EP2665069A1 - Câble de transmission électrique à haute tension - Google Patents

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EP2665069A1
EP2665069A1 EP13167582.9A EP13167582A EP2665069A1 EP 2665069 A1 EP2665069 A1 EP 2665069A1 EP 13167582 A EP13167582 A EP 13167582A EP 2665069 A1 EP2665069 A1 EP 2665069A1
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EP
European Patent Office
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cable
layer
cable according
metallic material
conductive element
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EP13167582.9A
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German (de)
English (en)
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EP2665069B1 (fr
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Lazhar KEBBABI
Sophie Barbeau
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Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
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Publication date
Application filed by Nexans SA filed Critical Nexans SA
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Publication of EP2665069A1 publication Critical patent/EP2665069A1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/08—Several wires or the like stranded in the form of a rope
    • H01B5/10—Several wires or the like stranded in the form of a rope stranded around a space, insulating material, or dissimilar conducting material
    • H01B5/107—Several wires or the like stranded in the form of a rope stranded around a space, insulating material, or dissimilar conducting material stranded around a core supporting radial stresses, e.g. a tube, a wire helix
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/002—Auxiliary arrangements
    • H01B5/004—Auxiliary arrangements for protection against corona
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/08—Several wires or the like stranded in the form of a rope
    • H01B5/10—Several wires or the like stranded in the form of a rope stranded around a space, insulating material, or dissimilar conducting material
    • H01B5/102—Several wires or the like stranded in the form of a rope stranded around a space, insulating material, or dissimilar conducting material stranded around a high tensile strength core
    • H01B5/105—Several wires or the like stranded in the form of a rope stranded around a space, insulating material, or dissimilar conducting material stranded around a high tensile strength core composed of synthetic filaments, e.g. glass-fibres

Definitions

  • the present invention relates to an electric cable. It typically, but not exclusively, applies to high-voltage electrical transmission cables or overhead power transmission cables, well known under the OHL "OverHead Lines”.
  • the invention relates to an electric cable capable of reducing the corona effect.
  • Overhead lines traditionally consist of bare conductive elements stretched over an appropriate set of pylons. These lines are conventionally intended for the transport of electrical energy under an alternating high voltage (225 to 800 kV). Each conductor therefore has a diameter of a few centimeters and may be composed of a metal layer or, more frequently, of several assembled metal wires. Along the bare conductor, there is always an effect called crown effect. The corona effect indeed occurs on all conductors and lines subjected to high voltage.
  • the air ionizes and forms around the conductor a luminous crown.
  • the corona effect also causes energy losses and can cause health risks related to electromagnetic radiation, acoustic noise and power losses.
  • one solution is to isolate the conductors by coating them with a layer of insulating plastic material, in order to suppress the electrical contact between the live metal parts and the air, and thus suppressing the corona effect.
  • the document DE 44 24 007 discloses an electrical cable comprising in particular at least one layer of a conductive element for conducting the cable energy in operational configuration, and a support element formed from carbon fibers. Said support element surrounds said layer of the conductive element or is positioned between two layers of said conductive element intended to conduct the cable energy in operational configuration.
  • Increasing the diameter of the cable reduces the tangential electric field and therefore reduces the corona effect.
  • this type of cable has the disadvantage of being either too heavy or not to reduce the corona effect effectively enough.
  • the current capacity is limited.
  • the object of the invention is to eliminate the aforementioned drawbacks, that is to say to eliminate or at least significantly reduce the corona effect, while increasing the current capacity.
  • the subject of the invention is an electrical cable comprising at least one central reinforcing element extending along the cable, said reinforcing element being surrounded by at least one electrically conductive element extending along the cable, characterized in that said central reinforcing member is a tubular body.
  • said central reinforcing element is directly in physical contact with said electrically conductive element.
  • the Applicant has indeed found, surprisingly, that the cable according to the invention allowed by its characteristics to reduce the corona effect, while increasing the current capacity.
  • the cable according to the invention has a larger diameter while keeping the same weight.
  • the presence of the tubular body increases the apparent diameter of the cable, while increasing the weight of the cable very little.
  • the electric field surface area is relatively low, in particular of the order of 0.5 kV / mm, thus making it possible to reduce the corona effect which appears from an electric field of 3 kV / mm.
  • the electrically conductive element is on the entire outer surface of the cable, the heat exchange with the surrounding air is high compared to the prior art cables including a surrounding coating at least part an electrically conductive element, or with respect to the cables of the prior art whose conductive element is not at the surface.
  • the cooling of the conductive element is greater and therefore, for the same dimensioning, a larger amount of current can be transmitted by it.
  • central means a reinforcing element which is positioned most in the center of the electric cable, in cross section.
  • the reinforcing element and the electrically conductive element (s) are arranged coaxially.
  • the tubular body according to the invention is not intended for the transport of energy, and its only function is to support the electrically conductive element or elements, while reinforcing the electric cable.
  • tubular body means a tube-shaped element, forming a ring in cross section, whose thickness is substantially constant along the tubular body.
  • the interior of this tube is notably empty of any element.
  • the center of the electric cable thus comprises a longitudinal orifice.
  • This tubular body advantageously makes it possible to improve the mechanical characteristics in rupture of the electric cable by distributing in a uniform manner the mechanical stresses that may be caused in particular by the compression of the electrically conductive element or elements, during the installation of the electric cable of the OHL type.
  • anchoring accessories are necessary. These accessories make it possible to mechanically link the electric cable to an electrical pylon on which it must be installed. Similarly to connect two lengths of cable according to the invention, junction accessories are used. The installation of these accessories is effected by compression of the latter in particular on the electrically conductive element or elements.
  • the tubular body may have an inside diameter (i.e. diameter of the longitudinal orifice) of the order of 5 to 80 mm, and preferably 10 to 30 mm.
  • the tubular body may comprise a layer of a metallic material, or in other words a first layer (i.e. first reinforcing layer) of a metallic material.
  • This metallic material may be selected from steel, steel alloys, aluminum, aluminum alloys, copper, and copper alloys, or a combination thereof.
  • aluminum or aluminum alloys will be used for said first layer, because they are lighter (especially with respect to steel).
  • the outer surface of the first layer may be a smooth or corrugated surface.
  • the thickness of the first layer may be at most 3 mm, preferably at most 2 mm, and particularly preferably between 0.3 and 0.8 mm.
  • the weight of the first layer can range from 0.05 to 0.2 kg / m 2 and is preferably of the order of 0.1 kg / m 2.
  • the tubular body may comprise a layer of a non-metallic material, or in other words a second layer (i.e. second reinforcing layer) of a non-metallic material.
  • This non-metallic material may be chosen from among the fibers (preferably continuous fibers), nanofibers, and nanotubes, or a mixture thereof.
  • the fibers can be chosen from carbon, glass, aramid (Kevlar), ceramic, titanium, tungsten, graphite, boron, poly (p-phenyl-2,6-benzobisoxazole) (Zylon), basalt, and alumina, or a combination thereof.
  • the nanofibers may be carbon nanofibers.
  • the nanotubes may be carbon nanotubes.
  • the material of the second layer may be at least partially embedded in an organic matrix.
  • Said organic matrix may for example be a thermoplastic and / or thermosetting matrix. It will be preferred to use a thermosetting matrix, especially chosen from epoxies, vinyl esters, polyimides, polyesters, cyanate esters, phenolics, bismaleimides, and polyurethanes, or a mixture thereof.
  • the thickness of said second layer may range from 5 to 50 mm, and its weight may range from 0.05 to 0.5 kg / m.
  • this second layer preferably has a cross section of trapezoidal shape or "Z" shape.
  • the tubular body may comprise said first layer and said second layer.
  • the second layer advantageously surrounds the first layer.
  • the first layer is in direct physical contact with the second layer.
  • the electrically conductive element of the invention is intended for the transport of energy (i.e. high voltage electrical transmission).
  • It may preferably be metal, especially based on aluminum, namely either only aluminum or aluminum alloy such as for example aluminum alloy and zirconium.
  • Aluminum or aluminum alloy has the advantage of having a significantly optimized electrical conductivity / specific weight pair, particularly with respect to copper.
  • the electrically conductive element of the invention may conventionally be an assembly of wires (or strands) of metal whose cross section may be of round shape or not, or a combination of both. When they are not round, the cross section of these son may be for example of trapezoidal shape or "Z" shape.
  • the different types of form are defined in IEC 62219.
  • the electric cable according to the invention may have an apparent diameter (i.e. outer diameter) ranging from 10 to 100 mm.
  • the electrical cable of the invention does not include an outer layer surrounding the element (s) electrically conductive (s).
  • the electrically conductive element or elements are then in direct contact with their external environment (e.g., ambient air).
  • This absence of an outer layer around the conductive element or elements has the advantage of guaranteeing an electric cable with the lowest laying voltage possible, this laying voltage being proportional to the weight of the electric cable.
  • the interest is to have an electric cable type OHL having the lowest possible mechanical stress, this mechanical stress being exerted by the cable on the two pylons between which it is suspended. Therefore, the range of the electrical cable between two electrical pylons can go up to 500 m, or even up to 2000 m.
  • the electrical cable of the invention may be more particularly a high-voltage electrical transmission cable, in particular of high-voltage overhead line (OHL) type of at least 225 kV and up to 800 kV. This type of cable is usually stretched between two pylons.
  • OTL overhead line
  • figure 1 is a schematic cross sectional view of a cable suitable for the present invention.
  • the electric cable 10, illustrated on the figure 1 corresponds to a high voltage electrical transmission cable of the OHL type.
  • Said electric cable 10 further comprises an electrically conductive element 3, intended to transport the electrical energy, surrounding the second reinforcing layer 2.
  • the electrically conductive element 3 is directly in physical contact with the second reinforcing layer 2, the second layer 2 itself being directly in physical contact with the first reinforcing layer 1.
  • the first reinforcing layer 1 can be obtained from a metal strip transformed into a tube with a longitudinal slot by a forming tool. Then, the longitudinal slot is welded, in particular by means of a laser welding device or an electric arc welding device under protective gas, after contacting and maintaining the welding edges of said strip. . The diameter of the formed tube can then be narrowed (reduction of the cross section of the tube) by techniques well known to those skilled in the art.
  • the second reinforcing layer 2 comprises a plurality of carbon fiber strands embedded in a thermosetting matrix of epoxy type, so as to form a trapezoidal cross section.
  • the electrically conductive element 3 is an assembly of strands of aluminum and zirconium alloy, the cross section of each strand being of trapezoidal shape, these strands being twisted together. Said electrically conductive element is therefore in no way impervious to the external environment, and the strands that constitute it deviate elsewhere under the effect of heat due to the thermal expansion of the conductive element.
  • the cable of the figure 1 furthermore does not comprise an outer sheath.
  • the electrically conductive element 3 is thus left directly in contact with its external environment (ie the ambient air).
  • the absence of outer sheath advantageously increases the range of said cable between two electrical pylons and get a better cooling of the cable.

Landscapes

  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un câble électrique (10) comprenant au moins un élément de renforcement central (1, 2) s'étendant le long du câble, ledit élément de renforcement étant entouré par au moins un élément électriquement conducteur (3) s'étendant le long du câble, caractérisé en ce que ledit élément de renforcement central (1,2) est un corps tubulaire.

Description

  • La présente invention se rapporte à un câble électrique. Elle s'applique typiquement, mais non exclusivement, aux câbles de transmission électrique à haute tension ou câbles aériens de transport d'énergie, bien connus sous l'anglicisme OHL "OverHead Lines".
  • Plus particulièrement, l'invention concerne un câble électrique apte à réduire l'effet couronne.
  • Les lignes aériennes sont traditionnellement constituées par des éléments conducteurs nus tendus sur un ensemble approprié de pylônes. Ces lignes sont classiquement destinées au transport de l'énergie électrique sous une haute tension alternative (225 à 800 kV). Chaque conducteur a donc un diamètre de quelques centimètres et peut être composé d'une couche métallique ou, plus fréquemment, de plusieurs fils métalliques assemblés. Le long du conducteur nu, il se manifeste toujours un effet appelé effet couronne. L'effet de couronne se produit en effet sur tous les conducteurs et lignes soumis à une haute tension. Dès que le champ électrique à la surface du conducteur, notamment dépendant des rayons de courbures locaux, devient localement suffisamment grand (i.e. supérieur au champ d'ionisation de l'air humide, de l'ordre de 10kV/cm ; voire supérieur au champ d'ionisation de l'air sec, de l'ordre de 30 kV/cm), l'air s'ionise et forme autour du conducteur une couronne lumineuse.
  • L'une des conséquences de l'effet couronne est la production de bruit. Toutefois, lorsque le conducteur est sec, le bruit est très limité et il est pratiquement négligeable en ce qui concerne la gêne qu'il engendre. Au contraire, lorsque le conducteur est mouillé, le bruit est beaucoup plus intense et ceci est une source de gêne notable et de désagréments importants pour ceux qui se trouvent ou demeurent au voisinage de ce type de conducteur. En effet, dans ces conditions, la conductibilité de l'air augmente, et de ce fait, il se produit une ionisation plus intense et plus efficace.
  • L'effet couronne cause également des déperditions d'énergie et peut provoquer des risques sanitaires liés aux rayonnements électromagnétiques, au bruit acoustique et aux pertes de puissance.
  • Afin de palier à ce problème, une solution consiste à isoler les conducteurs en les revêtant d'une couche de matière plastique isolante, afin de supprimer le contact électrique entre les parties métalliques sous tension et l'air, et en supprimant de cette façon l'effet couronne.
  • Dans une autre approche, il a été proposé d'augmenter le diamètre du câble. Le document DE 44 24 007 décrit un câble électrique comprenant notamment au moins une couche d'un élément conducteur destinée à conduire l'énergie du câble en configuration opérationnelle, et un élément support formé à partir de fibres de carbone. Ledit élément support entoure ladite couche de l'élément conducteur ou est positionné entre deux couches dudit élément conducteur destinées à conduire l'énergie du câble en configuration opérationnelle. Le fait d'augmenter le diamètre du câble permet de réduire le champ électrique tangentiel et par conséquent, permet de réduire l'effet couronne. Toutefois, ce type de câble présente l'inconvénient d'être soit trop lourd, soit de ne pas réduire assez efficacement l'effet couronne. En outre, la capacité en courant est limitée.
  • Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients précités c'est-à-dire de supprimer ou, du moins, de réduire considérablement l'effet couronne, tout en augmentant la capacité en courant.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un câble électrique comprenant au moins un élément de renforcement central s'étendant le long du câble, ledit élément de renforcement étant entouré par au moins un élément électriquement conducteur s'étendant le long du câble, caractérisé en ce que ledit élément de renforcement central est un corps tubulaire. De préférence, ledit élément de renforcement central est directement en contact physique avec ledit élément électriquement conducteur.
  • La Demanderesse a en effet constaté, de manière surprenante, que le câble selon l'invention permettait de par ses caractéristiques de réduire l'effet couronne, tout en augmentant la capacité en courant.
  • En effet, par rapport à des câbles OHL traditionnels, le câble selon l'invention présente un diamètre plus grand tout en gardant le même poids. La présence du corps tubulaire permet d'augmenter le diamètre apparent du câble, tout en augmentant de très peu le poids du câble.
  • Par conséquent, en configuration opérationnelle, le champ électrique superficiel est relativement bas, notamment de l'ordre de 0,5 kV/mm, permettant ainsi de réduire l'effet couronne qui apparaît à partir d'un champ électrique de 3 kV/mm.
  • D'autre part, étant donné que l'élément électriquement conducteur se trouve sur toute la surface externe du câble, l'échange thermique avec l'air environnant est élevé par rapport aux câbles de l'art antérieur comprenant un revêtement entourant au moins en partie un élément électriquement conducteur, ou par rapport aux câbles de l'art antérieur dont l'élément conducteur n'est pas en surface. Ainsi, le refroidissement de l'élément conducteur est plus important et de ce fait, pour un même dimensionnement, une quantité plus importante de courant peut être transmise par celui-ci.
  • Dans la présente invention, on entend par « central » un élément de renforcement qui est positionné le plus au centre du câble électrique, en coupe transversale. De préférence, l'élément de renforcement et le ou les éléments électriquement conducteurs sont disposés coaxialement.
  • Contrairement à l'élément électriquement conducteur du câble électrique, le corps tubulaire selon l'invention n'est pas destiné au transport d'énergie, et n'a pour unique fonction que de supporter le ou les éléments électriquement conducteurs, tout en renforçant le câble électrique.
  • On entend par « corps tubulaire » un élément en forme de tube, formant un anneau en coupe transversale, dont l'épaisseur est sensiblement constante le long du corps tubulaire.
  • L'intérieur de ce tube est notamment vide de tout élément. Le centre du câble électrique comporte ainsi un orifice longitudinal.
  • Ce corps tubulaire permet avantageusement d'améliorer les caractéristiques mécaniques en rupture du câble électrique en répartissant de manière uniforme les efforts mécaniques pouvant être provoqués notamment par la compression du ou des éléments électriquement conducteurs, lors de l'installation du câble électrique de type OHL.
  • En effet, pour suspendre ce type de câble électrique à un pylône électrique, des accessoires d'ancrage sont nécessaires. Ces accessoires permettent de lier mécaniquement le câble électrique à un pylône électrique sur lequel il doit être installé. De même pour relier deux longueurs de câble électrique selon l'invention, des accessoires de jonction sont utilisés. La pose de ces accessoires s'effectue par compression de ceux-ci notamment sur le ou les éléments électriquement conducteurs.
  • Le corps tubulaire peut présenter un diamètre intérieur (i.e. diamètre de l'orifice longitudinal) de l'ordre de 5 à 80 mm, et de préférence de 10 à 30 mm.
  • Selon un premier mode de réalisation, le corps tubulaire peut comprendre une couche d'un matériau métallique, ou en d'autres termes une première couche (i.e. première couche de renforcement) d'un matériau métallique.
  • Ce matériau métallique peut être choisi parmi l'acier, les alliages d'acier, l'aluminium, les alliages d'aluminium, le cuivre, et les alliages de cuivre, ou une de leurs combinaisons.
  • De manière préférée, l'aluminium ou les alliages d'aluminium seront utilisés pour ladite première couche, car ils sont plus légers (notamment par rapport à l'acier).
  • La surface externe de la première couche peut être une surface lisse ou corruguée.
  • L'épaisseur de la première couche peut être d'au plus 3 mm, de préférence d'au plus 2 mm, et de façon particulièrement préférée compris ente 0,3 et 0,8 mm.
  • Le poids de la première couche peut aller de 0,05 à 0,2 kg/m, et de préférence est de l'ordre de 0,1 kg/m
  • Selon un deuxième mode de réalisation, le corps tubulaire peut comprendre une couche d'un matériau non métallique, ou en d'autres termes une deuxième couche (i.e. deuxième couche de renforcement) d'un matériau non métallique.
  • Ce matériau non métallique peut être choisi parmi parmi les fibres (de préférence des fibres continues), les nanofibres, et les nanotubes, ou un de leurs mélanges.
  • A titre d'exemple, les fibres (de préférence des fibres continues) peuvent être choisies parmi les fibres de carbone, de verre, d'aramides (Kevlar), de céramiques, de titanes, de tungstène, de graphites, de bore, de poly(p-phenyl-2,6-benzobisoxazole) (Zylon), de basalte, et d'alumine, ou une de leurs combinaison.
  • De préférence, les nanofibres peuvent être des nanofibres de carbones.
  • De préférence, les nanotubes peuvent être des nanotubes de carbone.
  • Dans un mode de réalisation particulier, le matériau de la deuxième couche peut être noyé au moins partiellement dans une matrice organique. Ladite matrice organique peut être par exemple une matrice thermoplastique et/ou thermodurcissable. On préférera utiliser une matrice thermodurcissable, notamment choisie parmi les époxy, les vinyles esters, les polyimides, les polyesters, les cyanates esters, les phénoliques, les bismaléimides, et les polyuréthanes, ou un de leurs mélanges.
  • L'épaisseur de ladite deuxième couche peut aller de 5 à 50 mm, et son poids peut aller de 0,05 à 0,5 kg/m.
  • Par ailleurs, cette deuxième couche présente de préférence une section transversale de forme trapézoïdale ou de forme en « Z ».
  • Selon un troisième mode de réalisation, le corps tubulaire peut comprendre ladite première couche et ladite deuxième couche.
  • Dans un mode de réalisation particulier de ce troisième mode de réalisation, la deuxième couche entoure avantageusement la première couche. De préférence, la première couche est directement en contact physique avec la deuxième couche.
  • Concernant l'élément électriquement conducteur de l'invention, il est destiné au transport d'énergie (i.e. transmission électrique à haute tension).
  • Il peut être de préférence métallique, notamment à base d'aluminium, à savoir soit uniquement en aluminium, soit en alliage d'aluminium tel que par exemple en alliage d'aluminium et de zirconium.
  • L'aluminium ou l'alliage d'aluminium a l'avantage de présenter un couple conductivité électrique/poids spécifique optimisé de façon significative, notamment par rapport au cuivre.
  • L'élément électriquement conducteur de l'invention peut être classiquement un assemblage de fils (ou brins) métalliques dont la section transversale peut être de forme ronde ou non, ou une combinaison des deux. Lorsqu'ils ne sont pas de forme ronde, la section transversale de ces fils peut être par exemple de forme trapézoïdale ou de forme en « Z ». Les différents types de forme sont définis dans la norme IEC 62219.
  • Le câble électrique selon l'invention peut présenter un diamètre apparent (i.e. diamètre extérieur) pouvant aller de 10 à 100 mm.
  • De préférence, le câble électrique de l'invention ne comprend pas de couche extérieure entourant le ou les élément(s) électriquement conducteur(s).
  • De ce fait, le ou les éléments électriquement conducteurs sont alors en contact direct avec leur environnement extérieur (e.g. l'air ambiant). Cette absence de couche extérieure autour du ou des éléments conducteurs présente l'avantage de garantir un câble électrique avec une tension de pose la plus faible possible, cette tension de pose étant proportionnelle au poids du câble électrique. En d'autres termes, l'intérêt est d'avoir un câble électrique de type OHL présentant un effort mécanique le plus faible possible, cet effort mécanique étant exercé par le câble sur les deux pylônes entre lesquels il est suspendu. Par conséquent, la portée du câble électrique entre deux pylônes électriques peut aller jusqu'à 500 m, voire même jusqu'à 2000 m.
  • Le câble électrique de l'invention peut être plus particulièrement un câble de transmission électrique à haute tension, notamment de type ligne aérienne (OHL) à haute tension alternative d'au moins 225kV et pouvant aller jusqu'à 800 kV. Ce type de câble est généralement tendu entre deux pylônes.
  • Pour une meilleure compréhension de l'invention, la description fera référence au dessin annexé et qui figure uniquement à titre illustratif et non limitatif.
  • Sur ce dessin, la figure 1 est une vue schématique de section transversale d'un câble convenant pour la présente invention.
  • Pour des raisons de clarté, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés de manière schématique, et ceci sans respect de l'échelle.
  • Le câble électrique 10, illustré sur la figure 1 , correspond à un câble de transm ission électrique à haute tension du type OHL.
  • Ce câble 10 comprend un corps tubulaire central comprenant :
    • une première couche 1 de renforcement, qui n'est pas destinée à conduire l'énergie, et
    • une deuxième couche 2 de renforcement,
    la première couche 1 étant entourée par la deuxième couche 2.
  • Ledit câble électrique 10 comprend en outre un élément électriquement conducteur 3, destiné à transporter l'énergie électrique, entourant la deuxième couche 2 de renforcement.
  • L'élément électriquement conducteur 3 est directement en contact physique avec la deuxième couche 2 de renforcement, la deuxième couche 2 étant elle-même directement en contact physique avec la première couche 1 de renforcement.
  • La première couche 1 de renforcement peut être obtenue à partir d'une bande de métal transformée en tube avec une fente longitudinale par un outil de formage. Puis, la fente longitudinale est soudée, notamment à l'aide d'un dispositif de soudage au laser ou d'un dispositif de soudage à l'arc électrique sous gaz protecteur, après mise en contact et maintien des bords de soudure de ladite bande. Le diamètre du tube formé peut être ensuite rétreint (diminution de la section transversale du tube) par des techniques bien connues de l'homme du métier.
  • La deuxième couche 2 de renforcement comprend une pluralité de brins de fibre de carbone enrobés dans une matrice thermodurcissable de type époxy, de manière à former une section transversale de forme trapézoïdale.
  • L'élément électriquement conducteur 3 est dans cet exemple un assemblage de brins en alliage d'aluminium et de zirconium dont la section transversale de chaque brin est de forme trapézoïdale, ces brins étant torsadés entre eux. Ledit élément électriquement conducteur n'est donc aucunement étanche à l'environnement extérieur, et les brins qui le constituent s'écartent d'ailleurs sous l'effet de la chaleur du fait de la dilation thermique de l'élément conducteur.
  • Le câble de la figure 1 ne comporte en outre pas de gaine extérieure. L'élément électriquement conducteur 3 est ainsi laisser directement au contact de son environnement extérieur (i.e. l'air ambiant). En configuration opérationnelle du câble électrique, une fois le câble suspendu entre deux pylônes électriques, l'absence de gaine extérieure permet avantageusement d'augmenter la portée dudit câble entre deux pylônes électriques et d'obtenir un meilleur refroidissement du câble.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (14)

  1. Câble électrique (10) comprenant au moins un élément de renforcement central (1, 2) s'étendant le long du câble, ledit élément de renforcement étant entouré par au moins un élément électriquement conducteur (3) s'étendant le long du câble, caractérisé en ce que ledit élément de renforcement central (1, 2) est un corps tubulaire comprenant une couche (2) d'un matériau non métallique.
  2. Câble selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le corps tubulaire comprend une couche (1) d'un matériau métallique.
  3. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau métallique est choisi parmi l'acier, les alliages d'acier, l'aluminium, les alliages d'aluminium, le cuivre, et les alliages de cuivre, ou une de leurs combinaisons.
  4. Câble selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface externe de la couche (1) d'un matériau métallique est lisse ou corrugué.
  5. Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau non métallique est choisi parmi les fibres, les nanofibres, et les nanotubes, ou un de leurs mélanges.
  6. Câble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les fibres sont choisies parmi des fibres de carbone, de verre, d'aram ides, de céram iques, de titanes, de tungstène, de graphites, de bore, de poly(p-phenyl-2,6-benzobisoxazole), de basalte, et d'alumine, ou une de leurs combinaison.
  7. Câble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les nanofibres sont des nanofibres de carbones.
  8. Câble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les nanotubes sont des nanotubes de carbone.
  9. Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de la couche (2) d'un matériau non métallique est noyé au moins partiellement dans une matrice organique.
  10. Câble selon l'une quelconque des revendication 2 à 9, caractérisé en ce que la couche (2) d'un matériau non métallique entoure la couche (1) d'un matériau métallique.
  11. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément électriquement conducteur (3) comprend un assemblage de brins dont la section transversale de chaque brin est de forme trapézoïdale ou de forme en « Z ».
  12. Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément électriquement conducteur (3) est à base d'aluminium.
  13. Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble électrique (10) ne comprend pas de couche extérieure entourant le ou les élément(s) électriquement conducteur(s) (3).
  14. Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un câble de transmission électrique à haute tension.
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