L'invention concerne un système sous-marin de raccordement pour connecter ensemble électriquement de manière étanche au moins trois câbles électriques sous-marins capables de transporter des courants électriques sous haute tension ou très haute tension, notamment continue.

Le transport d'énergie électrique à l'aide de câbles sous-marins, notamment lorsqu'il est effectué sous haute tension ou très haute tension continue, permet de transporter en milieu marin, sur de grandes distances, des courants électriques de forte intensité, donc des puissances électriques très importantes. Dans un réseau de transmission électrique comportant des parties sous-marines, il est souvent nécessaire de pouvoir interconnecter un troisième composant offshore à une liaison entre deux points, qui peut être déjà existante. Par exemple, on peut vouloir assurer le raccordement d'une ferme éolienne offshore à un réseau électrique comportant un câble sous-marin.

Cependant, assurer un tel raccordement en milieu marin impose de tenir compte de fortes contraintes. Le système sous-marin de raccordement doit être en mesure de supporter la pression hydrostatique au niveau du plancher marin sans endommager le câble, ni laisser de l'eau s'infiltrer dans le système d'isolation électrique. Le système doit être en mesure de supporter des contraintes mécaniques importantes lors de son installation tout en étant léger et compact. Le raccordement doit être installable rapidement et doit bénéficier d'une fiabilité suffisante pour un fonctionnement sur une durée de vie très longue, qui peut par exemple être d'au moins 30 ans.

L'invention trouve une application particulièrement pertinente lorsque les câbles sous-marins à raccorder ensemble sont de type comportant une isolation extrudée.

On a illustré sur la Fig. 1 un exemple d'un câble sous-marin 10 à isolation extrudée susceptible d'être utilisé dans un système selon l'invention. Le câble 10 comporte un conducteur principal 12, généralement filiforme, entouré coaxialement par au moins une gaine isolante principale 14, elle-même entourée coaxialement par une gaine écran étanche 16, conductrice de l'électricité, elle-même entourée coaxialement par une armure, par exemple une armure métallique 18. Le conducteur principal 12 est celui qui, en service, conduit le courant de service sous la tension de service.

Le conducteur 12 est réalisé en matériau conducteur fort, par exemple en métal, notamment en cuivre ou en aluminium ou en un alliage à base de cuivre ou d'aluminium. Il peut être massif, c'est-à-dire en une seule pièce au travers d'une section, segmenté en plusieurs segments au travers d'une section, sous la forme de brins torsadés ou non, etc.... Le câble 10 est dans l'exemple un câble unipolaire, comportant donc en ce sens un seul conducteur principal. Le câble 10 est prévu pour propager donc un seul potentiel électrique.

La gaine isolante principale 14 est réalisée par extrusion en matériau polymère isolant, par exemple à base de polyéthylène réticulé (XLPE). Cette gaine principale isolante 14 peut éventuellement être multicouche, avec notamment plusieurs matériaux isolants différents, par exemple des matériaux ayants différents niveaux de résistivité électrique.

La gaine écran étanche 16 est généralement conductrice de l'électricité. Elle est réalisée souvent en métal, par exemple en plomb ou en alliage de plomb, donc généralement en matériau conducteur fort. Elle protège la gaine isolante principale 14 et le conducteur 12 de l'eau. Son caractère conducteur lui permet aussi de rendre isotrope le champ électrique généré par le potentiel du conducteur 12 du câble 10. La gaine écran étanche 16 peut elle aussi être réalisée par extrusion.

Une des fonctions de l'armure 18 est de donner au câble 10 une résistance mécanique, notamment à la traction, notamment en vue des contraintes subies lors de l'installation. Elle protège aussi les couches internes qu'elle entoure des agressions mécaniques que le câble peut subir avant, pendant et après sa pose. L'armure 18, est généralement réalisée notamment en métal, par exemple en cuivre, en acier inoxydable ou en acier. L'armure 18 comporte ainsi généralement une ou plusieurs couches de brins métalliques, par exemple de section ronde ou prismatique, généralement disposés hélicoïdalement autour de l'axe du câble 10.

Au-delà de ces composants principaux, le câble 10 comporte généralement d'autres composants, notamment d'autres couches agencées coaxialement avec celles décrites précédemment. Ainsi, entre le conducteur 12 et la gaine isolante principale 14, on peut prévoir une couche écran interne 13, qui sera de préférence un conducteur faible, par exemple réalisé en matériau polymère chargé de particules conductrices. Entre la gaine isolante principale 14 et la gaine écran étanche 16, on peut prévoir une couche écran externe 15, qui sera de préférence un conducteur faible, par exemple réalisé en matériau polymère chargé de particules conductrices. Entre la gaine écran étanche 16 et l'armure 18, on peut prévoir une couche de protection 17, qui peut être conductrice forte, conductrice faible, ou isolante. Elle peut par exemple être réalisée en matériau polymère isolant, ou au contraire en un matériau polymère chargé de particules conductrices de manière à former un conducteur faible. Par ailleurs, on prévoit généralement que l'armure 18 est entourée coaxialement par une gaine externe de protection 19, par exemple réalisée en matériau polymère.

De manière générale, chacun des composants mentionnés ci-dessus peut être de type multicouche et/ou de type multi-matériaux.

Dans le présent texte, un matériau ou un élément est considéré comme :

- conducteur fort s'il possède une résistivité inférieure à 10 ^"6 Ohm. m ;

- conducteur faible s'il possède une résistivité comprise entre 10 ^"6 et l0 ² Ohm.m ;

- isolant s'il possède une résistivité supérieure à 10 ¹⁴ Ohm. m.

Un matériau ou un élément est considéré conducteur s'il est conducteur fort ou conducteur faible.

Une solution pour raccorder ensemble deux câbles électriques haute tension à isolation extrudée est d'utiliser une jonction pré-moulée telle que décrite dans le document de brevet US-8.097.807-B2. Ce type de jonction comporte généralement un manchon de connexion comportant un manchon tubulaire externe en matériau élastomère isolant, par exemple en copolymère éthylène-propylène (EPDM) ou équivalent, qui est pré-moulé de manière à présenter un alésage débouchant à ses deux extrémités axiales opposées. En position montée de la jonction pré-moulée, le manchon tubulaire externe peut ainsi recevoir, par chaque extrémité de l'alésage, les deux extrémités de connexion des deux câbles à raccorder ensemble. Au moment de l'assemblage, le manchon est pré-positionné sur un des deux câbles à raccorder ensemble, donc en étant décalé d'un côté par rapport à sa future position montée. Les deux câbles auront été au préalable défaits, au niveau de l'extrémité de connexion, de leurs écrans métalliques ainsi que des couches externes. Les conducteurs des deux câbles, mis à nu au niveau d'une zone de raccordement, sont connectés électriquement. Le manchon tubulaire externe de la jonction pré-moulée est alors glissé le long du câble de sa position de pré-positionnement jusqu'à une position montée dans laquelle il recouvre la zone de raccordement des conducteurs. Cette solution est rapide à mettre en œuvre et fiable puisque les jonctions pré-moulées peuvent être testées en usine, notamment pour leurs propriétés d'isolation électrique.

Une solution pour raccorder ensemble deux câbles électriques sous-marins haute tension à isolation extrudée au moyen d'une jonction pré-moulée consiste à encapsuler une telle jonction dans une cage métallique en deux parties comme décrit dans le document de brevet US-8.507.795. Pour ce faire, l'armure est liée mécaniquement à chaque extrémité de ladite cage au moyen d'une collerette en acier soudée sur chaque brin de l'armure. Des limiteurs de courbure sont reliés aux extrémités de la cage afin de limiter le rayon de courbure du câble et ainsi protéger le câble de toute déformation excessive.

Le document de brevet GB-781.129 décrit une solution pour raccorder ensemble trois câbles électriques haute tension mettant en œuvre :

- une cage externe qui délimite un espace de connexion, la cage comportant trois entrées de passage de câble, prévues chacune pour permettre le passage d'un des câbles à raccorder ensemble électriquement ;

- un raccord de connexion, reçu dans l'espace de connexion et comprenant une électrode de connexion conductrice qui présente un nœud de jonction depuis lequel s'étendent trois branches, dont chaque branche est destinée à être connectée électriquement à l'extrémité de connexion d'un des câbles électriques à raccorder ensemble électriquement.

Le raccord de connexion est noyé dans une couche isolante formée de d'un bloc résine époxy. Le bloc de résine peut être appliqué par moulage sous vide, par moulage simple ou par injection. L'écran métallique est reconstitué au moyen d'un enroulement de ruban de cuivre. La connexion de chacun des trois câbles à la branche correspondante de l'électrode de connexion est effectuée par soudage ou par sertissage. Pour cela, chaque branche présente une portion terminale femelle dans laquelle l'extrémité de connexion du conducteur est insérée. L'isolation au niveau de ces connexions est assurée par enroulement manuel d'un ruban. Cependant, le temps d'exécution d'une jonction enrubannée est élevé, avec un aléa de réalisation. Ce système ne visant pas une application sous-marine, les contraintes mécaniques liées à une installation en mer ne sont pas non plus prises en compte.

Une autre solution pour raccorder ensemble trois câbles électriques haute tension est décrite dans le document de brevet CN-2013.03244(Y), mettant en œuvre un raccord de connexion composé d'une électrode métallique centrale noyée dans une couche isolante sous la forme d'un bloc de résine époxy. Un boîtier conducteur épousant et entourant le bloc de résine joue le rôle d'un écran métallique. Le tout est encastré dans une cage externe rigide. L'électrode métallique comporte trois cavités femelles pour la connexion des extrémités de connexion des câbles. Cette solution concerne une application terrestre et n'est même pas adaptée aux sols saturés en eau de pluie. Le document de brevet CN201797290(U) décrit un perfectionnement de ce système où l'ensemble est encapsulé dans une enceinte en acier dont l'étanchéité, entre le câble et l'enceinte externe, est assurée au moyen de presse-étoupes. Cette solution n'est pas utilisable pour un système sous-marin car le système d'étanchéité n'est pas adapté à la pression hydrostatique régnant sur le plancher océanique. L'enceinte externe n'est pas non plus dimensionnée pour prendre en compte les contraintes mécaniques lors de l'installation. Enfin, cette solution est longue et complexe à mettre en œuvre compte tenu du nombre élevé d'éléments à assembler.

D'autres systèmes de connexion de câbles sont décrits dans les documents EP-2.237.380, JP-2001.136651, CN-2.687.913(Y), CN-2.687.914(Y), CN-201.877.773(U), CN-2.852.156(Y), ou JP-S-61.73105(A), mais ces systèmes ne permettent pas d'assurer un raccordement sous-marin pour connecter électriquement ensemble de manière étanche trois câbles électriques sous-marins.

Aussi, l'invention propose un système sous-marin de raccordement pour connecter électriquement de manière étanche au moins trois câbles électriques sous-marins haute tension ou très haute tension, du type dans lequel :

- les câbles électriques comportent chacun un conducteur principal entouré par au moins une gaine isolante principale, elle-même entourée par une armure métallique ;

- chaque câble électrique présente une extrémité de connexion au niveau de laquelle le conducteur principal présente une extrémité apparente qui dépasse axialement d'une extrémité correspondante de la gaine isolante principale et d'une extrémité de l'armure métallique ;

et du type dans lequel le système comporte :

- une cage externe qui délimite un espace de connexion, la cage comportant des entrées de passage de câble, prévues pour permettre le passage des câbles électriques à raccorder ensemble électriquement ;

- un raccord de connexion, reçu dans l'espace de connexion et comprenant une électrode de connexion conductrice qui présente un nœud de jonction depuis lequel s'étendent au moins trois branches, dont chaque branche est destinée à être connectée électriquement à l'extrémité de connexion d'un des câbles électriques à raccorder ensemble électriquement ; caractérisé en ce que

- chacune des dites au moins trois branches de l'électrode conductrice comporte une portion terminale mâle ;

- chacune des dites au moins trois branches de l'électrode est connectée électriquement, à l'intérieur de l'espace de connexion, à l'extrémité de connexion d'un des câbles électriques au niveau d'une zone de raccordement autour de laquelle est monté un manchon de connexion comportant un manchon tubulaire externe en matériau isolant pré-moulé qui présente un alésage débouchant à ses deux extrémités axiales opposées pour, en position montée, recevoir, par chaque extrémité, d'une part la portion terminale mâle d'une des branches de l'électrode conductrice et d'autre part l'extrémité de connexion d'un des câbles électriques.

Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'inventions, prises une à une ou en combinaison :

- Le manchon de connexion peut comporter, axialement en son centre, un manchon tubulaire interne conducteur qui affleure radialement vers l'intérieur dans l'alésage interne.

- Le manchon de connexion peut comporter, à chaque extrémité axiale une couronne conductrice.

- Le raccord de connexion peut comporter une couche isolante qui entoure le nœud de jonction de l'électrode et en dehors de laquelle les portions terminales mâles des dites au moins trois branches de l'électrode émergent en étant apparentes.

- La couche isolante qui entoure le nœud de jonction de l'électrode peut être réalisée par moulage en matériau polymère.

- La couche isolante qui entoure le nœud de jonction de l'électrode peut être recouverte au moins partiellement d'une couche conductrice de l'électricité. - La couche isolante qui entoure le nœud de jonction peut comporter des ramifications qui s'étendent autour d'une partie amont de chaque branche de l'électrode conductrice et qui sont engagées chacune dans l'alésage interne d'un des manchons de connexion.

- L'extrémité de la gaine isolante principale de chacun des câbles électriques peut être engagée dans l'alésage d'un des manchons de connexion.

- L'électrode de connexion peut être réalisée par moulage en matériau conducteur.

- La gaine isolante principale des câbles électriques à raccorder ensemble peut être une gaine extrudée.

- les câbles électriques à raccorder ensemble peuvent comporter, entre la gaine isolante principale et l'armure métallique, une gaine écran étanche conductrice de l'électricité ; le système peut comporter une enveloppe écran conductrice qui encapsule de manière étanche le raccord de jonction et chacun des manchons de connexion qui entourent respectivement la zone de raccordement de chacune des dites au moins trois branches de l'électrode, et l'enveloppe peut être raccordée de manière étanche et avec conduction électrique avec la gaine écran étanche des câble électrique à raccorder ensemble.

- L'enveloppe écran conductrice peut comprendre une coque écran conductrice qui encapsule le nœud de jonction du raccord de connexion, et, pour chaque manchon de connexion, une capsule écran étanche conductrice qui est agencée autour du manchon de connexion et qui, à une extrémité axiale du manchon, est raccordée de manière étanche et avec conduction électrique avec la gaine écran étanche du câble électrique correspondant, et, à l'autre extrémité axiale du manchon, est raccordée de manière étanche et avec conduction électrique avec la coque écran conductrice.

- La coque écran étanche qui encapsule le nœud de jonction du raccord de connexion peut être préformée avant l'assemblage du système de jonction. - L'armure de chaque câble électrique à raccorder ensemble peut être liée mécaniquement à la cage externe du système.

- L'armure de chaque câble électrique à raccorder ensemble peut être liée mécaniquement à la cage externe du système au niveau de l'entrée de passage de câble correspondante.

- La cage externe peut être conductrice de l'électricité, et l'armure de chaque câble électrique peut être liée mécaniquement et connectée électriquement à la cage externe du système.

- Le système peut comporter, au niveau de chaque entrée de passage de câble de la cage externe, un limiteur de courbure du câble électrique.

- Le limiteur de courbure du câble peut comporter un tube de guidage de câble en matériau élastomère qui est lié mécaniquement à la cage externe, qui s'étend à l'extérieur de celle-ci, et qui présente un alésage interne qui est traversant axialement selon l'axe du tube, une extrémité axiale du tube étant agencée en regard de l'entrée de passage de câble.

- La cage externe peut être réalisée en au moins deux parties, chaque partie comportant au moins une entrée de passage de câble, et les deux parties peuvent être liées mécaniquement l'une à l'autre.

- Les deux parties de la cage externe peuvent être conductrices de l'électricité et connectées électriquement l'une à l'autre.

Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.

La Figure 1 est une vue en section transversale d'un exemple de réalisation d'un câble électrique sous-marin susceptible d'être raccordé électriquement au moyen d'un système selon l'invention.

La Figure 2 est un vue extérieure schématique d'un exemple de réalisation d'un système selon l'invention.

La Figure 3 est une vue schématique selon une coupe partielle, par un plan longitudinal, des principaux composants d'un exemple de réalisation d'un système selon l'invention. La Figure 4 est une autre vue schématique selon une autre coupe partielle par un plan longitudinal d'un détail selon la vue IV de la Fig. 3 illustrant une connexion d'un des câbles au moyen d'une jonction pré-moulée selon un exemple de réalisation d'un système selon l'invention.

La Figure 5 est une vue schématique en coupe d'un exemple de réalisation d'un raccord de connexion pour un système selon l'invention.

La Figure 6 est une vue schématique en perspective d'un exemple de réalisation d'un raccord de connexion pour un système selon l'invention et des composants d'une coque écran étanche pour un système selon l'invention.

On a illustré de manière schématique sur la Fig. 2 un système sous- marin de raccordement 20 pour des câbles électriques sous-marins, notamment des câbles électriques sous-marins pour des circuits électriques à haute tension ou très haute tension. Un tel système est destiné à connecter électriquement de manière étanche au moins trois câbles électriques sous- marins, par exemple un premier câble 10', un deuxième câble 10" et un troisième câble 10"', dans lesquels sont susceptibles de circuler des courants nominaux, c'est-à-dire des courants établis, sous une tension supérieure à 1000 V en courant alternatif ou 1500 V en courant continu, voir même sous très haute tension, c'est-à-dire une tension supérieure à 50.000 V en courant alternatif ou 75.000 V en courant continu. L'invention sera plus particulièrement décrite dans le cadre d'une haute ou très haute tension électrique continue. Le système de raccordement selon l'invention doit pouvoir supporter des courants électriques dont l'intensité nominale de service peut atteindre plusieurs centaines d'ampères, voire mille ampère ou plus.

Dans l'exemple illustré, le système de raccordement est prévu pour raccorder ensemble seulement trois câbles électriques à haute tension. Cependant, l'invention couvre aussi des systèmes de raccordement pour raccorder ensemble quatre, cinq, ou plus, câbles électriques à haute tension, dans la mesure où de tels systèmes sont prévus effectivement pour au moins trois câbles électriques, avec des moyens supplémentaires de connexion pour les câbles supplémentaires au-delà de trois, qui peuvent notamment être répliqués à partir des éléments de connexion qui seront décrits pour chacune des trois connexions dans les exemples illustrés.

Dans l'exemple illustré, le système de raccordement 20 est prévu pour un raccordement présentant une configuration géométrique en Y, les deux branches du Y étant parallèles. En sortie du système de raccordement, chacun des câbles présente une direction axiale A', A", A'", les trois directions axiales définissant la configuration géométrique du système de raccordement. L'invention pourrait être mise en œuvre avec une configuration en T, ou une configuration en étoile avec trois branches à

120°, etc Dans l'exemple illustré, les directions axiales A', A", A'", des câbles à raccorder ensemble sont coplanaires, mais des configurations non-coplanaires sont aussi possibles.

On notera que les dessins sont schématiques et que, pour tenir compte de contraintes de la haute tension et/ou de la très haute tension, on pourra veiller à éviter les angles vifs.

Dans la description qui va suivre, chacun des trois câbles est du type décrit dans le préambule de la présente demande, en référence à la Fig. 1. Il s'agit donc de câbles prévus pour une haute tension ou très haute tension continue, présentant une gaine d'isolation principale extrudée 14. Cependant, les trois câbles ne sont pas nécessairement tous identiques, ni dans leur constitution, ni dans les matériaux des différents composants de chaque câble, ni dans le dimensionnement électrique de chacun des composants du câble.

Toutefois, les câbles électriques comportent chacun un conducteur principal 12, conducteur fort, entouré par au moins une gaine isolante principale 14 elle-même entourée par une armure métallique 18. Dans l'exemple illustré, les câbles électriques présentent chacun de plus, entre la gaine isolante principale 14 et l'armure métallique 18, une gaine écran étanche 16 conductrice de l'électricité. Par ailleurs, entre la gaine écran étanche 16 et l'armure 18, il est prévu une couche de protection 17, qui peut être conductrice forte, conductrice faible ou isolante. Ces composants peuvent être tels que décrits plus haut en préambule de cette demande. Les câbles peuvent comporter d'autres composants.

Comme on peut le voir notamment sur les Figs. 3 et 4, chaque câble électrique à raccorder ensemble 10', 10", 10"' présente une extrémité de connexion au niveau de laquelle le conducteur principal 12 présente une extrémité apparente qui dépasse axialement d'une extrémité correspondante de la gaine isolante principale 14 et d'une extrémité de l'armure métallique 18. Pour cela, en vue de la réalisation d'un raccordement selon invention, les différents composants qui entourent le conducteur 12 sont retirés sur une certaine longueur. De manière connue, ces différents composants qui entourent le conducteur 12 sont ainsi retirés sur des longueurs étagées. Ceci permet par exemple de rendre apparent, lorsque le câble est considéré isolément, successivement une extrémité apparente du conducteur 12, une extrémité apparente de la gaine isolante principale 14, une extrémité apparente de la couche écran externe 15, une extrémité apparente de la couche de protection 16, et une extrémité apparente de l'armure 18.

Le système de raccordement 20 selon l'invention comporte une cage externe 22 qui délimite un espace de connexion. La cage externe 22 constitue, dans l'exemple de réalisation illustré, la partie la plus externe du système de raccordement 20. Cette cage externe 22 est généralement réalisée pour l'essentiel en matériaux métalliques, par exemple en acier. Elle peut être recouverte d'une peinture, d'un vernis, d'un revêtement ou d'une couche de matériau protecteur. Cette cage externe 22, dont on verra plus loin qu'elle est réalisée avantageusement en deux parties 22a, 22b, constitue une enveloppe protectrice pour les éléments de jonction situés à l'intérieur, ainsi qu'une première barrière contre la pénétration d'eau et de microorganismes marins, même si la cage externe 22 n'est pas en soit nécessairement étanche. La cage externe 22 procure la rigidité et la tension mécanique nécessaires pour que le système 20 puisse être installé en eau profonde. La cage externe 22 comporte des entrées de passage de câble, prévues pour permettre le passage des câbles électriques à raccorder ensemble électriquement, de manière que les extrémités de connexion des câbles puissent être reçues à l'intérieur de l'espace de connexion. Dans l'exemple illustré, il y a autant d'entrées de passage de câble que de câbles électriques à raccorder ensemble, chaque entrée de passage de câble accueillant un seul des câbles électriques à raccorder ensemble.

Par exemple la cage externe 22 peut être réalisée sous la forme de deux demi-coques 22a, 22b, chaque demi-coque étant fermée sur tous ses côtés sauf au niveau d'un plan de jonction P. En ce plan de jonction P, chaque demi-coque 22a, 22b présente une ouverture délimitée par un bord périphérique d'appui, les deux bords périphériques d'appui des deux demi-coques 22a, 22b étant prévus pour venir en appui l'un contre l'autre, de préférence selon un contour fermé et continu pour assurer une certaine étanchéité. Au niveau de ce bord périphérique d'appui, les demi-coques peuvent comporter des collerettes complémentaires 24a, 24b permettant d'assembler les deux demi-coques entre elles, par exemple au moyen de boulons et/ou par soudage, et/ou tout autre moyen d'assemblage. Une fois ainsi assemblées, les deux demi-coques 24a, 24b délimitent l'espace de connexion qui, hormis les entrées de passage de câbles, est de préférence fermé.

Dans l'exemple illustré, chaque demi-coque 22a, 22b présente une paroi de fond 26a, 26b, opposée au bord périphérique d'appui. Par exemple, les parois de fond sont parallèles l'une à l'autre et forment des extrémités opposées de la cage externe 22. Dans l'exemple illustré, une première demi-coque 22a comporte, dans sa paroi de fond 26a, une entrée de passage pour le premier câble électrique 10', tandis que la seconde demi-coque 22b comporte, dans sa paroi de fond 26b, deux entrées de passage de câble respectivement pour le deuxième câble électrique 10" et pour le troisième câble électrique 10'". Au cœur du système de raccordement selon l'invention, à l'intérieur de l'espace de connexion, on trouve un raccord de connexion 30 qui est plus particulièrement illustré en coupe de manière isolée sur la Fig. 5.

Le raccord de connexion 30 comprend une électrode de connexion conductrice 32 qui présente un nœud de jonction 34 depuis lequel s'étendent trois branches 36', 36", 36"', dont chaque branche est destinée à être connectée électriquement à l'extrémité de connexion d'un des câbles électriques 10', 10", 10"' à raccorder ensemble électriquement. Le nœud de jonction 34 assure la continuité électrique entre les branches 36', 36", 36"' de l'électrode 32.

L'électrode 32 est de préférence réalisée en matériau conducteur fort, notamment en matériau métallique, par exemple en cuivre ou en aluminium ou en un alliage à base de cuivre ou d'aluminium. L'électrode 32 possède la même fonction que le conducteur dans un câble électrique. Elle peut donc être réalisée en utilisant les mêmes techniques et/ou les mêmes matériaux. L'électrode 32 est avantageusement en une seule pièce, par exemple moulée en une seule pièce. Elle peut cependant être réalisée en plusieurs pièces connectées électriquement. L'électrode de connexion conductrice 32 assure la continuité électrique entre les conducteurs principaux 12 des câbles électriques 10', 10", 10"' à raccorder ensemble électriquement.

Dans l'exemple illustré, elle présente une géométrie en forme de Y correspondant à la configuration globale du système de raccordement. Chacune des trois branches 36', 36", 36"' de l'électrode conductrice comporte une portion terminale mâle 38. Dans l'exemple illustré, chacune des branches est sensiblement cylindrique et sa portion terminale mâle détermine une orientation axiale de la branche.

Le raccord de connexion 30 comporte une couche isolante 40 qui entoure le nœud de jonction 34 de l'électrode 32. Les portions terminales mâles 38 des trois branches de l'électrode émergent en étant apparentes en dehors de la couche isolante. Ces portions terminales mâles 38 qui émergent présentent de préférence une longueur analogue à celle de l'extrémité apparente du conducteur d'un câble électrique 10 à raccorder ensemble. Dans le mode de réalisation illustré, la couche isolante 40 présente au moins trois ramifications, qui s'étendent depuis le n ud de jonction 34 autour d'une portion amont des branches 36', 36", 36"', mais en dehors desquelles les portions terminales mâles 38 des trois branches de l'électrode émergent en étant apparentes. De préférence, la couche isolante 40 qui entoure le nœud de jonction 34 de l'électrode 32 est réalisée par moulage en matériau polymère. Elle peut par exemple être réalisée en matériau de type EPDM ou de type silicone.

Dans l'exemple illustré, le raccord de connexion 30 présente, sur la couche isolante 40 qui entoure le nœud de jonction 34 de l'électrode 32, y compris sur ses ramifications, une couche 42 conductrice de l'électricité qui recouvre la couche isolante. Cette couche 42 présente de préférence des propriétés analogues à celles de la couche écran externe 15 du câble électrique à raccorder ensemble. Ainsi, il s'agit de préférence d'un conducteur faible. La couche conductrice 42 qui recouvre la couche isolante 40 du raccord de connexion 30 peut ainsi par exemple réalisée en matériau polymère chargé de particules conductrices. Elle peut être par exemple réalisée par surmoulage autour de la couche isolante 40. Toutefois, la couche conductrice 42 ne recouvre pas entièrement la couche isolante 40 du raccord de connexion 30 et laisse au contraire subsister, dans une portion aval des branches 36', 36", 36"', des extrémités apparentes de la couche isolante 40.

Le raccord de connexion 30, comprenant l'électrode 32, la couche isolante 40, et éventuellement la couche conductrice 42, est une pièce qui est préfabriquée avant l'assemblage du système de raccordement.

Dans l'exemple illustré, les orientations axiales des branches 36', 36", 36"' de l'électrode de connexion 32 correspondent aux trois directions axiales A', A", A'" définissant la configuration géométrique du système de raccordement.

Dans un système de raccordement selon l'invention, chacune des trois branches de l'électrode est destinée à être connectée électriquement, à l'intérieur de l'espace de connexion délimité par la cage externe 22, avec l'extrémité de connexion d'un des câbles électriques à raccorder ensemble 10', 10", 10"'. Pour cela, chaque extrémité de connexion d'un câble électrique à raccorder ensemble est présentée avec sa direction axiale alignée avec la direction axiale de la branche de l'électrode correspondante de telle sorte que la portion terminale mâle 38 de la branche 36', 36", 36"' de l'électrode de connexion et l'extrémité de connexion du câble, notamment l'extrémité apparente du conducteur 12, se présentent bout-à-bout.

Dans un système de raccordement selon l'invention, chacune des connexions entre l'extrémité de connexion d'un câble à raccorder ensemble et la portion terminale mâle 38 de la branche correspondante 36', 36", 36"' de l'électrode de connexion 32 est réalisée en mettant en œuvre une jonction pré-moulée, par exemple d'un type analogue à celle décrite dans le document de brevet US-8.097.807-B2.

En effet, chacune des connexions entre l'extrémité de connexion d'un câble à raccorder ensemble et la portion terminale mâle 38 de la branche correspondante 36', 36", 36"' présente une zone de raccordement qui correspond, selon la direction axiale pertinente, à la longueur qui englobe notamment la portion terminale mâle 38 et l'extrémité apparente du conducteur 12 qui se présentent bout à bout et qui sont raccordées électriquement. Plus précisément, la zone de raccordement correspond à la zone d'extrémité du câble à raccorder ensemble dans laquelle le conducteur 12 est dépourvu de sa gaine isolante principale 14 et à la zone d'extrémité de la branche de l'électrode de connexion 32 qui est dépourvue de couche isolante 40.

Une jonction pré-moulée met en oeuvre un manchon de connexion 44 comportant un manchon tubulaire externe 46 en matériau élastomère isolant pré-moulé qui présente un alésage débouchant à ses deux extrémités axiales opposées. En position montée, le manchon de connexion 44 est agencé autour de la zone de raccordement, de manière à assurer une isolation électrique de préférence analogue à l'isolation électrique procurée par la gaine isolante principale 14 du câble 10 ou par la couche isolante 40 du raccord de connexion 30. En position montée, l'alésage interne du manchon de connexion reçoit, par chaque extrémité, d'une part la portion terminale mâle 38 d'une des branches de l'électrode conductrice et, d'autre part, l'extrémité de connexion d'un des câbles électriques. Plus précisément, cet alésage reçoit la zone d'extrémité du câble à raccorder ensemble dans laquelle le conducteur 12 est dépourvue de sa gaine isolante principale 14 et la zone d'extrémité de la branche de l'électrode de connexion qui est dépourvue de couche isolante 40. Le manchon tubulaire externe 46 présente une dimension axiale supérieure à celle de la zone de raccordement. En effet, comme on peut le voir notamment sur la Fïg. 4, le manchon tubulaire externe 46 en matériau élastomère isolant s'étend selon la direction axiale de manière à recouvrir non seulement la zone de raccordement mais de manière aussi à ce que l'une de ses extrémités recouvre au moins en partie l'extrémité apparente de la gaine isolante principale 14 du câble 10 tandis que l'autre de ses extrémités recouvre une extrémité d'une ramification correspondante de la couche isolante 40 du raccord de connexion 30. Pour chaque connexion entre le raccord de connexion 30 et un câble à raccorder ensemble, la ramification de la couche isolante 40 présente ainsi une extrémité engagée dans l'alésage interne du manchon de connexion correspondant. De même, pour chaque connexion entre le raccord de connexion et un câble à raccorder ensemble, l'extrémité de la gaine isolante principale 14 du câble électrique est engagée dans l'alésage du manchon de connexion 30 correspondant.

Ainsi, le manchon tubulaire externe 46 assure une continuité d'isolation électrique au niveau de la zone de raccordement.

Le diamètre interne délimité par le manchon de connexion 44, et notamment par son manchon tubulaire externe 46 est sensiblement équivalent ou de préférence très légèrement inférieur au diamètre externe de la gaine isolante principale 14 du câble, et au diamètre externe de l'extrémité de la ramification correspondante de la couche isolante 40 du raccord de connexion 30. Cela permet notamment de garantir un montage serré du manchon de connexion sur les isolants principaux et donc de garantir au mieux la continuité de l'isolation électrique. Le manchon tubulaire externe 46 étant réalisé en matériau élastomère, par exemple de type EPDM ou de type silicone, le diamètre de son alésage peut s'adapter dans une certaine mesure, par déformation élastique, au diamètre de la gaine isolante principale 14 et/ou de la couche isolante 40.

La connexion électrique entre le conducteur 12 et la portion terminale mâle 38 de l'électrode 32 est réalisée par tous moyen connu dans le domaine des jonctions pré-moulées. Ainsi, cette connexion électrique peut être réalisée par soudage. Dans l'exemple illustré, il est prévu une virole de sertissage tubulaire 48 conductrice, par exemple en métal, à l'intérieur de laquelle le conducteur 12 et la portion terminale mâle de l'électrode sont engagées, la virole étant ensuite sertie d'une part sur le conducteur 12 et d'autre part sur la portion terminale mâle 38. Dans les deux cas, un tel raccordement assure à la fois une liaison mécanique et une connexion électrique. D'autres modes de raccordement peuvent être prévus comme par exemple par enroulement d'un ruban conducteur, par exemple un ruban formé d'un treillis métallique. Dans l'exemple illustré, on voit que la virole 48 est reçue dans un espace qui, dans la zone de raccordement, s'étend radialement entre le conducteur 12 et l'alésage interne du manchon de connexion 30. De manière connue, cet espace peut être comblé par un matériau de remplissage ou une bague 49, en matériau conducteur, de préférence conducteur fort.

Dans l'exemple illustré, le manchon de connexion 44 comporte un manchon tubulaire interne conducteur 50 qui s'étend co-axialement au centre du manchon tubulaire externe 46. Dans l'exemple illustré, le manchon tubulaire interne 50 affleure radialement vers l'intérieur dans l'alésage interne du manchon connexion. Le diamètre interne du manchon tubulaire interne 50 peut être inférieur à celui du manchon tubulaire externe 46. Le manchon tubulaire interne 50 est de préférence un conducteur faible. Il peut s'agir d'un élément réalisé en matériau polymère chargé de particules conductrices. Dans certains modes de réalisation, le manchon tubulaire interne 50 peut être une pièce distincte du manchon tubulaire externe 46. Dans ce cas, cette pièce distincte peut être accueillie dans une réservation aménagée dans le diamètre interne du manchon tubulaire externe 46. Cependant, avantageusement, le manchon tubulaire interne 50 peut être réalisé sous la forme d'une pièce unique avec le manchon tubulaire externe 46, le manchon tubulaire interne correspondant alors à une zone de la pièce unique dans laquelle le matériau élastomère est chargé de particules conductrices.

On notera que les diamètres de la gaine isolante principale 14 du câble 10 et de la couche isolante 40 ne sont pas nécessairement égaux, et/ou que les diamètres du conducteur principal 12 du câble 10 et de la portion terminale mâle 38 de l'électrode 32 ne sont pas nécessairement égaux. Dans ce cas, le manchon de connexion 44 est adapté et présente deux parties axiales dont les diamètres sont adaptés.

Dans l'exemple illustré, le manchon de connexion 44 comporte, à chaque extrémité axiale, une couronne conductrice 52 qui, de la même manière que le manchon tubulaire interne 50, peut être réalisée sous la forme d'une pièce rapportée ou d'une pièce intégrée avec le manchon tubulaire externe 46. Les couronnes conductrices 52 prolongent axialement l'alésage interne formé par le manchon tubulaire externe 46. Elles sont susceptibles de venir électriquement au contact, pour l'une, avec la couche écran externe 15 du câble à raccorder ensemble correspondant, et pour l'autre avec la couche conductrice 42 qui recouvre la couche isolante 40 du raccord de connexion 30. De manière connue, ces couronnes conductrices 52 permettent de maîtriser les champs électriques. Les couronnes conductrices 52 sont de préférence des conducteurs faibles ; elles sont par exemple réalisées en matière polymère chargée de particules conductrices.

Dans l'exemple illustré, les câbles électriques à raccorder ensemble 10', 10", 10"' comportent chacun une gaine écran étanche 16, par exemple en plomb ou en alliage de plomb, qui protège la gaine isolante principale 14 et le conducteur 12 de l'eau et permet d'homogénéiser le champ électrique radial généré par le passage du courant dans le conducteur 12 du câble 10. Pour assurer une continuité de cette fonctionnalité au travers du système de raccordement, ce dernier comporte une enveloppe écran étanche 54, 56, conductrice, qui encapsule de manière étanche le raccord de connexion 30 et chacun des manchons de connexion 44 qui entourent respectivement la zone de raccordement de chacune des dites trois branches de l'électrode 32. Cette enveloppe écran étanche est raccordée de manière étanche et avec conduction électrique avec la gaine écran étanche 16 de chacun des câbles électrique à raccorder ensemble 10', 10", 10"'. L'enveloppe écran étanche est de préférence entièrement reçue dans l'espace de connexion délimité par la cage externe 22. Elle délimite un volume interne qui est étanche par rapport au reste de l'espace de connexion. Cette enveloppe écran étanche comporte bien entendu des entrées de passage de câble, prévues pour permettre le passage des câbles électriques à raccorder ensemble électriquement, de manière que les extrémités de connexion des câbles puissent être reçues à l'intérieur du volume interne. De préférence, il y a autant d'entrées de passage de câbles que de câbles électriques à raccorder ensemble, chaque entrée de passage de câble accueillant un seul des câbles électriques à raccorder ensemble.

L'enveloppe écran étanche présente de préférence des propriétés électriques analogues à celles de la gaine écran étanche 16 des câbles à raccorder ensemble. Elle est par exemple réalisée en métal, par exemple en plomb ou alliage de plomb, donc de préférence en matériau conducteur fort.

L'enveloppe écran étanche pourrait être réalisée sous la forme d'une pièce en seulement deux parties séparées selon un plan de jonction, par exemple le plan des Figs. 3 et 4.

Toutefois, dans le mode de réalisation illustré, l'enveloppe écran étanche est réalisée en plusieurs sections, chaque section étant éventuellement réalisée en plusieurs parties. Chaque section définit une portion du volume interne de l'enveloppe écran étanche, ces portions étant reliées l'une à l'autre. Ainsi, dans l'exemple illustré, l'enveloppe écran comprend tout d'abord une section sous la forme d'une coque écran étanche 54, conductrice, qui encapsule de manière étanche le nœud de jonction 34 du raccord de connexion 30. La coque écran étanche 54 définit une portion du volume interne de l'enveloppe écran étanche. Cette coque est une pièce creuse, par exemple formée en deux parties 54a, 54b, qui peuvent être symétriques de part et d'autre d'un plan de jonction, par exemple le plan des Figs. 3 et 4 contenant les orientations axiales des branches 36', 36", 36"' de l'électrode de connexion 32. Dans l'exemple illustré la coque écran étanche 54 présente une forme complémentaire de celle du raccord de connexion 30, en l'occurrence une forme en Y. De préférence, la coque écran étanche 54 est en contact sans espace avec les surfaces externes du raccord de connexion 30.

L'enveloppe écran étanche comporte encore, pour chaque manchon de connexion 44, une section sous la forme d'une capsule écran étanche 56, conductrice, de préférence conductrice forte, par exemple en métal,, qui est agencée autour du manchon de connexion 44 et qui, à une extrémité axiale du manchon 44, est raccordée de manière étanche et avec conduction électrique avec la gaine écran étanche 16 du câble électrique 10', 10", 10"' correspondant, et, à l'autre extrémité axiale du manchon 44, est raccordée de manière étanche et avec conduction électrique avec la coque écran étanche 54.

Dans l'exemple illustré, chaque capsule écran étanche 56 présente une forme complémentaire de celle du manchon de connexion 44, en l'occurrence une forme de tonneau avec deux ouvertures 57 à chaque extrémité axiale. Chaque capsule écran étanche 56 est par exemple une pièce creuse. De préférence, chaque capsule écran étanche 56 est en contact sans espace avec les surfaces externes du manchon de connexion 44. Une première des ouvertures axiales 57 est une ouverture circulaire qui est prévue pour entourer la gaine écran étanche 16 du câble 10', 10", 10"' à raccorder ensemble correspondant. Cette ouverture axiale peut être raccordée de manière étanche avec la gaine écran étanche 16, par exemple au moyen d'une soudure circulaire faisant le tour de la gaine écran étanche 16. La seconde des ouvertures axiales 57, opposée, est prévue pour coopérer avec une zone d'interface correspondante de la coque écran étanche 54. Pour cela, chaque capsule écran étanche 56 peut être une pièce initialement cylindrique et tubulaire dont les ouvertures axiales 57 sont, au moment de l'installation, déformées radialement, comme dans un sertissage, pour venir au contact respectivement avec la gaine écran étanche 16 et avec la zone d'interface correspondante de la coque écran étanche 54.

En effet, la coque écran étanche 54 comporte trois zones d'interface 55 au niveau desquelles elle est raccordée de manière étanche et avec conduction électrique respectivement avec les trois capsules écran étanches 56 qui, avec la coque écran étanche 54, forment l'enveloppe écran étanche. Ce raccordement est fait par exemple au moyen de soudures. Les zones d'interfaces sont par exemple formées de surfaces de contact circulaires 57, 55 respectives de la capsule 56 correspondante et de la coque 54.

Chaque capsule écran étanche 56 définit une portion du volume interne de l'enveloppe écran étanche qui est reliée, au niveau de la zone d'interface correspondante, avec la portion du volume interne définie par la coque écran étanche 54.

La coque écran étanche 54 est de préférence préformée avant l'assemblage du système de jonction. Elle peut être réalisée par exemple par moulage, par estampage ou par forgeage. Il est en de même pour les capsules écran étanches 56.

Par ailleurs, il est avantageusement prévu que l'armure 18 de chaque câble électrique est liée mécaniquement à la cage externe 22 du système. Cela permet d'éviter que les efforts mécaniques auxquels les câbles 10', 10", 10"' sont soumis, que ce soit lors de l'installation ou en service, ne risquent de compromettre la connexion électrique entre les conducteurs des câbles.

Dans l'exemple illustré, l'armure 18 de chaque câble électrique 10', 10", 10"' est liée mécaniquement à la cage externe 22 du système au niveau de l'entrée de passage de câble correspondante. Par exemple, il est prévu, pour chaque câble, une collerette 58 qui entoure le câble et qui liée mécaniquement à l'armure 18. Cette liaison peut comprendre une soudure. Elle peut aussi comprendre une liaison par serrage des brins de l'armure 18 entre deux parties de la collerette 58. Dans l'exemple illustré, la collerette est illustrée comme étant reçue à l'intérieur de l'espace de connexion délimité par la cage 22. Elle pourrait être agencée à l'extérieur de la cage. Toutefois, elle est agencée à l'extérieur du volume défini par l'enveloppe écran étanche. La collerette 58 est par ailleurs fixée sur la cage 22. Ici, cette fixation est assurée autour de l'entrée de passage de câble correspondante. Cette fixation peut être assurée par des boulons, par exemple répartis tout autour de la circonférence de l'entrée de passage de câble. Cette fixation peut comprendre une soudure. La liaison entre l'armure et la collerette 58 et/ou la fixation de la collerette 58 sur la cage 22 peuvent être réalisées comme décrit dans le document US-8.507.795.

Par ailleurs, l'armure 18 de chaque câble électrique 10', 10", 10'" à raccorder ensemble est connectée électriquement à la cage externe 22 du système de telle sorte que la cage externe 22 assure la continuité de la fonctionnalité électrique de l'armure 18. Ainsi, l'armure 18 de chaque câble électrique est liée mécaniquement et connectée électriquement à la cage externe du système. Dans la mesure où la cage externe 22 est réalisée en deux parties 22a, 22b ou plus, on prévoit que les deux parties 22a, 22b ou plus de la cage externe 22 sont conductrices de l'électricité, de préférence conductrices fortes, et connectées électriquement l'une à l'autre.

La connexion électrique et la liaison mécanique entre l'armure 18 et la cage externe 22 sont de préférences confondues, i.e. réalisées par les mêmes composants. Dans l'exemple illustré, la connexion électrique entre l'armure 18 d'un câble 10', 10", 10"' et la cage externe 22 est de préférence réalisée au travers de la collerette 58 qui assure la liaison mécanique.

Dans l'exemple illustré, le système de raccordement comporte, au niveau de chaque entrée de passage de câble de la cage, un limiteur de courbure 60 du câble électrique correspondant 10', 10", 10"', ceci afin d'éviter l'endommagement du câble, au niveau de son entrée dans le système, par un pliage excessif.

Selon l'exemple illustré, le limiteur de courbure 60 du câble comporte un tube de guidage 60 de câble, qui peut être réalisé en matériau élastomère, par exemple de type EPDM ou silicone, et qui est lié mécaniquement à la cage. Le tube de guidage 60 s'étend à l'extérieur de la cage 22, et il présente un alésage interne qui est traversant axialement selon l'axe du tube, une extrémité axiale du tube étant agencée en regard de l'entrée de passage de câble.

Dans l'exemple illustré, le diamètre du tube décroit en s'éloignant de son extrémité par laquelle il est fixé sur la cage. On comprend donc que le tube de guidage 60 entoure et renforce le câble dans sa portion qui est située juste à l'extérieur de la cage externe 22 du système de raccordement. Le degré de renforcement décroit avec le diamètre du tube de guidage en s'éloignant de la cage externe selon la direction du câble 10', 10", 10"'. En variante, on pourrait prévoir un limiteur de courbure qui serait agencé comme le tube de guidage, à l'extérieur de la cage à partir de l'entrée de passage de câble et autour du câble, mais présentant une forme analogue à celle d'un pavillon de trompette. Un tel limiteur de courbure en pavillon de trompette peut être réalisé en matériau polymère ou en métal.

Par ailleurs, pour renforcer encore l'isolation électrique, on prévoit avantageusement que le raccord de connexion 30 peut être reçu à l'intérieur d'un bloc isolant qui est contenu dans l'espace de connexion. Dans l'exemple illustré, ce bloc isolant est réalisé en remplissant l'espace de connexion d'un matériau isolant et qui recouvre le raccord de connexion 30 et la coque écran étanche 54 mais aussi de préférence tous les composants contenus dans l'espace de connexion, y compris les manchons de connexion 44 et les capsules écran étanches 56. Ce matériau isolant peut être du bitume ou une résine polymère isolante.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.