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République du Bénin ***** Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recher

République du Bénin ***** Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique ***** 5ème année du Génie Electrique (Energie Electrique) ***** Matière : Construction des lignes électriques Membres du groupe n°1 : Chargé du cours : ASSOGBA Audrey M. Télesphore NOUNANGNONHOU DOSSOUMOU Kodiri GBENONZAN Wilfried KIKI M. Éric Année académique : 2021-2022 Table des matières Plan........................................................................................................................................................3 THEME : Le déroulage des câbles électrique des lignes de transport. 2 INTRODUCTION..................................................................................................................................4 I. GENERALITE...............................................................................................................................5 a. Historique des lignes électriques................................................................................................5 b. Comment distinguer les différentes lignes électriques ?.............................................................6 II. Les câbles...................................................................................................................................8 a. Conducteurs................................................................................................................................8 b. Câbles de garde..........................................................................................................................9 III. Isolateurs....................................................................................................................................9 IV. Déroulage de câble...................................................................................................................11 a. Tâches préliminaires.................................................................................................................11 Réalisation du plan de déroulage..................................................................................................11 Définir le canton de déroulage......................................................................................................11 Protection des voies publiques......................................................................................................11 Mise en place des matériels de déroulage.....................................................................................12 b. Matériels...................................................................................................................................12 Treuil............................................................................................................................................12 Câblette de déroulage...................................................................................................................13 Bas ou chaussettes de tirage.........................................................................................................13 Poulies de déroulage.....................................................................................................................14 Les portes tourets..........................................................................................................................14 Freineuse......................................................................................................................................15 Les serres-câbles ou grenouilles...................................................................................................15 Les appareils radios......................................................................................................................15 c. Techniques de déroulage..........................................................................................................16 Déroulage utilisant des engins de traction mobiles.......................................................................16 Déroulage par câble de traction....................................................................................................19 CONCLUSION........................................................................................................................................23 3 Plan Introduction I- Généralité a. Historique des lignes électriques b. Différents types de lignes électriques II- Les câbles a. Conducteurs b. Câbles de garde III- Isolateurs IV- Déroulage de câble a. Tâches préliminaires b. Matériels c. Techniques de déroulage Conclusion 4 INTRODUCTION Le monde de nos jours affiche un besoin de plus en plus croissant en matière d’énergie électrique. L’énergie électrique, désormais, fait partie des formes d’énergie les plus utilisées au monde. Face à ce besoin, diverses techniques sont mises en œuvre pour produire de l’énergie électrique. Il s’agit par exemple de la production de l’électricité à l’aide de réaction nucléaire, l’hydroélectricité pour ne citer que ces ceux-là. Une fois l’énergie produite, il se pose généralement un autre problème : il se trouve que les sites de production de l’électricité sont vraiment isolés des sites de consommation. Il faut construire des lignes pour transporter l’énergie électrique produite de ces centrales de production vers les lieux d’utilisation. La construction de ces lignes dites de transport d’énergie électrique se fait en plusieurs étapes. Au nombre de ces étapes figure celle de déroulage des câbles. Nous nous chargerons dans notre développement de donner plus de détails sur cette étape. 5 I. GENERALITE Chaque jour dans nos déplacements ou autour de nous, nous nous apercevons de ces fils conducteurs portés par des supports de types variés, les conducteurs eux-mêmes étant de différents types d’un endroit à un autre. Il s’agit en effet des lignes électriques d’un réseau électrique. Il y a plusieurs types de lignes mais nous allons nous focaliser dans ce document sur les lignes de transport. Le réseau de transport de l’électricité permet de relier les centres de production aux postes de transformation, qui permettront ensuite d’acheminer l’énergie vers le réseau de distribution. Les niveaux de tension portés par ces lignes sont généralement de l’ordre des dizaines de kilovolts. Ce niveau de tension relativement élevé permet d’avoir dans les conducteurs un courant relativement faible ; cela minimise les pertes d’énergie lors du transport. Ainsi, l’énergie peut être transporter sur de très longues distances. Les pylônes sur lesquelles se reposent les conducteurs mesurent entre 10m et 90m de haut, plus la hauteur est élevée plus la tension qu’ils supportent est élevée. Le champ magnétique dégagé par les lignes de haute tension se mesure en micro tesla. Pour une ligne de haute tension de 400 kV on a un champ magnétique d’environ 6 μTet ce chiffre diminue au fur et à mesure qu’on s’éloigne de la ligne. Ainsi si la ligne est située à 100m du sol le champ magnétique ressenti au sol serait d’environ 0,2 μT. Avec cet état des choses, nous pouvons conclure que ces lignes sont peut nuisibles à la santé. a. Historique des lignes électriques L'acheminement de l'électricité nécessite des structures capables de la transporter depuis les centres de production aux centres de distribution en fonction des besoins des consommateurs. C’est en 1869 après l’invention de la dynamo (génératrice de courant continu) par l’électricien belge Zénobe Gramme que l’idée d’installation des réseaux de transport a vu le jour par l’inventeur et l’industriel américain Thomas Edison qui fonde en 1878 l’Edison Electric Light company devenue en 1892 General Electric. Edison dépose par la suite le brevet de l’ampoule en 1879 puis crée le réseau électrique de New York à courant continu qui fut le premier réseau de transport d’énergie électrique au monde, et qui avait essentiellement pour but l’éclairage. Cependant, en 1879, Tesla invente l’alternateur triphasé qui a permis l’installation de la première ligne au monde à courant alternatif de 175 km de long à Francfort en Allemagne. Après la bataille décisive du projet d’alimentation électrique de l’industrie Buffalo entre Edison qui proposait une alimentation en courant continu et Tesla et Westinghouse qui proposaient une alimentation en courant alternatif. Le projet a été remporté finalement par Tesla et Westinghouse. Depuis, le secteur du transport d’électricité se développe de manière continue surtout après la mise en service de la première ligne industrielle en triphasé après avoir imposé universellement le courant alternatif triphasé comme moyen de transport de l’énergie électrique sur de longues distances. 6 b. Comment distinguer les différentes lignes électriques ? La façon la plus aisée de distinguer ces différentes lignes est d’observer leurs supports et le nombre d’isolateurs qui changent en fonction de la tension du courant transporté. On distingue schématiquement : - Les lignes à très haute tension (400 000 V et 225 000 V) et à haute tension (principalement 63 000 V) qui acheminent l’électricité des grandes unités de production jusqu’à des transformateurs. Elles sont soutenues par des pylônes dont la forme et la largeur varient en fonction de l’environnement. Ces pylônes en acier sont souvent en « treillis » (assemblage formant une triangulation). Généralement, plus la tension de la ligne est élevée, plus les pylônes sont hauts. Un pylône soutenant une ligne de 400 000 V peut atteindre 90 m de haut ; - Les lignes à moyenne tension et basse tension (entre 20 000 et 230 V) qui acheminent l’électricité depuis des transformateurs jusqu’aux consommateurs finaux. Elles sont soutenues par des poteaux électriques généralement en bois ou en béton. Ceux-ci ne mesurent que 10 à 14 m de haut. On dénombre les isolateurs jusqu’à 19 par chaîne sur les lignes à très haute tension du réseau de transport et jusqu’à 3 par chaîne sur les lignes à moyenne et basse tension du réseau de distribution. Figure 1 : Différents types de supports 7 II. Les câbles À 400 000 volts, les lignes THT permettent de limiter les pertes d’énergie pour le transport de quantités très importantes d’électricité sur de longues distances. Grâce à des postes de transformation, la tension est ensuite abaissée à 225 000 V (THT), 90 000 V (HT) ou 63 000 V (HT) pour acheminer l’électricité avec des niveaux de tension moins élevés sur de plus courtes distances. Ces lignes peuvent être aériennes, souterraines ou sous-marine. a. Conducteurs Le courant électrique est transporté dans des conducteurs, généralement sous forme triphasée, avec au moins trois conducteurs par ligne. Pour une phase, on peut aussi trouver un faisceau de conducteurs (de deux à quatre) à la place d'un simple conducteur afin de limiter les pertes et d'augmenter la puissance pouvant transiter (voir plus bas). Les conducteurs en cuivre sont de moins en moins utilisés car ce matériau est de plus en plus cher et à conductibilité égale, deux fois plus lourd qu'un conducteur d'aluminium. On utilise en général des conducteurs en alliage d'aluminium, ou en combinaison aluminium-acier pour les câbles plus anciens ; ce sont des conducteurs composés d'une âme centrale en acier sur laquelle sont tressés des brins d'aluminium. Les conducteurs sont nus, c'est-à-dire non revêtus d'un isolant. La capacité de transport d'une ligne aérienne dépend du type de conducteur et des conditions météorologiques. Il faut éviter que la chaînette formée par le conducteur ne se rapproche trop du sol ou de la végétation à cause de la dilatation thermique provoquée par l'effet Joule. Les conducteurs haute tension sont aériens ou souterrains (et parfois sous-marins). Les conducteurs aériens sont soumis à l'action des facteurs atmosphériques : température, vent, pluie, gel, etc. Ces facteurs interviennent de façon importante dans le choix des paramètres d'une ligne haute-tension : type de conducteur électrique (matériaux et géométrie), hauteur et distance des pylônes, tension mécanique maximum sur le conducteur afin de maintenir une garde au sol suffisante, etc. Le choix de ces paramètres à une grande influence sur les coûts de construction et d'entretien d'une ligne de transmission, ainsi que sur sa fiabilité et sur sa dureté. L’almélec qui est un alliage d’aluminium de silicium et de cuivre présente des propriétés générales proches de celui du cuivre. C’est pour cette raison qu’il est aujourd’hui le matériau le plus utilisé pour la construction électrique Conducteur conventionnel sur la gauche et à âme en fibre composite à droite. L'âme au centre assure les propriétés mécaniques, l'aluminium à l'extérieur les propriétés électriques du conducteur. Figure 2 : Conducteurs en aluminium 8 b. Câbles de garde uploads/Industriel/ deroulage-de-cable-ligne-htb.pdf