FR3113763A1 - Câble de puissance intégrant un système de mesure autonome communicant - Google Patents

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Abstract

Ce câble de puissance comporte au moins un élément conducteur et comporte en outre : au moins un moyen (36) de mesure d’au moins une grandeur physique ; au moins un circuit électronique (32), connecté au moyen (36) de mesure et adapté à recevoir en provenance de l’au moins un moyen (36) de mesure au moins un signal représentatif de l’au moins une grandeur physique ; et au moins un système (30) récupérateur d’énergie disposé à l’intérieur du câble, adapté à alimenter en énergie électrique l’au moins un circuit électronique (32) à partir de l’énergie électrique disponible dans l’au moins un élément conducteur. Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

CÂBLE DE PUISSANCE INTÉGRANT UN SYSTÈME DE MESURE AUTONOME COMMUNICANT
La présente invention se rapporte à un câble de puissance intégrant un système de mesure autonome communicant.
Plus particulièrement, le système de mesure vise à recueillir des valeurs de certaines grandeurs physiques relatives à l’état du câble et/ou à un système intégrant le câble et/ou à l’environnement extérieur du câble, le caractère autonome fait référence à l’auto-alimentation de ce système en énergie électrique et l’aspect communicant se rapporte à la transmission des valeurs recueillies vers l’extérieur du câble.
L’invention appartient au domaine des câbles électriques de puissance destinés au transport d’énergie et/ou à la transmission de données. Elle trouve à s’appliquer en particulier, mais pas uniquement, dans des domaines aussi divers que celui des câbles d’infrastructure, des câbles ferroviaires ou encore des éoliennes, plus précisément au niveau de l’instrumentation située à l’intérieur des tours d’éoliennes.
La connaissance de diverses grandeurs physiques relatives à l’état d’un câble en fonctionnement sans qu’il soit besoin d’accéder directement au câble est utile, en particulier lorsque ce câble est installé dans un endroit difficile d’accès, où toute intervention de maintenance est coûteuse. C’est le cas par exemple pour des câbles installés dans une tour d’éolienne.
On sait recueillir des mesures à distance, en approchant à une distance appropriée du câble concerné un capteur ou un autre système de mesure à distance. Néanmoins, cela implique que l’opérateur transporte avec lui le système de mesure, y compris de quoi l’alimenter en courant, jusqu’au site considéré et retour et ce, aussi souvent que nécessaire. En outre, l’opérateur doit parfois ensuite effectuer une opération additionnelle de transmission des résultats de mesure à un tiers. Un tel protocole est lourd et coûteux.
On connaît par ailleurs, par le document WO 2014/026300, un système récupérateur d’énergie fondé sur le principe de l’auto-induction, qui prélève de l’énergie sur un câble de puissance dans lequel circule du courant électrique et qui alimente un ruban de diodes électroluminescentes pour le balisage d’un conducteur triphasé. Le récupérateur d’énergie est constitué d’un câble ferromagnétique sur lequel est enroulé un bobinage de cuivre. La tension est récupérée aux extrémités de ce bobinage.
Un tel agencement de l’art antérieur ne peut toutefois pas servir d’alimentation en courant pour effectuer les opérations susmentionnées de mesure et de transmission des résultats de mesure, car il présente plusieurs inconvénients. D’une part, le bobinage de cuivre présente généralement un encombrement relativement important incompatible avec les installations en espace réduit. D’autre part, la souplesse de l’ensemble peut être insuffisante pour un enroulement autour de conducteurs de petit diamètre. Par ailleurs, cet agencement ne permet pas une intégration facile dans une installation et encore moins dans un câble électrique. Une telle intégration nécessiterait en effet de modifier substantiellement le câble.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l’art antérieur.
Dans ce but, la présente invention propose un câble de puissance comportant au moins un élément conducteur, remarquable en ce qu’il comporte en outre :
au moins un moyen de mesure d’au moins une grandeur physique ;
au moins un circuit électronique, connecté au moyen de mesure et adapté à recevoir en provenance de l’au moins un moyen de mesure au moins un signal représentatif de ladite au moins une grandeur physique ; et
au moins un système récupérateur d’énergie disposé à l’intérieur du câble, adapté à alimenter en énergie électrique l’au moins un circuit électronique à partir de l’énergie électrique disponible dans l’au moins un élément conducteur.
Ainsi, le câble conforme à l’invention embarque un ensemble miniaturisé comprenant le moyen de mesure, le circuit électronique et le système récupérateur d’énergie, ce dernier permettant, sans nécessiter d’alimentation extérieure au câble, de fournir une énergie suffisante pour faire fonctionner le moyen de mesure via le circuit électronique. Cela permet non seulement de s’affranchir du transport séparé de ces matériels de mesure et d’alimentation électrique, mais aussi, par une miniaturisation appropriée, de conserver au câble un diamètre réduit ainsi qu’une souplesse permettant une installation facile sur site.
Dans un mode particulier de réalisation, le circuit électronique est également disposé à l’intérieur du câble.
Le câble embarque ainsi l’ensemble des éléments nécessaires à la mesure, en toute autonomie pour ce qui est de l’alimentation en énergie électrique. Cela permet de pré-monter l’ensemble en usine et de faciliter encore davantage l’installation du câble sur site.
Dans un mode particulier de réalisation, le système récupérateur d’énergie comporte une pluralité de bobines montées en série, chaque bobine de cette pluralité de bobines ayant un noyau magnétique et un nombre prédéterminé de spires.
Grâce à leur noyau magnétique, ces bobines sont de faible encombrement, ce qui permet le montage en série d’un nombre suffisant d’entre elles pour que le système récupérateur d’énergie collecte l’énergie nécessaire pour l’alimentation du moyen de mesure via le circuit électronique.
Dans un mode particulier de réalisation où le câble comporte au moins deux éléments conducteurs, le système récupérateur d’énergie est disposé dans au moins un interstice entre ces au moins deux éléments conducteurs, à une distance minimale de ces au moins deux éléments conducteurs, de façon que la densité de flux du champ magnétique engendré par le courant électrique circulant dans ces au moins deux éléments conducteurs soit maximale.
Cela permet d’optimiser la récupération d’énergie.
Dans un mode particulier de réalisation, le moyen de mesure est disposé à l’intérieur du câble. Cela simplifie encore davantage l’installation du câble sur site.
En variante, le moyen de mesure peut être disposé sur le câble. Cette variante permet de prévoir un pré-montage unique en usine, quel que soit le moyen de mesure envisagé par la suite et de personnaliser ultérieurement le câble en disposant dessus le moyen de mesure souhaité.
Avantageusement, le câble comporte trois éléments conducteurs, c’est-à-dire qu’il s’agit d’un câble triphasé. On peut ainsi placer des montages en série de bobines dans les trois interstices respectivement localisés entre chaque paire de phases du câble.
En variante, le câble peut comporter quatre éléments conducteurs, dont un neutre, ou encore davantage d’éléments conducteurs. Cela offre des interstices supplémentaires pour y placer le ou les systèmes récupérateurs d’énergie.
Dans un mode particulier de réalisation, le câble comporte en outre au moins un dispositif radiofréquence, adapté à émettre vers l’extérieur du câble des données représentatives de l’au moins un signal représentatif de l’au moins une grandeur physique.
On économise ainsi de multiples déplacements et interventions de l’opérateur pour recueillir les résultats de mesure, puisque ceux-ci sont transmis vers l’extérieur du câble par le dispositif radiofréquence.
Ce dispositif radiofréquence, également alimenté en courant par le système récupérateur d’énergie, peut par exemple, mais non nécessairement, être également agencé à l’intérieur du câble, avec le système récupérateur d’énergie et éventuellement le moyen de mesure et/ou le circuit électronique. En variante, le dispositif radiofréquence peut être disposé sur le câble.
Dans les deux cas, cela permet de surveiller l’état du câble sans y accéder et sans prévoir une source extérieure d’alimentation électrique.
Dans un mode particulier de réalisation, le câble comporte en outre un moyen de stockage de l’énergie électrique récupérée par le système récupérateur d’énergie.
Cette disposition est avantageuse car elle permet de ne pas perdre l’énergie électrique qui serait recueillie par le système récupérateur d’énergie mais qui ne serait pas immédiatement nécessaire pour le fonctionnement des divers éléments embarqués dans le câble.
Dans un mode particulier de réalisation, l’au moins un moyen de mesure peut comporter (la liste suivante n’étant pas exhaustive) :
un capteur d’ampacité, adapté à mesurer l’intensité maximale admissible par le câble ; et/ou
un capteur de température, adapté à mesurer la température dans une région prédéterminée du câble ; et/ou
un capteur de pression, adapté à mesurer la pression dans une région prédéterminée du câble ; et/ou
un capteur d’intensité, adapté à mesurer l’intensité du courant électrique parcourant le câble ; et/ou
un capteur de tension électrique, adapté à mesurer la tension électrique aux bornes d’une portion de l’au moins un élément conducteur ; et/ou
un capteur de puissance électrique, adapté à mesurer la puissance électrique disponible dans le câble ; et/ou
un capteur de tension mécanique, adapté à mesurer la tension mécanique subie par le câble ; et/ou
un capteur de localisation, adapté à déterminer la localisation géographique d’une région prédéterminée du câble ; et/ou
un capteur de vibrations, adapté à mesurer les vibrations dans une région prédéterminée du câble ; et/ou
un capteur d’humidité, adapté à déterminer le degré d’humidité dans une région prédéterminée du câble ; et/ou
un capteur de débit de gaz, adapté à déterminer le débit d’un gaz présent dans l’environnement du câble ; et/ou
un capteur gyroscopique, adapté à déterminer l’inclinaison du câble.
Le moyen de mesure embarqué dans le câble a ainsi l’avantage de permettre d’avoir une bonne connaissance de l’état et du fonctionnement du câble. On peut ainsi anticiper des pannes ou dysfonctionnements du câble et par conséquent limiter les réparations et les arrêts de production pour les utilisateurs du câble.
Dans un mode particulier de réalisation, le câble comporte en outre au moins un tube, ou un profil creux, à l’intérieur duquel est logé l’au moins un circuit électronique et/ou l’au moins un système récupérateur d’énergie et/ou l’au moins un moyen de mesure.
Le tube constitue ainsi une « fausse branche » ayant pour avantage de protéger les éléments qui y sont contenus contre des dommages causés par exemple par les contraintes mécaniques ou environnementales subies par le câble.
Le système récupérateur d’énergie et éventuellement le moyen de mesure et/ou le circuit électronique si ceux-ci sont également disposés à l’intérieur du câble, présentent un niveau de miniaturisation suffisant pour pouvoir être logés dans l’au moins un tube de telle sorte que ce tube présente un diamètre extérieur de quelques millimètres seulement, par exemple inférieur ou égal à 25 mm.
En fonction de l’application considérée, le tube peut néanmoins présenter un diamètre plus important, suivant la place disponible pour le tube dans le câble considéré.
Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également un système récupérateur d’énergie électrique via un champ magnétique induit par une circulation de courant, remarquable en ce qu’il comporte une pluralité de bobines montées en série, chaque bobine de la pluralité de bobines ayant un noyau magnétique et un nombre prédéterminé de spires.
Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également une tour d’éolienne, remarquable en ce qu’elle comporte au moins un câble tel que succinctement décrit ci-dessus.
Les caractéristiques particulières et les avantages du système récupérateur d’énergie et de la tour d’éolienne étant similaires à ceux du câble, ils ne sont pas répétés ici.
D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d’exemples nullement limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
est une représentation schématique d’une section transversale d’un câble conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ;
est une représentation schématique agrandie d’une bobine à noyau magnétique comprise dans un mode particulier de réalisation d’un câble conforme à la présente invention ;
est une représentation schématique fonctionnelle d’éléments relatifs au câble conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ;
est une représentation schématique agrandie d’un noyau magnétique d’une bobine comprise dans un mode particulier de réalisation d’un câble conforme à la présente invention ; et
est une représentation schématique d’un câble triphasé conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation.
Description de mode(s) de réalisation
Le câble conforme à la présente invention est un câble électrique de puissance destiné par exemple au transport d’énergie et/ou à la transmission de données. A titre d’exemple non limitatif, il peut s’agir d’un câble servant à alimenter une tour d’éolienne.
La figure 1 montre une vue en section transversale d’un câble 10 conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation
Le câble 10 comporte au moins un élément conducteur 12. Dans le mode particulier de réalisation illustré, le câble est triphasé et comporte donc trois éléments conducteurs 12.
Le câble représenté sur le dessin comporte des éléments conducteurs 12 ayant une section transversale de forme circulaire. Néanmoins, cette forme est donnée à titre d’exemple non limitatif. D’autres formes sont possibles, comme par exemple une section transversale sensiblement plate.
Autour de chaque élément conducteur 12, on peut prévoir une ou plusieurs couches de matériau isolant, elles-mêmes éventuellement, mais non nécessairement, recouvertes d’une barrière mécanique, par exemple du type tresse ou ruban.
De façon optionnelle, le câble 10 peut aussi comporter une gaine intérieure 13 et une gaine extérieure 15, cet exemple de réalisation n’étant cependant pas limitatif.
Conformément à l’invention, comme l’illustre le schéma fonctionnel de la figure 3, le câble 10 comporte en outre au moins un moyen 36 de mesure d’au moins une grandeur physique se rapportant à l’état du câble et/ou à un système dont le câble fait partie et/ou à l’environnement extérieur du câble. Ce moyen 36 de mesure peut être disposé soit à l’intérieur du câble 10, soit sur ou au voisinage de celui-ci, de façon que le moyen 36 de mesure soit adjacent au câble 10 ou dans son environnement proche. De façon optionnelle, on peut envisager d’interroger le moyen 36 de mesure par communication radiofréquence, via un dispositif radiofréquence 38 du type décrit plus loin, présent dans le câble 10.
Parmi les moyens 36 de mesure possibles, on peut citer en particulier, à titre d’exemples non limitatifs, la liste qui suit n’étant par ailleurs pas exhaustive : un capteur d’ampacité adapté à mesurer l’intensité maximale admissible par le câble 10, un capteur de température adapté à mesurer la température dans une région prédéterminée du câble 10, un capteur de pression adapté à mesurer la pression dans une région prédéterminée du câble 10, un capteur d’intensité adapté à mesurer l’intensité du courant électrique parcourant le câble 10, un capteur de tension électrique adapté à mesurer la tension électrique aux bornes d’une portion de l’au moins un élément conducteur, un capteur de puissance électrique adapté à mesurer la puissance électrique disponible dans le câble 10, un capteur de tension mécanique adapté à mesurer la tension mécanique subie par le câble 10, un capteur de localisation adapté à déterminer la localisation géographique d’une région prédéterminée du câble 10, un capteur de vibrations adapté à mesurer les vibrations dans une région prédéterminée du câble 10, un capteur d’humidité, adapté à déterminer le degré d’humidité dans une région prédéterminée du câble 10, un capteur de débit de gaz, adapté à déterminer le débit d’un gaz présent dans l’environnement du câble 10, un capteur gyroscopique, adapté à déterminer l’inclinaison du câble 10, etc.
Un seul ou plusieurs moyens 36 de mesure, adaptés à mesurer une même grandeur physique ou des grandeurs physiques de nature différente, peuvent être embarqués dans le câble 10.
Le ou les moyens 36 de mesure peuvent aussi être adaptés à mesurer un ou plusieurs paramètres relatifs à l’environnement extérieur du câble 10, comme par exemple la présence de gaz grâce au capteur de débit de gaz susmentionné, ou la présence de personnes, ces exemples n’étant pas limitatifs.
Conformément à l’invention, le câble 10 comporte aussi au moins un circuit électronique 32, connecté à l’au moins un moyen 36 de mesure et adapté à recevoir, en provenance de l’au moins un moyen 36 de mesure, au moins un signal représentatif de l’au moins une grandeur physique.
De façon optionnelle, le circuit électronique 32 peut être également disposé à l’intérieur du câble 10.
Le circuit électronique 32 a pour fonction de conditionner le signal transportant l’énergie électrique recueillie par un système 30 récupérateur d’énergie décrit plus loin, à savoir, redresser et stocker ce signal, par exemple par l’intermédiaire d’un ou plusieurs condensateurs ou accumulateurs, afin de stabiliser le signal pour le mettre à disposition du ou des moyens 36 de mesure.
A cet effet, le circuit électronique 32 peut, à titre d’exemple non limitatif, comporter un pont redresseur et un convertisseur DC-DC du type élévateur, appelé aussi « boost » ou convertisseur « Buck » ou hacheur série.
Conformément à l’invention, le câble 10 comporte en outre au moins un système 30 récupérateur d’énergie, éventuellement mais non nécessairement disposé à l’intérieur du câble 10 et adapté à alimenter en énergie électrique l’au moins un circuit électronique 32 à partir de l’énergie électrique disponible dans l’au moins un élément conducteur 12.
L’énergie électrique provenant du courant électrique circulant dans le ou les éléments conducteurs 12 est en effet recueillie par un ou plusieurs systèmes 30 récupérateurs d’énergie, qui utilisent le flux magnétique induit par cette circulation de courant pour en récupérer l’énergie et, de façon optionnelle, la stocker dans un moyen 34 de stockage d’énergie électrique tel qu’une batterie miniature, ce moyen 34 de stockage d’énergie électrique pouvant également, mais non nécessairement, être agencé à l’intérieur du câble 10, par exemple sous forme d’un ou plusieurs condensateurs ou accumulateurs, faisant par exemple partie du circuit électronique 32 décrit plus haut.
Un système 30 récupérateur d’énergie du type contenu dans le câble conforme à l’invention peut par exemple, mais non nécessairement, être du type décrit ci-après.
Le système 30 récupérateur d’énergie peut comporter une seule bobine 16 du type représenté sur la figure 2, ou une pluralité de bobines 16, qui peuvent être montées en série, en parallèle ou les deux, de façon à obtenir des niveaux suffisants de tension et de puissance. Le nombre de bobines 16 dépend de l’application visée et de l’espace disponible dans le câble 10. La puissance récupérée est proportionnelle au nombre de bobines 16.
Chaque bobine 16 a un noyau 160 magnétique et un nombre prédéterminé de spires 162.
Le noyau 160 magnétique est réalisé par exemple dans un matériau ferromagnétique doux, tel qu’un alliage de fer et de nickel, par exemple avec au moins 36% de nickel, ou bien un alliage de fer et de silicium, ou bien une ferrite, ou encore un alliage nanocristallin ou un matériau amorphe.
Les spires 162 constituent une bobine de fil isolé. Lorsque la bobine est placée dans un champ magnétique, ce dernier induit la circulation d’un flux magnétique dans le noyau, qui induit à son tour une tension aux bornes de la bobine proportionnelle à l’amplitude de ce flux, à la section du noyau et au nombre de spires de la bobine. Dans le câble 10, la bobine 16 ou les bobines 16 montées en série sont avantageusement placées près du ou des éléments conducteurs 12 suivant un agencement permettant d’avoir une densité maximale de flux induit dans le noyau 160 par le champ magnétique susmentionné.
On choisit le meilleur compromis possible entre la longueur et la section magnétique des noyaux. Par exemple, afin d’augmenter le rapport dimensionnel longueur/section magnétique, en augmentant la longueur du barreau pouvant constituer le noyau 160 sans augmenter sa hauteur et sans réduire la section magnétique, on peut prévoir que le noyau 160 de la bobine 16 comporte un ensemble d’au moins deux tôles, par exemple découpées dans un seul bloc, par exemple trois tôles, dont une tôle centrale 1600 inclinée par rapport à la direction du champ magnétique et deux tôles d’extrémité 1601 et 1602 de part et d’autre de la tôle centrale et parallèles entre elles, comme illustré sur la figure 4.
De nombreuses variantes de réalisation du noyau 160 sont envisageables : le noyau 160 peut comporter uniquement la tôle centrale 1600, inclinée ou non par rapport à la direction du champ magnétique, le noyau 160 peut être d’un seul tenant ou en plusieurs parties éventuellement mais non nécessairement assemblées entre elles, etc.
Dans un mode particulier de réalisation où le câble 10 est triphasé, les bobines 16 et leurs noyaux 160 peuvent alors être positionnés par exemple comme illustré sur la figure 5.
Par exemple, dans un mode particulier de réalisation où le câble 10 comporte au moins deux éléments conducteurs 12, le ou les systèmes 30 récupérateurs d’énergie sont disposées dans au moins un interstice entre ces éléments conducteurs 12, à une distance minimale de ces derniers, de façon que la densité de flux du champ magnétique engendré par le courant électrique circulant dans les éléments conducteurs 12 soit maximale.
Le câble 10 peut comporter un nombre variable d’éléments conducteurs 12.
Dans un mode particulier de réalisation, le câble 10 comporte quatre éléments conducteurs 12, dont un neutre.
Dans le mode particulier de réalisation de la figure 1, où le câble 10 est triphasé, c’est-à-dire comporte trois éléments conducteurs 12, un nombre prédéterminé de bobines 16 montées en série sont disposées dans l’interstice entre chaque paire d’éléments conducteurs 12 adjacents.
Plus généralement, toute forme de réalisation du système 30 récupérateur d’énergie, éventuellement autre que les bobines 16, est disposée de telle sorte que l’axe privilégié de fonctionnement du système 30 récupérateur d’énergie soit parallèle aux lignes de champ du champ magnétique induit. Dans un câble triphasé, par exemple, où les courants dans chaque élément conducteur 12 sont déphasés de 120°, la composante radiale du champ résultant est maximale entre deux phases. Le système 30 récupérateur d’énergie est donc disposé entre deux phases et positionné de façon que son axe privilégié de fonctionnement soit parallèle aux lignes de champ.
En outre, dans le mode particulier de la figure 1, le câble comporte trois tubes 14 dans lesquels sont logées les bobines 16.
Plus généralement, le câble 10 peut comporter au moins un tube 14 à l’intérieur duquel sont logés, soit un seul, soit certains, soit la totalité des éléments suivants : circuit(s) électronique(s) 32, système(s) 30 récupérateur(s) d’énergie, moyen(s) 36 de mesure.
Le ou les tubes 14 peuvent être cylindriques ou éventuellement de forme aplatie. Leur section transversale n’est pas nécessairement circulaire ou elliptique. Elle peut être triangulaire, rectangulaire ou présenter toute autre forme jugée appropriée dans l’application concernée.
A titre d’exemple non limitatif, si le ou les tubes 14 sont cylindriques, ils peuvent présenter un diamètre extérieur inférieur ou égal à environ 20 à 25 mm, de préférence inférieur ou égal à environ 15 mm, de préférence inférieur ou égal à environ 8 mm. On choisira la valeur de ce diamètre la plus adaptée à la dimension de la section transversale du câble 10 considéré.
Par ailleurs, le ou les tubes 14 peuvent avoir une longueur de plusieurs dizaines de cm et peuvent contenir, à des intervalles de distance prédéterminés, plusieurs ensembles constitués chacun au moins des éléments suivants : un système 30 récupérateur d’énergie, un circuit électronique 32 et un moyen 36 de mesure et, de façon optionnelle, un dispositif 34 de stockage d’énergie électrique et un dispositif radiofréquence 38.
Néanmoins, la présence d’un ou de plusieurs tubes 14 est optionnelle : le câble 10 conforme à la présente invention peut ne comporter aucun tube 14.
A titre d’exemple nullement limitatif, pour un câble 10 triphasé, avec des bobines 16 ayant chacune un nombre de spires de l’ordre de 500, une longueur d’environ 70 à 80 mm et une hauteur d’environ 5 à 10 mm, une section de cuivre comprise entre environ 0,005 mm2et environ 0,3 mm2et un noyau magnétique présentant une section comprise entre 1 mm2et 3 mm2, lorsque l’intensité moyenne du courant parcourant le câble 10 est d’environ 100 A, on peut obtenir une tension moyenne comprise entre 60 mV et 70 mV avec une tension maximale dépassant 100 mV.
Dans un mode particulier de réalisation, le câble 10 comporte en outre, de façon optionnelle, un ou plusieurs dispositifs radiofréquence 38 (par exemple de type RFID, en anglais « Radio Frequency IDentification », identification par radiofréquence, ou encore de type WiFi), adaptés à émettre vers l’extérieur du câble 10 des données représentatives de l’au moins un signal représentatif de l’au moins une grandeur physique.
Le ou les dispositifs radiofréquence 38 peuvent être intégrés dans le circuit électronique 32. Le ou les moyens 36 de mesure peuvent également être intégrés dans le circuit électronique 32.
Le système 30 récupérateur d’énergie contenu dans le câble 10 alimente en courant électrique par électromagnétisme le circuit électronique 32 et donc l’au moins un moyen 36 de mesure qui est connecté au circuit électronique 32. Cette alimentation se fait par exemple à intervalles de temps réguliers, cet intervalle de temps pouvant par exemple dépendre de la capacité de stockage d’énergie du moyen 34 de stockage d’énergie électrique.
Le système 30 récupérateur d’énergie peut en outre alimenter en courant électrique tout autre élément présent dans ou sur le câble 10. A titre d’exemple non limitatif, le système 30 récupérateur d’énergie peut alimenter une ou plusieurs diodes électroluminescentes agencées dans ou sur le câble 10, qui devient ainsi un câble auto-éclairé, appelé aussi câble éclairant.
La présente invention offre une grande modularité de mesure, une large variété de grandeurs physiques reflétant l’état du câble pouvant être mesurées moyennant une adaptation du ou des circuits électroniques 32 et une modification éventuelle du nombre de systèmes 30 récupérateurs d’énergie et/ou, dans un mode particulier de réalisation, une modification éventuelle du nombre de bobines 16 qu’ils contiennent le cas échéant, selon les besoins de consommation des différents moyens 36 de mesure impliqués.
La présente invention permet d’intégrer l’ensemble des fonctions décrites précédemment dans un câble existant sans en augmenter les dimensions, du fait de la miniaturisation des différents constituants de cet ensemble. L’invention ne nécessite pas non plus de modifier le processus de fabrication du câble.

Claims (14)

  1. Câble (10) de puissance comportant au moins un élément conducteur (12), caractérisé en ce qu’il comporte en outre :
    au moins un moyen (36) de mesure d’au moins une grandeur physique ;
    au moins un circuit électronique (32), connecté audit moyen (36) de mesure et adapté à recevoir en provenance dudit au moins un moyen (36) de mesure au moins un signal représentatif de ladite au moins une grandeur physique ; et
    au moins un système (30) récupérateur d’énergie disposé à l’intérieur dudit câble (10), adapté à alimenter en énergie électrique ledit au moins un circuit électronique (32) à partir de l’énergie électrique disponible dans ledit au moins un élément conducteur (12).
  2. Câble (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit électronique (32) est disposé à l’intérieur du câble.
  3. Câble (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit système (30) récupérateur d’énergie comporte une pluralité de bobines (16) montées en série et/ou en parallèle, chaque bobine de ladite pluralité de bobines (16) ayant un noyau (160) magnétique et un nombre prédéterminé de spires (162).
  4. Câble (10) selon la revendication 1, 2 ou 3, comportant au moins deux éléments conducteurs (12), caractérisé en ce que ledit système (30) récupérateur d’énergie est disposé dans au moins un interstice entre lesdits au moins deux éléments conducteurs (12), à une distance minimale desdits au moins deux éléments conducteurs (12), de façon que la densité de flux du champ magnétique engendré par le courant électrique circulant dans lesdits au moins deux éléments conducteurs (12) soit maximale.
  5. Câble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un moyen (36) de mesure est disposé à l’intérieur dudit câble (10).
  6. Câble (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit au moins un moyen (36) de mesure est disposé sur ledit câble (10).
  7. Câble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte trois ou quatre éléments conducteurs (12).
  8. Câble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre au moins un dispositif radiofréquence (38), adapté à émettre vers l’extérieur dudit câble (10) des données représentatives dudit au moins un signal représentatif de ladite au moins une grandeur physique.
  9. Câble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un moyen (34) de stockage d’énergie électrique, adapté à stocker l’énergie électrique récupérée par ledit système (30) récupérateur d’énergie.
  10. Câble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un moyen (36) de mesure comporte un capteur d’ampacité adapté à mesurer l’intensité maximale admissible par ledit câble (10) et/ou un capteur de température adapté à mesurer la température dans une région prédéterminée dudit câble (10) et/ou un capteur de pression adapté à mesurer la pression dans une région prédéterminée dudit câble (10) et/ou un capteur d’intensité adapté à mesurer l’intensité du courant électrique parcourant ledit câble (10) et/ou un capteur de tension électrique adapté à mesurer la tension électrique aux bornes d’une portion dudit au moins un élément conducteur (12) et/ou un capteur de puissance électrique adapté à mesurer la puissance électrique disponible dans ledit câble (10) et/ou un capteur de tension mécanique adapté à mesurer la tension mécanique subie par ledit câble (10) et/ou un capteur de localisation adapté à déterminer la localisation géographique d’une région prédéterminée dudit câble (10) et/ou un capteur de vibrations adapté à mesurer les vibrations dans une région prédéterminée dudit câble (10) et/ou un capteur d’humidité, adapté à déterminer le degré d’humidité dans une région prédéterminée dudit câble (10) et/ou un capteur de débit de gaz, adapté à déterminer le débit d’un gaz présent dans l’environnement dudit câble (10) et/ou un capteur gyroscopique, adapté à déterminer l’inclinaison dudit câble (10).
  11. Câble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre au moins un tube (14) à l’intérieur duquel est logé ledit au moins un circuit électronique (32) et/ou ledit au moins un système (30) récupérateur d’énergie et/ou ledit au moins un moyen (36) de mesure.
  12. Câble (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit au moins un tube (14) est cylindrique et présente un diamètre extérieur inférieur ou égal à 25 mm.
  13. Tour d’éolienne, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un câble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  14. Système (30) récupérateur d’énergie électrique via un champ magnétique induit par une circulation de courant, caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de bobines (16) montées en série, chaque bobine de ladite pluralité de bobines (16) ayant un noyau (160) magnétique et un nombre prédéterminé de spires (162).
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