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EuroWire – Mars 2012
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Article technique
On estime généralement que les câbles
réalisés avec des matériaux TR-XLPE
peuvent durer 40 ans ou plus compte
tenu de l’excellente résistance à la rigidité
diélectrique suite au vieillissement sur
le terrain (comme illustré à la
Figure 1
) et
compte tenu à ce jour des câbles TR-XLPE
qui sont utilisés depuis plus de 25 ans.
Avantages
des blindages
semi-conducteurs
Outre
les
matériaux
isolants
qui
retardent
la
formation
intrinsèque
d’arborescences d’eau, la pureté des
blindages semi-conducteurs a démontré
un effet positif sur les performances
considérablement, en fonction du choix
des matières premières utilisées et de la
qualité de fabrication et d’installation des
câbles. Dans le but d’améliorer les normes,
actuellement la société SGCC exige une
durée de vie de 30 ans pour les câbles
de distribution de 10-35 kV dans des
conditions de fonctionnement (10-35kV).
Bien que l’exigence de 30 ans de durée de
vie soit spécifiée, il n’existe actuellement
aucune méthode d’essai pour garantir
que les câbles achetés répondent
effectivement à ces exigences. Les
normes pour câbles typiques, telles que
la norme IEC 60502, ne recommandent
que des directives concernant les
spécifications des nouveaux câbles et ces
exigences ne garantissent pas la durée
de vie prévue. Chez Dow Electrical and
Telecommunications, il est recommandé
que les essais soient compris dans la
totalité des spécifications pour les câbles
de distribution.
Expérience sur le
terrain pour les
câbles TR-XLPE
Dès son introduction sur le marché il y a
30 ans, l’isolement TR-XLPE a démontré
sa capacité de retarder la croissance
d’arborescences d’eau et d’étendre la
durée de vie utile des câbles souterrains
de distribution de puissance de moyenne
tension (MV).
Les câbles de moyenne tension isolés
avec du matériau TR-XLPE ont également
démontré une résistance supérieure à la
rigidité diélectrique suite au vieillissement
en service.
Comme l’illustre la
Figure 1
, les câbles de
35kV isolés avec TR-XLPE et installés par
un organisme public aux États Unis ont
démontré une résistance excellente à
la rigidité diélectrique après plus de 17
ans de vieillissement effectif en service.
En Amérique du Nord et dans d’autres
pays développés, les organismes publics
exigent souvent une durée de vie du câble
de 40 ans.
des câbles soumis à des essais dans des
conditions accélérées. Une étude a été
menée dans un essai AWTT auprès de
l’Institut de Recherche de l’Organisme
Électrique de l’État de haute tension de
Wuhan en Chine, pour effectuer une
comparaison des câbles réalisés avec des
matériaux semi-conducteurs caractérisés
par différents niveaux de contamination
ionique mais isolés par le même matériau
TR-XLPE.
Le câble A était réalisé avec des matériaux
de blindage semi-conducteurs importés.
Le câble B était réalisé avec des matériaux
semi-conducteurs P1 et P2 provenant de
fournisseurs de matériel chinois.
Comme représenté au
Tableau 2
, les
espèces ioniques et les niveaux de
cendre présents dans les blindages
Paramètres insérés
Coût du câble de base =
Coût du câble TR-XLPE =
Coût du câble TR-XLPE par
rapport au câble de base =
US$83.750 par km en l’an 0
US$87.938 par km en l’an 0
US$4.188 par km en l’an 0
Inflation du coût du câble =
5% par an
Vie du câble de base =
Vie du câble TR-XLPE =
30 ans
40 ans
Coût d’installation =
Inflation du coût d’installation =
acteur d’augmentation du coût
de réinstallation =
US$17.000 par km en l’an 0
5% par an
0,6 fois le coût de l’installation initiale
Nombre d’années avant la fin de vie
jusqu’au début des pannes =
Nombre de pannes avant le
remplacement =
Coût par panne =
Longueur du tracé
(distance entre les joints)
5 ans
4,0 pannes
US$3.500
0,5km
Taux d’impôt =
Taux d’escompte =
Années pour le calcul de la valeur
actuelle nette (NPV) =
30%
5,7%
75 ans
NPV du coût/pied du TR-XLPE. Meilleur (Pire) du câble de base
Vie du câble de base en années
40
35
30
25
20
15
TR-XLPE
Vie utile en
années
40
$(6.341)
$61.875 $64.965 $84.125 $140.379 $229.772
35
$(76.833)
$(8.616)
$(5.526)
$13.634 $69.888 $159.281
30
$(79.957)
$(11.741)
$(8.651)
$10.509 $66.763 $156.156
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Tableau 3
:
Paramètres insérés pour comparer le coût du cycle de vie des câbles XLPE et TR-XLPE de 20kV
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Tableau 4
:
Différence
du coût du cycle de vie
total des câbles XLPE et
TR-XLPE
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