Brevet FR2784495A1 — publié le 20000414

CABLE LONGUE DISTANCE Le domaine de l'invention est celui des câbles de télécommunication à longue distance comprenant des moyens empchant la dégradation physique du câble. Dans le domaine des câbles optiques disposés par exemple dans les fonds marins, les problèmes liés à la pose du câble et au vieillissement de celui-ci sont prépondérants. Divers chocs lors de la pose et le vieillissement normal du câble entament sa structure externe, ce qui peut entraîner des modifications dans les champs électriques internes. Il est connu que les isolants de corps conducteurs d'électricité présentent des rayures après la fabrication ou la pose de tels câbles. Il peut par exemple s'agir de câbles hautetension alimentant des plates-formes off-shore ou des câbles de transmission de données ensouillés au fond de la mer ou reposant sur le fond d'un océan. L'application d'un potentiel à un conducteur électrique d'un tel câble situé dans un milieu conducteur provoque l'apparition de dégradations (arborescences) dans l'isolant du câble, lorsque des défauts sont situés à l'interface entre l'isolant et les électrodes, L'une de ces électrodes est par exemple constituée par le conducteur central du câble et l'autre par le milieu conducteur extérieur, par exemple par de 1'eau de mer. Différents dispositifs de transport d'énergie électrique ou de signal électrique sont déjà utilisés par la demanderesse. Le brevet français FR9610962 décrit un dispositif interne de protection de contre les variations de champs électrique. Le câble électrique comprend une âme, un conducteur extérieur et, entre l'âme et le conducteur extérieur, un matériau diélectrique. Ce dispositif est caractérisé en ce que le matériau diélectrique comprend, au moins en partie, un matériau qui est isolant lorsque le champ électrique est inférieur à un seuil déterminé et est conducteur quand le champ électrique dépasse ce seuil, de façon à empcher la transmission de signaux pour lesquels le champ électrique est supérieur audit seuil. De préférence, l'âme présente une configuration à pointes permettant d'augmenter localement la valeur du champ électrique et donc d'abaisser le seuil de champ électrique extérieur à partir duquel ledit matériau devient conducteur. Ce dispositif s'applique à un cable ou a un connecteur protégé contre les surtensions. Le brevet français FR9111991, déposé au nom de la demanderesse, décrit un moyen empchant la progression de défauts superficiels. Le dispositif consiste en un câble électrique destiné à tre installé dans un milieu conducteur. Il comprend un conducteur d'électricité isolé dudit milieu conducteur d'électricité et comporte au moins une couche d'arrt de progression de défauts formant une équipotentielle isolée dudit conducteur d'électricité par une couche de matériau isolant électrique assurant une isolation électrique suffisante entre ledit conducteur d'électricité et ladite couche d'arrt pour éviter la destruction de ladite couche de matériau isolant électrique si ledit milieu conducteur d'électricité entre en contact avec ladite couche d'arrt. Ces solutions, bien qu'efficaces, ne sont pas totalement satisfaisantes car elles nécessitent des matériaux possédant une épaisseur non négligeable et des méthodes de mises en place compliquées. Le dispositif objet de l'invention permet de remédier à ces inconvénients en proposant une disposition qui réduit l'épaisseur du câble et augmente la sécurité de ce dit câble. Les effets des frottements inhérents à la pose du câble sont réduits grâce à cette disposition. L'invention consiste en l'utilisation de deux couches externes distinctes au lieu d'une. La couche extérieure doit posséder une très grande résistance à l'abrasion et doit tre plus conducteur que la couche diélectrique. Il en est de mme pour sa permittivité, qui doit permettre d'éviter les dégradations en cas de renversement de polarité. Cette couche peut tre constitué de polyuréthane ou de PEHD (polyéthylène haute densité) neutre ou dopé au noir de carbone. Cette couche peut aussi tre constituée de mélanges ou d'alliages de polymères comme, par exemple, du polyéthylène-polystyrène ou du polyéthylène-kraton. La deuxième couche est une couche diélectrique, dont la résistance à l'abrasion n'est plus un critère de choix. Elle est constituée de manière préférentielle mais non obligatoire de polyéthylène, mais elle peut aussi tre constituée de EPR (éthylène propylène rubber), EPDM (éthylène propylène diène monomère) ou PVC, cette liste n'étant pas limitative. La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un câble utilisant un tel dispositif. Les différentes couches sont décrites du centre vers l'extérieur. Le coeur (1) contient des fibres optiques et est entouré d'une âme (2). Un conducteur électrique (3) jouant un rôle d'isolant avec le milieu extérieur, une couche diélectrique (4) et une couche anti-abrasive fortement conductrice (5) complètent le dispositif. Cette disposition peut aussi tre utilisée dans des câbles utilisés pour le transport d'énergie. La couche externe (5) est choisie de telle sorte que sa conductivité soit au moins de 50, de préférence 100, fois supérieure à celle de la couche diélectrique (4) et telle que sa permittivité soit au moins de 1,5, de préférence 2, fois supérieure à celle de la couche diélectrique. Les effets des irrégularités causées à la surface, en particulier les effets de pointe, deviennent alors minimes dans cette configuration. La propagation électrique permise par cette configuration conduit à une diminution du champ local au niveau de la couche diélectrique. L'épaisseur des différentes couches dépend des applications choisies. Dans le cadre d'un câble de communication à longue distance, lequel nécessite des répétiteurs d'énergie, le couche d'isolant est réduite à 2,5mm voire 2mm et la couche anti-abrasive externe est avantageusement de 1mm, ce qui réduit l'épaisseur globale de 3mm à 3,5mm, soit au moins 1mm de moins que les cables usuels. Cette configuration permet à la couche d'isolant de supporter un courant d'électrique de l'ordre de lOkV/mm, au lieu de la valeur généralement admise de 4kV/mm. Revendications 1-Câble de télécommunication comportant au moins un fibre optique, des matériaux de protection mécanique et une âme pour conférer la tenue mécanique du câble, ainsi qu'une couche extérieure anti-abrasive, caractérisé en ce que qu'il comprend une couche diélectrique séparée disposée sous la couche de protection anti-abrasive, et en ce que ladite couche anti-abrasive est constituée en un matériau de plus faible résistivité et de plus forte permittivité que la couche diélectrique.