FR2529373A1

FR2529373A1 - INSULATED CABLE FOR THE TRANSPORT OF ELECTRICAL ENERGY, PARTICULARLY AT HIGH VOLTAGE

Info

Publication number: FR2529373A1
Application number: FR8211396A
Authority: FR
Inventors: Valentin Bardoux
Original assignee: THOMSON JEUMONT CABLES
Current assignee: THOMSON JEUMONT CABLES
Priority date: 1982-06-29
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1983-12-30
Also published as: JPS5973812A; FI832315A0; FR2529373B1; EP0100694A1; FI832315L

Abstract

IL COMPORTE, NOYE DANS LE CABLE ET SUR TOUTE SA LONGUEUR, AU MOINS UN ELEMENT 9, 10 SENSIBLE A UNE VARIATION D'UN PARAMETRE TEL QUE LA TEMPERATURE ET LE DEGRE D'HUMIDITE ET QUI EST RACCORDABLE, AUX EXTREMITES DU CABLE, A UN MOYEN DE DETECTION OU DE MESURE DU PARAMETRE. L'ELEMENT 9, 10 SENSIBLE AU PARAMETRE EST, PAR EXEMPLE, UNE FIBRE OPTIQUE.IT CONTAINS, FLOODED IN THE CABLE AND OVER ITS LENGTH, AT LEAST ONE ELEMENT 9, 10 SENSITIVE TO A VARIATION OF A PARAMETER SUCH AS THE TEMPERATURE AND THE DEGREE OF HUMIDITY AND WHICH IS CONNECTED, AT THE ENDS OF THE CABLE, TO A MEANS OF DETECTION OR MEASUREMENT OF THE PARAMETER. PARAMETER SENSITIVE ELEMENT 9, 10 IS, FOR EXAMPLE, AN OPTICAL FIBER.

Description

CABLE ISOLE POUR LE TRANSPORT D'ENERGIEINSULATED CABLE FOR ENERGY TRANSPORT

ELECTRIQUE NOTAMMENT A HAUTE TENSION. ELECTRICAL PARTICULARLY AT HIGH VOLTAGE.

L'invention est relative à un câble à isolant synthétique pour le The invention relates to a cable with synthetic insulation for the

transport d'énergie électrique notamment à haute tension. transport of electrical energy, particularly at high voltage.

Les défauts des câbles transportant de l'énergie électrique sous des hautes tensions, par exemple de l'ordre de 200 Kilovolts, peuvent avoir de graves conséquences Il est donc nécessaire de les Faults in cables carrying electrical energy at high voltages, for example of the order of 200 Kilovolts, can have serious consequences.

construire avec une marge de sécurité parfois excessive. build with a sometimes excessive safety margin.

Les défauts qui peuvent apparaître sont notamment dus à des The faults which may appear are in particular due to

échauffements excessifs et à l'action de l'eau sur les isolants. excessive heating and the action of water on the insulators.

Les élévations anormales de la température sont d'origines diverses Les causes les plus courantes d'échauffement excessif sont les surcharges accidentelles du réseau de distribution d'électricité, Abnormal temperature rises are of various origins The most common causes of excessive heating are accidental overloads of the electricity distribution network,

un environnement défavorable, le câble étant par exemple à proxi- an unfavorable environment, the cable being for example near

mité d'une canalisation de chauffage ou disposé en un emplacement o la chaleur s'évacue mal, et les jonctions entre câbles qui constituent des barrières thermiques Ces échauffements anormaux mite from a heating pipe or placed in a location where the heat is badly evacuated, and the junctions between cables which constitute thermal barriers These abnormal heating

peuvent provoquer dans certaines conditions des réductions d'épais- may cause under certain conditions reductions in thickness

seur de l'isolant synthétique.synthetic insulation.

Pour combattre l'action de l'humidité sur les isolants des câbles on utilise diverses techniques En particulier une bonne protection consiste à disposer le câble à l'intérieur d'une gaine de plomb Mais cette gaine est d'un poids et d'un prix prohibitifs Une autre solution consiste également à introduire le câble dans une gaine d'aluminium Mais une telle gaine ne donne pas toujours satisfaction En outre, il faut prendre des précautions pour éviter la To combat the action of humidity on cable insulators, various techniques are used. In particular, good protection consists in placing the cable inside a lead sheath. But this sheath is of a weight and prohibitive prices Another solution is also to introduce the cable in an aluminum sheath But such a sheath is not always satisfactory In addition, care must be taken to avoid

propagation de l'eau dans le cas d'une perforation accidentelle. propagation of water in the event of accidental perforation.

L'invention permet de réaliser sans marge de sécurité exces- The invention makes it possible to carry out without excess safety margin

sive un câble isolé pour le transport d'énergie. an insulated cable for the transport of energy.

Le câble selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément longitudinal noyé dans ce câble qui est sensible à une perturbation à détecter telle que la chaleur ou l'humidité, et qui est raccordable, aux extrémités du câble, à des moyens de détection ou de mesure du paramètre de perturbation tel que la The cable according to the invention is characterized in that it comprises at least one longitudinal element embedded in this cable which is sensitive to a disturbance to be detected such as heat or humidity, and which is connectable, at the ends of the cable, to means for detecting or measuring the disturbance parameter such as the

température et/ou le degré d'humidité. temperature and / or humidity.

Un tel câble peut ainsi être surveillé en permanence et les réparations peuvent être effectuées avant l'apparition d'un incident Such a cable can thus be continuously monitored and repairs can be carried out before the occurrence of an incident.

provoquant une coupure du courant.causing a power cut.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention l'élément sensible au(x) paramètre(s) de perturbation est une fibre optique Le coefficent de transmission de la lumière dans une fibre optique ainsi que la bande passante de cette lumière transmise étant fonction de In the preferred embodiment of the invention, the element sensitive to the disturbance parameter (s) is an optical fiber. The coefficient of transmission of light in an optical fiber as well as the bandwidth of this transmitted light being a function. of

la température, un échauffement excessif provoque ainsi une va- temperature, excessive heating thus causes a

riation détectable dudit coefficient de transmission et de la bande passante et cette variation peut être utilisée pour déclencher une detectable riation of said transmission coefficient and bandwidth and this variation can be used to trigger a

alarme.alarm.

Pour la détection d'humidité on peut également utiliser une fibre optique disposée contre un produit gonflant sous l'effet de l'humidité L'humidité atteignant le produit gonflant en un endroit déterminé provoque une déformation de ce dernier par rapport aux endroits adjacents non atteints par l'humidité et cette déformation entraine une déformation correspondante de la fibre optique en contact avec le produit gonflant Une telle déformation provoque des contraintes dans la fibre optique et il apparaît ainsi (comme décrit par exemple dans le brevet US 4 163 397) des variations de For the detection of humidity, it is also possible to use an optical fiber disposed against a swelling product under the effect of humidity. The humidity reaching the swelling product at a determined location causes its deformation relative to the adjacent areas not reached. by humidity and this deformation causes a corresponding deformation of the optical fiber in contact with the swelling product. Such a deformation causes stresses in the optical fiber and it thus appears (as described for example in US Pat. No. 4,163,397) variations of

propagation de la lumière transmise dans le conducteur de lumière. propagation of the light transmitted in the light conductor.

Ces variations de propagation qui sont mesurées, par exemple These propagation variations that are measured, for example

comme décrit dans ledit brevet US peuvent également être uti- as described in said US patent can also be used.

lisées pour déclencher une alarme. to trigger an alarm.

Dans une réalisation la (les) fibre(s) optique(s) est (sont) diposée(s) entre un écran semi-conducteur entourant l'isolant et un In one embodiment, the optical fiber (s) is (are) available between a semiconductor screen surrounding the insulator and a

écran métallique, notamment en aluminium, qui est lui-même entou- metallic screen, in particular aluminum, which is itself surrounded

ré par la gaine isolante externe de protection Dans ce cas, si on désire détecter l'humidité, un élément gonflant à l'eau, notamment sous forme de ruban, est disposé autour du semi-conducteur et la fibre optique est le long de cet élément sous l'écran Lorsque l'écran métallique est mixte, c'est-à-dire constitué de fils longitudinaux et d'une gaine ou bande métallique, par exemple en aluminium autour de ces fils d'écran, la (les) fibre(s) optique(s) est (sont) disposée(s) au voisinage des fils d'écran. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront avec la re by the external insulating protective sheath In this case, if it is desired to detect humidity, a water-swelling element, in particular in the form of a ribbon, is placed around the semiconductor and the optical fiber is along this element under the screen When the metal screen is mixed, that is to say made up of longitudinal wires and a metal sheath or strip, for example of aluminum around these screen wires, the fiber (s) (s) optics (s) is (are) disposed (s) in the vicinity of the screen wires. Other characteristics of the invention will appear with the

description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant description of some of its embodiments, this being

effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 est une demie-coupe transversale d'un câble selon l'invention, la figure 2 est une demie-coupe longitudinale du câble de la figure 1, et la figure 3 est une vue partielle correspondant à celle de la made with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a half cross-section of a cable according to the invention, Figure 2 is a longitudinal half section of the cable of Figure 1, and Figure 3 is a partial view corresponding to that of the

figure 2 en cas d'apparition d'humidité. figure 2 in case of humidity.

Dans l'exemple le câble (figures I et 2) comprend un con- In the example the cable (Figures I and 2) includes a connector

ducteur central 1, destiné à transporter l'énergie électrique, entouré par une couche 2 "semi-conductrice" Cette couche 2 est elle-même entourée par une enveloppe 3 en un isolant synthétique autour de central conductor 1, intended for transporting electrical energy, surrounded by a "semiconductor" layer 2 This layer 2 is itself surrounded by an envelope 3 made of a synthetic insulator around

laquelle est disposée une couche 4 également "semi-conductrice". which is arranged a layer 4 also "semiconductor".

Autour de cette couche semi-conductrice 4 est enroulé un ruban 5 en une matière gonflant lorsqu'elle entre en contact avec l'eau. C'est autour du ruban 5 qu'est disposé l'écran métallique mixte constitué de fils conducteurs 6 disposés parallèlement à l'axe du Around this semiconductor layer 4 is wound a ribbon 5 made of a swelling material when it comes into contact with water. It is around the ribbon 5 that the mixed metallic screen made up of conductive wires 6 disposed parallel to the axis of the

câble et d'une gaine d'aluminium 7 entourant les fils 6. cable and an aluminum sheath 7 surrounding the wires 6.

Enfin la feuille 7 est protégée par une gaine extérieure Finally the sheet 7 is protected by an outer sheath

isolante 8.insulating 8.

Selon l'invention entre le ruban 5 et la feuille métallique 7 sont disposés des conducteurs de lumière 9 et 10, tels que des fibres optiques, qui s'étendent, comme les fils conducteurs 6, sur toute la longueur du câble et qui, aux extrémités de ce dernier, sont According to the invention, between the ribbon 5 and the metal sheet 7 are arranged light conductors 9 and 10, such as optical fibers, which extend, like the conductive wires 6, over the entire length of the cable and which, at the ends of the latter, are

raccordées à des moyens de détection ou d'alarme (non représentés). connected to detection or alarm means (not shown).

La fibre 9 est destinée à détecter un échauffement excessif du câble A cet effet à une extrémité on prévoit un émetteur de The fiber 9 is intended to detect excessive heating of the cable. For this purpose, a transmitter is provided at one end.

lumière et à l'autre extrémité un capteur (non représentés) permet- light and at the other end a sensor (not shown) allows

tant de détecter des variations du coefficient de transmission et/ou de la bande passante de la lumière reçue et de déclencher une alarme en cas de détection d'une variation excessive Les moyens de détection sont par exemple du type de ceux décrits dans le brevet both to detect variations in the transmission coefficient and / or the bandwidth of the light received and to trigger an alarm in the event of detection of an excessive variation The detection means are for example of the type described in the patent

français 2 400 193.French 2,400,193.

La fibre optique 10 a pour but de permettre la détection d'humidité en un emplacement déterminé du câble A cet effet ses extrémités sont raccordées à des moyens, tels que ceux décrits dans le brevet US 4 163 397, de mesure des variations de la lumière transmise d'une extrémité à l'autre de la fibre, et qui permettent de détecter une contrainte, une pression ou un faible mouvement de la fibre Lorsque de l'eau, représentée par la flèche Il sur la figure 2, pénètre dans le câble et atteint le ruban 5, la partie 12 de ce ruban ainsi soumise à l'humidité gonfle, alors que les parties adjacentes 13 gardent leur volume initial Il en résulte une déformation de la fibre The purpose of the optical fiber 10 is to allow the detection of humidity at a determined location of the cable. For this purpose, its ends are connected to means, such as those described in US Pat. No. 4,163,397, for measuring variations in light transmitted from one end to the other of the fiber, and which make it possible to detect a stress, a pressure or a weak movement of the fiber When water, represented by the arrow II in FIG. 2, enters the cable and reaches the ribbon 5, the part 12 of this ribbon thus subjected to humidity swells, while the adjacent parts 13 keep their initial volume This results in a deformation of the fiber

qui peut être détectée comme indiqué ci-dessus. which can be detected as shown above.

Claims

1 Insulated cable for the transport of electrical energy, characteristic

laughed at in that it comprises, embedded in the cable and throughout its length

In addition, at least one element (9, 10) sensitive to a variation of a parameter such as temperature and humidity, and which is connectable, at the ends of the cable, to a means of detection or of

measurement of said parameter.

2 cable according to claim 1, characterized in that

the element (9, 10) sensitive to the parameter is an optical fiber.

3 Cable according to claim 1 or 2, characterized in that the element sensitive to the parameter (9, 10) is disposed between a layer of internal insulation (3) and a metal screen (7), in particular aluminum. 4 cable according to claim 3, characterized in that the insulator (3) is surrounded by a semiconductor layer (4) and in that

that the sensitive element (9, 10) is between this semi-con-

ducting (4) and the metal screen (7).

Cable according to claim 3 or 4, characterized in that the detector element is arranged in the vicinity of conductors (6)

also having a screen role.

6 Cable according to one of the preceding claims, character-

risé in that the element (10) which is sensitive to humidity, is disposed against a product (5) swelling under the effect of humidity so that water penetrating into a determined location of the cable causes a deformation of the sensitive element (10) allowing

said detection or measurement.

7 cable according to claim 6, characterized in that the

swelling product is in the form of a ribbon.