Imaginez un parc industriel tentaculaire avec des machines rugissantes et des lumières vives, le tout alimenté par un seul câble de 33 kV enfoui sous terre. Si ce câble venait à défaillir, l'ensemble de l'opération s'arrêterait net. Ce scénario souligne l'importance de choisir des câbles 33 kV fiables et performants pour garantir une transmission d'énergie stable et sûre.

En tant que composant crucial des réseaux de distribution d'énergie, les câbles 33 kV servent d'autoroutes électriques, acheminant efficacement l'énergie des sous-stations vers les zones industrielles, les bâtiments commerciaux et les zones résidentielles. Comprendre leurs caractéristiques, leurs types et leurs applications est essentiel pour maintenir une infrastructure moderne.

Conçus spécifiquement pour les applications haute tension, les câbles 33 kV fonctionnent à 33 kilovolts, un niveau de moyenne tension (MT) largement utilisé dans les réseaux de distribution d'énergie, en particulier pour la transmission sur de longues distances.

• Tension nominale : La spécification 33 kV répond aux exigences de la distribution moyenne tension
• Composition structurelle :
  • Conducteur : Noyau central en aluminium ou en cuivre transportant le courant électrique
  • Isolation : Couche environnante empêchant les fuites de courant
  • Blindage : Couche contrôlant les champs électriques et réduisant les interférences électromagnétiques
  • Gaine : Couche protectrice extérieure offrant une résistance mécanique, une résistance à l'humidité et une protection contre la corrosion

• Câbles XLPE : L'isolation en polyéthylène réticulé offre des propriétés électriques supérieures et une résistance à l'humidité, ce qui les rend idéaux pour une installation souterraine. Leur tolérance thermique élevée et leur résistance mécanique résistent aux environnements exigeants.
• Câbles PVC : L'isolation en chlorure de polyvinyle offre des solutions rentables pour les applications basse tension, bien qu'avec des performances thermiques et électriques réduites par rapport au XLPE.
• Câbles PILC : Les câbles à isolation papier et à gaine plombée représentent la technologie haute tension traditionnelle, aujourd'hui largement remplacée par des alternatives modernes en raison de leur poids et de leur complexité d'installation.

Les câbles 33 kV remplissent des fonctions essentielles dans divers secteurs :

• Distribution d'énergie : Connecter les sous-stations aux zones industrielles, commerciales et résidentielles, formant l'infrastructure de base du réseau.
• Exploitation minière souterraine : Alimenter les équipements dans des environnements miniers difficiles où la durabilité et la sécurité sont primordiales.
• Projets d'infrastructure : Soutenir les constructions à grande échelle, les systèmes ferroviaires et autres développements majeurs nécessitant des solutions d'alimentation robustes.

Les câbles 33 kV modernes présentent généralement des conceptions XLPE unipolaires avec une armure en fil d'aluminium (AWA) ou des configurations tripolaires avec une armure en fil d'acier (SWA). Ces conceptions offrent une protection mécanique exceptionnelle lors de l'installation et de l'exploitation. Les câbles 33 kV souterrains sont particulièrement adaptés à l'enfouissement direct, ce qui simplifie l'installation tout en réduisant les coûts.

Les variantes spécialisées comprennent des câbles tripolaires isolés ignifuges (LSZH) pour une sécurité accrue dans les environnements sensibles. En interne, ces câbles utilisent une ingénierie de précision avec des conducteurs en aluminium massif ou en cuivre toronné, entourés d'un blindage semi-conducteur, d'une isolation XLPE, de rubans absorbant l'humidité et d'une gaine MDPE, souvent complétés par un blindage en fil de cuivre pour des performances améliorées.

La classification 33 kV apparaît dans la CEI 60038 (Tensions normalisées CEI) et plusieurs normes britanniques, notamment :

• BS 6622 : Spécifications pour les câbles armés isolés thermodurcissables (3,8/6,6 kV à 19/33 kV)
• BS 7835 : Exigences pour les câbles thermodurcissables à faible émission de fumée
• BS 7870-4.10 : Normes pour les câbles de distribution à isolation extrudée (11 kV à 33 kV)

Alors que les lignes 11 kV desservent généralement les zones résidentielles, alimentant les transformateurs locaux pour la distribution finale, les systèmes 33 kV fonctionnent à des tensions plus élevées, transmettant l'électricité entre les sous-stations. Essentiellement, 11 kV gère le "dernier kilomètre" de la livraison, tandis que 33 kV gère une allocation d'énergie plus large.

Les lignes aériennes 33 kV utilisent couramment des structures de pylônes avec 4 à 6 conducteurs épais séparés par des traverses. Ces lignes de transmission, qui ne se connectent pas directement aux utilisateurs finaux, utilisent généralement 5 à 6 isolateurs à disque ou 12 disques plus petits dans des configurations de poteaux. Les hauteurs de pylônes varient généralement entre 10 et 20 mètres, avec trois conducteurs nus sous tension.

Les types de pylônes courants comprennent les structures en H, en I et en PSC. La sélection des matériaux varie selon la région et l'application, avec des options telles que :

• Acier : Préféré pour les applications à haute durabilité et les conditions difficiles
• Béton : Adapté aux lignes basse tension mais adaptable aux systèmes 33 kV
• Bois traité : Occasionnellement utilisé pour des installations 33 kV spécifiques
• Matériaux composites : Combinaisons de fibre de verre et de résine offrant résistance et résistance à la corrosion

Les fluctuations de tension dans les alimentations 33 kV et 11 kV doivent rester dans les limites spécifiées pendant les charges de pointe et le fonctionnement normal :

• Au-dessus de 33 kV : -12,5 % à +10 %
• Jusqu'à 33 kV : -9,0 % à +6,0 %
• Basse tension : -6,0 % à +6,0 %

Le dimensionnement des conducteurs varie en fonction de multiples facteurs, notamment la longueur de la ligne, la charge de courant, les conditions environnementales et les exigences spécifiques du projet. Bien que les conducteurs en cuivre mesurent généralement environ 12,8 mm de diamètre, il n'existe pas de norme universelle pour les lignes aériennes 33 kV. Les concepteurs de systèmes doivent équilibrer les limites thermiques, la chute de tension et les facteurs environnementaux lors de la spécification des conducteurs.

La capacité de transport de courant dépend de la taille du conducteur et de la température ambiante, les alimentations 33 kV simples pouvant généralement gérer jusqu'à 45 MVA. Les systèmes triphasés prennent généralement en charge des charges de 5 à 20 MW, bien que la capacité puisse augmenter lors de la mise à niveau de l'infrastructure existante.

La sélection de câbles 33 kV appropriés nécessite une évaluation complète des exigences de tension, des types de câbles, des environnements d'application, des normes réglementaires et des conditions de fonctionnement. Une sélection appropriée garantit une transmission d'énergie sûre et fiable, fondement de l'infrastructure électrique moderne.