CABLE DE TRANSPORT D'ELECTRICITE A JONCS COMPOSITES

Abstract

 L'invention concerne un câble de transport d'électricité comportant au moins un jonc central composite (1A, 1 B) formés de fibres noyées dans une résine et autour duquel sont disposés des fils conducteurs métalliques (2, 3), ledit jonc (1) étant revêtu d'une couche de revêtement (4) constituée de nanotubes de carbone noyés dans une résine.
Selon l'invention, ladite couche de revêtement est constituée uniquement de 20 à 30% en poids de noir de carbone noyé dans ladite résine.

Description

[0001] L'invention concerne un câble de transport d'électricité en particulier aérien comportant un ensemble de joncs composites.

[0002] Des câbles aériens à joncs centraux composites, formant un support mécanique de fils conducteurs enroulés autour de joncs constitués de fibres pultrudées dans une résine sont connus.

[0003] Selon le document de brevet JP 3-129606, les joncs unitaires sont formés de fibres de carbone pultrudées dans une résine, par exemple une résine époxy, et sont recouverts d'une feuille métallique destinée à former une couche tampon de protection du jonc, afin d'augmenter sa résistance à la courbure et aux chocs, et également éviter une détérioration de la résine provoquée par la chaleur. La feuille métallique peut être en aluminium.

[0004] Un autre avantage d'une telle feuille de recouvrement en aluminium peut être d'assurer une conduction électrique évitant de fortes différences de potentiel entre le jonc composite pultrudé ou les joncs composites pultrudés et les fils conducteurs qui le(s) entourent.

[0005] Cependant, cette solution est coûteuse, compte-tenu du prix de l'aluminium et de l'étape supplémentaire de fabrication que cela engendre.

[0006] En effet, une telle feuille en aluminium est enroulée autour du jonc et ses bords sont soudés longitudinalement. Il en résulte une opération de fabrication séparée de la pultrusion du jonc.

[0007] Par ailleurs, il est connu du document de brevet US 2012/0186851 un jonc comportant une portion interne et une portion externe. La portion interne est formée de fibres dans une résine et la portion externe est également formée de fibres dans une résine dans laquelle on ajoute des particules conductrices thermiques, par exemple de l'aluminium, par exemple avec un taux de 20 à 50% en poids, ou du noir de carbone et/ou en nanotubes de carbone, par exemple à un taux inférieur à 3%.

[0008] Or avec une telle teneur, si les charges peuvent impacter sur la résistance mécanique, elles n'ont pas d'effet électrique car cette teneur n'entraîne pas de percolation électrique et n'assure pas de conduction électrique entre le jonc composite pultrudé ou les joncs composites pultrudés et les fils conducteurs qui le(s) entourent.

[0009] L'objet de l'invention est d'assurer une conduction électrique évitant de fortes différences de potentiel entre le jonc composite pultrudé ou les joncs composites pultrudés et les fils conducteurs qui le(s) entourent, au moyen d'un matériau plus économique que l'aluminium et de fabrication aisée.

[0010] Selon un mode de réalisation préféré, l'invention propose un câble de transport d'électricité comportant au moins un jonc central composite formés de fibres noyées dans une résine et autour duquel sont disposés des fils conducteurs métalliques, ledit jonc étant revêtu d'une couche de revêtement constituée de noir de carbone noyé dans une résine, caractérisé en ce que ladite couche de revêtement est constituée uniquement de 20 à 30% en poids de noir de carbone noyé dans ladite résine.

[0011] Une telle couche de revêtement peut être extrudée en même temps que la pultrusion du jonc et réduit les étapes de fabrication.

[0012] De préférence, ladite couche de revêtement comporte sensiblement 20% en poids de noir de carbone.

[0013] De préférence, ladite résine de ladite couche de revêtement est de la résine époxy ou polyuréthane.

[0014] Ledit jonc est avantageusement en fibres de carbone pultrudées dans une résine époxy.

[0015] Lesdits fils conducteurs sont avantageusement en aluminium ou en alliage d'aluminium.

[0016] L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures représentant des modes de réalisation préférés de l'invention.

La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un câble conforme à l'invention, selon un premier mode de réalisation.

La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un câble conforme à l'invention, selon un second mode de réalisation.

[0017] Comme représenté sur la figure 1, un câble de transport d'électricité comporte un jonc central composite 1 formé de fibres noyées, de préférence des fibres de carbone pultrudées dans une résine, de préférence époxy, autour duquel sont disposés des fils conducteurs métalliques 2, 3, de préférence en aluminium ou en alliage d'aluminium.

[0018] A titre d'exemple, comme illustré, le câble comporte une première couche interne de fils conducteurs 2 de section trapézoïdale et deux couches externes de fils 3 de section en forme de Z enroulés dans un sens inverse. Toute combinaison de fils conducteurs de section circulaire, trapézoïdale et/ou en Z peut être utilisée selon des considérations de dimensionnement.

[0019] Le jonc 1 est revêtu d'une couche de revêtement 6, qui est constituée de noir de carbone et/ou de nanotubes de carbone noyés dans une résine, de préférence époxy ou polyuréthane, avec une teneur suffisante pour assurer une conduction électrique entre le jonc 1 et les fils conducteurs métalliques adjacents 2. De préférence, la résistivité de la couche de revêtement 6 est inférieure ou égale à 10⁺⁵ Ω.m et, avantageusement, sensiblement égale à 10⁺⁵ Ω.m.

[0020] Selon un premier mode de réalisation préféré, la couche de revêtement comporte 4 à 8% en poids de nanoparticules de carbone, et de préférence sensiblement 4% en poids.

[0021] Selon un second mode de réalisation, la couche de revêtement comporte 20 à 30% en poids de noir de carbone, et de préférence sensiblement 20% en poids.

[0022] Comme illustré sur la figure 2, selon un autre mode de réalisation, un câble de transport d'électricité conforme à l'invention comporte un ensemble central 1 de joncs unitaires composites 1A, 1B formés de fibres noyées dans une résine, de préférence des fibres de carbone pultrudées dans une résine époxy, et autour duquel sont enroulés des fils conducteurs métalliques 2, 3, avantageusement en aluminium ou en alliage d'aluminium.

[0023] L'ensemble de joncs unitaires 1 est revêtu d'une première couche 4 et chaque jonc unitaire 1 A, 1 B est recouvert d'une seconde couche 5A, 5B.

[0024] Cet ensemble de joncs unitaires 1 comporte un jonc unitaire central 1A disposé sur l'axe longitudinal du câble et autour duquel sont toronnés plusieurs autres joncs unitaires 1 B, par exemple au nombre de six.

[0025] Le jonc unitaire central 1A a avantageusement un diamètre compris entre 1 et 10 mm, de préférence sensiblement égal à 4 mm, et les autres joncs unitaires 1 B ont avantageusement un diamètre également compris entre 1 et 10 mm, de préférence sensiblement égal à 5,5 mm.

[0026] De préférence, les secondes couches 5A, 5B sont constituées de noir de carbone et/ou de nanotubes de carbone noyés dans une résine, de préférence époxy, avec une teneur suffisante pour assurer une conduction électrique entre les joncs et la première couche 4 est métallique, de préférence en aluminium. De préférence, la résistivité des secondes couches de revêtement 5A, 5B est inférieure ou égale à 10⁺⁵ Ω.m et, avantageusement, sensiblement égale à 10⁺⁵ Ω.m.

[0027] Selon un premier mode de réalisation préféré, les secondes couches de revêtement comportent 4 à 8% en poids de nanoparticules de carbone, et de préférence sensiblement 4% en poids.

[0028] Selon un second mode de réalisation, les secondes couches de revêtement comportent 20 à 30% en poids de noir de carbone, et de préférence sensiblement 20% en poids.

[0029] Avantageusement, les secondes couches 5A, 5B ont une épaisseur inférieure à 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,3 mm.

Revendications

1. Câble de transport d'électricité comportant au moins un jonc central composite (1A, 1B) formés de fibres noyées dans une résine et autour duquel sont disposés des fils conducteurs métalliques (2, 3), ledit jonc (1) étant revêtu d'une couche de revêtement (6, 5A, 5B) constituée de noir de carbone noyé dans une résine, caractérisé en ce ladite couche de revêtement est constituée uniquement de 20 à 30% en poids de noir de carbone noyé dans ladite résine.

2. Câble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite couche de revêtement (6, 5A, 5B) comporte sensiblement 20% en poids de noir de carbone.

3. Câble selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite résine de ladite couche de revêtement (6, 5A, 5B) est de la résine époxy ou polyuréthane.

4. Câble selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit jonc (1,1A, 1B) est en fibres de carbone pultrudées dans une résine époxy.

5. Câble selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que lesdits fils conducteurs (2, 3) sont en aluminium ou en alliage d'aluminium.

Dessins