Pylône électrique de la tour de transmission

- Sep 18, 2018 -

Les systèmes d' alimentation électrique triphasés sont utilisés pour la haute tension (66 ou 69 kV et plus) et la très haute tension (110 ou 115 kV et plus; le plus souvent à 138 ou 230 kV et plus dans les systèmes contemporains) Lignes de transmission AC . Les tours doivent être conçues pour transporter trois conducteurs (ou des multiples de trois). Les tours sont généralement des treillis ou des fermes en acier (des structures en bois sont parfois utilisées au Canada, en Allemagne et en Scandinavie ) et les isolateurs sont des disques de verre ou de porcelaine ou des isolateurs composites utilisant du caoutchouc de silicone ou du caoutchouc EPDM assemblés en ficelles ou de longues tiges. les longueurs dépendent de la tension de secteur et des conditions environnementales.

En règle générale, un ou deux fils de terre , également appelés «fils de garde», sont placés sur le dessus pour intercepter la foudre et la rediriger de manière inoffensive vers la terre.

Les tours à haute et très haute tension sont généralement conçues pour transporter deux circuits électriques ou plus (à de très rares exceptions près, un seul circuit pour 500 kV et plus). [la citation nécessaire ] Si une ligne est construite en utilisant des tours conçues pour transporter plusieurs circuits, il n'est pas nécessaire d'installer tous les circuits au moment de la construction. En effet, pour des raisons économiques, certaines lignes de transmission sont conçues pour trois (ou quatre) circuits, mais seuls deux (ou trois) circuits sont initialement installés.

Certains circuits haute tension sont souvent installés sur la même tour que les lignes à 110 kV. Les circuits en parallèle des lignes 380 kV, 220 kV et 110 kV sur les mêmes tours sont courants. Parfois, notamment avec des circuits de 110 kV, un circuit en parallèle achemine des lignes de traction pour l’ électrification des chemins de fer .

Tours de transmission CC à haute tension [ modifier ]

Tour à distance HVDC près du terminus de la rivière Nelson Bipole adjacente au poste de conversion de Dorsey près de Rosser, Manitoba , Canada - août 2005

Les lignes de transmission à courant continu haute tension (HVDC) sont des systèmes monopolaires ou bipolaires . Avec les systèmes bipolaires, un arrangement de conducteur avec un conducteur de chaque côté de la tour est utilisé. Sur certains schémas, le conducteur de terre est utilisé comme ligne d'électrode ou retour à la terre. Dans ce cas, il devait être installé avec des isolateurs équipés de parafoudres sur les pylônes afin d'empêcher la corrosion électrochimique des pylônes. Pour les transmissions HVDC unipolaires avec retour de masse, vous pouvez utiliser des tours avec un seul conducteur. Dans de nombreux cas, cependant, les tours sont conçues pour une conversion ultérieure en système bipolaire. Dans ces cas, des conducteurs des deux côtés de la tour sont souvent installés pour des raisons mécaniques. Jusqu'à ce que le second pôle soit utilisé, il est utilisé comme ligne d'électrode ou raccordé en parallèle avec le pôle utilisé. Dans ce dernier cas, la ligne reliant la station de conversion à l’électrode de mise à la terre est construite en tant que câble souterrain, en tant que ligne aérienne sur une emprise séparée ou en utilisant des conducteurs de terre.

Les tours de lignes d’électrodes sont utilisées dans certains schémas CCHT pour transporter la ligne électrique du poste de conversion à l’électrode de mise à la terre. Elles ressemblent aux structures utilisées pour les lignes avec des tensions de 10 à 30 kV, mais ne transportent normalement qu’un ou deux conducteurs.

Tours de lignes de traction ferroviaires [ modifier ]

Tour de tension avec transposition de phase d'une ligne à haute tension pour courant de traction monophasé alternatif (110 kV, 16,67 Hz) près de Bartholomä , Allemagne

Les tours utilisées pour les lignes de traction ferroviaires monophasées sont d'une construction similaire à celles utilisées pour les lignes triphasées de 110 kV. Des tubes en acier ou des poteaux en béton sont également souvent utilisés pour ces lignes. Cependant, les systèmes de courant de traction des chemins de fer étant des systèmes à courant alternatif bipolaire, les lignes de traction sont conçues pour deux conducteurs (ou des multiples de deux, généralement quatre, huit ou douze). En règle générale, les tours des lignes de traction des chemins de fer transportent deux circuits électriques et ont donc quatre conducteurs. Celles-ci sont généralement disposées sur un niveau, chaque circuit occupant une moitié de la traverse. Pour quatre circuits de traction, la disposition des conducteurs est à deux niveaux et pour six circuits électriques, la disposition des conducteurs est pour trois niveaux.

Tours pour différents types de courants [ modifier ]

Pylône en Suède vers 1918.

Cette section nécessite des citations supplémentaires pour la vérification . Aidez-nous à améliorer cet article en ajoutant des citations à des sources fiables . Le matériel non sourcé peut être contesté et enlevé. (Avril 2011) ( Apprenez comment et quand supprimer ce message de modèle )

Des circuits alternatifs de fréquences et de phases différentes, ou alternatifs et continus, peuvent être installés sur la même tour. Habituellement, tous les circuits de ces lignes ont des tensions de 50 kV et plus. Cependant, il existe certaines lignes de ce type pour des tensions plus basses. Par exemple, les tours utilisées à la fois par les circuits de traction des trains et par le réseau triphasé en général.

Deux très courtes sections de ligne transportent des circuits d'alimentation en courant alternatif et en courant continu. Un ensemble de telles tours se trouve près du terminal de HVDC Volgograd-Donbass sur la centrale hydroélectrique de Volga. L’autre, deux tours au sud de Stenkullen, porte un circuit HVDC Konti-Skan et un circuit üne de la ligne de courant alternatif triphasé Stenkullen-Holmbakullen.

Des tours portant des circuits CA et des lignes d'électrodes CC se trouvent dans une section de la ligne d'alimentation reliant l'Adalph Static Inverter Plant et Brookston. Les pylônes portent la ligne d'électrodes de HVDC Square Butte .

La ligne d'électrodes de HVDC CU à la station de conversion de Coal Creek Station utilise sur une courte section les tours de deux lignes à courant alternatif comme support.

La section aérienne de la ligne d'électrodes de Pacific DC Intertie de la station de conversion Sylmar à l'électrode de mise à la terre dans l'océan Pacifique près de Will Rogers State Beach est également installée sur des pylônes AC. Il relie la station de conversion de Sylmar East à la sous-station Edison Malibu dans le sud de la Californie, où se termine la section de la ligne aérienne.

En Allemagne, en Autriche et en Suisse, certaines tours de transmission transportent à la fois des circuits publics de réseau alternatif et une puissance de traction ferroviaire afin de mieux utiliser les droits de passage.

Dessins de tour [ modifier ]

Forme [ modifier ]

Tour de transmission "Delta" de Guyed (une combinaison de "V" et de "Y" de type ") dans le Nevada .

Différentes formes de tours de transmission sont typiques pour différents pays. La forme dépend également de la tension et du nombre de circuits.

Un circuit [ edit ]

Les pylônes delta sont la conception la plus courante pour les lignes à circuit unique, en raison de leur stabilité. Ils ont un corps en forme de V avec un bras horizontal sur le dessus, ce qui forme un triangle inversé. Les plus grandes tours Delta utilisent généralement deux câbles de garde.

Les pylônes de portail sont largement utilisés en Irlande, en Scandinavie et au Canada. Ils se tiennent sur deux jambes avec un bras croisé, ce qui leur donne une forme de H. Jusqu'à 110 kV, ils étaient souvent fabriqués à partir de bois, mais les lignes à haute tension utilisent des pylônes en acier.

Les pylônes à circuit unique plus petits peuvent avoir deux petits bras transversaux d'un côté et de l'autre.

Deux circuits [ edit ]

Les pylônes d'un niveau n'ont qu'un seul bras transversal portant 3 câbles de chaque côté. Parfois, ils ont un bras supplémentaire pour les câbles de protection. Ils sont fréquemment utilisés à proximité des aéroports en raison de leur taille réduite.

Tour à 110 kV en forme de T typique de l'ancienne RDA .

Les pylônes du Danube ou Donaumasten tirent leur nom d'une ligne construite en 1927 à côté du Danube . Ce sont les modèles les plus répandus dans les pays d'Europe centrale comme l'Allemagne ou la Pologne. Ils ont deux bras transversaux, le bras supérieur en porte un et le bras inférieur porte deux câbles de chaque côté. Parfois, ils ont un bras supplémentaire pour les câbles de protection.

Les tours en forme de tonne sont la conception la plus commune, elles ont 3 niveaux horizontaux avec un câble très proche du pylône de chaque côté. Au Royaume-Uni, le deuxième niveau est plus large que les autres, tandis qu'aux États-Unis, tous les bras en travers ont la même largeur.

Un gros plan des fils attachés au pylône, montrant les différentes parties annotées.

Quatre circuits [ edit ]

Les tours en forme d'arbre de Noël pour 4, voire 6 circuits sont courantes en Allemagne et possèdent 3 bras croisés, le bras le plus élevé ayant chacun un câble, le second deux câbles et le troisième trois câbles de chaque côté. Les câbles du troisième bras portent généralement des circuits pour une haute tension plus basse.

Structures de soutien [ edit ]

Pôle Danube de 110 kV construit en Allemagne dans les années 1930 en Allemagne

Les tours peuvent être autoportantes et capables de résister à toutes les forces dues aux charges de conducteur, aux conducteurs déséquilibrés, au vent et à la glace dans toutes les directions. Ces tours ont souvent une base approximativement carrée et généralement quatre points de contact avec le sol.

Une tour semi-flexible est conçue pour pouvoir utiliser des câbles aériens de mise à la terre pour transférer une charge mécanique aux structures adjacentes, si un conducteur de phase se casse et si la structure est soumise à des charges déséquilibrées. Ce type est utile pour les très hautes tensions, où les conducteurs de phase sont regroupés (deux fils ou plus par phase). Il est peu probable que tous se cassent en même temps, sauf en cas de catastrophe ou de tempête.

Un mât haubané a un très faible encombrement au sol et repose sur des haubans en tension pour supporter la structure et contre toute charge de tension déséquilibrée des conducteurs. Une tour haubanée peut être réalisée en forme de V, ce qui réduit le poids et les coûts. [2]

Matériaux [ modifier ]

Acier tubulaire [ modifier ]

Tour de tube en acier à côté de l'ancienne tour en treillis près de Wagga Wagga , Australie

Les poteaux en acier tubulaire sont généralement assemblés à l'usine et ensuite placés sur le droit de passage. En raison de leur durabilité et de leur facilité de fabrication et d'installation, de nombreux services publics ces dernières années préfèrent utiliser des tours monopolaires en acier ou en béton plutôt que des treillis en acier pour le remplacement de nouvelles lignes électriques et de tours. [ citation nécessaire ]

En Allemagne, des pylônes en tubes d'acier sont également installés principalement pour les lignes à moyenne tension, ainsi que pour les lignes de transmission à haute tension ou deux circuits électriques pour des tensions de fonctionnement jusqu'à 110 kV. Les pylônes en tubes d'acier sont également fréquemment utilisés pour les lignes 380 kV en France et pour les lignes 500 kV aux États-Unis .

Treillis [ modifier ]

Voir aussi: tour en treillis

Une tour en treillis est une structure à ossature en acier ou en aluminium. Les tours en treillis sont utilisées pour les lignes électriques de toutes tensions et sont le type le plus courant pour les lignes de transmission à haute tension. Les tours en treillis sont généralement en acier galvanisé. L'aluminium est utilisé pour réduire le poids, comme dans les zones montagneuses où les structures sont placées par hélicoptère. L'aluminium est également utilisé dans des environnements corrosifs pour l'acier. Le surcoût en matériaux des tours en aluminium sera compensé par des coûts d’installation plus bas. La conception des pylônes en treillis d’aluminium est semblable à celle de l’acier, mais doit tenir compte du module de Young inférieur de l’aluminium.

Une tour en treillis est généralement assemblée à l'emplacement où elle doit être érigée. Cela rend possible des tours très hautes, jusqu'à 100 m (et même plus haut dans certains cas exceptionnels, comme dans les traversées de l' Elbe 1 et 2 ). L'assemblage des pylônes d'acier en treillis peut être effectué à l'aide d'une grue . Les pylônes en acier à treillis sont généralement constitués de poutres en acier profilées en angle ( poutres en L ou en T ). Pour les très hautes tours, les fermes sont souvent utilisées.

Bois [ modifier ]

Barre transversale bois et métal

Le bois est un matériau dont l’utilisation est limitée dans le transport haute tension. En raison de la hauteur limitée des arbres disponibles, la hauteur maximale des pylônes en bois est limitée à environ 30 m (98 ft). Le bois est rarement utilisé pour les treillis. Au lieu de cela, ils sont utilisés pour construire des structures multipolaires, telles que des structures en H et K. Les tensions qu’ils transportent sont également limitées, comme dans d’autres régions, où les structures en bois ne supportent que des tensions jusqu’à environ 30 kV.

Dans des pays comme le Canada ou les États-Unis, les pylônes en bois supportent des tensions pouvant atteindre 345 kV; Celles-ci peuvent être moins coûteuses que les structures en acier et tirer parti des propriétés isolantes du bois. [2] À partir de 2012, des lignes à 345 kV sur des tours en bois sont toujours utilisées aux États-Unis et certaines sont encore en cours de construction avec cette technologie. [3] [4] Le bois peut également être utilisé pour des structures temporaires lors de la construction d'un remplacement permanent.

Béton [ modifier ]

Un poteau en béton armé en Allemagne

Les pylônes en béton ne sont utilisés en Allemagne que pour les lignes avec des tensions de service inférieures à 30 kV. Dans des cas exceptionnels, des pylônes en béton sont également utilisés pour les lignes à 110 kV, ainsi que pour le réseau public ou pour le réseau de traction actuel. En Suisse, des pylônes en béton d'une hauteur maximale de 59,5 mètres (le pylône le plus haut au monde en béton préfabriqué à Littau ) sont utilisés pour les lignes aériennes à 380 kV. Les poteaux en béton sont également utilisés au Canada et aux États-Unis.

Les pylônes en béton, qui ne sont pas préfabriqués, sont également utilisés pour des constructions de plus de 60 mètres. Un exemple en est un pylône de 66 m de hauteur d'une ligne à haute tension de 380 kV près de la centrale de Reuter West à Berlin. Ces pylônes ressemblent à des cheminées industrielles. [la citation nécessaire ] En Chine certains pylônes pour les lignes traversant des rivières ont été construits en béton. Les plus hauts de ces pylônes appartiennent au croisement entre le Yangtze Powerline à Nanjing, d'une hauteur de 257 m (843 ft).

Modèles spéciaux [ modifier ]

Parfois (en particulier sur les tours à treillis en acier pour les niveaux de tension les plus élevés), des installations de transmission sont installées et des antennes sont montées au sommet, au-dessus ou au-dessous du fil de terre . Habituellement, ces installations sont destinées aux services de téléphonie mobile ou à la radio en exploitation de l’entreprise d’alimentation électrique, mais parfois aussi à d’autres services de radio, tels que la radio directionnelle. Ainsi, des antennes d'émission pour émetteurs de radio et de télévision FM de faible puissance étaient déjà installées sur des pylônes. Sur la tour Elbe Crossing 1 , se trouve un radar appartenant au bureau des eaux et de la navigation de Hambourg .

Pour traverser de larges vallées, une distance importante entre les conducteurs doit être maintenue afin d'éviter les courts-circuits causés par des collisions de câbles lors de tempêtes. Pour ce faire, on utilise parfois un mât ou une tour distincte pour chaque conducteur. Pour traverser de larges rivières et des détroits dont les côtes sont plates, des tours très hautes doivent être construites en raison de la nécessité d'un dégagement en hauteur important pour la navigation. Ces tours et leurs conducteurs doivent être équipés de lampes de sécurité et de réflecteurs de sécurité.

Elbe Crossing 1 et Elbe Crossing 2 sont deux grandes traversées de rivières bien connues. Ce dernier possède les plus hauts mâts de lignes aériennes en Europe, avec une hauteur de 227 m (745 ft). En Espagne, la construction de la ligne aérienne de pylônes traversant la baie espagnole de Cadix est particulièrement intéressante. Les principales tours de franchissement ont une hauteur de 158 m (518 pi) et une traverse repose sur une structure en tronc de châssis. Les lignes aériennes les plus longues sont la traversée du fjord norvégien Sognefjord (4 597 m (15 082 pieds) entre deux mâts) et celle d' Ameralik au Groenland (5 376 m). En Allemagne, la ligne aérienne de la traversée de la Eyachtal par EnBW AG a la plus grande portée du pays: 1 444 m (4 738 pieds).

Afin de laisser tomber les lignes aériennes dans les vallées abruptes et profondes, des tours inclinées sont parfois utilisées. Ceux-ci sont utilisés au barrage Hoover , aux États-Unis, pour descendre les parois de la falaise du Black Canyon du Colorado . En Suisse, un pylône NOK [ vague ] incliné autour de 20 degrés par rapport à la verticale est situé près de Sargans , Saint-Gall . Des pylônes à forte inclinaison sont utilisés sur deux pylônes de 380 kV en Suisse, les 32 premiers mètres de l’un d’entre eux étant courbés à 18 degrés par rapport à la verticale.

Les cheminées des centrales électriques sont parfois équipées de traverses pour la fixation des conducteurs des lignes sortantes. En raison des problèmes possibles de corrosion par les gaz de combustion, de telles constructions sont très rares.

Un nouveau type de pylône sera utilisé aux Pays-Bas à partir de 2010. Les pylônes ont été conçus comme une structure minimaliste par les architectes néerlandais Zwarts et Jansma. L'utilisation de lois physiques pour la conception a permis une réduction du champ magnétique. En outre, l'impact visuel sur le paysage environnant est réduit. [5]

Deux pylônes en forme de clown apparaissent en Hongrie, des deux côtés de l’ autoroute M5 , près de jhartyán . ( 47.2358442 ° N 19.3907302 ° E [6] )

Assemblée [ modifier ]

Des monteurs de câbles installés au sommet d’un pylône s’engagent à ajouter un câble de données à fibres optiques enroulé autour du câble de hauban supérieur de la tour. Le câble (SkyWrap) est enroulé par une machine mobile qui fait tourner un tambour autour du câble de support au fur et à mesure. Celui-ci voyage par ses propres moyens d'une tour à l'autre, où il est démonté et hissé de l'autre côté. Sur la photo, le bloc moteur a été déplacé mais le tambour de câble est toujours du côté arrivée.

Avant même que les tours de transmission ne soient érigées, les prototypes de tours sont testés dans les stations d’essais . Ils peuvent ensuite être assemblés et érigés de diverses manières:

Pylône haubané temporaire à côté d'une nouvelle tour commencée

  • Ils peuvent être assemblés horizontalement sur le sol et érigés à l'aide d'un câble push-pull. Cette méthode est rarement utilisée en raison de la grande surface de montage nécessaire.

  • Ils peuvent être assemblés verticalement (dans leur position verticale finale). Des tours très hautes, telles que la traversée du fleuve Yangtsé , ont été assemblées de cette façon.

  • Une grue à poteaux jin peut être utilisée pour assembler des pylônes en treillis. [7] Ceci est également utilisé pour les poteaux de services publics .

  • Les hélicoptères peuvent servir de grues aériennes pour leur montage dans des zones difficilement accessibles. Les tours peuvent également être assemblées ailleurs et volées à leur place sur l'emprise de la transmission. [8]


nouvelles connexes

produits connexes

  • Structure de tour électrique
  • Tour de signal sans fil
  • Structure du signal ferroviaire
  • Tour de générateur d'énergie éolienne
  • Tour éolienne offshore
  • Pôle lumineux tappered