I. Concept généralement confus

Dans la sélection des câbles et des conducteurs, un ensemble de concepts est souvent utilisé de manière interchangeable: conducteur nu, conducteur couvert et conducteur isolé.

Beaucoup de personnel d'achat et technique traitent "conducteur couvert" et "conducteur isolé" comme la même chose lorsqu'ils demandent des devis.Ces trois-là sont fondamentalement différents..

Le mauvais choix peut entraîner des dépenses inutiles ou des risques pour la sécurité.

Clarifions d'abord ces trois définitions.

II. Définitions standard: Quelles sont les différences entre les trois?

Conducteur nuIl s'agit simplement d'un fil métallique pur exposé à l'air.

Conducteur couvert " mais cette couverture n' est pas conçue et certifiée comme isolante.

Conducteur isolé ️ Recouvert d'un matériau diélectrique ayant une résistance diélectrique définie.

Cette distinction a une incidence significative sur l'ingénierie pratique.

III. Conducteur nu: la forme la plus simple, mais pas "non sûre"
Les conducteurs nus sont la forme la plus traditionnelle et la plus utilisée dans les lignes de transport aérien.

Les types courants de conducteurs nus comprennent:

ACSR (Aluminium Stranded Wire with Steel Core) ¢ Le fil à fil en aluminium est enroulé autour d'un noyau en acier galvanisé, combinant une conductivité élevée et une résistance mécanique élevée,ce qui en fait le pilier de la transmission haute tension longue distanceLe noyau en acier supporte la tension mécanique, tandis que le fil en aluminium porte le courant.

AAC (All-Aluminium Conductor) ️ Léger et hautement conducteur, mais à faible résistance à la traction, ne convient qu'aux réseaux à courte portée ou à basse tension.

AAAC (All-Aluminium Alloy Conductor)

Les conducteurs en cuivre, dont la conductivité est la plus élevée (environ 58 MS/m), ont été largement remplacés par l'aluminium dans les transmissions haute tension en raison de leur poids, de leur coût élevé, de leur capacité àet vulnérabilité au vol.

L'air est utilisé comme milieu isolant en maintenant des distances suffisantes de phase à phase et de phase à terre.C' est sûr..

IV. Conducteurs recouverts: une "peau" sur la surface, mais pas une "isolation"

La "couche de couverture" d'un conducteur couvert est une fine couche de matériau diélectrique.

Qu'est-ce que cela signifie?

Cela signifie que vous ne pouvez pas le traiter comme un vrai câble isolé, en supposant qu'il puisse toucher d'autres objets ou être mis à la terre sans problème.

Les conducteurs couverts ne sont pas principalement conçus pour "l'isolation", mais plutôt pour:

La réduction des courts-circuits causés par un contact de végétation avec une branche d'arbre touchant un conducteur couvert ne provoque pas nécessairement une défaillance immédiate de phase à phase.

Reducing the risk of electric shock to wild animals—the covering layer provides some protection when animals such as squirrels and snakes simultaneously come into contact with both the covered conductor and the grounding electrode.

En réduisant la fréquence des défauts de ligne dans certaines conditions, la couche de revêtement peut empêcher les défauts transitoires de se transformer en défauts permanents.

Le point clé est que les revêtements ne sont pas des barrières de sécurité.

Comme l'indique un rapport technique de l'EPRI (Institut de recherche sur l'énergie électrique): "La sécurité est parfois invoquée comme raison d'utiliser des conducteurs couverts.mais ces systèmes n'offrent pas nécessairement un avantage en matière de sécurité; dans certains cas, la couverture est en fait un inconvénient".

V. Risques cachés des conducteurs couverts C'est peut-être quelque chose que vous n'avez pas réalisé auparavant: les conducteurs couverts peuvent causer des défaillances plus insidieuses et destructrices que les conducteurs nus.

Premièrement, les défauts sont plus difficiles à détecter.

Lorsqu'un conducteur nu tombe en panne, il s'agit généralement d'un court-circuit direct, produisant un arc visible et provoquant un trébuchement.

La situation est différente avec les conducteurs couverts: un petit défaut, tel qu'un trou d'épingle ou une fissure dans le revêtement, peut entraîner une défaillance à haute impédance.Le courant dans ce type de défaut n'est pas suffisamment important pour déclencher les dispositifs de protection contre les surcourants conventionnelsLa défaillance peut persister pendant des heures voire des jours, s'aggraver lentement et éventuellement se transformer en une défaillance plus grave.

Deuxièmement, les dommages sont cachés par le revêtement.

Les dommages à la surface des conducteurs nus, la corrosion, l'usure, les brins cassés peuvent être détectés par inspection visuelle.

Même les inspections professionnelles ne détectent souvent pas la corrosion interne du conducteur, les brins cassés ou d'autres dégradations.Une analyse a révélé que plus de 70% des défauts de champ dans les conducteurs couverts sont dus à une défaillance de l'isolation due à l'exposition aux UV, l'abrasion mécanique ou le contact avec les animaux, problèmes qui seraient beaucoup plus faciles à détecter et à réparer sur des conducteurs nus.

Troisièmement, le risque d'incendie peut être plus élevé.

Il s'agit d'une conclusion contre-intuitive: un conducteur couvert tombé qui touche le sol peut présenter un risque d'incendie plus élevé qu'un conducteur nu.

La raison en est qu'une mise à la terre du conducteur nu produit généralement un arc et des étincelles perceptibles, qui "avertiront" en fait les personnes à proximité de rester à l'écart.La couche de couverture d'un conducteur couvert supprime l'arc, ce qui le rend moins perceptible, mais le courant de faille existe toujours, et le chauffage local continu pourrait enflammer la végétation sèche environnante.

L'enquête a déterminé qu'un fil d'acier est entré en contact avec un conducteur couvert de 16 kV sous des conditions de vent fort.La couche de couverture n'a pas empêché l'arcage, provoquant finalement un incendie qui a brûlé près de 97 000 acres et détruit plus de 1 600 bâtiments.

VI. Quand choisir des conducteurs nus ou des conducteurs couverts

Ces informations ne sont pas destinées à vous dissuader d'utiliser des conducteurs couverts.

Scénarios dans lesquels les conducteurs nus sont préférés:

lignes aériennes de transport aérien à haute tension longue distance (69 kV et plus)

Des lignes faciles à entretenir et à inspecter

Projets à faible coût (les conducteurs nus sont moins chers)

Situations dans lesquelles des coupures de courant directes sont acceptables en cas de panne

Les scénarios dans lesquels les conducteurs couverts doivent être considérés:

Zones où la végétation est dense et où les branches des arbres sont fréquemment en contact avec les failles
Zones où l'activité faunique est élevée et où le taux de défaillances par choc électrique est élevé
Lignes électriques critiques ayant des exigences élevées en matière de tolérance à la défaillance transitoire
Lignes dans les zones à risque d'incendie (qui nécessitent des mesures de protection supplémentaires)

VII. Trois rappels d'ingénierie de base

1. Conducteurs couverts ≠ Conducteurs isolés
Ne présumez pas que les conducteurs couverts peuvent être directement exposés à d'autres objets ou enfouis sous terre comme des câbles isolés..Pour une véritable protection de l'isolation, choisissez des conducteurs isolants conformes à la norme (tels queXLPEles câbles isolés).

2Les conducteurs couverts ne doivent pas réduire les exigences de sécurité.

La NESC exige explicitement que les conducteurs couverts soient traités comme des conducteurs nus en termes d'autorisation de sécurité.

3Si des conducteurs couverts sont utilisés, des méthodes de détection appropriées sont essentielles.

Les défauts cachés dans les conducteurs couverts représentent un risque réel.imagerie thermique infrarougeDans le cas contraire, les défauts peuvent s'aggraver lentement sans être remarqués, conduisant éventuellement à des accidents plus importants.

VIII. Résumé
La principale différence entre les conducteurs nus et les conducteurs couverts réside dans le fait que la couche de couverture a une résistance diélectrique nominale.

Les conducteurs nus sont isolés par l'air; leurs modes de défaillance sont simples et directs, ce qui les rend faciles à détecter et à entretenir.

Les conducteurs couverts ont une couche diélectrique mince, ce qui peut réduire les défauts transitoires causés par des facteurs externes, mais il peut également cacher les dommages, cacher les défauts, et augmenter la difficulté de détection.

Les conducteurs isolants, en revanche, ont une classe d'isolation complète et peuvent résister à des tensions spécifiques sans défaillance.

La clé des décisions de sélection n'est pas "quel est le meilleur", mais "quel est le plus adapté à vos conditions spécifiques de demande".

Si vous ne savez pas si une ligne doit utiliser des conducteurs nus ou des conducteurs couverts, compilez d'abord les paramètres suivants: niveau de tension, longueur de la ligne, environnement du couloir (densité de végétation,la disponibilité de la faune)Ces informations vous guideront vers le bon choix.