Les câbles isolés en polyéthylène réticulé (câbles XLPE) sont largement utilisés non seulement dans les systèmes d'alimentation basse tension inférieurs à 6 kV, mais aussi dans les systèmes de lignes de transport et de distribution avec des niveaux de tension de 6 kV à 500 kV. La structure des câbles XLPE inférieurs à 6 kV est fondamentalement la même que celle des câbles basse tension en PVC. (Voir le schéma)
Schéma de la structure du câble en polyéthylène réticulé unipolaire
(a) Câble isolé en polyéthylène réticulé unipolaire ; (b) Câble armé à ruban d'acier isolé en polyéthylène réticulé unipolaire ; (c) Câble armé à fil d'acier isolé en polyéthylène réticulé unipolaire ; (d) Schéma de principe : 1, 8, 17 - Conducteur ; 2, 9, 18 - Écran de conducteur ; 3, 10, 19 - Isolation ; 4, 11, 20 - Écran d'isolation ; 5, 12, 21 - Écran en ruban de cuivre ; 6, 13, 22 - Ruban d'enrobage ; 7, 16, 26 - Gaine extérieure ; 14, 23 - Gaine intérieure ; 15, 24 - Armure en ruban d'acier ; 25 - Fil de cuivre
Schéma de la structure du câble en polyéthylène réticulé tripolaire :
(a) Câble non armé ; (b) Câble armé à ruban d'acier ; (c) Câble armé à fil d'acier ; (d) Schéma de principe : 1, 9, 19 - Conducteur ; 2, 10, 20 - Écran de conducteur ; 3, 11, 21 - Isolation ; 4, 12, 22 - Écran d'isolation ; 5, 13, 23 - Écran en ruban de cuivre ; 6, 14, 24 - Remplissage ; 7, 15, 25 - Ruban d'enrobage ; 8, 18, 28 - Gaine extérieure ; 16, 26 - Gaine intérieure ; 17, 27 - Armure en ruban d'acier/fil d'acier
Par rapport aux autres câbles plastiques basse tension, la différence la plus significative de structure entre les câbles en polyéthylène réticulé (XLPE) de 6 à 35 kV est l'ajout de couches de blindage semi-conductrices internes et externes et d'une couche de blindage métallique en ruban (fil) de cuivre. Les couches de blindage semi-conductrices internes et externes utilisent toutes deux un matériau XLPE additionné de noir de carbone, généralement de 1 à 2 mm d'épaisseur, avec une résistivité volumique d'environ 10⁴ Ω·cm. Le ruban (fil) de cuivre forme un circuit pour le courant de défaut à la terre du câble et fournit un potentiel de terre stable. Par conséquent, le fil de terre des câbles XLPE est sorti via un ruban (fil) de cuivre plutôt qu'un ruban d'acier armé, ce qui est crucial. Les câbles avec une section transversale de conducteur de 240 m² ou moins utilisent généralement une structure de blindage en ruban de cuivre ; tandis que les câbles avec une section transversale de conducteur supérieure à 240 m² utilisent une structure de blindage en fil de cuivre.
Les modèles représentatifs de câbles XLPE de 6 à 35 kV comprennent les types à âme en aluminium YJLV ou YJLY, et les types à âme en cuivre YJV ou YJY.
La figure montre deux structures typiques de câbles en polyéthylène réticulé avec des niveaux de tension de 66 kV et plus. En plus des types YJLY/V et YJV/Y, les modèles représentatifs incluent également les types YJQ, YJLQ, YJLW et YJLLW.
Schéma de la structure du câble en polyéthylène réticulé de 66 à 220 kV (I)
(a) Vue en coupe transversale ; (b) Vue extérieure 1- Conducteur ; 2- Écran interne ; 3- Isolation ; 4- Écran externe ; 5- Écran en fil de cuivre ; 6- Couche de blocage d'eau longitudinale ; 7- Couche imperméable complète ; 8- Gaine extérieure
Schéma de la structure du câble en polyéthylène réticulé de 66 à 220 kV (II) (a) Vue en coupe transversale ; (b) Vue de la forme extérieure 1- Conducteur ; 2- Écran interne ; 3- Isolation ; 4- Écran externe ; 5- Couche de blocage d'eau longitudinale ; 6- Gaine en métal non magnétique ; 7- Gaine extérieure
Par rapport aux câbles de 35 kV et moins, les câbles de 66 kV et plus n'utilisent pas de ruban d'acier pour leur couche d'armure. Au lieu de cela, ils utilisent des métaux non magnétiques tels que des gaines en aluminium ondulé (cuivre, alliage d'aluminium, acier inoxydable), qui offrent également une excellente étanchéité. La gaine extérieure du câble est généralement en PVC, avec une couche de graphite conducteur recouverte dessus. Cette couche de graphite sert de borne de terre, facilitant les tests de tenue diélectrique sur la gaine extérieure.
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