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APPAREIL POUR DÉGLA(~ER DES CABLES I~T FILS AÉR~ENS
Domaine de l'invention
L'invention se rapporte à un appareil pour enlever la glace ~ccllmlllée sur un
câble ou fil aérien. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un tel appareil l~tili.~nt des
moyens mécaniques pour percuter la glace.
Dcs~ ion de l'art antérieur
Dans les régions froides, les éléments structuraux aériens des lignes électriques
et des tours de télécommunication, tel les fils, les câbles, les haubans, les conducteurs, sont
souvent exposés aux précipitations de glace atmosphérique formant des dép8ts de givre dur,
de verglas et de neige regelée. Lors des tempetes importantes de verglas et de neige collante,
les dépôts de glace ~c.cllmlllés sur les fils et les autres surfaces exposées peuvent atteindre
jusqu'à plusieurs centimètres d'épaisseur. Ces aCcllmlll~tions de glace sur les fils peuvent
imposer des sulcl~alges mécaniques importantes sur les structures auxquelles ils sont ~tt~ches,
qui peuvent se déformer de facon importante et alors être sujets à des bris mécaniques parfois
catastrophiques .
La persistance de ces dépôts, qui peut atteindre parfois jusqu'à plusieurs joursen périodes très froides, nuit considérablement à la remise en service des équipements des
réseaux de distribution et de transport des sociétés productrices d'énergie électrique. De plus,
cette persistance est également la source de pannes meme plusieurs jours après la tempête,
comme par exemple en condition de vents violents occasionnant du galop. Par ailleurs, dans
certains endroits stratégiques, comme par exemple aux traversées d'autoroute, sur les
~h~u.~,cé~s situées directement au-dessous des ponts, les chutes inlp~ ues de glace lors du
délestage des câbles chargés de glace peuvent endommager les véhicules automobiles et être
la cause d'accidents perturbant considérablement la circulation routière.
Pour toutes ces raisons, les préposés à l'entretien des réseaux de transport et
de distribution des sociétés nord-américaines productrices d'énergie électrique doivent se
mettre au travail dès la fin de la tempête (souvent même avant) pour casser la glace déposée
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.
sur les fils, afin de remettre en marche le plus rapidement possible les équipements du réseau
mis hors service et pour assurer la sécurité dans les transports publics.
~ chlpll~ment~ ces dépôts sont cassés de façon m~mlelle au moyen d'outils de
fortune tulllball~ sous la main, tel des haches, des marteaux, des pics à glace, etc. Ce dégl~c~ge
S "ad hoc" nécessite la mise hors tension de la partie du réseau concerné. L'utilisation de ces
outils m~mlel~ est rendue très pénible en raison des contextes environnementaux irrit~nt~ ce
qui exige un effort physique considérable de la part du personnel d'entretien effectuant le
dégl~ç~ge. Dans plusieurs cas, on doit utiliser des nacelles pour atteindre les câbles
généralement situés à une certaine distance du sol. L'utilisation pour déglacer les câbles de
10 haches et d'outils contonri~nt~ du même type a pour effet d'endommager les câbles, ~limiml~nt
ainsi la fiabilité des réseaux de distribution et de télécommunication. De façon à apporter une
solution pratique à ce problème, il apparâît utile de pouvoir disposer d'un bâton de dégl~ç~ge
dont la fonction principale est de déglacer les conducteurs ou autres surfaces recouvertes de
glace atmosphérique. Un tel outil apparâît n~.ces,sAire dans le cadre des procédures normalisées
15 de déglaçage à effectuer sur le terrain lors et immédiatement après les tempêtes visant à
assurer la remise en service des lignes dans les meilleurs délais et en toute sécurité pour le
personnel responsable de ce service.
Après avoir effectué une recherche sur les di~lt;;n~es techniques brevetées de
déglaçage, il n'existerait, de l'opinion des inventeurs, aucun outil, efficace au point de vue
20 énergétique, automatisé, facilement manoeuvrable par une seule personne, qui soit capable de
casser et d'enlever par chocs mécaniques les accllml-l~tions de la glace existantes sur les fils
et câbles aériens. Il existe bien un rouleau, constitué d'une ou de plusieurs poulies, qui a été
développé au cours des dernières années par la société Manitoba-Hydro; toutefois ce dernier,
utilisé après les tempêtes, requiert pour son opération une équipe de plusieurs personnes et
25 requiert d'être tiré par un véhicule motorisé (ex. tracteur à chenilles). La version tirée à bras
d'lltili~tel-r ne peut que casser des épaisseurs de glace inférieures à quelques centimètres tout
au plus.
De plus, le brevet américain no. 4,212,378 (Hrovart) décrit un appareil pour
déglacer les fils et les câbles aériens. L'appareil comprend une roue placée sur le dessus du
30 câble à laquelle est rattachée une barre tri~n~llAire au dessous du câble. La barre peut pivoter
dans un plan parallèle à l'axe longit~l-lin~l du câble ou du fil aérien. De chaque côté de la barre
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sont placés des poids de valeur dilr~ . On place un ou plusieurs appareils sur le câble à des
intervalles plus ou moins réguliers. Entre chaque appareil sont accrochés au câble des arrêts
pour limiter le déplacement longit~l~lin~l des appareils. Le vent cause un phénomène d'onde
sinusoidale le long du câble, ce qui permet aux appareils de se déplacer le long du câble, et, par
le fait meme, la barre tri~n~ll~ire gratte le câble pour déloger la glace. Lorsque l'appareil est
arrivé à l'arrête, une onde dans l'autre sens le force à se déplacer le long du câble dans une
direction opposée. De plus, le déb~l~nc~.ment des poids de chaque c8té du câble provoque un
effet de torsion sur le câble et aide au dé.gl~ç~ge. Le désavantage de cet appareil est qu'il
ncc~s~1te un vent pour son opération, ainsi que l7in~t~ tion directement sur le câble d'arrêts
pour le pas endommager les poteaux, et l'in~t~ tion de l'appareil sur le cable.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Il est un objet de la présente invention de fournir un appareil servant à briserlS la glace de fa~on mécanique qui soit aisément maniable par un ~1tili~tellr7 et qui soit léger,
mobile et portatif. En co-~---"l~ avec l'invention, cet objet est atteint avec un appareil servant
à briser la glace accumulée sur un câble aérien colllprenalll une tête ayant une forme adaptée
à être accrochée à un câble et comprenant une ouverture adaptée à enfiler un câble recouvert
de glace. La tête inclut des moyens mécaniques, controlables à distance, pour briser la glace.
L'appareil inclut également un manche ayant une première ~xll~ ilé fixée à la tete et une
deuxième ~xl-~ -~ilé. Le manche inclut une détente opérationnellement reliée auxdits moyens
méç~niqllçs pour les activer mom~Mt~n~mçMt Lorsque la tête est enfilée au dessus d'un cable,
un ~ltili.c~tellr active la détente qui active les moyens mécaniques, percutant ainsi la glace
accumulée sur le cable.
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 est une vue de dessus de l'appareil enfilé sur un cable selon une
réalisation préférée de l'invention;
La figure 2 est une vue de coupe selon la ligne II-II de la figure 1;
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.. .
La figure 3 est une vue de coupe de la première ~ é du m~nche7 incluant
les moyens mécaniques pour briser la glace;
La figure 4 est une vue de coupe schématique de la deuxième ~ le~ é du
manche; et
La figure 5 est une vue d'ensemble de l'appareil selon un mode de réalisation
préféré.
DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFÉRE
L'invention est un appareil 1 manuel automatisé pour casser la glace 3 de façon
mécanique sur un câble 5 aérien. Il doit être entendu que l'expression "cable" ne doit pas être
limitée, et peut comprendre toute forme de fil ou hauban ou autre, aérien.
L'appareil 1 selon l'invention colll~ nd deux P.lemeMt.c principaux, soit une tête
10 et un manche 20, de préférence télescopique. Le manche 20 a une première ~ le~ é 21
à laquelle est fixée la tête 10 et une deuxième ~lé-l-iLé 23 située près du sol.La tête 10 est adaptée pour être accrochée à un câble 5, tel qu'illustré sur la
figure 2. De ple~rellce, la tête 10 a une ouverture 13 et une partie concave 11 qui retient le
câble 5. Préférablement, la tête 10 a la forme d'un crochet.
La tête 10 comprend les moyens mécaniques 30 contrôlables à distance pour
casser la glace 3. Les moyens 30 in~ nt de pl~rélellce un piston pneumatique 31 logé à
l'intérieur d'un cylindre 32, ayant une ~ .é..,ilé 33 adaptée à percuter la glace 3. Le piston
31 retient en position comprimée un ressort 35 monté à l'intérieur du cylindre 32 et le piston
31 est ~ nté par une source d'air comprimé 40. Le piston 31 inclut de pr~r~;rence une boule
37 à son ~-él-"~é 33 .
De pr~rélence, la source d'air comprimé 40 est située au sol près de
tili.~te-]r, et prend, en l'occurrence, la forme d'un compresseur de type portatif. Cette
source 40 est reliée au piston par un boyau 43 que l'on insère à l'intérieur du manche 20, tel
qu'illustré aux figures 3 et 4. Le compresseur peut être actionné par un moteur électrique ou
à essence selon les exigences du terrain. Il est enteM~ que toute autre source d'air comprimé
40 peut être utilisée sans pour autant sortir du cadre de l'invention, en autant que cette source
ne limite d'aucun façon la mobilité de l'appareil 1.
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Le manche 20 inclut une détente 51 opérationnellement reliée aux moyens
mécaniques 30 pour les activer momentanément. De pl~rélellce, la détente 51 est une valve,
normalement en position ouverte, fournissant ainsi de l'air comprimé au piston 31 pour
comprimer le ressort 35. La valve peut être fermée, permettant ainsi à l'air comprimé
5 accllm-llé à l'int~riellr du cylindre 32 de s'échapper. Par le fait même, le ressort 35 se détend
et projette le piston 31 et la boule 37 vers la partie concave 11 de la tête 10 et vers le câble 5
recouvert de glace 3. Préférablement, le piston se déplace le long d'un axe parallèle à l'axe
longit~ in~l du manche, tel qu'illustré aux fi~ure 2, 3 et 5, mais tout autre axe est acceptable
en autant que le piston et la boule soient projetés vers la partie concave 11 de la tête 10. Ainsi,
10 lorsque la boule percute la glace, la force retient la tête de l'appareil en place pour pouvoir
transférer le m~ximllm d'énergie à la boule. Le choc de la boule 37 sur la glace 3 la brise en
petits fragments. Par conséquent, en répétant le processus à des intervalles ré~uliers, un
utili~tellr peut dégl~cer presque complètement un câble 5 aérien.
Le manche 20 peut de plus inclure deux manomètres 53, 55 à sa deuxième
extrémité 23. Le premier 53 sert à mesurer la pression à l'intérieur du boyau 43, et par
conséquent, à l'intérieur du piston pnellm~tique 31, et est associé à la valve 51. Ainsi,
I'utilisateur peut comprimer le ressort 35 à une pression désirée, choisie en fonction de
l'épaisseur de la glace 3, et déclencher le piston 31 lorsque la pression est atteinte.
Le deuxième manomètre 55 est relié à une deuxième valve 57, dite de sécurité,
pour limiter la pression à une valeur maximale pour des fins de sécurité. L'appareil tel que
conçu peut supporter une pression m~xim~le de 250 psi.
Pour ne pas endommager le câble 5, le déplacement longit~ll1in~1 du piston 31
à l'intérieur du cylindre 32 est limité à une lon~lellr de course prédéterminée de façon à ce que
le piston 31 puisse s'arrêter un peu avant de toucher la surface du câble 5.
L'appareil 1 casse la glace de la façon suivante: la tête 10 est amenée à l'endroit
choisi sur le câble 5 glacé en manoeuvrant le bâton à l'aide du manche 20. L'appareil 1 est
ensuite activé par la compression du ressort 35 en pressurisant le piston pnellm~tique 31 à la
pression cible lue par le manomètre 53. Au moment voulu, I'opérateur comm~n~le la détente
51 du ressort en dépressurisant le piston pneumatique 31 par l'ouverture de la valve 51; la
sphère 37 vient frapper la glace 3 qui, sous le choc, se brise alors en petits fragments.
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On se sert de l'air comprimé pour comprimer le ressort 35 à l'aide d'un piston
pneumatique 31. Lorsque le ressort est comprimé au niveau sélectionné de façon ce qu'il
emm~g~sine une énergie mécanique sllffi~s~nte, on enlève la pression d'air du piston 31.
L'énergie pnellm~tique permet de concevoir un bâton utilisable pour déglacer des cables à
5 haute tension sans danger pour l'opérateur.
L'appareil 1 proposé est conçu pour casser des manchons de glace cylindrique
de 8 cm de diamètre et moins.
Les composantes de l'appareil 1 sont fabriquées de matériaux légers, par
exemple, d'alliages métalliques de faible densité et de matières plastiques; il sera ainsi
10 s-lf~1~c~mment léger pour être manoeuvré et opéré par un seul utilis~tellr La t8te 10 de
l'appareil, comprenant la sphère 37 et le ressort 35, sera amenée à la hauteur du cable 5
Gusqu'à 10 mètres) et déplacée le long ce dernier, au moyen d'un manche 20 préférablement
télescopique de longueur variable. Cette longueur est sllffis~nte pour accéder directement à
partir du sol à la plupart des fils et des conducteurs des lignes actuelles de distribution et de
15 transport des sociétés productrices d'électricité nord-américaines.
Les avantages de l'invention appa,~illonl à une personne versée dans l'art: un
appareil 1 léger, mobile, portatif et manoeuvrable sur le terrain par une seule personne pour
casser la glace sur les fils et câbles aériens. De plus, I'appareil permet d'ajuster la force du
dégl~ç~e pour une épaisseur et un type donné de glace. L'appareil peut etre utilisé sur des
20 conducteurs aériens sous tension sur le terrain sans avoir à mettre la ligne hors service. La
forme de la tête est pl~r~l~blement celle d'un crochet, tel qu'illustré, pour retenir le cable dans
le crochet lors du dégl~ç~ge, prévenant les mouvements d'oscillatlon. De plus, tel que
mentionné précédemment, le manche est préférablement téléscopique, ce qui permetd'atteindre directement à partir du sol la plupart des fils et des conducteurs des lignes actuelles
25 de distribution et de transport des sociétés productrices d'électricité nord-américaines.
L'utilisation d'une méthode mécanique pour briser la glace comporte en outre
l'avantage suivant, soit une faible dépense d'énergie. En effet, de façon générale, les méthodes
detype mécanique requièrent de 100 à 1000 fois moins d'énergie que les techniques de type
thermique.
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Il va de soi que diverse modifications peuvent etre apportées à la présente
invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci telle que définie dans les revendications
annexées.
