Câbles remplis d'huile

Définition
Un câble à huile est défini comme un câble dans lequel une huile de faible viscosité est maintenue sous pression, soit à l'intérieur même de la gaine du câble, soit dans un tuyau conteneur. Dans toutes les conditions de charges variables, l'huile dans le câble remplit les vides dans le papier imprégné d'huile. Historiquement, des huiles minérales étaient couramment utilisées, mais plus récemment, des alkyles tels que le décylbenzène linéaire et le nonylbenzène ramifié ont gagné en popularité. Cela est dû à leur faible viscosité et à leur capacité à absorber les vapeurs d'eau libérées lors du vieillissement de la cellulose.
Les câbles à huile sont utilisés pour la transmission de puissance sur de longues distances ou dans des endroits où les câbles aériens sont peu pratiques, tels que sous l'eau (par exemple, en mer), dans les centrales hydroélectriques souterraines, ou dans les postes de transformation avec des obstacles d'eau.

Avantages des Câbles à Huile

La pression à l'intérieur du câble est maintenue en reliant le canal d'huile du câble à un réservoir d'huile. Pour maintenir la pression, le canal d'huile est positionné à une distance du réservoir d'huile. La pression de l'huile atténue la formation de vides dans l'isolant. Comparés aux câbles solides, les câbles à huile offrent les avantages suivants :

• Ils peuvent supporter une tension diélectrique de fonctionnement supérieure.

• Ils ont une température de fonctionnement plus élevée et une capacité de transport de courant supérieure.

• Leur qualité d'imprégnation est supérieure à celle des câbles solides.

• L'imprégnation peut être effectuée même après le processus de gainage.

• La formation de vides est éliminée.

• Leur taille est plus petite que celle des câbles remplis de solide en raison de leur couche diélectrique plus fine.

• Les défauts peuvent être facilement détectés par fuite d'huile.

Types de Câbles à Huile

Les câbles à huile sont principalement classés en trois types :

• Câble Circulaire Autonome à Huile

• Câble Plat Autonome à Huile

• Câble de Tuyauterie

• Câble Autonome Rempli d'Huile

Pour les câbles autonomes remplis d'huile, la section transversale du conducteur est d'environ 150 à 180 millimètres carrés et est fabriquée en étain. Le diamètre des canaux d'huile dans ces câbles est d'environ 12 mm. Ce type de câble est principalement utilisé pour des tensions allant jusqu'à 110 - 220 kV.
Avantages des Câbles Autonomes Remplis d'Huile
Comparés aux autres câbles à huile, les câbles autonomes remplis d'huile offrent les avantages suivants :

• La présence de canaux d'huile permet une taille de conducteur plus petite.

• L'installation est simple.

• Les coûts sont plus bas.

• Au lieu de pompes, seuls des réservoirs d'huile sont nécessaires pour le fonctionnement.

• En raison de ces avantages, les câbles autonomes remplis d'huile sont largement utilisés.

Câble Plat Rempli d'Huile

Dans les câbles plats remplis d'huile, trois cœurs isolés sont disposés horizontalement côte à côte. Il n'y a pas de matériau filtrant ; au lieu de cela, l'espace est rempli d'huile sous pression. Les côtés plats de la gaine de plomb sont renforcés par des bandes ou des rubans métalliques durs et des fils de bobinage. Les bandes de support sont nervurées pour améliorer la flexibilité du câble.

Lorsque le câble est chargé, sa température augmente, provoquant l'expansion de l'huile et une légère déformation des côtés plats de la gaine. Lorsque la charge diminue, l'huile se contracte, et les bandes résilientes réduisent les déformations. Cela minimise la formation de vides dans l'isolant pendant le refroidissement.

Ces câbles comportent des canaux d'huile entièrement remplis d'huile. L'huile est maintenue sous pression, avec une force de 180 kV/cm. Dans ce type de câble, tout l'espace libre entre les cœurs est disponible pour le flux d'huile. L'huile remplit les espaces libres à l'intérieur de l'isolant, augmentant ainsi la force de l'isolant.

Des réservoirs d'huile sont positionnés à intervalles appropriés le long du parcours du câble pour accommoder l'expansion et la contraction thermiques. Lorsque le câble est chargé, de la chaleur est générée, poussant l'huile du câble vers les réservoirs d'huile. Inversement, lorsque la charge diminue, l'huile revient dans le câble. Ce mécanisme empêche efficacement la formation de vides.

Câbles de Tuyauterie Remplis d'Huile

Un câble de tuyauterie rempli d'huile comprend trois cœurs individuels à isolation papier installés à l'intérieur d'un tuyau en acier. Le tuyau est rempli d'huile d'isolation maintenue sous une pression allant de 1,38×10⁶ à 1,725×10⁶ N/m². L'huile haute pression sert à deux fins : elle inhibe la formation de vides et aide à dissiper la chaleur du câble. Notamment, dans ce type de câble, un conduit d'huile pour le conducteur n'est pas nécessaire.