Réparation des gaines métalliques des câbles haute tension
I. Fonctions des gaines métalliques et nécessité de la réparation
La gaine métallique des câbles haute tension est une structure de blindage métallique posée à l'extérieur de la couche d'isolation, comprenant des types tels que les gaines en plomb, en aluminium et en armure de fil d'acier. Ses fonctions principales incluent la protection mécanique (résistance aux chocs et compressions externes), la protection contre la corrosion électrochimique (isolement de l'humidité et des polluants du sol), le blindage électromagnétique (réduction des interférences électromagnétiques avec l'environnement) et la fourniture d'un chemin de mise à la terre (assurance de la décharge sûre des courants de défaut). Une fois endommagée, la gaine métallique peut entraîner une infiltration d'humidité dans la couche d'isolation, une distorsion locale du champ électrique, ou même des accidents graves tels que la rupture du câble et les courts-circuits. Par conséquent, une réparation précise ciblant différents types de dommages est cruciale pour assurer le fonctionnement sûr à long terme du système de câbles.
II. Diagnostic de panne et évaluation avant la réparation
(A) Identification des types de dommages
Dommages mécaniques : Caractérisés par des bosses, des fissures ou des perforations dans la gaine, généralement causés par un roulement mécanique ou une perforation par un objet tranchant lors de l'installation, ou une rupture par traction due au tassement du sol à long terme.
Corrosion électrochimique : Les courants parasites dans le sol ou les environnements acides ou alcalins peuvent causer la corrosion électrochimique de la gaine, manifestée par des gonflements localisés, de la rouille, des perforations et des produits de corrosion blancs ou verts (gaine en aluminium) ou noirs (sulfures de plomb).
Dommages dus au vieillissement thermique : L'exploitation à surcharge à long terme cause l'embrittlement du matériau de la gaine, entraînant des fissures et un décollement, généralement observés aux jonctions ou dans les zones avec une mauvaise dissipation de la chaleur.
(B) Application des technologies de détection
Inspection visuelle : Utiliser des endoscopes ou des caméras thermiques infrarouges pour observer la surface de la gaine, en se concentrant sur l'identification des points de dommage évidents et des points chauds.
Test de résistance à la tension de la gaine : Appliquer une tension continue de résistance (10 kV pendant 1 minute) pour tester l'intégrité de l'isolation de la gaine. Une augmentation anormale du courant de fuite (>10 μA) indique un dommage.
Détection de la décharge partielle : Utiliser des capteurs de courant haute fréquence (HFCT) pour capturer les signaux de décharge partielle aux points de dommage, avec une précision de localisation de ±0,5 m.
Évaluation de la corrosivité du sol : Prélever des échantillons de sol de l'environnement de pose du câble pour tester le pH, la concentration en ions chlorure et la densité de courant parasite, fournissant une base pour la sélection des matériaux de réparation.
III. Sélection des matériaux et outils de réparation
(A) Matériaux de réparation essentiels
Matériaux de remplacement de la gaine métallique :
Manchon de compression en alliage d'aluminium : Adapté à la réparation de la gaine en aluminium, doté d'une bonne ductilité et d'une résistance à la corrosion. Doit correspondre au diamètre extérieur du câble (tolérance ≤ ±0,5 mm).
Ruban en alliage plomb-étain : Utilisé pour la réparation de la gaine en plomb, point de fusion bas (~183°C), facile à souder thermiquement, répondant aux exigences de pureté GB/T 12706.2 (teneur en plomb ≥ 99,9%).
Tube ondulé en acier inoxydable : Pour les dommages à l'armure en acier, fabriqué en acier inoxydable 304, épaisseur de paroi ≥ 0,8 mm, résistant aux chocs et aux contraintes du sol.
Matériaux d'isolation et d'étanchéité :
Gaine thermo-rétractable en polyéthylène réticulé (XLPE) : Se rétracte à 120–140°C, taux de rétraction ≥ 2:1, tension de claquage ≥ 25 kV/mm, nécessite un adhésif thermofusible pour l'étanchéité.
Gaine froide rétractable en caoutchouc silicone : Relie grâce à la récupération élastique, sans chauffage nécessaire, adaptée aux espaces confinés, dureté Shore 60 ± 5 Shore A, tanδ ≤ 0,003 (20°C, 50 Hz).
Ruban d'étanchéité en caoutchouc butyle : Utilisé comme couche d'étanchéité auxiliaire, résistance à la traction ≥ 3 MPa, allongement à la rupture ≥ 400%, résistance au vieillissement conserve ≥ 80% de ses performances après un vieillissement thermique de 100°C × 168 h.
