Chevalet de câble en fibre de verre non conducteur de qualité sous-station homologué NEMA CE TUV

Chemin de câbles non conducteur en PRV pour sous-stations électriques

Les chemins de câbles non conducteurs en PRV (polyester renforcé de verre) de BENDIN obtiennent leurs propriétés d'isolation électrique grâce à la nature fondamentale du matériau composite. Le PRV est fabriqué en incorporant des fibres de verre continues dans une matrice de résine polyester ou vinylester thermodurcissable par le procédé de pultrusion, produisant un matériau avec une résistivité de surface supérieure à 10⁹ Ω et une rigidité diélectrique suffisante pour les environnements à haute tension. Contrairement aux chemins de câbles en acier ou en aluminium, les chemins de câbles en PRV sont intrinsèquement non conducteurs et non magnétiques, éliminant le risque de mise à la terre accidentelle, de courts-circuits électriques et de courants induits dans le routage des câbles de sous-station. Cette propriété diélectrique n'est pas un revêtement ou un traitement de surface qui se dégrade avec le temps—elle est intrinsèque au matériau lui-même, maintenue tout au long de la durée de vie du chemin de câbles, même dans les environnements extérieurs et à forte humidité des sous-stations. Le matériau présente également une excellente stabilité thermique de −80°C à +130°C, ce qui le rend adapté aux salles de disjoncteurs intérieures et aux cours de transformateurs extérieures. Lorsqu'elle est combinée à la formulation ignifuge et sans halogène des systèmes PRV modernes, la caractéristique non conductrice devient un avantage de sécurité critique dans les sous-stations électriques où les chemins de câbles passent souvent à proximité de conducteurs sous tension à haute tension et de circuits de protection et de commande sensibles.

Les avantages fonctionnels des chemins de câbles non conducteurs en PRV de BENDIN dans les sous-stations électriques s'étendent à plusieurs applications critiques. Dans les cours de disjoncteurs et les cours de transformateurs à haute tension, les chemins de câbles en PRV acheminent les câbles d'alimentation et de commande sans introduire de chemin conducteur susceptible de créer des défauts de phase à la terre ou de compromettre la coordination de l'isolement de la station. Pour les circuits de protection et de commande, la propriété non magnétique garantit que le chemin de câbles n'interfère pas avec les champs électromagnétiques ou n'introduit pas d'effets d'hystérésis magnétique qui pourraient fausser les signaux des instruments. Dans les tranchées et les sous-sols de câbles, où l'accumulation d'humidité est fréquente, les chemins de câbles en PRV ne se corrodent pas et ne rouillent pas et ne nécessitent aucun revêtement protecteur, conservant leur rigidité diélectrique pendant des décennies de service. La légèreté du PRV facilite également l'installation dans des salles de disjoncteurs confinées et sur des chemins de câbles de toiture sans avoir besoin d'équipements de levage lourds, tandis que le rapport résistance/poids élevé garantit que les charges de câbles sont supportées sans compromis structurel. De plus, comme le PRV ne conduit pas la chaleur, le chemin de câbles lui-même ne devient pas un pont thermique susceptible de transférer la chaleur des câbles défectueux aux circuits adjacents, offrant une couche de sécurité incendie supplémentaire dans les installations de sous-stations.

Les exigences de certification pour les chemins de câbles non conducteurs en PRV varient selon la région et les spécifications du projet, et la conformité doit être vérifiée avant l'achat pour les applications de sous-station. En Amérique du Nord, le cadre directeur comprend la norme NEMA VE 1 pour la classification de charge et les tests structurels, la norme NEMA FG 1 spécifiquement pour les systèmes de chemins de câbles en fibre de verre, et la norme ANSI/UL 568 pour les systèmes de chemins de câbles non métalliques. L'article 392 du NEC régit l'installation, et bien que les chemins de câbles en PRV ne nécessitent pas de mise à la terre pour la protection du personnel, le NEC exige qu'un conducteur de mise à la terre d'équipement séparé soit installé pour les blindages de câbles et les armures le cas échéant. Dans les juridictions basées sur la CEI, la norme CEI 61537 (ou BS EN IEC 61537) spécifie les exigences et les tests pour les systèmes de chemins de câbles et d'échelles, classant les produits non métalliques par type de matériau, résistance à la propagation des flammes, caractéristiques de continuité électrique et conductivité électrique. Les chemins de câbles en PRV sont classés comme "sans caractéristiques de continuité électrique" et "composants de système électriquement non conducteurs" selon cette norme. La directive ATEX 2014/34/UE s'applique lorsque les chemins de câbles sont installés dans des atmosphères explosives, et les normes IEEE telles que IEEE 80 (mise à la terre) et IEEE 525 (installation de chemins de câbles) peuvent être référencées dans les spécifications des services publics de sous-station. Au Moyen-Orient, les projets de sous-stations ADNOC et GCC font couramment référence aux normes NEMA FG1, ASTM E84, ASTM D635 et IEC 60754-1. En Chine, les normes GB/T 21762 (identique à IEC 61537) et GB/T 21238 régissent les systèmes de chemins de câbles en PRV, tandis que les projets de sous-stations australiens et d'Asie du Sud-Est exigent généralement la norme AS/NZS 3000 en plus des normes IEC 61537 ou NEMA pour les contrats EPC multinationaux.

Les chemins de câbles non conducteurs en PRV de BENDIN sont disponibles en configurations échelles, perforées, à fond plein et en auge, chacune adaptée aux exigences spécifiques de gestion des câbles de sous-station. Les chemins de câbles de type échelle avec des barreaux ouverts sont couramment utilisés pour les chemins de câbles d'alimentation dans les cours de disjoncteurs et les tranchées de câbles, offrant une ventilation maximale pour la dissipation de la chaleur. Les chemins de câbles perforés offrent un équilibre entre ventilation et protection mécanique pour les installations de câbles d'alimentation et de commande mixtes, tandis que les chemins de câbles à fond plein en auge offrent une protection maximale dans les zones sujettes aux débris, à la poussière ou au lavage. Les largeurs standard des chemins de câbles en PRV vont de 50 mm à 1 000 mm, avec des hauteurs de longerons courantes de 50 mm à 150 mm, des épaisseurs de paroi de 3 mm à 6 mm, et des longueurs de section standard de 3 000 mm ou 6 000 mm. La capacité de charge dépend du type de chemin de câbles, de la hauteur du longeron et de l'entraxe de support, avec des charges de travail sûres typiques de 70 kg/m à 150 kg/m selon les tests CEI 61537. Pour les applications de sous-station, le taux de remplissage des câbles ne doit pas dépasser 40 à 50 % pour les câbles d'alimentation et 50 à 70 % pour les câbles de commande et d'instrumentation, avec une détarification thermique appliquée pour les installations dépassant 24°C (75°F). Le tableau ci-dessous résume les principales exigences de certification et les dimensions couramment spécifiées pour les chemins de câbles non conducteurs en PRV sur les principaux marchés mondiaux des sous-stations.

L'installation de chemins de câbles non conducteurs en PRV dans les sous-stations électriques nécessite une attention particulière à l'espacement des supports, à la mise à la terre des blindages de câbles et aux mouvements thermiques. L'espacement des supports doit être déterminé par la classe de charge et les courbes de charge-déflexion du fabricant, avec des intervalles intérieurs typiques de 1,5 m à 3 m et des portées plus courtes dans les cours de disjoncteurs extérieures soumises aux charges de vent et de glace. Comme les chemins de câbles en PRV ne conduisent pas l'électricité, ils ne peuvent pas servir de conducteur de mise à la terre d'équipement (EGC) pour les blindages de câbles, les armures ou les systèmes de conduits métalliques. Un conducteur de mise à la terre en cuivre séparé—généralement dimensionné à un minimum de 1 AWG pour les installations moyenne tension—doit être installé le long du chemin de câbles, solidement relié à chaque point de terminaison de blindage de câble et connecté à la grille de mise à la terre de la station à des intervalles ne dépassant pas 20 mètres. Pour les câbles de 33 kV et plus avec des neutres concentriques, le blindage du câble lui-même peut servir d'EGC si les deux extrémités sont mises à la terre et si le blindage est dimensionné pour le courant de défaut disponible, bien que des liaisons croisées à des intervalles de 300 à 500 m puissent être nécessaires pour atténuer les courants circulants. Des dispositions de dilatation thermique sont essentielles pour les chemins de câbles en PRV dans les sous-stations extérieures : des plaques de jonction d'expansion doivent être installées à des intervalles de 30 à 50 m, et le chemin de câbles doit être ancré au support le plus proche du point médian entre les joints d'expansion pour permettre un mouvement contrôlé dans les deux directions. La découpe sur site des chemins de câbles en PRV doit être suivie de l'étanchéité de tous les bords coupés avec une résine compatible pour restaurer la surface riche en résine et empêcher l'infiltration d'humidité. Lorsque ces pratiques d'installation sont suivies, un chemin de câbles non conducteur en PRV offre un support de câbles fiable et sans entretien dans les sous-stations électriques pendant des décennies, même dans les conditions électriques et environnementales les plus exigeantes.