Environnements d'application, principes de base et conception structurelle des câbles résistants à l'eau
Les câbles résistants à l'eau sont conçus pour les environnements où l'humidité, la pénétration de l'eau ou une forte hygrométrie présentent des risques pour les performances et la durée de vie des câbles. Les applications comprennent les installations souterraines, les câbles sous-marins, les parcs éoliens et les réseaux électriques extérieurs. Le principe de conception structurelle consiste à bloquer ou à résister à l'entrée et à la propagation de l'eau par un scellement longitudinal ou radial à l'aide de matériaux et de procédés de fabrication spécifiques. Une résistance efficace à l'eau améliore la durabilité, la sécurité et la fiabilité du système.
Comparaison des caractéristiques de performance et des critères de sélection des matériaux imperméables les plus courants
Le choix du bon matériau de blocage de l'eau est essentiel pour obtenir une protection fiable. Les matériaux varient en termes d'absorption, de compatibilité, de coût et de durabilité. Le tableau ci-dessous présente les caractéristiques de performance des matériaux typiques utilisés dans les structures de câbles résistants à l'eau, tels que les rubans, les poudres et les composés gélifiés gonflables à l'eau. Ces matériaux sont sélectionnés en fonction du type d'application, de l'exposition à l'environnement et de la durée de vie souhaitée. Les principaux critères de sélection sont le taux d'expansion, la stabilité thermique, la compatibilité chimique avec les matériaux d'isolation et la facilité de mise en œuvre.
| Type de matériau | Méthode de blocage | Avantages | Inconvénients | Applications typiques |
|---|---|---|---|---|
| Ruban adhésif gonflable à l'eau | Longitudinal | Gonflement rapide, application facile, bonne stabilité thermique | Peut se déplacer lors d'un traitement à grande vitesse | Câbles d'énergie MT et HT, installations extérieures |
| Poudre gonflable à l'eau | Longitudinal | Léger, taux d'absorption élevé | Contrôle des poussières nécessaire, moins adapté aux petits espaces | Câbles à fibres optiques, câbles à basse tension |
| Composé de vaseline | Radial | Excellente étanchéité, stabilité à long terme | Application difficile, augmentation du poids | Câbles sous-marins, câbles de communication |
| Matériau d'étanchéité thermoplastique | Radial | Barrière solide, compatible avec le processus d'extrusion | Coût élevé, nécessite une application de précision | Câbles HT sous-marins, câbles armés |
Différences entre les méthodes de blocage longitudinal et radial de l'eau et leur mise en œuvre
Le blocage longitudinal empêche l'eau de se répandre sur la longueur du câble et est généralement mis en œuvre à l'aide de rubans ou de poudres gonflables placés dans les âmes du câble. Le blocage radial, quant à lui, empêche l'eau de pénétrer à travers la gaine du câble ou les couches d'isolation et utilise des barrières telles que des composés gélifiés, des thermoplastiques extrudés ou des couches stratifiées. Les conceptions optimales utilisent souvent les deux méthodes pour les applications critiques.
Normes industrielles et méthodes d'essai pour les câbles imperméables à l'eau
Normes CEI
Le IEC 60502 Les normes de la série CEI 60840 et CEI 62067 définissent les exigences en matière d'essais de pénétration de l'eau pour les câbles de moyenne tension. Les normes CEI 60840 et CEI 62067 spécifient les essais de pénétration de l'eau pour les câbles à haute et très haute tension. Les essais consistent généralement à soumettre le câble à des colonnes d'eau sous pression et à surveiller la pénétration de l'eau dans le temps. Les normes CEI mettent l'accent sur le vieillissement à long terme et la résistance à la pression.
Normes GB/T (Chine)
En Chine, GB/T 12706 et GB/T 11017 sont largement utilisés pour les câbles BT et MT, avec des protocoles d'essai définis pour la résistance à la pénétration de l'eau. Pour la vérification de l'imperméabilité à l'eau, la norme GB/T 19216 décrit des méthodes d'essai telles que l'essai de pénétration longitudinale de l'eau à l'aide d'un colorant et de l'eau à une température et une pression spécifiques.
Autres méthodes internationales
D'autres normes telles que BS EN 50288 (pour les câbles multiconducteurs) et ASTM D4565 peuvent également s'appliquer. Ces essais comprennent souvent l'immersion d'échantillons, des essais de coupure et des essais de migration longitudinale pendant 24 à 72 heures sous pression hydrostatique. Les critères de réussite sont basés sur la distance parcourue par l'eau ou la pénétration visible, et les défaillances doivent être inférieures à des seuils clairement définis.
Exemples de cas de défaillance et suggestions d'optimisation
Un projet de service public au Soudan a signalé une défaillance de l'isolation des câbles au bout de deux ans d'exploitation. L'enquête a révélé une infiltration d'eau due à une mauvaise étanchéité des extrémités des câbles et à une poudre gonflante de mauvaise qualité. De même, un projet HT au Viêt Nam a montré une corrosion des conducteurs en cuivre, due à l'absence de barrières radiales contre l'eau. Pour éviter de telles défaillances, les fabricants doivent améliorer le contrôle de la qualité, utiliser des conceptions à double couche de blocage de l'eau et mettre en œuvre un approvisionnement en matériaux plus strict. Les utilisateurs finaux doivent veiller à ce que les terminaisons et les joints soient correctement scellés lors de l'installation.
Résumé et recommandations aux clients
Pour une fiabilité optimale des câbles dans des conditions humides ou souterraines, choisissez des conceptions avec des structures de blocage de l'eau vérifiées, suivez les normes d'essai internationales et travaillez avec des fabricants expérimentés et certifiés.
