EuroWire May 2017

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Article technique
Mai 2017 64
Inspection et analyse des
matériaux XLPE et HPTE
pour la production de câbles
à moyenne et haute tension
Par Harry Prunk, Sikora AG, Brême, Allemagne
Résumé
Les matières plastiques utilisées pour
l’isolation des câbles de moyenne, haute et
très haute tension doivent être conformes
aux normes de pureté les plus strictes.
Généralement, on utilise le matériau XLPE
(polyéthylène réticulable) pour l’isolation
du câble.
Pour la réticulation du XLPE, le câble passe
par un tube CV (tube à vulcanisation
continue) où il est exposé à des
températures élevées pour le processus de
réticulation.
En général, lors de la fabrication de ces
types de câbles, le tube CV est rempli
d’azote et actionné à une pression de
10 bars. Avant que le câble puisse être
soumis à un autre traitement, tel que
l’application d’un écran et de gaines
extérieures, il est nécessaire d’effectuer un
dégazage, pouvant exiger jusqu’à 10 jours.
Généralement, la ligne est réalisée comme
une ligne CCV ou VCV (vulcanisation
continue en caténaire ou vulcanisation
continue verticale).
La technologie est bien éprouvée car
elle est utilisée depuis des décennies,
mais elle implique des coûts élevés
pour la réalisation et pour la ligne de
production. En outre, il existe une autre
méthode avancée utilisant l’élastomère
thermoplastique haute performance (High
Performance Thermoplastic Elastomer ou
HPTE), à base de polypropylène en tant
que matériau isolant.
De plus, cette nouvelle technologie a été
inventée par Prysmian et est connue sous
le nom de “Technologie Laser-P”.[1]
Le matériau présente de bonnes
propriétés électriques et thermo-
mécaniques, comparables, voire même,
pour certains aspects, supérieures à celles
du XLPE. Le HPTE n’exige pas de section de
réticulation ni de traitement de dégazage.
Cela signifie que le câble complet peut
être fabriqué dans le cadre d’un processus
de production en ligne, comprenant
également l’application du blindage et
de la gaine extérieure pendant une seule
phase de production.
Quelle que soit l’approche adoptée, les
exigences de résistance diélectrique des
matériaux XLPE et HPTE restent toujours
à un niveau élevé et doivent être assurées.
La propreté du matériau isolant est
importante à cet égard. C’est à ce point
que le système avancé d’inspection de
la pureté et le système de tri entrent en
scène.
Cet article présente un système
d’inspection et de tri en ligne qui
détecte la contamination à l’intérieur et
sur la surface des granules tels que la
contamination métallique ou organique,
les variations de couleur, les agglomérats,
la contamination croisée et les granules
étrangers. Le système présenté comprend
la combinaison unique de la technologie
à rayons X et une technologie de caméra
optique pour réaliser la probabilité de
détection maximale pour tout type
de contamination. Ainsi, la qualité
du matériau XLPE ou HPTE et donc le
processus de production sont optimisés et
les coûts sont réduits.
En outre, dans cet article nous ferons une
brève allusion à un nouveau système hors
ligne, qui inspecte et analyse de petits lots
de granules. Cela est également important
pour vérifier les granules qui ont été triés
par le système d’inspection et de tri en
ligne.
Câble moyenne et
haute tension isolé
avec les matériaux
XLPE et HPTE
Aujourd’hui, le matériau isolant le
plus utilisé pour les câbles moyenne
tension (MT) et haute tension (HT) est le
polyéthylène réticulé (XLPE). Ce matériau
est obtenu à partir de polyéthylène
sous haute pression avec l’addition de
peroxydes organiques comme additifs.
La réticulation a lieu en présence de
chaleur et de pression. Les chaînes
moléculaires individuelles sont liées
les unes aux autres avec pour résultat
une transformation du matériau
thermoplastique en un matériau élastique.
Un avantage du XLPE comme isolant
pour les câbles moyenne et haute tension
est leur faible perte diélectrique et
leurs excellentes propriétés électriques
et physiques pour la transmission de
puissance.
Du fait que le XLPE résiste à la déformation
thermique et au vieillissement, un câble
XLPE est en mesure de transporter
de grandes puissances. Une autre
caractéristique est représentée par la
facilité de pose du câble XLPE. Ce matériau
peut supporter des rayons de courbure
étroit, de plus il est léger.[2]