Brevet FR2126911A1 — publié le 19721013

La présente invention concerne un câble de transmission d'énergie électriqlJe en courant polyphasé à moyenne fréquence sous basse tension, avec au moins un conducteur de neutre. Elle s'applique particulièrement à la transmission d'énergie élactrique en courant triphasé à moyenne fréquence, de l'ordre de quelques centai- nes de Herz, sous basse tension allant jusqu'à @ 0 000 volts environ à portir de groupes électroges vers des appareils d'utilisation, par exemple des appareils d'essais au sol de prototypes d'avions, ou des appareils divers placés à bord d'avione de ligne. Le fat que l'on doive transporter l'énergie électrique sous moyenne fréquen ns entraine des chute de tension dues aux pertes inductaves relativement importantes, et différentes d'une phase à l'autre, du fait que les circuits des phases et celui du ou des neutres ne sont pas géométriquement équilibrés On a cherché à égaliser les pertes inductives en utilisant un système de barres, par exemple en courant triphasé trOis barres de phase entre deux barres de neutre, avec des transpositions à intervalles réguliers.Ce système n'assure qu'une compensation imparfaite de sorte qu'il subsiste des différences de tension pouvant atteindre plusieurs volte entre les phases du coté des appareils d'utilisation, et qui entraînent des difficultés pour la régulation de générateurs d'alimention. En autre, l'etfet pelliculaire devient reletivement important dans les conducteurs pour du co@rent à moyenne fréquence, de sorte que l'on doit leur donner des sections plus importantes qu'en fréquence industrielle. La présente invention d pour but de remédier aux inconvénient ci-dessus, de réduire à de faibles valeurs les chutes de tension inductives dans les conducteurs de phase et de neutre, d'équilibrer les chutes de tension résiduelles, ainsi que do réduire dans une large mesure l'effet pelliculaire dans les conducteurs. Le câble de transmission d'énergie électrique selon l'invention est caracté- risé en ce que les conducteurs de phase sont enroulés hélicoïdalement, alors que le conducteur de neutre est rectiligne et disposé à proximité des conducteurs de phase Il comporte en outre de préférence au moins l'une des caractéristiques suivantes :: - les conducteurs de pnase sont groupés en câbles élémentaires régulièrement répartis an couronne auTour d'un tube conducteur constituant le neutre, - le nombre de câblas élémentaires formé par les conducteurs de phase est pair, et le pas de cablage des câbles de rang pair eSt égal à celui des câbles de rang impair, multiplié par le nombre de phases ou un multiple de calui-ci@ - à chaque câble formé par las conducteurs de phase Sont fixés latéralement deux câbles snnexés constituant les conducteurs de neutre correspondants. - les ensembles formés par un câble des conducteurs de phase et les câbles annexes de neutre sort régulièrement répartis en couronne autour d'un bourrage central. Les câbles annexes de neutre sont disposés symétriquement par rapport à un plan diamétral du cable élémentaire formé par les conducteurs de phase. I1 est décrit ci après à titre d'exemple et en référence eu deSsin annexé. des câbles de transmission de courant triphasé de fréquence 400 Herz selon l'invention. La figure 1 représente une couronne de huit câbles élémentaires triphasés répartis sur le pourtour d'un tube central conducteur formant le neutre. La figure 2 représente schématiquement le pas de câblage dans deux câbles élémentaires adjacents de la figure 1, l'un de rang impair et l'autre de rang pair. La figure 3 représente on ensemble de huit câbles élémentaire de conducteurs de phase, flanqués chacun de deux conducteurs de neutre. disposés en couronne autour d'un bourrage axial. Dans le câble de transmission représenté en figure 1, la disposition des conducteurs de phase a été représentée dans un seul des câbles élémentaires le câble 1. Celui-ci comprend trois conducteurs de phase 10, Il, 12, dont les sections droites sont disposées en triangle équilatéral, et qui sont enroulés héli coidalement dans la direction perpendiculaire au plan de la figure. Chaque câble comporte un isolement 5. Les différents câbles tels que 1, 2, 3, 4 etc. sont disposés en couronne autour d'un tube 9 en aluminium ou en cuivre, qui forme conducteur de neutre. L'ensemble est serré à l'aide de colliers 20. I1 peut Entre st nécessaire protégé par une gaine. Les circuits sont équilibrés : en raison de la disposition des câbles triphasés en couronne, le courant alternatif se répartit uniformément sur les câbles. En cas de déséquilibre, par exemple charge monophasée entre la phase N 5 et le neutre, la chute inductive correspondante sera rigoureusement lea même que si cette charge monophasée était antre la phase 2 et le neutre, ou entre 13 phase 3 et le neutre. Ce résultat est dû à la disposition des conducteurs élémentaires qui sont montés en hélice par rapport à l'axe du câble triphasé, alors que le conducteur neutre est rectiligne. Chacun des 3 conducteurs du câble triphesé occupe les mêmes positions par rapport au neutre; la chute inductive phasessneutre est donc la même quelle que soit la phase considérée. La figure 2 représente les pas de câblages respectifs de deux conducteurs adjacents, l'un de rang impair et l'autre de rang pair, qui permettent d'annuler l'induction mutuelle de deux câbles élémentaires triphasés voisins, le nombre total de câbles étant pair. Ceci a lieu si le pas de câblage "p" åtun des deux câbles, 2 par exemple, est trois fois plus élevé que celui du câble adjacent T. On voit sur la figure 2 que chaque conducteur 10, Il, 12, du câble 1 occupe toutes les positions possibles par rapport aux trois conducteurs 20, 21, 22 du câble 2. Cette disposition concernant les pas relatifs des câbles pairs et i"lpaira estspécialement avantageuse si les câbles sont montés très près les unr. des autres et situa fréquence du courant est assez élevée. La figure 3 représente un ensemble de @uit câbles élémentaires de conducteurs de phase, montés également en couronne, mais dans lequel chaque câble comporte sur sa Périphérie deux conducteurs de neutre rectilignes. Les câbles 1 à 8 disposes en couronne comportent chacun trois conducteurs de phase tels que 11, 12, 13. Sur chacun des câbles 1 à 8 sont disposés deux câbles annexes constituant les neutres, par exemple 14, 15, pour le câble 1, la, 17, pour le câble 2, etc. Ces deux câbles annexes sont disposés symétriquement par rapport à un plan diamétral du câble principal passant par l'axe de l'ensemble. Ils sont fixés au câble principat par des colliers en matière plastique tels que 31, 32, etc. L'ensemble de la liaison triphasée avec neutre est assemble sur un bourrage central 30, le tout étant serré à l'aide de colliers en matière plastique tels que 20. Ce câblage est rigoureusement équilibré et l'inductance équivalente de la liaison (inductance par phase ou bien entre une des phases et le neutrel est très. faible. En raison de la division des circuits, l'effet pelliculaire est insignifiant, même à moyenne fréquence. Le nombre de câbles peut être modifié suivant les caractéristiques de la liaison à réaliser. Si, par exemple, l'intensité du circuit est faible, un seul câble triphasé muni de deux neutres adjacents, tel que le câble 3, peut filtre suffisant. On comprendra que diverses modifications peuvent être apportées aux câbles de transmission qui viennent d'être décrits sans sortir du cadre de l'invention, certains de leurs organes pouvant être remplacés par d'autres qui y joueraient le même rôle technique. En particulier, le nombre de câbles élémentaires peut être plus ou moins elevé que ceux indiqués en référence aux figures. Les câbles annexes de neutre de la figure J peuvent être fixés aux câbles de phase par tous autres moyens connus que des colliers. REVENDICATIONS 1/ - Câble de transmission d'énergie électrique à moyenne fréquence sous basse tension, avec au moins un conducteur de neutre, notamment de groupes électrogènes ou convertisseurs à des appareils d'essais au sol de prototypes d'avions, à des appareils divers à bord d'un avion de ligne ou à des appareils de chauffage par conduction, caractérisé en ce que les conducteurs de phase sont enroulés hélicol dalement, alors que le conducteur de neutre est rectiligne et disposé à proximité des conducteurs de phase. 2/ - Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs de phase sont groupés en câbles élémentaires régulièrement répartis en couronne autour d'un tube conducteur constituant le neutre. 3/ - Câble selon la revendication 2. caractérisé en ce que le nombre de câbles élémentaires formés par les conducteurs de phase est pair et en ce que le pas de câblage des câbles de rang pair est égal à celui des câbles de rang impair multiplié par le nombre de phases ou un multiple de ce dernier. 4/ - Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à chaque câble élémentaire formé par les conducteurs de phase sont fixés latéralement au moins deux câbles annexes constituant les conducteurs de neutre correspondants. 5/ - Câble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ensembles d'un câble élémentaire des conducteurs de phase et de câbles annexes de neutre sont régulièrement répartis en couronne autour d'un bourrage central. 6/ - Câble selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les câbles annexes de neutre sont disposés symétriquement par rapport à un plan diamétral du câble élémentaire formé par les conducteurs de phase.