Spécifications de conception du câble ADSS et guide d'installation

La portée maximale et la résistance à la traction définissent les performances du câble ADSS

Un câble entièrement diélectrique autoportant (ADSS) fonctionne sans messagers métalliques, s'appuyant entièrement sur ses éléments de renforcement en fil d'aramide. Pour un 12 fibres typique Câble ADSS avec un diamètre de 8,0 mm, le la portée maximale autorisée à 100 mètres d'altitude est de 300 mètres sous charge légère NESC (vent 0 Pa, glace 0 mm). Dans des conditions de charge importante (vent de 1 900 Pa, glace de 12,7 mm), la même portée de câble tombe à 120 mètres. La résistance à la traction nominale (RTS) pour cette configuration est de 18 kN, tandis que la tension de service maximale est limitée à 6 kN (33 % de la RTS).

L'installation de câbles ADSS sur des pylônes électriques existants nécessite de calculer l'affaissement et la tension à la température de fonctionnement maximale de 85 °C. Pour une portée de 200 mètres, l'affaissement initial à 15°C sans vent est de 2,8 mètres ; à 85°C, l'affaissement augmente jusqu'à 4,1 mètres, ce qui affecte le dégagement par rapport aux conducteurs sous tension. Utiliser un facteur de sécurité de conception de 3,0 pour le fluage à long terme, et vérifier que l'espace libre entre le conducteur et le câble à mi-portée n'est jamais inférieur à 2,5 mètres pour les lignes de 110 kilovolts .

Sélection du câble ADSS adapté à votre tension et à votre environnement

Deux paramètres critiques déterminent quel câble ADSS correspond à un itinéraire spécifique : l'intensité du champ électrique et la zone de charge environnementale. Pour les lignes électriques jusqu'à 110 kilovolts, un ADSS standard avec une épaisseur de gaine extérieure de 1,5 mm et une résistance de suivi de 2,5 kV/mm de distance d'arc sec fonctionne de manière fiable. Au-dessus de 110 kV jusqu'à 220 kilovolts, choisir une gaine anti-traçage (AT) avec une distance d'arc sec d'au moins 3,0 kV/mm et une épaisseur de paroi de 1,8 mm .

Les zones de charge environnementales suivent les normes CEI 60794-4-10 ou NESC. Vous trouverez ci-dessous un tableau de sélection rapide :

Meilleures pratiques d'installation pour la fiabilité des câbles ADSS à long terme

Les données de terrain provenant de 150 installations ADSS sur trois continents montrent que 94 % des pannes prématurées proviennent d'un matériel inapproprié ou d'une tension élevée. Utilisez une poignée de traction avec un résistance à la rupture nominale égale à au moins 50 % du RTS du câble et ne dépassez jamais 0,8 % de contrainte pendant le tirage. Pour une installation ADSS de 1 km avec trois coudes à 120 degrés, la limite typique de fluage en tension de traction est de 2,7 kN pour un câble RTS de 18 kN.

La sélection du matériel doit inclure :

• Pinces de suspension tangentes avec un insert en caoutchouc ou en néoprène, conçu pour une charge ultime de 20 kN et un diamètre d'âme de tige en fibre de verre de 6 mm.
• Poignées sans issue en utilisant des tiges doubles hélicoïdales, adaptées au diamètre du câble (par exemple 8,0 mm ± 0,3 mm) avec une tension de glissement supérieure à 80 % du RTS.
• Anneaux Corona pour ADSS sur lignes supérieures à 110 kV : diamètre d'anneau minimum 150 mm, positionné à moins de 30 mm de la pince de suspension pour réduire les contraintes électriques.

Calcul de l'affaissement et de la tension pour le cordage de câbles ADSS

Le calcul de l'affaissement suit l'approximation parabolique pour les travées de niveau : Sag = (w × L²) / (8 × H), où w = poids du câble par unité de longueur (par exemple, 0,12 kg/m pour un ADSS à 12 fibres), L = longueur de travée (mètres) et H = tension horizontale (kN). Pour une portée de 250 mètres à 25°C avec une tension initiale réglée à 2,5 kN, l'affaissement est égal à (0,12×9,81×250²)/(8×2500) = 3,68 mètres . À 75°C, le module d'élasticité (13,8 GPa pour l'aramide) réduit la tension à 1,9 kN, augmentant l'affaissement à 4,84 mètres.

Pour les tours de hauteur inégale avec une différence de 20 mètres, utilisez la formule de portée inclinée. La vérification réelle sur le terrain de 20 projets montre que tracer l'affaissement par incréments de 5°C entre -10°C et 80°C empêche le contournement à mi-portée. Préparez toujours une table d'affaissement comme dans l'exemple ci-dessous avant d'enchaîner :

Exigences en matière de dégagement électrique et de distance de l'arc sec

La principale différence entre l'ADSS et les câbles OPGW ou diélectriques conventionnels réside dans la nécessité d'un dégagement électrique dû aux champs électrostatiques. Pour Lignes 69 kV, maintenir un dégagement minimum de 0,9 mètre du conducteur au point de fixation ADSS. À 138 kV, celle-ci passe à 1,5 mètre ; à 230 kV, à 2,4 mètres. Ces valeurs supposent un environnement sec et non pollué. Dans les zones industrielles ou côtières à forte pollution (classe IV IEEE 1220), doublez le dégagement ou utilisez une gaine AT avec une résistance à l'arc sec d'au moins 4,5 kV/mm.

La distance de l'arc sec le long de la surface du câble ADSS entre deux points matériels doit dépasser 1,2 x (tension de ligne en kV) pour gaines PE standards. Par exemple, sur une ligne de 110 kV, la distance minimale de l'arc sec entre la pince de suspension et l'anneau corona le plus proche est de 132 mm. Les rapports d'inspection sur le terrain de 2018 à 2022 montrent que les échecs de suivi diminuent de 87 % lorsque les concepteurs vérifient ce paramètre avant l'installation.