Résumé des connaissances en installation de câbles en génie électrique

La qualité opérationnelle, la sécurité et la fiabilité d'un système d'alimentation électrique dépendent non seulement de la qualité des fils et des câbles eux-mêmes, mais aussi de la qualité de construction des accessoires de câbles et des lignes.

1. Méthodes d'installation des câbles

Les méthodes d'installation des câbles comprennent les suivantes : enfouissement direct, installation en conduit, installation en tranchée peu profonde, installation en tranchée de câbles, installation en tunnel de câbles et installation aérienne. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients. Généralement, les considérations doivent inclure la planification du développement urbain, la densité des bâtiments existants, la longueur de la ligne de câble, le nombre de tracés d'installation et l'impact de l'environnement environnant. Techniquement, les méthodes d'installation en tunnel de câbles et en tranchée de câbles sont plus pratiques pour la construction, la maintenance et l'inspection des câbles. Dans certains pays développés, des tunnels publics ont été planifiés lors du développement urbain. La pratique a montré que les tunnels publics fonctionnent efficacement, réduisant considérablement les investissements répétés et les excavations routières. Cependant, l'investissement initial est substantiel et les coûts des matériaux sont élevés. En Chine, en raison de diverses contraintes, cette méthode d'installation est rarement utilisée. En comparaison, l'enfouissement direct et l'installation en tranchée peu profonde sont des méthodes plus économiques. L'enfouissement direct est la méthode la plus économique et la plus largement utilisée, adaptée aux zones suburbaines et aux endroits où le trafic de véhicules est peu fréquent. Cependant, elle n'est pas propice à la maintenance et à l'inspection des câbles. Une fois qu'un défaut de câble survient, même si l'équipement de test identifie le point de défaut, la tranchée de câble doit être excavée à nouveau, ce qui est très gênant. Par conséquent, le choix de la méthode d'installation des câbles doit tenir compte des conditions réelles, des exigences du projet, des caractéristiques environnementales, des types et des quantités de câbles. Une approche prospective doit être adoptée, en équilibrant la fiabilité opérationnelle, la facilité de maintenance et la rationalité technico-économique.

2. Sélection des câbles

Les câbles d'alimentation courants comprennent les câbles imprégnés d'huile, les câbles isolés en PVC et les câbles en polyéthylène réticulé. Selon l'application, ceux-ci s'étendent à divers types de câbles spéciaux. Actuellement, avec les progrès de la technologie et des processus de production, les câbles en polyéthylène réticulé sont devenus les plus largement utilisés. Lors de la sélection des câbles, des facteurs tels que l'environnement et les conditions d'exploitation doivent être pris en compte, et les choix doivent être faits en fonction des circonstances spécifiques. Des efforts doivent être faits pour minimiser les croisements avec les pipelines, les voies ferrées, les routes et les câbles de communication. Pour l'enfouissement direct ou l'installation en tranchée peu profonde, des câbles blindés en acier doivent être envisagés.

3. Sélection de la section transversale du câble

Le choix de la section transversale du câble est lié aux coûts d'investissement, aux pertes de ligne, à la qualité de la tension et à la durée de vie du câble. Si la section transversale est trop petite, la qualité de la tension peut diminuer et les pertes de ligne peuvent augmenter. Inversement, une section transversale surdimensionnée entraîne un investissement initial plus élevé. Par conséquent, sur la base des résultats de prévision de charge et de la planification du développement, une section transversale appropriée doit être sélectionnée pour garantir que le câble répond aux exigences de température du cœur sous le courant de fonctionnement maximal, aux exigences de chute de tension et aux exigences de stabilité thermique sous le courant de court-circuit maximal. Compte tenu des défis et des inexactitudes dans la prévision de charge, la sélection de la section transversale du câble doit également être conforme auxDirectives techniques pour la rénovation des réseaux de distribution moyenne et basse tension urbainset auxDirectives pour la planification des réseaux électriques urbains.

Dans les réseaux d'alimentation basse tension triphasés à quatre fils, la sélection de la section transversale du conducteur neutre doit également être prise en compte. Dans les réseaux publics basse tension, en raison de l'influence importante des utilisateurs, il est difficile de contrôler l'équilibre de la charge triphasée. Pour améliorer la qualité de la tension et réduire les pertes de ligne, la section transversale du conducteur neutre doit correspondre à celle des conducteurs de phase.

4. Réseaux de câbles et automatisation des réseaux de câbles

Avec l'adoption croissante de câbles d'alimentation dans les réseaux de distribution, les réseaux de distribution peuvent être divisés en réseaux de câbles et en réseaux aériens (y compris les réseaux aériens-câbles hybrides). LeÉtat de mise en œuvre et opinions supplémentaires sur les directives techniques pour la rénovation des réseaux de distribution moyenne et basse tension urbainsspécifie également les exigences pour l'automatisation des réseaux de distribution par câble. Par conséquent, lors de la mise en œuvre de réseaux de câbles dans les zones de réseaux de distribution, de nouvelles technologies et de nouveaux équipements doivent être adoptés conformément aux exigences de l'automatisation de la distribution. Lorsque les conditions le permettent, des projets pilotes d'automatisation doivent être envisagés. Même lorsque les conditions ne sont pas encore matures, la sélection des équipements doit permettre une flexibilité suffisante pour jeter les bases de l'automatisation future.

5. Points à noter dans la construction de câbles d'alimentation

1. Problèmes de courants de Foucault causés par les câbles d'alimentation à courant élevé

   Lors de la construction de câbles d'alimentation, des supports en acier, des tuyaux de protection en acier ou des colliers de câble pour l'installation aérienne peuvent être utilisés. Toute formation d'une boucle fermée en acier (fer) autour du câble d'alimentation peut générer des courants de Foucault, en particulier dans les systèmes de câbles d'alimentation à courant élevé où les courants de Foucault sont plus importants. Lors de l'installation de câbles d'alimentation, des mesures doivent être prises pour empêcher la formation de boucles fermées en acier (fer) autour du câble afin d'éviter les courants de Foucault.

2. Dommages mécaniques causés par la flexion du câble

   En raison du grand diamètre extérieur des câbles d'alimentation, le transport et l'installation peuvent être difficiles, et les câbles d'alimentation ont des exigences strictes en matière de rayon de courbure. Lors de l'installation, des angles de flexion excessifs peuvent causer des dommages mécaniques internes aux conducteurs. De tels dommages réduisent la résistance d'isolement du câble, pouvant entraîner des défauts. Dans un cas, une défaillance de la tête de câble s'est produite lors de l'installation car les trois têtes de câble avaient la même longueur lors de la fabrication. Lors de la connexion à l'équipement, la tête de câble de phase médiane était plus longue en raison de contraintes topographiques, formant une forme d'arc et causant des dommages par décharge à la racine. Des mesures ont été prises pour raccourcir de manière appropriée la connexion de la tête de câble de phase médiane, garantissant que les trois têtes de câble étaient exemptes de force extérieure. La pratique a montré que cette approche fonctionne bien. Par conséquent, lors de l'installation du câble, les forces de torsion sur le câble doivent être minimisées. Lors de la flexion ou du mouillage, le câble doit pouvoir suivre une courbe naturelle pour éviter les dommages mécaniques internes.

3. Prévention de l'humidité pour les câbles d'alimentation

   L'expérience opérationnelle montre que la plupart des défauts dans les câbles d'alimentation moyenne et basse tension se produisent aux joints intermédiaires et aux terminaisons, souvent en raison d'une mauvaise étanchéité et d'une infiltration d'humidité, ce qui réduit la résistance d'isolement. Les réseaux de câbles d'alimentation moyenne et basse tension utilisent généralement une structure d'alimentation en arbre, ce qui entraîne un grand nombre de terminaisons de câbles. Par conséquent, assurer une étanchéité adéquate des terminaisons de câbles et des joints intermédiaires est l'une des mesures clés pour garantir le fonctionnement sûr et fiable des câbles.

4. Problèmes de mise à la terre pour les câbles d'alimentation moyenne et basse tension

   Dans les réseaux publics de câbles d'alimentation moyenne et basse tension, en raison de charges triphasées inégales, si des câbles avec des gaines métalliques sont utilisés, la mise à la terre de la gaine métallique doit être prise en compte. La tension induite normale à tout point non mis à la terre de la gaine métallique ne doit pas dépasser 100V. Il est recommandé que dans les réseaux de câbles moyenne et basse tension, des électrodes de mise à la terre (grilles) soient installées à tous les joints de câbles, et que la gaine métallique soit mise à la terre de manière fiable.

6. Inspection de la qualité

• Câbles disposés proprement avec un étiquetage clair.

• La fabrication des joints est conforme aux normes.

• L'étanchéité au feu est hermétique et sécurisée.

• Les enregistrements de test sont complets.

7. Problèmes courants et solutions

8. Normes et spécifications pertinentes

• GB 50168 : Code pour la construction et l'acceptation des lignes de câbles dans l'ingénierie d'installation électrique

• GB 50217 : Code pour la conception de l'ingénierie des câbles d'alimentation

• DL/T 5161 : Spécification pour l'inspection et l'évaluation de la qualité de l'ingénierie d'installation électrique

Rappel : L'installation des câbles est une tâche spécialisée et doit être effectuée par des professionnels certifiés en stricte conformité avec les procédures d'exploitation de sécurité !