EP3935653A1 - Câble de puissance auto-éclairé avec récupérateur d'énergie déporté et procédé de fabrication associé - Google Patents

Câble de puissance auto-éclairé avec récupérateur d'énergie déporté et procédé de fabrication associé

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EP3935653A1
EP3935653A1 EP20725840.1A EP20725840A EP3935653A1 EP 3935653 A1 EP3935653 A1 EP 3935653A1 EP 20725840 A EP20725840 A EP 20725840A EP 3935653 A1 EP3935653 A1 EP 3935653A1
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EP
European Patent Office
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cable
energy recovery
conductive element
cable according
recovery system
Prior art date
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Pending
Application number
EP20725840.1A
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German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Poulin
Thierry Save
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Nexans SA
Socomec SA
Original Assignee
Nexans SA
Socomec SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Nexans SA, Socomec SA filed Critical Nexans SA
Publication of EP3935653A1 publication Critical patent/EP3935653A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/04—Distributing means for power supply in mines
    • E21F17/06—Distributing electric power; Cable networks; Conduits for cables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01F3/06—Cores, Yokes, or armatures made from wires
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling

Definitions

  • the present invention relates to a self-illuminated power cable with a remote energy recovery, as well as to an associated manufacturing process.
  • the invention belongs to the field of electric power cables
  • Document WO 2014/026300 A8 describes an energy recovery system based on the principle of self-induction, which takes energy from a power cable in which electric current flows and which supplies a ribbon of light-emitting diodes for marking out a three-phase conductor.
  • the energy recuperator consists of a ferromagnetic cable on which is wound a copper coil. The voltage is recovered at the ends of this winding.
  • the copper coil generally has a relatively large size which is incompatible with installations with reduced space.
  • the flexibility of the assembly may be insufficient for winding around small diameter conductors.
  • this arrangement does not allow easy integration into an installation and even less into an electric cable.
  • the object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks of the prior art.
  • the present invention provides a power cable comprising a central stuffing region containing at least one conductive element, remarkable in that it further comprises at least one tape disposed in the central stuffing region, at the in the vicinity of the at least one conductor element, the cable being equipped with a windless energy recovery system which supplies the tape with electric current from the energy available in the at least one conductor, the tape comprising a plurality of elements producing light from the aforementioned electric current.
  • the cable according to the invention is made visible at all times because it is self-supplied with electric current and that it therefore produces, through its elements which produce light from this current a light bright enough to be seen despite the dust and / or dirt on the cable.
  • the cable is ignited as soon as a low current is present in the power conductor.
  • the cable further comprises a transparent protective sheath arranged around the at least one conductive element, the at least one tape and the energy recovery system.
  • the term "transparent” is understood to mean an element or a material allowing the luminous flux to pass more or less and through which the objects are clearly visible. More specifically, it is an element or material through which an image is observed without significant loss of contrast: the interposition of the transparent element or transparent material between an image and an observer thereof does not reduce
  • the transparent protective sheath makes it possible to preserve both the tape, the conductive element and the energy recovery system against external attacks, while not degrading visibility, due to the transparent nature of the sheath. protection.
  • the transparent protective sheath is extruded onto the assembly formed by the at least one conductive element, the at least one tape and the energy recovery system.
  • the transparent protective sheath is for example made of plastic.
  • the plurality of light-emitting elements comprises at least one light-emitting diode or LED (in English LED for "light-emitting diode").
  • the at least one ribbon can in turn supply electric current to at least one sensor of at least one parameter relating to the condition of the cable.
  • the energy recovery system extends helically around the at least one conductive element.
  • This arrangement is advantageous because it allows good recovery of energy throughout the conductive element.
  • the at least one conductive element is a phase of the cable.
  • the cable according to the present invention is for example a mining cable.
  • the present invention also provides a method of manufacturing a power cable such as briefly described above, remarkable in that it comprises a step of extruding the protective sheath on the assembly formed by the at least one conductive element, the at least one strip and the energy recovery system.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a cross section of a cable according to the present invention, in a particular embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a portion of a ribbon and a windless energy recovery system included in the cable of Figure 1.
  • the cable according to the present invention is an electric cable of
  • power intended for example for energy transport and / or data transmission It is for example a mining cable.
  • Figure 1 shows a particular embodiment of a power cable according to the present invention, seen in cross section.
  • the cable has a central region 13 filled with a stuffing material.
  • the stuffing material is electrically insulating and is for example a plastic material. It is surrounded by one or more layer (s) of insulating material.
  • the cable further comprises at least one conductive element contained in the central region 13 of stuffing.
  • the cable is three-phase and the central stuffing region 13 therefore comprises three conductive elements 10, 12 and 14.
  • the conductive element 10 is for example a phase of the cable.
  • the conductive element 12 is for example a neutral element and the conductive element 14 is for example a ground or earth element.
  • the cable shown in the drawing comprises conductive elements 10, 12 and 14 having a cross section of circular shape.
  • this form is given by way of non-limiting example.
  • Other shapes are possible, such as a substantially flat cross section.
  • the cable further comprises at least one tape 16 arranged in the central stuffing region 13, between the conductive elements 10, 12 and 14, therefore in the vicinity of at least one of the conductive elements 10 , 12 and 14.
  • the cable comprises a strip 16 disposed in the vicinity of the conductive element 10, which is a phase of the cable.
  • the width and thickness of the tape 16 depend on the size of the cable and the application considered. They are chosen to allow the cable to maintain acceptable flexibility and size in this application.
  • the tape 16 is supplied with electric current from the power flowing in the conductive element 10 in the vicinity of which it is arranged.
  • the energy from the conductive element 10 is collected by a system 1 1 energy recovery without coil of conductive wire, included in the cable.
  • the energy recovery system 11 extends for example helically around the conductive element 10.
  • the energy recovery system 11 may for example be of the type described below with reference to Figure 2.
  • this system 1 1 energy recovery comprises two twists 20 ferromagnetic composed of strands of wires of ferromagnetic material of small diameter, typically from a few hundredths of a millimeter to a few millimeters, for example 0, 1 mm to 0.4 mm,
  • the ferromagnetic material is for example iron or an alloy of iron and nickel, such as for example FeNi50 or FeNi80, these examples not being in no way limiting, any type of ferromagnetic material that can be used.
  • FeNi50 or FeNi80 these examples not being in no way limiting, any type of ferromagnetic material that can be used.
  • the twists 20 act as a ferromagnetic core positioned around the conductive element 10.
  • the current flowing in the conductive element 10 induces a magnetic flux in all of the strands which constitute each twist 20.
  • each strand embraces a certain fraction of the total section and acts as a winding in which a tension is induced.
  • the strands therefore form the equivalent of a set of coils placed in parallel and a voltage is present between the two ends of each twist 20.
  • the self-illuminating cable keeps good flexibility, due to the small diameter of the wires of ferromagnetic material forming the strands which constitute each twist 20.
  • the number of wires (or strands) is adjusted to obtain the material section
  • These strands are stranded together, either in a single strand for the weak sections of twist 20, or in several intermediate strands.
  • the strands and the intermediate strands in the same twist 20 are advantageously “twisted” in the same direction (clockwise or counterclockwise) so that the induced tensions do not compensate each other.
  • the unit strands can be isolated from each other. They also may not be isolated from each other. In this second case, they are in permanent contact with each other.
  • the voltage gradient is advantageously zero over the entire cross section of a twist 20, whatever the position on the twist 20, in order to avoid the creation of short circuits. There is no potential difference between the strands; no current can flow from one strand to the other. To this end, all the unitary strands travel the same “path” to embrace the same equivalent section all along the twist 20.
  • the stranding parameters of the different intermediate strands such as the pitch and the number of strands, are chosen so to satisfy this condition. It is advantageous to manufacture twists 20 composed of the greatest possible number of strands with the fewest strands possible. Combinations of 2, 3 or 4 strands can be made without a central strand, to ensure that the strands are all twisted identically.
  • the stranding of the twist 20 can then be carried out in several stages: for example, first a stranding of 2 or 3 strands, then a stranding of 2 or 3 strands of 2 or 3 strands, then a stranding of 2 or 3 strands of 2 or 3 strands of 2 or 3 strands, and so on until obtaining the desired number of strands and the desired ferromagnetic section.
  • a parameter which influences the induced voltage level is the stranding pitch.
  • the pitch of each intermediate strand should be taken into account. Reducing the pitch increases the number of turns per unit length and therefore the number of equivalent winding turns. This is advantageous for increasing the level of tension, but the step length will however be chosen so as to retain good flexibility and reduce deformations.
  • the direction of the winding on the conductive element 10 plays a role on the phase of the output voltage. Indeed, if the direction of stranding of twist 20 is the same as the direction of winding on conductive element 10, the voltage will be in phase with the current. On the other hand, if the direction of stranding is reversed with respect to the direction of winding on the conductive element 10, the voltage will be out of phase with the current. In addition, for a given current value, the voltages induced at the ends of a twist 20 are different depending on whether the stranding direction is the same or reversed with respect to the winding direction on the conductive element 10.
  • the induced voltage available at the ends of a twist 20 is proportional to the length of the twist 20. To obtain a sufficient voltage, for example 3 V minimum, several meters of twist may be necessary. The distance between the connections to recover this voltage can therefore also be several meters. So that the two connection terminals are side by side, two twists 20 stranded in the opposite direction to each other are
  • a terminal crimped directly on each twist 20 can clamp the strands against each other and thus ensure the electrical contacts and the mechanical strength of the strands.
  • the self-illuminated power cable exhibits low overheating.
  • the energy recovery system 1 1 supplies the ribbon 16 with current
  • electromagnetism electric by electromagnetism, for example at regular intervals.
  • the tape 16 includes a plurality of elements producing light from the electric current.
  • the light emission is shown in Figure 1 by four arrows.
  • These elements producing light can be diodes.
  • the ribbon 16 could be equipped with electricity storage batteries.
  • the cable can be fitted with one or more sensors in addition to the light emitting sensors provided on the tape 16, such as sensors measuring certain parameters reflecting the state of the cable, such as for example the temperature, the intensity of the current, the electrical voltage, the power, the mechanical tension or the location by GPS system (
  • the energy recovery system 1 1 can supply these sensors with electric current.
  • the energy recovery system 11 can also supply any other element with electric current, such as one or more transmission systems, for example of the WiFi type.
  • a transparent protective sheath (not shown) can be disposed around the conductive elements 10, 12 and 14, the tape 16 and the energy recovery system 11.
  • the transparent protective sheath is for example made of plastic.
  • the section of the self-illuminated cable may be small.
  • a step is, after winding the system 1 1 energy recovery around the conductive element 10 of the cable, extruding the transparent protective sheath on the assembly formed by the conductive elements 10, 12 and 14, the tape (s) 16 and the system 1 1

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Abstract

Ce câble de puissance comporte une région (13) centrale de bourrage contenant au moins un élément conducteur (10) et comporte en outre au moins un ruban (16) disposé dans la région (13) centrale de bourrage, au voisinage de l'élément conducteur (10). Le câble est équipé d'un système (11) récupérateur d'énergie sans bobinage qui alimente le ruban (16) en courant électrique à partir de l'énergie disponible dans le conducteur (10). Le ruban (16) comporte une pluralité d'éléments produisant de la lumière à partir de ce courant électrique.

Description

Description
Titre de l'invention : CÂBLE DE PUISSANCE AUTO- ÉCLAIRÉ AVEC RÉCUPÉRATEUR D’ÉNERGIE DÉPORTÉ
ET PROCÉDÉ DE FABRICATION ASSOCIÉ
[0001 ] La présente invention se rapporte à un câble de puissance auto-éclairé avec récupérateur d’énergie déporté, ainsi qu’à un procédé de fabrication associé.
[0002] L’invention appartient au domaine des câbles électriques de puissance
destinés au transport d’énergie et/ou à la transmission de données.
[0003] Elle trouve à s’appliquer en particulier dans le domaine des câbles miniers.
[0004] Les câbles miniers sont régulièrement endommagés, voire détruits par
écrasement du fait des engins roulants qui ne les voient pas.
[0005] Il existe des câbles photoluminescents, mais la couche de poussière et/ou de saleté qui se dépose sur les câbles les rend rapidement invisibles. Ce type de câble ne résout donc pas le problème du manque de visibilité.
[0006] Il existe également des câbles équipés de réflecteurs, mais ils présentent le même inconvénient : la lumière ne parvient pas jusqu’aux réflecteurs, à cause du dépôt de poussière et/ou de saleté sur le câble.
[0007] Le document WO 2014/026300 A8 décrit 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 présente plusieurs inconvénients : le bobinage de cuivre présente généralement un encombrement relativement important incompatible avec les installations en espace réduit. En outre, 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. [0008] La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l’art antérieur.
[0009] Dans ce but, la présente invention propose un câble de puissance comportant une région centrale de bourrage contenant au moins un élément conducteur, remarquable en ce qu’il comporte en outre au moins un ruban disposé dans la région centrale de bourrage, au voisinage de l’au moins un élément conducteur, le câble étant équipé d’un système récupérateur d’énergie sans bobinage qui alimente le ruban en courant électrique à partir de l’énergie disponible dans l’au moins un conducteur, le ruban comportant une pluralité d’éléments produisant de la lumière à partir du courant électrique précité.
[0010] Ainsi, le volume de matière de bourrage est réduit et la présence du ruban et du système récupérateur d’énergie n’augmente quasiment pas le diamètre final du câble.
[001 1 ] En outre, le câble conforme à l’invention est rendu visible en permanence du fait qu’il est autoalimenté en courant électrique et qu’il produit de ce fait, par l’intermédiaire de ses éléments qui produisent de la lumière à partir de ce courant, une lumière suffisamment intense pour être vue en dépit de la poussière et/ou de la saleté présente sur le câble. En outre, l’allumage du câble s’effectue dès qu’une faible intensité est présente dans le conducteur de puissance.
[0012] Par conséquent, la probabilité d’endommagement ou de destruction du câble conforme à l’invention est significativement réduite, ce qui engendre moins de réparations et donc moins d’arrêts de production pour les utilisateurs du câble.
[0013] Dans un mode particulier de réalisation, le câble comporte en outre une gaine de protection transparente disposée autour de l’au moins un élément conducteur, du au moins un ruban et du système récupérateur d’énergie.
[0014] Dans toute la présente demande, on entend par « transparent » un élément ou un matériau laissant passer plus ou moins le flux lumineux et au travers duquel les objets sont visibles avec netteté. Plus particulièrement, c’est un élément ou un matériau à travers lequel une image est observée sans perte significative de contraste : l’interposition de l’élément transparent ou du matériau transparent entre une image et un observateur de celle-ci ne réduit pas
significativement la qualité de l’image. [0015] La gaine de protection transparente permet de préserver à la fois le ruban, l’élément conducteur et le système récupérateur d’énergie contre les agressions extérieures, tout en ne dégradant pas la visibilité, du fait du caractère transparent de la gaine de protection.
[0016] Dans un mode particulier de réalisation, la gaine de protection transparente est extrudée sur l’ensemble formé par l’au moins un élément conducteur, l’au moins un ruban et le système récupérateur d’énergie.
[0017] Cela permet un positionnement optimal de la gaine de protection autour de cet ensemble.
[0018] La gaine de protection transparente est par exemple en matière plastique.
[0019] Dans un mode particulier de réalisation, la pluralité d’éléments produisant de la lumière comporte au moins une diode électroluminescente ou DEL (en anglais LED pour « light-emitting diode »).
[0020] Cela constitue un dispositif d’éclairage à la fois puissant, économique et
présentant une durée de vie importante.
[0021 ] L’au moins un ruban peut à son tour alimenter en courant électrique au moins un capteur d’au moins un paramètre relatif à l’état du câble.
[0022] Cela permet de surveiller l’état du câble sans prévoir une source extérieure d’alimentation électrique.
[0023] Dans un mode particulier de réalisation, le système récupérateur d’énergie s’étend hélicoïdalement autour de l’au moins un élément conducteur.
[0024] Cette disposition est avantageuse car elle permet une bonne récupération de l’énergie tout au long de l’élément conducteur.
[0025] Dans un mode particulier de réalisation, l’au moins un élément conducteur est une phase du câble.
[0026] Le câble conforme à la présente invention est par exemple un câble minier.
Les environnements miniers étant souvent sombres, l’invention s’y applique de façon particulièrement avantageuse.
[0027] Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également un procédé de fabrication d’un câble de puissance tel que succinctement décrit ci-dessus, remarquable en ce qu’il comporte une étape consistant à extruder la gaine de protection sur l’ensemble formé par l’au moins un élément conducteur, l’au moins un ruban et le système récupérateur d’énergie.
[0028] Les caractéristiques particulières et les avantages du procédé étant similaires à ceux du câble, ils ne sont pas répétés ici.
Brève description des dessins
[0029] 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 :
[0030] [Fig. 1 ] est une représentation schématique d’une section transversale d’un câble conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ; et
[0031 ] [Fig. 2] est une représentation schématique d’une portion d’un ruban et d’un système récupérateur d’énergie sans bobinage compris dans le câble de la figure 1 .
Description de mode(s) de réalisation
[0032] 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. C’est par exemple un câble minier.
[0033] La figure 1 montre un mode particulier de réalisation d’un câble de puissance conforme à la présente invention, vu en section transversale.
[0034] Le câble comporte une région 13 centrale remplie d’une matière de bourrage.
La matière de bourrage est électriquement isolante et est par exemple une matière plastique. Elle est entourée d’une ou plusieurs couche(s) 15 de matière isolante.
[0035] Le câble comporte en outre au moins un élément conducteur contenu dans la région 13 centrale de bourrage. Dans le mode particulier de réalisation illustré, le câble est triphasé et la région 13 centrale de bourrage comporte donc trois éléments conducteurs 10, 12 et 14. A titre d’exemple nullement limitatif, l’élément conducteur 10 est par exemple une phase du câble, l’élément conducteur 12 est par exemple un élément neutre et l’élément conducteur 14 est par exemple un élément de masse ou terre.
[0036] Le câble représenté sur le dessin comporte des éléments conducteurs 10, 12 et 14 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.
[0037] Conformément à l’invention, le câble comporte en outre au moins un ruban 16 disposé dans la région 13 centrale de bourrage, entre les éléments conducteurs 10, 12 et 14, donc au voisinage d’au moins un des éléments conducteurs 10, 12 et 14. Dans le mode particulier de réalisation illustré, le câble comporte un ruban 16 disposé au voisinage de l’élément conducteur 10, qui est une phase du câble.
[0038] La largeur et l’épaisseur du ruban 16 dépendent de la taille du câble et de l’application considérée. Elles sont choisies de façon à permettre au câble de conserver une flexibilité et une taille acceptables dans cette application.
[0039] Le ruban 16 est alimenté en courant électrique à partir de la puissance qui circule dans l’élément conducteur 10 au voisinage duquel il est disposé.
[0040] En effet, l’énergie provenant de l’élément conducteur 10 est recueillie par un système 1 1 récupérateur d’énergie sans bobinage de fil conducteur, compris dans le câble.
[0041 ] Le système 11 récupérateur d’énergie s’étend par exemple hélicoïdalement autour de l’élément conducteur 10.
[0042] Le système 11 récupérateur d’énergie peut par exemple être du type décrit ci- après en référence à la figure 2.
[0043] Comme le montre la figure 2, ce système 1 1 récupérateur d’énergie comporte deux tordons 20 ferromagnétiques composés de torons de fils de matériau ferromagnétique de petit diamètre, typiquement de quelques centièmes de millimètres à quelques millimètres, par exemple de 0,1 mm à 0,4 mm,
typiquement 0,2 mm. Ces torons sont eux-mêmes toronnés ensemble pour former chaque tordon 20, qui est connecté au ruban 16 par l’intermédiaire de connexions 22. Le matériau ferromagnétique est par exemple le fer ou un alliage de fer et de nickel, comme par exemple FeNi50 ou FeNi80, ces exemples n’étant nullement limitatifs, tout type de matériau ferromagnétique pouvant être utilisé. Lorsque le matériau ferromagnétique utilisé présente une perméabilité
relativement élevée, typiquement de quelques milliers comme c’est le cas pour un alliage FeNi80, il est possible de produire un niveau de tension maximum avec un courant dans l’élément conducteur 10 le plus faible possible,
typiquement quelques ampères.
[0044] Les tordons 20 agissent comme un noyau ferromagnétique positionné autour de l’élément conducteur 10. Le courant qui circule dans l’élément conducteur 10 induit un flux magnétique dans l’ensemble des torons qui constituent chaque tordon 20. Selon la façon dont est réalisé le toronnage, chaque toron embrasse une certaine fraction de la section totale et agit comme un bobinage dans lequel est induite une tension. Les torons forment donc l’équivalent d’un ensemble de bobinages mis en parallèle et une tension est présente entre les deux extrémités de chaque tordon 20.
[0045] Par ailleurs, grâce à ce noyau magnétique souple, le câble auto-éclairant garde une bonne souplesse, du fait du faible diamètre des fils de matériau ferromagnétique formant les torons qui constituent chaque tordon 20. Le nombre de fils (ou brins) est ajusté de façon à obtenir la section de matériau
ferromagnétique nécessaire à l’obtention de la tension recherchée. Ces brins sont toronnés ensemble, soit en un seul toron pour les sections faibles de tordon 20, soit en plusieurs torons intermédiaires. Les brins et les torons intermédiaires dans un même tordon 20 sont avantageusement « vrillés » dans le même sens (horaire ou antihoraire) afin que les tensions induites ne se compensent pas.
[0046] Les brins unitaires peuvent être isolés les uns des autres. Ils peuvent aussi ne pas être isolés les uns des autres. Dans ce second cas, ils sont en contact permanent les uns avec les autres. Le gradient de tension est avantageusement nul sur l’ensemble de la section droite d’un tordon 20, quelle que soit la position sur le tordon 20, afin d’éviter la création de courts-circuits. Il n’y a pas de différence de potentiel entre les brins ; aucun courant ne peut circuler d’un brin à l’autre. A cette fin, tous les brins unitaires parcourent le même « chemin » pour embrasser la même section équivalente tout au long du tordon 20. Les paramètres de toronnage des différents torons intermédiaires, tels que le pas et le nombre de brins, sont choisis de façon à satisfaire cette condition. [0047] Il est avantageux de fabriquer des tordons 20 composés du plus grand nombre de brins possible avec le moins de torons possible. On peut réaliser des combinaisons de 2, 3 ou 4 brins sans brin central, afin de garantir que les brins soient tous vrillés de façon identique.
[0048] Le toronnage du tordon 20 peut alors être réalisé en plusieurs étapes : par exemple, d’abord un toronnage de 2 ou 3 brins, puis un toronnage de 2 ou 3 torons de 2 ou 3 brins, puis un toronnage de 2 ou 3 torons de 2 ou 3 torons de 2 ou 3 brins, et ainsi de suite jusqu’à obtenir le nombre de brins et la section ferromagnétique désirés.
[0049] Un paramètre qui influence le niveau de tension induit est le pas de toronnage.
Dans un tordon 20 constitué de plusieurs torons, il convient de prendre en compte le pas de chaque toron intermédiaire. Le fait de réduire le pas augmente le nombre de tours par unité de longueur et par conséquent le nombre de spires de bobinage équivalent. Cela est avantageux pour augmenter le niveau de tension, mais la longueur de pas sera cependant choisie de façon à conserver une bonne souplesse et réduire les déformations.
[0050] Par ailleurs, le sens de l’enroulement sur l’élément conducteur 10 joue un rôle sur la phase de la tension de sortie. En effet, si le sens de toronnage du tordon 20 est le même que le sens de l’enroulement sur l’élément conducteur 10, la tension sera en phase avec le courant. En revanche, si le sens de toronnage est inversé par rapport au sens de l’enroulement sur l’élément conducteur 10, la tension sera en opposition de phase avec le courant. De plus, pour une valeur de courant donnée, les tensions induites aux extrémités d’un tordon 20 sont différentes selon que le sens de toronnage est le même ou inversé par rapport au sens d’enroulement sur l’élément conducteur 10.
[0051 ] La tension induite disponible aux extrémités d’un tordon 20 est proportionnelle à la longueur du tordon 20. Pour obtenir une tension suffisante, par exemple 3 V minimum, plusieurs mètres de tordon peuvent être nécessaires. La distance entre les connexions pour récupérer cette tension peut donc être également de plusieurs mètres. Afin que les deux bornes de raccordement soient côte à côte, deux tordons 20 toronnés en sens inverse l’un par rapport à l’autre sont
avantageusement enroulés en parallèle sur l’élément conducteur 10. La mise en série de ces deux tordons 20 permet d’ajouter les tensions induites dans chaque tordon 20.
[0052] De façon optionnelle, une cosse sertie directement sur chaque tordon 20 peut venir serrer les brins les uns contre les autres et ainsi assurer les contacts électriques et la tenue mécanique des torons.
[0053] Du fait de l’optimisation des pertes fer, le câble de puissance auto-éclairé présente un faible suréchauffement.
[0054] Le système 1 1 récupérateur d’énergie alimente le ruban 16 en courant
électrique par électromagnétisme, par exemple à intervalles réguliers.
[0055] Le ruban 16 comporte une pluralité d’éléments produisant de la lumière à partir du courant électrique. L’émission de lumière est matérialisée sur la figure 1 par quatre flèches.
[0056] Ces éléments produisant de la lumière peuvent être des diodes
électroluminescentes.
[0057] Dans un mode particulier de réalisation, le ruban 16 pourrait être équipé de batteries de stockage d’électricité.
[0058] Par ailleurs, on peut équiper le câble d’un ou plusieurs capteurs en plus des capteurs émetteurs de lumière prévus sur le ruban 16, tels que des capteurs mesurant certains paramètres reflétant l’état du câble, comme par exemple la température, l’intensité du courant, la tension électrique, la puissance, la tension mécanique ou encore la localisation par système GPS (système de
positionnement par satellite, en anglais « Global Positioning System »). Le système 1 1 récupérateur d’énergie peut alimenter ce(s) capteurs en courant électrique.
[0059] Le système 1 1 récupérateur d’énergie peut en outre alimenter en courant électrique tout autre élément, tel qu’un ou plusieurs systèmes d’émission, par exemple du type WiFi.
[0060] Une gaine de protection transparente (non représentée) peut être disposée autour des éléments conducteurs 10, 12 et 14, du ruban 16 et du système 11 récupérateur d’énergie.
[0061 ] La gaine de protection transparente est par exemple en matière plastique. [0062] La section du câble auto-éclairé peut être faible.
[0063] Lors de la fabrication du câble, une étape consiste, après enroulement du système 1 1 récupérateur d’énergie autour de l’élément conducteur 10 du câble, à extruder la gaine de protection transparente sur l’ensemble formé par les éléments conducteurs 10, 12 et 14, le(s) ruban(s) 16 et le système 1 1
récupérateur d’énergie.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Câble de puissance comportant une région (13) centrale de bourrage contenant au moins un élément conducteur (10), caractérisé en ce qu’il comporte en outre au moins un ruban (16) disposé dans ladite région (13) centrale de bourrage, au voisinage dudit au moins un élément
conducteur (10), ledit câble étant équipé d’un système (11 ) récupérateur d’énergie sans bobinage qui alimente ledit ruban (16) en courant électrique à partir de l’énergie disponible dans ledit au moins un conducteur (10), ledit ruban (16) comportant une pluralité d’éléments produisant de la lumière à partir dudit courant électrique.
[Revendication 2] Câble selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comporte en outre une gaine de protection transparente disposée autour dudit au moins un élément conducteur (10), dudit au moins un ruban (16) et dudit système (11 ) récupérateur d’énergie.
[Revendication 3] Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite gaine de protection transparente est extrudée sur l’ensemble formé par ledit au moins un élément conducteur (10), ledit au moins un ruban (16) et ledit système (1 1 ) récupérateur d’énergie.
[Revendication 4] Câble selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite gaine de protection transparente est en matière plastique.
[Revendication 5] Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pluralité d’éléments produisant de la lumière comporte au moins une diode électroluminescente.
[Revendication 6] Câble selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit système (1 1 ) récupérateur d’énergie alimente également en courant électrique au moins un capteur d’au moins un paramètre relatif à l’état du câble.
[Revendication 7] Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système (1 1 ) récupérateur d’énergie s’étend hélicoïdalement autour dudit au moins un élément conducteur (10).
[Revendication 8] Câble selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit au moins un élément conducteur (10) est une phase dudit câble.
[Revendication 9] Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que c’est un câble minier.
[Revendication 10] Procédé de fabrication d’un câble de puissance selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu’il comporte une étape consistant à extruder ladite gaine de protection sur l’ensemble formé par ledit au moins un élément conducteur (10), ledit au moins un ruban (16) et ledit système (1 1 ) récupérateur d’énergie.
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