Les câbles haute tension sont un type de câble utilisé pour transmettre des hautes tensions et des courants importants., normalement utilisé dans la distribution et la transmission de l'énergie électrique, ainsi que dans les sous-stations électriques. Selon les normes de la Commission Electrotechnique Internationale, Les câbles haute tension sont classés en trois spécifications: 110kV, 220kV et 500kV. Les câbles de 110 kV et plus sont appelés câbles ultra haute tension..
Table des matières
- Différents niveaux de tension dans les câbles pour haute tension
- Applications des câbles haute tension dans les sous-stations et la distribution d'énergie
- Paramètres importants des câbles haute tension
- Quelle est la perte dans les câbles haute tension ??
- Les câbles haute tension peuvent-ils être utilisés dans la distribution basse tension?
Différents niveaux de tension dans les câbles pour haute tension
Câbles haute tension 110kV
Les câbles haute tension 110 kV utilisent généralement des matériaux isolants en polyéthylène réticulé., et le conducteur est en cuivre ou en aluminium, avec des sections transversales variant de 50 un 2000 millimètres carrés. Ces câbles conviennent à la distribution d'énergie électrique dans les villes et aux petites sous-stations électriques..
Câbles haute tension 220kV
Los câbles de 220kV utiliser des conducteurs en cuivre ou en aluminium, et les matériaux d'isolation comprennent du polyéthylène réticulé, polyéthylène réticulé déposé et polystyrène bloqué. Les sections transversales de ces produits varient entre 50 y 2000 millimètres carrés, et sont utilisés dans les grandes sous-stations électriques et les systèmes importants de distribution et de transmission d'énergie..
Câbles haute tension 500kV
Les câbles haute tension 500 kV sont des câbles ultra haute tension utilisés dans les systèmes de transmission et de distribution.. Ces câbles ont de grandes sections tant au niveau de l'isolation que du conducteur.. La couche protectrice du câble peut être en alliage d'aluminium ou en ruban d'acier. Grâce à ses caractéristiques de résistance haute tension, interférence électromagnétique, faibles pertes et faible bruit, Ils conviennent aux projets de transport et de transformation d’électricité à grande échelle..
Applications des câbles haute tension dans les sous-stations et la distribution d'énergie
Sous-stations
Les sous-stations électriques nécessitent une grande quantité de câbles haute tension, y compris les câbles de transmission, câbles haute tension internes au poste et câbles haute tension dans les tunnels. Des bornes de câble sont installées aux sorties de la sous-station pour connecter la sous-station aux lignes de transport., permettre d'amener l'électricité à toute la ville.
Distribution et transmission d'énergie
De nombreux câbles haute tension sont utilisés dans la distribution et la transmission d’énergie., y compris les câbles aériens, câbles de tunnel et câbles haute tension enroulés sur transformateurs. La capacité des câbles haute tension à résister à des tensions élevées et leur plus grande stabilité peuvent réduire efficacement les pertes d'énergie pendant le transport., ce qui en fait des composants largement utilisés dans la distribution et la transmission d'énergie.
Paramètres importants des câbles haute tension
Diamètre du pilote
Le diamètre du conducteur d'un câble haute tension est un paramètre crucial, puisqu'il influence directement la résistance électrique et les pertes de puissance du câble. En général, plus le diamètre du conducteur est grand, plus la résistance est faible et, donc, pertes de puissance. Généralement, Le diamètre du conducteur des câbles haute tension est compris entre 50 mm a 200 millimètre.
Épaisseur de la couche isolante
L'épaisseur de la couche isolante est l'un des paramètres clés des câbles haute tension.. Sa fonction principale est isoler le conducteur sous haute tension, garantir une utilisation sûre du câble. Comme d'habitude, plus l'épaisseur de la couche isolante est grande, plus la capacité d'isolation du câble et sa durée de vie sont grandes. L'épaisseur typique de la couche isolante des câbles haute tension varie entre 1 mm a 5 millimètre.
diamètre extérieur du câble
Le diamètre extérieur du câble fait référence à la taille maximale de la gaine extérieure du câble. Il est influencé par des facteurs tels que l'environnement d'application, exigences électriques et résistance mécanique. En termes généraux, plus le diamètre extérieur du câble est grand, plus sa résistance mécanique est grande, ce qui le rend adapté aux secteurs industriels lourds. Cependant, un diamètre extérieur trop grand peut rendre l'installation et le câblage difficiles, il doit donc être choisi en fonction des besoins spécifiques de l'environnement d'application.
Autres paramètres de taille
D'autres paramètres de dimensionnement des câbles haute tension incluent l'épaisseur de la couche de blindage et l'épaisseur de la gaine.. La couche de protection réduit le inductance et capacité du câble, tandis que la housse le protège. L'épaisseur des deux couches doit également être sélectionnée en fonction des conditions spécifiques de l'environnement d'application..
En résumé, Les paramètres de dimensionnement des câbles haute tension sont des facteurs cruciaux affectant leurs performances. Il faut sélectionner le diamètre du conducteur, l'épaisseur de la couche isolante, le diamètre extérieur du câble et d'autres paramètres basés sur les exigences électriques et les conditions environnementales de l'application.
Quelle est la perte dans les câbles haute tension ??
Types de pertes dans les lignes haute tension
Les pertes dans les lignes de transport à haute tension sont principalement divisées en deux types:
- Perte de résistance: C'est la perte d'énergie provoquée par la résistance du conducteur au passage du courant.. Cette perte est inévitable et augmente à mesure que la longueur du conducteur augmente..
- Perte de capacité: C'est la perte d'énergie produite par la capacité entre les câbles de transmission. La perte de capacité est proportionnelle à la constante diélectrique entre les conducteurs et la tension de transmission.. En général, Les pertes de capacité dans les lignes haute tension sont faibles et peuvent être considérées comme négligeables..
Calcul des pertes dans les lignes haute tension
Le calcul des pertes dans une ligne de transport haute tension est assez complexe et nécessite la prise en compte de plusieurs facteurs.. Dans la pratique, La formule suivante est utilisée pour calculer le taux de perte dans les lignes à haute tension:
Taux de perte = (Puissance perdue / Puissance transmise) × 100%
Où la puissance perdue fait référence à l'énergie perdue pendant la transmission, et la puissance transmise est la puissance totale d'entrée sur la ligne.
Le taux de perte dans les lignes à haute tension se situe généralement entre 2% et le 7%, selon le type de ligne, le matériau utilisé et la distance de transmission. Donc, lors de la conception d'une ligne de transport à haute tension, il est nécessaire de prendre en compte des facteurs tels que la charge du système électrique, distance de transmission et niveau de tension pour déterminer correctement le type et les paramètres de la ligne de transmission.
Bien que les pertes dans les lignes à haute tension soient inévitables, il est possible de les réduire grâce à une conception efficace. L'utilisation de conducteurs de grande section, transformateurs et équipements de transmission à haut rendement, ainsi qu'une bonne planification des lignes de transmission, peut améliorer l’efficacité de la transmission et contribuer au développement durable du système électrique.
Les câbles haute tension peuvent-ils être utilisés dans la distribution basse tension?
Les câbles haute tension ne conviennent pas à une utilisation dans les systèmes de distribution basse tension, en raison des différences de caractéristiques entre la distribution haute et basse tension.
- Caractéristiques des systèmes basse tension: Dans ces systèmes, le courant est plus élevé et la tension est plus faible. Les câbles haute tension ont une impédance différente de celle des câbles basse tension., et l'impédance des câbles haute tension est plus élevée. Si utilisé dans la distribution basse tension, Cela pourrait entraîner des pertes de puissance plus élevées..
- Résistance à la tension: Les câbles haute tension sont conçus pour résister à des tensions élevées, tandis que les systèmes basse tension fonctionnent à des tensions beaucoup plus basses. L'utilisation de câbles haute tension à basse tension pourrait entraîner une surisolation inutile., ce qui peut endommager les câbles ou créer des risques pour la sécurité.
- Épaisseur du câble: Les câbles haute tension ont généralement un diamètre extérieur plus grand, ce qui les rend moins esthétiques et difficiles à installer, surtout dans les petits bâtiments. Si mal placé, peut affecter l’apparence et l’utilisation des bâtiments.
- Coût élevé: Les câbles haute tension sont plus chers et leur installation et leur maintenance nécessitent du personnel spécialisé., ce qui n'est pas pratique pour les systèmes basse tension.
Donc, il est préférable d'utiliser câbles basse tension adapté aux systèmes de distribution basse tension. Cependant, dans des circonstances particulières où il est nécessaire d'utiliser des câbles haute tension dans la distribution basse tension, Il est important de prendre en compte les éléments suivants:
- Contrôler le courant et la tension: Assurez-vous que le courant n'est pas trop élevé et que la tension ne dépasse pas la tension nominale du câble haute tension.. En général, Il n'est pas recommandé d'utiliser des câbles haute tension supérieurs à 1 kV dans la distribution basse tension., car cela pourrait surcharger les câbles et provoquer des accidents de sécurité.
- Connexions sécurisées: Assurez-vous que les connexions des câbles sont serrées et fiables pour éviter des problèmes tels que de mauvais contacts ou une fuite de courant..
- Entretien des câbles: Gardez la surface du câble propre pour éviter la contamination et l'humidité.
- Examens périodiques: Effectuer des inspections et une maintenance régulières pour garantir un fonctionnement sûr et fiable des câbles.
En résumé, les câbles haute tension ne conviennent pas aux systèmes de distribution basse tension. Pour assurer la sécurité et le fonctionnement stable du système basse tension, Il est recommandé d'utiliser des câbles basse tension spécialement conçus à cet effet., ainsi qu'un entretien adéquat et une gestion efficace de ceux-ci.