FR2848718A1 - Cable multifonction permettant de vehiculer des donnees haut-debit sur courant porteur - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un câble électrique monophasé dont les fils de phase, de neutre et de terre forment une torsade. La torsade permet de réduire de manière significative le rayonnement électromagnétique produit par le câble dans les hautes fréquences. Ce câble est notamment destiné aux installations privatives pour véhiculer aussi bien de l'énergie électrique que des données numériques à haut débit.

Description

CABLE MULTIFONCTION PERMETTANT DE VEHICULER DES DONNEES HAUT-DEBIT SUR

COURANT PORTEUR

La présente invention concerne un câble multifonction permettant de véhiculer des données haut-débit sur courant porteur. L'invention se situe dans le domaine des câbles de 5 transmission et plus particulièrement dans le domaine du transport d'informations sur courant porteur. Elle trouve typiquement son application dans la création d'un réseau informatique privé, de type réseau local d'entreprise LAN, dans une installation privative. On entend par 10 "installation privative" une installation pavillonnaire, de type maison, ou une installation collective, de type immeuble ou petite entreprise.

Le réseau électrique d'une installation privative, encore dénommé réseau "indoor" par opposition à un réseau 15 public de distribution d'énergie dit "outdoor", a une distribution en étoile à partir du tableau de répartition des fusibles. Cette infrastructure présente une topologie comparable à celle d'un réseau privé d'entreprise LAN.

La transmission de données sur réseau d'énergie est 20 une technique de transport d'informations qui est utilisée depuis longtemps, dans la domotique, les interphones etc...

Cette transmission d'informations sur courant basse tension s'effectue à des fréquences basses, et à des débits de l'ordre de quelques bits par seconde à quelques 25 centaines de bits par seconde.

Avec l'arrivée des technologies haut-débit, telles que les technologies xDSL par exemple, on a voulu véhiculer sur le réseau électrique domestique des fichiers informatiques à des débits élevés pouvant atteindre 30 quelque Méga Bits par seconde et cela avec des fréquences hautes, typiquement comprises entre 1,6 et 30MHz. Cette extension du réseau informatique sur courant porteur nécessite des techniques de codage spécifiques à ce type de transmission.

L'invention va maintenant être présentée en regard de 5 la figure 1 qui schématise un câblage électrique classique, dans une installation privative, permettant de véhiculer, outre un courant basse tension, des données sur courant porteur.

L'installation privative, référencée D sur la figure 10 1, comporte plusieurs terminaux Tl, T2, T3, de type ordinateurs personnels par exemple, raccordés à des prises électriques quelconques de l'installation D. Les trois terminaux Tl, T2, T3 forment un réseau privé de type LAN, et peuvent ainsi s'échanger des données numériques sur 15 courant porteur. Le terminal Tl peut en outre accéder au réseau Internet RI, via une liaison ADSL par exemple. En fait, pour pouvoir étendre un réseau informatique sur courant porteur, on utilise des modems CPL (Courant Porteur en Ligne), ou PLC en anglais (Power Line 20 Communications). Ces modems, référencés CPL1, CPL2 et CPL3 sont connectés respectivement entre une prise électrique de l'installation D et un terminal Tl, T2, T3. Ils permettent de coder et de véhiculer les signaux de données sur le réseau d'énergie RE interne du domicile D. Cette 25 technologie permet donc de multiplier les points de branchement des équipements informatiques Tl, T2, T3 puisque chaque prise électrique du domicile D constitue un accès potentiel aux données du réseau informatique.

D'autre part, pour se connecter au réseau Internet 30 RI, le modem CPL1, qui est raccordé entre le terminal Tl et une prise électrique, est également relié à un modem M, de type ADSL par exemple. Ce modem ADSL M est, quant-àlui, relié, de manière classique, à un point P d'accès au réseau de communications RI.

Une telle infrastructure permet de faciliter l'introduction à domicile de réseaux informatiques privatifs. En effet, un utilisateur n'a alors plus à se soucier du nombre et de l'emplacement des points de 5 branchements, il peut raccorder ses terminaux dans n'importe quelle pièce de son domicile, puisqu'il lui suffit d'avoir une prise électrique libre à disposition.

Cette technologie peut être mise en oeuvre actuellement dans les installations existantes basées sur 10 un câblage électrique RE monophasé classique, c'est-à-dire des câbles composés de trois fils, correspondant à la phase, au neutre et à la terre. Ces câbles sont passés dans des gaines souples encastrées dans les cloisons. Les sections des trois fils sont normalisées et égales à 2,5 M2. Ces câbles électriques génèrent cependant un fort rayonnement électromagnétique, notamment dans les hautes fréquences, qui est incompatible avec les normes françaises et européennes EN 55022 actuellement en vigueur 20 dans les télécoms. Ce rayonnement électromagnétique rend les câbles inadaptés au support d'un réseau haut-débit. En effet, un tel rayonnement présente des conséquences nuisibles puisqu'il provoque notamment des couplages entre les câbles encastrés dans une même cloison engendrant des 25 problèmes de transmission et de confidentialité des informations transmises, des interférences acoustiques avec les appareils électriques, des interférences sur les ondes hertziennes etc... et, s'il est trop important, il peut avoir des conséquences dommageables sur la santé. 30 Diminuer ce rayonnement électromagnétique dans les hautes fréquences représente donc un problème essentiel pour pouvoir véhiculer des données haut-débit sur courant porteur. Ce problème est résolu de manière simple dans les 35 câblages télécoms classiques, en protégeant les câbles par un écran métallique, ou blindage, relié à un potentiel de masse, lui-même relié à la terre, de manière à évacuer les ondes électromagnétiques vers la terre. L'utilisation d'un tel blindage dans un réseau de câblage électrique ne peut 5 pas être envisagée pour des raisons de sécurité. Cet écran pourrait en effet se substituer au fil de terre du câble électrique. Aussi, le problème technique objet de la présente invention est de proposer un câble d'un réseau électrique 10 d'une installation privative, comportant trois fils respectivement de phase, de neutre et de terre, destiné à véhiculer, outre un courant basse tension, des données à hautdébit sur courant porteur qui permettrait de véhiculer des informations haut-débit à des fréquences 15 élevées tout en générant un rayonnement électromagnétique réduit, compatible avec les normes en vigueur.

La solution au problème technique posé est obtenue, selon la présente invention, par le fait que les trois fils du câble sont torsadés.

Le fait de torsader les trois fils d'un câble électrique monophasé entraîne, de manière surprenante, une réduction du rayonnement électromagnétique produit, qui devient alors compatible vis-à- vis des normes précitées.

Un tel câble est approprié pour véhiculer des informations 25 haut-débit sur courant porteur et est destiné à être posé lors de la construction ou de la réhabilitation d'une installation privative.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite 30 à titre d'exemple illustratif mais non limitatif, en référence à la figure 2 annexée qui représente un câble multifonction adapté au transport d'énergie électrique et de données numériques à haut-débit.

Le câble représenté est un câble monophasé comportant 35 trois fils de phase f. de neutre n, et de terre t. Ces fils présentent des sections de 2,5 nm2. Le câble est réalisé de manière à ce que les trois fils forment une torsade. Cette torsade entraîne, de manière surprenante, une diminution du rayonnement électromagnétique généré par le câble dans la plage des hautes fréquences.

Le tableau ci-dessous synthétise les résultats obtenus sur des mesures du rayonnement électrique émis (en dBpV)respectivement par un câble électrique classique et par un câble électrique torsadé avec un pas P de torsade 10 de 70 mm. Ces mesures ont été réalisées dans une chambre anéchode. Fréquence 1 5 10 15 23 30 (MHz) Câble 80 80 60 61 69 75 classique Câble torsadé 70 69 40 40 51 42 Ce tableau met en évidence cette réduction du 15 rayonnement électromagnétique émis par rapport à un câble électrique classique. Le câble torsadé émet en effet un rayonnement, dans les hautes fréquences, inférieur de 20 dB en moyenne au rayonnement émis par un câble classique.

La torsade présente par ailleurs l'avantage de rendre 20 le câble symétrique, ce qui entraîne une amélioration de la performance de transmission des données haut-débit. Les tensions électromagnétiques induites dans le câble s'annulent d'autre part par l'effet de torsade.

Le pas P de la torsade est compris entre 30 et 90 mm. 25 Il est cependant à noter que, la section des fils étant de 2,5mm2 et donc relativement épaisse par rapport au pas de torsade, plus le pas de torsade est faible, plus le câble est difficile à fabriquer et plus il est coteux. Pour cette raison on préférera donc un pas de torsade de 30 l'ordre de 70 mm.

Enfin, un autre avantage d'un tel câble réside dans le fait que son installation est plus aisée que celle d'un câble classique car son coefficient de frottement dans une gaine est inférieur à celui des trois fils séparés que l'on installe actuellement.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Câble d'un réseau électrique d'une installation privative, comportant trois fils respectivement de 5 phase, de neutre et de terre, destiné à véhiculer, outre un courant basse tension, des données à haut-débit sur courant porteur, caractérisé en ce que les trois fils sont torsadés.

2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pas de torsade est compris entre 30mm et 90mm.

3. Réseau informatique haut-débit sur courant porteur 15 comprenant un câble selon la revendication 1 ou 2.