EuroWire May 2017

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Article technique
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Il y a quelques années, la société
Prysmian a inventé un nouveau type de
câble utilisant le matériau HPTE (High
Performance Elastomer ou élastomère
haute performance) à la place du XLPE.
Ce matériau présente des caractéristiques
équivalentes au XLPE.
La différence consiste dans le fait qu’il
n’y a pas de réticulation et donc aucun
sous-produit, le HPTE est réutilisable, il
permet des temps de production plus
courts, une surface d’installation réduite et
il est compatible avec les composants de
réseau existant déjà. Les deux matériaux
XLPE et HPTE sont utilisés pour la
production de câbles à moyenne et haute
tension.
Nécessité d’une matière
plastique propre pour
les câbles MT et THT
La pureté de la matière plastique utilisée
pour l’isolation des câbles HT et THT
(très haute tension) est extrêmement
importante. Plus le composé est pur
(Figure 1), plus le risque de panne est
réduit.
Des impuretés métalliques de 50μm
peuvent déjà elles-mêmes endommager
le produit final et entraîner ainsi une forte
augmentation des coûts.
La réparation d’un câble sous-marin
défectueux, par exemple, qui a
été endommagé par des matières
contaminantes, peut entraîner des
semaines d’arrêt. En outre, le composant
de l’isolement contaminé peut causer
des défauts dans le câble ainsi que des
pannes consécutives au cours de l’essai de
décharge se répercutant sur l’industrie lors
du processus de fabrication.
Dans le cadre de la production des câbles
THT, ces derniers sont testés en usine avec
une tension d’essai de 2,5 fois la tension
nominale.
Généralement chaque site de production
enregistre environ de cinq à six pannes
par an (Figure 2), ce qui entraîne d’énormes
pertes. Une seule panne entraîne déjà
des coûts jusqu’à 150 000 euros, avant
même que le câble ne soit posé dans
la position prévue. De plus, on perd un
temps précieux, en compromettant ainsi le
respect les dates de livraison prévues.
Souvent, Il faut utiliser des joints
non choisis d’un commun accord, en
endommageant ainsi l’image de qualité
du fabricant, ce qui peut entraîner des
pénalités contractuelles.
C’est pourquoi certaines normes
concernant les câbles haute tension
exigent l’exclusion de la contamination à
partir de 75μm dans les matériaux traités.[3]
En outre, les câbles doivent être conçus
conformément aux lignes directrices de
l’AEIC (Association of Edison Illuminating
Companies) selon lesquelles ils doivent
être utilisables pendant une durée de vie
d’au moins 40 ans.
En conséquence, il est nécessaire de
s’assurer que le matériau a une pureté de
100% avant qu’il ne soit introduit dans le
produit final.
Les essais par échantillonnage ne suffisent
pas à exclure toute contamination de
manière fiable.
Aujourd’hui, les fabricants de câbles
utilisent des tamis pour capter les
impuretés dans les matériaux XLPE et
HPTE avant leur introduction dans le câble.
Les tamis sont positionnés directement
dans le fluide après l’extrudeuse, avant la
tête transversale.
Cependant, ces tamis peuvent s’obstruer
à cause de matériel carbonisé ou d’une
quantité excessive de contaminants après
un certain temps d’exploitation.
Ensuite, la pression de fusion dans
l’extrudeuse peut augmenter de manière
significative jusqu’à exiger l’arrêt de la
production pour remplacer les tamis,
ce qui signifie qu’ensuite un joint sera
nécessaire dans cette position. Les
joints, c’est à dire les points où les câbles
sont soudés ensemble, sont fabriqués
manuellement et sont toujours critiques,
notamment en ce qui concerne les câbles
sous-marins pour les applications en mer.
C’est pourquoi les fabricants de câbles
visent à fournir de grandes longueurs de
câble avec un nombre minimum de joints
car ces derniers présentent un risque
potentiel de pannes.
Étant donné que les tamis obstrués
réduisent la productivité de la ligne, des
méthodes fiables pour détecter et trier
la contamination dans le matériau en
polyéthylène sont requises.
Garantie de pureté
dans les matériaux
XLPE et HPTE avant le
traitement du matériau:
inspection et tri
Aujourd’hui, l’inspection des granules se
fait à l’aide de systèmes aussi bien dans
des laboratoires que pour la surveillance
en ligne pendant le processus de
production des granules.
La plupart des systèmes est basée sur la
technologie optique pour détecter les
contaminations sur les granules. Toutefois,
ces systèmes ne permettent pas de
détecter la contamination à l’intérieur des
granules.
▼ ▼ Figure 1: Composé isolant haute qualité
▼ ▼ Figure 2: Section transversale d’un câble THT avec
panne
▲ ▲ Figure 3: Système d’inspection et de tri au moyen
d’une caméra à rayons X (vert), optique (jaune),
infrarouge (rouge) et couleur (bleu)