Guide de sélection des câbles 35 kV : construction XLPE, intensité admissible et conseils d'achat

Spécifier un câble de 35 kV pour une nouvelle alimentation de sous-station ou une ligne de distribution industrielle est une décision que les ingénieurs ont rarement l'occasion de prendre deux fois. Le câble transportera un courant de défaut, détectera la chaleur du sol et restera en service pendant des décennies. La bonne approche consiste à régler d'abord trois éléments : la tension du système, la capacité de transport de courant requise dans le cadre de la méthode d'installation réelle et la valeur thermique de court-circuit. Une fois ceux-ci fixés, le choix du conducteur, de l'isolation, du blindage métallique et de la gaine extérieure découle d'une courte liste d'options pratiques. Pour la plupart des projets 35 kV, la réponse économique et fiable est un câble à isolation XLPE avec une couche de blindage métallique et une gaine robuste adaptée aux conditions du sol ou du couloir.

Que signifie « câble 35 kV » en termes de conception

Sur la plaque signalétique, un câble de 35 kV est généralement décrit par sa tension nominale U0/U, et non par la seule tension nominale du système. Dans un système triphasé de 35 kV, la valeur nominale du câble doit être de 26/35 kV. Cela signifie que la tension nominale entre le conducteur et la terre est de 26 kV, tandis que la tension nominale entre les phases est de 35 kV. La tension de fonctionnement de l'équipement pour cette classe est de 40,5 kV, et les valeurs d'épaisseur d'isolation maximale et de distance électrique de la norme sont basées sur cela. Les normes CEI 60502-2 et GB/T 12706.2 suivent la même logique.

De l'extérieur vers l'intérieur, un câble de 35 kV se compose d'un conducteur, d'un écran conducteur semi-conducteur, d'une isolation XLPE, d'un écran isolant semi-conducteur, d'un écran métallique et d'une gaine extérieure. Le polyéthylène réticulé XLPE est la norme de l'industrie car il résiste aux températures de fonctionnement plus élevées que le PVC. Des températures de conducteur de 90°C sont autorisées sous charge continue, et des surcharges d'urgence jusqu'à 130°C peuvent être tolérées pendant de courtes périodes.

Câble d'alimentation isolé XLPE pour 3,6/6kV à 26/35kV Ce câble moyenne et haute tension est doté d'une isolation en polyéthylène réticulé, permettant un fonctionnement à 90°C et une résistance aux courts-circuits jusqu'à 250°C. Il convient aux installations souterraines, en tranchées, en tunnel ou en hauteur, garantissant une transmission d'énergie sûre et fiable. Voir le produit →

Conducteur, isolant, blindage et gaine : les quatre décisions qui comptent

• Matériau du conducteur : choisissez le cuivre lorsque l'espace est restreint, lorsque le chemin du câble est court ou lorsqu'une efficacité thermique maximale est requise. Choisissez l’aluminium pour les longs trajets aériens ou enterrés où le coût et le poids sont les principaux facteurs. Les deux sont couverts par les exigences relatives aux conducteurs toronnés de classe 2 dans la norme CEI 60228.
• Composé isolant : XLPE est la norme pour 26/35 kV. L'épaisseur nominale typique de l'isolation pour cette classe de tension est d'environ 10,5 mm, en fonction de l'édition standard et des exigences en matière de courts-circuits.
• Écran métallique : ruban de cuivre ou écran en fil de cuivre. La section transversale de l'écran doit être suffisamment grande pour résister au courant de défaut unique ligne-terre pendant le temps de libération de la protection. Les écrans en ruban de cuivre aux conducteurs adaptés plus petits et aux niveaux de défaut inférieurs ; les écrans en fil de cuivre sont préférés pour les conducteurs plus gros et les courants de défaut plus élevés.
• Gaine extérieure : le PVC est stable à l’air, facile à terminer et fonctionne bien à l’intérieur. Le PE offre une meilleure résistance à l’eau dans un sol humide. Dans les zones soumises aux termites ou aux rongeurs, ajoutez un composé de protection spécifique ou utilisez une conception comprenant une couche de protection supplémentaire.

Ne considérez pas l’écran comme un élément supplémentaire en option. Dans un câble 35 kV, l'écran fait partie du système de sécurité. Il transporte le courant de charge capacitif et, en cas de défaut, un courant de défaut important jusqu'à ce que la protection fonctionne. Un écran trop petit brûlera l’isolation et créera un deuxième point de défaut.

Capacité admissible dans des conditions d'installation réelles

Le courant nominal indiqué sur la plaque signalétique est généralement basé sur des conditions idéales. Les projets réels impliquent des températures ambiantes supérieures à 30°C, plusieurs câbles parallèles, le rayonnement solaire ou un sol à haute résistivité thermique. La résistivité thermique du sol, exprimée en K·m/W, est une valeur cruciale. Un remblai sec et compacté d'une valeur d'environ 1,0 K·m/W est une hypothèse standard, mais un sol sableux ou sec peut atteindre des valeurs beaucoup plus élevées.

Lorsque les câbles sont installés dans des conduits ou sous forme de plusieurs parcours parallèles, le courant admissible diminue encore davantage. Le déclassement dépend de l'espacement des conduits, de l'humidité du sol et du nombre de circuits chargés. Pour les longs trajets, la goulotte de tension devient un autre facteur déterminant. Un câble 26/35 kV à une résistance spécifique par kilomètre, de sorte que la taille sélectionnée doit satisfaire à la fois à la goulotte de tension et à la stabilité thermique de court-circuit, et pas seulement au courant continu.

Applications typiques des câbles 35 kV

• Alimentations de sous-stations et lignes d'arrivée de transformateurs dans les réseaux de distribution urbains.
• Installations industrielles et distribution d'énergie minière, où le câble de 35 kV repose l'appareillage aux transformateurs de distribution.
• Lignes de collecte d'énergie renouvelable dans les sous-stations photovoltaïques et éoliennes, où les chemins de câbles dépendent de l'onduleur ou du transformateur à la sous-station centrale.
• Lignes de distribution aérienne, où un câble isolé aérien de 35 kV est installé sur des poteaux ou des racks pour réduire les dégagements et améliorer la sécurité publique.

Dans un câble isolé aérien de 35 kV classé 26/35 kV, l'isolation est conçue pour la même tension du système que la version souterraine. La construction est optimisée pour une installation en hauteur avec des rayons de courbure plus serrés et des terminaisons simplifiées, ce qui en fait un choix pratique pour les couloirs de services publics encombrés.

Câble isolé aérien pour lignes aériennes de 1kV à 35kV Conçu pour la distribution aérienne dans les couloirs très fréquentés, ce câble offre des rayons de courbure serrés et des terminaisons simplifiées pour les systèmes 26/35 kV. Il prend en charge divers matériaux isolants et est conforme aux normes GB. Voir le produit →

Critères d'achat et d'acceptation pour protéger votre projet

Acheter des câbles 35 kV n’est pas la même chose que d’acheter des fils basse tension. Le maître d'ouvrage doit préciser la norme, l'épaisseur de l'isolant, la classe du conducteur et la disposition de l'écran. Le fournisseur doit fournir un rapport d'essai de type, des enregistrements d'essais de routine et un échantillon du câble. Les tests de routine doivent inclure la mesure des décharges partielles, le test de tenue à la tension alternative et la mesure de la résistance d'isolement en usine. Les limites de décharge partielle pour les câbles XLPE sont généralement données en picocoulombs à une tension d'essai précise, et le nombre est inscrit dans le bon de commande.

Sur place, vérifiez la longueur du tambour, l'étanchéité des extrémités du câble et les numéros de série. Comparez la résistance du conducteur, la capacité et l'épaisseur de l'écran mesurées avec les dessins approuvés. Pour les grands projets, exigez un test de témoin tiers avant l'expédition.

Une référence pratique utile pour juger les niveaux de tension, les types de câbles et les règles d'application est le site Web. guide de sélection de câbles haute tension .

Quatre erreurs courantes liées aux câbles 35 kV à éviter

1. Surplombant l'indice de court-circuit de l'écran. Le courant d'écran lors d'un défaut monophasé peut être important. Si le ruban de cuivre ou l'écran métallique est trop petit, l'écran brûle avant que la protection n'efface le défaut.
2. Utilisation d'un tableau d'intensité admissible à charge continue d'une classe de tension Inférieure pour un câble de 35 kV. L'épaisseur de l'isolation affecte la dissipation thermique et donc l'intensité admissible. Utilisez toujours le tableau des classes de tension correctes et les conditions d'installation correctes.
3. Ignorer la résistivité thermique du sol dans le couloir de pose. Un sol sablonneux sec à une résistivité thermique beaucoup plus élevée que l'argile humide, de sorte qu'un câble résistant à l'air peut se dégrader de 10 à 20 % lorsqu'il est enterré au même endroit.
4. Accepter les tourets de câbles livrés avec des extrémités endommagées qui ont permis la pénétration de l'humidité. L'humidité dégrade l'isolation et peut provoquer des problèmes de décharge partielle après la mise sous tension du câble.

Prenez le temps d'écrire la tension du système, la taille minimale du conducteur en fonction du flux de charge, le courant de court-circuit disponible aux bornes du câble et le parcours de pose réel. Gardez cette base technique d'une page devant le fournisseur et le chef de projet. Cela vous évitera des retouches coûteuses et un câble qui semble bien sur le papier mais qui tombe en panne dès le premier événement de panne.