FR3050066A1 - Cable electrique presentant une resistance a la corrosion galvanique amelioree - Google Patents

Cable electrique presentant une resistance a la corrosion galvanique amelioree Download PDF

Info

Publication number
FR3050066A1
FR3050066A1 FR1653176A FR1653176A FR3050066A1 FR 3050066 A1 FR3050066 A1 FR 3050066A1 FR 1653176 A FR1653176 A FR 1653176A FR 1653176 A FR1653176 A FR 1653176A FR 3050066 A1 FR3050066 A1 FR 3050066A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
copper
electrically conductive
aluminum
layer
conductive element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1653176A
Other languages
English (en)
Inventor
Sebastien Dablement
Stephane Morice
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexans SA filed Critical Nexans SA
Priority to FR1653176A priority Critical patent/FR3050066A1/fr
Priority to PCT/FR2017/050820 priority patent/WO2017178734A1/fr
Priority to EP17719663.1A priority patent/EP3443563B1/fr
Priority to CN202311833393.XA priority patent/CN118098672A/zh
Priority to CN201780023097.XA priority patent/CN109074891A/zh
Priority to US16/092,145 priority patent/US10734130B2/en
Publication of FR3050066A1 publication Critical patent/FR3050066A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/023—Alloys based on aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/003—Drawing materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special drawing methods or sequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0036—Details
    • 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
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • 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
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • 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
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • 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
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0602—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a casting wheel and belt, e.g. Properzi-process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06—Insulating conductors or cables
    • H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
    • H01B13/148—Selection of the insulating material therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

L'invention concerne un élément électriquement conducteur allongé bimétal cuivre-aluminium, un câble comprenant au moins un tel élément électriquement conducteur allongé et un dispositif comprenant un tel câble électrique et au moins un connecteur métallique.

Description

CÂBLE ÉLECTRI QUE PRÉSENTANT UNE RÉSI STANCE À LA CORROSI ON
GALVANI QUE AMÉLI ORÉE L’invention concerne un élément électriquement conducteur allongé bimétal cuivre-aluminium, un câble comprenant au moins un tel élément électriquement conducteur allongé et un dispositif comprenant un tel câble électrique et au moins un connecteur métallique. L’invention s’applique typiquement mais non exclusivement aux câbles de transport de données et aux câbles électriques destinés au transport d’énergie, notamment aux câbles d’énergie à basse tension (notamment inférieure à 6kV) ou â moyenne tension (notamment de 6 à 45-60 kV) ou â haute tension (notamment supérieure â 60 kV, et pouvant aller jusqu’à 800 kV), qu’ils soient en courant continu ou alternatif, dans les domaines de l’aéronautique, de l’automatisme, du bâtiment, du médical, de l’exploitation minière, pétrolière ou gazière, des réseaux électriques aérien, sous-marin, terrestre ou ferroviaire, du transport ferroviaire ou terrestre, de la construction navale, du nucléaire ou encore des énergies renouvelables.
Plus particulièrement, l’invention concerne un élément électriquement conducteur présentant une résistance à la corrosion galvanique améliorée, induisant une amélioration de la tenue mécanique des connecteurs et/ou accessoires généralement connectés à un tel élément électriquement conducteur et le maintien du contact électrique entre un tel élément électriquement conducteur et lesdits connecteurs et/ou accessoires.
Il est connu de remplacer le cuivre, généralement utilisé dans les conducteurs électriques de câbles électriques, par de l’aluminium afin de réduire leur coût de production et leur poids. Toutefois, l’utilisation de l’aluminium est limitée par ses mauvaises propriétés de contact électrique. En effet, l’aluminium en contact avec l’oxygène de l’air s’oxyde naturellement pour former une fine couche d’alumine isolante (oxyde d’aluminium AI2O3) à la surface de l’aluminium. Cette couche protège l’aluminium de la corrosion mais présente l’inconvénient de s’opposer au passage du courant à l’endroit où le conducteur est raccordé aux différents appareils ou aux jonctions d’un circuit électrique. En particulier, cette couche se crée dans les zones de connexion (i.e. dans les zones de contact connecteur-conducteur), ce qui empêche le courant de passer du conducteur au connecteur (e.g. cosse de sertissage). Le connecteur peut être destiné à conduire des courants d'intensités et de tensions très variées, voire élevées lorsqu’il relie des câbles électriques. Les conditions d’environnement (e.g. dilatation thermique différentielle, vibrations, etc...) peuvent faire évoluer cette couche d’oxyde sous l’effet du passage du courant et entraîner une rupture de contact dans le cas de faibles courants, un échauffement dans le cas de forts courants, ou un incendie. En effet, si réchauffement des conducteurs est trop important, la couche électriquement isolante peut fondre jusqu’à atteindre la température de fusion de l’aluminium, induisant l’initiation d’un incendie, et éventuellement sa propagation.
Par ailleurs, les connecteurs généralement utilisés dans le domaine des câbles électriques pour relier les conducteurs électriques classiques en cuivre ou en alliage de cuivre sont en cuivre ou en alliage de cuivre recouvert d’une fine couche d’étain, d’argent, d’or et/ou de nickel. Cependant, ces métaux présentent une différence de potentiel galvanique avec l’aluminium, et en présence d’humidité, notamment saline, l’aluminium est très rapidement corrodé. Ce phénomène est couramment appelé corrosion galvanique et provient de la combinaison des trois conditions suivantes : la présence d’au moins deux métaux de natures différentes et présentant un potentiel d’oxydo-réduction différent ; la mise en contact électrique de ces deux métaux ; et la présence d’eau agissant comme électrolyte et recouvrant les deux métaux. Il se forme alors une pile galvanique (en court-circuit) et la corrosion galvanique de l’aluminium se produit.
Une solution bien connue est de rendre étanche les zones de contact connecteur-conducteur d’aluminium avec de la graisse et des manchons, empêchant ainsi l’eau et l’oxygène de pénétrer dans ces zones. Toutefois, cette solution est coûteuse. D’autres solutions pour tenter de limiter le problème de corrosion galvanique consistent à revêtir un conducteur en aluminium avec une couche de métal ayant un potentiel galvanique identique ou proche de celui utilisé pour fabriquer le connecteur, par exemple avec une fine couche de nickel. d’étain, de zinc ou de cuivre déposée par électrodéposition, ou avec une fine couche de cuivre déposée par plaquage ou par la technique de roulage-soudage (commercialisé sous la référence CCA 10% ou 15% pour « copper clad aluminum 10% or copper clad aluminum 15% »). En particulier, EPI693857 Al décrit un conducteur électrique comportant une âme en aluminium ou en alliage d'aluminium revêtue d'une couche métallique en alliage d'étain et de zinc. Cependant, les étapes de dépôt de la couche de revêtement précitées (électrodéposition, plaquage, roulage-soudage) présentent un coût de production élevé. Par ailleurs, bien que ces solutions permettent de diminuer la vitesse de corrosion galvanique, elles n’empêchent pas le phénomène de corrosion galvanique en tant que tel. Quelle que soit la solution employée, l’aluminium se corrode plus ou moins vite et cela a pour conséquence une diminution de la tenue mécanique des connecteurs.
Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur et de fournir un conducteur électrique qui présente une résistance à la corrosion galvanique améliorée, et ainsi une amélioration de la tenue mécanique des connecteurs et un maintien du contact électrique, sans avoir à modifier de façon conséquente les connecteurs habituellement utilisés. L’invention a donc pour objet un élément électriquement conducteur allongé comprenant une âme en aluminium ou en alliage d’aluminium et une couche de cuivre ou d’alliage de cuivre entourant ladite âme en aluminium ou en alliage d’aluminium, caractérisé en ce que la couche de cuivre ou d’alliage de cuivre représente un volume supérieur â 30% environ du volume de l’élément électriquement conducteur allongé.
Grâce à cette couche de cuivre ou en alliage de cuivre ayant un volume supérieur à 30% environ entourant ladite âme en aluminium ou en alliage d’aluminium, l’épaisseur de cuivre ou en alliage de cuivre est suffisante pour que la résistance à la corrosion galvanique de l’élément électriquement conducteur allongée soit améliorée.
La couche de cuivre ou d’alliage de cuivre peut représenter un volume inférieur ou égal à 90% du volume de l’élément électriquement conducteur allongé.
Selon une forme de réalisation de l’invention, la couche de cuivre ou en alliage de cuivre représente au moins 35% en volume environ, de préférence de 40 à 80% en volume environ, de préférence encore de 45 à 70% en volume environ, et de préférence encore 50 à 65% en volume environ, du volume de l’élément électriquement conducteur allongé.
Si la quantité de cuivre est supérieure à 80% en volume environ, l’élément électriquement conducteur allongé de l’invention présente un coût de production trop élevé. Si la quantité de cuivre est inférieure ou égale à 30% en volume environ, l’élément électriquement conducteur allongé de l’invention n’a pas une résistance à la corrosion galvanique suffisante, notamment dans les environnements agressifs.
Dans l’invention, l’expression « élément électriquement conducteur allongé >> signifie un élément électriquement conducteur présentant un axe longitudinal. En particulier, l’élément électriquement conducteur est allongé car il a subi au moins une étape de tréfilage (étape de déformation à froid, notamment à travers des filières en diamant).
Dans un mode de réalisation particulier, la couche de cuivre ou en alliage de cuivre est la couche la plus externe de l’élément électriquement conducteur allongé.
Dans l’invention, l’expression « ladite couche de cuivre est la couche la plus externe de l’élément électriquement conducteur allongé » signifie que la couche de cuivre de l’élément électriquement conducteur allongé de l’invention n’est recouverte par aucune autre couche métallique.
En d’autres termes, l’ensemble de la surface extérieure de la couche de cuivre (i.e. l’ensemble de la surface la plus éloignée de l’élément électriquement conducteur allongé) n’est recouverte par aucune autre couche métallique.
Toutefois, il est également possible selon l’application envisagée, que la couche de cuivre ou en alliage de cuivre soit recouverte par une couche métallique comprenant un métal choisi parmi l’étain, l’argent, le nickel, l’or, un alliage des métaux précités et un de leurs mélanges. Cette couche métallique est alors la couche la plus externe de l’élément électriquement conducteur allongé et permet d’améliorer le contact électrique avec le connecteur comme cela est réalisé couramment.
La couche de cuivre ou en alliage de cuivre s’étend notamment le long de l’axe longitudinal de l’élément électriquement conducteur allongé.
La couche de cuivre ou en alliage de cuivre a de préférence une surface sensiblement régulière. Ainsi, la couche de cuivre ou en alliage de cuivre forme une enveloppe continue (sans irrégularités ou sans rugosité) entourant ladite âme en aluminium ou en alliage d’aluminium. L’élément électriquement conducteur allongé a un diamètre extérieur allant de 0,01 à 30 mm environ, et de préférence allant de 0,05 à 8 mm.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, la couche de cuivre ou en alliage de cuivre est directement en contact (i.e. en contact physique direct) avec l’âme en aluminium ou en alliage d’aluminium.
En d’autres termes, l’élément électriquement conducteur allongé de l’invention ne comprend pas de couche(s) intermédiaire(s) positionnée(s) entre l’âme en aluminium ou en alliage d’aluminium et la couche de cuivre ou en alliage de cuivre. L’âme en aluminium ou en alliage d’aluminium présente de préférence une forme de section transversale ronde.
La teneur en aluminium de l’alliage d’aluminium peut être d’au moins 95,00% en masse environ, de préférence d’au moins 98,00% en masse environ, et de préférence encore d’au moins 99,50% en masse environ.
La teneur en cuivre de l’alliage de cuivre peut être d’au moins 95,00% en masse environ, de préférence d’au moins 98,00% en masse environ, et de préférence encore d’au moins 99,50% en masse environ. L’élément électriquement conducteur allongé conforme au premier objet de l’invention peut être fabriqué par un procédé comprenant au moins une étape de formation d’une couche de cuivre ou en alliage de cuivre autour d’une âme en aluminium ou en alliage d’aluminium par électrodéposition, plaquage, roulage-soudage, extrusion ou encore par coulée continue. Ces procédés sont bien connus de l’homme du métier. L’âme en aluminium ou en alliage d’aluminium et la couche de cuivre ou en alliage de cuivre sont tels que définis dans le premier objet de l’invention.
Le choix de la technique utilisée pour revêtir l’âme en aluminium ou en alliage d’aluminium d’une couche de cuivre ou d’alliage de cuivre va dépendre des propriétés mécaniques de l’élément électriquement conducteur allongé que l’on souhaite obtenir. En particulier, une étape de recuit peut être utile si l’on souhaite améliorer les propriétés d’allongement de l’élément électriquement conducteur allongé, mais cela va diminuer sa résistance mécanique.
La présente invention a pour deuxième objet un câble électrique comprenant au moins un élément électriquement conducteur allongé tel que défini dans le premier objet de l’invention, et au moins une couche polymère entourant ledit élément électriquement conducteur allongé.
Dans un mode de réalisation préféré, ladite couche polymère est directement en contact avec la couche de cuivre de l’élément électriquement conducteur allongé.
Elle peut également être en contact physique direct avec la couche métallique telle que définie dans le premier objet de l’invention.
La couche polymère peut être une couche électriquement isolante.
Dans la présente invention, l’expression « couche électriquement isolante » signifie une couche dont la conductivité électrique peut être d’au plus 1.10 ® S/m environ (à 25°C en courant continu).
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, la couche polymère comprend un matériau polymère choisi parmi les polymères réticulés et non réticulés, les polymères du type inorganique et du type organique.
Le matériau polymère peut être un homopolymère ou un copolymère ayant des propriétés thermoplastiques et/ou élastomères.
Les polymères du type inorganique peuvent être des polyorganosiloxanes.
Les polymères du type organique peuvent être des polyoléfines, des polyuréthanes, des polyamides, des polyesters, des polyvinyliques ou des polymères halogénés tels que des polymères fluorés (e.g. polytétrafluoroéthylène PTFE) ou des polymères chlorés (e.g. polychlorure de vinyle PVC).
Les polyoléfines peuvent être choisies parmi les polymères d’éthylène et de propylène. A titre d’exemple de polymères d’éthylène, on peut citer les polyéthylènes linéaires basse densité (LLDPE), les polyéthylènes basse densité (LDPE), les polyéthylènes moyenne densité (MDPE), les polyéthylènes haute densité (HDPE), les copolymères d'éthylène et d’acétate de vinyle (EVA), les copolymères d'éthylène et d'acrylate de butyle (EBA), d'acrylate de méthyle (EMA), de 2-hexyléthyl acrylate (2HEA), les copolymères d’éthylène et d’alpha-oléfines tels que par exemple les polyéthylène-octène (PEO), les copolymères d’éthylène et de propylène (EPR), les copolymères d’éthylène/éthyle acrylate (EEA), ou les terpolymères d’éthylène et de propylène (EPT) tels que par exemple les terpolymères d’éthylène propylène diène monomère (EPDM).
Dans la présente invention, l’expression « polyéthylène basse densité » signifie un polyéthylène ayant une densité allant de 0,91 à 0,925 environ.
Dans la présente invention, l’expression « polyéthylène haute densité » signifie un polyéthylène ayant une densité allant de 0,94 à 0,965 environ.
La couche polymère est, de préférence, une couche extrudée par des techniques bien connues de l’homme du métier.
Le câble électrique de l’invention est de préférence un câble d’énergie à basse tension (notamment inférieure à 6kV) ou à moyenne tension (notamment de 6 â 45-60 kV).
Le câble de l’invention peut comprendre plusieurs éléments électriquement conducteurs allongés conformes au premier objet de l’invention, notamment sous la forme d’un toron.
Selon une première variante, la couche polymère entoure lesdits éléments électriquement conducteurs allongés.
Selon une deuxième variante, les éléments électriquement conducteurs allongés sont individuellement isolés et le câble comprend plusieurs couches polymères telles que définies ci-dessus, chacune des couches polymères entourant individuellement chacun des éléments électriquement conducteurs allongés.
Le câble électrique conforme au deuxième objet de l’invention, peut être fabriqué selon un procédé comprenant au moins les étapes suivantes : a. fabriquer au moins un élément électriquement conducteur allongé selon un procédé de fabrication tel que défini dans l’invention, et b. extrader une couche polymère, autour de l’élément électriquement conducteur allongé tel que fabriqué à l’étape précédente, pour former un câble électrique.
La couche polymère est telle que définie dans le deuxième objet de l’invention.
La présente invention a pour troisième objet un dispositif comprenant un câble électrique conforme au deuxième objet de l’invention et au moins un connecteur métallique, caractérisé en ce que le connecteur métallique est connecté à au moins un élément électriquement conducteur allongé conforme au premier objet de l’invention.
Le connecteur peut être une cosse de sertissage, et en particulier une cosse standard cuivre étamé, de préférence à œillet.
Ainsi, au sein dudit dispositif, la tenue mécanique du connecteur est améliorée et le maintien du contact électrique connecteur-élément électriquement conducteur allongé est assuré.
La figure 1 représente de manière schématique une structure, en coupe transversale, d’un câble électrique selon l’invention.
La figure 1 montre un câble électrique (1) conforme à l’invention comprenant un élément électriquement conducteur allongé comprenant une âme en aluminium ou en alliage d’aluminium (2) et une couche de cuivre ou d’alliage de cuivre (3) entourant ladite âme en aluminium ou en alliage d’aluminium (2) ; et une couche polymère (4) entourant ledit élément électriquement conducteur allongé (2, 3). D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples qui vont suivre en référence aux figures annotées, lesdits exemples et figures étant donnés à titre illustratif et nullement limitatif.
EXEMPLES
Exemple 1 : fabrication d’éléments électriquement conducteurs allongés conformes à l’invention et non conformes à l’invention
Dans cet exemple, trois éléments électriquement conducteurs allongés A, B et C ont été comparés avec différentes teneurs volumiques en cuivre : - un élément électriquement conducteur allongé A : toron comprenant 7 fils de 0,302 mm de diamètre, soit une section transversale totale de 0,5 mm^. - un élément électriquement conducteur allongé B : toron comprenant 7 fils de 0,674 mm de diamètre, soit une section transversale totale de 2,5 mm^, et - un élément électriquement conducteur allongé C : fil unitaire de 1,45 mm de diamètre, soit une section transversale totale de 1,65 mm^.
Les teneurs volumiques en cuivre de chacun des éléments électriquement conducteurs allongés A, B et C étaient: - pour les éléments électriquement conducteurs allongés comparatifs (i.e. non conformes à l’invention) de : 0% (aluminium pur) (conducteurs A-0, B-0, C-0), 10% (conducteurs A-10, B-10, C-10), 30% (conducteurs A-30, B-30, C-30) ou 100% (conducteurs A-1 00, B-100, C-100), et - pour les éléments électriquement conducteurs allongés conformes à l’invention) de : 45% (conducteurs A-45, B-45, C-45), 60% (conducteurs A-60, B-60, C-60) ou 80% (conducteur C-80).
Les différents conducteurs ont été préparés selon les étapes suivantes : i) une étape de tréfilage à température ambiante, de manière à obtenir des fils d’aluminium (aluminium commercialisé sous la référence AM350), des fils d’aluminium revêtus de 10% en volume de cuivre par rapport au volume total aluminium + cuivre (aluminium + cuivre commercialisé sous la référence CCA10), ou des fils de cuivre (cuivre électrolytique commercialisé sous la référence ETP1) ; ii) une étape de dépôt de cuivre sur les fils de CCA10 de l’étape i), par électrodéposition pour atteindre le % volumique de cuivre désiré, ladite électrodéposition étant réalisée en utilisant : - un bain de cuivrage à base d’acide méthane sulfonique commercialisé sous la référence Copper Gleam RG10 qui est un bain de cuivrage, - une densité de courant de 30 A/dm^ avec une tension inférieure à 5 volts, - une température du bain entre 45 et 55°C, et - une vitesse de dépôt de l’ordre de 6 pm/min ; iii) une étape de recuit des fils de CCA10 revêtus de cuivre à une température de 250°C, pendant 2 heures ; iv) une étape de toronnage pour les conducteurs de type A et B ; v) une étape de découpage des torons ou des fils en échantillons de 15 cm de longueur ; vi) une étape de gainage des échantillons avec une gaine thermorétractable en polyoléfine présentant une température de réticulation à 105°C ; et vii) une étape de sertissage de cosses standard cuivre étamé à oeillet (connecteurs) aux extrémités des échantillons.
La figure 2 montre l’élément électriquement conducteur allongé B-45 conforme à l’invention (figure 2a) et par comparaison l’élément électriquement conducteur allongé B-10 non conforme à l’invention (figure 2b).
La figure 3 montre une coupe micrographique transversale de l’élément électriquement conducteur allongé B-45 conforme à l’invention (figure 3a) et par comparaison une coupe micrographique transversale de l’élément électriquement conducteur allongé B-10 non conforme à l’invention (figure 2b), lorsque ceux-ci ont subi une exposition au brouillard salin pendant 48h, 88h, 176h et 360h.
La figure 4 montre la tenue mécanique des cosses par essai de traction (en Newton N) en fonction du temps d’exposition au brouillard salin (en heures) pour les conducteurs A-0 (courbe avec les ronds), A-10 (courbe avec les carrés), A-30 (courbe avec les triangles), A-45 (courbe avec les losanges), A-60 (courbe avec les croix) et A-100 (courbe avec les pointillés). D’après la figure 4, on peut conclure que la tenue mécanique des cosses est nettement améliorée pour les câbles conformes à l’invention (teneur volumique de cuivre supérieure à 30% du volume du conducteur) même après 360 heures de brouillard salin. Ainsi, même si une certaine corrosion est observée (cf. figure 3), la tenue mécanique des cosses est garantie dans le temps, ce qui n’est pas le cas de celle des câbles comparatifs qui chute dès 60 heures d’exposition (cf. conducteur A-30).

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Elément électriquement conducteur allongé comprenant une âme en aluminium ou en alliage d’aluminium et une couche de cuivre ou d’alliage de cuivre entourant ladite âme en aluminium ou en alliage d’aluminium, caractérisé en ce que la couche de cuivre ou d’alliage de cuivre représente un volume supérieur à 30% du volume de l’élément électriquement conducteur allongé.
  2. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de cuivre représente de 40 à 80% en volume, du volume de l’élément électriquement conducteur allongé.
  3. 3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de cuivre ou d’alliage de cuivre est la couche la plus externe de l’élément électriquement conducteur allongé.
  4. 4. Elément selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il a un diamètre extérieur allant de 0,01 à 30 mm.
  5. 5. Elément selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de cuivre ou d’alliage de cuivre est directement en contact avec l’âme en aluminium ou en alliage d’aluminium.
  6. 6. Elément selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en aluminium de l’alliage d’aluminium est d’au moins 95,00% en masse.
  7. 7. Elément selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en cuivre de l’alliage de cuivre est d’au moins 95,00% en masse.
  8. 8. Câble électrique, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément électriquement conducteur allongé tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 7 et au moins une couche polymère entourant ledit élément électriquement conducteur allongé.
  9. 9. Câble électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche polymère est une couche électriquement isolante.
  10. 10. Câble électrique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la couche polymère comprend un matériau polymère choisi parmi les polymères réticulés et non réticulés, les polymères du type inorganique et du type organique.
  11. 11. Dispositif comprenant un câble électrique tel que défini à l’une quelconque des revendications 8 à 10 et au moins un connecteur métallique, caractérisé en ce que le connecteur métallique est connecté à au moins un élément électriquement conducteur allongé tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 7.
FR1653176A 2016-04-11 2016-04-11 Cable electrique presentant une resistance a la corrosion galvanique amelioree Pending FR3050066A1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1653176A FR3050066A1 (fr) 2016-04-11 2016-04-11 Cable electrique presentant une resistance a la corrosion galvanique amelioree
PCT/FR2017/050820 WO2017178734A1 (fr) 2016-04-11 2017-04-06 Câble électrique présentant une résistance à la corrosion galvanique améliorée
EP17719663.1A EP3443563B1 (fr) 2016-04-11 2017-04-06 Câble électrique présentant une résistance à la corrosion galvanique améliorée
CN202311833393.XA CN118098672A (zh) 2016-04-11 2017-04-06 细长导电元件、电力线缆以及设备
CN201780023097.XA CN109074891A (zh) 2016-04-11 2017-04-06 具有改善的耐电化腐蚀性的电力线缆
US16/092,145 US10734130B2 (en) 2016-04-11 2017-04-06 Electrical cable with improved resistance to galvanic corrosion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1653176A FR3050066A1 (fr) 2016-04-11 2016-04-11 Cable electrique presentant une resistance a la corrosion galvanique amelioree

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3050066A1 true FR3050066A1 (fr) 2017-10-13

Family

ID=56855534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1653176A Pending FR3050066A1 (fr) 2016-04-11 2016-04-11 Cable electrique presentant une resistance a la corrosion galvanique amelioree

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10734130B2 (fr)
EP (1) EP3443563B1 (fr)
CN (2) CN109074891A (fr)
FR (1) FR3050066A1 (fr)
WO (1) WO2017178734A1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190237896A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-01 International Business Machines Corporation Implementing ferrofluid power plug current indicator
US11145434B2 (en) 2019-05-08 2021-10-12 Erico International Corporation Low voltage power conductor and system
CN112908536B (zh) * 2021-01-21 2023-05-23 杭州益利素勒精线有限公司 一种高性能铜包铝线
SE2250319A1 (en) * 2022-03-11 2023-02-28 Mee Invest Scandinavia Ab Aluminum and copper wires
CN118073020B (zh) * 2024-04-23 2024-07-16 华远高科电缆有限公司 一种新能源铜合金电力电缆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223349A (en) * 1992-06-01 1993-06-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Copper clad aluminum composite wire
US20130233586A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Ls Cable & System Ltd. Copper clad aluminum wire, compressed conductor and cable including the same, and method of manufacturing compressed conductor
CN105427921A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 广东中德电缆有限公司 耐高温耐高电压电缆

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3463620A (en) * 1968-02-28 1969-08-26 Olin Mathieson Cylindrical or rod-like composite article
DE2112452A1 (de) * 1970-03-16 1971-10-07 British Insulated Callenders Elektrisches Kabel und Verfahren zu seiner Herstellung
US3800405A (en) * 1971-10-26 1974-04-02 Kabel Metallwerke Ghh Method for producing copper-clad aluminum wire
EP0093528B1 (fr) * 1982-05-04 1986-11-26 Alcan International Limited Coulée de métaux
AU635306B2 (en) * 1989-09-01 1993-03-18 Fujikura Ltd. High-conductivity copper-clad steel trolley wire and a method for manufacturing the same
US5476725A (en) * 1991-03-18 1995-12-19 Aluminum Company Of America Clad metallurgical products and methods of manufacture
FR2876493B1 (fr) * 2004-10-12 2007-01-12 F S P One Soc Par Actions Simp Cable toronne en aluminium cuivre, et procede pour sa fabrication.
FR2881870B1 (fr) 2005-02-10 2011-10-21 Nexans Fil electrique a ame en aluminium ou alliage d'aluminium
CN2907973Y (zh) 2006-05-22 2007-06-06 辽宁工学院 下拉式反向凝固法连铸铜铝双金属复合铸锭装置
US20110079427A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-07 Lakshmikant Suryakant Powale Insulated non-halogenated covered aluminum conductor and wire harness assembly
CN201584224U (zh) 2009-12-04 2010-09-15 傅氏国际（大连）双金属线缆有限公司 铜包铝线生产设备
CN102069162A (zh) 2011-02-24 2011-05-25 北京科技大学 一种包复材料电磁顶出充芯连铸成形设备与工艺方法
CN103649224B (zh) * 2011-07-14 2016-02-10 普立万公司 非卤化阻燃聚碳酸酯复合物
EP3046694B1 (fr) * 2013-09-21 2019-11-06 Applied Composite Material LLC Composite d'aluminium recouvert de cuivre traité de manière isotherme et procédé et système de fabrication correspondants
US20160133353A1 (en) * 2014-11-06 2016-05-12 Li-Wen Liu Multilayer Composite Conductor and Manufacturing Method Thereof
CN105448380A (zh) * 2015-12-02 2016-03-30 芜湖楚江合金铜材有限公司 一种质量轻密度低的铜铝合金复合线材及其制作工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223349A (en) * 1992-06-01 1993-06-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Copper clad aluminum composite wire
US20130233586A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Ls Cable & System Ltd. Copper clad aluminum wire, compressed conductor and cable including the same, and method of manufacturing compressed conductor
CN105427921A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 广东中德电缆有限公司 耐高温耐高电压电缆

Also Published As

Publication number Publication date
CN118098672A (zh) 2024-05-28
US10734130B2 (en) 2020-08-04
WO2017178734A1 (fr) 2017-10-19
EP3443563A1 (fr) 2019-02-20
EP3443563C0 (fr) 2024-07-03
US20190164660A1 (en) 2019-05-30
EP3443563B1 (fr) 2024-07-03
CN109074891A (zh) 2018-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3443563B1 (fr) Câble électrique présentant une résistance à la corrosion galvanique améliorée
CA2047345C (fr) Cable sous-marin de telecommunications a fibres optiques sous tube
CA2047346C (fr) Cable sous-marin de telecommunications a fibres optiques
US20060137898A1 (en) Electrical cables
EP2765581B1 (fr) Câble électrique résistant aux décharges partielles
EP1816656B1 (fr) Cable électrique protégé contre la corrosion
FR2979032A1 (fr) Cable electrique resistant aux decharges partielles
EP3358575B1 (fr) Câble electrique resistant aux decharges partielles
EP3422366A1 (fr) Cable comprenant un element electriquement conducteur comprenant des fibres de carbone metallisees
EP3398194A1 (fr) Couche isolante résistante au feu pour câble
FR2990048A1 (fr) Cable de transport d'energie electrique
EP3764372A1 (fr) Câble comprenant une couche résistante au feu
EP2808874B1 (fr) Câble électrique comprenant au moins une couche électriquement isolante
EP3913643A1 (fr) Câble présentant une résistance à la corrosion améliorée
FR3086791A1 (fr) Ame conductrice multibrin carbonee-metallique pour cable electrique
FR2809498A1 (fr) Cable a fibres optiques
EP2535901B1 (fr) Câble moyenne ou haute tension avec gaine polyoléfine contenant des charges minérales
FR3060022A1 (fr) Materiau composite aluminium-alumine et son procede de preparation
FR3146757A1 (fr) Câble électrique protégé contre la corrosion
EP3828900A1 (fr) Câble comprenant une couche résistante au feu
FR3020714A1 (fr) Cable de communication a faible resistance lineique
EP3503125A1 (fr) Câble comprenant au moins une couche métallisée d'un matériau carboné
FR3015762A1 (fr) Element electriquement conducteur allonge resistant a l'oxydation
EP3057102A1 (fr) Câble de transport d'énergie électrique en aluminium

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20171013

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9