Matériaux de câbles bloquant l'eau
Les matériaux hydrofuges se divisent généralement en deux catégories : les matériaux actifs et passifs. Le matériau actif exploite les propriétés d'absorption et de gonflement des matériaux actifs. Lorsque la gaine ou le joint est endommagé, ces matériaux se dilatent au contact de l'eau, limitant ainsi sa pénétration dans le câble. Parmi ces matériaux, on trouve :gel expansif absorbant l'eau, ruban de blocage de l'eau, poudre de blocage de l'eau,fil bloquant l'eauet cordon de blocage d'eau. Le blocage passif d'eau, quant à lui, utilise des matériaux hydrophobes pour bloquer l'eau à l'extérieur du câble lorsque la gaine est endommagée. Parmi les exemples de matériaux de blocage passif d'eau, on peut citer les pâtes à base de pétrole, les adhésifs thermofusibles et les pâtes thermo-expansibles.
I. Matériaux de blocage passif de l'eau
L'incorporation de matériaux passifs de blocage de l'eau, comme la pâte de pétrole, dans les câbles était la principale méthode de blocage des premiers câbles électriques. Cette méthode empêche efficacement l'eau de pénétrer dans le câble, mais présente les inconvénients suivants :
1. Cela augmente considérablement le poids du câble ;
2. Cela entraîne une réduction des performances conductrices du câble ;
3. La pâte de pétrole contamine gravement les joints de câbles, rendant le nettoyage difficile ;
4. Le processus de remplissage complet est difficile à contrôler et un remplissage incomplet peut entraîner de mauvaises performances de blocage de l'eau.
II. Matériaux actifs de blocage de l'eau
Actuellement, les matériaux hydrofuges actifs utilisés dans les câbles sont principalement les rubans, poudres, cordons et fils hydrofuges. Comparés aux pâtes à base de pétrole, les matériaux hydrofuges actifs présentent les caractéristiques suivantes : une absorption d'eau et un gonflement élevés. Ils absorbent l'eau rapidement et gonflent rapidement pour former une substance gélatineuse qui bloque les infiltrations d'eau, garantissant ainsi la sécurité de l'isolation du câble. De plus, les matériaux hydrofuges actifs sont légers, propres et faciles à installer et à assembler. Cependant, ils présentent également quelques inconvénients :
1. La poudre bloquant l'eau est difficile à fixer uniformément ;
2. Le ruban ou le fil bloquant l'eau peut augmenter le diamètre extérieur, nuire à la dissipation de la chaleur, accélérer le vieillissement thermique du câble et limiter la capacité de transmission du câble ;
3. Les matériaux de blocage d’eau actifs sont généralement plus chers.
Analyse du blocage de l'eau : Actuellement, en Chine, la principale méthode pour empêcher l'eau de pénétrer dans la couche isolante des câbles consiste à renforcer la couche d'étanchéité. Cependant, pour obtenir un blocage complet des câbles, il faut non seulement prendre en compte la pénétration radiale de l'eau, mais aussi empêcher efficacement sa diffusion longitudinale une fois qu'elle a pénétré dans le câble.
Couche d'isolation étanche en polyéthylène (gaine intérieure) : L'extrusion d'une couche d'étanchéité en polyéthylène, associée à une couche de protection absorbant l'humidité (comme un ruban imperméabilisant), permet de répondre aux exigences d'étanchéité longitudinale et de protection contre l'humidité des câbles installés dans des environnements modérément humides. La couche d'étanchéité en polyéthylène est facile à fabriquer et ne nécessite aucun équipement supplémentaire.
Ruban d'aluminium plastifié, couche isolante étanche en polyéthylène : Si les câbles sont installés dans des environnements humides ou extrêmement humides, la capacité de blocage radial de l'eau des couches isolantes en polyéthylène peut être insuffisante. Pour les câbles nécessitant une meilleure étanchéité radiale, il est désormais courant d'enrouler une couche de ruban composite aluminium-plastique autour de l'âme du câble. Ce joint est des centaines, voire des milliers de fois plus résistant à l'eau que le polyéthylène pur. Tant que le joint du ruban composite est parfaitement collé et étanche, la pénétration de l'eau est quasiment impossible. Le ruban composite aluminium-plastique nécessite un processus d'enroulement et de collage longitudinal, ce qui implique des investissements supplémentaires et des modifications d'équipement.
En ingénierie, l'étanchéité longitudinale est plus complexe que l'étanchéité radiale. Diverses méthodes, comme la modification de la structure du conducteur par une conception à compression serrée, ont été utilisées, mais leurs effets ont été minimes, car des espaces subsistent dans le conducteur comprimé, permettant à l'eau de se diffuser par capillarité. Pour obtenir une véritable étanchéité longitudinale, il est nécessaire de combler les espaces dans le conducteur toronné avec des matériaux hydrofuges. Les deux niveaux de mesures et de structures suivants peuvent être utilisés pour obtenir une étanchéité longitudinale dans les câbles :
1. Utilisation de conducteurs hydrofuges. Ajoutez un cordon, une poudre ou un fil hydrofuges, ou enroulez du ruban hydrofuge autour du conducteur bien serré.
2. Utilisation d'âmes hydrofuges. Lors de la fabrication du câble, remplissez l'âme de fil ou de cordon hydrofuge, ou enveloppez-la de ruban hydrofuge semi-conducteur ou isolant.
Actuellement, le principal défi du blocage longitudinal de l'eau réside dans les conducteurs bloquant l'eau : comment remplir les substances bloquant l'eau entre les conducteurs et quelles substances bloquant l'eau utiliser restent un centre de recherche.
III. Conclusion
La technologie de blocage radial de l'eau utilise principalement des couches isolantes imperméabilisantes enroulées autour de la couche isolante du conducteur, avec une couche de coussin absorbant l'humidité ajoutée à l'extérieur. Pour les câbles moyenne tension, on utilise généralement un ruban composite aluminium-plastique, tandis que pour les câbles haute tension, on utilise généralement des gaines d'étanchéité métalliques en plomb, en aluminium ou en acier inoxydable.
La technologie de blocage longitudinal de l'eau consiste principalement à combler les espaces entre les brins conducteurs avec des matériaux bloquants afin de bloquer la diffusion de l'eau le long du noyau. D'après les avancées technologiques actuelles, le remplissage avec de la poudre bloquante est relativement efficace pour le blocage longitudinal de l'eau.
L'obtention de câbles étanches affectera inévitablement la dissipation thermique et les performances conductrices du câble. Il est donc essentiel de sélectionner ou de concevoir la structure de câble anti-eau appropriée en fonction des exigences techniques.
Date de publication : 14 février 2025