EoW March 2012

Article technique

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. 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. Expérience sur le terrain pour les câbles TR-XLPE

Paramètres insérés Coût du câble de base = Coût du câble TR-XLPE = Coût du câble TR-XLPE par rapport au câble de base = Inflation du coût du câble =

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

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 = Nombre d’années avant la fin de vie jusqu’au début des pannes = Nombre de pannes avant le

US$17.000 par km en l’an 0 5% par an 0,6 fois le coût de l’installation initiale

5 ans

remplacement = Coût par panne = Longueur du tracé (distance entre les joints)

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

▲ ▲ Tableau 3 : Paramètres insérés pour comparer le coût du cycle de vie des câbles XLPE et TR-XLPE de 20kV

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

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 intrinsèque d’arborescences d’eau, la pureté des blindages semi-conducteurs a démontré un effet positif sur les performances la formation

▼ ▼ Tableau 4 : Différence du coût du cycle de vie total des câbles XLPE et TR-XLPE ▲

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

40 35 30

$(6.341) $(76.833) $(79.957)

$61.875 $64.965 $84.125 $140.379 $229.772

TR-XLPE Vie utile en années

$(8.616) $(11.741)

$(5.526) $(8.651)

$13.634 $69.888 $159.281 $10.509 $66.763 $156.156

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EuroWire – Mars 2012