EP1996455A1 - Dispositif et procede de connexion d'une ligne de puissance electrique entre un navire et un terminal - Google Patents

Dispositif et procede de connexion d'une ligne de puissance electrique entre un navire et un terminal

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Publication number
EP1996455A1
EP1996455A1 EP07731782A EP07731782A EP1996455A1 EP 1996455 A1 EP1996455 A1 EP 1996455A1 EP 07731782 A EP07731782 A EP 07731782A EP 07731782 A EP07731782 A EP 07731782A EP 1996455 A1 EP1996455 A1 EP 1996455A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ship
power line
terminal
barge
electrical
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EP07731782A
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EP1996455B1 (fr
Inventor
Damien Feger
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NEW GENERATION NATURAL GAS
Original Assignee
SNECMA SAS
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Publication date
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Publication of EP1996455B1 publication Critical patent/EP1996455B1/fr
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49194—Assembling elongated conductors, e.g., splicing, etc.

Definitions

  • Apparatus and method for connecting an electrical power line between a ship and a terminal Apparatus and method for connecting an electrical power line between a ship and a terminal.
  • the present invention relates to the field of connection of an electric power line between a ship and a terminal. It relates more particularly to the connection of an electric power line between a LNG tanker and a gas terminal.
  • FIG. 9 very schematically illustrates a device for connecting an electric power line between a ship and a port according to the prior art.
  • the device comprises a power line 101 consisting of one or more cables terminated by one or more connectors 115.
  • the power line 101 is supported, via collars 116, lines 118 and mobile systems 120 by a gantry 122.
  • This device thus makes it possible to connect an electrical board of the edge 117 to the local electrical network of the port 5.
  • the crew once the ship 3 is docked and the line 101 of the ship's approximate power 3 uses one or more toulines 124 to bring the connector 115 of the power line 101 on board, then to the electrical board 117.
  • the connection of the connector 115 on the electrical panel 117 is done manually.
  • this connection device has several disadvantages.
  • connection operations can be long (typically more than one hour) and tedious, even dangerous for the crew or impossible in case of adverse weather conditions.
  • the electrical power that can be transferred by this kind of connection is limited, typically less than 15 MW, while the capacity installed on a LNG ship can be up to 30 MW.
  • the present invention therefore proposes to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a method and a device for secure and fast connection of an electric power line between a ship and a terminal.
  • the power line can be easily brought by the traction cable from a storage area to the terminal to be connected to the electrical interface of the ship.
  • an emergency disconnection can be carried out in a simple manner by unwinding and then letting the end of the traction cable free, thus completely freeing the ship from the terminal.
  • connection device comprises flotation means for maintaining below the surface of the water at least a portion of said power line.
  • the power line being submerged is not exposed to the risks of operations in a potentially explosive atmosphere.
  • the safety is fully compatible with the safety requirements applicable in particular to ships and LNG terminals.
  • the connection device may include return means for bringing the power line back to the terminal when said power line is disconnected from the ship and the traction cable is released.
  • the power line can be easily brought back to its storage area.
  • connection device comprises guiding means for guiding said connection end towards said electrical interface in order to ensure the electrical coupling between the ship and the terminal.
  • connection can be performed automatically.
  • the connecting device may comprise a barge for supporting an end portion of the power line comprising said connecting end, said barge comprising protection means for resting on the hull of the ship.
  • the power line can be brought to the vicinity of the ship to be connected in a simple and safe manner.
  • the hull of said barge may advantageously comprise an opening for storing said end portion of the power line under the barge.
  • said end portion of the power line is stored on the barge and has a double envelope.
  • the aerial part of the power line can be protected from risks due to a potentially explosive atmosphere.
  • the double jacket allows cooling by a fluid (eg water) of the electrical conductors of the power line.
  • said barge comprises a box provided with joints surrounding the emergent portion of the power line and forming with the hull of the ship, the hull of the barge and the surface of the body of water a sealed zone vis-à-vis -vis from the outside.
  • connection device comprises a fan, disposed on the ship or the barge, for putting said sealed area under overpressure, said fan drawing air from a non-gas zone.
  • a fan disposed on the ship or the barge, for putting said sealed area under overpressure, said fan drawing air from a non-gas zone.
  • connection device may comprise a source of inert gas intended to fill said sealed zone with inert gas.
  • the traction means of the connection device may comprise a winch arranged on the ship for towing via the pulling cable the connecting end of said power line.
  • the traction means comprise a suspension means intended to compensate for the weight of said power line.
  • the invention also relates to a ship comprising an electrical interface intended to be electrically coupled to a terminal, the ship comprising:
  • unwinding means for unwinding a traction cable towards a connection end of an electric power line connected to the terminal
  • traction means for drawing said electric power line towards the ship in order to connect said connection end with said electrical interface.
  • the hull of the ship comprises a conduit for the passage of the power line, said conduit opening under the waterline.
  • the duct opening under the waterline can protect the power line of any explosive atmosphere.
  • the end of the traction cable comprises a submersible buoy.
  • the end of the towing cable can be easily brought to the surface to be connected to the connection end of said power line.
  • the hull of the ship comprises a conduit for the passage of the power line opening above the waterline and in that the conduit is extended by a gas-tight envelope.
  • said conduit comprises a sealed protective hatch.
  • the vessel comprises guiding means comprising docking means ensuring the guiding of said connection end of said power line to means of socket of the electrical connection interface.
  • the connection can be made quickly and safely.
  • Said electrical connection interface may comprise a sealed protective cover.
  • the ship has a control station accessible via a sealed door of the ship.
  • the ship can be a LNG tanker.
  • the invention also relates to an electrical coupling device comprising an electrical power line intended to connect a ship to a terminal, comprising flotation means for keeping under the water surface at least a portion of said electric power line when of its transport between the terminal and the ship.
  • the invention also relates to a method of connecting an electric power line between a ship and a terminal, comprising the following steps:
  • FIG. 1 is a very schematic view of a device for connecting an electric power line between a ship and a terminal, according to the invention
  • FIGS. 2 and 3 very schematically illustrate embodiments of the connection device of FIG. 1;
  • FIG. 4 very schematically illustrates an end portion of the power line of FIG. 1;
  • FIGS. 5A to 5D illustrate the different steps of connection or disconnection between the ship and the terminal, according to the connection device of FIG. 3;
  • FIGS. 6A to 6C very schematically illustrate variants of a barge of the connection device, according to the invention
  • FIGS. 7A and 7B very schematically illustrate variants of a connection zone on board the ship, according to the invention
  • FIGS. 8A to 8C very schematically illustrate variants of a conduit in the hull of the vessel for the passage of the power line, according to the invention
  • FIG. 9 is a very schematic view of a device for connecting an electrical power line between a ship and a terminal, according to the prior art.
  • FIG. 1 very schematically illustrates a device for connecting a line 1 of electrical power between a ship 3 and a terminal 5.
  • the connection device comprises unwinding means 7, docking means 9 and traction means 11.
  • the unwinding means 7 are intended to unwind a pulling cable 13 from the ship 3 to a connecting end 15 comprising the connector 15a of the power line 1.
  • This power line 1 may comprise a plurality of electrical connection cables and may be stored in a storage area near the terminal 5. Note that the electrical exchange capacity that can be achieved via this line 1 of electrical power can reach up to at 30 MW.
  • the docking means 9 are intended to moor the traction cable 13 at the connecting end 15 of the power line 1.
  • the traction means 11 are intended to tow via the cable
  • this electrical coupling can be disconnected quickly and simply by unwinding and then letting the end of the traction cable 13 run.
  • the ship 3 can be completely released from the terminal 5.
  • FIG. 2 very schematically illustrates an example of a connection device for the electric power line 1 between the ship 3 and the terminal 5 in which the power line 1 is immersed in the water.
  • the electrical connection or coupling device comprises flotation means 21, for example a series of floats 21, to maintain under the free surface 23 of water at least a portion of the power line 1 during transport between the terminal 5 and the ship 3.
  • the connection device according to this example comprises a mooring boat 25 which corresponds to the unwinding means 7 and docking means 9.
  • connection maneuvers are as simple as those necessary for setting up or releasing the mooring lines and do not require additional manpower.
  • FIG. 3 very schematically illustrates another example of connection device which differs from that of FIG. 2 in that it furthermore comprises return means 27 and a barge 31.
  • the return means 27 are intended to return the power line 1 to the terminal 5 when the power line 1 is disconnected from the ship 3 and the traction cable 13 is released.
  • These return means 27 may correspond to a return cable 27 (as illustrated) or to the use of the mooring boat
  • the barge 31 is intended to support an end portion 33 of the power line 1 having the connecting end 15.
  • the barge 31 may comprise support means 34 for supporting the last aerial section of the end portion 33 of the line 1 of power.
  • the barge 31 may comprise protection means 35 or defenses allowing it to rest on the hull 37 of the ship 3.
  • the end portion 33 of the power line 1 which is stored on the barge 31 may comprise a double envelope.
  • the aerial terminal portion 33 of the power line 1 may optionally be provided with a double envelope 36 as shown in Figure 4.
  • the double envelope 36 advantageously allows the cooling of the electrical conductors of the power line 1 by water or other fluid.
  • the hull of the barge 31 may include an opening for storing the end portion 33 of the power line 1 under the barge 31.
  • the support means 34 can be simplified or even deleted.
  • FIGS. 5A to 5D illustrate the various steps of connection or disconnection between the ship 3 and the terminal 5 according to the connection device of FIG. 3.
  • FIG. 5A shows the initial stage where the mooring boat 25 brings the towing cable 13 from the ship 3 to the barge 31 to hang it at the connecting end 15 of the power line 1.
  • FIG. 5B shows the step of pulling the barge 31 and the floats 21 supporting the submerged power line 1 from their storage area to the ship 3.
  • the traction means 11 may comprise a winch (see FIG. 7A) arranged on the ship 3 to tow via the pulling cable 13 the connecting end 15 of the power line 1.
  • this step is analogous to a simple conventional operation which consists of straightening moorings.
  • FIG. 5C shows the electrical coupling step between the ship 3 and the terminal 5.
  • the towing cable 13 pulls the connecting end 15 of the power line 1 until the barge 31 bears against the hull 37 of the ship 3 and the connector 15a connects to the electrical interface 17a of the ship 3.
  • the disconnection or decoupling between the ship 3 and the terminal 5 can be carried out in a simple manner by releasing the connection end 15 of the power line 1 of the electrical interface 17a and the traction cable 13. Next, the barge 31 and the floats
  • the barge 31 and the floats 21 can be brought back by the boat mooring 25 or by means of propulsion (not shown) embarked on the barge 31.
  • connection and disconnection operations are similar to conventional mooring operations and can be carried out by the mooring crews and crew members providing mooring maneuvers.
  • Figure 5D shows a quick disconnect step. Indeed, in case of emergency, once the connection end 15 is released, the traction cable 13 can be released to let down the aerial part of the power line 1 on the support means 34 of the barge 31 .
  • the ship 3 can be in a very short time (a few minutes), completely released from the terminal 5 by unwinding and then leaving the end 13a of the traction cable 13.
  • the return means 27 can move the power line 1 away from the ship 3.
  • FIG. 6A illustrates a variant of the barge 31 making it possible to respond, in particular, to the need to isolate the potentially explosive atmosphere from the emerging part of the power line 1.
  • the barge 31 comprises a sealed box 61 provided with seals 63, which surrounds the emergent or terminal portion 33 of the line 1 of power.
  • this box 61 forms with the hull 37 of the ship 3, the hull 65 of the barge 31 and the surface 23 of the body of water, a sealed zone or a sealed closed volume 67 vis-à-vis the outside.
  • a fan placed on the ship 3 or on the barge 31.
  • This fan is intended to collect air from a non-gas zone to put the tight zone 67 in slight overpressure.
  • inert gas for example nitrogen
  • This inert gas may be available either aboard the ship 3, or aboard the barge 31, or at the terminal 5.
  • traction means 11 comprise a winch 45 for towing via the cable 13, the connecting end 15 of the power line 1.
  • the traction means 11 may comprise suspension means 69 intended to compensate for the weight of the power line 1.
  • suspension means 69 make it easier to maneuver by compensating the weight of the power line 1 by a suspension system connected to weights or springs 71.
  • the power line 1 it is advantageous for the power line 1 to be stored under the barge 31.
  • Figure 6B shows that the hull of the barge 31 is provided with an opening 73 or that the barge 31 is of the catamaran type to allow the storage of the power line 1 by leaving it suspended under the barge 31.
  • FIG. 6C illustrates another variant of the barge 31 which differs from that of FIG. 6A only in that the barge 31 comprises a watertight box 61a that is sufficiently bulky to ensure the protection and storage of power line 1 inside and out of the water.
  • the sealed box 61a can provide protection vis-à-vis a potentially explosive atmosphere.
  • FIG. 7A illustrates in greater detail the connection zone 17 on board the ship 3. This example shows that the connection device can comprise guide means 41a to 41d making it possible to guide and connect the connection end 15 with the electrical interface 17a of the ship 3 to ensure the electrical coupling between the ship 3 and the terminal 5 automatically.
  • connection zone 17 may correspond to an opening 43 in the hull 37 of the ship 3, comprising the traction means 11 which may comprise the winch 45, the guide means 41a to 41d, the electrical interface 17a, and a control station 47.
  • the power line 1 comprises two electric cables whose ends are towed by the winch 45 via the cable 13.
  • the power line may comprise a number any electric cables.
  • the control station 47 can be accessed via a sealed door 49 to allow a member 50 of the crew to control the winch 45 connection or disconnection maneuver.
  • the guiding means 41a to 41d may comprise male docking means 41b and female 41a providing the final mechanical guidance of the connection end 15 to the engagement means 51 of the electrical interface 17a to connect the connector or connectors 15a. to these engagement means 51.
  • the guiding means 41a to 41d may comprise an intermediate pulley 41c and a ramp 41d to facilitate the guiding and centering of the connector (s) 15a in the engagement means 51.
  • the opening 43 in the shell 37 may be provided with a sealing cap 53 for closing it when the electrical interface 17a is inactive.
  • FIG. 7B illustrates another embodiment that differs from that of FIG. 7A in that the connection zone 17 is located inside the ship 3.
  • the hull 37 of the ship 3 comprises a conduit 81 for the passage of the power line 1.
  • This duct 81 is provided with a sealing flap 54 for closing it when the electrical interface 17a is inactive.
  • the guiding means 41a to 41d may comprise male docking means 41b and female 41a providing the final mechanical guidance of the connection end 15 to the engagement means 51 of the electrical interface 17a for connecting the or the connectors 15a to these engagement means 51.
  • FIG. 8A schematically illustrates a ship 3 whose hull 37 has a conduit 81 for the passage of the power line 1, opening under the waterline 23.
  • the power line 1 can be pulled inside the hull 37 of the vessel by the winch 45 via the conduit 81 sealed which can be further overpressured air or nitrogen by means of a 83.
  • one end of the towing cable 13 is provided with a submersible buoy 85 which allows, once past the opening 81a, bring this end of the towing cable 13 to the surface to be connected by the mooring team to the connecting end 15 of the power line 1.
  • FIG. 8B shows that the end 13a of the towing cable 13, possibly equipped with a buoy 85, can remain on the side of the ship 3 when the ship is under way.
  • this end 13a is sent to the mooring canoe which can connect it to the connecting end 15 of the power line 1 and thus ensure the introduction of the power line 1, even if the opening 81a of the conduit 81 is under the surface line 23 of the water.
  • Figure 8C illustrates a variant of Figure 8A.
  • the hull 37 of the ship 3 comprises a conduit 91 for the passage of the power line 1 which opens above the waterline 23.
  • the end portion 33 of the power line 1 located outside the conduit 91 can be protected from a potentially explosive atmosphere by a gas-tight flexible envelope 93 extending the conduit 91, or alternatively by a box 61 (according to FIG. 6A) or a box 61a (according to FIG. 6C).
  • the power line 1 is adapted to supply the ship 3 with electric power from the terminal 5 or vice versa to feed the terminal 5 from the ship 3.
  • the ship 3 for example a ship LNG carrier
  • the ship 3 may comprise an electric generator (not shown) for supplying the terminal 5 with electrical power via the power line 1.
  • an electric generator not shown
  • the present invention provides electrical connection means as easy to implement as a mooring.
  • connection means has the following advantages; - a connection and disconnection time of less than about 15 minutes;

Landscapes

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Description

Titre de l'invention
Dispositif et procédé de connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un terminal.
Domaine de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine de connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un terminal. Elle concerne plus particulièrement la connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire méthanier et un terminal gazier.
Arrière-plan de l'invention
II est connu d'effectuer une connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un port, telle que celle utilisée actuellement pour relier un navire de croisière à un réseau électrique local afin d'éviter que le navire fasse tourner son groupe électrogène durant les escales.
La figure 9 illustre très schématiquement un dispositif de connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un port selon l'art antérieur.
Le dispositif comporte une ligne de puissance 101 constituée d'un ou de plusieurs câbles terminés par un ou plusieurs connecteurs 115. La ligne de puissance 101 est supportée, via des colliers 116, des suspentes 118 et des systèmes mobiles 120 par un portique 122.
Ce dispositif permet ainsi de connecter un tableau électrique du bord 117 au réseau électrique local du port 5. Pour assurer la connexion, l'équipage une fois le navire 3 accosté et la ligne 101 de puissance approchée du navire 3 utilise une ou des toulines 124 pour amener le connecteur 115 de la ligne 101 de puissance à bord, puis au tableau électrique 117. La connexion du connecteur 115 sur le tableau électrique 117 se fait manuellement. Toutefois, ce dispositif de connexion présente plusieurs inconvénients.
En effet, les opérations de connexion peuvent être longues (typiquement plus d'une heure) et fastidieuses, voire dangereuse pour l'équipage ou impossible en cas de conditions météorologiques adverses.
De plus, ce genre de connexion n'est pas compatible avec les exigences de sécurité applicable à des navires et terminaux méthaniers, en particulier le besoin de déconnexion rapide, et aussi, le fait que les lignes de puissance doivent être isolée de l'ambiance extérieure qui peut être explosive.
En outre, la puissance électrique pouvant être transférée par ce genre de connexion est limitée, typiquement à moins de 15 MW, alors que la puissance installée sur un navire méthanier peut aller jusqu'à 30 MW.
Objet et résumé de l'invention
La présente invention se propose donc de pallier les inconvénients précités en proposant un procédé et un dispositif de connexion sécurisée et rapide d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un terminal. Ces buts sont atteints grâce à un dispositif de connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un terminal, comportant : -des moyens de déroulement pour dérouler un câble de traction depuis le navire vers une extrémité de connexion de ladite ligne de puissance électrique, -des moyens d'amarrage pour amarrer ledit câble de traction à ladite extrémité de connexion, et
-des moyens de traction pour tracter ladite ligne de puissance électrique vers le navire, afin de relier ladite extrémité de connexion avec une interface électrique du navire. Ainsi, la ligne de puissance peut être facilement amenée par le câble de traction depuis une zone de stockage auprès du terminal pour être connectée à l'interface électrique du navire. De plus, une déconnexion d'urgence peut être réalisée de manière simple en déroulant puis en laissant filer l'extrémité du câble de traction libérant ainsi complètement le navire du terminal.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif de connexion comporte des moyens de flottaison pour maintenir sous la surface de l'eau au moins une partie de ladite ligne de puissance. La ligne de puissance en étant immergée n'est pas exposée aux risques d'opérations en atmosphère potentiellement explosive. Ainsi, la sécurité est entièrement compatible avec les exigences de sécurité applicable en particulier à des navires et terminaux méthaniers.
Le dispositif de connexion peut comporter des moyens de rappel destinés à ramener la ligne de puissance vers le terminal lorsque ladite ligne de puissance est déconnectée du navire et que le câble de traction est relâché.
Ainsi, la ligne de puissance peut être facilement ramenée vers sa zone de stockage.
Avantageusement, le dispositif de connexion comporte des moyens de guidage pour guider ladite extrémité de connexion vers ladite interface électrique afin d'assurer le couplage électrique entre le navire et le terminal. Ainsi, la connexion peut être réalisée de manière automatique. En outre, le dispositif de connexion peut comporter une barge pour soutenir une partie terminale de la ligne de puissance comportant ladite extrémité de connexion, ladite barge comprenant des moyens de protection pour s'appuyer sur la coque du navire.
Ainsi, la ligne de puissance peut être amenée au voisinage du navire pour être connectée de manière simple et en toute sécurité. La coque de ladite barge peut avantageusement comporter une ouverture permettant de stocker ladite partie terminale de la ligne de puissance sous la barge.
Ainsi, le support de la ligne de puissance est facilité et la sécurité augmentée.
Selon un aspect particulier, ladite partie terminale de la ligne de puissance est stockée sur la barge et comporte une double enveloppe.
Ainsi, la partie aérienne de la ligne de puissance peut être protégée des risques dus à une atmosphère potentiellement explosive. De plus, la double enveloppe permet le refroidissement par un fluide (par exemple l'eau) des conducteurs électriques de la ligne de puissance.
Selon un autre aspect particulier, ladite barge comporte un caisson muni de joints entourant la partie émergée de la ligne de puissance et formant avec la coque du navire, la coque de la barge et la surface du plan d'eau une zone étanche vis-à-vis de l'extérieur.
Ceci permet d'isoler de l'atmosphère, éventuellement explosive, la partie émergée de la ligne de puissance augmentant ainsi la sécurité des manœuvres de connexion.
Avantageusement, le dispositif de connexion comporte un ventilateur, disposé sur le navire ou la barge, destiné à mettre ladite zone étanche en surpression, ledit ventilateur prélevant de l'air depuis une zone hors gaz. Ainsi, la sécurité est davantage augmentée.
Le dispositif de connexion peut comporter une source de gaz inerte destiné à remplir ladite zone étanche de gaz inerte. Les moyens de traction du dispositif de connexion peuvent comporter un treuil disposé sur le navire pour tracter via le câble de traction l'extrémité de connexion de ladite ligne de puissance.
Avantageusement, les moyens de traction comportent un moyen de suspension destiné à compenser le poids de ladite ligne de puissance. L'invention vise également un navire comportant une interface électrique destiné à être couplé électriquement à un terminal, le navire comportant :
-des moyens de déroulement pour dérouler un câble de traction vers une extrémité de connexion d'une ligne de puissance électrique reliée au terminal,
-des moyens d'amarrage pour amarrer ledit câble de traction à ladite extrémité de connexion, et
-des moyens de traction pour tracter ladite ligne de puissance électrique vers le navire afin de relier ladite extrémité de connexion avec ladite interface électrique.
Selon un mode de réalisation, la coque du navire comporte un conduit pour le passage de la ligne de puissance, ledit conduit débouchant sous la ligne de flottaison. Ainsi, le conduit en débouchant sous la ligne de flottaison permet de protéger la ligne de puissance de toute ambiance explosive.
Avantageusement, l'extrémité du câble de traction comporte une bouée submersible.
Ainsi, une fois passée l'ouverture du conduit, l'extrémité du câble tracteur peut être facilement ramenée à la surface pour y être connectée à l'extrémité de connexion de ladite ligne de puissance.
Selon un autre mode de réalisation, la coque du navire comporte un conduit pour le passage de la ligne de puissance débouchant au dessus de la ligne de flottaison et en ce que le conduit est prolongé par une enveloppe étanche au gaz.
Avantageusement, ledit conduit comporte une trappe de protection étanche.
Avantageusement, le navire comporte des moyens de guidage comprenant des moyens d'accostage assurant le guidage de ladite extrémité de connexion de ladite ligne de puissance vers des moyens de prise de l'interface de connexion électrique. Ainsi, la connexion peut être réalisée rapidement et en toute sécurité.
Ladite interface de connexion électrique peut comporter un capot de protection étanche. Avantageusement, le navire comporte un poste de commande accessible via une porte étanche du navire.
En particulier, le navire peut être un navire méthanier. L'invention vise aussi un dispositif de couplage électrique comportant une ligne de puissance électrique destiné à relier un navire à un terminal, comportant des moyens de flottaison pour maintenir sous la surface de l'eau au moins une partie de ladite ligne de puissance électrique lors de son transport entre le terminal et le navire.
L'invention vise également un procédé de connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un terminal, comportant les étapes suivantes:
-dérouler un câble de traction depuis le navire vers une extrémité de connexion de ladite ligne de puissance électrique, -amarrer ledit câble de traction à ladite extrémité de connexion, -tracter ladite ligne de puissance électrique vers le navire, et -relier ladite extrémité de connexion de ladite ligne de puissance avec une interface électrique du navire pour assurer le couplage électrique entre le navire et le terminal.
Avantageusement, pendant l'étape de traction au moins une partie de ladite ligne de puissance électrique est maintenue sous la surface de l'eau.
Brève description des dessins
D'autres particularités et avantages du procédé et du dispositif selon l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue très schématique d'un dispositif de connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un terminal, selon l'invention ;
- les figures 2 et 3 illustrent très schématiquement des modes de réalisation du dispositif de connexion de la figure 1 ;
- la figure 4 illustre très schématiquement une partie terminale de la ligne de puissance de la figure 1 ; - les figures 5A à 5D illustrent les différentes étapes de connexion ou de déconnexion entre le navire et le terminal, selon le dispositif de connexion de la figure 3 ;
- les figures 6A à 6C illustrent très schématiquement des variantes d'une barge du dispositif de connexion, selon l'invention ; -les figures 7A et 7B illustrent très schématiquement des variantes d'une zone de connexion à bord du navire, selon l'invention ;
- les figures 8A à 8C illustrent très schématiquement des variantes d'un conduit dans la coque du navire pour le passage de la ligne de puissance, selon l'invention ; et - la figure 9 est une vue très schématique d'un dispositif de connexion d'une ligne de puissance électrique entre un navire et un terminal, selon l'art antérieur.
Description détaillée de modes de réalisation Conformément à l'invention, la figure 1 illustre très schématiquement un dispositif de connexion d'une ligne 1 de puissance électrique entre un navire 3 et un terminal 5.
Le dispositif de connexion comporte des moyens de déroulement 7, des moyens d'amarrage 9 et des moyens de traction 11. Les moyens de déroulement 7 sont destinés à dérouler un câble 13 de traction depuis le navire 3 vers une extrémité de connexion 15 comportant le connecteur 15a de la ligne 1 de puissance électrique. Cette ligne 1 de puissance peut comporter une pluralité de câbles de liaison électrique et peut être rangée dans une zone de stockage auprès du terminal 5. On notera que la capacité d'échange électrique pouvant être réalisé via cette ligne 1 de puissance électrique peut atteindre jusqu'à 30 MW.
Les moyens d'amarrage 9 sont destinés à amarrer le câble 13 de traction à l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance électrique.
Les moyens de traction 11 sont destinés à tracter via le câble
13 de traction, la ligne 1 de puissance électrique vers un point ou une zone 17 de connexion du navire 3 afin de relier l'extrémité de connexion 15 avec une interface électrique 17a. Ainsi, un couplage électrique peut être assuré entre le navire 3 et le terminal 5.
En outre, ce couplage électrique peut être déconnecté rapidement et de manière simple en déroulant puis en laissant filer l'extrémité du câble 13 de traction. Ainsi, le navire 3 peut être complètement libéré du terminal 5.
La figures 2 illustre très schématiquement un exemple de dispositif de connexion de la ligne 1 de puissance électrique entre le navire 3 et le terminal 5 dans lequel la ligne 1 de puissance est immergée dans l'eau. En effet, le dispositif de connexion ou de couplage électrique selon cet exemple comporte des moyens de flottaison 21, par exemple une série de flotteurs 21, pour maintenir sous la surface 23 libre de l'eau au moins une partie de la ligne 1 de puissance lors de son transport entre le terminal 5 et le navire 3. Ainsi, la ligne 1 de puissance en étant immergée n'est pas exposée aux risques d'opérations en atmosphère potentiellement explosive au cas où le terminal 5 est par exemple un terminal gazier et/ou le navire 3 est du type méthanier. En outre, le dispositif de connexion selon cet exemple comporte une embarcation de lamanage 25 qui correspond aux moyens de déroulement 7 et d'amarrage 9.
Ainsi, les manœuvres de connexion sont aussi simples que celles nécessaires pour la mise en place ou le largage des lignes d'amarrages et ne nécessitent pas d'effectifs supplémentaires.
La figures 3 illustre très schématiquement un autre exemple de dispositif de connexion qui se distingue de celui de la figure 2 par le fait qu'il comporte en outre des moyens de rappel 27 et une barge 31.
Avantageusement, les moyens de rappel 27 sont destinés à ramener la ligne 1 de puissance vers le terminal 5 lorsque la ligne 1 de puissance est déconnectée du navire 3 et que le câble de traction 13 est relâché. Ces moyens de rappel 27 peuvent correspondre à un câble de rappel 27 (comme illustré) ou à l'utilisation de l'embarcation de lamanage
25 ou à un moyen de propulsion (non représenté) embarqué sur les moyens de flottaison 21 ou la barge 31.
La barge 31 est destinée à soutenir une partie terminale 33 de la ligne 1 de puissance comportant l'extrémité de connexion 15. Ainsi, la barge 31 peut comporter des moyens de support 34 pour supporter le dernier tronçon aérien de la partie terminale 33 de la ligne 1 de puissance. De plus, la barge 31 peut comprendre des moyens de protection 35 ou de défenses lui permettant de s'appuyer sur la coque 37 du navire 3.
Eventuellement, la partie terminale 33 de la ligne 1 de puissance qui est stockée sur la barge 31 peut comporter une double enveloppe. En effet, pour éviter les risques dans une atmosphère potentiellement explosive, la partie terminale 33 aérienne de la ligne 1 de puissance peut éventuellement être munie d'une double enveloppe 36 telle que illustrée sur la figure 4. Outre la création d'une double barrière vis-à-vis de l'extérieur, la double enveloppe 36 permet avantageusement, le refroidissement des conducteurs électriques de la ligne 1 de puissance par de l'eau ou par un autre fluide.
En variante (voir figures 6A et 6B) la coque de la barge 31 peut comporter une ouverture permettant de stocker la partie terminale 33 de la ligne 1 de puissance sous la barge 31. Selon cette dernière configuration, les moyens de support 34 peuvent être simplifiés ou même supprimés.
Les figures 5A à 5D illustrent les différentes étapes de connexion ou de déconnexion entre le navire 3 et le terminal 5 selon le dispositif de connexion de la figure 3.
En effet, la figure 5A montre l'étape initiale ou l'embarcation de lamanage 25 amène le câble tracteur 13 depuis le navire 3 vers la barge 31 pour l'accrocher à l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance. La figure 5B montre l'étape de traction de la barge 31 et des flotteurs 21 supportant la ligne 1 de puissance immergée, de leur zone de stockage vers le navire 3. En effet, les moyens de traction 11 peuvent comporter un treuil (voir figure 7A) disposé sur le navire 3 pour tracter via le câble 13 de traction l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance. Ainsi, pendant l'étape de traction au moins une partie de la ligne 1 de puissance électrique est maintenue sous la surface 23 de l'eau. On notera que cette étape est analogue à une simple opération classique qui consiste à tendre des amarres.
La figure 5C montre l'étape de couplage électrique entre le navire 3 et le terminal 5. Selon cette étape, le câble tracteur 13 tire l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance jusqu'à ce que la barge 31 s'appuie contre la coque 37 du navire 3 et le connecteur 15a se connecte sur l'interface électrique 17a du navire 3.
Par ailleurs, la déconnexion ou le découplage entre le navire 3 et le terminal 5 peut être réalisée de manière simple en libérant l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance de l'interface électrique 17a et du câble tracteur 13. Ensuite, la barge 31 et les flotteurs
21 supportant la ligne 1 de puissance, peuvent être ramenés vers leurs zones de stockage, par les moyens de rappel 27, par exemple par le câble de rappel 27. En variante, la barge 31 et les flotteurs 21 peuvent être ramenés par l'embarcation de lamanage 25 ou par un moyen de propulsion (non représenté) embarqué sur la barge 31.
On notera que les opérations de connexion et de déconnexion sont similaires aux opérations d'amarrage classiques et peuvent être réalisés par les lamaneurs et les membres de l'équipage assurant les manœuvres d'amarrage.
La figure 5D montre une étape de déconnexion rapide. En effet, en cas d'urgence, une fois l'extrémité de connexion 15 est libérée, le câble de traction 13 peut être relâché pour laisser descendre la partie aérienne de la ligne 1 de puissance sur les moyens de support 34 de la barge 31.
Ainsi, en cas d'urgence, le navire 3 peut être en très peu de temps (quelques minutes), complètement libéré du terminal 5 en déroulant puis en laissant filer l'extrémité 13a du câble de traction 13.
Ensuite, les moyens de rappel 27 peuvent éloigner la ligne 1 de puissance du navire 3.
La figure 6A illustre une variante de la barge 31 permettant de répondre, en particulier, au besoin d'isoler de l'atmosphère, éventuellement explosive, la partie émergée de la ligne 1 de puissance.
Selon cet exemple, la barge 31 comporte un caisson 61 étanche muni de joints 63, qui entoure la partie émergée ou terminale 33 de la ligne 1 de puissance. Ainsi, ce caisson 61 forme avec la coque 37 du navire 3, la coque 65 de la barge 31 et la surface 23 du plan d'eau, une zone étanche ou un volume fermé étanche 67 vis-à-vis de l'extérieur.
Eventuellement, pour se protéger de manière encore plus efficace vis-à-vis d'un risque d'atmosphère explosive, on peut utiliser un ventilateur (non représenté) placé sur le navire 3 ou sur la barge 31. Ce ventilateur est destiné à prélever de l'air depuis une zone hors gaz pour mettre la zone étanche 67 en légère surpression.
Une autre solution pourrait être d'utiliser pour cette fonction une source de gaz inerte, par exemple d'azote, pour remplir la zone étanche 67 de gaz inerte. Ce gaz inerte peut être disponible soit à bord du navire 3, soit à bord de la barge 31, soit auprès du terminal 5.
Cet exemple montre que les moyens de traction 11 comportent un treuil 45 pour tracter via le câble 13, l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance.
Eventuellement, les moyens de traction 11 peuvent comporter des moyens de suspension 69 destinés à compenser le poids de la ligne 1 de puissance.
En effet, les moyens de suspension 69 permettent de faciliter les manœuvres en compensant le poids de la ligne 1 de puissance par un système de suspension relié à des poids ou des ressorts 71.
Selon la configuration de l'exemple de la figure 6A, il est avantageux que la ligne 1 de puissance soit stockée sous la barge 31.
En effet, la figure 6B montre que la coque de la barge 31 est munie d'une ouverture 73 ou que la barge 31 est de type catamaran pour permettre le stockage de la ligne 1 de puissance en la laissant suspendue sous la barge 31.
La figure 6C illustre une autre variante de la barge 31 qui se distingue de celui de la figure 6A uniquement par le fait que la barge 31 comporte un caisson 61a étanche suffisamment volumineux pour assurer la protection et le stockage de la ligne 1 de puissance à l'intérieur et hors de l'eau. Ainsi, lorsque la barge 31 est accolée au navire 3 et la ligne 1 de puissance activée, le caisson 61a étanche peut assurer une protection vis- à-vis d'une atmosphère potentiellement explosive. La figure 7A illustre avec plus de détail, la zone 17 de connexion à bord du navire 3. Cet exemple montre que le dispositif de connexion peut comporter des moyens de guidage 41a à 41d permettant de guider et de relier l'extrémité de connexion 15 avec l'interface électrique 17a du navire 3 pour assurer le couplage électrique entre le navire 3 et le terminal 5 de manière automatique.
En effet, la zone 17 de connexion peut correspondre à une ouverture 43 dans la coque 37 du navire 3, comportant les moyens de traction 11 qui peuvent comprendre le treuil 45, les moyens de guidage 41a à 41d, l'interface électrique 17a, et un poste de commande 47. A titre d'exemple, cette figure montre que la ligne 1 de puissance comporte deux câbles électriques dont les extrémités sont tractées par le treuil 45 via le câble 13. Bien entendu, la ligne de puissance peut comprendre un nombre quelconque de câbles électriques.
Le poste de commande 47 peut être accessible via une porte étanche 49 pour permettre à un membre 50 de l'équipage de piloter à l'aide du treuil 45 la manœuvre de connexion ou de déconnexion.
Les moyens de guidage 41a à 41d peuvent comporter des moyens d'accostage mâle 41b et femelle 41a assurant le guidage mécanique final de l'extrémité de connexion 15 vers des moyens de prise 51 de l'interface électrique 17a pour connecter le ou les connecteurs 15a à ces moyens de prise 51.
Eventuellement, les moyens de guidage 41a à 41d peuvent comporter une poulie 41c intermédiaire et une rampe 41d pour faciliter le guidage et le centrage du ou des connecteurs 15a dans les moyens de prise 51. En outre, l'ouverture 43 dans la coque 37 peut être munie d'un capot de fermeture étanche 53 permettant de l'obturer lorsque l'interface électrique 17a est inactive.
La figure 7B illustre un autre mode de réalisation qui se distingue de celui de la figure 7A par le fait que la zone 17 de connexion est située à l'intérieur du navire 3.
En effet, selon cet exemple, la coque 37 du navire 3 comporte un conduit 81 pour le passage de la ligne 1 de puissance. Ce conduit 81 est muni d'une trappe de fermeture étanche 54 permettant de l'obturer lorsque l'interface électrique 17a est inactive.
Comme précédemment, les moyens de guidage 41a à 41d peuvent comporter des moyens d'accostage mâle 41b et femelle 41a assurant le guidage mécanique final de l'extrémité de connexion 15 vers les moyens de prise 51 de l'interface électrique 17a pour connecter le ou les connecteurs 15a à ces moyens de prise 51.
Selon cet exemple, les moyens d'accostage femelle 41a de l'interface électrique 17a sont disposés de manière à recevoir l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance sortant sensiblement verticalement du conduit 81. La figure 8A illustre de manière schématique un navire 3 dont la coque 37 comporte un conduit 81 pour le passage de la ligne 1 de puissance, débouchant sous la ligne 23 de flottaison.
En effet, la ligne 1 de puissance peut être tirée à l'intérieur de la coque 37 du navire par le treuil 45 via le conduit 81 étanche qui peut de plus être mis en surpression d'air ou d'azote au moyen d'un ventilateur 83. Le fait que l'ouverture 81a de ce conduit 81 se situe sous la ligne 23 de flottaison permet de protéger la ligne 1 de puissance de toute ambiance explosive.
On notera que selon cette configuration, une extrémité du câble tracteur 13 est munie d'une bouée submersible 85 qui permet, une fois passée l'ouverture 81a, de ramener cette extrémité du câble tracteur 13 à la surface pour y être connectée par l'équipe de lamanage à l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance.
La figure 8B montre que l'extrémité 13a du câble tracteur 13, éventuellement munie d'une bouée 85, peut rester sur le coté du navire 3 lorsque le navire fait route. Lorsque la connexion doit être établie, cette extrémité 13a est envoyée vers le canot de lamanage qui peut la relier à l'extrémité de connexion 15 de la ligne 1 de puissance et ainsi assurer la mise en place de la ligne 1 de puissance, même si l'ouverture 81a du conduit 81 se trouve sous la ligne 23 de surface de l'eau.
La figure 8C illustre une variante de la figure 8A. Selon cet exemple, la coque 37 du navire 3 comporte un conduit 91 pour le passage de la ligne 1 de puissance qui débouche au dessus de la ligne 23 de flottaison. Selon cet exemple, la partie terminale 33 de la ligne 1 de puissance se trouvant à l'extérieur du conduit 91 peut être protégé d'une atmosphère éventuellement explosive par une enveloppe 93 flexible étanche au gaz prolongeant le conduit 91, ou alternativement par un caisson 61 (selon la figure 6A) ou un caisson 61a (selon la figure 6C).
On notera que selon les configurations illustrées dans les figures 8A à 8C, le guidage de la ligne 1 de puissance est simplifié, car il est en partie assuré par le conduit 81 ou 91.
Ainsi, conformément à l'invention, la ligne 1 de puissance est adaptée pour alimenter le navire 3 en courant électrique depuis le terminal 5 ou réciproquement pour alimenter le terminal 5 depuis le navire 3. En effet, le navire 3 (par exemple un navire méthanier) peut comporter un générateur électrique (non représenté) pour alimenter le terminal 5 en courant électrique via la ligne 1 de puissance. Ainsi, une partie de l'énergie produite par le générateur électrique du navire 3 peut être fournie au terminal 5 gazier. Avantageusement, la présente invention, fourni des moyens de connexion électrique aussi facile à mettre en œuvre qu'une amarre.
Ces moyens de connexion électrique comporte les avantages suivants ; - un temps de manœuvres de connexion et de déconnexion inférieur à environ 15 minutes ;
- des manœuvres aussi simples que celles nécessaires pour la mise en place ou le largage des lignes d'amarrages, ne nécessitant pas d'effectifs supplémentaires ; - une capacité d'échange électrique de l'ordre de 30 MW ; et
- compatible avec les impératives de sécurité applicable aux navires et terminaux méthaniers.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de connexion d'une ligne (1) de puissance électrique entre un navire (3) et un terminal (5), caractérisé en ce qu'il comporte : -des moyens de déroulement (7) pour dérouler un câble de traction (13) depuis le navire (3) vers une extrémité de connexion (15) de ladite ligne (1) de puissance électrique,
-des moyens d'amarrage (9) pour amarrer ledit câble de traction (13) à ladite extrémité de connexion (15), et -des moyens de traction (11) pour tracter ladite ligne de puissance électrique vers le navire (3), afin de relier ladite extrémité de connexion (15) avec une interface électrique (17a) du navire (3).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de flottaison (21) pour maintenir sous la surface de l'eau au moins une partie de ladite ligne (1) de puissance.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rappel (27) destinés à ramener la ligne (1) de puissance vers le terminal (5) lorsque ladite ligne de puissance est déconnectée du navire (3) et que le câble de traction (13) est relâché.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de guidage (41a à 4Id) pour guider ladite extrémité de connexion (15) vers ladite interface électrique (17a) afin d'assurer le couplage électrique entre le navire et le terminal.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une barge (31) pour soutenir une partie terminale (33) de la ligne (1) de puissance comportant ladite extrémité de connexion (15), ladite barge comprenant des moyens de protection (35) pour s'appuyer sur la coque (37) du navire.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la coque de ladite barge (31) comporte une ouverture (73) permettant de stocker ladite partie terminale (33) de la ligne (1) de puissance sous la barge.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie terminale (33) de la ligne de puissance est stockée sur la barge (31) et comporte une double enveloppe (36).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ladite barge (31) comporte un caisson (61), muni de joints (63) entourant la partie émergée de la ligne (1) de puissance et formant avec la coque (37) du navire, la coque de la barge (31) et la surface du plan d'eau une zone étanche (67) vis-à-vis de l'extérieur.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un ventilateur, disposé sur le navire (3) ou la barge (31), destiné à mettre ladite zone étanche en surpression, ledit ventilateur prélevant de l'air depuis une zone hors gaz.
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une source de gaz inerte destiné à remplir ladite zone étanche de gaz inerte.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens de traction (11) comportent un treuil (45) disposé sur le navire (3) pour tracter via le câble de traction (13) l'extrémité de connexion (15) de ladite ligne de puissance.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de traction (11) comportent un moyen de suspension (69) destiné à compenser le poids de ladite ligne de puissance.
13. Navire comportant une interface électrique (17a) destiné à être couplé électriquement à un terminal (5), caractérisé en ce qu'il comporte : -des moyens de déroulement (7) pour dérouler un câble de traction (13) vers une extrémité de connexion (15) d'une ligne (1) de puissance électrique reliée au terminal, -des moyens d'amarrage (9) pour amarrer ledit câble de traction à ladite extrémité de connexion, et
-des moyens de traction (11) pour tracter ladite ligne de puissance électrique vers le navire afin de relier ladite extrémité de connexion avec ladite interface électrique.
14. Navire selon la revendication 13, caractérisé en ce que la coque du navire comporte un conduit (81) pour le passage de la ligne de puissance, ledit conduit débouchant sous la ligne de flottaison.
15 Navire selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'extrémité du câble de traction comporte une bouée submersible (85).
16. Navire selon la revendication 13, caractérisé en ce que la coque (37) du navire comporte un conduit (91) pour le passage de la ligne de puissance débouchant au dessus de la ligne de flottaison et en ce que le conduit est prolongé par une enveloppe (93) étanche au gaz.
17. Navire selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de guidage (41a à 4Id) comprenant des moyens d'accostage assurant le guidage de ladite extrémité de connexion de ladite ligne de puissance vers des moyens de prise (51) de l'interface de connexion électrique (17a).
18. Navire selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que ledit conduit (91) comporte une trappe (54) de protection étanche.
19. Navire selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que ladite interface de connexion électrique comporte un capot (53) de protection étanche.
20. Navire selon l'une quelconque des revendications 13 à 19, caractérisé en ce qu'il comporte un poste de commande (47) accessible via une porte étanche (49) du navire.
21. Procédé de connexion d'une ligne (1) de puissance électrique entre un navire (3) et un terminal (5), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:
-dérouler un câble de traction (13) depuis le navire vers une extrémité de connexion (15) de ladite ligne de puissance électrique,
-amarrer ledit câble de traction à ladite extrémité de connexion, -tracter ladite ligne de puissance électrique vers le navire, et -relier ladite extrémité de connexion de ladite ligne de puissance avec une interface électrique (17a) du navire pour assurer le couplage électrique entre le navire et le terminal.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que pendant l'étape de traction au moins une partie de ladite ligne de puissance électrique est maintenue sous la surface de l'eau.
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