Présentation
Auteur(s)
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André CHANAL : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Ingénieur en chef honoraire d’EDF, direction de la production et du transport
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Jean-Pierre LÉVÊQUE : Ingénieur de l’École spéciale des travaux publics - Chef de la division retour d’expérience et animation technique liaisons au Centre national d’expertise réseau, réseau de transport d’électricité, EDF
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article indique les caractéristiques des câbles nus pour la construction des lignes aériennes : conducteurs et câbles de garde.
Au cours des dernières décennies, aucune évolution importante n’est apparue dans le choix des métaux conducteurs. Sont utilisés presque exclusivement :
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l’aluminium écroui, de grande pureté, dans des câbles bimétalliques aluminium-acier ;
-
un alliage d’aluminium, l’almélec, qui possède une résistance mécanique à la traction notablement plus importante que celle de l’aluminium et permet, de ce fait, de réaliser des câbles homogènes constitués uniquement de fils d’almélec.
Cependant, dans le but d’accroître la capacité de transport de certaines lignes existantes sans modifier notablement l’environnement, des métaux conducteurs pouvant supporter des températures de fonctionnement plus élevées que celles de l’aluminium ou de l’almélec ont été étudiés. Les conducteurs installés dans différents pays paraissent avoir un comportement acceptable et permettent ainsi le renforcement des ouvrages.
Une autre voie de recherche fait actuellement l’objet d’expérimentations : elle consiste à réaliser des conducteurs composés d’assemblages de matériaux conducteurs et composites (fibres de carbone) de façon à obtenir des câbles performants peu sensibles aux variations de température. Les recherches n’ont pas conduit, à ce jour, à des expérimentations satisfaisantes.
Par contre, en ce qui concerne les câbles de garde des lignes HTB, l’évolution est plus importante : on a utilisé, au cours des dernières années, de plus en plus fréquemment des câbles comportant des circuits de communication incorporés. Dès le début des années 2000, la pose de câbles renfermant des fibres optiques s'est généralisée sur l’ensemble du réseau de transport afin de permettre, si nécessaire, l’installation de transmissions à haut débit d’informations numériques. Cette orientation fait suite aux décisions du comité interministériel pour l’Aménagement du territoire du 9 juillet 2001 visant à desservir la totalité du territoire avec des performances équivalentes et satisfaisantes.
Dans les réseaux de distribution, la part des canalisations souterraines s’est accrue dans les travaux d’extension ou de renouvellement et celle des câbles nus a notablement diminué.
Pour les lignes basse tension, des conducteurs préassemblés sont systématiquement utilisés : ceux-ci ne sont pas traités dans le présent article.
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1992 par Yves PORCHERON
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1. Conducteurs
1.1 Métaux utilisés et constitution des conducteurs
Les conducteurs nus, utilisés pour la construction des lignes aériennes, sont des câbles constitués de fils ronds ou exceptionnellement de fils trapézoïdaux ou profilés en forme de Z.
Pour réaliser ces câbles, les métaux conducteurs de faible résistivité sont peu nombreux. Seuls sont utilisés actuellement l’aluminium dans sa forme écroui dur, de grande pureté d’une part, et un alliage d’aluminium, l’almélec, d’autre part. Les caractéristiques de ces métaux ont peu évolué au cours des dernières décennies et leur température maximale de fonctionnement ne peut dépasser 100 C. Cependant, certains métaux conducteurs, par exemple l’aluminium recuit, ou certains alliages devraient permettre des températures de fonctionnement plus élevées, de l’ordre de 200 C, et sont actuellement testés 1.4.
Depuis plusieurs années, le cuivre n’est plus utilisé en raison de sa masse et de son coût. Cependant, des conducteurs en cuivre équipent encore des lignes anciennes.
HAUT DE PAGE1.1.1 Aluminium : câbles aluminium-acier (ACSR)
L’aluminium utilisé, écroui et de grande pureté (norme NF EN 60889) a une contrainte à la rupture en traction de 160 MPa très insuffisante pour réaliser les lignes à haute tension.
Pour pallier cet inconvénient, les câbles ACSR (steel-reinforced aluminium conductor) comportent au centre une âme en fil d’acier galvanisé qui supporte la plus grande partie de la tension mécanique et autour de cette âme, plusieurs couches de fils d’aluminium conduisant le courant électrique. Les fils d’acier sont zingués, soit après tréfilage, soit avant le dernier passage dans la filière, cette deuxième façon d’opérer donnant une meilleure adhérence à la couche de zinc.
Deux types d’acier sont utilisés, caractérisés par leur contrainte minimale à 1 % d’allongement (norme NF EN 50189) :
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acier à très haute résistance mécanique...
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Conducteurs
ANNEXES
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HAUT DE PAGE
Dans les Techniques de l’Ingénieur
CHANAL (A.) - Lignes aériennes : présentation et calcul des lignes - . D 4 420, traité Génie électrique (2000).
CHANAL (A.) - Lignes aériennes : dimensionnement - . D 4 421, traité Génie électrique (2000).
FORGES de PARNY (R. de) - LÉVÊQUE (J.-P.) - Lignes aériennes : construction - . D 4 429, traité Génie électrique (1993).
FORGES de PARNY (R. de) - LÉVÊQUE (J.-P.) - Lignes aériennes : entretien - . D 4 430, traité Génie électrique (1993).
DEBU (T.) - Lignes aériennes : paramètres électriques - . D 4 435, traité Génie électrique (1996).
JOHANNET (P.) - Lignes aériennes : chutes de tension - . D 4 438, traité Génie électrique (1997).
GAUDRY (M.) - BOUSQUET (J.-L.) - Lignes aériennes : échauffements et efforts électrodynamiques - . D 4 439, traité Génie électrique (1997).
GARY (C.) - Effet couronne sur les réseaux électriques aériens - . D 4 440, traité Génie électrique (1998).
LAURENT (G.) - GHIAZIA (D.) - Insertion des lignes aériennes dans l’environnement - . D 4 445, traité Génie électrique (1996).
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