Brevet FR3021157A1 — publié le 20151120

CABLE DE TRANSPORT D'ELECTRI CITE A I SOLATI ON DE PAPIER I MPREGNEE DE MASSE L'invention concerne un câble de transport d'électricité à isolation de papier imprégné de masse. Les câbles isolés au papier avec gaine de plomb servent à la distribution d'énergie et aux usages industriels. Ils se posent à découvert, dans des conduits souterrains ou en pleine terre et sont 10 également utilisés en application sous-marine. On utilise des papiers de différentes épaisseurs allant de 50 à 200 unn, avec une densité de 650 à 1000 kg/m3. Etant donné que la densité intrinsèque des fibres est de l'ordre de 1500 kg/m3, l'espace libre entre elles doit être rempli d'éléments d'imprégnation par une 15 sorte de cire dite « masse ». Cette dernière possède la propriété intéressante d'être fluide à une température de 120 °C ce qui lui confère d'excellentes propriétés d'imprégnation, et de se transformer, jusqu'à la température maximale de service, en une masse hautement visqueuse. 20 On peut aussi, en variante, utiliser à la place du papier un complexe de papier, de polypropylène laminé et de papier. Afin de prévenir l'infiltration d'eau, on applique une gaine en alliage de plomb extrudée d'une épaisseur supérieure à 2,5 mm autour de l'isolation en papier imprégné qui a, quant à elle, une 25 épaisseur comprise entre 15 et 20 mm. Une gaine extérieure peut être en PVC ou en PE. Selon l'utilisation du câble, une armure longitudinale peut également être installée. Ce type de câble dit à « isolation de papier imprégné de masse » est bien adapté aux grandes profondeurs terrestres ou sous-marines. En tension continue, l'activité dans les cavités et autres défauts apparaissant dans le papier est réduite et cela permet d'employer les câbles à papier imprégné de masse même pour de hautes tensions. Ceci étant, le plomb est relativement lourd ce qui est 5 préjudiciable à l'utilisation de tels câbles sous-marins et il constitue un risque pour l'environnement et pour la santé des populations, particulièrement lors de l'utilisation de tels câbles terrestres. L'invention résout ce problème et, pour ce faire, elle concerne un câble de transport d'électricité à isolation de papier imprégné de masse 10 comprenant autour d'au moins un conducteur, une couche de papier imprégné et une couche métallique adjacente à ladite couche de papier imprégné, caractérisé en ce que cette couche métallique est constituée de cuivre ou d'aluminium. De par leur ductilité, le cuivre recuit de type électrique et 15 l'aluminium pur peuvent avantageusement remplacer le plomb, suite aux modifications de volume de la couche de papier imprégné selon les tem pératures. Selon un mode de réalisation préféré, ladite couche métallique présente une épaisseur comprise entre 0,6 et 1,5 mm. 20 Outre le fait que le cuivre et l'aluminium présentent une masse volumique inférieure à celle du plomb, il s'avère que l'épaisseur de la couche de cuivre ou d'aluminium peut être considérablement inférieure à celle d'une couche de plomb connu. Il en résulte un gain de poids important de l'ordre de 10kg par mètre linéaire de câble. 25 Selon un mode de réalisation, ladite couche est constituée d'une bande enroulée sous forme d'un cylindre autour dudit conducteur et soudée longitudinalement. De préférence, ladite bande est soudée selon une génératrice dudit cylindre. 30 Avantageusement, le câble comprend, directement autour de ladite couche métallique, une couche de matière isolante, contrecollée à cette dernière. Il est ainsi évité une fatigue rapide de ladite bande soudée. De préférence, ladite couche de matière isolante est en 5 polyéthylène contrecollée au moyen d'une couche de polyoléfine à ladite couche métallique. Par ailleurs, de préférence, le câble comprend, directement autour de ladite couche de matière isolante, une couche de renforcement transversale métallique. 10 Un tel câble est de préférence destiné à de hautes tensions continues. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide d'une figure ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. Cette figure est une vue en coupe transversale d'un câble 15 conforme à l'invention, particulièrement destiné à une utilisation sous-marine. Un câble de transport d'électricité à isolation de papier imprégné de masse, particulièrement destiné à une utilisation sous-marine, comporte autour d'au moins un conducteur 1, ici constitué d'un 20 conducteur cylindrique central et de conducteurs de section trapézoïdale, un système d'isolation à papier imprégné 2 constitué de papiers semi-conducteurs internes, de papiers isolants et de papiers semi-conducteurs externes, et une couche métallique 3. Autour de cette couche métallique 3, il comprend également une 25 couche de matière isolante 4, de préférence en polyéthylène haute densité, contre-collée à la couche métallique 3, une couche de renforcement transversale métallique 5, de préférence en acier, et une gaine externe 7. Le contre-collage est réalisé par une fine couche de polymère, de préférence de polyoléfine, fonctionnalisé comportant des 30 groupes polaires pendants qui est co-extrudée avec la couche de matière isolante 4. Dans le cas d'une application sous marine, on dispose également une armure résistant à la traction constituée de fils métalliques longitudinaux 6, de préférence en acier. Cette couche métallique 3 entourant la couche de papier imprégné est constituée de cuivre ou d'aluminium. Cette couche métallique est constituée d'une bande enroulée sous forme d'un cylindre autour du conducteur 1 et soudée longitudinalement selon une génératrice du cylindre, par un joint de soudure 8 réalisé par soudage laser ou TIG (acronyme de « Tungsten Inert Gas »). Un tel câble est destiné à de hautes tensions continues. REVENDICATIONS1. Câble de transport d'électricité à isolation de papier imprégnée de masse comprenant autour d'au moins un conducteur (1), une couche de papier imprégné (2) et une couche métallique (3) adjacente à ladite couche de papier imprégné, caractérisé en ce que cette couche métallique (3) est constituée de cuivre ou d'aluminium. 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche métallique (3) présente une épaisseur comprise entre 0,6 et 1,5 mm. 3. Câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite couche métallique (3) est constituée d'une bande enroulée sous forme d'un cylindre autour dudit conducteur (1) et soudée longitudinalement. 4. Câble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite bande est soudée selon une génératrice dudit cylindre. 5. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, directement autour de ladite couche métallique (3), une couche de matière isolante (4), contrecollée à cette dernière. 6. Câble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite couche de matière isolante (4) est en polyéthylène contrecollée au moyen d'une couche de polyoléfine à ladite couche métallique (3). 7. Câble selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend, directement autour de ladite couche de matière isolante (4), une couche de renforcement transversale métallique (5). 8. Câble selon l'une des revendications précédentes, destiné à de hautes tensions continues.