Titre de l'invention : Procédé de fabrication d’un câble électrique par extrusion d'une composition à base d’un polymère de propylène et d'un liquide diélectrique avec une vis barrière comportant une section de mélange

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un câble électrique, notamment du type câble d ^’ énergie, comprenant une couche thermoplastique extrudée obtenue à partir d’une composition comprenant au moins un liquide diélectrique et au moins un polymère thermoplastique choisi parmi un homopolymère et un copolymère de propylène, ainsi qu’un câble obtenu par ledit procédé.

[0002] Elle s’applique typiquement mais non exclusivement aux câbles électriques destinés au transport d’énergie, notamment aux câbles d’énergie à moyenne tension (notamment de 6 à 45-60 kV) ou à haute tension (notamment supérieure à 60 kV, et pouvant aller jusqu’à 400 kV), qu’ils soient en courant continu ou alternatif, dans les domaines du transport d’électricité aérien, sous-marin, terrestre, ou encore de l’aéronautique.

[0003] Un câbie de transport d’énergie à moyenne ou à haute tension comprend généralement de l’intérieur vers l’extérieur :

- un élément électriquement conducteur allongé, notamment en cuivre ou en aluminium ;

- une couche semi-conductrice interne entourant ledit élément électriquement conducteur allongé ;

- une couche électriquement isolante entourant ladite couche semi-conductrice interne ;

- une couche semi-conductrice externe entourant ladite couche isolante ; et

- éventuellement une gaine de protection électriquement isolante entourant ladite couche semi-conductrice externe.

[0004] En particulier, la couche électriquement isolante peut être une couche polymère à base d’une polyoléfine réticulée telle qu’un polyéthylène réticulé (XLPE) ou un élastomère réticulé d’éthylène-propylène ou d’éthylène propylène- diène. La réticulation est généralement effectuée lors de l’étape d'extrusion de la composition polymère autour de l’élément électriquement conducteur allongé. L'utilisation d’une polyoléfine réticulée permet de fournir une couche présentant des propriétés électriques et mécaniques satisfaisantes et de conduire à un câble pouvant fonctionner à une température supérieure à 70°C, voire égale à 90°C. Toutefois, plusieurs problèmes sont rencontrés. D’une part, les matériaux réticulés ne peuvent pas être recyclés. D’autre part, le processus de réticulation limite la vitesse de fabrication des câbles comportant une couche isolante à base de XLPE. En effet, pour obtenir un taux de réticulation satisfaisant, il faut que le polymère puisse être porté à la température requise pour obtenir sa réticulation pendant une durée suffisamment longue. Ainsi, la vitesse de production des câbles comportant une couche isolante à base de XLPE doit être ajustée de manière à ce que le temps de passage dans le tunnel de réticulation soit assez long pour obtenir un taux de réticulation satisfaisant, ce qui représente une limite contraignante non négligeable en termes de capacité de production. De plus, les réactions de réticulation ne doivent en aucun cas avoir lieu pendant l’extrusion du matériau à base de polyéthylène de façon à éviter tout risque de formation de particules de XLPE dans l’extrudeuse (vis, collier, tête de i’extrudeuse), et qui pourraient ensuite migrer dans la couche isolante ou dans la couche de semi- conducteur du câble et y créer des défauts. En effet, la présence de particules de XLPE affecte les propriétés finales du câble dans la mesure où ces particules génèrent un manque d’homogénéité, principalement du matériau de la couche isolante ou bien à l’interface entre la couche isolante et les couches semi- conductrices. Ce phénomène est connu sous la dénomination anglaise « scorch phenomena » pour phénomène de grillage. [0005] L’utilisation de matériaux à base de LDPE pour les couches isolantes de câbles peut être une alternative à l’utilisation de matériaux à base de XLPE. Cependant, les matériaux à base de LDPE présentent l ^’ inconvénient de ne pas pouvoir être utilisés à des températures supérieures à 70°C, ce qui a également pour conséquence de réduire leur capacité à transporter de l’énergie de façon à éviter toute surchauffe de la couche Isolante à des températures supérieures à 70°C.

[0006] Par ailleurs, des câbles d’énergie comprenant au moins une couche électriquement isolante thermoplastique extrudée basée sur une composition comprenant une matrice de polypropylène mélangée intimement avec un liquide diélectrique ont été proposés comme par exemple dans la demande internationale WO 02/03398. Le liquide diélectrique peut représenter de 3 à 15% en masse par rapport à la masse totale de la composition. Pour la production industrielle de tels câbles d’énergie, il est nécessaire de développer un procédé qui permette le mélange homogène et intime de la matrice polypropylène avec le liquide diélectrique tout en garantissant que ce mélange soit facile à extrader. Toutefois, bien que la présence du liquide diélectrique puisse permettre une amélioration des performances électriques desdits câbles, notamment en termes de rigidité diélectrique, elle peut également engendrer des problèmes lors du procédé d’extrusion pour leur fabrication industrielle. En effet, la présence du liquide diélectrique, notamment lorsqu’il est Injecté lors des premières étapes d’extrusion, peut causer des irrégularités dans le mouvement et la plastification de la matrice polypropylène le long du fourreau de l'extrudeuse. Par ailleurs, lorsque des quantités inférieures à 15% en masse de liquide diélectrique par rapport à la masse totale de la composition (e.g. 3-10% environ) sont utilisées, un phénomène de glissement à la paroi lié à l’effet lubrifiant du liquide diélectrique (bien connu sous l’anglicisme « slippage/sliding phenomenon ») apparaît, pouvant entraîner une dégradation des propriétés mécaniques et/ou électriques de la couche thermoplastique obtenue en tête d’extrudeuse (défauts structuraux de la couche).

[0007] En outre, la demande internationale WO 2005/042226 a décrit un procédé d’extrusion comprenant les étapes suivantes : une première étape au cours de laquelle un polymère thermoplastique à base de propylène sous la forme solide est introduit dans une zone d’alimentation d'une extrudeuse, une deuxième étape au cours de laquelle le polymère thermoplastique est amené de la zone d’alimentation vers au moins une zone intermédiaire permettant la fusion graduelle du polymère thermoplastique, puis une étape d’injection d’un liquide diélectrique dans une zone de l’extrudeuse adjacente à la tête d’extrudeuse et dans laquelle le polymère thermoplastique est à l'état fondu. Ce procédé présente le désavantage d’injecter le liquide diélectrique, qui est un liquide inflammable, à des pressions élevées (30-1500 bars environ) et dans une zone proche de la fête d’extrudeuse, ce qui entraîne des problèmes majeurs de sécurité et des dégradations de l ^’ appareil d’injection et/ou de l’extrudeuse.

[0008] Plusieurs types d’extrudeuses sont connus, notamment les extrudeuses à vis unique et les extrudeuses à double vis. [0009] Une extrudeuse à vis unique a pour avantage de fournir une solution fiable, simple et propre. Toutefois, la qualité de mélangeage, résultat de la grandeur physique "taux de cisaillement”, de la composition au cours du processus d'extrusion n’est pas satisfaisant et ne permet pas d’obtenir une bonne homogénéité de la composition. En effet, une telle extrudeuse à vis unique présente un taux de cisaillement inférieur ou égal à 100 ^s-1 .

[0010] Une extrudeuse à double vis a pour avantage d’obtenir une bonne qualité de mélangeage de la composition mais le niveau de pression pouvant être obtenu avec ce type d’extrudeuse n’est pas satisfaisant ce qui ne permet pas de répondre aux exigences en matière de production. [0011] Les vis utilisées dans ces types d’extrudeuses peuvent être des vis barrière ou vis à profil barrière, i.e. une vis comprenant une zone dénommée « zone barrière ». Cette zone barrière comprend en particulier un filet secondaire avec un pas légèrement supérieur (balayant progressivement la largeur du chenal) qui permet de séparer le polymère fondu du polymère encore solide, comme s'il matérialisait la frontière entre les deux phases. Elle permet ainsi une compression du lit solide et par conséquent une amélioration de la capacité de fusion de la vis.

[0012] Ces vis barrière comportent une zone d’alimentation située au niveau d’une extrémité proximale de la vis d’extrusion destinée à être disposée au niveau de l’alimentation de la vis d’extrusion, e.g. d’une trémie. Cette zone d'alimentation est suivie d’une zone barrière ou intermédiaire permettant la fusion graduelle du polymère et le transport vers la sortie de l'extrudeuse assuré par une zone terminale de la vis dite zone de pompage. Cette zone de pompage peut avoir une longueur allant jusqu’à 2 fois le diamètre de la vis d’extrusion. La zone barrière ou intermédiaire s’étend jusqu’à la zone de pompage de la vis d’extrusion. La composition sortant de la zone barrière ou intermédiaire après un passage dans la zone de pompage est directement transportée dans la tête de l’extrudeuse pour être appliquée autour de l’élément électriquement conducteur allongé.

[0013] Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur et de fournir un procédé de fabrication d’un câble électrique, notamment du type câble d’énergie, comprenant au moins un élément électriquement conducteur allongé et au moins une couche thermoplastique extrudée entourant ledit élément électriquement conducteur allongé, ladite couche étant obtenue à partir d’une composition comprenant au moins un liquide diélectrique et au moins un polymère thermoplastique à base d'un homo- ou d’un copolymère de propyiène, ledit procédé étant simple, économique, permettant un taux amélioré de mélange de la composition, ne nécessitant pas de la mise en place d’un dispositif de sécurité complexe et coûteux, et pouvant conduire à une couche électriquement isolante thermoplastique présentant de bonnes propriétés électriques et mécaniques, du moins comparables à celles obtenues avec une couche réticulée XLPE.

[0014] Le but est atteint par l’invention qui va être décrite ci-après.

[0015] L’invention a pour premier objet un procédé de fabrication d ^’ un câble électrique comprenant au moins un élément électriquement conducteur allongé et au moins une couche thermoplastique extrudée entourant ledit élément électriquement conducteur allongé, ledit procédé mettant en œuvre un dispositif comprenant au moins une extrudeuse contenant un fourreau, une vis barrière et une tête d’extrudeuse, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes : i) une étape d’introduction d’une composition comprenant : - au moins un polymère thermoplastique sous forme solide choisi parmi un homopolymère de propyiène et un copolymère de propyiène, et - au moins un liquide diélectrique, ledit liquide diélectrique représentant une quantité inférieure à 15% en masse , par rapport à la masse totale de la composition, dans une première zone de la vis barrière, dénommée zone d’alimentation, et située à l’entrée de l’extrudeuse, il) une étape au cours de laquelle la composition issue de l’étape i) est amenée de la zone d'alimentation vers une ou plusieurs zones intermédiaires de la vis barrière permettant la fusion graduelle du polymère thermoplastique, iii) une étape de mélange dans laquelle la composition est amenée de la ou des zones intermédiaires vers une zone de mélange de la vis barrière permettant le transport de la composition vers la tête de l’extrudeuse située à la sortie de l’extrudeuse, et iii) une étape d’application au niveau de la tête de l’extrudeuse de la composition issue de l’étape ii) autour de l’élément électriquement conducteur allongé,

[0016] Le procédé de l’invention est simple, économique et permet d’augmenter le qualité de mélangeage de manière à améliorer l’homogénéité de la composition. Un mélange homogène et intime du polymère thermoplastique et du liquide diélectrique peut ainsi être obtenu.

[0017] Une extrudeuse comprend conventionnellement un fourreau (ou cylindre) dans lequel vient tourner une ou plusieurs vis entraînées en rotation, notamment par un moto-variateur, La ou les vis s’étendent le long de l’axe longitudinal de l’extrudeuse, et sont entraînées en rotation autour de leur axe longitudinal,

[0018] Dans le procédé de la présente invention, un fourreau spécifique (i.e. fourreau rainuré) peut être utilisé. Ceci permet, en particulier en combinaison avec une vis barrière, d’obtenir une composition homogène facile à extruder, fout en évitant ou limitant la formation de défauts de structure dans la couche thermoplastique obtenue, notamment du type couche électriquement isolante.

[0019] L’extrudeuse utilisée dans le procédé de l’invention permet de mettre en œuvre les étapes i), il), iii) et iv). En particulier, elle permet de convoyer la composition de l’étape i), la disperser ou i’homogénéiser, la mettre sous pression, faire fondre le polymère thermoplastique, et former une couche thermoplastique, notamment du type couche électriquement isolante, autour d’au moins un élément électriquement conducteur allongé.

[0020] Dans la présente invention, l’expression « température ambiante » signifie une température variant de 15 à 30°C environ, et de préférence variant de 20 à 25°C environ. [0021] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’extrudeuse mettant en œuvre le procédé de l’invention est une extrudeuse monovis. Elle comprend donc une unique vis. [0022] Le copoiymère de propylène de la composition de l’étape i) peut être un copolymère hétérophasé de propylène, un copolymère statistique de propylène ou un de leurs mélanges.

[0023] Le copolymère hétérophasé de propylène comprend généralement une phase thermoplastique de type propylène et une phase élastomère de type copolymère d’éthylène et d’une oléfîne α ¹ .

[0024] La phase élastomère du copolymère hétérophasé peut représenter au moins 20% en masse environ, et de préférence au moins 45% en masse environ, par rapport à la masse totale du copolymère hétérophasé. [0025] L’oléfîne a ¹ de la phase élastomère du copolymère hétérophasé peut être le propylène.

[0026] À titre d’exemple de ce type de copolymère, on peut mentionner le copolymère hétérophasé commercialisé par la société Basell Polyolefins sous la référence Adflex® Q 200 F. [0027] Le copolymère statistique de propylène peut être un copolymère de propylène et d'oléfine, l’oléfine étant notamment choisie parmi l’éthylène et une oléfine a2 différente du propylène.

[0028] L’oléfine a ² différente du propylène peut répondre à la formule CH2=CH R1, dans laquelle R1 est un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 2 à 10 atomes de carbone, notamment choisi parmi les oléfines suivantes : 1 butène, 1- pentène ; 4-méthyl-1-pentène, 1-hexène, 1-octène, 1 -décène, 1-dodécène, et un de leurs mélanges.

[0029] L’oléfine a ² représente de préférence au plus 15% en mole environ et de préférence encore au plus 10% en mole environ du copolymère. [0030] Un copolymère de propylène et d’éthylène est préféré à titre de copolymère statistique de propylène.

[0031] A titre d’exemple, on préfère tout particulièrement le copolymère statistique de propylène commercialisé par la société Borealis sous la référence Bormed® RB 845 MO. [0032] Les copolymères statistiques de propyiène utilisables selon l’invention ont de préférence un module élastique allant de 600 à 1200 MPa environ.

[0033] Les homopolymères de propyiène utilisables selon l’invention ont de préférence un module élastique allant de 1250 à 1600 MPa environ. [0034] L’bomopolymère (respectivement le copolymère statistique de propyiène) peut avoir une température de fusion supérieure à 130 ^ºC C environ, de préférence supérieure à 140°C environ, et de préférence encore allant de 140 à 165°C environ.

[0035] L’bomopolymère (respectivement le copolymère statistique de propyiène) peut avoir une enthalpie de fusion allant de 30 à 100 J/g environ.

[0036] L ^’ bomopolymère (respectivement le copolymère statistique de propyiène) peut avoir un indice de fluidité allant de 0,5 à 3 g/10 min environ, mesuré à 230°C environ avec une charge de 2,16 kg environ selon la norme ASTM D1238-00.

[0037] La composition de l’étape I) peut comprendre en outre un polyéthylène sous forme solide.

[0038] Ledit liquide diélectrique représente une quantité inférieure à 15% en masse, par rapport à la masse totale de la composition de l’étape I).

[0039] Le polyéthylène est de préférence un polyéthylène haute densité, un polyéthylène moyenne densité ou un polyéthylène linéaire basse densité. [0040] Un polyéthylène dit de « haute densité » ou HDPE selon la norme ISO 1183A

(à une température de 23°C) a une densité variant de 0,930 à 0,970 g/cm3 environ, et encore plus préférentiellement de 0,940 à 0,965 g/cm3 environ.

[0041] Un polyéthylène « moyenne densité » ou MDPE selon la norme selon la norme ISO 1183A (à une température de 23°C) a une densité allant de 0,925 à 0,930 g/cm3 environ.

[0042] Un polyéthylène linéaire dit de « basse densité » ou LLDPE selon la norme ISO 1183A (à une température de 23°C) a une densité allant de 0,91 à 0,925 g/cm3 environ. [0043] L’homopolymère de propyiène peut représenter de 40% à 90% en masse environ, et de préférence de 40 à 70% en masse, environ par rapport à la masse totale de la composition de l’étape î).

[0044] Le copolymère statistique de propyiène peut représenter de 40% à 90% en masse environ, et de préférence de 40 à 70% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition de l’étape i).

[0045] Le copolymère hétérophasé de propyiène peut représenter de 5% à 60% en masse, et de préférence de 5 à 50% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition de l’étape I). [0046] Le polyéthylène peut représenter de 20% à 60% en masse environ, et de préférence de 20 à 50% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition de l’étape i).

[0047] Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, la composition comprend à titre de polymères : - un copolymère statistique de propyiène (e.g. de 50-70% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition), un copoiymère hétérophasé de propyiène (e.g. de 5-30% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition) et un polyéthylène linéaire basse densité (e.g. de 20-40% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition), ou - un copolymère hétérophasé de propyiène (e.g. de 35-55% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition) et un polyéthylène haute densité (e.g. de 35-55% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition).

[0048] De telles combinaisons de polymères en association avec le liquide diélectrique permettent d’obtenir une couche thermoplastique, notamment du type couche électriquement isolante, présentant de bonnes propriétés mécaniques, notamment en termes de module élastique, et électriques.

[0049] Les polymères de la composition étant sous forme solide, ils peuvent être sous la forme de pastilles ou de granulés. [0050] La composition de l’étape i) peut comprendre en outre un ou plusieurs additifs. [0051] Les additifs sont bien connus de l’homme du métier et peuvent être choisis parmi des antioxydants, des agents anti-UV, des retardateurs de flamme, des colorants, des agents anti-cuivre, des agents anti-arborescences d’eau et un de leurs mélanges. [0052] La composition peut typiquement comprendre de 0,01 à 5% en masse environ, et de préférence de 0,1 à 2% en masse environ d’additifs, par rapport à la masse totale de la composition de l’étape i).

[0053] Plus particulièrement, les antioxydants permettent de protéger la composition des contraintes thermiques engendrées lors des étapes de fabrication du câble ou de fonctionnement du câble.

[0054] Les antioxydants sont choisis de préférence parmi les phénols encombrés, les thioesters, les antioxydants à base de soufre, les antioxydants à base de phosphore, les antioxydants de type amine et un de leurs mélanges.

[0055] À titre d’exemples de phénols encombrés, on peut citer le pentaérythritoltétrakis{3-(3,5-di-tert-butyl~4-hydroxyphé nyl)propionate) (Irganox®

1010), l’octadécyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate (Irganox®

1078), le 1.3,5-triméthyl-2,4.6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzy l)benzène (irganox® 1330), le 4,8-bis (octylthiométhyl)-o-crésol (Irgastab® KV10), le 2,2' thiobis(6 tert-butyl-4-méthylphénol) (Irganox® 1081), le 2,2’ thiodléthylène bis[3- (3,5-di-tert-buty!-4~bydroxyphényl) propionate] (Irganox® 1035), le 2,2 ^’ méthylènebls(6-tert-butyl-4-métbylpbénol), le 1,2 bis(3,5-di-tert-butyl-4- hydroxyhydrocinnamoyl) hydrazine (Irganox® MD 1024), et le 2,2‘-oxamido- bis(éthyl-3(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényle)propionate) .

[0056] À titre d’exemples de thioesters, on peut citer le didodécyl-3,3'- thiodlpropionate (Irganox® PS800), ledistéarylthiodipropionate (Irganox® PS802) et le 4,6-bïs(octylthiométhyle)-o-crésol (Irganox® 1520).

[0057] À titre d’exemples d’antioxydants à base de soufre, on peut citer le dioctadecyl-3,3'-thiodipropionate et le didodecyl-3,3'-thïodipropionate.

[0058] À titre d’exemples d’antioxydants à base de phosphore, on peut citer le tris(2,4-di-tert-butyl-phényle)phosphiie (Irgafos® 168) et le bis(2,4-di-tert- butylphényl)pentaérythritoldiphosphite(Ultranox® 826). [0059] À titre d’exemples d’antioxydants de type amine, on peut citer les phénylène diamines (e.g. 1PPD ou 6PPD), les diphénylamine styrène, les diphényîamines. les mercaptobenzimidazoles et le 2,2,4-triméthyl-1,2 dlhydroqulnoline polymérlsé (TMQ). [0060] À titre d ^’ exemples de mélanges d’antioxydants, on peut citer i’irganox B 225 qui comprend un mélange équimolaire d’Irgafos 168 et d’Irganox 1010 tels que décrits ci-dessus.

[0061] Le liquide diélectrique peut représenter de 3 à 10% en masse environ.

[0062] Lors de l’étape i), la pression peut être d’au plus 5 bars, de préférence d’au plus 3 bars, et de préférence d’au plus 1,5 bars. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la pression lors de l’étape i) est environ égale à la pression atmosphérique, à savoir environ égale à 1 bar.

[0063] L’étape i) permet d'introduire la composition dans l’extrudeuse.

[0064] La zone d’alimentation ou première zone de la vis se situe à l'entrée de l’extrudeuse. Au cours de l’étape i), la composition comprenant le polymère thermoplastique sous forme solide et le liquide diélectrique est introduite dans la zone d’alimentation de la vis, notamment afin de passer dans l’espace situé entre la surface interne du fourreau et la surface externe de la vis. En d’autres termes, au cours de l’étape i), le liquide diélectrique est introduit en même temps que le polymère thermopiastique sous forme solide dans la zone d’alimentation, à travers la trémie de l’extrudeuse.

[0065] L’extrudeuse comprend de préférence une seule zone d’introduction de la composition le long de son axe longitudinal, cette zone d’introduction se situant dans la zone d’alimentation ou première zone de la vis. [0066] L’extrudeuse comprend la ou les zones intermédiaires, appelée zone

« barrière » ou deuxième zone de la vis, à la suite de la zone d’alimentation le long de l’axe longitudinal de l’extrudeuse.

[0067] Une vis barrière ou vis à profil barrière comporte au moins une zone dénommée « zone barrière ». La zone barrière comprend en particulier un filet secondaire avec un pas légèrement supérieur (balayant progressivement la largeur du chenal) qui permet de séparer le polymère fondu du polymère encore solide, comme s'il matérialisait la frontière entre les deux phases. La hauteur de ce filet est inférieure à celle du filet principal pour permettre au polymère fondu de changer de chenal, mais reste suffisamment grande pour empêcher le polymère solide (e.g. granulés) de franchir cet entrefer. [0068] La vis barrière peut avoir un diamètre nominal D variant de 45 à 200 mm environ.

[0069] Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, la vis barrière présente un rapport L/D variant de24 à 30 environ, L désignant la longueur de la vis en mm et D le diamètre nominal de la vis en mm. [0070] Le diamètre du corps de la vis barrière augmente de préférence de l’arrière ou de l’entrée de l’extrudeuse (i.e. zone d’alimentation de la vis) vers l’avant ou la sortie de l’extrudeuse (tête d’extrudeuse), soif sur toute la longueur de la vis, soit sur des parties seulement de la vis.

[0071] Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, la première zone ou zone d’alimentation de la vis présente une longueur variant de 1 D à 3D environ.

[0072] Le pas de vis dans la zone d’alimentation peut être de 1D environ.

[0073] L’épaisseur du filet dans la zone d’alimentation peut être de D/10 environ.

[0074] Dans un mode de réalisation préféré, le diamètre du corps de la vis dans la zone d’alimentation est constant. [0075] Dans un mode de réalisation préféré, la profondeur du chenal de la vis dans la zone d’alimentation (à l’entrée et à la sortie de la zone d’alimentation) varie de D/20 à D/10 environ.

[0076] La zone de mélange de l ^’ extrudeuse, ou troisième zone de la vis, est disposée à la suite de la ou des zones barrières le long de l’axe longitudinal de l ^’ extrudeuse. Cette zone de mélange est disposée au niveau de l’extrémité de la vis destinée à être disposée avant la tête d’extrusion.

[0077] La zone de mélange de la vis barrière peut comprendre une zone de dispersion et/ou une zone de distribution. [0078] De manière préférée, la zone de dispersion précède la zone de distribution le long de l’axe longitudinal de la vis. La zone de dispersion est ainsi située entre la ou les zones barrières et la zone de distribution.

[0079] Selon un mode de réalisation, la zone de mélange de la vis barrière comprend une zone de dispersion et/ou une zone de distribution.

[0080] Selon un mode de réalisation, la zone de mélange de la vis barrière comprend une zone de dispersion suivie d’une zone de distribution, la zone de dispersion étant située entre la ou les zones intermédiaires et la zone de distribution. [0081] Selon un mode de réalisation, la zone de dispersion définit au moins un canal d’entrée de la composition dans la zone de dispersion et au moins un canal de sortie de la composition depuis la zone de dispersion vers la zone de distribution, ledit au moins un canal d’entrée étant séparé dudit au moins un canal de sortie par un filet de passage configuré pour autoriser ie passage de la composition depuis un canal d'entrée vers un canal de sortie et cisailler ladite composition lors dudit passage.

[0082] Selon un mode de réalisation, ledit au moins un canal d’entrée formant une ouverture d’entrée au niveau d’une première extrémité de la zone de dispersion pour permettre l’entrée de la composition dans ledit au moins un canal d’entrée et étant fermé au niveau d’une deuxième extrémité de la zone de dispersion par un élément d’obstruction, ledit au moins un canal de sortie étant fermé au niveau de la première extrémité de la zone de dispersion et formant une ouverture de sortie au niveau de la deuxième extrémité de la zone de dispersion pour permettre à la composition de sortie de la zone de dispersion, chacun desdits au moins canal d’entrée et au moins un canal de sortie étant formé entre un filet de passage et un filet de raclage de la composition, le filet de raclage étant configuré pour empêcher la composition de sortir dudit au moins un canal d’entrée ou dudit au moins un canal de sortie de sorte que le passage de la composition depuis un canal d’entrée vers un canal de sortie est réalisé par un filet de passage. [0083] Selon un mode de réalisation, la zone de distribution comprend une pluralité de déflecteurs s’étendant de manière discontinue autour et le long d’un corps de vis de manière à former une pluralité de portions de déflexion.

[0084] Selon un mode de réalisation, chaque déflecteur s’étend le long d’une trajectoire hélicoïdale autour du corps de vis, les déflecteurs étant équirépartis autour du corps de vis.

[0085] Selon un mode de réalisation, chacune des portions de déflexion d’un déflecteur étant séparée par un espace de distribution d’une portion de déflexion adjacente du même déflecteur, les espaces de distribution de différents déflecteurs étant alignés le long d’une trajectoire hélicoïdale pour former au moins un canal de distribution s’étendant en sens opposé à la trajectoire d'extension des déflecteurs.

[0086] Selon un mode de réalisation, la pluralité de déflecteurs comprend un premier et un deuxième groupes de déflecteurs décalés anguiairement l’un par rapport à l’autre autour du corps de vis de sorte que chaque portion de déflexion du premier groupe de déflecteurs est disposée au travers d’un canal de distribution formé par le deuxième groupe de déflecteurs, chaque portion de déflexion du deuxième groupe de déflecteurs étant disposée au travers d’un canal de distribution formé par le premier groupe de déflecteurs. [0087] Selon un mode de réalisation, chaque portion de déflexion est définie par une longueur de déflexion Ldef le long de la trajectoire d’extension du déflecteur, chaque espace de distribution formant un canal de distribution étant défini par une longueur de distribution Ldis, la longueur de déflexion Ldef de chaque portion de déflexion étant supérieure ou égale à la longueur de distribution Ldis de l’espace de distribution qui lui fait face de manière à obstruer le canal de distribution former par ledit espace de distribution.

[0088] Dans la présente invention, on entend par « fourreau rainuré » un fourreau comprenant au moins une partie rainurée, ou en d’autres termes une partie ayant des rainures. [0089] La partie rainurée du fourreau se trouve de préférence dans la zone d’alimentation de la vis. [0090] Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, lors de l’étape i), la composition est introduite directement dans une première zone de la zone d’alimentation appelée zone d’introduction, puis la composition est amenée de la zone d’introduction vers une deuxième zone de la zone d’alimentation, en direction de la tête de l’extrudeuse.

[0091] La partie rainurée du fourreau se trouve alors plus particulièrement dans la deuxième zone de la zone d’alimentation,

[0092] Le fourreau rainuré comprend de préférence de 4 à 10 zones de chauffage et de 4 à 10 zones de refroidissement, et de préférence encore de 5 à 7 zones de chauffage et de 5 à 7 zones de refroidissement.

[0093] Le fourreau rainuré peut avoir un diamètre interne variant de 45 à 200 mm environ.

[0094] Dans la partie rainurée, les rainures peuvent être droites (dans l’axe de l’extrudeuse) ou hélicoïdales. [0095] Les rainures peuvent être de forme rectangulaire, conique (triangulaire) ou circulaire, et de préférence de forme conique triangulaire.

[0096] Les rainures peuvent avoir une longueur variant de 1,5D à 4D environ.

[0097] Les rainures peuvent avoir une largeur variant de 1 à 4 mm environ.

[0098] Les rainures ont de préférence une profondeur variant de 0,2 à 3 mm environ. [0099] Selon une forme de réalisation de l’invention, les rainures ont un angle de

45°, 60°, 90° ou 120°, et de préférence de 90°

[0100] L’angle des rainures peut notamment être défini par l’angle d’hélice d’une rainure en spirale, mesurée à partir du plan perpendiculaire à l’axe longitudinal du fourreau. Plus particulièrement, des rainures parallèles avec l’axe longitudinal du fourreau ont un angle de 90°.

[0101] Le fourreau rainuré peut comprendre de 6 à 24 rainures, et de préférence de 14 à 22 rainures.

[0102] Les rainures du fourreau s’étendent de préférence longitudinalement selon la direction allant de la zone d’alimentation vers la tête d’extrudeuse. [0103] Le fourreau peut avoir une longueur variant de 24 à 30D environ. [0104] L’étape i) peut être réalisée au moyen d’une trémie d’alimentation. Le dispositif comprend alors en outre une trémie d’alimentation.

[0105] Lorsqu'une trémie d'alimentation est utilisée, la trémie comprenant la composition de l’étape i) s’ouvre sur le fourreau à l’entrée de la vis, et plus particulièrement sur la première zone de la zone d ^’ alimentation.

[0106] Etape ii)

[0107] Au cours de l’étape ii), la composition issue de l’étape i) est extrudée. Elle est amenée (de façon continue) de la zone d’alimentation vers une ou plusieurs zones intermédiaires de la vis permetant le transport de la composition vers la tête de l’extrudeuse située à la sortie de l’extrudeuse et la fusion graduelle du polymère thermoplastique.

[0108] Les zones intermédiaires peuvent comprendre une ou plusieurs zones de chauffe, permettant de contrôler la température dans i’extrudeuse.

[0109] L’état fondu (fusion) est atteint lorsque le polymère thermoplastique, éventuellement en mélange avec d’autres polymères, est chauffé à une température supérieure ou égaie à sa température de fusion.

[0110] La température pendant l’étape ii) peut varier de 60 à 20Q°C environ.

[0111] La pression pendant l'étape ii) peut varier de 1 à 300 bars.

[0112] Les zones intermédiaires sont situées entre la zone d’alimentation et la tête d'extrudeuse.

[0113] La vis de l'extrudeuse peut être divisée en quatre zones, la première zone étant la zone d’alimentation telle que définie précédemment, les deuxième, troisième et quatrième zones étant les une ou plusieurs zones intermédiaires permettant le transport de la composition vers la tête de l’extrudeuse située à la sortie de l’extrudeuse et la fusion graduelle du polymère thermoplastique.

[0114] Lorsqu'une vis barrière est utilisée, l’extrudeuse comprend au moins une zone barrière telle que définie ci-dessus. En d’autres termes, au moins une des zones intermédiaires est une zone barrière.

[0115] Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, la deuxième zone de la vis est une zone de compression. [0116] La zone de compression présente de préférence une longueur variant de 4D à 8D environ.

[0117] Le pas de vis dans la zone de compression peut être de 1 D environ.

[0118] L’épaisseur du filet dans la zone de compression peut varier de D/10 à D/15 environ.

[0119] Dans un mode de réalisation préféré, le diamètre du corps de la vis dans la zone de compression n’est pas constant. En particulier, il augmente de l’arrière ou entrée de la vis vers l’avant ou sortie de la vis (i.e. dans la direction de la zone d’alimentation vers la tête d’extrudeuse). [0120] Dans un mode de réalisation préféré, la profondeur du chenal de la vis dans la zone de compression (à l’entrée et à la sortie de la zone de compression) varie de D/20 à D/10 environ.

[0121] Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, la troisième zone est une zone barrière. [0122] La zone barrière présente de préférence une longueur variant de 4D à 1GD environ.

[0123] Le pas de vis dans la zone barrière peut varier de D/2 à 1,5D environ.

[0124] L ^’ épaisseur du filet dans la zone barrière peut varier de D/10 à D/15 environ.

[0125] Dans un mode de réalisation préféré, le diamètre du corps de la vis dans la zone barrière n’est pas constant. En particulier, il augmente de l’arrière ou l’entrée de la vis vers l’avant ou la sortie de la vis (i.e. dans la direction de la zone d’alimentation vers la tête d’extrudeuse).

[0126] Dans un mode de réalisation préféré, la profondeur du chenal de la vis dans la zone barrière (à l’entrée et à la sortie de la zone barrière et pour le chenal principal et le chenal secondaire) varie de D/20 à D/10 environ.

[0127] Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, la quatrième zone est une zone de pompage.

[0128] La zone de pompage présente de préférence une longueur variant de 2D à 6D environ. [0129] Le pas de vis dans la zone de pompage peut être de 1D environ. [0130] L’épaisseur du filet dans la zone de pompage peut varier de D/10 à D/15 environ.

[0131] Dans un mode de réalisation préféré, le diamètre du corps de la vis dans la zone de pompage est constant. [0132] Dans un mode de réalisation préféré, la profondeur du chenal de la vis dans la zone de pompage (à l’entrée et à la sortie de la zone de pompage) varie de D/20 à D/10 environ.

[0133] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le taux de compression varie de 1,2 à 1,6 environ, le taux de compression étant défini comme le rapport de la profondeur du chenal arrière de la vis (i.e. à l’entrée de l’extrudeuse ou dans la zone d’alimentation de la vis) sur la profondeur du chenal avant de la vis (i.e. à la sortie de l’extrudeuse ou dans la zone de pompage de la vis).

[0134] Etape iv)

[0135] Le procédé de l'invention permet de produire un câble électrique avec une vitesse de production variant de 1 à 30 m/min environ.

[0136] Lors de l’étape iv), la composition comprenant le polymère thermoplastique à l’état fondu et le liquide diélectrique passe sous pression au travers d’une filière, pour être appliquée autour de l’élément électriquement conducteur allongé.

F01371 Etape 101 [0138] Le procédé peut comprendre en outre avant l ^’ étape i), une étape iO) de mise en contact, notamment à température ambiante, du polymère thermoplastique sous forme solide choisi parmi un homopolymère de propylène et un copoiymère de propylène, avec le liquide diélectrique pour former la composition de l’étape i) (i.e. une composition comprenant le polymère thermoplastique et le liquide diélectrique, ledit iiquide diélectrique représentant une quantité Inférieure à 15% en masse, par rapport à la masse totale de la composition).

[0139] Lors de l’étape iO), la pression peut être d’au plus 5 bars, de préférence d’au plus 3 bars, et de préférence d’au plus 1,5 bars. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la pression lors de l’étape iO) est environ égale à la pression atmosphérique, à savoir environ égale à 1 bar. [0140] L’étape iO) peut être effectuée directement dans une trémie d’alimentation telle que définie dans l’invention ou dans un mélangeur, notamment situé en amont de la trémie d’alimentation, le mélangeur étant de préférence un mélangeur statique. [0141] Lorsque l’étape iO) (i.e. la mise en contact) est effectuée dans une trémie d’alimentation, le polymère thermoplastique et le liquide diélectrique peuvent être introduits séparément, ou sous forme de mélange, dans la trémie d ^’ alimentation.

[0142] En particulier, l’étape iO) peut comprendre l’une quelconque des séquences S01 ou S02 suivantes : [0143] S01 : alimenter la trémie d’alimentation avec le polymère thermoplastique sous forme solide et le liquide diélectrique (par injection), de façon simultanée, ou

[0144] S02 : alimenter la trémie d’alimentation avec le polymère thermoplastique sous forme solide et avec le liquide diélectrique (par injection), le polymère et le liquide diélectrique étant ajoutés dans la trémie d'alimentation à des étapes différentes, ou en d’autres termes de façon non simultanée.

[0145] Lorsque l’étape iO) est effectuée dans le mélangeur, le dispositif comprend en outre un mélangeur, notamment situé en amont de la trémie d’alimentation, le mélangeur étant de préférence un mélangeur statique.

[0146] Dans ce mode de réalisation, le polymère thermoplastique et le liquide diélectrique peuvent être introduits séparément dans le mélangeur, puis la composition résultante peut être transférée dans la trémie d'alimentation. Ce mode de réalisation permet d’améliorer l’homogénéité de la composition comprenant le polymère thermoplastique sous forme solide et le liquide diélectrique. [0147] L’étape I0) peut alors comprendre l’une quelconque des séquences S’01 ou

8Ό2 suivantes :

8Ό1 : alimenter le mélangeur avec le polymère thermoplastique sous forme solide, puis injecter le liquide diélectrique dans le mélangeur comprenant le polymère thermoplastique, ou 8Ό2 : Injecter le liquide diélectrique dans le mélangeur statique, puis alimenter le mélangeur comprenant le liquide diélectrique avec le polymère thermoplastique sous forme solide, l’étape SO1 ou l’étape SO2 étant suivie d’une étape de transfert de la composition résultante dans la trémie d’alimentation.

[0148] Lorsque la composition de l’étape i) comprend d’autres polymères que le polymère thermoplastique sous forme solide choisi parmi un homopolymère de propylène et un copolymère de propylène, l ^’ étape I0) met en œuvre la mise en contact, notamment à température ambiante, d’au moins un polymère thermoplastique sous forme solide choisi parmi un homopolymère de propylène et un copolymère de propylène, et des autres polymères sous forme solide avec un liquide diélectrique pour former une composition comprenant le polymère thermoplastique sous forme solide, les autres polymères sous forme solide et le liquide diélectrique, ledit liquide diélectrique représentant une quantité inférieure à 15% en masse, par rapport à la masse totale de la composition.

[0149] L’étape I0) n’est de préférence pas une étape d’imprégnation du polymère thermoplastique par le liquide diélectrique. En d’autres termes, le liquide diélectrique n’est pas absorbé complètement par le polymère thermoplastique au cours de l’étape 10). En effet, une étape d’imprégnation conventionnelle est longue et requiert une quantité minimale de liquide diélectrique (10-15% environ par rapport à la masse totale de la composition).

[0150] Dans le procédé de l’invention, il est particulièrement préféré d’avoir un fourreau rainuré et une vis barrière.

[0151] Autres étapes

[0152] Le procédé peut comprendre en outre une étape iv) de refroidissement du câble obtenu à l’issue de l’étape iiî) (i.e. à la sortie de l’extrudeuse).

[0153] Le refroidissement peut être effectué avec de l’eau, en particulier avec un ou plusieurs bacs de refroidissement alimentés en continu avec de l’eau, notamment afin de conserver une température constante des bacs de refroidissement.

[0154] Le procédé peut comprendre en outre une étape v) de séchage du câble obtenu à l’issue de l’étape iv). Le séchage permet d’enlever l’eau de la surface du câble. [0155] Le procédé de l’invention est de préférence un procédé continu. [0156] Le procédé de i’invention ne comprend pas de préférence d’étape d'homogénéisation de la composition lorsque le polymère thermoplastique est à l’état fondu. En particulier, l’extrudeuse ne comprend pas de mélangeur, et notamment ne comprend pas de mélangeur statique, permettant une telle homogénéisation, notamment dans une des zones intermédiaires telles que définies précédemment.

[0157] La couche thermoplastique, notamment du type couche électriquement isolante, du câble obtenu selon le procédé de l’invention présente une épaisseur variable en fonction du type de câble envisagé. En particulier, lorsque ie câble est un câble à moyenne tension, l’épaisseur de la couche Isolante est typiquement de 4 à 5 mm environ, et plus particulièrement de 4,5 mm environ. Lorsque le câble est un câble haute tension, l’épaisseur de la couche isolante varie typiquement de 17 à 18 mm (pour des tensions de l’ordre 150 kV environ) et pour aller jusqu’à des épaisseurs allant de 20 à 25 mm environ pour des tensions supérieures à 150 kV (câbles à très haute tension).

[0158] Dans la présente invention, on entend par « couche électriquement isolante » une couche dont la conductivité électrique peut être d’au plus 1.109 S/m, et de préférence d’au plus 1.10-10 S/m (Siemens par mètre) (à 25°C).

[0159] L’élément électriquement conducteur allongé peut être un conducteur monocorps tel que par exemple un fil métallique ou un conducteur muiticorps tel qu’une pluralité de fils métalliques torsadés ou non.

[0160] L’élément électriquement conducteur allongé peut être en aluminium, en alliage d’aluminium, en cuivre, en alliage de cuivre, et en un de leurs combinaisons. [0161] Dans la présente invention, la couche électriquement isolante du câble est non réticulée.

[0162] La couche électriquement isolante est de préférence une couche recyclable.

[0163] Selon une forme de réalisation préférée du procédé de l’invention, le câble électrique peut comprendre : - une première couche semi-conductrice entourant l’élément électriquement conducteur allongé,

- une couche électriquement isolante entourant la première couche serni- conductrice, ladite couche électriquement isolante étant telle que définie dans l ^’ invention, et

- une deuxième couche semi-conductrice entourant la couche électriquement isolante. [0164] Dans la présente invention, on entend par « couche semi-conductrice » une couche dont la conductivité électrique peut être d’au moins 1.10-9 S/m (Siemens par mètre), de préférence d’au moins 1.10-3 S/m, et de préférence peut être inférieure à 1.103 S/m (à 25°C).

[0165] Dans un mode de réalisation particulier, la première couche semi conductrice, la couche électriquement isolante et la deuxième couche semi conductrice constituent une isolation tricouche. En d’autres termes, la couche électriquement isolante est en contact physique direct avec la première couche semi- conductrice, et la deuxième couche semi-conductrice est en contact physique direct avec la couche électriquement isolante. [0166] La première et la deuxième couches semi-conductrices sont de préférence en un matériau polymère thermoplastique.

[0167] Le câble peut comprendre en outre une gaine électriquement isolante entourant la deuxième couche semi conductrice, et peut être en contact physique direct avec celle-ci. [0168] Le câble peut comprendre en outre un écran métallique entourant la deuxième couche semi-conductrice. Dans ce cas, la gaine électriquement isolante entoure ledit écran métallique.

[0169] Cet écran métallique peut être un écran dit « filaire » composé d’un ensemble de conducteurs en cuivre ou en aluminium arrangé autour et le long de la deuxième couche semi-conductrice, un écran dit « rubané » composé d’un ou de plusieurs rubans métalliques conducteurs en cuivre ou en aluminium posé(s) éventuellement en hélice autour de la deuxième couche semi-conductrice ou d'un ruban métallique conducteur en aluminium posé longitudinalement autour de la deuxième couche semi-conductrice et rendu étanche grâce à de la colle dans les zones de chevauchement de parties dudit ruban, ou d’un écran dit « étanche » de type tube métallique composé éventuellement de plomb ou d’alliage de plomb et entourant la deuxième couche semi-conductrice. Ce dernier type d’écran permet notamment de faire barrière à i’humidité ayant tendance à pénétrer le câble électrique en direction radiale.

[0170] L’écran métallique du câble électrique de l’invention peut comprendre un écran dit « fiiaire » et un écran dit « étanche » ou un écran dit « filaire » et un écran dit « rubané ».

[0171] Tous les types d’écrans métalliques peuvent jouer le rôle de mise à la terre du câble électrique, et peuvent ainsi transporter des courants de défaut, par exemple en cas de court-circuit dans le réseau concerné.

[0172] D’autres couches, telles que des couches gonflantes en présence d’humidité peuvent être ajoutées entre la deuxième couche semi-conductrice et l’écran métallique, entre l’écran métallique et la gaine électriquement isolante lorsqu’ils existent, ces couches permettant d’assurer l’étanchéité longitudinale du câble électrique à l’eau.

[0173] L’invention a pour deuxième objet un câble électrique, notamment du type câble d’énergie, comprenant au moins un élément électriquement conducteur allongé et au moins une couche thermoplastique extrudée entourant ledit élément électriquement conducteur allongé, caractérisé en ce qu’il est susceptible d'être obtenu selon un procédé de fabrication conforme au premier objet de l’invention.

[0174] La couche thermoplastique, notamment du type couche électriquement isolante, est obtenue par extrusion d’une composition comprenant au moins un polymère thermoplastique choisi parmi un homopolymère de propylène et un copolymère de propylène, et un liquide diélectrique, ledit liquide diélectrique représentant une quantité inférieure à 15% en masse, par rapport à la masse totale de ladite composition.

[0175] La composition, le polymère thermoplastique, le liquide diélectrique sont tels que définis dans le premier objet de l’invention.

[0176] Brève description des dessins

[0177] Les dessins annexés Illustrent l’invention :

[0178] [Fig. 1] représente schématiquement une vue partiellement en coupe d’un dispositif d’extrusion selon l’invention comprenant notamment une vis d’extrusion. [0179] [Fig. 2] représente schématiquement une vue partiellement en coupe et en perspective d’un câble électrique selon l’invention.

[0180] [Fig. 3] représente schématiquement une vue de côté d'une vis d’extrusion du dispositif de la figure 1 , comprenant une zone de mélange.

[0181] [Fig. 4] représente schématiquement une vue en perspective de la zone de dispersion de la zone de mélange.

[0182] [Fig. 5] représente schématiquement une vue en perspective d’un premier mode de réalisation d’une zone de distribution de la zone de mélange.

[0183] [Fig. 6] représente schématiquement une vue en perspective d’un deuxième mode de réalisation d’une zone de distribution de la zone de mélange.

Description de mode(s) de réalisation

[0184] Pour des raisons de clarté, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l’invention ont été représentés de manière schématique sur ces figures, et ceci sans respect de l’échelle.

[0185] Le concept de l’invention est décrit plus complètement ci-après avec référence aux dessins joints, sur lesquels des modes de réalisation du concept de l’invention sont montrés. Sur les dessins, la taille et les tailles relatives des éléments peuvent être exagérées à des fins de clarté. Des numéros similaires font référence à des éléments similaires sur tous les dessins. Cependant, ce concept de l'invention peut être mis en œuvre sous de nombreuses formes différentes et ne devrait pas être interprété comme étant limité aux modes de réalisation exposés ici. Au lieu de cela, ces modes de réalisation sont proposés de sorte que cette description soit complète, et communiquent l'étendue du concept de l’invention aux hommes du métier.

[0186] Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l’apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation, De plus, le terme « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes.

[0187] Sur la figure 1, le dispositif 1 comprend un container 2 pouvant être alimenté par des granulés d’un polymère thermoplastique choisi parmi un homo- et un copolymère de propylène, un container 3 pouvant être alimenté par un liquide diélectrique, une trémie d’alimentation 4 pouvant être alimentée à température ambiante par les granulés du polymère thermoplastique contenues dans le container 2 et par ie liquide diélectrique contenu dans le container 3, et une extrudeuse 5 comprenant par exemple un fourreau rainuré 6 et une vis barrière 7, ainsi qu’une tête d’extrudeuse 8.

[0188] La composition comprenant ies granulés du polymère thermoplastique et le liquide diélectrique est introduite via la trémie d’alimentation 4 dans une zone d’alimentation 9 de la vis selon l’étape I), puis amenée selon l’étape ii) de la zone d’alimentation 9 vers une ou plusieurs zones intermédiaires 10 permettant la fusion graduelle du polymère thermoplastique, iesdiies zones Intermédiaires 10 étant situées entre la zone d'alimentation 9 et la tête d’extrudeuse 8.

[0189] Ensuite, la composition est amenée selon l’étape iii) depuis lesdites zones intermédiaires 10 vers une zone de mélange 18 dans laquelle la composition va être mélangée et transportée vers la tête de î’extrudeuse 8 située à la sortie de i’extrudeuse 5. La zone de mélange 18 est située entre lesdites zones intermédiaires 10 et la tête de G extrudeuse 8. Ladite zone de mélange est décrite plus en détails ci-après en lien avec les figures 3 à 8.

[0190] Enfin, au niveau de la tête d’extrudeuse 8, la composition est appliquée autour d'un élément électriquement conducteur allongé selon l’étape iv).

[0191] Sur la figure 2, le câble d’énergie 11 à moyenne ou haute tension obtenu selon le procédé de l’invention, comprend un élément électriquement conducteur allongé central 12, notamment en cuivre ou en aluminium, et, successivement et coaxialement comprend autour de cet élément 12, une première couche semi- conductrice 13 dite « couche semi-conductrice interne », une couche électriquement isolante 14, une deuxième couche semi conductrice 15 dite « couche semi-conductrice externe », un écran métallique 16 du type tube cylindrique, et une gaine extérieure de protection 17, la couche électriquement isolante 14 étant obtenue à partir d'une composition comprenant au moins un polymère thermoplastique choisi parmi un homopolymère de propylène et un copolymère de propylène, et un liquide diélectrique selon un procédé d'extrusion tel que défini dans l’invention.

[0192] Les couches 13 et 15 sont des couches extrudées par des procédés bien connus de l’homme du métier.

[0193] La présence de l’écran métallique 16 et de la gaine extérieure de protection 17 est préférentielle, mais non essentielle. Cette structure de câble est en tant que telle de type connu et hors du cadre de la présente invention.

[0194] Un exemple de la zone de mélange 18 de la vis barrière 7 est ensuite décrit en référence aux figures 3 à 6.

[0195] Tel que visible sur la figure 3, la zone de mélange 18 est disposée au niveau d'une extrémité distale 20 de la vis barrière 7, à l’opposé d'une extrémité proximale 22 de cette même vis barrière 7. L’extrémité proximale 22 est destinée à être disposée au niveau de la trémie d’alimentation 4 tandis que l’extrémité distale 20 de la vis barrière 7 est destinée à être disposée au niveau de la tête d'extrudeuse 8.

[0196] La zone de mélange 18 comprend de préférence une zone de dispersion 24 suivie d’une zone de distribution 26. Une discontinuité 25 peut être prévue entre les zones de dispersion 24 et de distribution 26. Une discontinuité additionnelle 25 peut être prévue entre la zone de mélange 18 et les zones Intermédiaires 10.

[0197] La zone de dispersion 24 a pour fonction de générer un effort important de cisaillement sur la composition. La zone 26 a pour fonction une interruption et recombinaison des flux (élément Fig.5 ou Fig.6).

[0198] En référence à la figure 4, la zone de dispersion 24 comprend une succession de filets de passage 27 et de filets de raclage 28 définissant entre eux une pluralité de canaux d’entrée 30 et de canaux de sortie 33. En particulier, les filets de passage 27 et de raclage 28 s’alternent autour d’un corps de vis 31 de manière à former une alternance de canaux d’entrée 30 et de sortie 33. Ainsi, chaque canal d’entrée 30 ou de sortie 33 est formé par un filet de passage 27 et un filet de raclage 28. Sur l’exemple de la figure 4, la zone de dispersion comprend 4 canaux d’entrée 30 et 4 canaux de sorties.

[0199] On entend par « corps de vis », une portion du corps de la vis barrière 7. Autrement dit, le corps de vis 31 est une section de la vis barrière 7 correspondant à la zone de dispersion 24.

[0200] Les filets de passage 27 et de raclage 28 s’étendent de préférence le long de trajectoires hélicoïdales autour et le long du corps de vis 31. Les filets de passage et de raclage 28 sont de préférence équirépartis autour de ce corps de vis 31. [0201] Chaque canal d’entrée 30 forme une ouverture d’entrée 29 au niveau d’une extrémité proximale 36 de la zone de dispersion 24 pour permettre l’entrée de la composition dans le canal d’entrée 30. Chaque canal d’entrée 30 comprend un élément d'obstruction 34 fermant le canal d'entrée 30 au niveau d’une extrémité distale 38 de la zone de dispersion 24. Cet élément d’obstruction 34 est de préférence configuré pour permettre le passage de la composition tout en la cisaillant d’une valeur prédéterminée. Ainsi, la composition peut sortir du canal d'entrée en passant par-dessus l’élément d'obstruction 34 mais se fait cisailler.

[0202] Chaque canal de sortie 33 est fermé par un élément d’obstruction 34 disposé au niveau de l’extrémité proximale 36 de la zone de dispersion 24 de manière à empêcher, au moins partiellement, l'écoulement de la composition vers les canaux de sortie 33 depuis la zone barrière. L’écoulement de la composition est donc facilité vers les canaux d ^’ entrée 30. Chaque canal de sortie 33 forme en outre une ouverture de sortie 39 formé au niveau de l’extrémité distale 38 de la zone de dispersion 24. Cet élément d’obstruction 34 est de préférence configuré pour permettre le passage de la composition tout en la cisaillant d’une valeur prédéterminée. Pour cela, la hauteur de l’élément d’obstruction est de préférence choisie pour générer cette vaieur de cisaillement. Ainsi, la composition peut entrer dans le canal de sortie 33 en passant par-dessus l’élément d’obstruction 34 mais se fait cisailler. [0203] Les filets de passage 27 séparant des canaux d’entrée 30 et de sortie 33 adjacents sont configurés pour permettre le passage de la composition tout en la cisaillant d’une valeur prédéterminée. Pour cela, la hauteur des filets de passage 27 est choisie pour générer cette valeur de cisaillement. Ainsi, la composition peut passer d’un canal d’entrée 30 vers un canal de sortie 33 en passant pardessus d’un filet de passage 27 mais se fait cisailler.

[0204] Les filets de raclage 28 sont configurés pour empêcher le passage de la composition entre des canaux d’entrée 30 et de sortie 33 adjacents au niveau de ce filet de raclage 28. La composition est ainsi guidée vers un filet de passage 27 ou un élément d’obstruction 34 pour se faire cisailler avant de sortir de la zone de dispersion 24.

[0205] A la sortie des zones intermédiaires 10, la composition traverse donc la zone de dispersion 24 en passant par un canal d’entrée 30 et/ou un canal de sortie 33 en étant cisaillé d’une valeur prédéterminée soit par au moins un élément d'obstruction 34 d ^’ un canal de sortie 33, soit par au moins un filet de passage 27, soit par au moins un élément d’obstruction 34 d’un canal d’entrée 30.

[0208] [0207] Les canaux d’entrée 30 et de sortie 33 s’étendent autour et le long du corps de vis 31. Les canaux d’entrée 30 et de sortie 33 s’étendnt de préférence sur au moins 75%, de préférence au moins 95%, de la longueur de la zone de dispersion 24 le long d'un axe longitudinal A de la vis barrière 7.

[0208] Les filets de passage 27 et de raclage 28 ont de préférence une largeur différente les uns des autres. Cette largeur est définie perpendiculairement à la trajectoire d’extension des filets. De manière préférée, un rapport de 2 est défini entre la largeur d’un filet de passage 27 et d’un filet de raclage 28.

[0209] Selon un exemple de réalisation de la zone de dispersion 24, chaque filet de raclage 28 présente une largeur de 15mm et chaque filet de passage 27 présente une largeur de 30mm.

[0210] Le pas des filets de passage 27 et de raclage 28 est par exemple défini comme étant 4 ^* D, D étant le diamètre du corps de vis 31 au niveau de la zone de dispersion 24. Le pas est ainsi de 800 pour un diamètre de 150mm. Ce diamètre de 150mm est considéré comme étant le diamètre nominal du fourreau recevant la vis d’extrusion ou bien le diamètre externe des filets de vis, en négligeant le jeu de fonctionnement pouvant être de 0,1mm. La zone de dispersion 24 présente par exemple une longueur de 450mm le long de l’axe longitudinal A. [0211] La profondeur des canaux d’entrée 30 et de sortie 33 est par exemple définie entre 0,4mm et 0,8mm, de préférence 0,6mm. Cette profondeur est définie perpendiculairement à la surface externe 32 du corps de vis 31.

[0212] La zone de distribution 26 comprend une pluralité de déflecteurs 40 s’étendant de manière discontinue autour et le long d'un corps de vis 42. Chaque déflecteur 40 forme un filet discontinu s’étendant le long d’une trajectoire autour et le long de l’axe longitudinal A de la vis barrière 7. Le filet est discontinu longitudinalement le long de sa trajectoire d’extension. Ainsi, chaque déflecteur 40 forme une pluralité de portions de déflexion 44 s'étendant le long de la trajectoire d’extension du déflecteur 40.

[0213] On entend par « corps de vis », une portion du corps de la vis barrière 7. Autrement dit, le corps de vis 42 est une section de la vis barrière 7 correspondant à la zone de distribution 26. Les corps de vis 31 et 42 sont de préférence un seul et même corps de vis monobloc avec le corps de vis des zones d’alimentation 9 et intermédiaires 10. Les déflecteurs 40 s'étendent de préférence le long de trajectoires hélicoïdales autour et le long du corps de vis 42.

[0214] Les déflecteurs 40 sont de préférence équirépartis autour du corps de vis 42.

[0215] Un premier canal de distribution 50 est formé entre deux déflecteurs 40 adjacents le long de la trajectoire d’extension des déflecteurs 40. En d ^’ autres termes, l’espace entre deux filets forme le premier canal de distribution 50 permettant le passage de la composition.

[0216] Chaque déflecteur 40 s’étend à partir d ^’ une surface externe 46 du corps de vis 42. Un espace de distribution 48 est formé entre deux portions de déflexion 44 adjacentes ou successives d’un même déflecteur 40. Ainsi, une succession de portions de déflexion 44 et d’espaces de distribution 48 est formée le long de la trajectoire d’extension d’un déflecteur 40.

[0217] Selon un premier mode de réalisation de la zone de distribution 26 illustré en figure 5, les portions de déflexion 44 sont de préférence conformées de manière à faire coïncider des espaces de distribution 48 de déflecteurs 40 différents pour former un deuxième canal de distribution 52 transversal au premier canal de distribution 50. Les espaces de distribution 48 de déflecteurs 40 différents sont ainsi alignés entre eux. On obtient ainsi des déflecteurs 40 formant une pluralité de premiers 50 et deuxièmes 52 canaux de distribution se croisant entre eux.

[0218] Cet alignement est de préférence réalisé le long d’une trajectoire hélicoïdale s’étendant autour et le long du corps de vis 42. Ainsi, on obtient des premiers 50 et des deuxièmes 52 canaux s’étend selon des trajectoires hélicoïdales de sens respectivement inversés pour se croiser. Par exemple, les portions de déflexion 44 présentent toutes la même longueur le long de leur trajectoire d’extension pour obtenir cet alignement. Un exemple d’un tel alignement est visible en figure 5. [0219] La zone de distribution 26 comprend par exemple huit déflecteurs 40. Le pas des déflecteurs 40 peut être défini comme étant de 900mm pour un diamètre de vis de 150mm. La largeur des déflecteurs 40 est par exemple supérieure à 30mm, par exemple de 45mm. La zone de distribution 26 présente par exemple une longueur de 300mm le long de l’axe longitudinal A. [0220] Selon un premier mode de réalisation de la zone de distribution 26 illustré en figure 6, la pluralité de déflecteurs 40 comprend un premier 60 et un deuxième 62 groupes de déflecteurs 40 décalés angulairemenî l’un par rapport à l’autre autour du corps de vis 42. Les déflecteurs 40 des premier 60 et deuxième groupe 62 s’étendent de préférence selon une même trajectoire mais décalés angulairement autour de i’axe longitudinal A de la vis barrière 7. On obtient ainsi une alternance de déflecteurs du premier groupe 60 et de déflecteurs 40 du deuxième groupe 62. Cette alternance augmente le nombre d’obstacles formés par les déflecteurs 40 le long de l’axe longitudinal A de la vis barrière 7.

[0221] De manière similaire au premier mode de réalisation de la zone de distribution 26, un premier 50 et un deuxième 52 canaux de distribution sont formés par le premier groupe 60 de déflecteurs 40. Chaque portion de déflexion 44 du deuxième groupe 62 de déflecteurs 40 est disposée au travers du deuxième canal de distribution 52 formé par le premier groupe 60 de déflecteurs 40. Il en est de même avec les portions de déflexion 44 du premier groupe 60 vis-à-vis des canaux de distribution 52 formés par les déflecteurs du premier groupe 60. Ainsi, le décalage angulaire entre les premier 60 et deuxième 62 groupes positionne les portions de déflecteurs 40 du premier 60 groupe au niveau des espaces de distribution 48 du deuxième groupe 62, et inversement.

[0222] En d’autres termes, les premier 60 et deuxième 62 groupes de déflecteurs 40 se chevauchent le long de leur trajectoire d’extension de sorte que la composition ne peut circuler que le long des premiers canaux de distribution 50, entre les déflecteurs 40. La circulation de la composition le long des deuxième canaux de distribution 52 est obstruée.

[0223] Pour cela, chaque portion de déflexion 44 est définie par une longueur de déflexion Ldef le long de la trajectoire d’extension du déflecteur 40 et chaque espace de distribution 48 formant le deuxième canal de distribution 52 est défini par une longueur de distribution Ldis. La longueur de déflexion Ldef de chaque portion de déflexion 44 est choisi supérieure ou égale à la longueur de distribution Ldis de l’espace de distribution 48 qui lui fait face de manière à obstruer le deuxième canal de distribution 52 former par ledit espace de distribution 48.

[0224] Les déflecteurs 40 sont de préférence équirépartis autour de l’axe longitudinale A de la vis barrière 7.

[0225] Chacun des premier 60 et deuxième 62 groupes de déflecteurs 40 peut comprendre trois déflecteurs 40. Un angle de 120° sépare dans ce cas chacun des déflecteurs 40 d’un même groupe. Le décalage angulaire entre les premier 60 et deuxième 62 groupes peut être de 180° de sorte qu’il y a un déflecteur 40 tous les 60°.

[0226] Le pas des déflecteurs 40 peut être défini comme étant de 150mm pour un diamètre de vis de 150mm. La largeur des déflecteurs 40 est par exemple inférieure ou égale à 5mm, par exemple de 3.75mm. La zone de distribution 26 présente par exemple une longueur de 300mm le long de l’axe longitudinal A.