Lors de l'installation et de l'utilisation d'un câble, des contraintes mécaniques peuvent l'endommager, ou une utilisation prolongée en milieu humide peut entraîner une infiltration progressive d'eau. Sous l'effet d'un champ électrique, la probabilité de formation d'arborescences d'eau à la surface de l'isolant augmente. Ces arborescences, résultant de l'électrolyse, fissurent l'isolant, réduisant ainsi les performances d'isolation globales et la durée de vie du câble. Par conséquent, l'utilisation de câbles étanches est essentielle.
L'étanchéité des câbles prend principalement en compte les infiltrations d'eau le long du conducteur et radialement à travers la gaine. On peut donc envisager une structure de câble assurant une étanchéité radiale et longitudinale.
1. Câble radial étanche
L'objectif principal de l'étanchéité radiale est d'empêcher l'infiltration d'eau extérieure dans le câble pendant son utilisation. Plusieurs options sont possibles pour la structure étanche.
1.1 Gaine en polyéthylène étanche
L'étanchéité de la gaine en polyéthylène ne répond qu'aux exigences générales d'étanchéité. Pour les câbles immergés dans l'eau de façon prolongée, les performances d'étanchéité des câbles d'alimentation à gaine en polyéthylène doivent être améliorées.
1.2 Gaine métallique étanche
L'étanchéité radiale des câbles basse tension (0,6 kV/1 kV et plus) est généralement assurée par une gaine extérieure et un enroulement longitudinal interne constitué d'une double bande composite aluminium-plastique. Les câbles moyenne tension (3,6 kV/6 kV et plus) bénéficient d'une étanchéité radiale grâce à l'action combinée d'une bande composite aluminium-plastique et d'une gaine résistive semi-conductrice. Enfin, l'étanchéité des câbles haute tension est assurée par des gaines métalliques, telles que des gaines en plomb ou en aluminium ondulé.
La gaine étanche intégrale est principalement destinée aux tranchées de câbles, aux installations souterraines directement enterrées et à d'autres endroits similaires.
2. Câble étanche verticalement
L'étanchéité longitudinale peut être prise en compte pour assurer l'imperméabilité du conducteur et de l'isolant du câble. Lorsque la couche protectrice externe du câble est endommagée par des forces extérieures, l'humidité ambiante pénètre verticalement le long du conducteur et de l'isolant. Afin d'éviter ces dommages, plusieurs méthodes de protection peuvent être mises en œuvre.
(1)Ruban adhésif étanche
Une zone d'expansion étanche est ajoutée entre l'âme du fil isolé et la bande composite aluminium-plastique. Le ruban d'étanchéité est enroulé autour de l'âme du fil isolé ou du câble, avec un taux d'enroulement et de recouvrement de 25 %. Au contact de l'eau, le ruban se dilate, ce qui renforce l'étanchéité entre le ruban et la gaine du câble et assure ainsi l'étanchéité.
(2)Ruban semi-conducteur étanche à l'eau
Le ruban semi-conducteur étanche est largement utilisé dans les câbles moyenne tension. En enroulant ce ruban autour de la couche de blindage métallique, on assure l'étanchéité longitudinale du câble. Bien que l'étanchéité soit améliorée, le diamètre extérieur du câble augmente après l'enroulement du ruban.
(3) Remplissage étanche
Les matériaux de remplissage étanches sont généralementfil imperméable(corde) et poudre hydrofuge. La poudre hydrofuge sert principalement à empêcher l'eau de pénétrer entre les conducteurs torsadés. Lorsque l'adhérence de la poudre hydrofuge au monofilament conducteur est difficile, un adhésif hydrofuge peut être appliqué à l'extérieur du monofilament, et la poudre hydrofuge enroulée autour du conducteur. Le fil (corde) hydrofuge est souvent utilisé pour combler les espaces entre les câbles triphasés moyenne tension.
3. Structure générale de la résistance à l'eau des câbles
Selon l'environnement d'utilisation et les exigences, la structure d'étanchéité des câbles comprend une structure radiale, une structure longitudinale (incluant la structure radiale) et une structure périphérique. L'exemple présenté est celui de la structure étanche d'un câble triphasé moyenne tension.
3.1 Structure étanche radiale du câble moyenne tension à trois conducteurs
L'étanchéité radiale des câbles triphasés moyenne tension est généralement assurée par un ruban semi-conducteur étanche et un ruban adhésif double face en aluminium plastifié. Sa structure générale est la suivante : conducteur, blindage du conducteur, isolant, blindage de l'isolant, blindage métallique (ruban ou fil de cuivre), remplissage, ruban semi-conducteur étanche, enroulement longitudinal en ruban adhésif double face en aluminium plastifié, gaine extérieure.
3.2 Structure longitudinale de résistance à l'eau des câbles moyenne tension triphasés
Le câble triphasé moyenne tension utilise également un ruban semi-conducteur étanche à l'eau et un ruban adhésif double face en aluminium plastifié pour assurer son étanchéité. De plus, une tresse étanche est utilisée pour combler l'espace entre les trois conducteurs. Sa structure générale est la suivante : conducteur, blindage du conducteur, isolation, blindage de l'isolation, ruban semi-conducteur étanche à l'eau, blindage métallique (ruban ou fil de cuivre), tresse étanche à l'eau, ruban semi-conducteur étanche à l'eau, gaine extérieure.
3.3 Câble triphasé moyenne tension avec structure étanche à l'eau.
La structure étanche du câble exige que le conducteur soit également étanche. Associée aux exigences d'étanchéité radiale et longitudinale, elle garantit une étanchéité totale. Sa structure générale est la suivante : conducteur étanche, blindage du conducteur, isolation, blindage de l'isolation, ruban semi-conducteur étanche, blindage métallique (ruban ou fil de cuivre), remplissage en corde étanche, ruban semi-conducteur étanche, gaine longitudinale en ruban d'aluminium plastifié double face, gaine extérieure.
Le câble étanche à trois conducteurs peut être remplacé par trois câbles étanches à un seul conducteur (à l'instar des câbles aériens isolés à trois conducteurs). Concrètement, chaque conducteur est d'abord fabriqué selon la structure du câble étanche à un seul conducteur, puis trois conducteurs distincts sont torsadés à l'intérieur pour obtenir le câble étanche à trois conducteurs. Cette transformation améliore non seulement l'étanchéité du câble, mais facilite également sa fabrication, son installation et sa pose.
4. Précautions pour la fabrication de connecteurs de câbles étanches à l'eau
(1) Sélectionnez le matériau de joint approprié en fonction des spécifications et des modèles du câble pour assurer la qualité du joint du câble.
(2) Évitez de réaliser les jonctions étanches des câbles par temps de pluie. L'eau présente dans les câbles risque d'affecter gravement leur durée de vie et, dans les cas les plus graves, de provoquer des courts-circuits.
(3) Avant de réaliser des joints de câbles étanches à l'eau, lisez attentivement les instructions du fabricant.
(4) Lors du sertissage du tube de cuivre au niveau du joint, il ne faut pas exercer une pression excessive ; l’important est de le positionner correctement. Après sertissage, la face d’extrémité du cuivre doit être limée à plat, sans bavures.
(5) Lorsque vous utilisez un chalumeau pour réaliser un joint thermorétractable de câble, veillez à ce que le chalumeau se déplace d'avant en arrière, et non pas seulement dans une seule direction de manière constante.
(6) La taille du joint de câble à rétraction à froid doit être réalisée en stricte conformité avec les instructions du dessin, en particulier lors de l'extraction du support dans le tube réservé, il faut faire attention.
(7) Si nécessaire, un mastic peut être utilisé aux joints du câble pour sceller et améliorer encore l'étanchéité du câble.
Date de publication : 28 août 2024