Brevet FR2392475A1 — publié le 19781222

L'invention concerne une installation de transmission dtinformationss comprenant un câble aérien combiné à fréquence porteuse et a' haute tension, des organes de fermeture d'extrémité et des dispositifs de couplage. On connait déjà un cable aérien combiné à fréquence porteuse et à haute tension pour la transmission d'informations à haute et basse fréquence dans les réseaux de transport d'énergie. Dans ce câble, une ligne à fréquence porteuse a' uneou plusieurs paires de conducteurs, isolée par une matière plastique a' hautes qualités diélectriques, est disposée au centre d'un cabale conducteur servant au transport de l'énergie (brevet allemand 20 11 016). Les dispositifs techniques destinés à la transmission des informations par un tel cable aérien doivent alors être reliés à la ligne à fréquence porteuse, qui est au potentiel de haute tension, par l'intermédiaire de condensateurs de couplage haute tension ou de transformateurs transmetteurs isolés à haute tension. La liaison des dispositifs techniques de transmission dsinformations avec la ligne à fréquence porteuse qui est au potentiel de haute tension peut aussi être assurée par l'intermédiaire de transmetteurs d'adaptation au même potentiel et de condensateurs de couplage haute tension. Ce câble aérien connu peut être mis en application dans les installations à lignes aériennes pour toutes les tensions nominales imaginables. La dépense engagée pour les unités de couplage, qui croit avec la tension nominale, ne joue qu'un faible rôle par rapport aux frais d'installation de la ligne tant que llon doit franchir de grandes distances. Cependant, dans les installations de lignes à faibles tensions nominales, par exemple de 6 à 20 kV, dont les lignes ne franchissent souvent que quelques kilomètres, cette dépense peut prendre de l'importance. Pour de tels cas ou des cas similaires, on connait une installation de communication pour la transmission d'informations à basse et haute fréquence par fil dans les réseaux aériens à haute tension, installation comportant un conducteur coaxial monté en parallèle aux conducteurs de phase et au conducteur de terre suspendus aux poteaux à haute tension. Dans cette installation, le conducteur intérieur du câble coaxial est isolé à haute tension vis-à-vis du conducteur extérieur et est raccordé au système d'exploitation correspondant par l'intermédiaire de condensateurs de couplage haute tension, le conducteur extérieur du cabale coaxial étant mis à la terre (DT-AS 19 33 813). Il est certain qu'avec cette installation, on peut diviser sensiblement par deux la dépense en condensateurs de couplage haute tension. Mais la mise en oeuvre d'une telle installation nécessite la pose dgun cable aérien supplémentaire dans 1 installation aérienne. L'invention a pour but de réaliser une installation de transmission d'informations pour lignes aériennes à haute tension jusqu'a' 20 kV environ, dans laquelle la dépense pour les unités de couplage est réduite de façon suffisamment importante pour qu'on puisse envisager également la mise en application économique pour des parcours relativement courts de quelques kilomètres seulement. L'invention concerne à cet effet un cabale du type ci-dessus, caractérisé en ce que la ligne å fréquence porteuse, sensiblement au potentiel terrestre, est entourée par un isolant de ceinture agencé pour résister à la haute tension du câble conducteur et contenant des éléments de commande de potentiel. Suivant des modes de réalisation - un blindage métallique est disposé entre l'isolant des conducteurs de la ligne à fréquence porteuse et l'isolant de ceinture, ce blindage étant réalisés de préférence, sous forme d'enveloppe stratifiée - le cabale aérien suivant l'invention, destiné à une ligne à 20 kV est caractérisé par la construction suivante quatre conducteurs individuels de 0,9 mm de diamètre, chacun d'eux étant isolé avec 0,5 mm de PE, ces conducteurs étant câblés en toron et entourés par une bande d'aluminium de 0,2 mm d'épaisseur enroulée en hélice avec un recouvrement de 20 s , sur cette bande une couche de 1 mm d'épaisseur en PE conducteur, sur cette couche une enveloppe en PE avec une épaisseur de paroi de 5,5 mm, sur cette enveloppe une couche de 1 mm d'épaisseur en PE conducteur, sur cette couche une couche de fils de 3,26 mm de diamètre alternativement en Aldrey et en Alumoweld. L'invention s'étend à une installation de transmission d'informations du type ci-dessus, caractérisée en ce que la ligne à fréquence porteuse ou à basse fréquence est reliée, aux extrémités d'un trajet conducteur, aux appareils dtinforma- tions par l'intermédiaire de transformateurs transmetteurs munis de parafoudres. Suivant des modes de réalisation - les enroulements du transformateur transmetteur reliés à la ligne à fréquence porteuse, sont réalisés avec une prise médianeS cette prise médiane étant mise au potentiel terrestre directement ou par l'intermédiaire dune self. - le raccordement de la ligne à fréquence porteuse du câble aérien avec les transformateurs transmetteurs est réalisé sous forme de fermeture d'extrémité constituée par un tube flexible contracté muni de plusieurs écrans montés avec retrait. - un tube contracté semi-conducteur de commande de champ est disposé dans la fermeture d'extrémité entre le tube contracté isolant et l'isolant de ceinture du cable aérien. Les avantages obtenus grâce à l'invention consistent notamment en ce qu'il est ainsi possible de réduire suffisamment les dépenses de transmission d'informations par les lignes aériennes à haute tension pour que l'on puisse aussi utiliser économiquement des lignes aériennes relativement courtes ayant une longueur de quelques kilomètres pour la transmission des informations qui devient toujours plus nécessaire. En outre, le blindage métallique, qui est à peu-près au potentiel terrestre et est disposé autour des conducteurs de transmission d'informations, permet de transmettre les informations avec bien moins de parasites. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un câble aérien - la figure 2 est une vue schématique du couplage ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale des organes de fermeture d'un cabale aérien. La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un cible aérien conforme à l'invention. Dans l'exemple considéré sont prévus quatre conducteurs élémentaires 1 de 0,9 mm de diamètre environ pour la transmission des informations. Chaque conducteur individuel est entouré par un isolant 2 qui peut être constitué par du polyéthylène de 0,5 mm d'épaisseur environ. Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure, les conducteurs individuels 1 revetus de l'isolant 2 sont câblés en toron et entourés par une bande métallique 3 enroulée en hélice avec un recouvrement de 20 X environ. La bande métallique 3 peut etre constituée par une bande dPalumlnium de 0,2 mm d'épaisseur environ mais elle peut aussi etre constituée par une enveloppe stratifiée dans laquelle la bande d'aluminium est revetue de matière plastique de tous cotés ou sur ses deux faces-. Sur le blindage métallique 3 ainsi formé, est disposé un isolant de ceinture 4, 5 et 6s constitué par une couche 4 de 1 mm d'épaisseur environ en matière plastique conductrice 4, par exemple en polyéthylène, par la couche isolante proprement dite 5 et par une couche 6 de 1 mm d'épaisseur environ en matière plastique conductrice, par exemple en polyéthylène conducteur. L'épaisseur de l'enveloppe isolante 5 est déterminée en fonction de la tension nominale pour laquelle le cable aérien est prévu et de la tension d'épreuve prévue pour la mise en service. Pour un câble aérien destiné à une installation à 20 kV, l'enveloppe isolante 5 doit avoir une épaisseur de 5,5 mm environ. Sur l'isolant de ceinture 4, 5 et 6s sont disposés les fils conducteurs 7 et 8 pour le transport d'énergie. Le calibre de ces fils résulte, d'une part, de la section conductrice désirée du conducteur et, d'autre part, du diamètre de l'isolant de ceinture Dans l'exemple considéré, les fils conducteurs ont un diamètre de 3,26 mm environ. Comme matière des fils conducteurs, on utilise avantageusement ltun des alliages conducteurs connus à base d'aluminiums par exemple l'Aldrey. Pour augmenter la résistance à la traction, on peut remplacer des fils en Aldrey 7 par des fils en acier revetus d'aluminium 8, par exemple par des fils commercialisés avec la marque déposée Alumoweld. La figure 2 représente schématiquement le couplage sur le câble aérien 9 d'un appareil 12 ressortant de la technique de transmission des informations, par l'intermédiaire d'un transformateur transmetteur 11. L'origine et l'extrémité de chaque enroulement du transformateur l1 sont protégées contre les surtensions éventuelles par un parafoudre 10 relié dgun côté à la terre. La prise médiane 13 de chaque enroulement du transformateur peut être reliée directement à la terre ; mais elle peut aussi etre mise au potentiel terrestre par l'intermédiaire d'une self de protection 14. Le câble aérien 9 est judicieusement fermé par une fermeture d'extrémité 15 pouvant être constituée par un tube flexible contracté 16 et par des écrans 17 montés avec retrait. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale schématique d'une telle fermeture d'extrémité 15. Sur le câble aérien 9, on a enlevé de l'enveloppe isolante 5, peu après les extrémités des fils conducteurs, la couche en matière plastique conductrice 6 qui se trouve sous les fils conducteurs. Dans l'exemple considéré, la commande du champ est assurée par un tube flexible conducteur ou semi-conducteur 18 monté avec contraction, ce tube étant relié à la couche conductrice 6 dans la zone de raccordement 19. Sur le tube flexible contracté 18 assurant la commande de champ, est disposé un tube flexible contracté isolant 16 qui s'étendjusqu"à l'extrémité de l'isolant de ceinture 5. Pour augmenter la résistance aux intempéries, on monte par retrait des écrans 17, par exemple au nombre de trois, sur le tube flexible contracté isolant 16.Le tube flexible de commande de champ 18 peut être supprimé lorsqu'on traite en conséquence la couche conductrice 69 notamment pour les faibles tensions nominales. REVENDICATIdNS 1) Capable aérien combiné à fréquence porteuse et à haute tension pour la transmission d'informations à haute et basse fréquence dans les réseaux de transport d'énergie, comportant une ligne à fréquence porteuse à une ou plusieurs paires de conducteurs symétriques ou dissymétriques avec isolement par matière plastique, disposée au centre du câble conducteur servant au transport d'énergie, câble caractérisé en ce que la ligne (1) à fréquence porteuse, sensiblement au potentiel terrestre est entourée par un isolant de ceinture (4, 5, 6) agencé pour résister à la haute tension du câble conducteur (7, 8) et contenant des éléments de commande de potentiel. 2) Cable aérien suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un blindage métallique est dispose entre l'isolant (2) des conducteurs de la ligne à fréquence porteuse et l'isolant de ceinture (4, 5, 6), ce blindage étant réalisé, de préférence, sous forme d'enveloppe stratifiée. 3) Cable aérien suivant la revendication 2 et destiné à une ligne à 20 kV, cable caractérisé par la construction suivante . quatre conducteurs individuels (1) de 0,9 mm de diamètre, chacun d'eux étant isolé avec 0,5 mm de PE (2) ces conducteurs étant câblés en toron et entourés par une bande d'aluminium (3) de 0,2 mm d'épaisseur enroulée en hélice avec un recouvrement de 20 % sur cette bande > une couche (4) de 1 mm d'apaisseur en PE conducteur, sur cette couche une enveloppe (5) en PE avec une épaisseur de paroi de 5,5 mm, sur cette enveloppe une couche (6) de 1 mm d'apaisseur en PE conducteur, sur cette couche une couche de fils de 3,26 mm de diamètre alternativement en Aldrey et en Alumoweld. 4) Installation de transmission d'informations comportant un cable aérien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la ligne (1) à fréquence porteuse ou à basse fréquence est reliée, aux extrémités d'un trajet conducteur (9), aux appareils d'informations (12) par l'intermédiaire de transformateurs transmetteurs (11) munis de parafoudres (10). 5) Installation de transmission d'informations suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les enroulements du transformateur transmetteur (11) reliés à la ligne à fréquence porteuse sont réalises avec une prise médiane (13), cette prise médiane (13) étant mise au potentiel terrestre directement ou par l'intermédiaire d'une self (14). 6) Installation de transmission d'informations suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que le raccordement de la ligne (1) à fréquence porteuse du câble aérien (9) avec les transformateurs transmetteurs (11) est réalisé sous forme de fermeture d'extrémité (15) constituée par un tube flexible contracté (16) muni de plusieurs écrans (17) montés avec retrait. 7) Installation de transmission d'informations suivant la revendication 6, caractérisée encre qu'un tube contracté semi-conducteur (18) de commande de champ est disposé dans la fermeture d'extrémité (15) entre le tube contracté isolant (16) et l'isolant de ceinture (5) du câble aérien (9).