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FR2723245A1 - Cable de transport d'energie electrique ou de telecommunication et procede de fabrication d'un tel cable - Google Patents

Cable de transport d'energie electrique ou de telecommunication et procede de fabrication d'un tel cable Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un câble de transport d'énergie électrique ou de télécommunication et un procédé de fabrication d'un tel câble.Le câble (10) comporte un conducteur central (11), une couche isolante (12), un écran de protection (13) et une gaine extérieure (14). La couche d'isolant (12) et la gaine extérieure (14) sont réalisées au moyen de polymères isolants tels que du chlorure de polyvinyle ou du polyéthylène par exemple, et le conducteur électrique central (11) et l'écran de protection (13) sont réalisés au moyen d'un polymère thermoplastique intrinsèquement conducteur. Tous les éléments constituant ce câble sont réalisés par extrusion simultanée au moyen d'une tête d'extrusion (15) à voies multiples.Ce câble permet une simplification du procédé de fabrication, ainsi qu'un gain de poids considérable. Il est en outre entièrement recyclabe.

Description

CABLE DE TRANSPORT D'ENERGIE ELECTRIQUE OU DE
TELECOMMUNICATION ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL
CABLE
La présente invention concerne un câble de transport d'énergie électrique ou de télécommunication comportant au moins un conducteur électrique central, une couche d'isolant coaxiale à ce conducteur et entourée d'un écran de protection et d'une gaine extérieure isolante.
Elle concerne également un procédé de fabrication d'un tel câble.
Il existe actuellement une grande variété de câbles de transport d'énergie électrique ou de télécommunication comportant généralement un ou plusieurs conducteurs métalliques entourés d'une couche isolante, d'un écran conducteur et d'une gaine extérieure isolante.
Les conducteurs sont généralement du type multibrins en cuivre ou en alliages d'aluminium et l'écran est formé soit d'une tresse métallique soit d'un ruban métallique, d'une ou plusieurs couches de fils juxtaposés ou d'une gaine métallique extrudée. La couche isolante et la gaine extérieure isolante sont formées de polymères thermoplastiques ou réticulés. En outre, dans les câbles de transport d'énergie, étant donné que la périphérie du conducteur central n'est pas parfaitement circulaire, une première couche de semi-conducteur doit être interposée entre ce conducteur central et la couche d'isolant. Il en est de même entre l'isolant et l'écran. Enfin, les conducteurs sont réalisés de façon indépendante par exemple par tréfilage ou similaire et recouverts des polymères par extrusion sur une ligne de fabrication, ce qui nécessite des manipulations multiples et des équipements importants. Ce mode de réalisation présente différents inconvénients.
Un conducteur métallique de grand diamètre est relativement lourd ce qui implique que le câble est également lourd. La manipulation d'un tel câble lors de sa production, de son transport ou de sa pose nécessite des équipements appropriés lourds et coûteux.
L'écran de protection est difficile à mettre en place autour de la couche isolante et sa pose est parfois délicate, ce qui augmente de façon sensible le coût de fabrication du câble. De plus, dans les câbles de télécommunication, un écran de protection sous forme de tresse ne garantit pas une efficacité optimale pour assurer la protection contre les hautes fréquences.
Comme certaines parties du câble sont tréfilées et que d'autres sont extrudées, le câble ne peut pas être réalisé sur une seule ligne de fabrication. Les installations sont donc coûteuses et complexes.
Les câbles comportant plusieurs brins conducteurs, ou un écran en forme de tresse, présentent des interstices dans lesquels l'eau peut s'infiltrer. L'étanchéification de tels câbles nécessite des composants additionnels et impose des interventions supplémentaires, ce qui renchérit le coût de production des câbles.
La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant un câble particulièrement léger, qui peut être produit sur une seule ligne de fabrication, qui garantit une étanchéité transversale et longitudinale et dont l'écran de protection est particulièrement efficace contre les interférences électromagnétiques à haute fréquence.
Ce but est atteint par un câble tel que défini en préambule et caractérisé en ce que ledit conducteur électrique central et ledit écran de protection sont constitués d'au moins un - polymère intrinsèquement conducteur.
Selon une forme de réalisation préférée, ledit polymère intrinsèquement conducteur est thermoplastique et comporte au moins l'un des composants suivants: polyacétate, polyacétylène, polyaniline, polyphénylène, polypyrrole, polythiophène, sulfure de paraphénylène.
Le but fixé est également atteint par un procédé de fabrication d'un câble de transport d'énergie électrique ou de télécommunication comportant au moins un conducteur électrique central, une couche d'isolant coaxiale à ce conducteur et entourée d'un écran de protection et d'une gaine extérieure isolante, caractérisé en ce que l'on réalise le conducteur électrique central et l'écran de protection en un polymère intrinsèquement conducteur.
On réalise avantageusement le conducteur électrique central et l'écran de protection par extrusion d'une matière synthétique thermoplastique comportant de préférence au moins l'un des composants suivants: polyacétate, polyacétylène, polyaniline, polyphénylène, polypyrrole, polythiophène, sulfure de paraphénylène.
Selon un mode de réalisation préféré, on réalise le câble en extrudant simultanément ledit conducteur électrique central, ladite couche d'isolant, ledit écran de protection et ladite gaine extérieure isolante.
On réalise avantageusement l'écran de protection sous la forme d'un tube étanche.
L'extrusion dudit conducteur électrique central et desdites couches successives superposées est de préférence effectuée au moyen d'une machine d'extrusion associée à des boudineuses dont le nombre est égal au nombre de matériaux différents à extruder pour constituer ledit câble, cette machine comportant au moins une tête d'extrusion à voies multiples, chaque voie étant connectée à une desdites boudineuses.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un câble selon la présente invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'une installation de fabrication du câble selon la présente invention; et - la figure 3 est une vue schématique d'une tête d'extrusion utilisée pour réaliser le câble de la figure 1.
En référence à la figure 1, le câble 10 comporte un conducteur électrique central 11 réalisé en un polymère intrinsèquement conducteur ayant un profil cylindrique de section circulaire. Ce polymère est avantageusement thermoplastique et comporte au moins l'un des composants suivants: polyacétate, polyacétylène, polyaniline, polyphénylène, polypyrrole, polythiophène, sulfure de paraphénylène ou tout autre composant similaire intrinsèquement conducteur. Le conducteur électrique central 11 est entouré d'une couche isolante 12 coaxiale à ce conducteur et réalisée en un polymère thermoplastique isolant tel que par exemple du chlorure de polyvinyle ou du polyéthylène. Un écran de protection 13 réalisé en un polymère intrinsèquement conducteur entoure la couche isolante 12. Cet écran forme un tube entièrement fermé autour de la couche isolante 12 et est également réalisé en un polymère intrinsèquement conducteur. Il est entouré d'une gaine extérieure 14 thermoplastique isolante en chlorure de polyvinyle ou en polyéthylène par exemple.
En référence aux figures 2 et 3, le câble selon la présente invention est obtenu comme suit.
Une ligne de fabrication, représentée schématiquement par la figure 2, comporte une tête d'extrusion 15 illustrée en coupe de façon plus détaillée par la figure 3, pourvue de quatre entrées 16, 17, 18, 19 et de quatre sorties 20, 21, 22, 23 disposées à l'avant de la tête d'extrusion, lesdites entrées et sorties étant reliées respectivement entre elles. Les quatre entrées 16 à 19 sont respectivement reliées à quatre boudineuses 24, 25, 26, 27 contenant chacun une matière permettant de réaliser une couche du câble. La première sortie 20 est circulaire et permet l'extrusion du conducteur central 11 du câble.
Les autres sorties ont une forme annulaire et sont disposées de façon concentrique autour de la sortie 20.
Le câble selon la présente invention est totalement réalisé par extrusion. Chaque couche recouvre entièrement la couche précédente.
Ce procédé permet une grande simplification de la fabrication puisqu'une seule ligne de production est suffisante. Il n'y a donc pas de manipulations intermédiaires pour la mise en place d'éléments métalliques comme cela est nécessaire sur les lignes classiques, ce qui entraîne un gain de temps ainsi qu'un abaissement substantiel des coûts de production. De cette façon, l'on améliore aussi considérablement la qualité et le facteur poids/puissance du câble.
Le câble selon la présente invention présente de nombreux avantages.
Comme il n'est constitué que de matières thermoplastiques, il est entièrement recyclable. Il ne comporte pas de métal et est de ce fait particulièrement léger. A titre de comparaison, un câble à conducteur en cuivre de 1000 mm2 de section prévu pour une tension de 60 kV pèse environ 12,3 kg/m alors qu'un câble selon la présente invention pèse environ 3,1 kg/m pour les mêmes spécifications techniques.
En raison de son mode de réalisation, l'étanchéité longitudinale du câble est garantie d'une manière absolue. De plus, comme l'écran de protection forme un tube fermé, cette protection est particulièrement efficace.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit, mais s'étend à toute modification évidente pour l'homme de l'art. En particulier, les matières intrinsèquement conductrices peuvent être quelconques pour autant qu'elles atteignent les caractéristiques demandées.

Claims (9)

Revendications
1. Câble de transport d' énergie électrique ou de télécommunication comportant au moins un conducteur électrique central, une couche d'isolant coaxiale à ce conducteur et entourée d'un écran de protection et d'une gaine extérieure isolante, caractérisé en ce que ledit conducteur électrique central (11) et ledit écran de protection (13) sont constitués d'au moins un polymère intrinsèquement conducteur.
2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit polymère intrinsèquement conducteur est thermoplastique.
3. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit polymère intrinsèquement conducteur comporte au moins l'un des composants suivants: polyacétate, polyacétylène, polyaniline, polyphénylène, polypyrrole, polythiophène, sulfure de paraphénylène.
4. Procédé de fabrication d'un câble de transport d'énergie électrique ou de télécommunication comportant au moins un conducteur électrique central, une couche d'isolant coaxiale à ce conducteur et entourée d'un écran de protection et d'une gaine extérieure isolante, caractérisé en ce que l'on réalise le conducteur électrique central (11) et l'écran de protection (13) en un polymère intrinsèquement conducteur.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on réalise le conducteur électrique central (11) et l'écran de protection (13) par extrusion d'une matière synthétique thermoplastique.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite matière synthétique thermoplastique comporte au moins l'un des composants suivants: polyacétate, polyacétylène, polyaniline, polyphénylène, polypyrrole, polythiophène, sulfure de paraphénylène.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on réalise le câble en extrudant simultanément ledit conducteur électrique central (11), ladite couche d'isolant (12), ledit écran de protection (13) et ladite gaine extérieure isolante (14).
8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on réalise l'écran de protection (13) sous la forme d'un tube étanche.
9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrusion dudit conducteur électrique central (11) et desdites couches successives superposées (12, 13, 14) est effectuée au moyen d'une machine d'extrusion associée à des boudineuses (24, 25, 26, 27) dont le nombre est égal au nombre de matériaux différents à extruder pour constituer ledit câble, cette machine comportant au moins une tête d'extrusion (15) à voies multiples, chaque voie étant connectée à une desdites boudineuses.
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