prédéterminées d'un ruban ininterrompu de matière plate et allongée, puis

cintrés pour leur donner la configuration en U décrite.

Les branches latérales des organes 20 sont reliées par une région verticale rigide ou aile 23 qui est légèrement plus longue que le diamètre total de chaque conducteur et de la ou les couches d'isolation qui les recouvrent Comme on le

voit sur les dessins, chaque organe 20 présente transver-

salement la forme d'un canal sensiblement conformé en U dont les branches 21 et 22 sont orientées vers l'extérieur

du câble et s'étendent approximativement vers le haut jus-

qu'à un plan vertical passant par le centre du conducteur adjacent associé 12 ou 14 tourné vers le côté ouvert du

canal en U Par conséquent, les branches 21 et 22 s'éten-

dent de l'aile verticale 23 jusqu'a chacun des côtés de ce conducteur, d'une distance qui est approximativement égale au rayon maximum du conducteur, auquel s'ajoute toute l'épaisseur de sa couverture d'isolation Les efforts d'écrasement imposés à la chemise 11 du câble, notamment dans des directions perpendiculaires à l'axe longitudinal de ce câble 10, rencontrent une résistance opposée par les canaux 20 qui ont une section rigide, et il est ainsi possible de résister à une détérioration de l'isolation

des conducteurs provoquée par des efforts de ce type.

Par conséquent, lorsque le câble est fixé à un élément

tel qu'un tube de puits pétrolier ou un moteur de récupéra-

tion de pétrole au moyen de bandes ou étriers métalliques (situation qui provoque souvent l'écrasement d'un câblel, chaque bande est en contact avec la -face externe de la chemise Il et les canaux rigides 20 empêchent des forces de rupture agissant vers l'intérieur d'être transmises à la ou

aux couches sous-jacentes de l'isolation.

Dte préférence, les canaux 20 jouissent d'une flexibilité et d'une élasticité bidirectionnelles grâce auxquelles le câble peut être soumis à des cintrages de grand rayon lorsque cela s'avère nécessaire lors de la mise

en place (lu câble sur son lieu d'utilisation Cette flexi-

bilité et cette élasticité sont assurées par une première rangée d'entailles 30 (figure 2) qui s'étendent vers l'intérieur en traversant chacune des branches 21 des canaux; perpendiculairement à travers l'aile de jonction 23, et s'achèvent approximativement au coude formant la liaison entre ladite aile 23 et la branche opposée 22 Ces entailles

30 sont espacées les unes des autres d'une manière sensi-

blement uniforme dans le sens longitudinal de chaque canal et elles subdivisent ainsi ce canal 20 en une succession de tronçons individuels reliés les uns aux autres de manière

flexible Une seconde rangée opposée d'entailles 31, espa-

cées longitudinalement et en quinconce entre les entailles , s'étend perpendiculairement jusque vers l'intérieur du bord de chaque canal 20, de la branche 22 au coude auquel la branche 21 rejoint l'aile 23 Ces entailles 31 sont elles aussi espacées les unes des autres d'une manière sensiblement uniforme dans la direction longitudinale et elles sont situées approximativement à mi-distance entre les entailles 30 Da la sorte, les entailles 30 et 31 s'étendent vers l'intérieur en alternance à partir des branches 21 et 22, respectivement, et elles confèrent aux canaux 20 une plus grande flexibilité bidirectionnelle dans le plan principal du cintrage du câble (c'est-à-dire

dans un plan perpendiculaire au plan passant par les centres-

des conducteurs 12, 13 et 14 dudit câble).

Chacun des conducteurs 12 et 14 peut consister en un métal formant des torons ou constituant un seul bloc et, comme on le voit en particulier sur les figures 1 et 5, chaque conducteur est recouvert ou gainé par une couche ou plusieurs couce S concecntriques d'une isolation électrique appropriée Deux

coucelÄs 11 hermiquement et électriquement isolantes ds ce type sont repré-

sentées su I, la figure 5, o elles sont désignées par les références 34 et 35, respectivement Ces couches 34 et 35

sont fuoriées typiquement par des compositions de matières plau-

tiques ou de caoutchoucsqui sont relativement tendres et dont les surfaces peuvent par conséquent être sectionnées ou abrasées par frottement ou par un autre contact direct

avec des surfaces plus dures ou plus rigides telles que -

celles utilisées dans les canaux 20 E résistant aux forces.

Tout sectionnement ou abr-asion de ce type dont est victime l'isolation des conducteurs peut sérieusement dégrader ces

caractéristiques de revêtement et d'isolation.

Les entailles 30 et 31 élaborées dans les organes 2 U formal-nt des canaux peuvent, en particulier, provoquer la naissance d'arêtes vives qui, formées sur la f-ace interne de la paroi des canaux 20, peuvent abraser la couche d'isolation 35 plus tendre qui est en contact immédiat avec un canal 20, notamment si ce canal 20 consiste en

un tube d'acier ou d'aluminium.

Pour éviter une telle abrasion, une garniture

allongée est insérée dans le U ouvert de chaque canal 20.

Les garnitures, dont l'une est désignée par le numéro de

référence 40, comportent'des surfaces opposées sensible-

ment planes, situées dans le prolongement des surfaces internes des branches 21 et des ailes 23 et contre lesquelles

elles viennent buter Une surface marginale 45 semi-circu-

laire est façonnée sur la garniturede façon à épouser la forme cylindrique de la couche-isolante 35 occupant la position située le plus à l'extérieur dans l'isolation sous-jacente Chaque garniture 40 présente une continuité suffisante pour enjamber ou chevaucher les coins et bords internes formés par les entailles 30 et 31, empêchant ainsi ces bords d'entrer directement en contact avec

l'isolation située sur l'âme du conducteur sous-jacente.

De préférence, les garnitures 40 sont sensible-

ment -flexibles de façon à se courber selon des arcs de cer-

cle en même temps que leurs canaux sous-jacents associés 20.

dans di:3 directions sensiblement perpendiculaires au plan principal de cintrage *(c'est-àrdire l'axe longitudinal) du câble 1 U 1 Puur des utilisations dans des puits de forages pétroliers, les garnitures 40 sont fabriquées de préférence en une matière ayant une bonne conductivité thermique afin de dissiper la chaleur engendrée dans le câble 10 dans des environnements de ce type La matière formant les garnitures doit être relativement lisse de façon à glisser sur la couche isolante 35 occupant la position la plus externe,

en particulier lors du cintrage de cette dernière.

Une matière métallique appropriée pour constituer les garnitures est le plomb, qui présente une surface lisse

favorisant le glissement sur les couches d'isolatiorn rela-

tivement élastiques, tout en présentant cependant une bonne conductivité thermique D'autres matières métalliques ou non métalliques peuvent aussi être utilisées pour fabriquer

les garnitures Ces garnitures assurent également la prote-

tion de l'isolation des conducteurs en empêchant un contact avec, et une éventuelle, attaque pardes produits chimiques

corrosifs dégradant l'isolation.

Grâce au fait que chacun des organes résistant aux efforts est une combinaison d'un canal aplati 20 et d'une garniture 40 pouvant être insérée dans-ce canal 20, la fabrication des organes résistant aux forces s'en trouve facilitée Comme cela est le cas pour les canaux 20, les garnitures individuelles 40 peuvent être produites en débitant des tronçons de longueurs nécessaires à partir d'un tronçon ininterrompu et plus long de ruban de matière

de garnissage de dimensions et de forme adéquates.

Les garnitures 40 peuvent être montées rigide-

ment dans leurs canaux respectifs 20, simplement par un creusage, un perçage incomplet ou un repoussage vers l'intérieur de petites zones superficielles sur les branches opposées 21 et 22 desdits canaux 20, de manière à former

des protubérances saillant vers l'intérieur ou ergots 46.

Les ergots opposés 46 coopèrent pour emprisonner entre eux les surfaces supérieures et inférieures des garnitures eu,,inanchées a force dans leurs organes associés formant des canaux, leurs surfaces conpaves 45 étant tournées dans la même, direction que les surfaces internes du U formant

les canaux.

Pour des raisons mentionnées ci-après, le con-

ducteur central 13 est protégé par une paire de canaux 20 '

situés en regard l'un de l'autre et par une paire de garni-

tures 40 ' se faisant face et dont chacune est installée dans un canai, comme le montrent en particulier les figures 1 à 6 Les canaux -20 ' sont également d'une forme sensiblement en U et ils peuvent consister en la même matière que les canaux 20 décrits ci-avant Les garnitures 40 ' se faisant face ont une forme identique à celle des garnitures'40 et elles peuvent être fabriquées en la même mati-ère que ces garnitures 40 décrites ci-dessus Chacune des garnitures ' est retenue rigidement dans un canal associé 20 ' par une série d'ergots 46 ' ayant la même forme et élaborés

dans le même dessein que les ergots 46 décrits ci-avant.

Le conducteur central 13 est recouvert par une couche primaire d'isolation 34 ' ayant typiquement la même composition que la couche primaire d'isolation 34 décrite précédemment Cette couche 34 ' est recouverte par une couche plus mince d'isolation 35 ' qui est typiquement de la même composition que la couche secondaire 35 décrite ci-avant. Il ressort de ce qui précède que la chemise externe et les organes formant des canaux servent à protéger l'isolation des conducteurs, et donc le câble, de détériorations provoquées par un écrasement vertical, par des chocs horizontaux ou latér aux-(chocs provoqués sur les bords) etdedétériorations résultant d'une

dilatation lors de la décompression.

Les ailes verticales des organes formant des canaux augmentent notablement la résistance à l'écrasement, et cela se vérifie même lorsque la largeur de chacune des

ailes verticales de l'organe 20 formant un canal et occu-

pant la position la plus extrême correspond seulement à evl Irorn-la liuitie de la largeur de l'organe 20 ' formant un calinl lt situé au centre Etant donné que l'épaisseur trdnisversale des deux canaux externes 20 peut être réduite,

il.est possible d'utiliser proportionnellement plus d'iso-

lation dans les couches 34 et 35 emprisonnées par l'organe formant un canal relativement plus mince, que dans les couches emprisonnées par le canal 20 ' relativement plus épais, sans pour autant augmenter de manière appréciable

l'épaisseur totale du câble 10.

L'épaisseur supplémentaire de l'isolation dans les couches 34 et 35, par comparaison avec les couches 34 ' et 35 ', peut servir à assurer une plus grande résistance

à des chocs latéraux ou chocs sur les bords et, par consé-

quent, si le bord du câble 10 est entaillé, il est plus probable que l'épaisseur minimale effective et l'intégrité

des couches isolantes 34 et 35 resteront inchangées.

De plus, lors de certaines étapes du processus de fabri-

cation, et en particulier lorsque le câble 10 est en cours de chemisage ou de renforcement à l'aide du'ruban métallique, l'une ou plusieurs des couches d'isolation peuvent être

déplacées longitudinalement ou radialement, ou être défor-

mées d'une autre manière En conséquence, il est avantageux de prévoir une épaisseur supplémentaire au moins pour la couche primaire d'isolation 34 sur les conducteurs externes 12 et 14, respectivement, ce qui fait que l'épaisseur minimale nécessaire pour au moins cette isolation primaire

sera toujours assurée.

Une rupture de décompression peut se produire lorsque les couches primaires d'isolation 34 et 34 ', respectivement, ont tendance à se dilater à cause de la présence de gaz comprimés qu'elles renferment Typiquement, les gaz en expansion tendent à repousser l'isolation vers l'extérieur des conducteurs, obligeant la couche associée d'isolation à se comprimer contre l'extrémité antérieure

du câble 10 et donc contre la chemise 11 En général cepen-

dant, les composantes horizontales des forces ainsi engendrées sont contrebalancées dans le câble et il ne se produit aucun déplacement net de la couche d'isolation 34 ou 34 ' dans le sens horizontal Toutefois, lep composantes des forces-dans

le sens vertical, qui agissent radialement et, par consé-

quent, en général perpendiculairement à l'axe longitudinal du câble 10, ont tendance à repousser à l'écart l'une'de l'autre les branchesparallèles plus minces 21 et 22 des organes 20 formant des canaux Dans des cas extrêmes, mise à part la chemise 11, de grandes composantes de forces radiales provoquées lors de la décompression pourraient repousser l'une de l'autre ces branches plus minces d'une manière suffisante pour permettre aux couches 35 et/ou 34 de l'isolation du câble de fluer par les bords autour d'une branche 21 ou 22 légèrement déplacée vers l'extérieur, d'un organe 20 formant un canal et dans de pareils cas,

provoquer une rupture complète desdites couches 35 et/ou 34.

L'éventualité d'une rupture de l'isolation atteint sont maximum pour le conducteur central 13 et, par conséquent, la chemise 11 n'exerce aucune retenue antagoniste à un déplacement des branches parallèles 21 ' et 22 ' des organes ' vers l'extérieur Ainsi, les organes 20 ' formant des canaux et situés au centre sont réalisés avec une section plus épaisse que les organes 20-formant des canaux et situés à l'extérieur Typiquement, la section des branches 21 ' ou 22 ' des organes centraux 20 ' ont des dimensions doubles de celles des branches 21 ou 22, respectivement,

des organes 20.

Néanmoins, les organes 20 formant des canaux, placés à l'extérieur et au voisinage immédiat des bords externes du câble 10,subissent des forces de retenue agissant radialement vers l'intérieur à partir de la chemise 11 du câble, étant donné que les enroulements du ruban formant ladite chemise s'enroulent autour des branches

parallèles 21 et 22 de chacun de ces organes 20 et cons-

tituent une circonvolution pour s'opposer à un déplacement desdites branches 21 et 22 vers l'extérieur Partant, ces organes 20 formant des canaux n'ont pas besoin d'être aussi épais que les organes 20 ' formant les canaux centraux

en vue de résister aux mêmes forces de décompression.

La forme de réalisation du câble selon l'inven-

tion purinut,gîien, ent d'utiliser moins de métal dans la fabrication des organes 20 Formant des canaux, car la cher,,iso externe 11 évite efficacement une déformation des-dits organes du type canaux sous l'action des forces du lcoalipr-ession Un avantage supplémentaire qui en découle consiste en ce que lesdits organes 20 peuvent être réalisés plus minces que les organes 20 ' et que, par conséquent,

ils augmentent la flexibilité globale du câble 10.

Bien que des formes de réalisation avantageuse aient été choisies pour illustrer l'invention, il apparaitra

à l'homme de l'art que de nombreux changements et modifica-

tions peuvent y être apportés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Câble électrique perfectionné, caractérisé

par le fait qu'il comprend: plusieurs conducteurs électri-

ques allongés ( 12, 13, 141 ayant des axes mutuellement es-

pacés et sensiblement parallèles, qui sont approximative- ment alignés dans un plan; une isolation électrique ( 34,35) entourant les conducteurs individuels en vue d'isoler électriquement chacun de ces derniers; des premier et second

organes individuels allongés ( 20) présentant chacun une pre-

mière branche ( 21) sensiblement parallèle au plan précité et s'étendant en direction et à proximité immédiate de la surface la plus externe de l'isolation ( 34, 35) recouvrant individuellement chacun desdits conducteurs ( 12, 13, 14), lesdits premier et second organes ( 20) présentant chacun une aile ( 23) sensiblement parallèle à un second plan qui s'étend à peu près perpendiculairement audit plan précité, et reliée à l'une respective ( 21) des premières branches, les ailes ( 23) desdits premier et second organes ( 20) étant moins compressibles dans des directions parallèles

audit second plan que la matière d'isolation sur le conduc-

teur adjacent ( 12; 13; 14) et la dimension transversale de l'aile dudit premier organe étant plus grande que la dimension transversale de l'aile dudit second organe; et une chemise ( 11) entourant lesdits premier et second

organes ( 20).

2 Câble selon la revendication'l, caractérisé par le fait que chacun des premier et second organes ( 20) présente une seconde branche ( 22) reliée à une respective des ailes ( 23), chacune desdites deuxièmes branches ( 22) s'étendont sensiblement parallèlement à la première branche ( 21) avuc lnquolle elle est reliée en commun à ladite aile

( 23).

3 Câable selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les premières ( 21) et secondes ( 22) branches

s'étendent dans la même direction à partir d'une aile com-

mune ( 23), chacun des premier et second organes ( 20) pré-

sentant une section sensiblement conformée en U.

18 -

4 Câble selon la revendication 3, caracté-

risé par le fait que la configuration en U du premier organe ( 20) délimite une région sensiblement semi-circulaire opposée

à l'un des bords dudit câble ( 10).

5- Câble selon la revendication 4, caracté- risé par le fait que la région semi-circulaire du premier organe ( 20) entoure une partie de l'isolation électrique placée sur un conducteur situé à proximité immédiate du

boni précité dudit câble ( 10).

6 Câble selon la revendication 5, caracté-

risé par-le fait que les premier et second organes ( 20)

sont de sections rigides.

7 Câble selon la revendication 6, caracté-

risé par le fait que la chemise ( 11) consiste en un ruban

métallique décrivant une configuration sensiblement héli-

coldale autour des organes ( 20) et des conducteurs (t 12, 13, 14

8 Câble selon l'une des revendications 1 et

3, caractérisé par le fait qu'il comprend trois conducteurs ( 12, 13, 14), une paire de premiers organes edt une paire de seconds organes, lesdits premiers organes emprisonnant partiellement l'isolation placée sur les deux conducteurs ( 12, 14) situés le plus à l'extérieur, la paire desdits

seconds organes emprisonnant au moins partiellement l'iso-

lation sur des parties opposées du conducteur ( 131 occupant

la position la plus interne.

9 Câble selon la revendication 1, caracté-

risé par le fait que les premier et second organes ( 20) sont d'une conductivité thermique plus grande que celle

de l'isolation électrique ( 34, 35) placée sur les conduc-

teurs l 12, 13, 14).