Brevet FR3067162A1 (20181207)

REVENDICATIONS1. Câble de transport d'énergie électrique (1) pour réseau haute tension à courant continu comprenant : - une âme centrale (3) conductrice électriquement configurée pour transmettre un courant électrique, - une enveloppe isolante (5) électriquement disposée autour de l'âme centrale (3), - un écran métallique (7) disposé autour de l'enveloppe isolante (5), caractérisé en ce que le câble de transport d'énergie électrique (1) comprend également au moins une fibre optique (13) s'étendant le long du câble de transport d'énergie électrique et en ce que, dans au moins une zone de détection du câble de transport d'énergie électrique (1), ladite fibre optique (13) est disposée entre l'âme centrale (3) conductrice électriquement et l'écran métallique (7) en formant des enroulements autour de l'âme centrale (3).\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon la revendication 1 dans lequel la zone de détection se situe au niveau d'un tronçon (P1, P4, P7) du câble de transport d'énergie électrique (1).\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon la revendication 1 dans lequel la zone de détection se situe au niveau d'une jonction (C1, C3, C6) du câble de transport d'énergie électrique (1).\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le pas (L) d'enroulement des spires de la fibre optique (13) a une longueur égale à au moins trois fois le diamètre (D) 3067162 30 de l'enveloppe isolante (5) sur laquelle est enroulée la fibre optique (13).\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon les revendications 1 ou 2 dans lequel la longueur d'un enroulement (El, E2, E3) de la fibre optique 5 (13) à l'intérieur de l'écran métallique (7) est comprise entre 100 et 2000 mètres.\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel un enroulement (El, E2, E3) de la fibre optique (13) 10 comprend au moins 80 spires.\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel une pluralité d'enroulements (El, E2, E3) de la fibre optique (13) sont ménagés sur une pluralité de tronçons du câble de 15 transport d'énergie électrique (1), deux enroulements (El, E2, E3) successifs de la fibre optique (13) étant séparés d'une distance comprise entre 10 et 300 kilomètres.\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon l'une des revendications 20 précédentes dans lequel il comprend une première fibre optique avec une première pluralité d'enroulements (El, E2, E3) et une seconde fibre optique avec une seconde pluralité d'enroulements (El, E2, E3), les enroulements de la première fibre optique étant décalés d'une distance prédéfinie des enroulements de la seconde fibre optique. 25\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la fibre optique (13) est une fibre monom ode. 30\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant une pluralité de tronçons (P1, P2... P7) de câble de 3067162 31 transport d'énergie électriques, deux tronçons de câble de transport d'énergie électrique (1) consécutifs étant reliés entre eux par des jonctions et dans lequel certains premiers tronçons (P1, P4, P7) comprennent des enroulements (E1, E2, E3) de fibre optique (13) entre l'enveloppe isolante (5) 5 et l'écran métallique (7) sur toute leur longueur.\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon la revendication 9, dans lequel dans des deuxième tronçons (P2, P3, P5, P6), la fibre optique (13) est disposée à l'extérieur de l'écran métallique (7). 10\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon la revendication 9, dans lequel dans des deuxième tronçons (P2, P3, P5, P6), la fibre optique (13) est disposée à l'intérieur de l'écran métallique (7) avec un pas d'enroulement au 15 moins 10 fois plus grand que pour les premiers tronçons (P1, P4, P7)\n<CLM>\1\tCâble de transport d'énergie électrique (1) selon la revendication 9, dans lequel dans des deuxième tronçons (P2, P3, P5, P6), la fibre optique (13) est disposée à l'intérieur de l'écran métallique (7) sans s'enrouler autour de 20 l'âme centrale (3) conductrice électriquement, notamment avec des ondulations.\n<CLM>\1\tDispositif de détection (19) d'un courant de court-circuit dans un câble de transport d'énergie électrique (1) comprenant : 25 - un câble de transport d'énergie électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, - un premier émetteur optique (15A) disposé à une première extrémité (1A) du câble de transport d'énergie électrique (1) et configuré pour transmettre un signal optique dans une fibre optique (13) dudit câble de transport 30 d'énergie électrique (1), - un deuxième émetteur optique (15B) disposé à une deuxième extrémité 3067162 32 (1B) du câble de transport d'énergie électrique (1) et configuré pour transmettre un signal optique dans une fibre optique (13) dudit câble de transport d'énergie électrique (1), - un premier détecteur optique (17A) disposé à la première extrémité (1A) du 5 câble de transport d'énergie électrique (1) et configuré pour détecter un changement de l'angle de polarisation du signal optique transmis par le deuxième émetteur optique (15B) et associé à un signal de défaut, - un premier dispositif d'interruption (21A) disposé à la première extrémité (1A) du câble de transport d'énergie électrique, couplé au premier détecteur 10 optique (17A) et configuré pour interrompre la connexion du câble de transport d'énergie électrique (1) lorsqu'un changement de l'angle de polarisation par rapport à un angle de référence supérieur à une valeur prédéterminée est détecté par le premier détecteur optique (17A), - un deuxième détecteur optique (17B) disposé à la deuxième extrémité (1B) 15 du câble de transport d'énergie électrique (1) et configuré pour détecter un changement de l'angle de polarisation du signal optique transmis par le premier émetteur optique (15A) et associé à un signal de défaut, - un deuxième dispositif d'interruption (21B) disposé à la deuxième extrémité (1B) du câble de transport d'énergie électrique (1), couplé au deuxième 20 détecteur optique (17B) et configuré pour interrompre la connexion du câble de transport d'énergie électrique (1) lorsqu'un changement de l'angle de polarisation par rapport à un angle de référence supérieur à une valeur prédéterminée est détecté par le deuxième détecteur optique (17B). 25\n<CLM>\1\tDispositif de détection (19) selon la revendication 14 dans lequel le premier (21A), respectivement le deuxième (21B), dispositif d'interruption est également configuré pour interrompre la connexion du câble de transport d'énergie électrique en l'absence de réception d'un signal optique par le premier détecteur optique (17A), respectivement par le deuxième détecteur 30 optique (17B). 3067162 33\n<CLM>\1\tDispositif de détection (19) selon la revendication 14 ou 15 dans lequel le premier émetteur optique (15A) étant configuré pour transmettre un signal à une première longueur d'onde et le deuxième émetteur optique (15B) étant 5 configuré pour transmettre un signal à une deuxième longueur d'onde distincte de la première longueur d'onde.\n<CLM>\1\tDispositif de détection (19) selon l'une des revendications 14 à 16 comprenant également : 10 - un premier détecteur de courant (23A) disposé à la première extrémité (1A) du câble de transport d'énergie électrique (1) et configuré pour détecter un signal de défaut électrique transmis par le câble de transport d'énergie électrique (1), - une première unité de traitement (27A) disposé à la première extrémité (1A) 15 du câble de transport d'énergie électrique (1) et couplée au premier détecteur optique (17A) et au premier détecteur de courant (23A) et configurée pour déterminer d'une part une direction du signal de défaut électrique reçu et d'autres part un décalage temporel entre l'instant de réception du signal de défaut électrique et l'instant de réception du signal de 20 défaut optique et pour localiser une zone de défaut à partir de la direction du signal de défaut électrique et de l'instant de réception des signaux de défaut optiques et électriques, - un deuxième détecteur de courant (23B) disposé à la deuxième extrémité (1B) du câble de transport d'énergie électrique (1) et configuré pour détecter 25 un signal de défaut électrique transmis par le câble de transport d'énergie électrique (1), - une deuxième unité de traitement (27B) disposé à la deuxième extrémité (1B) du câble de transport d'énergie électrique (1) et couplée au deuxième détecteur optique (17B) et au deuxième détecteur de courant (23B) et 30 configurée pour déterminer d'une part une direction du signal de défaut 3067 162 34 électrique reçu et d'autres part un décalage temporel entre l'instant de réception du signal de défaut électrique et l'instant de réception du signal de défaut optique et pour localiser une zone de défaut à partir de la direction du signal de défaut électrique et de l'instant de réception des signaux de défaut 5 optiques et électriques.\n<CLM>\1\tProcédé de détection d'un défaut de court-circuit dans un réseau haute tension à courant continu, le réseau comprenant au moins un dispositif de détection (19) selon la revendication 14, ledit procédé comprenant les étapes 10 suivantes : - on transmet un signal optique polarisé entre au moins une première et une deuxième extrémité du câble de transport d'énergie électrique (1), - on détecte si la variation de l'angle de polarisation du signal optique transmis est supérieure à une valeur prédéterminée correspondant à 15 l'apparition d'un courant de court-circuit.\n<CLM>\1\tProcédé de protection d'un réseau haute tension à courant continu, le réseau comprenant au moins un dispositif de détection (19) selon la revendication 16 ou 17, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : 20 - on transmet un signal optique polarisé entre au moins une première et une deuxième extrémité du câble de transport d'énergie électrique (1), - on détecte si la variation de l'angle de polarisation du signal optique transmis est supérieure à une valeur prédéterminée correspondant à l'apparition d'un courant de court-circuit, 25 - on interrompt la connexion du câble de transport d'énergie électrique (1) aux extrémités (1A, 1B) si la variation de l'angle de polarisation du signal optique transmis est supérieure à une valeur prédéterminée.