EoW September 2007

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EuroWire – Septembre 2007 114
français
Figure 9: Dispositif pour l’essai de la pression de
support de la paroi latérale (SWBP)
▼
Figure 10: Vue aérienne du parcours d’installation du câble ▲
A = 1er point de traction
B = 2èmepoint de traction
C = 3 èmepoint de traction
Transformateurs
= Changement de niveau
= Position où l’armure
ondulée en continu
devrait être épissée
Direction de tirage
Tirage total
Tambour Soustation
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).
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.
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.
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
5. Références
[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
25th May 2005
[3] UL-1072 Underwriters Laboratories Inc, Standard
for Medium Voltage Power Cables, Fourth Edition,
30th 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, 29th 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
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