Brevet FR3045925A1 — publié le 20170623

TRANSFORMATEUR ELECTRIQUE POUR DES EQUIPEMENTS HAUTE TENSION DISTANTS L'invention concerne les équipements pour réseaux haute tension, en particulier la transmission de puissance électrique entre des équipements distants d'un réseau électrique, l'isolation galvanique entre ces équipements distants et la transformation du niveau de tension entre ces équipements distants. Le document de M. Arun Kadavelugu `High-Frequency Design Considerations of Dual Active Bridge 1200V SiC Mosfet DC-DC converter', publié en 2011 par l'IEEE aux pages 314 à 320, décrit un convertisseur continu/continu, dans lequel deux ponts en H sont isolés galvaniquement par un transformateur coaxial. Le transformateur coaxial inclut deux bras, interconnectés à leurs extrémités et supportés par une armature. Chaque bras inclut une section interne munie de plusieurs enroulements du circuit primaire, et une section externe munie de plusieurs enroulements du circuit secondaire. Les enroulements du primaire et du secondaire sont isolés l'un par rapport à l'autre. Un noyau magnétique est positionné à la périphérie des enroulements primaire et secondaire. Ce noyau magnétique comprend plusieurs tronçons espacés, afin de favoriser le refroidissement du transformateur. Pour gagner en compacité, les noyaux magnétiques des deux bras sont entrelacés. Si l'on souhaite connecter deux réseaux ou équipements tension continue distants, le convertisseur est connecté par son entrée à un premier réseau, sa sortie étant connectée au deuxième réseau par des câbles électriques. En pratique, une telle installation présente des inconvénients, puisque le volume occupé par le transformateur au niveau d'un des deux réseaux s'avère particulièrement volumineux pour des applications haute tension. Le refroidissement du transformateur induit notamment un encombrement non négligeable. Un tel transformateur coaxial s'avère alors inapproprié. On choisit alors des transformateurs plus classiques, munis d'un noyau magnétique entouré d'enroulements primaires et secondaires. L'isolation électrique est le plus souvent réalisée par un fluide tel que du gaz ou de l'huile en circulation entre les enroulements primaires et secondaires. La gestion d'un tel fluide présente des problématiques de sécurité, d'environnement, de maintenance et d'encombrement, particulièrement gênantes lorsque le transformateur est placé en milieu hostile, par exemple dans un champ d'éoliennes marines. Le refroidissement et l'isolation électrique de tels transformateurs plus classiques est également problématique, même pour des applications de transformation locales. ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 2 L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un transformateur électrique, comportant un câble présentant des première et deuxième extrémités axiales, le câble comprenant: -une section centrale, une section intermédiaire et une section périphérique 5 concentriques ; -la section centrale comportant au moins un premier enroulement d'un circuit primaire et au moins un premier enroulement d'un circuit secondaire, et au moins une première isolation galvanique solide entre ledit premier enroulement du circuit primaire et ledit premier enroulement du circuit 10 secondaire ; -la section intermédiaire entourant la section centrale et comportant un noyau magnétique ; -la section périphérique entourant la section intermédiaire et comportant au moins un deuxième enroulement du circuit primaire et au moins un 15 deuxième enroulement du circuit secondaire, et au moins une deuxième isolation galvanique solide entre ledit deuxième enroulement du circuit primaire et ledit deuxième enrôlement du circuit secondaire ; -une connexion électrique à une desdites extrémités axiales du câble entre les premier et deuxième enroulements du circuit primaire; 20 -une connexion électrique à une desdites extrémités axiales du câble entre les premier et deuxième enroulements du circuit secondaire. L'invention porte également sur les variantes suivantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour 25 autant constituer une généralisation intermédiaire. Selon une variante, le transformateur comprend deux bornes de connexion au circuit primaire disposées au niveau de la première extrémité du câble, et comprend deux bornes de connexion au circuit secondaire disposées au niveau de la deuxième extrémité du câble. 30 Selon encore une variante, la section centrale comprend un renfort mécanique s'étendant sur toute la longueur du câble, ledit renfort mécanique étant positionné au niveau du centre de la section centrale. Selon une autre variante, la section centrale comporte une couche isolante entourant plusieurs enroulements de l'un parmi le circuit primaire et le 35 circuit secondaire, l'autre parmi le circuit primaire et le circuit secondaire comportant plusieurs enroulements en contact avec la surface externe de la couche isolante. Selon encore une autre variante, lesdits enroulements en contact avec la surface externe de la couche isolante sont séparés les uns des autres par des 40 parois isolantes présentant une largeur au moins égale à 1 mm. ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 3 Selon une variante, la section centrale comporte une alternance d'enroulements du circuit primaire et d'enroulements du circuit secondaire répartis radialement autour de l'axe du câble, la première isolation galvanique comprenant des éléments isolants répartis radialement autour de l'axe du câble 5 et séparant les enroulements de cette alternance. Selon une autre variante, ladite première isolation galvanique comprend un matériau choisi dans le groupe incluant le Polypropylène, ou le polyéthylène réticulé. Selon encore une variante, le noyau magnétique comprend un matériau 10 choisi dans le groupe incluant le matériau commercialisé sous la référence Vitroperm 500F nanocristallin, ou le matériau commercialisé sous la référence Molypermalloy Powder Core. Selon encore une autre variante, le noyau magnétique s'étend en continu sur toute la longueur du câble. 15 Selon une variante, le câble présente une longueur au moins 100 fois supérieure à son diamètre. Selon une autre variante, ladite première isolation galvanique présente une épaisseur d'au moins 2mm. Selon encore une variante, lesdits enroulements du circuit primaire sont 20 enroulés avec un pas axial compris entre 5 et 30 fois le diamètre du câble de section circulaire. L'invention porte également sur une infrastructure électrique, comportant : -un transformateur tel que défini précédemment ; 25 -un premier équipement électrique connecté aux bornes de connexion au circuit primaire au niveau de la première extrémité du câble ; -un second équipement électrique connecté aux bornes de connexion au circuit secondaire au niveau de la deuxième extrémité du câble, le premier ou le second équipement électrique appliquant une tension au moins égale à 1kV 30 entre les bornes de connexion auxquelles il est connecté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 35 -la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple d'implantation d'un transformateur selon l'invention ; -la figure 2 est une vue en coupe transversale schématique illustrant différentes sections d'un câble d'un exemple de transformateur selon l'invention ; ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 4 -la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation de câble pour un transformateur selon l'invention ; -la figure 4 est une vue en coupe selon un plan longitudinal du câble de la figure 3 ; 5 -la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation de câble pour un transformateur selon l'invention ; -la figure 6 est une vue en coupe selon un plan longitudinal du câble de la figure 5 ; -la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple 10 d'interconnexions à l'extrémité d'un câble ; -les figures 8 et 9 sont des représentations schématiques d'un exemple de câblage entre enroulements d'un circuit secondaire ; -la figure 10 est une vue en coupe transversale d'une variante du premier mode de réalisation de câble pour un transformateur selon l'invention. 15 L'invention propose un transformateur électrique dans lequel les enroulements du circuit primaire et du circuit secondaire sont logés dans un câble unique, par exemple pour la connexion de deux équipements distants d'un réseau haute tension. Le câble d'un tel transformateur comprend une section 20 centrale, une section intermédiaire et une section périphérique concentrique. La section centrale comporte au moins un enroulement du circuit primaire, un enroulement du circuit secondaire et une isolation galvanique entre cet enroulement du circuit primaire et cet enroulement du circuit secondaire. La section intermédiaire entoure la section centrale et comporte un noyau 25 magnétique. La section périphérique entoure la section intermédiaire et comporte un enroulement du circuit primaire et un enroulement du circuit secondaire. La section périphérique comporte également une isolation galvanique entre cet enroulement du circuit primaire et cet enroulement du circuit secondaire. Ces deux enroulements du circuit primaire, inclus 30 respectivement dans la section centrale et dans la section périphérique, sont connectés électriquement au niveau d'une extrémité axiale du câble. Ces deux enroulements du circuit secondaire, inclus respectivement dans la section centrale et dans la section périphérique, sont connectés électriquement au niveau d'une extrémité axiale du câble. 35 La figure 1 illustre un exemple d'implantation d'un transformateur 1 selon l'invention. Le transformateur 1 comporte un câble 11 allongé, présentant des extrémités axiales 111 et 112. Le câble 11 inclut des enroulements d'un circuit primaire de transformateur, des enroulements d'un circuit secondaire de transformateur, et un noyau magnétique, comme détaillé par la suite. À ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 5 l'extrémité 111, le câble 11 comporte des bornes de connexion 121 et 123 formant les bornes du circuit primaire du transformateur 1. À l'extrémité 112, le câble 11 comporte des bornes de connexion 122 et 124 formant les bornes du circuit secondaire du transformateur 1. 5 Dans cet exemple particulier, le transformateur 1 est utilisé pour la transmission d'énergie électrique et la transformation de niveau de tension entre deux équipements 82 et 84 distants d'un réseau haute tension continu. Les bornes 121 et 123 du circuit primaire sont connectées à une interface alternatif d'un convertisseur continu/alternatif 81. L'équipement 82 est connecté à une 10 interface continu du convertisseur continu/alternatif 81. Les bornes 122 et 124 du circuit secondaire sont connectées à une interface alternatif d'un convertisseur continu/alternatif 83. L'équipement 84 est connecté à une interface continu du convertisseur continu/alternatif 83. 15 La figure 2 est une vue en coupe transversale schématique illustrant différentes sections d'un câble 11 d'un exemple de transformateur 1 selon l'invention. Dans ce câble 11, on peut définir une section centrale 2, une section intermédiaire 3 et une section périphérique 4, les sections 2, 3 et 4 étant concentriques. La section périphérique 4 entoure la section intermédiaire 3, qui 20 entoure la section centrale 2. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un premier exemple de mode de réalisation du câble 11 d'un transformateur 1 selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe selon un plan longitudinal du câble 11. 25 La section centrale 2 du câble 11 comprend plusieurs enroulements 21 du circuit primaire du transformateur 1, plusieurs enroulements 22 du circuit secondaire du transformateur 1, et une isolation galvanique solide 23. L'isolation galvanique 23 est réalisée sous la forme d'une couche isolante électriquement (solide à la température ambiante) entourant les enroulements 30 21 du circuit primaire. Les enroulements 22 du circuit secondaire sont positionnés en contact avec la surface externe de cette couche isolante 23. Les enroulements 21 sont répartis radialement autour de l'axe du câble 11. Les différents enroulements 21 sont séparés et isolés par des parois isolantes 25 (solides à la température ambiante), s'étendant selon une direction radiale entre 35 ces enroulements 21. Les enroulements 22 sont répartis radialement autour de l'axe du câble 11. Les différents enroulements 22 sont séparés et isolés par des parois isolantes 26 (solides à la température ambiante), s'étendant selon une direction radiale entre ces enroulements 22. La section intermédiaire 3 entoure la section centrale 2. La section 40 intermédiaire 3 comporte un noyau ou circuit magnétique 31. Le noyau ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 6 magnétique 31 entoure ici la section centrale 2. Le noyau magnétique 31 occupe ici tout le volume de la section intermédiaire 3. La section périphérique 4 du câble 11 comprend plusieurs enroulements 41 du circuit primaire du transformateur 1, plusieurs enroulements 42 du circuit 5 secondaire du transformateur 1, et une isolation galvanique solide 43. L'isolation galvanique 43 est réalisée sous la forme d'une couche isolante électriquement (solide à la température ambiante) entourant les enroulements 42 du circuit secondaire. Les enroulements 42 sont répartis radialement autour de l'axe du câble 11. Les enroulements 42 sont ici en contact avec le noyau 10 magnétique 31. Les différents enroulements 42 sont séparés et isolés par des parois isolantes 46 (solides à la température ambiante), s'étendant selon une direction radiale entre ces enroulements 42. Les enroulements 41 du circuit primaire sont positionnés en contact avec la surface externe de cette couche isolante 43. Les enroulements 41 sont répartis radialement autour de l'axe du 15 câble 11. Les différents enroulements 41 sont séparés et isolés par des parois isolantes 45 (solides à la température ambiante), s'étendant selon une direction radiale entre ces enroulements 41. Un tel transformateur 1 présente un refroidissement par convection sur toute la longueur du câble 11. La longueur du câble 11 favorise ainsi le 20 refroidissement du transformateur 1, ce qui permet d'éviter ou de limiter le besoin de plonger le câble 11 dans un écoulement de fluide de refroidissement. Par ailleurs, l'isolation galvanique est ici obtenue par des matériaux solides, ce qui permet de limiter les risques de fuite les contraintes de maintenance pour le transformateur 1. En outre, la transformation électrique étant réalisée sur la 25 longueur du câble 11 également utilisé pour la transmission d'énergie, l'encombrement du transformateur 1 est particulièrement réduit au niveau des équipements distants auxquels il est connecté. Dans ce mode de réalisation, on vise à favoriser la facilité de fabrication du câble 11, en disposant les enroulements du circuit primaire et les 30 enroulements du circuit secondaire dans des couches différentes. En outre, la fabrication d'un tel câble est facilitée, les isolations galvaniques 23 et 43 pouvant aisément être réalisées par extrusion ou enrubannage, par des procédés connus en soi. Par ailleurs, ce mode de réalisation permet aisément de réaliser des isolations galvaniques d'épaisseur importante entre les différents 35 enroulements. La section périphérique 4 du câble 11 comporte en outre une paroi isolante 48 (solide à la température ambiante) entourant les enroulements 41. La section périphérique 4 du câble 11 comporte également avantageusement 40 une couche conductrice 49 (par exemple une couche métallique formant un ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 7 écran ou blindage électromagnétique. La couche 49 formant écran entoure la paroi isolante 48. Dans le mode de réalisation illustré, le câble 11 comporte avantageusement un renfort mécanique 29. Le renfort mécanique s'étend 5 avantageusement sur toute la longueur du câble 11 (voire en saillie par rapport au câble 11, pour permettre sa fixation par ses extrémités). Le renfort mécanique 29 est avantageusement positionné au centre de la section centrale 2, au niveau de l'axe du câble 11, afin de subir une moindre déformation lors d'une flexion du câble 11. Le renfort mécanique 29 peut par exemple 10 comprendre un câble métallique recouvert d'isolant, des fibres synthétiques ou un polymère renforcé par des fibres. Dans le mode de réalisation illustré, les parois isolantes 25 s'étendent radialement entre le renfort mécanique 29 et la couche isolante 23. Dans l'exemple de mode de réalisation illustré, les parois isolantes 26 s'étendent 15 radialement entre la couche isolante 23 et le noyau magnétique 31. Dans l'exemple de mode de réalisation illustré, les parois isolantes 46 s'étendent entre le noyau magnétique 31 et la couche isolante 43. Dans l'exemple de mode de réalisation illustré, les parois isolantes 45 s'étendent entre la couche isolante 43 et la couche isolante 48. 20 Le noyau magnétique 31 présente par exemple une forme pouvant être obtenue par extrusion ou enrubannage concentrique. Le noyau magnétique 31 peut par exemple être formé à partir d'une résine polymère chargée en poudre magnétique. Le noyau magnétique 31 peut par exemple également être formé 25 en tôle roulée et revêtue d'un isolant. Un tel matériau pourra par exemple être choisi pour présenter une perméabilité magnétique relative d'au moins 150, de préférence au moins 200, avantageusement de 500. Selon des simulations, le couplage magnétique est d'au moins 0,99 pour une perméabilité magnétique relative d'au moins 150 du noyau magnétique 31. 30 Le matériau utilisé pour l'un des isolants solides 23, 25, 26, 43, 45 ou 46 est par exemple choisi dans le groupe comprenant du polyéthylène réticulé isolant, du polypropylène, du caoutchouc (EPR, HEPR) ou du silicone. Le matériau utilisé pour les enroulements 21, 22, 41 ou 42 est par exemple choisi dans le groupe comprenant le cuivre et ses alliages ou 35 l'aluminium et ses alliages. Un exemple de dimensionnement pour un câble 11 de transformateur 1 selon le premier mode de réalisation peut être le suivant. On prévoit : -la transmission d'une puissance de 10MW par le transformateur 1 ; ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 8 -une tension de 10 kV aux bornes du circuit primaire, une tension de 100 kV aux bornes du circuit secondaire ; -un courant de 1000 A à travers le circuit primaire, un courant de 100 A à travers le circuit secondaire, avec une fréquence de 20 kHz ; 5 -une densité de courant de 1 Aimm2 ; -une induction magnétique de 0,2T. Pour rappel, la tension sinusoïdale V aux bornes d'un enroulement bobiné se calcule par la formule de Boucherot : V = n* I2 *N*B*S*f 10 Avec N : le nombre de spires de l'enroulement, B : l'induction magnétique, S : la section du circuit magnétique, F : la fréquence de fonctionnement. 15 Le matériau choisi pour les enroulements 21, 22, 41 et 42 est du cuivre. Le matériau choisi pour la couche écran 49 est de l'aluminium. Le matériau utilisé pour les isolants solides 23, 26, 43 et 46 est du polyéthylène réticulé. Le nombre d'enroulements du circuit primaire dans la section centrale 2 20 (et dans la section périphérique 4) est de 1. Le nombre d'enroulements du circuit secondaire dans la section centrale 2 (et dans la section périphérique 4) est de 10. Un orifice de passage d'air (non illustré à la figure 3) est ménagé au centre de la section centrale 2 en remplacement du renfort mécanique 29 et 25 présente un rayon de 10 mm. L'épaisseur de l'enroulement 21 est de 10,5 mm. L'épaisseur de la couche isolante 23 est de 5 mm. L'épaisseur des enroulements 22 est de 5,6 mm. La largeur des parois isolantes 26 est au moins de 1 mm, de préférence d'au moins 2 mm. L'épaisseur du noyau magnétique 31 est de 10 mm. L'épaisseur des enroulements 42 est de 3,7 mm. L'épaisseur de 30 la couche isolante 43 est de 5 mm. L'épaisseur de l'enroulement 41 est de 3,1 mm. L'épaisseur de la couche d'isolant 48 est de 5 mm. L'épaisseur de la couche écran 49 est de 2,75 mm. Le câble 11 présente une longueur de 62,5 m. Le pas d'enroulement des enroulements 21 et 41 (ici identique au pas pour les enroulements 22 et 42) est par exemple compris entre 5 et 30 fois le 35 diamètre du câble 11. Dans les exemples illustrés auparavant, les bornes 121 et 123 d'une part et 122 et 124 d'autre part, sont disposées à des extrémités opposées du câble 11. Cependant, on peut également utiliser le transformateur 1 pour une 40 application locale, avec des bornes 121 à 124 positionnées au niveau d'une ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 9 même extrémité du câble 11. Un tel transformateur 1 permet aussi de bénéficier du refroidissement sur la longueur du câble et sur la capacité d'isolation des isolations galvaniques solides. Un exemple de structure pour l'extrémité d'un câble 11, avec des bornes 5 au niveau d'une même extrémité, est illustré dans une vue en coupe longitudinale à la figure 7. Cette illustration vise à représenter des interconnexions entre des enroulements du circuit primaire de la section centrale 2 et de la section périphérique 4, ou entre des enroulements du circuit secondaire de la section centrale 2 et de la section périphérique 4. 10 Un embout 5 est ainsi fixé à une extrémité du câble 11. L'embout 5 peut comprendre des bornes de connexion du primaire ou du secondaire, non illustrées ici. L'embout 5 comprend un connecteur électrique 52, reliant électriquement un enroulement 42 de la section périphérique à un enroulement 22 de la section centrale 2. Le connecteur électrique 52 est par exemple fixé par 15 soudure à ses enroulements respectifs 22 et 42. Le connecteur électrique 52 est recouvert à sa périphérie par un isolant 53. L'isolant 53 est disposé dans la continuité des couches isolantes 23 et 43 et vient recouvrir l'extrémité axiale du connecteur électrique 52. L'isolant 53 enveloppe le connecteur électrique 52. 20 L'embout 5 comprend également un connecteur électrique 51, reliant électriquement un enroulement 41 de la section périphérique à un enroulement 21 de la section centrale 2. Le connecteur électrique 51 est par exemple fixé par soudure à ses enroulements respectifs 21 et 41. Le connecteur électrique 51 est recouvert à sa périphérie par un isolant 54. L'isolant 54 est disposé dans la 25 continuité de la couche isolante 48 et vient recouvrir l'extrémité axiale du connecteur électrique 51. Le renfort mécanique 29 s'étend ici axialement à travers l'embout 5 et au- delà. 30 En vue de limiter le champ électrique appliqué sur les différentes parois isolantes 26 et 46, les figures 8 et 9 illustrent un exemple d'interconnexion pour les enroulements 22 et 42 d'un circuit secondaire selon l'application numérique détaillée ci-dessus (10 enroulements du circuit secondaire dans chacune des sections 2 et 4). Les figures 8 et 9 illustrent les interconnexions au niveau 35 d'extrémités respectives opposées du câble 11. Les interconnexions illustrées ici permettent de limiter la différence de potentiel entre des enroulements 22 adjacents, ou entre des enroulements 42 adjacents. Les interconnexions sont ici illustrées de façon schématique en pointillés. A la figure 9, on a illustré uniquement les terminaisons des interconnexions, dans un souci de lisibillité. 40 Les enroulements 22 et 42 sont numérotés avec un indice n, des enroulements ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 10 22 et 42 d'indice n étant positionnés en regard radialement. Les enroulements 22, identifiés par leur indice n (et par analogie les enroulements 42), sont positionnés radialement dans l'ordre suivant : 1-2-4-6-8-10-9-7-5-3. Les interconnexions entre les enroulements sont les suivantes : 5 -les enroulements 22 et 42 d'indice 1 sont connectés électriquement par l'interconnexion 521 ; -les enroulements 22 d'indice 1 et 42 d'indice 2 sont connectés électriquement par l'interconnexion 612 ; -les enroulements 22 et 42 d'indice 2 sont connectés électriquement par 10 l'interconnexion 522 ; -les enroulements 22 d'indice 2 et 42 d'indice 3 sont connectés électriquement par l'interconnexion 623 ; -les enroulements 22 et 42 d'indice 3 sont connectés électriquement par l'interconnexion 523 ; 15 -les enroulements 22 d'indice 3 et 42 d'indice 4 sont connectés électriquement par l'interconnexion 634 ; -les enroulements 22 et 42 d'indice 4 sont connectés électriquement par l'interconnexion 524 ; -les enroulements 22 d'indice 4 et 42 d'indice 5 sont connectés 20 électriquement par l'interconnexion 645 ; -les enroulements 22 et 42 d'indice 5 sont connectés électriquement par l'interconnexion 525 ; -les enroulements 22 d'indice 5 et 42 d'indice 6 sont connectés électriquement par l'interconnexion 656 ; 25 -les enroulements 22 et 42 d'indice 6 sont connectés électriquement par l'interconnexion 526 ; -les enroulements 22 d'indice 6 et 42 d'indice 7 sont connectés électriquement par l'interconnexion 667 ; -les enroulements 22 et 42 d'indice 7 sont connectés électriquement par 30 l'interconnexion 527 ; -les enroulements 22 d'indice 7 et 42 d'indice 8 sont connectés électriquement par l'interconnexion 678 ; -les enroulements 22 et 42 d'indice 8 sont connectés électriquement par l'interconnexion 528 ; 35 -les enroulements 22 d'indice 8 et 42 d'indice 9 sont connectés électriquement par l'interconnexion 689 ; -les enroulements 22 et 42 d'indice 9 sont connectés électriquement par l'interconnexion 529 ; -les enroulements 22 d'indice 9 et 42 d'indice 10 sont connectés 40 électriquement par l'interconnexion 690 ; ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 11 -les enroulements 22 et 42 d'indice 10 sont connectés électriquement par l'interconnexion 520. Dans le cas où le circuit primaire comprend plusieurs enroulements dans 5 la section centrale 2 et dans la section périphérique 4, un mode d'interconnexion similaire peut être utilisé pour les enroulements 21 et 41 afin de limiter le champ électrique appliqué sur les parois isolantes 25 et 45. Un autre exemple de dimensionnement pour un câble 11 de 10 transformateur 1 selon le premier mode de réalisation peut être le suivant. On prévoit : -la transmission d'une puissance de 1 MW par le transformateur 1 ; -une tension de 5 kV aux bornes du circuit primaire, une tension de 5 kV aux bornes du circuit secondaire ; 15 -un courant de 200 A à travers le circuit primaire, un courant de 200 A à travers le circuit secondaire, avec une fréquence de 5 kHz ; -une densité de courant de 1 A/mm2 ; -un champ magnétique de 0,2T. 20 Le matériau choisi pour les enroulements 21, 22, 41 et 42 est du cuivre. Le matériau choisi pour la couche écran 49 est de l'aluminium. Le matériau utilisé pour les isolants solides 23 et 43 est du polyéthylène réticulé. Le nombre d'enroulements du circuit primaire dans la section centrale 2 25 (et dans la section périphérique 4) est de 1. Le nombre d'enroulements du circuit secondaire dans la section centrale 2 (et dans la section périphérique 4) est de 1. Un orifice de passage d'air (non illustré à la figure 3) est ménagé au centre de la section centrale 2 en remplacement du renfort mécanique 29 et 30 présente un rayon de 10 mm. L'épaisseur de l'enroulement 21 est de 2,8 mm. L'épaisseur de la couche isolante 23 est de 5 mm. L'épaisseur de l'enroulement 22 est de 1,7 mm. L'épaisseur du noyau magnétique 31 est de 10 mm. L'épaisseur de l'enroulement 42 est de 1,1 mm. L'épaisseur de la couche isolante 43 est de 5 mm. L'épaisseur de l'enroulement 41 est de 0,9 mm. 35 L'épaisseur de la couche d'isolant 48 est de 5 mm. L'épaisseur de la couche écran 49 est de 2,75 mm. Le câble 11 présente une longueur de 125 m. Le pas d'enroulement des enroulements 21 et 41 (ici identique au pas pour les enroulements 22 et 42) est par exemple compris entre 5 et 30 fois le diamètre du câble 11. 40 ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 12 La figure 5 est une vue en coupe transversale d'un deuxième exemple de mode de réalisation du câble 11 d'un transformateur 1 selon l'invention. La figure 6 est une vue en coupe selon un plan longitudinal du câble 11. La section centrale 2 du câble 11 comprend plusieurs enroulements 21 5 du circuit primaire du transformateur 1, plusieurs enroulements 22 du circuit secondaire du transformateur 1. La section centrale 2 comprend ici une alternance d'enroulements répartis autour de l'axe du câble 11. Le nombre d'enroulements 22 est ici le double du nombre d'enroulements 21. Le câble 11 comprend en outre une isolation galvanique sous la forme 10 d'éléments isolants 27 (solides à la température ambiante). Les éléments isolants 27 sont répartis radialement autour de l'axe du câble 11. Les éléments isolants 27 séparent deux enroulements adjacents de la section centrale 2. Les éléments isolants 27 forment ici des parois isolantes s'étendant selon une direction radiale entre deux enroulements 21 ou 22 adjacents. 15 La section intermédiaire 3 entoure la section centrale 2. La section intermédiaire 3 comporte un noyau ou circuit magnétique 31. Le noyau magnétique 31 entoure ici la section centrale 2. Le noyau magnétique 31 occupe ici tout le volume de la section intermédiaire 3. La section périphérique 4 du câble 11 comprend plusieurs enroulements 20 41 du circuit primaire du transformateur 1 et plusieurs enroulements 42 du circuit secondaire du transformateur 1. La section périphérique 4 comprend ici une alternance d'enroulements répartis autour de l'axe du câble 11. Le nombre d'enroulements 42 est ici le double du nombre d'enroulements 41. Le câble 11 comprend en outre une isolation galvanique sous la forme 25 d'éléments isolants 47 (solides à la température ambiante). Les éléments isolants 47 sont répartis radialement autour de l'axe du câble 11. Les éléments isolants 47 séparent deux enroulements adjacents de la section périphérique 4. Les éléments isolants 47 forment ici des parois isolantes s'étendant selon une direction radiale entre deux enroulements 41 ou 42 adjacents. 30 Les enroulements 41 du circuit primaire et les enroulements 42 du circuit secondaire sont positionnés en contact avec la surface externe du noyau magnétique 31. La section périphérique 4 du câble 11 comporte en outre une paroi isolante 48 (solide à la température ambiante) entourant les enroulements 41 et 35 42. La section périphérique 4 du câble 11 comporte également avantageusement une couche conductrice 49 (par exemple une couche métallique formant un écran ou blindage électromagnétique. La couche 49 formant écran entoure la paroi isolante 48. Dans le mode de réalisation illustré, le câble 11 comporte 40 avantageusement un renfort mécanique 29. Le renfort mécanique s'étend ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 13 avantageusement sur toute la longueur du câble 11 (voire en saillie par rapport au câble 11, pour permettre sa fixation par ses extrémités). Le renfort mécanique 29 est avantageusement positionné au centre de la section centrale 2, au niveau de l'axe du câble 11, afin de subir une moindre déformation lors 5 d'une flexion du câble 11. Le renfort mécanique 29 peut présenter la même composition que pour le premier exemple de mode de réalisation. Dans le mode de réalisation illustré, les parois isolantes 27 s'étendent radialement entre le renfort mécanique 29 et le noyau magnétique 31. Dans l'exemple de mode de réalisation illustré, les parois isolantes 47 s'étendent entre 10 le noyau magnétique 31 et la couche isolante 48. Les différents modes de réalisation du câble 11 d'un transformateur 1 selon l'invention ont été illustrés décrits avec un câble 11 présentant un axe rectiligne, dans un souci de simplification. Cependant, un tel câble 11 sera 15 flexible dans la plupart des configurations. L'axe du câble 11 pourra ainsi être curviligne, par exemple lorsque le câble 11 est enroulé en bobine ou lorsque la partie médiane du câble 11 présente des déformations par flexion. Dans les différents modes de réalisation décrits, le circuit primaire et le circuit secondaire du transformateur 1 incluent chacun plusieurs enroulements 20 dans la section centrale 2, et plusieurs enroulements dans la section périphérique 4. On peut cependant également envisager que le circuit primaire et/ou le circuit secondaire du transformateur 1 incluent un unique enroulement dans la section centrale 2 et un unique enroulement dans la section périphérique 4. 25 Pour favoriser le refroidissement du câble 11 et servir à la transmission de puissance entre des équipements réseaux distants, la longueur du câble 11 est avantageusement au moins 100 fois supérieure à son diamètre extérieur. Dans les exemples illustrés, le transformateur 1 est utilisé pour la transmission de puissance entre des équipements haute tension distants. La 30 distance entre les équipements haute tension peut être supérieure à la longueur du câble 11. Dans un tel cas de figure, on peut connecter un câble de transmission de puissance aux bornes du circuit primaire et/ou aux bornes du circuit secondaire pour s'adapter à la distance séparant ces équipements haute tension. 35 La figure 10 est une vue en coupe transversale d'une variante du premier exemple de mode de réalisation du câble 11 d'un transformateur 1 selon l'invention. Le câble 11 diffère de celui de la figure 3 : ICG11029 FR Depot Texte.docx 3045925 14 -par la présence d'une isolation galvanique 91 ceinturant la section centrale 2. L'isolation galvanique 91 isole ici avantageusement les enroulements 22 par rapport au noyau magnétique 31 ; -par la présence d'une isolation galvanique 92 ceinturant la section 5 intermédiaire 3. L'isolation galvanique 92 isole ici avantageusement les enroulements 42 par rapport au noyau magnétique 31. ICG11029 FR Depot Texte.docx REVENDICATIONS1. Transformateur électrique (1), comportant un câble (11) présentant des première et deuxième extrémités axiales (111,112), caractérisé en ce que le câble comprend: -une section centrale (2), une section intermédiaire (3) et une section périphérique (4) concentriques ; -la section centrale (2) comportant au moins un premier enroulement (21) d'un circuit primaire et au moins un premier enroulement d'un circuit secondaire (22), et au moins une première isolation galvanique solide (23) entre ledit premier enroulement du circuit primaire et ledit premier enroulement du circuit secondaire ; -la section intermédiaire (3) entourant la section centrale (2) et comportant un noyau magnétique (31); -la section périphérique (4) entourant la section intermédiaire (3) et comportant au moins un deuxième enroulement (41) du circuit primaire et au moins un deuxième enroulement (42) du circuit secondaire, et au moins une deuxième isolation galvanique solide (43) entre ledit deuxième enroulement du circuit primaire et ledit deuxième enrôlement du circuit secondaire ; -une connexion électrique (51) à une desdites extrémités axiales du câble entre les premier et deuxième enroulements du circuit primaire; -une connexion électrique (52) à une desdites extrémités axiales du câble entre les premier et deuxième enroulements du circuit secondaire. 2. Transformateur électrique (1) selon la revendication 1, comprenant deux bornes de connexion (121, 123) au circuit primaire disposées au niveau de la première extrémité (111) du câble (11), et comprenant deux bornes de connexion (122, 123) au circuit secondaire disposées au niveau de la deuxième extrémité (112) du câble (11). 3. Transformateur électrique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la section centrale (2) comprend un renfort mécanique (29) s'étendant sur toute la longueur du câble (11), ledit renfort mécanique (29) étant positionné au niveau du centre de la section centrale. 4. Transformateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section centrale (2) comporte une couche isolante (23) entourant plusieurs enroulements de l'un parmi le circuit primaire et le circuit secondaire, l'autre parmi le circuit primaire et le circuit secondaire comportant plusieurs enroulements en contact avec la surface externe de la couche isolante (23). 3045925 16 5. Transformateur électrique (1) selon la revendication 4, dans lequel lesdits enroulements (22) en contact avec la surface externe de la couche isolante (23) sont séparés les uns des autres par des parois isolantes (26) présentant une largeur au moins égale à 1 mm. 5 6. Transformateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la section centrale (2) comporte une alternance d'enroulements du circuit primaire et d'enroulements du circuit secondaire répartis radialement autour de l'axe du câble, la première isolation galvanique 10 comprenant des éléments isolants (27) répartis radialement autour de l'axe du câble et séparant les enroulements de cette alternance. 7. Transformateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite première isolation galvanique comprend un 15 matériau choisi dans le groupe incluant le Polypropylène, ou le polyéthylène réticulé. 8. Transformateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le noyau magnétique (31) s'étend en continu sur 20 toute la longueur du câble (11). 9. Transformateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le câble (11) présente une longueur au moins 100 fois supérieure à son diamètre. 25 10.Transformateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite première isolation galvanique présente une épaisseur d'au moins 2mm. 30 11.Transformateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits enroulements du circuit primaire sont enroulés avec un pas axial compris entre 5 et 30 fois le diamètre du câble de section circulaire. 35 12. Infrastructure électrique, comportant : -un transformateur selon la revendication 2 ; -un premier équipement électrique (81) connecté aux bornes de connexion (121, 123) au circuit primaire au niveau de la première extrémité du câble (11) ; -un second équipement électrique (83) connecté aux bornes de connexion (122, 40 124) au circuit secondaire au niveau de la deuxième extrémité du câble (11), le premier ou le second équipement électrique appliquant une tension au moins égale à 1kV entre les bornes de connexion auxquelles il est connecté.