EoW September 2007

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Figure 9 : Dispositif pour l’essai de la pression de support de la paroi latérale (SWBP) ▼ Durant l’essai, le câble reste en contact avec la roue fixe sur 90º au moins. Si nécessaire, il est possible d’appliquer du lubrifiant sur le point de contact de la roue. Les essais répétés pour les câbles de moyenne tension avec armure polymérique ont donné comme résultat, une pression SWBP maximale recommandée de 3000 livres par pied de rayon de courbure, c’est-à-dire deux fois la valeur maximale fixée par l’industrie de 1 500 livres pour l’armure ondulée. A l’heure actuelle, l’organisme North American standards ne définit pas un protocole d’essai pour déterminer la pression de la paroi latérale (SWBP). Récemment, des études ont été menées pour démontrer l’aptitude électrique et mécanique lorsqu’on réduit l’épaisseur de l’isolement des câbles de moyenne tension. Un appareil d’essai SWBP spécifique a été développé et implémenté pour démontrer que ces câbles peuvent supporter les mêmes conditions extrêmes de SWBP des câbles avec un isolement standard de câbles pour les mêmes classes de tension [6] . Toutefois, l’appareil pour ce type d’études se limitait à l’essai des câbles à un seul conducteur dans le but de démontrer l’aptitude des câbles à supporter les limites de SWBP couramment acceptées. Les méthodes d’essai de ce programme ont été développées lors d’une étude précédente menée par le EPRI (Electric Power Research Institute), mais elles étaient principalement centrées sur les câbles unipolaires pour les dispositifs électriques [7] . Les deux méthodes furent développées indépendamment du fait de l’absence d’une normalisation reconnue pour cet essai. Pour ce projet, en considérant que les câbles d’énergie multipolaires étaient assez grands, l’essai SWBP fut réalisé conformément à une ébauche de spécification de la Commission Électrotechnique Internationale CEI 901 TR ED.1 clause 5.2, pour câbles avec noyaux de grandes dimensions [8] . Dans cet essai, un câble d’une longueur de 50 pieds (15m) passe autour d’une roue fixe (en avant et en arrière) en appliquant une pression SWBP calculée au moyen du rapport T/R en utilisant la tension du fil d’acier (T) du treuil de traction et le rayon de la roue (R).

A = 1 er point de traction B = 2 ème point de traction C = 3 ème point de traction

= Changement de niveau = Position où l’armure

Direction de tirage

ondulée en continu devrait être épissée

Tirage total

Transformateurs

Soustation

Tambour

Figure 10 : Vue aérienne du parcours d’installation du câble ▲

4. Conclusions Des essais de comparaison directe ont été effectués entre des nouvelles conceptions d’armure polymériques de pointe et des conceptions d’armure d’aluminium ondulé en continu. Les armures polymériques se sont démontrées remarquablement plus résistantes à l’écrasement et au choc et en mesure de supporter des forces latérales considérablement supérieures durant l’installation. Ces conceptions avec armure polymérique ont également été soumises, et ont passé une série d’essais plus stricts de propagation de la flamme, des fumées, de courbure/choc à froid à -40°C, et sont approuvés par plusieurs organismes, tels que Underwriters Laboratories, Canadian Standards Association, American Bureau of Shipping, Coast Guard, etc. n [1] NFPA 70: National Fire Protection Association, National Electrical Code, 2005 [2] UL-1569 Underwriters Laboratories Inc, Standard for Metal Cald Cables, Third Edition, Revision 25 th May 2005 [3] UL-1072 Underwriters Laboratories Inc, Standard for Medium Voltage Power Cables, Fourth Edition, 30 th June 2006 [4] UL-2225 Underwriters Laboratories Inc, Standard for Metal-Clad Cables and Cable-Sealing Fittings for Use in Hazardous (Classified) Locations, First Edition, 29 th July 1996 [5] HN 33-S-52 EDF Specification for Single Core Cables with Polymeric Insulation for Rated Voltages of 36/63 (72.5)kV and 52/90 (100)kV and up to 87/150 (170)kV [6] Y Wen and P Cinquemani, Performance of Reduced Wall EPR Insulated Medium Voltage Power Cables: Part II Mechanical Characteristics, IEEE-PES Transmission & Distribution Conference, 1996 [7] EPRI-EL-3333, Maximum Safe Pulling Lengths for Solid Dielectric Insulated Cables, Volumes 1 and 2, February 1984 [8] IEC Draft 61901TR ED.1 - 20/682/CD Clause 5.2, Development Tests Recommended on Cables with a Longitudinally Applied Metal Tape, April 2004 5. Références

3.3 Prestations d’installation Dans une récente installation réelle, des câbles de cuivre à trois conducteurs, de 15kV et une section de 350kcm et des câbles de cuivre à trois conducteurs de 15kV et une section de 750kcm, équipés d’armure polymérique, ont été installés dans un chemin de câbles très insolite, comme l’illustre la Figure 10 . Générale-ment, dans le cas d’installation de câbles d’énergie, les tensions de traction du câble, le rayon de courbure et les pressions de support de la paroi latérale (SWBP) sont contrôlés. Une fois que la pression de support de la paroi latérale (SWBP) a atteint la limite maximale, l’installateur peut utiliser un dispositif d’assistance/chariot tracteur pour réduire la tension relevée à l’œil de tirage ou au filet de tirage. Il s’ensuit une réduction de la valeur de SWBP pour que les câbles puissent continuer à être tirés sans endommager le noyau du câble. Dans les cas de traction élevée, lorsque l’assistance n’est pas suffisante et le parcours d’installation ne peut être changé pour réduire la tension, il est nécessaire de couper et d’épisser le câble. Cette solution n’est pas souhaitable, car les épissures effectuées dans ces conditions peuvent être difficiles à réaliser dans des locaux étroits, ce qui occasionne par conséquent une perte de temps, une augmentation des coûts d’installation, et réduit également l’intégrité du système électrique au cours de la vie du câble. Avec une limite maximale admissible de SWBP de 3 000 livres/pied, les deux câbles avec armure polymérique ont été installés avec succès dans ces conditions difficiles. Même le câble de 15kV, d’une section de 750kcm, n’a subi aucun dommage, avec une valeur de SWBP moyenne supérieure à 2 000 livres/pied. Durant l’installation, la valeur de SWBP a plusieurs fois dépassé 1 500 livres/pied, qui est la limite maximale pour l’armure ondulée en continu. En utilisant des câbles 3/C d’une section de 750kcm avec armure ondulée en continu pour cette installation, deux points d’épissure seront nécessaires pour ne pas endommager le câble, comme l’illustre la Figure 8 .

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EuroWire – Septembre 2007