Lors de la sélection des câbles pour différentes conditions climatiques, il est essentiel de tenir compte de facteurs tels que la température, l'humidité, le rayonnement ultraviolet, les charges de glace et de neige, et la corrosion chimique, afin de garantir la fiabilité et la sécurité à long terme des câbles. Voici un guide de sélection des câbles pour différents types de climat :
Climat sec à haute température (par exemple, déserts, régions tropicales arides)
Principaux impacts :
Les températures élevées (à long terme >40°C, extrêmes >60°C) accélèrent le vieillissement de l'isolation. Abrasion par le sable et la poussière de la gaine extérieure du câble.
Recommandations de sélection :
- Matériaux résistants aux hautes températures : Choisissez une isolation en polyéthylène réticulé (XLPE) (résistant à des températures allant jusqu'à 90°C) ou des câbles en caoutchouc de silicone (résistant à des températures allant jusqu'à 180°C).
- Indice de protection : Câbles armés (par exemple, armature en ruban d'acier) pour éviter l'abrasion par le sable et la poussière, ou gaine ignifugée sans halogène (par exemple, LSZH).
- Conception de la dissipation de la chaleur : Privilégier les câbles dont la section des conducteurs est plus grande afin de réduire la production de chaleur due à la circulation du courant.
Climat froid et glacial (par exemple, Sibérie, nord du Canada)
Principaux impacts :
Les basses températures peuvent fragiliser l'isolation et la rendre susceptible de se fissurer. L'accumulation de glace augmente également la tension du câble et risque d'entraîner une défaillance mécanique.
Recommandations de sélection :
- Matériaux résistants au froid : Utilisez un isolant en caoutchouc éthylène-propylène (EPR) ou un isolant XLPE à basse température dont les performances ont été prouvées à -40°C ou moins.
- Structures flexibles : Utiliser une construction flexible pour éviter les fissures lors de l'installation et de l'utilisation.
- Gaine renforcée : Envisager des câbles ABC autoportants avec des gaines renforcées pour résister aux charges de glace.
Climat tropical à forte humidité (par exemple, Asie du Sud-Est, bassin du Congo)
Principaux impacts :
Une humidité constamment élevée accélère la pénétration de l'eau, la formation de moisissures et la dégradation de l'isolation, réduisant ainsi la durée de vie et la fiabilité des câbles.
Recommandations de sélection :
- Conception d'une barrière contre l'humidité : Utiliser des rubans ou des gels hydrofuges dans la construction du câble pour empêcher la pénétration de l'eau.
- Choix du revêtement : Optez pour un revêtement en PE ou en PEHD résistant à l'humidité et pour une construction à joints serrés.
- Traitement antifongique : Utiliser des vestes extérieures contenant des additifs antifongiques pour les protéger contre la dégradation biologique.
Climat à fort rayonnement UV (Australie, sud-ouest des États-Unis)
Principaux impacts :
Une exposition prolongée aux UV décompose les chaînes de polymères des matériaux de revêtement, ce qui entraîne des fissures, une décoloration et, en fin de compte, une défaillance de l'isolation.
Recommandations de sélection :
- Vestes extérieures stabilisées aux UV : Utilisez des matériaux résistants aux UV, comme le PE noir ou le PVC traité aux UV, pour une meilleure performance à la lumière directe du soleil.
- Conception de câbles aériens : Pour les installations exposées, optez pour des câbles blindés contre les UV et résistants aux intempéries.
- Routage alternatif : Dans la mesure du possible, faites passer les câbles sous terre ou dans des conduits pour les protéger de l'exposition aux UV.
Climat d'exposition côtière et chimique (par exemple, zones portuaires, zones industrielles chimiques)
Principaux impacts :
Le brouillard salin et les fumées chimiques provenant de l'activité industrielle peuvent corroder les composants métalliques et dégrader l'intégrité de l'isolation au fil du temps.
Recommandations de sélection :
- Protection contre la corrosion : Choisissez des conducteurs en cuivre étamé et une armure en acier inoxydable pour résister à l'oxydation.
- Vestes résistantes aux produits chimiques : Utiliser des câbles avec des gaines en élastomère thermoplastique (TPE) ou en fluoropolymère (FEP, par exemple).
- Construction étanche : Optez pour des câbles à double gaine et remplis de gel afin de minimiser l'infiltration d'agents corrosifs.
Les avantages économiques et opérationnels d'une bonne sélection des câbles en fonction du climat
La sélection correcte des câbles en fonction des conditions climatiques locales prolonge considérablement la durée de vie et minimise les défaillances coûteuses. Par exemple, dans les climats tropicaux, l'utilisation de câbles standard non bloqués par l'humidité peut entraîner une rupture de l'isolation au bout de 2 à 3 ans, ce qui nécessite un remplacement et l'arrêt du système. En revanche, les câbles étanches à l'humidité durent plus d'une décennie avec un minimum d'entretien. De même, les câbles endommagés par les UV dans les zones arides subissent souvent des fissures dans la gaine et des pannes, alors que les câbles stabilisés aux UV conservent leurs performances jusqu'à 25 ans. Ces solutions ciblées réduisent le coût total de possession, améliorent la fiabilité des projets et garantissent une alimentation électrique ininterrompue, ce qui est essentiel pour les utilisateurs industriels et les applications à l'échelle du réseau.
Études de cas : Sélection des câbles dans les projets d'énergie réelle
- 1. Desert Power Transmission, Soudan : QRUNNING a fourni des câbles armés à isolation XLPE de 132 kV pour une ligne de transmission dans le désert. Ces câbles ont été conçus pour supporter des températures ambiantes allant jusqu'à 60°C et de forts vents de sable.
- 2. Grille du parc éolien de Subzero, Ouzbékistan : Dans les zones d'hiver extrême, des câbles flexibles à isolation EPR résistant à une température de -40°C ont été déployés pour raccorder les éoliennes, garantissant ainsi un fonctionnement sans heurts, même en cas de tempête de neige.
- 3. Installation d'un réseau côtier, Vietnam : Des câbles en cuivre étamé avec des gaines ignifuges sans halogène ont été choisis pour un projet de sous-station côtière, afin de lutter contre l'humidité chargée de sel et de prévenir les défaillances liées à la corrosion.
- 4. Infrastructures urbaines, Angola : Pour l'extension du réseau urbain dans le climat humide de l'Angola, des câbles électriques bloqués par l'eau et dotés de couches antifongiques ont été installés sous terre afin d'atténuer les risques d'humidité et de dégradation biologique.
- 5. Câblage d'une centrale solaire, Éthiopie : Dans les régions montagneuses à forte exposition aux UV, des câbles noirs gainés de PE résistant aux UV ont été utilisés pour relier les panneaux solaires aux onduleurs, afin de résister aux rayons UV quotidiens et de garantir une durée de fonctionnement de plus de 20 ans.
Conclusion et recommandation des experts
Il faut toujours adapter le choix des câbles aux défis environnementaux locaux. Les câbles adaptés au climat réduisent les risques futurs, prolongent la durée de vie et diminuent les coûts d'exploitation à long terme. Investissez intelligemment pour garantir une infrastructure durable.
