Brevet FR2762438A1 — publié le 19981023

La présente invention concerne un câble de transmission, notamment de signaux de données ou de signaux téléphoniques, comprenant des conducteurs, chaque conducteur étant revêtu d'une isolation, lesdits conducteurs étant assemblés en au moins un ensemble, ledit câble comprenant en outre un écran entourant lesdits conducteurs assemblés, un fil de continuité de masse associé audit écran et une gaine extérieure. La présente invention concerne aussi un câble d'énergie et de transmission comprenant ledit câble de transmission. Dans un câble de transmission, I'isolation des conducteurs est traditionnellement en mélange PVC (polychlorure de vinyle) ou en PE (polyéthylène). Un des avantages de l'utilisation d'un mélange PVC en matériau d'isolation est la constante diélectrique relativement élevée dudit matériau qui est égale à 3,7 + 0,3. En variante, un tel matériau d'isolation peut aussi être en polyéthylène, dont la constante diélectrique est sensiblement égale à 2,3, ce qui impose, pour une fréquence donnée, une épaisseur plus importante d'isolation que dans le cas de l'utilisation du PVC, à diamètre du conducteur donné et à capacité donnée. Le problème qui se pose lors de l'utilisation du PVC en matériau d'isolation est que la constante diélectrique du PVC n'est pas stable en température et en fréquence. Le document DE-A-25.21.526 donne une solution à ce problème. Selon ce document, on utilise une isolation en PVC cellulaire, qui présente une constante diélectrique stable à une température déterminée. La constante diélectrique d'un tel PVC cellulaire est cependant inférieure à celle du PVC, ce qui n'est pas toujours satisfaisant aux températures de service, notamment lorsque le câble de transmission est intégré dans un câble d'énergie. II se pose donc le problème de trouver un matériau possédant une constante diélectrique au moins égale à celle du PVC et d'un coût de fabrication raisonnable, et dont la constante diélectrique reste stable à des températures comprises généralement entre environ -15 et 90"C. Le câble de transmission selon la présente invention se propose de résoudre les problèmes posés précédents. Ainsi un des objets de la présente invention est un câble de transmission comprenant -des conducteurs revêtus individuellement d'une isolation et assemblés en au moins un ensemble, ladite isolation ayant une constante diélectrique égale à 3,7 s 0,3. -un écran entourant lesdits conducteurs assemblés et un fil de continuité de masse associé audit écran, et -une gaine isolante de protection, caractérisé en ce que l'isolation de chaque conducteur est constituée d'un composé polyoléfinique contenant du silane et au moins une charge minérale. Une telle isolation permet de façon surprenante de disposer d'un matériau dont les caractéristiques mécaniques et physico-chimiques, et en particulier la constante diélectrique, sont au moins égales à celles du PVC, tout en disposant d'une stabilité en température sur une plage d'environ -15 à 90"C. Enfin, I'invention concerne aussi un câble de conducteur de phase mixte comportant: -un câble de transmission tel que décrit précédemment, -au moins un conducteur de phase, et -un conducteur de neutre. Le plus souvent, ledit câble comprend en outre un bourrage, un écran périphérique et une gaine périphérique de protection. Un autre des avantages du câble de transmission selon l'invention est la possibilité d'utiliser un câble de transmission qui est intégré dans le câble d'énergie et qui est de longueur importante, par exemple jusqu'à 500 m voire 750 m, sachant que la longueur des câbles de transmission classiques est actuellement limitée à 350 m lorsqu'ils sont intégrés dans un câble d'énergie ou dans des conditions d'environnement relativement sévères. Dans le cas de l'intégration du câble de transmission dans un câble d'énergie, un autre des avantages du câble de transmission selon l'invention est de disposer d'une isolation de dimensionnement, et en particulier d'épaisseur, équivalent à celui d'une isolation en PVC, ce qui permet d'utiliser la connectique déjà existante. En effet, à diamètre constant de conducteur, I'épaisseur de l'isolation détermine la valeur de la capacité à une fréquence donnée. L'utilisation d'une polyoléfine classique, par exemple du polyéthylène de constante diélectrique égale à 2,3, pour obtenir la valeur de capacité souhaitée obligerait à descendre à des épaisseurs d'isolation inférieures à 0,08 mm pour une capacité de 80 nF, ce qui n'est pas réalisable par extrusion nécessitant généralement des épaisseurs non inférieures à 0,15 mm. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description des exemples suivants de réalisation, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif, dans les figures jointes dans lesquelles - la figure 1 représente en coupe un câble de transmission selon l'invention - la figure 2 représente en coupe un câble mixte d'énergie et de transmission, dans lequel le câble d'énergie est monophasé. - la figure 3 représente en coupe un câble mixte d'énergie et de transmission, dans lequel le câble d'énergie est triphasé. En se référant à la figure 1, le câble de transmission réalisé selon l'invention et désigné par la référence 1 comporte un ensemble de quatre conducteurs 2, par exemple en cuivre rouge, isolés individuellement et assemblés en quarte étoile par exemple avec un fil de marquage 3 associé pour des besoins d'identification. Les quatre conducteurs 2 sont revêtus chacun d'une isolation 4. La quarte est maintenue assemblée par un ruban polyester 5 entouré d'un écran 7 formé d'un ruban polyesterlaluminium auquel est associé un fil de continuité de masse 6. Ce câble est entouré d'une gaine isolante de protection 8 en PVC qui peut comporter des nervures longitudinales à 1800 pour d'autres besoins d'identification. Selon l'invention, I'isolation 4 de chaque conducteur 2 est réalisée en un matériau, de constante diélectrique au moins de l'ordre de celle du PVC solide, soit généralement égale à 3,7 + 0,3, et constitué d'un composé polyoléfinique contenant du silane et au moins une charge minérale. De préférence, ledit composé polyoléfinique comporte du polyéthylène etlou un copolymère de l'éthylène. La charge présente dans le composé polyoléfinique peut être toute charge connue de l'homme du métier. En particulier, ladite charge peut être choisie parmi l'une au moins des charges suivantes : la craie, le trihydrate d'alumine et l'hydroxyde de magnésium. Le taux de charge de l'isolation par rapport au poids total de ladite isolation est généralement supérieur à 35%, de préférence supérieur à 45%. On obtient ainsi un matériau dont la constante diélectrique est généralement de l'ordre de 3,5 à 3,7. Le silane présent dans le composé polyoléfinique peut provenir de deux sources, distinctes ou non. Ainsi, ledit silane peut provenir au moins en partie d'un traitement de la charge par un organosilane etlou ledit composé polyoléfinique peut au moins en partie être greffé silane et non réticulé. A titre d'exemple, cette isolation, sur un conducteur en cuivre de diamètre 0,6 mm, est constituée en polyéthylène greffé silane et chargée de trihydrate d'alumine avec un taux de charge de l'ordre de 50% par rapport au poids total de ladite isolation. Elle présente ainsi une constante diélectrique supérieure à 3,7, pour une épaisseur d'isolation de 0,165 mm. En variante, le câble peut comporter une seule paire de conducteurs isolés selon l'invention ou plusieurs paires de conducteurs isolés selon l'invention et assemblés en un seul ensemble tel que la quarte précitée ou en plusieurs ensembles. La figure 2 représente un câble mixte d'énergie et de transmission, dans lequel le câble de transmission 1 selon l'invention est intégré dans un câble d'énergie monophasé ayant un conducteur de phase 10 et un conducteur de neutre 9 (sous plomb). Le conducteur de phase est isolé et le conducteur de neutre est sous gaine de plomb, ainsi que représenté sur la figure 2. En particulier le conducteur de phase peut être un conducteur de surface égale à 35 mm2. Le câble mixte comporte en outre un bourrage textile et d'étanchéité 11, et ledit bourrage ainsi que le câble de transmission, le conducteur de phase et le conducteur de neutre sont entourés d'un écran périphérique 12 constitué de feuillards en acier, le tout étant entouré d'une gaine périphérique de protection 13. L'ensemble constitue un câble mixte d'énergie monophasé et de transmission selon l'invention. La figure 3 représente un câble mixte d'énergie et de transmission, dans lequel le câble de transmission 1 selon l'invention est intégré dans un câble d'énergie triphasé ayant trois conducteurs de phase 10 et un conducteur de neutre 9. Les éléments 9,10,11,12 et 13 sont tels que représentés sur la figure 2 et tels que commentés précédemment. L'ensemble constitue un câble mixte d'énergie triphasé et de transmission selon l'invention. De tels câbles d'énergie tels que représentés sur les figures 2 et 3 maintiennent généralement une valeur de capacité mutuelle à 50 kHz entre 80 et 130 nF/km, de préférence entre 85 et 100 nF/km, dans la plage de températures sensiblement de -15 à +90 "C. REVENDICATIONS 1./ Câble de transmission (1) comprenant - des conducteurs (2) revêtus individuellement d'une isolation (4) et assemblés en au moins un ensemble, ladite isolation ayant une constante diélectrique égale à 3,7 + 0,3, -un écran (7) entourant lesdits conducteurs assemblés et un fil (6) de continuité de masse associé audit écran, et -une gaine isolante de protection (8), caractérisé en ce que l'isolation de chaque conducteur est constituée d'un composé polyoléfinique contenant du silane et au moins une charge minérale. 2./ Câble selon la revendication 1 tel que ledit composé polyoléfinique possède un taux de charge supérieur à 35% par rapport au poids total de ladite isolation. 3./ Câble selon l'une des revendications 1 ou 2 tel que ledit composé polyoléfinique possède un taux de charge supérieur à 45% par rapport au poids total de ladite isolation. 4./ Câble selon l'une des revendications 1 à 3 tel que ledit composé polyoléfinique est greffé silane et non réticulé. 5./ Câble selon l'une des revendications 1 à 4 tel que le silane provient au moins en partie d'un traitement de la charge par un organo-silane. 6./ Câble selon l'une des revendications 1 à 5 tel que ledit composé polyoléfinique comporte du polyéthylène eVou un copolymère de l'éthylène. 7./ Câble selon l'une des revendications 1 à 6 tel que ladite charge est choisie parmi l'une au moins des charges suivantes : la craie, le trihydrate d'alumine et l'hydroxyde de magnésium. 8. / Câble mixte d'énergie et de transmission comportant: -un câble de transmission (1) selon l'une des revendications 1 à 7 -au moins un conducteur de phase (10), et -un conducteur de neutre (9). 9./ Câble selon la revendication 8 comportant en outre un bourrage (11), un écran périphérique (12) et une gaine périphérique de protection (13).