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Jacques Grelet

Réaliser une épissure sur un câble électroporteur

Publié le mardi 25 mars 2008.


Introduction

Il existe peu de technique pour réaliser une soudure étanche entre un câble souple (généralement en néoprène) et un câble électroporteur. Cette soudure, appelée épissure, doit être suffisamment robuste mécaniquement pour résister aux contraintes très sévères lors d’une utilisation par grands fonds liées à la pression (ente 0 et 600 bars).

Une solution consiste a utiliser une douille à chape conique avec un sertissage en résine (marque Crossby, douille de la gamme G-416/G417 et résine chargée Wirelock).
Ce système est de bonne qualité mais reste couteux (75 € l’ensemble), délicat à réaliser en mer et n’est pas réutilisable. Le moindre problème mécanique sur le câble (un brin abimé, câble à repasser sur le tambour, etc) nécessitant de refaire l’épissure oblige à changer l’ensemble de la terminaison.

La méthode décrite ci dessous reste plus simple à utiliser et à mettre en œuvre. Elle ne coute que quelques euros et est rapide à réaliser (environ une heure avec un peu d’expérience).

Le diamètre du câble électroporteur est généralement de 5mm, 6.45mm, 8mm ou 10.85mm. Il est constitué de 2 couches de 18 brins pour le toron extérieur et de 12 brins pour le toron intérieur. Ces 2 couches assurant l’effort de traction, elles recouvrent une âme en cuivre recouverte d’un isolant semi-rigide en époxy. La résistance électrique de l’âme centrale est d’une vingtaine d’ohms par kilomètres alors que celle des 2 torons extérieurs est de quelques ohms seulement. L’isolement entre l’âme centrale et les torons doit être supérieur à plusieurs mégohms (12 Mohms nominal). Elle doit être testé avec un méghomètre sur le calibre 50 ou 500V.

Liste de matériel

Préambule

La technique décrite dans cet article montre la réalisation d’une épissure sur un câble électroporteur de diamètre 10.85 mm. Les dimensions des éléments nécessaires changeront pour une épissure sur du câble de diamètre 8 mm ou 6.45 mm.

Réalisation

Couper proprement le câble à l’aide d’un disque à tronçonner. Mettre quelques centimètres de Scotch 33+ sur le câble et le couper à cet endroit, afin de maintenir les torons en place avec le scotch.

Garder éventuellement 2 à 3 m de câble pour réaliser une sécurité.

Troçonnage du cable

Laisser 3 m de câble, passer les 2 parties de la cosse serre-câbles dans le câble puis la fermer à l’étau en s’aidant d’une pince étau. Cette étape peut se révéler difficile avec le câble de 11mm qui est particulièrement rigide.
Pour faciliter le serrage de la cosse, j’utilise des boulons de 10 de longueur 70 ou 100 mm. Une fois la cosse fermée, remplacer ces boulons par des boulons inox de longueur 50mm.

cosse serre-cables-dessin

Mettre les serre-câbles (griffes) Simel en place et positionner les boucles du câble suivant votre équipement (CTD, filet à plancton, etc...). Ces griffes sont utilisées habituellement pour la pose des câbles de téléphone en aérien. Il faut remplacer les boulons en acier zingué par des boulons en inox A4.

Montage de la cosse 1

Montage de la cosse 2

Dégraisser soigneusement le câble. Enlever les brins du toron supérieur un par un sur 15 à 20 cms puis les couper au fur et à mesure avec la pince coupante. Prendre soin lors de la coupe des brins à ne pas les tordre. Ensuite, les positionner de nouveau sur le toron inférieur au fur et à mesure, afin d’obtenir un toron extérieur à l’aspect propre et lisse.

Le soin apporté lors de cette étape est important car si les brins sont mal coupés, ou mal positionnés, des entrées d’eau peuvent survenir entre les 2 torons, voir entre le toron inférieur et l’âme centrale, diminuant l’isolement du câble et accélérant les phénomènes de corrosions.

Préparation des torons 1

Enlever et couper les brins du torons intérieur en gardant cette fois 2 à 3 brins plus long de 20 à 30 mm. C’est sur ces brins que sera réalisé la soudure. Dénuder également le câble souple servant à alimenter l’instrument.

Pour une sonde CTD Seabird SBE 911+, préparer le "pigtail" RMG2FS (Seacon, Impulse) en dénudant en quinconce les extrémités du câble sur 40 mm. Attention, sur ces câbles, le moins correspond au brin blanc, le plus au brin noir.

Ne pas oublier de passer le capuchon du connecteur étanche (locking sleeve).

Positionner "à blanc" les câbles pour vérification.

Préparation des torons 2

Laisser tremper quelques minutes dans l’acide sulfurique diluée les 3 brins sur lesquels sera réalisé la soudure. Cette opération permet de faciliter la soudure qui peut parfois se révéler très difficile, voir impossible sur des câbles fortement oxydés.

Décapage à l'acide

Une fois les brins décapés, les essuyer puis appliquer de la pâte à souder et les étamer (fer a 280/300°).

Etamage des torons

Enlever la gaine en époxy du câble électroporteur sur 25 mm. Attention, cette opération est délicate et doit être réalisée avec soin.

Soudure 1

Passer sur les brins du connecteur souple la gaine thermo. Réaliser les soudures.

Soudure 2

Positionner la gaine thermo et la chauffer quelques secondes avec le pistolet à air chaud.

Gaine thermo

La soudure terminée. L’ensemble ne doit pas dépasser 100 mm.

Le câble débranché aux 2 extrémités, coté instrument et coté unité de pont (en sortie du contact tournant), tester l’isolement avec le méghomètre. Il doit être supérieur à 5 mégohms.

Brancher la sortie du contacteur tournant sur l’unité de pont de l’instrument et vérifier à vide sur le connecteur RMG2FS la présence de la tension d’alimentation (250V continu pour une sonde SeaBird).

Si la tension est présente, brancher l’instrument de mesure et vérifier l’acquisition des données.

Eteindre les équipements et terminer l’épissure.

Dimensions finale

Appliquer une couche de scotchfil, ce qui aura pour effet de réaliser un "noyau" souple et étanche autour de l’épissure.

Scotch-fil

Appliquer 2 couches de scotch23

Scotch 23

Appliquer 2 couches de scotch33+ en étirant bien le scotch.

Rigidification

A ce stade, l’épissure reste fragile. Il faut "rigidifier" l’ensemble en mettant une attèle.

Solution la plus simple et économique : découper un bout de tuyau plastique puis le couper en 2 dans le sens de la longueur. Le fixer ensuite sur l’épissure avec du scotch 33+.

Deuxième solution plus professionnelle, et qui donne de très bon résultats de le temps : utiliser de la gaine thermo-rétractable (gamme SST/SST-FR de chez Raychem - Tyco Electronics). Cette gaine à paroi épaisse possède un adhésif interne qui permet d’assurer la protection du matériel dans les applications enterrées ou étanches et dans les environnements sévères.

Attention : elle devra être passée sur le câble néoprène avant la réalisation de la soudure et viendra s’appliquer sur l’épissure une fois celle ci terminée.

Assemblage final

Le câble électroporteur est fixé sur le châssis de la bathysonde au moyen d’une manille lyre inox reprise sur la cosse auto-serrante.

Fixation du câble sur le châssis de la rosette

L’épissure est fixée sur le châssis extérieur du carousel (rosette) à l’aide de colliers plastiques.

Fixation du câble sur le châssis de la rosette

L’ensemble monté sur le pont et prêt à être utilisé.

Assemblage final

Pannes fréquentes

Les origines des pannes peuvent être diverses et variées :

Actions à réaliser en cas de dysfonctionnement d’un instrument de mesure relié au câble électroporteur :
- vérifier le(s) fusibles
- tester le matériel en direct, sans passer par le câble électroporteur (à l’aide d’un câble de test en direct)

Si le matériel fonctionne en direct
- vérifier la présence de la tension d’alimentation aux bornes du connecteur étanche
- vérifier le passage du courant (une soudure cassée pout présenter un résistance élevée)
- vérifier le contact tournant et les boites de jonctions
- tester l’isolement du câble au méghomètre

Liens