Lessystmesdedistributionsouterraine,lapremirepartie

Notionsgnrales:Danscettesriedesarticles,nousallonscouvrirlesujetdessystmesde distribution/rpartitionsouterraine.Onvaexpliquerlesappareillages,lescomposantsetlesappareils lectriquessuivants:lescbles(moyenneetbassetension),lestransformateursdedistribution,les appareillagesdesectionnement,lesterminaisons,lesextrmitsembrochables,lespissures,levoyants etlesdtecteursdesdfautsducble.Maisavantdecommencercouvrircesujet,onvadonner brivementunrsumdesmthodesdiffrentesdelaproductiondel'nergielectriqueetunrsum despropritsdeslignesdetransportdel'nergielectrique. Rsumdesmthodesdiffrentesdelaproductiondel'nergielectrique:Onpeutclassifierles mthodesdeproductiondel'nergielectriqueendeuxcatgoriesquisontlesmthodes conventionnellesetlesrenouvelables.Ilexiste3principauxtypesdecentralespourproduirede l'nergielectrique,selonlesmthodesconventionnelle,quisontlescentraleshydrauliques,les centralesthermiquesetlescentralesnuclaires.Lesnergiesrenouvelablesqueonutilisepourproduire l'nergielectriquesontl'nergiedusoleil(solaire,lamredestoutesformesd'nergies),l'nergiedu vent(olienne),l'nergiedelabiomasseetl'nergiedelachaleurdelaterre(gothermique). Lescentraleshydrauliques:Ellesconvertissentl'nergiedel'eaumouvementennergielectrique.Les typesdecentraleshydrauliquesselonlahauteurdechutesont:lescentraleshautechute,demoyenne chuteetdebassechute.Lescentraleshautechuteontdeshauteursdechutesuprieures300m(elles utilisentdesturbinesPelton).Lescentralesdemoyennechuteontdeshauteurscompriseentre30et300 m(ellesutilisentdesturbinesFrancis).Lescentralesdebassechuteontdeshauteursdechute infrieures30m(ellesutilisentdesturbinesFrancisouKaplan).Unecentralehydrolectrique comporteprincipalementlebarragederetenuetledversoir,laconduited'amene,laconduite d'chappement,alledesmachinesetlepostedetransformation. Lescentralesthermiques:Lescentralesthermiquesproduisentl'lectricitpartirdelachaleurquise dgagedelacombustionducharbon,dumazoutoudugaznaturel.

Lespartiesprincipalesd'unecentralethermiquesontleschaudire,leresrvoird'eauetvapeur,les turbines,lescondenseurs,lerchauffeur(changeurdechaleur),lapomped'alimentation,lebrleur,et lesventilateurs. Lecentralesnuclaires:Ellesproduisentl'lectricitpartirdelachaleurlibreparuneraction nuclaire(lafissionnuclaire).Unecentralenuclaireestidentiqueunecentralethermiquesaufque lachaudirebrlentlecombustiblefossilestremplaceparunractioncontenantlecombustible nuclaireenfission.Ilexisteplusieurstypesdecentralesnuclaires,quisontlesracteurseau pressuris,lesracteurseaubouillante,lessurgnrateursetlesracteursthorium.Unecentrale nuclairecomportebtimentduracteur,enceintedesret(cuvemtallique),cheminederejet, enceinteduracteur,lmentscombustibles,barresderglage,pompederefroidissement,vaporateur, rgulateurdepression,rservoird'immersion,bassindestockagedeslmentscombustibles,chargeur pourlmentscombustibles,conduitedevapeurhautepression,vannesdescurit,btimentdes machines,soupapederglageetdemisehorsservicerapide,turbine(corpshautepression), sparateurd'eau/rchauffeur,drivationdevapeur,turbine(corpsbassepression),alternateur, excitatrice,transformateur,rservoird'eaud'alimentation,prchauffeur,conduited'eaud'alimentation, condenseur,conduitsd'eauderefroidissement(circuitderefroidissement)etstockageintermdiairede dchets.

L'nergieolienne:Ventestsimplementl'airenmouvement.Touteslesnergiesrenouvelableviennent dusoleilsaufl'nergiegothermiqueetl'nergiedelamarebasse/hauteenplusdel'nergiedes combustiblesfossiles.De1% 2%del'nergiesolaireestconvertieennergieolienne.Laraison d'avoirleventestl'chauffementcartdescouchesdel'atmosphreauxrgionsdiffrentesduglobeet ledplacementdemassed'air.L'chauffementd'airchangeselonlasaisonetlerefletdelasurfacedela terre.Leslmentsprincipauxd'uneoliennesont:Unehliceavecundiamtrejusqu'au65M,les pales(1,2ou3)avecunevitessederotationgale1550rpm,unalternateur(synchroneou asynchrone)entranantunmultiplicateurouavecuncouplagedirect,undispositifd'orientationquimet l'hlice(nacelle)enfaceduventetlemtentreillisouunetourenacier. L'nergiesolaire:Ondistinguelessystmesqueproduisentl'lectricitoulachaleuren4catgories: thermique(chaleur),photovoltaique(lumire,photon),ocan(l'ecartdetempratured'eau),etmare solaire.Onpeutdiviserlepremiergroupeenlacreusetparabolique,lercepteurcentrale(latourde puissance)etleplatetlemoteur.Dansledeuximegroupe,onpeutclassifierlesmatriauxdescellules photovoltaiquesencouchepaisse(monooumulticristalline)etcellemince.Enpassanttraversles couchesdesiliciumd'unecellulesolairelalumirelibredesporteursdechargespositivesetngatives. Lacelluleproduitducourantcontinupartirdelalumiresolaire.Letroisimegroupeprendavantage dufaitquelatempraturealasurfaceduocanestpluslevequ'laprofondeur.Onutilisecette diffrencedelatempratured'ocanpourchaufferunfluideintermdiaire.Cefluidedonnesachaleur auliquidequivatournerlaturbineettourproduirel'lectricit.Ontrouvedeuxtypesdecyclespour produirel'lectricitutilisantcettemthode,lecycleouvertetlecycleferm.Onpeutinstallerces systmesenpleinmerouacte.Lequatrimegroupe,l'etang(mare)oncreladiffrence(carts)dela tempratureentrelasurfaceetlaprofondeurquandonajoutedusellamare.Latempratured'eauala profondeurestpluslevequ'lasurface. Introductionsurlabiomasse:Onappellebiomassel'ensembledesvgtauxetdesanimauxainsiquele dchetsorganiques.Lesvgtauxenglobentlesculturesnergtiquescomprennentdesplantestrs diverses.Lesdchetspeuventtresolide(industriels,agricoleoumnages)ouliquide(eauxuseset djectionsanimales).Lestroismthodesprincipalesdeconversionsthermochimiquesdebiomassesont lacombustion,lapyrolyseetlagazification.Lesdeuxprincipalesvoiesdeconversionbiologiquesont ladigestionanarobieetlafermentationalcoolique. L'nergiegothermique:Plusde99%delamassedelaterreestunetempraturedeplusde1000C. Alasurfacedelaterrelachaleurrayonneavecunfluxmoyen.065w/m2.Cettechaleurstockedansle

soussoldelaradioactivenaturelledesrochesdelacroteterrestreetpourunefaiblepartdeschanges thermiquesavecleszonesinternesdelaterre.Onpeutclassifierlesressourcesgothermiquesenla gothermiedetrsbassenergie(moinsde30C),lagothermiedebassenergie(30100C),la gothermiedemoyennenergie(100150C),lagothermiedehautenergie(150350C).Onpeut diviserlesmodesd'utilisationdel'nergiegothermiqueen2catgories:usagedirect(chaleur)eta usageindirect(lectricit). L'nergiedesvaguesetdelahoule:Lesvaguesd'ocansontdesformesd'nergieoliennequiest concentresurlasurfacedel'eaudemer.Unfrottementsedveloppeentrel'airpendantquelevent souffletraversl'eau,etlesvaguessontproduitespendantquel'nergieesttransfreentrelesdeux. Laprisedemouvementdesvagues,saconversionennergiemcaniqueetaprslectrique,produite l'nergiedesvagues.Ilyaplusieurstechniquesdebasepourconvertirl'nergiedesvagues.Les systmesterrestres(dispositifsctiers)comprennentuncanalfermetureprogressiveainsiquedes systmesapuitsfixescontenantdel'eauenmouvement.Lessystmesenmer(dispositifsdepleine mer)comprennentdespuitsflottant,desbouesainsiqued'autresdispositifsauxiliaires. L'nergiemarmotrice:Al'origineduphnomnedesmaressesituel'attractiongravitationnelle.La lune,prochealaterre,exercesurlesmassesd'eauuneforceattractivesuffisammentfortepourles dplacer.L'actiondesoleilselimitecausedesapositionloignedelaterrerenforcerous'opposer auxeffetsdelalune.Lesforcesattractivesdelaluneetdusoleilsontproportionnellesladistancequi lessparedelaterreetvarientaucoursdutemps.L'usinemarmotricefonctionnesurlemmeprincipe quelesmoulinsmares.Lesmoulinssontentransparlamare.Amarehaute,l'eaufaittournerla rouedansunsensetremplitunbassin.Amarebasse,l'eausortdubassinquisevide,larouetourne alorsdansl'autresens.Dansl'usinemarmotrice,larouedumoulinestremplacepardesturbines actionnantdesalternateursquiproduisentdel'lectricit. Rsumdespropritsdeslignesdetransportdel'nergielectrique:Lerseaudetransportetde distributiondoitsatisfairelesexigencessuivantes:assurerauclientlapuissancedontilabesoin,fournir unetensionstabledontlesvariationsn'excdentpas+/de6%a10%(selonlesnormeslocalesdela rgion)delatensionnominale,fournirunefrequncestabledontlesvariationsn'excdentpas+/0,1 HZ,fournirl'nergieunprixacceptable,maintenirdesnormesdesscuritrigoureusesetveillerla protectiondel'environ.Lerseaudetransport(315a765KV)comprendlescentrales,ainsiqueles lignesdetransportetlespostesdetransformationdecellesci.Lerseauderpartition(sous transport)comprendleslignes(36a315KV)etlespostesdetransformationintermdiaires(entrele rseaudetransportetlerseaudedistribution).Lerseaudedistributioncomprendleslignesetles postesdetransformationservantalimenterlesclients.Cerseauestcomposede2parties,lerseaude distributionmoyennetension(2,4a36KV)etlerseaudedistributionbassetension(120Va1000 V).Legenredeligneutilisedemmequesesspcificationssontimpossparlesdonnessuivantes: puissanceactivetransporter,distancedetransport(quivainfluersurlachutedetensionetpar consquentvaaffecterlasectionstraversesdesconducteursetsespoids),cot,esthtique, encombrementetfacilitd'installation.Leslignesdetransportsontleslignesreliantlespostesde transformationprincipauxauxcentralesdegnration.Ellessontconstituesdefilsariensoude cblessouterrains.Ontrouveaussileslignesservantchangerdel'nergieentredeuxgrandsrseaux.

Lesconducteursdeslignesarienneshautetensionsonttoujoursnus.Onemploiedescblesen cuivreoudescblesenaluminiumavecmeenacier(ACSR).Lesisolateursserventsupporterles conducteursetlesisolerdelaterre.Onamarrelesconducteursauxisolateurs.Onemploiedes chanesd'isolateursconstituesd'uncertainnombre(selonlatensionnominaledelaligne)d'lments runispardespicesmtalliques.Onemploiedespylnesmtalliques(entreillis)poursupporterles lignesdetransport.Lespylnesdoiventsupporterlepoidsdesconducteurs,lesforcesduvent,la tractiondesconducteursetlepoidsdelaglaces'yaccumule.Onrelielespylnesdeslignesde transportdesprisedeterreexcutesavecgrandeprcautionafindeleurassurerunefaiblersistance. Lesconducteursnonisolsquisontdispossausommetdepylnes(filsdegarde)serventintercepter lafoudreavantqueladchargen'atteignelesconducteurssoustensiondelaligne.Ilyatroistypes d'oscillationdansleslignesariennes.l'oscillationsimple,oscillationdebassefrquenceethaute amplitudetl'oscillationdehautefrquenceetbasseamplitude.Iln'yapasdedangerdupremiertype d'oscillation.Ledeuximetyped'oscillationalieudanslestemptedegrsiletduventfort.Dansce caslafrquenceestpresquede1HZ,etl'amplitudeestenviron7mtre.Letroisimeproduitune frquencede100Hzetamplitudede1pouce.Cetteoscillationsedveloppequandlavitesseduvent estentre2et10mileparheure.Souscesconditionsd'oscillation,lesconducteursauxsupportsou attachessubissentdelafatiguequeventuellementvacauserlarupturemcaniquedesattaches.Pour viterlarupturedesattachessousconditiond'oscillation,onmontedesamortisseurs(uneboiteavecde poids)ouonattached'unepicedeconducteur(mmecalibredeconducteurprincipal)dequelques mtreslongueurauserrefil(attache).Leshautestensionscrentdesdchargesimportantesautourdes conducteurs(effetcouronne).Cesdchargesproduisentdespertes,deplus,ellepossdentunspectrede frquencesradiophoniques.Cespectredefrquencesbrouillelarceptionsurlespostesderadioetles tlviseurssituesdanslevoisinagedelaligne.Pourrduirel'effetcourrons,ondiminuelechamp lectriquecreeparlesconducteursengrossissantleurdiamtreoulesarrangeantenfisceauxparphase ouleutilisantdesconducteurscreux.Malgrleurgrandediversit,leslignespossdentdesproprits lectriquescommunes.Eneffettoutesleslignespossdentunersistance,uneractanceinductiveet uneractancecapacitive.Cesimpdancessontrpartiesuniformmentsurtoutelalongueurdelaligne. OnpeutreprsenterlaligneparunesriedesectionsR,L,Cidentiques.Ilexistetoujoursunelimite lapuissancequ'unelignepeuttransporter.Cettepuissancemaximaleestproportionnelleaucarrdela tensionetinversementproportionnellel'impdancedelaligne. Lescblessouterrainsdedistributionetleurscaractristiqueslectriquesetmcaniques:Onpeut distinguerlescblessouterrainsselonleurtension(0,6KV,15,25,35,46KV).Pourunetension nominaled'uncble,onpeutclassifierlescblesselonletyped'isolation(isolantsecsolide,cble huile),nombredesconducteurs,l'paisseurd'isolation(100%ou133%detensionnominale),calibredu conducteurdeneutre(pourlescblesavecleneutreintgr)etsacapacit(pleinecapacitou1/3 capacit);,formeduconducteurneutre(concentrique,massifoutoronn),typedelagaine(chemise, enformeoucbleenconduit).Lesprincipauxlmentsd'uncblesont:leconducteur(me)qui transmetlecourantlectrique,l'isolantquifournitl'isolemententreleconducteuretlaterreouautres objetsdanslesalentoursetlagainequiprotgelecblecontrelesattaqueschimiquesou lectrochimiquecommetellecontrelesrupturesmcaniques.

L'meducbleestducuivreoudel'aluminium.L'mepeuttremassifoutoronn.Laclasse(AA,A, B,C,D)duconducteurtoronnestuneindicationdesasouplesse.DestleplussoupleetAAleplus rigide.Unbrin(toron)estcomposdenombreuxfils.Lesfilssonttoronnensembleafindefaireune couchedel'me.Lescouchessuccessivessontmisesensensoppos.Lesconducteurstoronnessont plussouplequelesconducteursmassifs.Lesconducteurstoronnessontmieuxpourl'isolantducble, ilsnelebrisentpas.Engnral,lescblesducalibreentre1/0et4/0vaavoir18ou19torons,du calibrede250500MCMvaavoir3537torons,de600a1000MCMvaavoir5861brinsetdu calibre1250vaavoir91torons.Laquantitdestoronsgale3n(n+1)+1,dontnestlenombrede couchedestorons.Lediamtreduconducteurgal(2n+1)D,dontDestlediamtred'untoron.En gnral,leconducteurtoronnaunersistancepluslevqueunconducteurmassifparenviron2%.Le modeaveclequelondonnelecalibred'uncbleest19/.1,parexemple.Le19estlenombredestorons, .1estlasectiondechaquetoronenmmouAWG.Onpeutdistinguer3catgoriesdesconducteursselon leurforme.Ilssontleconcentrique,compact(ramass)etceuxdeformerduite.Lesprincipales mesuresd'uncblesont:lasectiondel'amequiestencuivreouenaluminium,lediamtresurl'isolant, lediamtresurl'crand'isolant,lediamtresurleneutreconcentriqueourubandecuivreetlediamtre surlagaine.Onpeutcalculerl'paisseurdelagainedesautresdonnesdisponibles.Lesprincipales normesquicouvrentlafabricationetlesessaisdescblessont:ICEA(insulatedcablesengineers association)S66524etACNOR(CSA)normenumero22.2#3etlesautresnormesdesautorits locales(HydroQuebec,OntatioHydro,...).Lespropritsdesmateriauxisolantsdesconducteurssont:

hautersistanced'isolant,hauterigiditdilectrique,aspectsmecaniquesconvenables(hauteffortde traction),nonabsorbantdel'humiditetdel'eauetdoiventavoirunebonnersistanceal'attaque chimique.Ontrouvelesmateriauxd'isolantsuivantsdanslescbled'nergie:descaoutchouc (elastomre),polythylne,chloruredepolyvinyle(PVC),huileetpapier. Lesisolementsdesconducteurs:Onpeutdiviserlesmatriauxcaoutchoucsen2catgories,naturel(par exemplelepolyisoprne)etsynthtique.Onappellelecaoutchoucsynthtiquelastomre.Le caoutchoucdanssontatnaturelestunisolant.Soninconvnientestsacaractristiqued'absorberde l'eauetdel'humidit.Parconsquent,l'isolantperdsapropritd'isolement.Lecaoutchoucvulcanis n'absorbepasl'humidit,plusrigideetlastique.Onproduitlecaoutchoucvulcanisquandonmlange lecaoutchoucavec30%desoufreetautresolvantsconvenables.Ondiviseleslastomresen2 groupes,l'unpourusagegnraletl'autrepourusagespcial.Lepremiergroupepossdedesproprits semblableaucaoutchoucnaturelestledeuximeadespropritsmieuxquelecaoutchoucnaturel surtoutsarsistancecontrelefeuetl'huile.Lequatretypesprincipauxsontlepolyisobutylne,le polychloroprne,lepolystyrnebutadineetlesiliconeoupolysiloxane,lenompluscorrect, (polymeresinorganiques).Lescaoutchoucssontdesmatriauxdepolymredehydrcarburesemblable enstructureauxthermoplastiques.Ladefinitiond'unelastomreselonleASTM(AmericanSocietyfor Testing&Material)est:latempratureambianteetquandlematriauesttirdeplusieursfoissa longeurd'origineetquivareprendresaformeinitialesansdformationpermanente,immdiatement, aprsl'enlvementdelatraction(laforced'tirage),c'estunelastomre.Quelquesthermoplastiques atteignentlapropritdel'lasticitdeslastomres,parexemplelepolythylne.Autresexemplesdes lastomressont:lesolfines,lessilicones,lesstyrnes.Touslespolymresamorphesnesontpasdes lastomres.Certainssontdesthermoplastiques.L'unedesdiffrencesestlatempraturedetransition vitreuse.C'estlatempratureaudessusdelaquelleunpolymredevientmouetsoupleetaudessousde laquelleilestduretcassant.Engnral,pourlespolymresamorphes,leslastomresontunebasse tempraturedetransitionvitreuseetlesthermoplastiquesontunehautetempraturedetransition vitreuse. Lepolyisobutylneestuncaoutchoucsynthtiqueoulastomre.Ilquelquefoisappelcaoutchouc butyleouisobutylneisoprnelastomre.Ilestuncopolymred'isobutylneet1a3%isoprne.Ilest similaireaucaoutchoucnaturel,maisilaunebonnersistancecontrelesproduitschimiques,le rayonnementdusoleiletlesconditionsd'environnement.Ilaunehauterigiditdilectrique,maisila desfaiblespropritsmcaniques(bassersistancelaraction,basselasticit,retraitlinaireet allongementalarupture).Onutilisecetyped'isolementavecdescblesetautresappareilslectriques. Lesilicone(polysiloxane):ilestunlastomrededanslafamilledesilicone.Lessiliconessontdes polymresinorganiques.C'estdirequeilnyapasd'atomesdecarbonedanslachaneprincipale.La chaneprincipaleestcomposed'atomedesiliciumetoxygnealterns.Chaquesiliciuma2groupes quiluisontattachsetquipeuventtredesgroupesorganiques(parexemple,desgroupesmthyles. Quelquesexemplesdespolymresdesiliconesont:polydimthylesiloxane,polymthylephnyle siloxaneetpolydiphnylesiloxane.Onpeutclassifierlessiliconesenlesselecionespourusagegnral, pourl'applicationlabassetemprature,pourl'usagealahautetemprature,hautersistancela traction,hauteresistanceaudchirement,hautersistanceaufluidechimiqueetauxrsines.Onpeut

vulcaniserlessiliconesparl'entrecroisementdelachanelinaireetilscoulentsouslechauffageetla pression.Ilsrsitentleschaleurs,l'attaquechimique(sauflesfortsacidesetlesfortesbases).Larigidit dilectriquegale20KV/cm(500V/mil). Lepolychloroprne:IlestgnralementvendusouslenomNoprne.C'estlepremierlastomre synthtiquequiatdisponibledanslemarch(aeuunsuccscommercial).Ilresistetrsbienaux huiles,lesattaqueschimiques,lerayonnementdusoleiletlevieillissement.Ilsemblableaucaoutchouc naturelensastructure,propritsmcaniquesetchimiques.Ilaunebasserigiditdilectrique.Ilest fabriqupartirdemonomrechloroprne.Lechloroprneadeuxdoublesliaisons,ilappeldine. Lepolystyrnebutadinestyrne(SBS):iluncaoutchoucdur.Sachaneprincipaleestfaitesdetrois segments.Lepremiersegmentestunelonguechanepolystyrne,lesegmentdemilieuestlongue chanedepolybutadineetlederniersegmentestuneautrelonguesectiondepolystyrne.Le polystyrneestunplastiqueduretrsitantquidonneleSBSsalongvit.Lepolybutadineestun caoutchoucetdonneaSBSsespropritsdecaoutchouc.OnconsidreleSBSunplastiquesile pourcentagedestyrneestplusque50%.Quandonchangelespourcentagedepolystyrneetde polybutadine,onpeutproduireleSBSavecdespropritsvaries.LeSBSestuntypeinhabituelde matriauappelthermoplastiquelastomre.Cesontdesmatriauxquisecomportentcommedes caoutchouclastomrestempratureambiantemaispeuventtremisenoeuvrecommedes thermoplastiqueslorsqu'ilssontchauffs. Lechloruredepolyvinyledechlorure(oupolychloruredevinyle):ilestunpolymerederivde l'actylne.OnpeutproduirelePVCdansplusieurestypesselonleprocessusdepolymrisation.Ses proprietesdel'lasticitetlarsistanced'isolementsontinfrieuraucaoutchoucvulcanis.Onpeut classifierlePVCen3catgoriesquisont:pourusagegnral,pourleslieusd'hautetempratureetle PVCdur.Ilrsistel'eauetlefeu.QuandonessayedebrlerlePVC,lesatomesdechloresontrelaches etilsinhibentlacombustion.Ilestsimilaireaupolythylnemaissurcertainsatomesdecarbonedela chaneprincipalel'undshydrognesestremplacparunatomedechlore. Lepolythylne(PE):lepolythlneestlepolymrelepluscommun.Unemolculedepolythylne comprendd'unelonguechained'atomesdecarboneavec2atomesd'hydrogneattachschaqueatome decarbone.Engnral,lespolymressontdessubstancesquiconstituesdegrandesmolcules formesparlarptitiond'unmmemotifcomposd'uneouplusieursunitdebase.Onappeleces unitsdebaselesmonomres.Lenombremoyendesmonomresdanslespolymres(molcules finales)estledegrdepolymrisation.Sicedegrdepolymrisationestlev,onaunhautpolymre. Siledegrestfaible,onaunoligomre.Lehomopolymreneconstituqued'unseultypede manomeredontlemotifserptedanslamolcule.Lecopolymreestconstitudeplusieurstypesde monomres.Ilexiste3typesdepolymrisation(l'ensembledesprocdsdeformationdechanes partirdemonomres),ilssontlapolycondensation,lapolymrsationenchaneetlapolymrisationpar transfert(tlomerisation).Ilexiste5techniquesprincipalesdemiseenouvredesractionsde polymrisation:ensolution,enmasse,ensuspension,enmulsionetlapolymrisationsous rayonnement.Lapolymrisationenchanen'estvalablequepourlesmonomresdoublesliaisons chimiques.Ilconsisteouvrireceliendoubleal'aided'unecertainesubstance.Enouvrantcelieu double,onpermettraacemonomredeselierd'autresafindeformerlepolymre.Aucoursdela polycondensation,lesmonomress'associentavecliminationsimultaned'atomeoudegroupes

d'atomes.Danscecas,lesractionsquidmarrentlapolymerisation(ractiond'initiation)sontdetype ionique.C'estlaseulefaond'obtenirdespolimressemicristallinsauxpropritsmcanique particulires.Latlomrisationpermetungroupeactivantdanslamolculeinitierleprocdqui tablituneractiondetransfert(encroissance)auxextrmitsdeschanes.Ilainsilimitelalongeurdes chanes.IlyaplusieursrsindePE,leplusimportantpourl'industrielectriquesontlepolythylnea bassedensit(LDPE),lepolythylenelinaireabassedensit(LLDPE)etpolythylnedehaute densit(HDPE).Pourlepremier,leprocddepolymrisationdethylnesefaitatrshautepression avecunepetitequantitd'oxygnecommecatalyseur.Cetypedepolymrisationprsentede nombreuseschanescollatrales,leproduitfinalestbassedensit.Pourledeuxime,leprocdde polymrisationd'thylnefonctionnebassepressionavecuncatalyseurorganemtallique.Ilprsente moinsdechanescollatrales,cequilerendmoinssujetl'oxydationetauxattaquesdesrayonsUV.Le poidsmolculaireestmentenuplusbasqueceluiduHDPE.Onajouteenoutrepourabaissersadensit d'autresmonomresquiformentdechanescollatrales.Pourledernier,leprocddepolymrisation d'thylnealieuabassepressionavecuncatalyseurorganomtallique.Cetypedepolymrisation prsentemoinsdechanecollatrales.Leproduitfinalaunedensitplusleveetaplusgrande rigidit.Engnral,lesavantagesdepolythylnesont:sonpoidslger,trshautersistancecontreles attaqueschimiques,bonnersistancelatractionethauterigidit.Lespropritsdespolythylnes peuventtreadaptesavecl'utilisationd'additifs.Lespolymeressonttransformesenobjetspratiques selonseptprocdsdiffrents,listsciaprs:moulageparinjection,moulageparcompression, moulageparsoufflage,rotomoulage,moulageparextrusionsoufflage,extrusioncouchageet calandrage.LesrsinesdeHDPEontunecristallisationdejusqu'au95%.LeLDPErsineaune cristallisationentre60et70%.LeLLDPEaunecristallisationentre60et75%.Ledegrdela cristallisationestuneindicationdeladensitdersine.Aveclesrsineshautedensit,letemprature deramollissement,larsistancecontrelapntrationdugazetdel'humiditetlarigiditsonthauts. Maisl'hautedensitdelarsinecauselarductiondelarigiditalabassetempratureetlarsistance tractionetlafissure.PourleLLDPE,lagammededensitestde.915.94;pourleLDPE,elleestde .91.93etpourleHDPEde.94.965gm/cm3. Lespapiersimprgns:unecouchedepapierconvenableestguipesurleconducteur.L'epaisseurdes papiersguipesestfonctionnedelatensionnominaleducble.Onlefaitscherdansunechamre tanchedevapeursousunetempratureleveetvide.Aprscettape,lapteisolanteestforceau cbledepapierimprgnpourremplirtouslespores(trous)dansl'isolantducble.C'taitladernire tapedanslafabricationducblepapierimprgne;.Maintenantonlaisselecblepourrefroidirsous lapteafinderduirelaformationdesvacantscausedurtrcissementdelapteisolante. Larsistanced'isolement:pourlescblesmonophass,larsistanced'isolementgale( /2 l)(ln (D/2r));dont estlarsistivitdedilectrique,restlerayonduconducteur,lestlelongueurducble etDestlediamtredeneutreoudegaine. Lacapacitanceetlacontraintelectriqueducblemonophasuneme:lacapacitanceencm/cm gale /2ln(D/d),dontdestlediamtreduconducteur.Onpeutcrirecetquationcommesuivante .0388 /logD/d F/mille.Onpeutdonnerlacontraintelectriqueunedistancexdel'axeducble commececiE/xln(D/d),elleestmaximumlasurfaceduconducteurE/rln(D/d).Lacontraintela

gainegale2E/Dln(D/d),dontEestlatensiondecrteduconducteur(ladiffrencedupotentiel entreleconducteuretlagaine).Lerapportdelacontraintelasurfaceduconducteuretcelledela gaine=D/d.Aveclescbleshautetension,onpeutobtenirunecontrainteplusuniformeentrele conducteuretlagainesionemploiedesisolantsdesdiffrentesconstanteslectriquesdanslemme cbleouonutiliseplusieursgaines(repartielasectionducble).Lefacteurdepuissanced'uncable d'unconducteur(me):Onvasupposequelarsistancedilectriqued'isolantgale , estconstante d'unboutal'autreducableetindpendentdelacontrainte.Quandonappliqueunetensionalternative defrquencef,uncourantvaexistergallatensiondiviseparlarsistanced'isolantparcmlongueur. Larsistanced'isolantgaler D/2

dx/(2 lx) /cm.Lespertesdanslescircuitsdecourantalternatifsontlesrsultatsdela

phnomned'absorptionetengnralsontbeaucoupmoinsquecellesdescircuisdecourantcontinu. Lecourantdecharge= CV,dont C= /2ln(D/d)cm/cmetendcalageenavantdelatensionde90.lecouranttotal,I,estl'addition desvecteursV/Ret CVetendcalageenavantdelatensionparunanglede =1/ CR. L'inversedelarsistances'appelleconductance(G=1/R).Pourlecble,laconductancedel'isolant gale Ccos .Aveccettevaleuronpeutsavoirlaqualitdel'islant.Sil'angle =90(ou presque),c'estdirecos =0(oupresque),l'isolantducbleestdansunbontat.L'angledepertede l'isolantd'uncble, =90 ,c'estdirecos estegal,presque,tan .Lespertesdilectriques galesV2/R=V2G= V2cos .Lacontrainteetlatempratureinfluentlefacteurdepuissancede n'importequelmatrieldilectrique.Ilaugmenteavecl'augmentationden'importelaquelledecesdeux variables(contrainteettemprature).Lesconditionsquiaffectentleclaquagedel'isolantsontladure del'applicationdelatension,laformedeslectrodes,latemprature,lapression,laprsencede l'humidit,laprsencedeespacesgazeuxdansl'isolant.Lesraisonslesplusrpandusdedfaillance descblessontl'instabilitthermiqueetladispersion(decharbonne).Lapremirealieuquandle facteurdepuissanceaugmenterapidementavecl'augmentationdelatemprature.Unepetithaussede latempraturecauseunetrshautepertedilectriquedanslecblequiparconsquentcauseuneautre hausseadditionnelledetempraturedanslecble.Ladeuximephnomneestladispersion progressivedel'melagaine(oulacontrairedelagainel'me),ceprocdcauseventuellementun courtcircuitentrel'meetleneutreoulagainemtallique. Larsistanceduconducteurdecble:Onpeutdonnerlarsistance,R,commesuivant: Rca=Rcc(1+Ys+Yp),dontRcaestlarsistancesousconditiondecourantalternatif,Rccestla resistancesousconditiondecourantcontinu,Ysestlefacteurdecorrectionpourl'effetdepeau(effet pelliculaire)etYpestlefacteurdecorrectonpourl'effetdeproximit.L'inductanced'uncircuitdedeux conducteursetchaqueconducteuramultiplebrins(torons)=.46log(GMD/GMR)=.2ln (GMD/GMR)mH/KM=2(107)ln(GMD/GMR)H/m,dontGMD(geometricalmeandistance)estla distancequivalenteentrelestoronsdeconducteurAetlestoronsdel'autreconducteur(B),mestle nombredetorondeconducteurA,GMR(geometricalmeanradius)estladistancequivalenteentreles

toronsdummeconducteur(A)etnestlenombredetorondeconducteurB. GMD=[(D11'D12'...D1n')(D21'D22'...D2n')....(Dm1'Dm2'...Dmn')]1/mn, R'=Re1/4=R(.7788),dontRestlerayonduconducteur. GMR=[(R'D12D13...D1m)(R'D21D23...D2m).....(R'Dm1Dm2...Dmm1)]1/m2,