Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Technologie des câbles électriques souterrains Et Confection des boites de jonc

Technologie des câbles électriques souterrains Et Confection des boites de jonction et d’extrémité sur les câbles HTA 1 SOMMAIRE INTRODUCTION……………………………………………………………… 4 CHAPITRE 1 : RAPPELS HISTORIQUES………………………………………………… ……5 GENERALITES………..……………………………………………………………5 Rôle des lignes électriques souterraines………...........……..………….5 Constitution générale d’une ligne électrique souterraine……………..5 CHAPITRE 2 : TECHNOLOGIE DES CABLES…………….……….……………………..……...7 1- Câbles BT…………………………………………………………….……..7 2- Nature des âmes conductrices…………………………………………8 3- Différentes formes des conducteurs…………………….…………….9 4- Notions sur la fabrication des câbles………………….....................10 5- Différents types de câbles ……………………………………………..11 6- Critères intervenants dans le choix d’un câble………………….....14 7- Renseignements à fournir pour la commande d’un câble………..14 8- Câbles à isolation thermoplastique…………………………………..15 9- Câbles à champ radial et champ non radial…………………………17 10 - Câbles spéciaux………………………………………………….…… .…20 11 -Tension spécifiée………………………………………………………... .21 12 -Phénomènes électriques dans les câbles………………………….. ..22 CHAPITRE 3 : REGLEMENTATION TECHNIQUE ………………………..……………..……...27 BIBLIOGRAPHIE :………………………………..…… ………………….…28 2 INTRODUCTION Ce manuel, support de cours portant sur la technologie des câbles électriques souterrains MT et BT et localisation des défauts’’, est élaboré dans le cadre de la formation organisée suite à la coopération entre le Ministère des Affaires Etrangères et de la Coopération, l’Agence Japonaise de Coopération Internationale (désignée ci-après par "JICA") et l'Office Nationale de l’Electricité et de l’eau potable Branche Electricité (désigné ci- après par "ONEE-BE"). Pourquoi le souterrain ? Les préoccupations esthétiques, les contraintes d’environnement, le développement des puissances en jeu et l’amélioration de la qualité conduisent à développer la réalisation des réseaux électriques en souterrain. Ce document est composé de trois parties : 1ère Partie traite des généralités sur le réseau souterrain et de la technologie des câbles, la 2ème Partie concerne la réglementation technique relative à l’utilisation des câbles, la 3ème partie est réservée aux consignes relatives au montage des boites de jonction et d’extrémité sur les câbles souterrains. 3 CHAPITRE 1 RAPPELS HISTORIQUES La Technologie des câbles souterrains, est fort ancienne puisque, née à la fin du XIXème siècle, elle compte aujourd’hui d’un siècle d’existence. Depuis la mise au au point de la presse à plomb, en 1879, des câbles à isolation papier imprégné se sont développés pour tous les niveaux de tension, depuis la basse tension jusqu’à 500KV. Parallèlement, la découverte des matériaux synthétiques (1933) a permis le développement des premiers câbles secs, dés 1940. Les qualités techniques, économiques et d’exploitation des câbles d’énergie à isolation synthétique (BT, MT, HT, THT) conduisent aujourd’hui à une utilisation de plus en plus large de ces matériels dans les réseaux de transport et de distribution d’énergie électrique, ainsi que dans les centrales et les postes. GENERALITES 1- Rôle des lignes électriques souterraines : Le passage sous terre des canalisations électriques s’impose dans certaines circonstances ou leur passage aérien présenterait des inconvénients graves, c’est le cas notamment :  Dans les agglomérations ou des lignes aériennes pourraient être à l’origine de nombreux accidents.  En montagne, la ou les avalanches pourraient détériorer les lignes aériennes.  Dans les régions orageuses.  Dans certaines exploitations ( centrales, usines, etc) ou les canalisations aériennes présenteraient un risque permanent pour le personnel.  Aux environs des aérodromes.  Partout ou existent des risques particuliers ou d’explosion.  La ou l’esthétique doit être préservé. 2- Constitution générale d’une ligne électrique souterraine : Une ligne électrique comprend essentiellement les câbles armés et les accessoires de raccordement ainsi qu’un mode de pose des câbles approprié aux besoins et lieux. 4 a- câbles armés : Ils sont constitués de : - Conducteurs : Destinés à assurer la conduction électrique. - Protections : Electrique : assure l’isolement des conducteurs entre eux et par rapport à la terre Mécanique : protège le câble contre les détériorations dues aux contacts des corps durs, de chocs d’outils, des rongeurs, …..etc. Chimique : met les conducteurs et leurs isolants à l’abri de l’humidité. Thermiques : protège le câble contre les contraintes thermiques sous sol. b- les accessoires : Destinées aux raccordements des câbles ( prolongement, dérivation) et prévues pour assurer les conditions électriques, mécaniques et chimiques des câbles. 5 CHAPITRE 2 TECHNOLOGIE DES CABLES: Les quatre types de câbles sont : les câbles à masse, les câbles à pression, les câbles à isolation thermoplastique et les câbles à isolation gazeuse. Chaque type se subdivise en un certain nombre de produits qui correspondent à une application bien précise. On distingue trois catégories de câbles : les câbles BT, les câbles MT et les câbles HT. I- Câbles BT: - Constitution: Le câble électrique souterrain est constitué des éléments suivants : - Le conducteur (en cuivre ou en aluminium, rigides ou souples, de formes diverses : ronde, méplate, sectorale,…) - l’isolant électrique (en PVC, PE, PRC, caoutchouc,…) PVC : polychlorure de Vinyle PE : polyéthylène PRC : polyéthylène réticulé chimiquement - le bourrage (pour donner au câble sa forme ronde) - la protection étanche (en plomb) - la protection mécanique (en feuillard d’acier) - la gaine de protection extérieure (en PVC) 6 2- NATURE DES AMES CONDUCTRICES : - Cuivre : Le cuivre normalement employé pour la fabrication des câbles à l’état recuit et les caractéristiques suivantes : -- résistivité à 20 °C en microhm/cm/cm2………………………………..1,724 -- densité à 20 °C …………………………………………………………..8,89 -- résistance à la rupture ( métal recuit)………………………………….. .22kg/m2 - Aluminium : L’aluminium utilisé est à l’état demi-dur et a les caractéristiques suivantes : -- résistivité à 20 °C en microhm/cm/cm2………………………………..2,82 -- densité à 20 °C …………………………………………………………..2,70 -- résistance à la rupture ( métal recuit)………………………………….. .14kg/m2 - conducteurs ronds câblés ou massifs : les conducteurs sont constitués soit par un fil unique ; jusqu’à 10mm2 de section ; soit par des fils câblés en une ou plusieurs couches concentriques dont le nombre et le diamètre sont déterminés par la section totale à obtenir tout en conservant au câble une souplesse suffisante. La section des conducteurs est circulaire dans les câbles unipolaires et les câbles multipolaires de section inférieure à 35mm2. Elle l’est aussi pour les câbles dont la section de service est supérieure à 20KV. 7 3- DIFFERENTES FORMES DES CONDUCTEURS : 8 4- QUELQUES NOTIONS SUR LA FABRICATION DES CABLES : 4-1- AMES RONDES : Le câblage se fait dans des toronneuses tubulaires avec des fils recuits. Les bobines sont montées à l’intérieur d’un plateau tournant dans les câbleuses. Les bobines suivent le mouvement tournant des cages, l’avance du câble varie suivant le pas. Les fils constitutifs de la couche extérieure doivent être câblés à un pas inférieur à 20fois le diamètre extérieur du conducteur. 4-2- AMES SECTORALES : Les sections ont les mêmes valeurs que celles fabriquées avec âmes rondes. Une couche de fils sert de bourrage après passage dans des filières, puis une couche de couverture englobe le tout. Le câble doit subir une préformation suivant une hélice au pas demandé. 4-3- ISOLATION : Les âmes sont montées sur des rubanneuses. La dernière couche est imprimée d’un repère distinctif l’épaisseur est en fonction de la tension spécifiée. L’assemblage des conducteurs constituant le câble est effectué dans des machines semblables aux câbleuses, de dimentions plus importantes appelées assembleuses. Le bourrage, s’il est nécessaire, est fait sur ces machines. 4-4- IMPREGNATION : Passage dans un cuve pour séchage sous vide pendant plusieurs jours. Vide d’air et d’humidité puis, à 130° admission d’huile dégazéifiée puis pression à 3 bars. Refroidissement sous matière compound jusqu’à la mise sous gaine d’étanchéité. 5- DIFFERENTS TYPES DE CABLES : 9  Câble sous gaines  Câbles sous gaine en plomb  Câbles sous gaine pour efforts mécaniques 10  Câbles pour commande des ascenseurs :  Câbles souples sous gaines en caoutchouc :  Câbles souples pour engin mobile : 11  Câbles au PE 12 1- CRITERES INTERVENANTS DANS LE CHOIX D’UN CABLE : - le mode de pose et la nature des milieux traversés - la température maximale du milieu entourant le câble (température ambiante) - la tension et la nature du courant - le mode de mise à la terre du neutre - l’intensité à transporter - la nature des âmes - la longueur de la liaison - la chute de tension admissible - la valeur du courant de court-circuit et la temporisation de coupure sur défaut - le nombre d’année d’amortissement - le prix du câble 2- RENSEIGNEMENTS A FOURNIR POUR LA COMMANDE D’UN CABLE : - nature du courant - tension spécifiée - type de câble ( à champ radial ou non ) - nombre de conducteurs - nature du métal des âmes des conducteurs - section des conducteurs - forme des la section droite (circulaire ou sectorale ) - longueur commandée - longueur de livraison - éventuellement : (galvanisation des feuillards, protection supplémentaires ). 13 8- CABLES A ISOLANT THERMOPLASTIQUE (CABLES SECS) : CABLES MT : A- 14 Coupe de trois câbles à isolation thermoplastique (PRC). 15 9- CABLES A CHAMP RADIAL ET A CHAMP NON RADIAL : Dans un câble unipolaire, en courant alternatif le champ électrique variable en grandeur est naturellement RADIAL. C’est à dire qu’il se répartit perpendiculaire aux couches de papier ou autre gaine formant isolant. La gaine conductrice extérieure est partout à égale distance du conducteur. Dans la câbles à champ radial le gradient uploads/Industriel/ technologie-des-cables-vf1-1-rectifie.pdf