Brevet FR3141556A1 — publié le 20240503

Ce dispositif (10) de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension à un câble électrique (12) comporte le câble électrique (12), un transformateur à induction (14) connecté au câble électrique (12), adapté à chauffer le câble électrique (12) à une première température prédéterminée et un transformateur à haute tension (16) connecté entre le câble électrique (12) et la masse, adapté à appliquer au câble électrique (12) une tension prédéterminée comprise entre 100 kV et 300 kV. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE CHAUFFAGE ET D’APPLICATION SIMULTANÉE D’UNE HAUTE TENSION À UN CÂBLE ÉLECTRIQUE La présente invention se rapporte à un dispositif et à un procédé de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension à un câble électrique. L’invention appartient au domaine des câbles électriques destinés au transport d’énergie et/ou à la transmission de données. Elle trouve à s’appliquer en particulier dans le domaine du développement des câbles de transmission à haute tension. Durant la phase de développement d’un câble de transmission à haute tension, afin de reproduire les conditions de fonctionnement que rencontrera le câble une fois qu’il sera en service, il est nécessaire de chauffer le câble lorsque celui-ci est soumis à un stress lié à l’application d’une haute tension alternative ou continue. Le chauffage des échantillons de câble testés est généralement effectué en immergeant ces échantillons dans un liquide chauffé, qui peut être de l’eau ou une huile diélectrique. Toutefois, lorsqu’on utilise un milieu liquide pour chauffer un câble, en particulier dans le cas d’une huile, on ne sait pas comment ce milieu liquide est susceptible d’affecter les propriétés mécaniques et/ou électriques du câble. En outre, la source de chauffage est située à l’extérieur du câble, alors que lorsque le câble est réellement en service, le chauffage provient généralement de son conducteur principal, ce qui constitue des conditions de fonctionnement sensiblement différentes. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l’art antérieur. Dans ce but, la présente invention propose un dispositif de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension à un câble électrique, remarquable en ce qu’il comporte : le câble électrique ; un transformateur à induction connecté au câble électrique, adapté à chauffer le câble électrique à une première température prédéterminée ; et un transformateur à haute tension connecté entre le câble électrique et la masse, adapté à appliquer au câble électrique une tension prédéterminée comprise entre 100 kV et 300 kV. Ainsi, la superposition, sur le câble, du transformateur à induction pour le chauffage du câble et du transformateur à haute tension pour l’application du stress lié à la haute tension permet un chauffage « à sec » à travers le cœur du câble, sans présence d’huile qui pourrait altérer les propriétés mécaniques et/ou électriques des matériaux constituant le câble. Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif comporte en outre un réservoir contenant de l’eau, dans lequel le câble électrique est immergé au moins partiellement. Cela permet d’assurer au câble électrique une température homogène, sans toutefois utiliser d’huile comme milieu liquide. Dans un mode particulier de réalisation, cette eau est chauffée à une seconde température prédéterminée. Cela permet de renforcer le chauffage du câble. Dans un mode particulier de réalisation, la seconde température prédéterminée est égale à la première température prédéterminée. Dans un mode particulier de réalisation, la première température prédéterminée est comprise entre 30°C et 110°C. Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également un procédé de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension à un câble électrique au moyen d’un dispositif tel que succinctement décrit ci-dessus, remarquable en ce qu’il comporte des étapes consistant à : chauffer le câble électrique à ladite première température prédéterminée au moyen du transformateur à induction ; appliquer simultanément au câble électrique ladite tension prédéterminée comprise entre 100 kV et 300 kV au moyen du transformateur à haute tension. Les caractéristiques particulières et les avantages du procédé étant similaires à ceux du dispositif, ils ne sont pas répétés ici. D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d’exemples nullement limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : est une représentation schématique d’un dispositif conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation. Description de mode(s) de réalisation Le schéma électrique de la représente, dans un mode particulier de réalisation, un dispositif 10 conforme à la présente invention, de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension à un câble électrique 12 en phase de développement, à titre de test. L’invention s’applique en particulier, mais pas uniquement, à des câbles à moyenne ou haute tension, à courant alternatif ou continu. Le dispositif 10 comporte le câble électrique 12, qui est par exemple enroulé en boucle, les deux extrémités de la boucle étant reliées entre elles. Le dispositif 10 comporte en outre un transformateur à induction 14 connecté au câble électrique 12. Le transformateur à induction 14 est traversé par un courant qui crée un champ magnétique qui, par induction, crée un courant plus élevé dans le câble électrique 12. Ainsi, le transformateur à induction 14 est adapté à chauffer le câble électrique 12 à une première température prédéterminée. A titre d’exemple non limitatif, la première température prédéterminée peut être comprise entre 30°C et 110°C. Le dispositif 10 comporte également un transformateur à haute tension 16 connecté entre le câble électrique 12 et la masse, adapté à appliquer au câble électrique 12 une tension prédéterminée comprise entre 100 kV et 300 kV. En effet, le transformateur à haute tension 16 transforme une tension triphasée à 440 V en courant alternatif en une haute tension de 100 kV à 300 kV en courant alternatif. Le transformateur à haute tension 16 est relié à un conducteur du câble électrique 12 par exemple à l’aide d’une cosse. Les extrémités du câble électrique 12 sont donc dénudées. Par exemple, aux extrémités du câble électrique 12, on enlève la ou les couches semiconductrices et la ou les couches électriquement isolantes du câble électrique, de façon à faire apparaître le conducteur susmentionné aux extrémités du câble électrique 12. De façon optionnelle, comme dans le mode particulier de réalisation illustré, le dispositif 10 peut comporter en outre un réservoir 18 contenant de l’eau, dans lequel le câble électrique 12 est immergé au moins partiellement. Sur la , le niveau de l’eau est désigné par la référence 180. Cette eau est éventuellement chauffée, à une seconde température prédéterminée, par exemple égale à la première température prédéterminée. De façon optionnelle, la masse 20 est reliée à l’eau afin de mettre l’eau à la terre, de façon que la couche externe du câble électrique 12 au contact de l’eau soit à la terre, cette couche externe étant par exemple une couche semiconductrice. Ainsi, le procédé conforme à la présente invention, de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension au câble électrique 12 au moyen du dispositif 10, comporte des étapes consistant à chauffer le câble électrique 12 à la première température prédéterminée au moyen du transformateur à induction 14 et à appliquer simultanément au câble électrique 12 la tension prédéterminée comprise entre 100 kV et 300 kV au moyen du transformateur à haute tension 16. Dispositif (10) de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension à un câble électrique (12), caractérisé en ce qu’il comporte : ledit câble électrique (12) ; un transformateur à induction (14) connecté audit câble électrique (12), adapté à chauffer ledit câble électrique (12) à une première température prédéterminée ; et un transformateur à haute tension (16) connecté entre ledit câble électrique (12) et la masse, adapté à appliquer audit câble électrique (12) une tension prédéterminée comprise entre 100 kV et 300 kV. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un réservoir (18) contenant de l’eau, dans lequel ledit câble électrique (12) est immergé au moins partiellement. Dispositif (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’eau est chauffée à une seconde température prédéterminée. Dispositif (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite seconde température prédéterminée est égale à ladite première température prédéterminée. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première température prédéterminée est comprise entre 30°C et 110°C. Procédé de chauffage et d’application simultanée d’une haute tension à un câble électrique (12) au moyen d’un dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes consistant à : chauffer ledit câble électrique (12) à ladite première température prédéterminée au moyen dudit transformateur à induction (14) ; appliquer simultanément audit câble électrique (12) ladite tension prédéterminée comprise entre 100 kV et 300 kV au moyen dudit transformateur à haute tension (16).