Les câbles XLPEsont l'un des types de câbles isolants les plus utilisés dans les systèmes modernes de transmission et de distribution d'énergie.La compréhension de leurs scénarios applicables est une condition préalable essentielle à la sélection de projets de génie électrique. des réseaux électriques souterrains urbains à l'intégration de l'énergie éolienne offshore, des réseaux de transmission haute tension aux lignes électriques des installations industrielles, aux câbles XLPE,avec leurs excellentes performances électriquesLa résistance thermique et la résistance mécanique sont devenues le choix principal pour les réseaux mondiaux de transport et de distribution d'énergie.

I. Caractéristiques essentielles des câbles XLPE

câbles XLPE, abréviation de câbles d'alimentation isolés en polyéthylène croisés,sont basés sur une technologie qui transforme la structure moléculaire linéaire du polyéthylène en une structure en réseau tridimensionnelle par des méthodes chimiques ou physiquesCette transformation apporte des améliorations significatives des performances.

La résistance à la chaleur est l'un des avantages les plus importants du XLPE: la température limite de fonctionnement à long terme des câbles isolés en PVC traditionnels est de 70°C.tandis que les câbles isolés XLPE peuvent augmenter cette valeur à 90°C. dans des conditions de court-circuit (d'une durée ne dépassant pas 5 secondes), le conducteur du câble XLPE peut résister à une température maximale de 250 °C,fournissant une large marge de sécurité dans des conditions de défaillance du systèmeGrâce à cette caractéristique résistante à la chaleur, la durée de vie thermique du câble isolé XLPE peut atteindre 40 ans, ce qui est bien supérieur à celui des câbles ordinaires.câble en PVC.

En termes de performances électriques, le XLPE conserve les avantages du polyéthylène: haute résistance à l'isolation, faible constante diélectrique,et une faible perte diélectrique et sa performance globale est encore améliorée après modification de la liaison transversaleSa tangente de perte diélectrique est très faible et n'est pas significativement affectée par la température, ce qui réduit efficacement les pertes de ligne dans les scénarios de transmission d'énergie à haute tension et sur de longues distances.

En raison de la formation de nouvelles liaisons chimiques entre les macromolécules, la dureté, la rigidité et la résistance à l'abrasion du XLPE sont améliorées.et la résistance aux chocs sont toutes améliorées, compensant les lacunes du polyéthylène ordinaire, qui est sensible à la fissuration par stress environnemental.

II. Limites de sélection basées sur la tension nominale

L'application du câble XLPE dépend principalement de la tension nominale du système.

1Secteur basse tension (0,6/1 kV et moins)

Dans les réseaux de distribution d'électricité ou les installations industrielles dont la tension nominale est inférieure ou égale à 0,6/1 kV, les câbles isolants XLPE sont le choix principal pour la distribution d'électricité basse tension.Les câbles isolants XLPE basse tension utilisent généralement une structure en chaîne à plusieurs noyaux (e.g., 3+1 noyau, 4+1 noyau), offrant des options d'installation flexibles adaptées à l'alimentation électrique des bâtiments, aux bornes de recharge AC pour les véhicules électriques et à la distribution d'électricité dans les terminaux des centres de données.

En ce qui concerne la capacité de charge du courant, pour la même surface de section transversale du conducteur, les câbles isolés XLPE ont une capacité de charge du courant environ 25% supérieure à celle des câbles isolés en PVC.Cela signifie que des sections transversales de conducteurs plus petites peuvent être utilisées dans les mêmes conditions de charge, réduisant ainsi les coûts de matériaux.

2Secteur de tension moyenne (3kV~35kV)

Les câbles isolants XLPE sont les plus largement utilisés dans la distribution d'électricité à moyenne tension.principalement desservant les réseaux de distribution urbains, les lignes principales dans les grands parcs industriels et les points de raccordement au réseau pour les sources d'énergie distribuées (comme les centrales photovoltaïques sur les toits et les petits parcs éoliens),l'exécution de tâches de transmission d'énergie pour des charges régionales ou de grande capacité.

Les câbles isolants XLPE à tension moyenne sont principalement constitués de structures à un ou trois noyaux, comprenant une couche de blindage des conducteurs, une couche d'isolation en polyéthylène reliée,une couche de protection isolanteDes couches d'armure métallique en option (telles que du ruban adhésif ou du fil d'acier) peuvent être ajoutées pour améliorer la protection mécanique.Cette conception structurelle leur permet de s'adapter à diverses méthodes de pose telles que l'enterrement direct, des câbles et des tunnels.

3. champs haute tension et ultra-haute tension (66 kV et plus)

Dans les scénarios de transmission à haute tension de 66 kV et plus, les câbles isolés XLPE sont devenus le choix principal en raison de leurs excellents avantages en termes de capacité de transmission et de capacité de résistance.En 2024, des percées significatives ont été réalisées dans la recherche et le développement de câbles d'alimentation isolés en polyéthylène (XLPE) à liaison croisée de 750 kV.Il s'agit d'une amélioration supplémentaire par rapport aux lignes de transport ultra-haute tension isolées par XLPE existantes, dont la tension maximale est de 500 kV.Le niveau de tension le plus élevé des câbles d'alimentation isolés CA à l'échelle internationale a atteint 750 kV.fournissant une nouvelle solution pour la transmission d'énergie propre à haute puissance.

Dans le domaine de la transmission en courant continu, le système de câbles sous-marins isolés en courant continu XLPE à ± 550 kV a également été développé avec succès et a passé les essais de type à pleine performance.marquant une nouvelle hauteur dans la technologie des câbles sous-marins en courant continu.

III. Guide de sélection basé sur les scénarios d'application

Outre le niveau de tension, l'applicabilité des câbles XLPE dépend également du scénario d'application spécifique.

1Amélioration du réseau électrique urbain et distribution souterraine d'électricité

En raison de sa structure simple et de sa fabrication et de son installation pratiques, les câbles isolés XLPE sont devenus des équipements clés pour la mise à niveau du réseau électrique urbain.Ils sont largement utilisés dans les réseaux urbains de câbles souterrains pour la transmission d'énergie.Pour les zones où les exigences en matière de sécurité incendie sont élevées, il est nécessaire d'améliorer la fiabilité et la sécurité des réseaux électriques urbains.les câbles XLPE ignifuges sans halogène à faible teneur en fumée peuvent être sélectionnésEn cas d'incendie, la fumée est mince et aucun gaz acide halogène toxique n'est libéré, assurant ainsi une évacuation sûre du personnel.

2Énergie éolienne offshore et transmission sous-marine

Avec le développement rapide de l'énergie éolienne offshore, des exigences plus élevées sont posées aux performances des lignes de transport.en raison de ses excellentes propriétés électriques et de sa résistance à l'environnement, est largement utilisé dans les projets de raccordement au réseau éolien offshore.

3- Puissance industrielle et distribution des usines

Dans le secteur industriel, les câbles isolants XLPE conviennent à la transmission d'énergie dans les installations industrielles, en particulier dans les zones nécessitant une puissance de grande capacité.Sa bonne résistance aux températures élevéesLes câbles isolants XLPE à tension moyenne sont largement utilisés dans les lignes électriques d'usine.lignes de collecte de nouvelles centrales électriques, et autres scénarios.

4Environnements pétrochimiques et spéciaux

Le XLPE présente une forte résistance aux acides et aux alcalis ainsi qu'à l'huile.Dans les usines et usines de produits chimiques, les câbles isolés XLPE peuvent résister à la corrosion chimique, assurant la sécurité de l'alimentation.

5Centre de données et distribution électrique des bâtiments

Comme les exigences en matière de continuité et de sécurité de l'alimentation électrique dans les centres de données et les bâtiments continuent d'augmenter, la valeur d'application des câbles isolés XLPE devient de plus en plus importante.Les câbles à tension moyenne pour l'alimentation principale des salles d'informatique des centres de données ont des normes strictes en matière de retardation de flamme et de caractéristiques sans halogène à faible teneur en fumée, que les câbles isolés XLPE avec enveloppes LSZH peuvent satisfaire.

IV. Résumé

Les câbles XLPE, dont la température de fonctionnement à long terme est de 90 °C, les propriétés diélectriques sont excellentes et la résistance mécanique est bonne,sont devenus le produit de câble isolé dominant couvrant tous les niveaux de tension, de la distribution de basse tension à la transmission à ultra-haute tension.Ils démontrent une forte adaptabilité et fiabilité dans des scénarios tels que la transformation du réseau électrique urbain, l'intégration de l'énergie éolienne offshore, la distribution d'énergie industrielle, les environnements pétrochimiques.,et l'alimentation du centre de données.

La sélection nécessite une considération complète de plusieurs facteurs, notamment le niveau de tension, l'environnement de pose, les caractéristiques de charge, les exigences en matière de sécurité incendie et l'efficacité économique.Dans la transmission d'énergie à haute tension classiqueDans le cas de la distribution d'électricité urbaine souterraine et des installations industrielles fixes, les câbles isolés XLPE sont généralement le choix le plus rentable.équipements mobiles, ou des scénarios avec des exigences de flexibilité particulières, des alternatives telles que l'EPR ou le TR-XLPE devraient être envisagées.la solution de câble la plus appropriée doit être confirmée en collaboration avec un fabricant de câbles professionnel, en tenant compte du schéma spécifique des itinéraires d'installation, du rapport d'évaluation environnementale et des exigences en matière de fonctionnement du système, afin d'assurer le fonctionnement fiable à long terme du réseau électrique.