EoW January 2010

article technique

lâches ou, en absence de ces dernières, contre les fermetures. Cette condition est valable pour les câbles remplis de gel et pour les câbles à noyau sec. Lorsque la charge de glace est libérée, le ruban tiré par les sections de câble contiguës, génère une nouvelle longueur de câble en excès permanent dans le câble (réf. Figure 3 , point 3). Durant l’événement de charge successive, le câble s’allonge; mais puisqu’il y a déjà une longueur en excès du ruban égale à la longueur de câble déformé, aucun autre câble ne sera tiré dans la section (réf. Figure 3 , point 4). Le câble va essentielle- ment réaliser un nouvel équilibre.

On s’est interrogé sur l’effet de l’exposition directe à la déformation élevée sur les sections contiguës des câbles. En considérant une section de câble de 50m soumise à déformation, une charge proche de la charge de rupture du ruban de la majorité des structures des câbles, entraîne une traction du ruban de la part des sections contiguës et peut effectivement tendre solidement les boucles lâches dans les câbles à noyau sec et dans les câbles remplis de gel. La capacité du câble et du ruban d’absorber cette déformation dépend de la structure du câble, de la longueur en excès intrinsèque du ruban, et de la longueur de la section contiguë du câble. Indépendammentdutypederaccordement utilisé, ce dernier empêchera ou permettra de transmettre la déformation le long du câble, et empêchera ou permettra au câble de s’équilibrer après le relâchement de la charge. La Figure 4 illustre cet événement.

Oscillation galopante Oscillation éolique

Figure 2 ▲ ▲ : Conditions de vibration du câble

2.2 Événements de déformation Les événements de déformation peuvent se présenter dans des circonstances très différentes. La majorité des câbles se déforme durant l’installation. Après l’installation, les câbles peuvent subir des déformations répétées dues à la charge causée par des formations de glace ou à des déterrements accidentels. Dans chaque cas, l’entité du mouvement du ruban est significative. En effet, il est essentiel que le mouvement du ruban n’entraîne vers le bas l’entière longueur du câble, en consommant la longueur en excès du ruban avec des dommages à la fibre. Les procédures d’installation exigent l’utilisation de boucles de câble lâches qui représentent un moyen idéal de fixer le ruban au câble dans le cas d’un événement de déformation extrême. Toutefois, comme l’on peut remarquer dans les chapitres suivants, il est hautement improbable que la déformation du câble causée par ces conditions entraîne des déformations nuisibles au ruban. 2.2.1 Charge due à la formation de glace Le câble à fibres optiques installé dans les régions où les formations de glace sont probables, doit être conçu de manière à soutenir les charges et les allongements pouvant se vérifier. Le code national pour la sécurité électrique NESC (National Electric Safety Code) décrit les différentes conditions de formation de glace et de vent en fonction des régions du pays [7] . Grâce à ces informations, il est possible de calculer l’allongement d’un câble soumis à ces conditions et de prévoir tout élargissement conséquent du ruban. Dans des conditions de charge due à la formation de glace, le câble s’allonge. Si l’allongement du câble dépasse la longueur en excès intrinsèque du ruban du câble, le ruban est tiré par une section de câble contigu, comme illustré à la Figure 3 (points 1 et 2). Si l’allongement du câble résultant de la charge dépasse la longueur en excès intrinsèque du ruban de la totalité des sections contiguës, il est possible que le ruban soit tendu contre les boucles

Ruban

Charge de glace

Longueur en excès résiduelle (XSL)

Déterrement

Traction du ruban des sections contiguës

Figure 3 ▲ ▲ : Conditions de charge de glace

Une fois ce processus compris, il est possible d’analyser l’entité de l’allongement du câble, la longueur en excès induite du ruban et la robustesse de la structure du câble. En effectuant les calculs caténaires pour ce type de situation et en considérant le “pire cas” de câble aérien ligaturé et de longueur de tronçon, l’on obtient un allongement inférieur à 0,05% dans des conditions de charge lourdes due à la formation de glace, conformément à la norme NESC [8] . La connaissance de ces données impose de s’assurer que la structure du câble est protégée de manière à loger la quantité de longueur de ruban en excès sans entraîner aucune perte d’atténuation ni aucun dommage aux fibres. La valeur de la longueur en excès intrinsèque du ruban est conçue pour dépasser cet allongement du câble. 2.2.2 Déterrement du câble Parfois le câble peut être déterré par erreur par une pelle rétrocaveuse ou par un équipement d’excavation similaire lorsque les précautions appropriées ne sont pas prises avant le début des travaux. Dans ce cas, une section hautement localisée du tronçon du câble est soumise à une déformation élevée. Il a été calculé que la surface déformée est comprise entre 5m et 50m [4] . En général, cette section de câble est éliminée et remplacée.

Après le relâchement de la charge, le raccordement optimal permet l’équalisation des rubans

Figure 4 ▲ ▲ : Événements de déformation due au déterrement

Le câble rempli de gel viscoélastique se distingue par sa capacité unique de raccorder les rubans au câble et permettre le relâchement de ces derniers dans le temps. Le temps requis pour s’équilibrer peut être long, supérieur aux vitesses de traction recommandées pour les essais de raccordement des câbles. La température du gel joue également un rôle important dans le frottement visqueux imposé aux rubans et peut influencer considérablement la vitesse de relâchement. Les agents de raccordement secs ne présentent pas cette propriété. Dans ce cas, il est vraisemblable que les déformations du câble générant une force supérieure à la force de raccordement à sec, empêchent le rééquilibrage des sections contiguës. Pour cette raison, une corrélation directe avec le raccordement rempli de gel est hasardée, les essais liés aux événements réels du cycle de vie du câble étant extrêmement importants. 2.2.3 Installation Durant l’installation, une section localisée du câble est soumise à une déformation

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