Brevet FR2650128A1 — publié le 19910125

DISPOSITIF DE REDUCTION DU BRUIT EOLIEN DES LIGNES AERIENNES La présente invention concerne les dispositifs destinés réduire le bruit éolien émis par les câbles aériens, notamment ceux des lignes à très haute tension, lorsqu'ils sont soumis à l'action du vent. Le bruit des lignes à très haute tension a plusieurs origines. Suivant les conditions atmosphériques, elles sont la source d'un grésillement dû à l'effet couronne et, en présence de vent, d'un bruit éolien dû à la formation de tourbillons alternés à l'aval des conducteurs. Ce dernier bruit présente un spectre continu avec un pic dont la fréquence et l'intensité augmentent avec la vitesse du vent. Pour des lignes ayant des caractéristiques représentatives, à câbles de 30 mm environ de diamètre, la fréquence du pic passe de 60 Hz à 250 Hz environ lorsque la vitesse du vent augmente de 10 à 40 mètres par seconde. On a proposé, pour réduire l'effet Corona des lignes à très haute tension, donc les pertes et le bruit qu'il provoque, de substituer un faisceau de conducteurs à un conducteur unique pour chaque phase. On diminue ainsi le champ électrique superficiel mais on risque de renforcer le bruit d'origine éolienne. Ce dernier peut avoir un niveau inacceptable dans des zones fréquemment exposées au vent et à proximité d'habitations. On sait qu'on peut réduire le bruit éolien en désorganisant le détachement tourbillonnaire par section droite des câbles. On évite ainsi que le détachement ne se produise de façon cohérente sur des longueurs importantes. Ceci peut être réalisé par un cordon enroulé en hélice sur le câble. Mais on peut craindre que la présence de ce cordon de forte courbure ne renforce l'effet couronne donc les pertes électriques et le bruit correspondant. L'invention vise à fournir un dispositif permettant de réduire le bruit d'origine éolienne de façon significative, sans avoir une influence défavorable notable sur d'autres caractéristiques de la ligne, telles que l'effet couronne, la prise du vent et la tenue dans des conditions givrantes. Dans ce but l'invention propose un dispositif comprenant des tronçons indépendants de cordon enroulés en hélice de pas compris entre 2 et 20 fois le diamètre du câble, en un matériau synthétique résistant au rayonnement ultraviolet solaire et ayant une faible constante diélectrique, inférieure à 5, enserrant le câble, ayant un diamètre compris entre D/20 et D/3 (D étant le diamètre du câble). L'augmentation des efforts dus au vent reste modérée, d'autant plus qu'il est en général suffisant de placer des tronçons de cordon sur une fraction seulement d'une portée entre appui. Un faible diamètre des cordons n'empêche pas par ailleurs le passage éventuel le long du câble d'un chariot d'entretien ou de mesure muni de roues roulant sur le câble. Pour éviter le glissement du cordon sur le câble, on utilise des tronçons préalablement mis en forme avec un rayon d'enroulement interne inférieur au rayon du câble, de façon que ce dernier soit enserré dès mise en place du tronçon. On évite ainsi la nécessité d'un bobinage sur place et les risques de glissement du cordon sur le câble. Les tronçons ont avantageusement une longueur dépassant 1 m et ne dépassant pas quelques mètres pour faciliter la mise en place. Cette solution donne également une grande souplesse d'utilisation, les tronçons pouvant être placés bout à bout ou écartés les uns des autres suivant l'importance de l'atténuation recherchée. L'expérience a montré que l'utilisation de plusieurs cordons sur un même tronçon n' apporte qu'un gain très faible sur la réduction du-bruit et en conséquence n'a peu d'intérêt pratique. Le matériau constitutif du cordon doit avoir une constante diélectrique faible, toute augmentation se traduisant par un accroissement de l'effet couronne. Pratiquement, les matériaux utilisés seront donc constitués par des matériaux synthétiques. I1 est au surplus souhaitable d'adopter un matériau ne propageant pas la flamme, surtout dans des régions fréquemmenttfoudroyées, pour réduire le risque d'inflammation. Un matériau ayant une forte résistance au fluage est également préférable, afin d'éviter une perte d'adhérence qui provoque à son tour une usure par frottements. Parmi les matériaux utilisables, on peut notamment citer le polyéthylène haute densité, dont la constante diélectrique varie entre 2,25 et 2,35. Mais on peut reprocher au polyéthylène, d'avoir des caractéristiques mécaniques assez faibles et d'etre inflammable. Le chlorure de polyvinyle a, sur le polyéthylène, l'avantage de meilleures caractéristiques mécaniques mais, l'inconvénient d'une constante diélectrique plus élevée, d'environ 3,50. Les résines fluocarbonées semblent à l'heure actuelle constituer un matériau avantageux, du fait de leur constante diélectrique particulièrement faible, d'environ 2, d'une bonne résistance aux agressions extérieures et de leur caractère incombustible. Mais les cordons réalisés avec de telles résines ont peu de souplesse et une faible résistance à l'abrasion, ce qui implique de leur donner, lors de la fabrication, une forme telle qu'ils puissent être placés sur les conducteurs sans risque de fissuration et restent ancrés sur le câble. Pratiquement on utilise en général des tronçons ayant 1 à 3 mètres de longueur à l'état bobiné. A titre d'exemple, on donnera maintenant les caractéristiques d'un dispositif particulier en faisant référence aux dessins qui accompagnent la description et dans lesquels : - la figure 1 est un schéma montrant le montage d'un tronçon de cordon sur un câble, - la figure 2 est un diagramme montrant les spectres acoustiques mesurés en soufflerie sur un câble dépourvu de cordons et le même câble muni d'un cordon en hélice du genre montré en figure 1, pour une vitesse du vent de 15 m par seconde. Le câble 10 montré en figure 1 est de type ASTER 570, de 31 mm de diamètre. Il porte sur toute sa longueur un tronçon de cordon 12 a section circulaire de 6 mm de diamètre, enroulé en hélice dans le meme sens que les torons, avec un pas p=150 mm. On constate sur la figure 2 qu'à une vitesse de vent de 15 m/s,le pic sonore à une fréquence d'environ 100 Hz, qui se traduit par un grondement, est éliminé et que le spectre est très lissé. Le gain sur le bruit, de 7 à 20 dB sur le pic pour les vitesses de vent habituelles, est plus faible sur l'ensemble de la plage de fréquence mais reste compris entre environ 3 et 4 dB(A > . Les essais effectués ont par ailleurs montré que les résultats favorables obtenus dans le cas d'un câble isolé sont conservés dans le cas d'un couple de câbles en tandem placés dans le sillage l'un de l'autre, et ceci sur toute la gamme de vitesses de vent rencontrées en pratique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réduction du bruit éolien des câbles aériens comprenant un cordon en hélice de pas compris entre 2 et 20 fois le diamètre du câble, en un matériau synthétique ayant une constante diélectrique inférieure à 5, enserrant le câble (10) ayant un diamètre n'excédant pas le tiers du diamètre du câble, caractérisé en ce que le cordon est constitué de tronçons indépendants (12) préformés avec un diamètre d'enroulement inférieur à celui du câble avant mise en place. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cordon (12) est constitué en polyéthylene haute densité, chlorure de polyvinyle ou résine fluocarbonée. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les tronçons ont une longueur de 1 à quelques mètres.