Brevet FR3065834A1 — publié le 20181102

CÃ¢ble Ã©lectrique pour cÃ¢blage de parafoudre DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se situe dans le domaine du cÃ¢blage des parafoudres, plus prÃ©cisÃ©ment des parafoudres utilisÃ©s pour la protection principale de toutes les installations Ã©lectriques basse tension. Un parafoudre Ã©vite la propagation des surtensions dans les installations Ã©lectriques et protÃ¨ge les Ã©quipements. L'invention concerne le cÃ¢blage et l'intÃ©gration des parafoudres dans une installation dÃ©diÃ©e, telle un tableau Ã©lectrique ou une armoire Ã©lectrique. Nous parlerons par la suite indiffÃ©remment de tableau ou d'armoire Ã©lectriques, ce qui devra Ãªtre interprÃ©tÃ© de maniÃ¨re plus gÃ©nÃ©rique comme une enveloppe qui contient tout ou partie des appareils entrant dans la composition d'un Ã©quipement Ã©lectrique (coffret, tableau, boitier Ã©lectriques ...). L'armoire Ã©lectrique est mise soit Ã la terre, soit Ã un potentiel de rÃ©fÃ©rence dit masse. On parlera par la suite indiffÃ©remment de terre ou de masse. On parle de plan de masse lorsqu'il s'agit d'une surface plate Ã©quipotentielle reliÃ©e Ã la terre. ETAT DE LA TECHNIQUE Selon le vocabulaire Ã©lectrotechnique international, un parafoudre est un appareil destinÃ© Ã protÃ©ger un matÃ©riel ou Ã©quipement Ã©lectrique contre les surtensions transitoires Ã©levÃ©es et parfois Ã©galement Ã limiter la durÃ©e et souvent l'amplitude du courant de suite. Un parafoudre protÃ¨ge contre toute surtension, en gÃ©nÃ©ral causÃ©e par la foudre, mais Ã©galement par d'autres causes par exemple des surtensions industrielles ou de manoeuvre, ou des surtensions Ã©lectrostatiques. On parle aussi dans ce cas de parasurtenseur. Un parafoudre est un composant Ã©lectrique dont la fonction est d'Ã©crÃªter les surtensions apparaissant sur un rÃ©seau Ã©lectrique. Il est en gÃ©nÃ©ral connectÃ© entre chacun des Ã©quipements Ã protÃ©ger et la terre, et ce, pour chaque conducteur actif Ã protÃ©ger. Il est dimensionnÃ© en fonction des caractÃ©ristiques du rÃ©seau (tension, schÃ©ma de liaison Ã la terre, courant de court-circuit ...) mais surtout en fonction de la surtension Uw que 3065 834 2 l'Ã©quipement Ã protÃ©ger peut supporter sur un intervalle de temps trÃ¨s court (de 10 Ã quelques centaines de ps ). Le niveau de protection du parafoudre est dÃ©fini par la caractÃ©ristique Up, qui est essentielle pour dimensionner la protection de l'Ã©quipement. Toutefois la performance et l'efficacitÃ© d'un 5 parafoudre ne se jouent pas seulement sur sa caractÃ©ristique Up. Lors d'un coup direct de la foudre, ou plus gÃ©nÃ©ralement de phÃ©nomÃ¨nes gÃ©nÃ©rant des surtensions transitoires Ã©levÃ©es, la surtension totale subie par un Ã©quipement proche (jusqu'Ã une dizaine de mÃ¨tres) d'un parafoudre est la somme des surtensions apparaissant aux bornes du parafoudre et des surtensions 10 apparaissant dans les composants et conducteurs reliant le parafoudre au rÃ©seau Ã©lectrique d'une part et Ã la terre d'autre part. Cette tension est appelÃ©e Up rÃ©el, comme illustrÃ© en figure 1. Les surtensions apparaissant aux bornes des conducteurs sont liÃ©es Ã leurs inductances et au courant qui les traverse, plus particuliÃ¨rement 15 aux variations du courant. Il est donc avantageux d'utiliser des parafoudres des conducteurs prÃ©sentant une faible inductance, la surtension dans les conducteurs pour des courants Ã variation rapides Ã©tant principalement due Ã l'inductance de celui-ci. Celle-ci est principalement due Ã la longueur du conducteur lui- 20 mÃªme. Plus les conducteurs seront courts, plus leur inductance est faible, Il est donc important que les longueurs des conducteurs soient les plus faibles possible. Les normes internationales IEC 61643-12 et 62305-4 ainsi que le la norme franÃ§aise NFC 15-100 et le guide associÃ© UTE 15-443 prÃ©conisent 25 une longueur totale maximale de 50 cm pour le cÃ¢blage d'un parafoudre. Cette longueur correspond Ã une marge de 20% entre Up et la tension de tenue de l'Ã©quipement Uw. Une illustration de cette rÃ¨gle ainsi qu'un exemple de cÃ¢blage en armoire Ã©lectrique est donnÃ© en figure 2. Au-delÃ de cette longueur, il existe un risque de dÃ©gradation de la 30 protection contre les surtensions et un risque de casse de l'Ã©quipement Ã protÃ©ger. Cette rÃ¨gle est en pratique trÃ¨s contraignante et difficile Ã mettre en oeuvre, en particulier pour intÃ©grer un ou plusieurs parafoudres dans un tableau Ã©lectrique. L'inductance du conducteur est Ã©galement due Ã sa position dans 35 le tableau Ã©lectrique, et Ã ses interactions avec d'autres conducteurs. C'est 3065834 3 pourquoi une autre rÃ¨gle du guide UTE 15-443 prÃ©conise de plaquer les cÃ¢bles contre la structure mÃ©tallique du tableau Ã©lectrique lorsqu'elle existe afin de minimiser la boucle de masse et de bÃ©nÃ©ficier de l'effet rÃ©ducteur des perturbations. Autrement dit, il s'agit de diminuer les surfaces de boucles 5 pour abaisser l'inductance mutuelle des cÃ¢bles. En outre, les conducteurs doivent avoir une section minimale de 6 mm2 pour des parafoudres de type 2 et de 16 mm2 pour des parafoudres de type 1, et sont gÃ©nÃ©ralement en cuivre. On rappelle que : 10 - les parafoudres de type 1 sont des parafoudres capables d'Ã©couler un courant de foudre trÃ¨s important, gÃ©nÃ©ralement de la terre vers le rÃ©seau de distribution d'Ã©nergie. Ils sont installÃ©s dans le tableau Ã©lectrique principal lorsque le bÃ¢timent est Ã©quipÃ© d'un paratonnerre ; - les parafoudres de type 2 sont des parafoudres destinÃ©s Ã 15 Ã©couler les courants gÃ©nÃ©rÃ©s par des coups de foudres indirects et provoquant des surtensions induites ou conduites sur le rÃ©seau de distribution d'Ã©nergie. Ils sont installÃ©s dans le tableau principal de distribution ou dans des tableaux divisionnaires. Le cÃ¢blage d'un parafoudre est rÃ©alisÃ© usuellement un utilisant 20 des conducteurs industriels cylindriques, rigides ou non, composÃ©s d'un ou plusieurs torons multibrins. Leur mise en oeuvre dans un tableau Ã©lectrique n'est pas facile (sertissage de cosses, rigiditÃ© du cÃ¢ble, nÃ©cessite de passer dans des goulottes qui allongent la longueur des conducteurs, esthÃ©tisme ...). 25 Du fait de leur forme et de leur rigiditÃ© ils sont Ã©galement difficiles Ã rapprocher et Ã brider contre les parois mÃ©talliques des armoires Ã©lectriques. Il est Ã©galement difficile de limiter les surfaces de boucles. Il existe des brevets relatifs Ã des cÃ¢bles cylindriques assurant la fonction parafoudre. Par exemple, le brevet JPH07272551 dÃ©crit un cÃ¢ble 30 comprenant une Ã¢me (partie centrale), diffÃ©rentes couches d'isolants, ainsi qu'une varistance. L'objectif est de remplacer le dispositif parafoudre. Les performances de ce cÃ¢ble ne sont pas dÃ©crites, mais le fait que le composant soit une varistance limite sa capacitÃ© Ã supporter les forts courants de foudre et Ã gÃ©rer sa fin de vie Et surtout il ne rÃ©pond pas au problÃ¨me technique 3065834 4 posÃ© par le besoin prÃ©cÃ©demment exprimÃ©, les cÃ¢bles ayant des diamÃ¨tres importants du fait des diffÃ©rentes couches. Un autre brevet US5384429 concerne un conducteur cylindrique permettant de raccorder un parafoudre Ã un rÃ©seau Ã©lectrique en bÃ©nÃ©ficiant 5 d'une chute inductive faible. L'Ã¢me est sÃ©parÃ©e de l'Ã©cran par un matÃ©riau isolant Ã©pais (l'Ã©paisseur se dÃ©duit du ratio d/D). Ce conducteur ne rÃ©pond pas Ã©galement au problÃ¨me posÃ©, les cÃ¢bles ayant des diamÃ¨tres importants du fait des diffÃ©rentes couches et de l'Ã©paisseur de l'isolant. Le problÃ¨me est de disposer d'un conducteur qui permette de 10 s'affranchir de la longueur totale maximale de 50 cm pour le cÃ¢blage d'un parafoudre, tout en conservant son efficacitÃ©. Un autre besoin est d'amÃ©liorer l'implantation des conducteurs de parafoudre dans une armoire Ã©lectrique, et ceci, de maniÃ¨re simple et Ã©conomique, tout en permettant Ã un opÃ©rateur de rÃ©aliser un cÃ¢blage propre et soignÃ©, qui est souvent incompatible avec les 15 contraintes de cÃ¢blage d'un parafoudre. EXPOSE DE L'INVENTION Un but de l'invention est notamment de rÃ©pondre au besoin prÃ©cÃ©demment exprimÃ©. A cet effet, l'invention a pour objet un cÃ¢ble tel que 20 dÃ©crit par les revendications. Plus prÃ©cisÃ©ment, l'invention concerne un cÃ¢ble Ã©lectrique pour cÃ¢blage de parafoudre comprenant : - un Ã©lÃ©ment conducteur central souple de forme plate, - une premiÃ¨re couche isolante enrobant ledit Ã©lÃ©ment conducteur, 25 - une enveloppe mÃ©tallique enveloppant ladite premiÃ¨re couche isolant, formant Ã©cran et destinÃ©e Ã Ãªtre reliÃ©e Ã une masse, - une deuxiÃ¨me couche isolante enrobant ladite enveloppe mÃ©tallique, le tout formant un cÃ¢ble de forme plate. Au lieu des termes Â« cÃ¢ble Ã©lectrique Â», on pourra Ã©galement 30 utiliser le terme Â« conducteur Â» ou Â« conducteur Ã©lectrique Â», comme utilisÃ© prÃ©cÃ©demment. L'Â« Ã©lÃ©ment conducteur central Â» pourra Ã©galement Ãªtre nommÃ© Â« Ã¢me Â» ou Â« Ã¢me conductrice Â». 3065834 5 On entend par Â« forme plate Â» une forme de cÃ¢ble allongÃ©e, sensiblement et principalement parallÃ©lÃ©pipÃ©dique, et dont l'Ã©paisseur est trÃ¨s faible par rapport Ã sa largeur et/ou sa longueur. Par Â« Ã©cran Â», il faut comprendre une enveloppe mÃ©tallique dont 5 les deux extrÃ©mitÃ©s sont reliÃ©es Ã la masse d'un appareil ou Ã la terre et entourant un ou plusieurs circuits ou composants pour les protÃ©ger de l'action des champs Ã©lectriques, magnÃ©tiques ou Ã©lectromagnÃ©tiques extÃ©rieurs, ou, inversement, pour les empÃªcher de crÃ©er un tel champ autour d'eux. On parle Ã©galement de blindage. 10 La gÃ©omÃ©trie plate du cÃ¢ble 1 selon l'invention permet de rÃ©duire la valeur de l'inductance propre du circuit, notamment grÃ¢ce Ã l'effet de peau, liÃ© Ã une meilleure rÃ©partition du courant sur toute la pÃ©riphÃ©rie du conducteur, mais surtout de maÃ®triser la mutuelle inductance. En outre, elle rend Ã©galement plus facile la pose de ces 15 conducteurs dans un tableau Ã©lectrique. La forme des conducteurs facilite le plaquage de ceux-ci contre une paroi mÃ©tallique de l'armoire, ce qui contribue Ã baisser l'inductance mutuelle entre les conducteurs et le plan de masse (gÃ©nÃ©ralement, le plan de masse est une paroi plate de l'armoire Ã©lectrique mise Ã la terre). 20 Un Ã©cran mÃ©tallique est pris en sandwich entre deux couches d'isolants et mis Ã la terre Ã ses deux extrÃ©mitÃ©s, ce qui permet de maÃ®triser l'inductance mutuelle et d'augmenter encore plus significativement les longueurs de cÃ¢blage acceptables. Le cÃ¢ble selon l'invention permet d'augmenter les longueurs 25 admissibles de cÃ¢blage au moins Ã deux mÃ¨tres. Il en rÃ©sulte un gain de main d'oeuvre (Ã©tude et rÃ©alisation), et une forte rÃ©duction des difficultÃ©s de cÃ¢blage et d'intÃ©gration des parafoudres dans les tableaux Ã©lectriques. En outre, la fabrication de tels cÃ¢bles peut Ãªtre rÃ©alisÃ©e avec les outils classiques utilisÃ©s pour la fabrication des cÃ¢bles classiques. 30 Selon un mode particulier, le cÃ¢ble Ã©lectrique prÃ©sente une Ã©paisseur extÃ©rieure totale infÃ©rieure Ã 8 mm et une largeur totale comprise entre 24 mm et 50 mm. Selon un mode particulier, l'Ã©paisseur de l'enveloppe mÃ©tallique du cÃ¢ble Ã©lectrique est comprise entre 0,07 mm et 0,1 mm. 3065834 6 Selon un mode particulier, l'enveloppe mÃ©tallique est composÃ©e de cuivre. Selon un mode particulier, le conducteur interne (10) est composÃ© de cuivre. 5 Selon un mode particulier, le conducteur interne est constituÃ© de brins tressÃ©s et aplatis. Selon un mode particulier, la section du conducteur (10) est supÃ©rieure Ã 6 mm2. Selon un mode prÃ©fÃ©rentiel, la section du conducteur est comprise 10 entre 16 et 25 mm2. Selon un mode particulier, la premiÃ¨re couche isolante est composÃ©e de Polychlorure de vinyle (PVC). Selon un mode particulier, la deuxiÃ¨me couche isolante est composÃ©e de Polychlorure de vinyle (PVC). 15 Selon un mode particulier, l'Ã©paisseur de la premiÃ¨re couche isolante est comprise entre 1,9 mm et 2,1 mm. Selon un mode particulier, l'Ã©paisseur de la deuxiÃ¨me couche isolante est comprise entre 0,4 mm et 0,6 mm. Selon un mode particulier, le ratio entre la largeur de l'Ã¢me et 20 l'Ã©paisseur de l'Ã¢me est supÃ©rieur Ã 10. Selon un mode particulier, le conducteur interne prÃ©sente au moins une extrÃ©mitÃ© percÃ©e de sorte Ã permettre son raccordement Ã©lectrique, par exemple Ã un disjoncteur ou un porte-fusible. Cette configuration est particuliÃ¨rement adaptÃ©e Ã des disjoncteurs ou portes 25 fusibles Ã boitiers moulÃ©s, les extrÃ©mitÃ©s et percÃ©es permettant le boulonnage aux plages de raccordements des disjoncteurs. Les extrÃ©mitÃ©s sont souvent Ã©tamÃ©es, afin d'obtenir un meilleur contact Ã©lectrique. Selon un mode particulier, le conducteur interne prÃ©sente Ã l'une de ses extrÃ©mitÃ©s un profil extÃ©rieur apte Ã coopÃ©rer avec un Ã©videment dans 30 une cosse, ladite cosse Ã©tant destinÃ©e Ã Ãªtre raccordÃ©e Ã©lectriquement, par exemple Ã un disjoncteur ou un porte fusible. Cette configuration est particuliÃ¨rement adaptÃ©e Ã des disjoncteurs ou portes fusibles munis de bornes Ã cages, la connexion se faisant Ã l'aide d'une cosse. L'invention a Ã©galement pour objet un dispositif de protection 35 contre les surtensions comportant au moins un tel cÃ¢ble. 3065834 7 Plus prÃ©cisÃ©ment, le dispositif de protection contre les surtensions d'un Ã©quipement Ã©lectrique comprend : - au moins un parafoudre connectÃ© audit dispositif, - au moins un cÃ¢ble selon l'invention, le conducteur central dudit cÃ¢ble 5 reliant le parafoudre Ã un plan de masse, l'Ã©cran dudit cÃ¢ble Ã©tant reliÃ© Ã©lectriquement audit plan de masse. Selon un mode prÃ©fÃ©rentiel, le dispositif de protection comprend en outre : - un porte-fusible ou un disjoncteur, 10 - un cÃ¢ble reliant le parafoudre au porte-fusible ou au disjoncteur, - un cÃ¢ble reliant le porte-fusible ou le disjoncteur au rÃ©seau Ã©lectrique, et Ã l'Ã©quipement Ã protÃ©ger, les cÃ¢bles Ã©tant des cÃ¢bles selon l'invention. D'autres moyens pour Ãªtre mis en oeuvre, en alternative au porte-15 fusible ou au disjoncteur, afin de dÃ©connecter le parafoudre du rÃ©seau. On parlera plus gÃ©nÃ©ralement de dÃ©connecteur. GÃ©nÃ©ralement le parafoudre et le porte-fusible ou le disjoncteur ou tout autre dÃ©connecteur sont situÃ©s proche du point d'arrivÃ©e de l'alimentation. Par consÃ©quent, la longueur L1 entre l'alimentation et le 20 dÃ©connecteur et la longueur L2 entre le dÃ©connecteur et le parafoudre sont faibles et peuvent Ãªtre rÃ©alisÃ©s par des cÃ¢bles standards. DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 25 apparaÃ®tront Ã la lecture de la description qui va suivre et qui est donnÃ©e Ã titre non limitative et grÃ¢ce aux figures suivantes annexÃ©es : - la figure 1 illustre un schÃ©ma de principe d'implantation d'un parafoudre ; - la figure 2 illustre un exemple de cÃ¢blage d'un parafoudre dans 30 une armoire Ã©lectrique, mis en lien avec les prÃ©conisations du guide UTE 15-443 ; - la figure 3 illustre un exemple de rÃ©alisation d'un cÃ¢ble Ã©lectrique pour parafoudre selon l'invention ; - la figure 4 illustre un cÃ¢ble Ã©lectrique selon un autre exemple de rÃ©alisation ; 3065834 8 - la figure 5 illustre un cÃ¢ble Ã©lectrique selon un autre exemple de rÃ©alisation ; - la figure 6 illustre une installation de protection selon l'invention ; 5 - la figure 7A illustre une adaptation du cÃ¢ble Ã©lectrique destinÃ©e Ã implanter celui-ci dans une armoire Ã©lectrique ; - la figure 7B illustre un connecteur mÃ©tallique de reprise de l'Ã©cran pour l'implantation du cÃ¢ble dans une armoire Ã©lectrique ; 10 - la figure 8A montre un cÃ¢ble dotÃ© d'un connecteur mÃ©tallique de reprise et enveloppÃ© d'une gaine ; - la figure 8B montre un cÃ¢ble dotÃ© d'un connecteur mÃ©tallique de reprise et enveloppÃ© d'une gaine et montÃ© sur rail ; - la figure 9A schÃ©matise le dispositif mis en oeuvre pour 15 mesurer l'inductance propre du cÃ¢ble selon l'invention ; - la figure 9B schÃ©matise le dispositif mis en oeuvre pour mesurer l'inductance mutuelle et propre selon l'invention. Les dessins sont donnÃ©s Ã titre d'exemples et ne sont pas 20 limitatifs de l'invention. Ils constituent des reprÃ©sentations schÃ©matiques de principe destinÃ©es Ã faciliter la comprÃ©hension de l'invention et ne sont pas nÃ©cessairement Ã l'Ã©chelle des applications pratiques. EXPOSÃ DÃTAILLÃ DE MODES DE RÃALISATION 25 PARTICULIERS La figure 1, qui illustre un schÃ©ma de principe d'implantation d'un parafoudre, a dÃ©jÃ Ã©tÃ© en partie commentÃ©e dans l'introduction de la prÃ©sente demande. Elle prÃ©sente un schÃ©ma Ã©lectrique comprenant un parafoudre 110 reliÃ© Ã un fusible 120 via un cÃ¢ble 102 de longueur L2 pour le 30 neutre N et un parafoudre 110' reliÃ© Ã un fusible 120' via un cÃ¢ble 102' de longueur L2' pour la phase P. Chaque parafoudre est reliÃ©, via un cÃ¢ble 103, 103' de longueur L3, L3', Ã une barre de terre locale 140, ou barre de terre de l'armoire, ou encore plan de masse. Enfin, chaque fusible 120, 120' est reliÃ© au rÃ©seau Ã©lectrique, et Ã l'Ã©quipement Ã protÃ©ger via un cÃ¢ble 101, 101' 3065 834 9 de longueur L1, L1'. Dans cette figure, il y a deux parafoudres, un par conducteur actif (N et P) Ã protÃ©ger. La figure 2, qui illustre un exemple de cÃ¢blage d'un parafoudre dans un tableau Ã©lectrique a Ã©galement dÃ©jÃ Ã©tÃ© en partie commentÃ©e dans 5 l'introduction de la prÃ©sente demande. Dans cette figure, il y a un parafoudre intÃ©grÃ© avec deux liaisons, une par conducteur actif Ã protÃ©ger (ici neutre N et phase P pour du monophasÃ©). Un tableau Ã©lectrique 130 est reprÃ©sentÃ© en pointillÃ©s. Il renferme un parafoudre 110 reliÃ© Ã deux dÃ©connecteurs, par exemple des disjoncteurs 121 et 121' via deux cÃ¢bles 102 et 102' de 10 longueur L2 et L2'. Le parafoudre 110 est reliÃ©, via un cÃ¢ble 103 de longueur L3, Ã une barre de terre 140 par l'intermÃ©diaire d'un bornier de terre intermÃ©diaire 141, lequel est connectÃ© Ã une prise de terre 150. Les disjoncteurs 121, 121' sont reliÃ©s Ã l'arrivÃ©e Ã©lectrique via deux cÃ¢bles 101 et 101' de longueur L1 et L1' (L1 et L1' correspondent aux longueurs des 15 cÃ¢bles dans le tableau Ã©lectrique, dans l'exemple il s'agit des longueurs de cÃ¢bles comprises entre le disjoncteur 121 et les borniers de raccordement 131, 131' Ã l'arrivÃ©e Ã©lectrique). Les cÃ¢bles 104, 104' d'arrivÃ©e Ã©lectrique en provenance du rÃ©seau rÃ©pondent aux prÃ©conisations du guide associÃ© UTE 15-443 et sont 20 regroupÃ©s sur un mÃªme cÃ´tÃ© du tableau Ã©lectrique 130. Pour Ã©viter de mÃ©langer cÃ¢bles perturbÃ©s et cÃ¢bles protÃ©gÃ©s, les cÃ¢bles 104, 104' sont sÃ©parÃ©s des cÃ¢bles 105, 105' de dÃ©part vers l'installation Ã©lectrique Ã protÃ©ger. La somme des longueurs L1+L2+L3 (et L1'+L2'+L3) doivent avoir une longueur totale infÃ©rieure ou Ã©gale Ã 50 cm pour des cÃ¢bles classiques. 25 La figure 3 illustre un exemple de rÃ©alisation d'un cÃ¢ble Ã©lectrique pour parafoudre selon l'invention. Le cÃ¢ble 1 comprend un conducteur central 10 de forme plate, dont la section est par exemple au moins supÃ©rieure ou Ã©gale Ã 4 mm2 et de prÃ©fÃ©rence supÃ©rieure ou Ã©gale Ã 10 mm2. En pratique, pour conserver sa 30 souplesse, le conducteur central 10 prÃ©sente par exemple une section infÃ©rieure ou Ã©gale Ã 25 mm2. Dans un mode de rÃ©alisation particulier, le conducteur prÃ©sente une section utile Ã©quivalente d'au moins 16 mm2 avec une largeur de 20 mm et une Ã©paisseur de 1,9 mm. 3065 834 10 Le conducteur central 10 est souple, suffisamment pour Ãªtre courbÃ© et pliÃ©, et ce, de maniÃ¨re Ã Ãªtre intÃ©grÃ© dans une armoire Ã©lectrique sans risquer de casser ou de s'abÃ®mer. Il se prÃ©sente prÃ©fÃ©rentiellement sous la forme d'un matÃ©riau conducteur tressÃ© plat, par exemple de fils ou brins de 5 cuivre tressÃ©s, Ã©ventuellement tout ou partie Ã©tamÃ©s. L'homme du mÃ©tier saura sÃ©lectionner des diamÃ¨tres de brins adaptÃ©s pour obtenir un conducteur plat et souple, par exemple des brins de 0,15 mm, voire de 0,20 mm peuvent Ãªtre utilisÃ©s. Le conducteur plat peut Ã©galement Ãªtre rÃ©alisÃ© en partant de 10 plusieurs conducteurs plats en cuivre, disposÃ©s en multicouches jusqu'Ã obtenir la section voulue. L'Ã¢me conductrice est recouverte d'une premiÃ¨re couche isolante 20, par exemple du PVC. L'Ã©paisseur de la premiÃ¨re couche isolante 20 est par exemple 15 comprise entre 1,9 mm et 2,1 mm, par exemple 2 mm. Un Ã©cran mÃ©tallique 30 est pris entre en sandwich entre ladite premiÃ¨re couche isolante 20 et une deuxiÃ¨me couche isolante 40 de caractÃ©ristiques diÃ©lectriques et mÃ©caniques (matÃ©riaux, dimensions ...) par exemple Ã©quivalentes Ã celles de la premiÃ¨re couche isolante. 20 Alternativement, le matÃ©riau isolant externe peut Ãªtre de caractÃ©ristiques diffÃ©rentes. L'Ã©cran 30 se prÃ©sente sous la forme une enveloppe mÃ©tallique mince, c'est-Ã -dire d'Ã©paisseur de l'ordre de 0,1 mm, par exemple sous forme de feuille. Il s'agit en gÃ©nÃ©ral d'un Ã©cran mince en cuivre. L'Ã©cran est 25 destinÃ© Ã Ãªtre reliÃ© Ã la terre ou Ã la masse, par exemple via l'armoire Ã©lectrique dans laquelle le parafoudre 110 est cÃ¢blÃ©. La figure 4 illustre un cÃ¢ble Ã©lectrique 1 selon un mode de rÃ©alisation particulier, destinÃ© Ã Ãªtre raccordÃ© Ã©lectriquement Ã un circuit de protection, par exemple Ã un disjoncteur 121 ou un porte-fusible 120. Une 30 extrÃ©mitÃ© 11 de l'Ã©lÃ©ment conducteur central 10 prÃ©sente une forme adaptÃ©e pour Ãªtre raccordÃ©e Ã un disjoncteur 121 ou un porte-fusible 120 Ã boÃ®tiers moulÃ©s. Dans cet exemple, l'extrÃ©mitÃ© est percÃ©e d'un trou 12 apte Ã permettre le boulonnage de l'Ã©lÃ©ment conducteur 10 aux plages de raccordement du disjoncteur ou du porte-fusible (non reprÃ©sentÃ©s). Ladite 35 extrÃ©mitÃ© peut Ãªtre Ã©tamÃ©e, et elle peut Ãªtre adaptÃ©e pour amÃ©liorer 3065 834 11 l'approche auxdites plages de raccordement, par exemple elle peut Ãªtre arrondie comme illustrÃ© dans la figure 4. La figure 5 illustre un autre mode de rÃ©alisation, adaptÃ©e pour un disjoncteur 121 ou un porte-fusible 120 munis de bornes Ã cages 121a ou 5 120a. Le raccordement se fait Ã l'aide d'une cosse 50 Ã sertir sur le conducteur central. Dans ce cas, le conducteur prÃ©sente Ã l'une de ses extrÃ©mitÃ©s 11 un profil extÃ©rieur apte Ã coopÃ©rer avec un Ã©videment dans une cosse 50, ladite cosse Ã©tant destinÃ©e Ã Ãªtre raccordÃ©e au disjoncteur 121 ou au porte-fusible 120. Par exemple, la cosse 50 comprend un embout 10 ou manchon 51 adaptÃ© pour Ãªtre insÃ©rÃ© dans une borne Ã cage 121a ou 122a. Dans un autre mode de rÃ©alisation possible, le manchon 51 fait partie intÃ©grante du conducteur central 10, Ã©vitant l'utilisation d'un cosse Ã sertir. La figure 6 illustre un exemple d'implantation du cÃ¢ble Ã©lectrique 1 selon l'invention dans un tableau ou une armoire Ã©lectrique 130, pour rÃ©aliser 15 une installation 100 de protection contre les surtensions d'un Ã©quipement Ã©lectrique. Une armoire Ã©lectrique 130 renferme un parafoudre 110 reliÃ© Ã un disjoncteur 120 via un cÃ¢ble 102 par conducteur actif Ã protÃ©ger, de longueur L2. Le parafoudre 110 est reliÃ©, via un cÃ¢ble 103 de longueur L3, Ã une barre 20 de terre 140. Un porte-fusible 120 est reliÃ© Ã l'arrivÃ©e et Ã l'installation Ã protÃ©ger via un cÃ¢ble 101 par conducteur actif Ã protÃ©ger, de longueur L1 (on rappelle que L1 est la longueur de cÃ¢ble dans le tableau Ã©lectrique 130, par exemple la longueur comprise entre le disjoncteur et le bornier de raccordement 131 pour les arrivÃ©es Ã©lectriques). 25 Le cÃ¢ble 1 selon l'invention est utilisÃ© pour rÃ©aliser au moins le cÃ¢ble 103 de longueur L3. Il est avantageusement plaquÃ© contre l'armoire 130. Alternativement, il est fixÃ© sur un rail (dit Â« rail DIN Â»). La longueur totale de conducteurs peut avantageusement atteindre 2 mÃ¨tres, si les cÃ¢bles L1 et L2 sont Ã©galement des cÃ¢bles selon 30 l'invention, autorisant ainsi une longueur de cÃ¢ble bien supÃ©rieure Ã ce qui est actuellement possible avec les solutions de l'art antÃ©rieur. La longueur totale autorisÃ©e est infÃ©rieure si les cÃ¢bles L1 et L2 sont des cÃ¢bles classiques, elle est alors diminuÃ©e des longueurs des cÃ¢bles L1 et L2. 3065834 12 En cas d'utilisation d'un parafoudre avec un dÃ©connecteur intÃ©grÃ© (dans ce cas, pas de porte-fusible 120 ou disjoncteur 121, pas de cÃ¢ble 102, ni de cÃ¢ble 101), seule la longueur L1+L3 doit Ãªtre infÃ©rieure ou Ã©gale Ã longueur autorisÃ©e, par exemple 2 mÃ¨tres. Ceci permet d'avoir davantage de 5 longueur de cÃ¢ble 103 et de faciliter son installation dans l'armoire 130. Les figures 7A, 7B, 8A, 8B prÃ©cisent l'implantation en armoire du cÃ¢ble plat 1 selon l'invention, par des exemples de connexion Ã la masse. Le cÃ¢ble plat 1 est coupÃ© Ã une longueur ajustÃ©e aux contraintes de montage dans l'armoire Ã©lectrique 130, dans la limite de 2 mÃ¨tres par 10 exemple, et il est dÃ©nudÃ© sur environ 1cm Ã ses extrÃ©mitÃ©s pour Ãªtre raccordÃ©. A une premiÃ¨re extrÃ©mitÃ© du cÃ¢ble, le conducteur central 10 est reliÃ© Ã un disjoncteur ou un porte-fusible et Ã l'autre extrÃ©mitÃ©, le conducteur central est reliÃ© Ã la masse. La connexion du conducteur central peut Ãªtre rÃ©alisÃ©e de diffÃ©rentes faÃ§ons, notamment selon celles dÃ©crites 15 prÃ©cÃ©demment. A chacune de ces extrÃ©mitÃ©s, l'Ã©cran 30 est reliÃ© Ã la masse. L'Ã©cran 30 est connectÃ© Ã la masse tout en assurant une isolation suffisante entre le conducteur central 10 et l'Ã©cran 30. A cet effet, l'Ã©cran 30 est pris en sandwich par un connecteur de reprise 60. Ce connecteur de reprise 60 peut Ãªtre formÃ© par deux supports de forme semi- 20 parallÃ©lÃ©pipÃ©dique aptes Ã emboiter le cÃ¢ble 1 au niveau de son Ã©cran 30, Ã©pousant la forme de celui-ci. Les deux supports sont rassemblÃ©s de maniÃ¨re Ã gÃ©nÃ©rer un contact Ã©lectrique uniforme sur la pÃ©riphÃ©rie de l'Ã©cran 30 prise en sandwich, comme illustrÃ© dans les figures 7A et 7B, la deuxiÃ¨me couche isolante 44 ayant Ã©tÃ© prÃ©alablement retirÃ©e au niveau de la surface 25 de contact de l'Ã©cran 30. Les deux supports sont maintenus serrÃ©s par deux vis 61, 62. L'Ã©cran mÃ©tallique 30, situÃ© entre les deux couches d'isolant 20, 40, mis Ã la masse Ã ses deux extrÃ©mitÃ©s, permet avantageusement de diminuer fortement l'inductance mutuelle du circuit et concourt ainsi Ã 30 l'augmentation de cÃ¢ble autorisÃ©e. Pour supprimer tout risque d'amorÃ§age, une distance minimale de 10 mm est respectÃ©e, Ã chaque extrÃ©mitÃ©, entre l'Ã¢me 10 du cÃ¢ble plat 1 et l'Ã©cran 30 de celui-ci. Un fil de terre 105 (figure 8A et 8B), de section Ã©gale Ã 6mm2 par 35 exemple, est connectÃ© par l'une de ses extrÃ©mitÃ©s au connecteur de reprise 3065834 13 60 de maniÃ¨re Ã mettre l'Ã©cran 30 Ã la terre, l'autre extrÃ©mitÃ© du fil de terre 105 Ã©tant reliÃ©e Ã une borne de terre 140. Dans le cas d'une enveloppe d'armoire non conductrice, le fil de terre 105 sera disposÃ© et accrochÃ© le long du cÃ¢ble plat 1 jusqu'Ã sa connexion Ã la terre. 5 Comme illustrÃ© en figures 8A et 8B, une fois le montage effectuÃ© une nouvelle couche d'isolation peut Ãªtre rÃ©alisÃ©e sur le cÃ¢ble 1 pris en sandwich par le connecteur de reprise 60. Cette isolation supplÃ©mentaire peut Ãªtre assurÃ©e par une aide d'une gaine 70 thermo-rÃ©tractable, isolÃ©e Ã 6kV par exemple. 10 Il est avantageux de bien fixer le cÃ¢ble plat 1 car celui-ci est souple et peut Ãªtre soumis Ã des efforts Ã©lectrodynamiques importants lorsqu'il est traversÃ© par le courant de foudre ou en cas de court-circuit Ã frÃ©quence industrielle. Le conducteur pourra Ãªtre fixÃ© dans l'armoire ou le tableau Ã©lectrique par l'intermÃ©diaire d'un rail Â« DIN Â» Ã l'aide de fixations, 15 par exemple tous les 50 cm. Les fixations prendront le cÃ¢ble en sandwich, elles seront montÃ©es sur des embases standard pour rail 160, par exemple pour un rail DIN. Dans ce cas, le fil de terre 105 peut Ãªtre connectÃ© Ã la terre via le rail. Les figures 9A et 9B schÃ©matisent des dispositifs mis en oeuvre 20 pour mesurer l'inductance propre et mutuelle du cÃ¢ble conducteur selon l'invention. En prÃ©ambule, on considÃ¨re que les conducteurs utilisÃ©s en protection contre la foudre et les surtensions reprÃ©sentent une valeur d'inductance de 1 pH/m. Cela reprÃ©sente la somme d'une inductance propre 25 (typiquement 0,2 pH/m pour du conducteur de 16 mm2) et d'une mutuelle inductance entre le conducteur porteur de surtensions et le circuit de retour, Ã la terre ou Ã la masse. Cette derniÃ¨re dÃ©pend de la boucle rÃ©alisÃ©e et donc de la faÃ§on dont est rÃ©alisÃ© le cÃ¢blage. Les rÃ¨gles habituelles de cÃ¢blage dans les tableaux Ã©lectriques donnent donc une valeur telle que le total est 30 approximÃ© Ã 1 pH/m. C'est pour cette valeur limite que, pour des conducteur conventionnels, il est important de respecter les rÃ¨gles de cÃ¢blage guide UTE 15-443 notamment en rÃ©duisant au maximum non seulement la longueur des conducteurs mais aussi la distance entre les conducteurs de cÃ¢blage du parafoudre et le plan de masse c'est-Ã -dire les parois de l'armoire 35 Ã©lectrique. 3065 834 14 En comparaison aux exemples de valeurs ci-dessus, nous dÃ©crivons ci-dessous le mode de mesure des inductances linÃ©iques du cÃ¢ble 1 selon l'invention, et les rÃ©sultats obtenus. Le principe de la mesure de l'inductance propre est d'injecter une 5 impulsion de courant i de forme d'onde de 8/20 ps d'amplitude connue, et de mesurer la tension Up apparaissant aux bornes du cÃ¢ble conducteur 1 testÃ©, dont la longueur est Ã©galement connue, par exemple un mÃ¨tre. Ce courant de forme d'onde de 8/20 ps correspond Ã la qualification d'un parafoudre de type 2, c'est-Ã -dire un parafoudre pour la protection principale de toutes les 10 installations Ã©lectriques basse tension. Ceci correspond Ã une protection parafoudre notamment visÃ©e par l'invention. La tension Up est mesurÃ©e selon le principe de la mÃ©thode Kelvin dite Â« 4 fils Â», ce qui permet de s'affranchir de la rÃ©sistance des conducteurs et des Ã©lÃ©ments de connexions extÃ©rieures Ã l'Ã©lÃ©ment mesurÃ©. 15 La figure 9A donne un exemple de dispositif 200 pour rÃ©aliser une telle mesure, avec un gÃ©nÃ©rateur d'impulsion 201, un oscilloscope 202 pour mesurer la tension Up aux bornes du cÃ¢ble 1 et un tore 203 de mesure de courant i. Le conducteur peut Ãªtre modÃ©lisÃ© comme Ã©tant essentiellement 20 composÃ© d'une inductance L et d'une rÃ©sistance sÃ©rie R (nÃ©gligeable). La tension Ã ses bornes Up rÃ©pond donc Ã la loi suivante : Up=L(di/dt)+Ri(t). La valeur d'inductance propre ainsi mesurÃ©e pour un cÃ¢ble plat 1 selon l'invention, de largeur 20 mm pour une Ã©paisseur de 0,9mm (section utile Ã©quivalente supÃ©rieure Ã 16 mm2) est de 0,03pH/m. 25 Le principe de mesure de la mutuelle inductance cumulÃ©e avec l'inductance propre est d'injecter une impulsion de courant de forme 8/20 ps dont l'amplitude est connue, entre une extrÃ©mitÃ© la du cÃ¢ble conducteur 1 Ã mesurer et le plan de masse 140. L'autre extrÃ©mitÃ© lb du cÃ¢ble conducteur 1 est en court-circuit avec le plan de masse. La tension Up apparaissant entre 30 le cÃ¢ble, dont la longueur est Ã©galement connue, par exemple un mÃ¨tre, et le plan de masse est mesurÃ©e en plaÃ§ant le cÃ¢ble 1 selon l'invention parallÃ¨lement Ã un plan de masse 140 (ici, une tÃ´le mÃ©tallique simulant une paroi d'armoire Ã©lectrique 130). Le conducteur peut Ãªtre en contact ou plus ou moins proche du plan de masse 140 suivant que l'on veuille simuler une 35 mesure Â« conducteur bridÃ© contre une paroi d'armoire Ã©lectrique Â» ou 3065834 15 Â« conducteur fixÃ© sur rail DIN Â». Ceci fait varier la surface de la boucle et donc l'inductance du montage. La figure 9B donne un exemple de dispositif 300 pour rÃ©aliser une telle mesure, avec un gÃ©nÃ©rateur d'impulsion 301, un oscilloscope 302 pour 5 mesurer la tension Up aux bornes du cÃ¢ble 1, un tore 303 de mesure de courant i, un plan de masse 140 auquel est connectÃ© l'extrÃ©mitÃ© 1 b du cÃ¢ble 1 La valeur de la mutuelle inductance cumulÃ©e avec l'inductance propre ainsi mesurÃ©e pour un cÃ¢ble plat 1 en cuivre selon l'invention, de 10 largeur 20 mm pour une Ã©paisseur de 0,9 mm (section utile Ã©quivalente supÃ©rieure Ã 16 mm2) est : - 0,13 111-1/m pour une pose Â« plaquÃ©e contre les parois de l'armoire Â» - 0.21 111-1/m pour une pose Â« fixÃ©e sur rail DIN Â» 15 On retient la derniÃ¨re configuration, qui est la plus pÃ©nalisante en termes de dimensionnement, et qui est en outre plus aisÃ©e de mise en oeuvre dans une armoire Ã©lectrique. On rappelle que pour une inductance de 10-1/m la longueur de conducteur admise est de 50 cm. La relation liant l'inductance Ã la longueur est assimilable Ã une relation proportionnelle. 20 L'invention permet d'augmenter les longueurs admissibles de cÃ¢blage jusqu'Ã au moins 2 mÃ¨tres, voire au-delÃ en fonction de la maniÃ¨re dont le cÃ¢ble est installÃ© dans le tableau Ã©lectrique. Il en rÃ©sulte un gain de main d'oeuvre (Ã©tude et rÃ©alisation), et une forte rÃ©duction des difficultÃ©s de cÃ¢blage et d'intÃ©gration des parafoudres dans les tableaux Ã©lectriques. 25 En outre, un tel cÃ¢ble est peut Ãªtre fabriquÃ© grÃ¢ce Ã des procÃ©dÃ©s industriels connus et existants. A titre d'exemple, une description du procÃ©dÃ© envisageable est dÃ©crite ci-aprÃ¨s. La partie centrale conductrice ou Ã¢me centrale est rÃ©alisÃ©e sous forme d'une tresse en acier, gÃ©nÃ©ralement en cuivre : 30 - on fabrique plusieurs brins constituant le conducteur tressÃ© Ã l'aide Ã l'aide de fils fins de cuivre Ã©tamÃ© (0,15 mm par exemple), le nombre de brins constituant le conducteur tressÃ© Ã©tant dÃ©terminÃ© en fonction de la section du conducteur plat voulue ; 3065834 16 - on place les brins sur des transporteurs rotatifs, chaque transporteur tourne alternativement autour des autres transporteurs, ce qui tresse les brins entre eux, le nombre de transporteurs Ã©tant ajustÃ© en fonction du nombre de 5 brins Ã tresser ; - on passe ensuite la tresse entre deux matrices pressant le conducteur pour la mise en forme finale du conducteur plat. La tresse ainsi obtenue est ensuite recouverte d'une premiÃ¨re couche isolante, par extrusion gainage, en utilisant classiquement du 10 polychlorure de vinyle (PVC). Sur la premiÃ¨re couche isolante, un Ã©cran, plus prÃ©cisÃ©ment une fine feuille de cuivre de l'ordre du mm est enrubannÃ©e autour de la premiÃ¨re gaine isolante. Le cÃ¢ble ainsi obtenu est enfin recouvert d'une deuxiÃ¨me couche 15 isolante, par extrusion gainage, en utilisant classiquement du polychlorure de vinyle (PVC). REVENDICATIONS1) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) pour cÃ¢blage de parafoudre comprenant : - un Ã©lÃ©ment conducteur central (10) souple de forme plate ; - une premiÃ¨re couche isolante (20) enrobant ledit Ã©lÃ©ment conducteur, - une enveloppe mÃ©tallique (30) enveloppant ladite premiÃ¨re couche isolante (20), formant Ã©cran et destinÃ©e Ã Ãªtre reliÃ©e Ã une masse ; - une deuxiÃ¨me couche isolante (40) enrobant ladite enveloppe mÃ©tallique ; le tout formant un cÃ¢ble de forme plate. 2) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon la revendication 1 dont l'Ã©paisseur extÃ©rieure totale est infÃ©rieure Ã 8 mm et la largeur totale est comprise entre 24 mm et 50 mm. 3) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, l'Ã©paisseur de l'enveloppe mÃ©tallique (30) Ã©tant entre 0,07 mm et 0,1 mm. 4) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 ou 3, l'enveloppe mÃ©tallique (30) Ã©tant composÃ©e de cuivre. 5) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 4, le conducteur interne (10) Ã©tant composÃ© de cuivre. 6) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 5, le conducteur interne (10) Ã©tant constituÃ© de brins tressÃ©s et aplatis. 7) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 6, la section du conducteur (10) Ã©tant supÃ©rieure Ã 6 mm2. 8) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon la revendication 7, la section du conducteur (10) Ã©tant comprise entre 16 et 25 mm2. 9) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 8, la premiÃ¨re couche isolante (20) Ã©tant composÃ©e de Polychlorure de vinyle (PVC). 10) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 9, la deuxiÃ¨me couche isolante (20) Ã©tant composÃ©e de Polychlorure de vinyle (PVC). 3065834 18 11) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 10, l'Ã©paisseur de la premiÃ¨re couche isolante (20) Ã©tant comprise entre comprise entre 1,9 mm et 2,1 mm. 12) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 11, l'Ã©paisseur de 5 la deuxiÃ¨me couche isolante (40) Ã©tant comprise entre 0,4 mm et 0,6 mm. 13) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 12, le ratio entre la largeur de l'Ã¢me et l'Ã©paisseur de l'Ã¢me est supÃ©rieur Ã 10. 14) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 13, le conducteur interne (10) prÃ©sentant au moins une extrÃ©mitÃ© (11) percÃ©e de sorte Ã 10 permettre son raccordement Ã©lectrique, par exemple Ã un disjoncteur (121) ou un porte-fusible (120). 15) CÃ¢ble Ã©lectrique (1) selon l'une des revendications 1 Ã 14, le conducteur interne (10) prÃ©sentant Ã l'une de ses extrÃ©mitÃ©s (11) un profil extÃ©rieur apte Ã coopÃ©rer avec un Ã©videment dans une cosse, ladite cosse Ã©tant 15 destinÃ©e Ã Ãªtre raccordÃ©e Ã©lectriquement, par exemple Ã un disjoncteur (121) ou un porte fusible (120). 16) Dispositif (100) de protection contre les surtensions d'un Ã©quipement Ã©lectrique comprenant : - au moins un parafoudre (110) connectÃ© audit dispositif, 20 - au moins un cÃ¢ble (103) selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, le conducteur central (10) dudit cÃ¢ble reliant le parafoudre Ã un plan de masse, l'Ã©cran (30) dudit cÃ¢ble Ã©tant reliÃ© Ã©lectriquement audit plan de masse. 17) Dispositif de protection selon la revendication 14 Ã©lectrique comprenant 25 en outre : - un porte-fusible (120) ou un disjoncteur (121), - un cÃ¢ble (102) reliant le parafoudre au porte-fusible (120) ou au disjoncteur (121), - un cÃ¢ble (101) reliant le porte-fusible (120) ou le disjoncteur (121) au rÃ©seau Ã©lectrique, et Ã l'Ã©quipement Ã protÃ©ger, 3065834 19 les cÃ¢bles (101), (102) Ã©tant des cÃ¢bles selon l'une des revendications 1 Ã 16.