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CENTRE NATIONAL D'EXPERTISE RÉSEAUX ADRESSE GEOGRAPHIQUE : IMMEUBLE AMPERE - LA DEFENSE 6 - 34-40, RUE HENRI REGNAULT - 92400 COURBEVOIE ADRESSE POSTALE : IMMEUBLE AMPERE - 34, RUE HENRI REGNAULT - 92068 PARIS LA DEFENSE CEDEX TEL : 01.41.02.10.00 FAX : 01.41.02.26.69 www.rte-france.com 05-09-00-LONG Gestionnaire du Réseau de Transport d’Electricité Indice : 1 CAHIER DES CHARGES GENERAL LIGNES AERIENNES HTB ( CCG - LA ) 140 Pages Résumé : Ce document constitue le Cahier des Charges Général des Lignes Aériennes HTB du Réseau Public de Transport d'Electricité.

CAHIER DES CHARGES GENERAL LIGNES AERIENNES HTB …clients.rte-france.com/htm/fr/mediatheque/telecharge/reftech/CCG... · CENTRE NATIONAL D'EXPERTISE RÉSEAUX ADRESSE GEOGRAPHIQUE

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  • CENTRE NATIONAL D'EXPERTISE RSEAUX

    ADRESSE GEOGRAPHIQUE : IMMEUBLE AMPERE - LA DEFENSE 6 - 34-40, RUE HENRI REGNAULT - 92400 COURBEVOIE ADRESSE POSTALE : IMMEUBLE AMPERE - 34, RUE HENRI REGNAULT - 92068 PARIS LA DEFENSE CEDEX TEL : 01.41.02.10.00 FAX : 01.41.02.26.69

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    CAHIER DES CHARGES GENERAL LIGNES AERIENNES HTB

    ( CCG - LA ) 140 Pages

    Rsum : Ce document constitue le Cahier des Charges Gnral des Lignes Ariennes HTB du Rseau Public de Transport d'Electricit.

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    SOMMAIRE

    Partie 1 PRESENTATION DU CCG - LA ..............................................................................7

    1 - 1 Objet .........................................................................................................................7 1 - 2 Positionnement .........................................................................................................8 1 - 3 Structure ...................................................................................................................9

    Partie 2 DIMENSIONNEMENT MECANIQUE .....................................................................10 2 - 1 Introduction.............................................................................................................10 2 - 2 Textes de rfrence................................................................................................11

    2 - 2.1 Rglementation...............................................................................................11 2 - 2.2 Normes ...........................................................................................................11

    2 - 3 Hypothses de dimensionnement ..........................................................................11 2 - 3.1 Hypothses mtorologiques .........................................................................11 2 - 3.2 Hypothse lectrodynamique .........................................................................15 2 - 3.3 Hypothses complmentaires ........................................................................17

    2 - 4 Conditions respecter............................................................................................20 2 - 4.1 Hypothses mtorologiques .........................................................................20 2 - 4.2 Autres hypothses ..........................................................................................20 2 - 4.3 Rcapitulatif ....................................................................................................21

    2 - 5 Hypothse anti-cascade et vrification de la coordination de rsistance ...............22 2 - 5.1 Hypothse anti-cascade .................................................................................22 2 - 5.2 Coordination de rsistance .............................................................................23

    Partie 3 DIMENSIONNEMENT ELECTRIQUE....................................................................25 3 - 1 Introduction.............................................................................................................25 3 - 2 Contraintes dilectriques appliques aux ouvrages ...............................................25

    3 - 2.1 Prsentation....................................................................................................25 3 - 2.2 Textes de rfrence........................................................................................26 3 - 2.3 Tension de tenue et distances disolement associes....................................26 3 - 2.4 La pollution .....................................................................................................28 3 - 2.5 La foudre.........................................................................................................29 3 - 2.6 Coordination disolement ................................................................................30

    3 - 3 Dimensionnement des prises de terre ....................................................................32 3 - 3.1 Prsentation....................................................................................................32 3 - 3.2 Textes de rfrence........................................................................................32 3 - 3.3 Dimensionnement vis--vis de la corrosion et de la rsistance mcanique ...32 3 - 3.4 Dimensionnement vis--vis de lchauffement ...............................................33

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    3 - 3.5 Amorage en retour et fonctionnement des protections .................................33 3 - 3.6 Limitation des perturbations apportes aux ouvrages tiers et aux installations lectriques ......................................................................................................................33 3 - 3.7 Supports mtalliques et btons ......................................................................33 3 - 3.8 Supports constitus de matriau non conducteur ..........................................33

    3 - 4 Contraintes dues au courant-chauffement............................................................35 3 - 4.1 Prsentation....................................................................................................35 3 - 4.2 Textes de rfrence........................................................................................35 3 - 4.3 Echauffement des conducteurs en rgime de secours...................................36 3 - 4.4 Intensits admissibles en rgime de court-circuit ...........................................36

    3 - 5 Contraintes de proximits induction magntique et capacitive - conduction .......39 3 - 5.1 Prsentation....................................................................................................39 3 - 5.2 Textes de rfrence........................................................................................39 3 - 5.3 Proximit avec dautres rseaux lectriques ..................................................40 3 - 5.4 Voisinage de lignes ariennes HTB avec les rseaux de tlcommunications 40 3 - 5.5 Proximit des ouvrages linaires de type clture, glissire dautoroutes .......41 3 - 5.6 Prvention des risques lectriques vis--vis des personnes et des quipements des tiers ....................................................................................................41

    3 - 6 Champs magntique et lectrique 50 Hz.............................................................43 3 - 6.1 Prsentation....................................................................................................43 3 - 6.2 Normes et rglementation vis--vis des tiers..................................................43 3 - 6.3 Recommandation vis--vis des matriels .......................................................43

    3 - 7 Effet couronne : bruits radiolectriques, acoustiques et pertes ..............................45 3 - 7.1 Prsentation....................................................................................................45 3 - 7.2 Textes de rfrence........................................................................................45 3 - 7.3 Perturbations radiolectriques ........................................................................45 3 - 7.4 Bruits acoustiques ..........................................................................................46 3 - 7.5 Pertes par effet couronne ...............................................................................46

    Partie 4 DIMENSIONNEMENT GEOMETRIQUE ................................................................47 4 - 1 Introduction.............................................................................................................47 4 - 2 Distances de scurit .............................................................................................47

    4 - 2.1 Prsentation....................................................................................................47 4 - 2.2 Textes de rfrence........................................................................................48 4 - 2.3 Les hypothses de calcul des distances ralises .........................................49 4 - 2.4 Distances respecter : cas gnral ...............................................................50 4 - 2.5 Distances respecter au-dessus des routes, voies ferres et plans deau....54 4 - 2.6 Distances aux btiments rsidentiels et autres ..............................................58 4 - 2.7 Distances de scurit par rapport aux autres lignes ariennes......................60 4 - 2.8 Autres zones ou tablissements.....................................................................66

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    4 - 2.9 Servitudes radiolectriques ............................................................................69 4 - 2.10 Servitudes aronautiques ...........................................................................69 4 - 2.11 Mesures spciales certaines traverses et certains croisements.........70 4 - 2.12 Identification pour la surveillance des lignes par hlicoptre......................70

    4 - 3 Distances internes ..................................................................................................74 4 - 3.1 Prsentation....................................................................................................74 4 - 3.2 Textes de rfrence........................................................................................74 4 - 3.3 Distances entre cbles ...................................................................................74 4 - 3.4 Distance la masse .......................................................................................81 4 - 3.5 Distances de travail ........................................................................................81

    Partie 5 SUPPORTS............................................................................................................89 5 - 1 Introduction.............................................................................................................89

    5 - 1.1 Principaux termes, dfinitions et symboles.....................................................89 5 - 1.2 Fonctionnalit principale .................................................................................89 5 - 1.3 Notion de famille de supports .........................................................................89

    5 - 2 Textes de rference................................................................................................90 5 - 2.1 Rglementation...............................................................................................90 5 - 2.2 Normes ...........................................................................................................90

    5 - 3 Rgles gnriques..................................................................................................91 5 - 3.1 Rgles de conception .....................................................................................91 5 - 3.2 Essais .............................................................................................................95 5 - 3.3 Assemblage - Levage .....................................................................................95

    5 - 4 Supports mtalliques treillis ....................................................................................96 5 - 4.1 Rgles de conception .....................................................................................96 5 - 4.2 Essais .............................................................................................................96 5 - 4.3 Assemblage - Levage .....................................................................................96

    5 - 5 Supports monopodes metalliques ..........................................................................97 5 - 5.1 Rgles de conception .....................................................................................97 5 - 5.2 Essais .............................................................................................................98 5 - 5.3 Assemblage - Levage .....................................................................................98

    5 - 6 Supports en bton ..................................................................................................99 5 - 6.1 Rgles de conception .....................................................................................99 5 - 6.2 Essais ...........................................................................................................100 5 - 6.3 Assemblage - Levage ...................................................................................100

    5 - 7 Supports en bois...................................................................................................101 5 - 7.1 Rgles de conception ...................................................................................101 5 - 7.2 Essais ...........................................................................................................102 5 - 7.3 Assemblage - Levage ...................................................................................102

    5 - 8 Supports haubans...............................................................................................103 5 - 8.1 Rgles de conception ...................................................................................103

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    5 - 8.2 Essais ...........................................................................................................104 5 - 8.3 Assemblage - Levage ...................................................................................104

    5 - 9 Supports arosouterrains .....................................................................................105 5 - 9.1 Rgles de conception ...................................................................................105 5 - 9.2 Essais ...........................................................................................................108 5 - 9.3 Assemblage - Levage ...................................................................................108

    5 - 10 Autres supports.................................................................................................108 Partie 6 FONDATIONS......................................................................................................109

    6 - 1 Introduction...........................................................................................................109 6 - 1.1 Principaux termes, dfinitions et symboles...................................................109 6 - 1.2 Fonctionnalit principale ...............................................................................109 6 - 1.3 Notion de famille de fondations ....................................................................109

    6 - 2 Textes de rfrence..............................................................................................110 6 - 2.1 Rglementation.............................................................................................110 6 - 2.2 Normes .........................................................................................................110 6 - 2.3 Autres documents de rfrence, rgles de lart ............................................111

    6 - 3 Rgles gnriques................................................................................................112 6 - 3.1 Rgles de conception ...................................................................................112 6 - 3.2 Essais ...........................................................................................................115 6 - 3.3 Mise en oeuvre .............................................................................................115 6 - 3.4 Cas particuliers .............................................................................................115

    6 - 4 Fondations superficielles ......................................................................................116 6 - 4.1 Gnralits ...................................................................................................116 6 - 4.2 Fondations superficielles pour support ttrapode.........................................116 6 - 4.3 Fondations superficielles pour support monopode .......................................118

    6 - 5 Fondations spciales............................................................................................120 6 - 5.1 Gnralits ...................................................................................................120 6 - 5.2 Fondations spciales pour support ttrapode...............................................121 6 - 5.3 Fondations spciales pour support monopode.............................................121

    Partie 7 CABLES, MATERIELS DE LIGNE, HAUBANS ..................................................122 7 - 1 Introduction...........................................................................................................122 7 - 2 Cbles : Conducteurs, cbles de garde, cbles fibres optiques........................122

    7 - 2.1 Prsentation..................................................................................................122 7 - 2.2 Textes de rfrence......................................................................................123 7 - 2.3 Fonctionnalits principales ...........................................................................123 7 - 2.4 Rgles de conception ...................................................................................123 7 - 2.5 Essais ...........................................................................................................127 7 - 2.6 Mise en oeuvre .............................................................................................127

    7 - 3 Chanes et pices pour conducteurs et cbles de garde, matriels divers pour identification, signalisation et MALT .................................................................................128

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    7 - 3.1 Prsentation..................................................................................................128 7 - 3.2 Textes de rfrence......................................................................................129 7 - 3.3 Fonctionnalits principales ...........................................................................129 7 - 3.4 Rgles de conception ...................................................................................130 7 - 3.5 Essais ...........................................................................................................134 7 - 3.6 Mise en oeuvre .............................................................................................136 7 - 3.7 Maintenance .................................................................................................136

    7 - 4 Cbles de Haubans et pices de haubans...........................................................137 7 - 4.1 Prsentation..................................................................................................137 7 - 4.2 Textes de rfrence......................................................................................137 7 - 4.3 Fonctionnalits principales ...........................................................................137 7 - 4.4 Rgles de conception ...................................................................................137 7 - 4.5 Essais ...........................................................................................................139 7 - 4.6 Mise en oeuvre .............................................................................................139 7 - 4.7 Maintenance .................................................................................................140

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    Partie 1 PRESENTATION DU CCG - LA

    1 - 1 OBJET

    Le CCG Lignes Ariennes (1) est le cahier des charges qui recense toutes les exigences techniques et rglementaires que doivent satisfaire les lignes ariennes HTB (2) du Rseau Public de Transport dElectricit (RPT). Le CCG LA constitue le document technique de rfrence pour la conception et la construction douvrages neufs ainsi que pour les travaux de modification importante douvrages existants au sens de lArrt Technique (3). Les niveaux de tension pour le raccordement au RPT sont 63 kV, 90 kV, 150 kV *, 225 kV et 400 kV en courant alternatif. * pour le 150 kV, sauf spcifications contraires ou prcision dans le CCTP, les spcifications requises sont celles

    du niveau 225 kV. La rglementation nationale (lois, dcrets, Arrt Technique, ...), les normes internationales relatives la ligne et ses composants, et la norme NF EN 50341, constituent le rfrentiel du CCG-LA. Ce cahier des charges reprend l'essentiel des dispositions qui figurent dans la norme NF EN 50341 relative aux lignes lectriques ariennes de niveau de tension suprieure 45 kV en courant alternatif. En effet, cette norme prvoit que pour la ralisation de chaque ouvrage, certains points doivent tre prciss dans une Spcification de Projet: c'est le CCG Lignes Ariennes qui remplit ce rle. Il est complt par un Cahier des Clauses Techniques Particulires spcifique chaque ouvrage. En outre, le CCG-LA spcifie galement les dispositions supplmentaires exiges par RTE et ncessaires au raccordement des lignes ariennes HTB au RPT afin de satisfaire aux critres de :

    - scurit des personnes et des biens - sret du Systme Electrique - respect de lenvironnement

    1. La ligne arienne est limite ses deux extrmits par les charpentes des postes encadrants (charpentes

    non comprises). La ligne arienne va donc jusquaux accrochages sur les charpentes poste. Nanmoins, les tendues cbles situes entre la charpente du poste et le support darrt ligne (en sortie du poste) sont dfinies par les rgles mcaniques dfinies dans le CCG Postes. Dans le cas dune liaison mixte aro-souterraine, les limites de la ligne arienne sont les extrmits des cbles souterrains (non comprises).

    2. Valeur de la tension en courant alternatif strictement suprieure 50 kV. 3. Arrt Interministriel fixant les conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions dnergie

    lectrique.

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    - qualit de fourniture - facilit dexploitation et de maintenance.

    1 - 2 POSITIONNEMENT

    L'objet de ce paragraphe est de positionner le CCG-LA par rapport au rfrentiel rglementaire concernant la conception et la ralisation de lignes ariennes HTB.

    Les textes suivants sont opposables dans leur intgralit toutes les lignes HTB : - l'Arrt Technique en vigueur fixant les conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les

    distributions d'nergie lectrique. - la norme NF EN 50341 relative aux lignes lectriques ariennes de niveau de tension

    suprieur 45 kV en courant alternatif. Celle-ci dfinit les prescriptions qui doivent tre appliques la conception et la construction de lignes ariennes HTB neuves. Cette norme est compose d'une partie principale commune tous les pays europens (Main Body) et d'une annexe normative nationale (NNA).

    - l'UTE C18-510. Il dfinit les prescriptions permettant d'assurer la scurit des personnes contre les dangers d'origine lectrique, lorsqu'elles effectuent des oprations sur ou au voisinage des ouvrages lectriques en exploitation ou sur les mmes ouvrages lectriques en construction, lorsqu'ils se trouvent au voisinage d'autres ouvrages lectriques en exploitation.

    Figure 1 : rfrentiel du CCG-LA

    Arrt Technique

    en vigueur

    Lois, dcrets et

    arrts

    ministriels

    UTE C18-510

    Norme

    NF EN50341

    Exigences

    complmentaires lies

    au raccordement au

    RPT (scurit, sret,

    qualit de fourniture )

    Rfrence aux autres

    normes

    AFNOR, CEN, ISO

    UTE, CENELEC, CEI

    CCG-LA

    Lignes Ariennes HTB

    Cahier des Clauses

    Techniques Particulires

    (propre un ouvrage donn)

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    1 - 3 STRUCTURE

    Le CCG-LA sorganise en sept parties qui peuvent se regrouper en deux grands domaines, lun concernant le dimensionnement de la ligne (parties 2 4) et lautre concernant les spcifications des composants de la ligne (parties 5 7) :

    - la prsente partie 1 Prsentation du CCG-LA . - la partie 2 Dimensionnement mcanique dfinit les diffrentes hypothses qui servent au

    dimensionnement mcanique des lignes ariennes HTB et les conditions respecter. - la partie 3 Dimensionnement lectrique aborde les diffrents aspects du dimensionnement

    lectrique dune ligne arienne HTB, savoir : les contraintes dilectriques appliques aux ouvrages, les prises de terre, les contraintes dues au courant-chauffement, les contraintes de proximits-induction magntique et capacitive-conduction, les champs magntique et lectrique 50 Hz, leffet couronne : bruits radiolectriques, acoustiques et pertes.

    - la partie 4 Dimensionnement gomtrique dfinit les diffrentes distances que doit respecter une ligne arienne HTB : tout dabord, les distances de scurit par rapport aux personnes et aux biens, puis les distances internes.

    - la partie 5 Supports dfinit les exigences techniques gnriques auxquelles doivent rpondre les supports de lignes ariennes HTB et celles spcifiques chaque famille de supports.

    - La partie 6 Fondations dfinit les conditions techniques et de dimensionnement des fondations des supports de lignes ariennes HTB.

    - La partie 7 Cbles, matriels de ligne, haubans dfinit les exigences respecter pour les conducteurs et cbles de garde, les matriels de lignes ariennes HTB ainsi que les cbles et pices de haubans.

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    Partie 2 DIMENSIONNEMENT MECANIQUE

    2 - 1 INTRODUCTION

    La prsente partie traite du dimensionnement mcanique des lignes ariennes HTB. Elle est organise en cinq chapitres dont cette introduction :

    - le chapitre 2.2 Textes de rfrence rappelle les textes rglementaires et normatifs servant au dimensionnement mcanique des lignes ariennes HTB

    - le chapitre 2.3 Hypothses de dimensionnement dfinit les hypothses prendre en compte pour le calcul des efforts

    - le chapitre 2.4 indique les Conditions respecter pour chacune des hypothses de dimensionnement

    - le chapitre 2.5 Hypothse anti-cascade et vrification de la coordination de rsistance traite des vrifications effecteur pour la mise en place de supports anti-cascade ainsi que pour la coordination des rsistances entre supports.

    2 - 1.1.1 Dfinitions

    RESISTANCE MECANIQUE La rsistance mcanique dun ouvrage et, par consquent, sa scurit en service est dfinie par le rapport entre les efforts entranant la ruine ou un endommagement irrversible de louvrage et les sollicitations rsultant des efforts de service. Ce rapport est appel par la suite coefficient de pondration. EFFORTS DE SERVICE Les efforts de service rsultent :

    des charges permanentes, des charges dues au vent, la temprature et au givre, (4)

    des charges apparaissant lors de la construction, lentretien et lexploitation (court-circuit) de la ligne.

    CONTRAINTES ENTRAINANT LA RUINE Selon les composants considrs, deux principaux types de contraintes sont pris en compte :

    celles conduisant la rupture totale dun lment (ruine),

    4. Dans lensemble du prsent document et sauf drogation explicite, on dsignera sous le nom de givre lune quelconque des formes solides de leau : neige collante, verglas ou givre proprement dit.

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    celles qui entranent un dpassement de la limite lastique du matriau constituant llment tudi (endommagement irrversible).

    COEFFICIENTS DE PONDERATION La valeur adopte pour le coefficient de pondration, dpend :

    des cas de vrifications (incluant les conditions climatiques), des matriaux et matriels employs pour lesquels les critres de ruine peuvent avoir des

    dfinitions diffrentes.

    2 - 2 TEXTES DE REFERENCE

    2 - 2.1 Rglementation La rglementation actuelle en matire de dimensionnement mcanique repose sur :

    l'Arrt Technique en vigueur relatif aux conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions dnergie lectrique .

    2 - 2.2 Normes - Norme NF EN 50341-1 (Chapitres 3 et 4) relative aux lignes lectriques ariennes de tension

    suprieure 45 kV en courant alternatif et les Aspects Normatifs Nationaux.

    2 - 3 HYPOTHESES DE DIMENSIONNEMENT

    Les hypothses retenir pour le dimensionnement mcanique des ouvrages sont : les hypothses mtorologiques (vent, froid et givre), lhypothse lectrodynamique (court-circuits biphass ou triphass sans terre), les hypothses complmentaires (conditions de conception, de construction et dentretien

    des ouvrages). Cas particuliers des supports darrt au poste Pour ces supports, il est ncessaire de vrifier les deux tats de chargement suivants, dans chacune des hypothses retenues pour le calcul mcanique de louvrage :

    le support est quip de cbles de part et dautre, le support nest quip de cbles que du ct ligne, on suppose donc que les connexions

    de la porte du ct poste ne sont pas encore mises en place.

    2 - 3.1 Hypothses mtorologiques Dune manire gnrale, les efforts exercs par le vent dans chacune des hypothses mtorologiques sont dtermins en multipliant les pressions indiques par la surface offerte au vent :

    des cornires ou des lments plans, des surfaces diamtrales pour les cbles chargs ou non de givre, des lments

    cylindriques ou de rvolution.

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    Quand une phase est compose de plusieurs cbles groups en faisceau, la pression du vent doit tre applique intgralement sur chacun des cbles, avec ou sans givre.

    2 - 3.1.1 Hypothses de vent

    Selon la situation gographique de louvrage ou de la portion douvrage tudie, lhypothse de vent considrer est lhypothse A-ZVN (zone vent normal), lhypothse A-ZVF (zone vent fort) ou lhypothse A-HPV (zone haute pression de vent). La zone vent fort comprend :

    La valle du Rhne, en aval de Lyon, La rgion de Perpignan, la Corse, les dpartements des Ctes dArmor, du Finistre et du

    Morbihan, Les zones ctires sur environ 20 km de profondeur.

    La zone haute pression de vent comprend :

    Les estuaires et le voisinage immdiat du Rhne jusqu Lyon, Le littoral sur une bande de 2 km.

    Par complmentarit, la zone vent normal comprend toutes les autres zones du territoire national. Dans le cas de sites particulirement exposs tels que les crtes montagneuses sparant deux valles, lhypothse A-HPV pourra galement tre retenue, se rfrer dans ce cas au CCTP (Cahier des Clauses Techniques Particulires) de louvrage. Les valeurs prendre en compte pour ces hypothses sont les suivantes :

    A-ZVN A-ZVF A-HPV

    TEMPERATURE DES CABLES (C) +15 +15 +15

    Pression du vent (Pa) sur :

    - Cornires, lments plans 1200 1330 1515

    - Les lments cylindriques des supports de diamtre d (cm)

    d15 cm 855 - (19xd) 960 - (21,3 x d) 1080 - (24xd)

    d>15 cm 570 640 720 - Les poteaux cylindriques 475 530 600

    - Les cbles dune porte (*) 570 640 720 (*) Pour le calcul des portiques des postes, les valeurs de la pression exerce par le vent sur les cbles de la porte comprise entre le pylne darrt et le portique sont celles indiques dans le Cahier des Charges Gnral - Postes.

    Nota : les pressions indiques ne sont valables, pour des pylnes, que sur des tronons situs moins de 60 m au-dessus du sol et pour des conducteurs jusqu une hauteur moyenne au-dessus du sol de 30 m. Pour des hauteurs suprieures, une tude particulire est ncessaire afin de dterminer les pressions de vent.

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    2 - 3.1.2 Hypothse de froid

    Les valeurs prendre en compte pour cette hypothse sont les suivantes :

    TEMPERATURE DES CABLES (C) - 20

    Pression du vent (Pa) sur :

    - Les lments plans 300

    - Les lments cylindriques des supports 180

    - Les cbles dune porte 180 (*) (*) Pour le calcul des portiques des postes, les valeurs de la pression exerce par le vent sur les cbles de la porte comprise entre le pylne darrt et le portique sont celles indiques dans le Cahier des Charges Gnral Postes.

    2 - 3.1.3 Hypothses de givre

    Les surcharges pondrales prises en compte dans lhypothse de givre revtent les trois aspects distincts que sont la neige collante, le verglas dpos lors dun pisode de pluie verglaante et le givre proprement dit. On suppose que la surcharge de givre est identique pour chaque cble dune mme porte. Elle est dfinie conventionnellement par lpaisseur du manchon de givre uniformment rparti le long de la porte et de masse volumique prise gale 600 kg/m3. Suivant la situation gographique de louvrage ou de la portion douvrage tudie, lhypothse considrer peut tre soit lhypothse de givre lger, soit lhypothse de givre moyen, soit lhypothse de givre lourd. Les surcharges pondrales appliques sont les suivantes :

    TYPES DE TERRAIN

    ALTITUDES H

    (m)

    SURCHARGES DU MANCHON

    EPAISSEURS

    (cm)

    Plaine H < 500 (*) lgre 2

    500 < H < 700 lgre ou

    moyenne

    2

    3 ou 4

    Montagne 700 < H < 2000

    moyenne lourde

    exceptionnelle

    3 ou 4 5 ou 6

    > 6

    H > 2000 lourde 6 (*) Sauf pour les zones de neige collante o lhypothse complmentaire de givre 3 ou 4 cm est prise.

    Tab. Hypothses de givre

    En cas de besoin, on se rfrera au CCTP de louvrage pour la prcision de l'paisseur du manchon prendre en compte. Les valeurs prendre en compte pour les hypothses de givre sont les suivantes :

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    Givre lger moyen lourd(*)

    Epaisseur du manchon (cm) 2 3 ou 4 5 ou 6

    Temprature des cbles (C) -5

    Coefficient de poids propre sur les supports 1 2(**) 2(**)

    Pression du vent (Pa) sur : - Les lments plans - Les lments cylindriques - Le manchon recouvrant les cbles dune porte

    300 180 180

    1000(**) 180 180

    1000(**) 180 180

    (*) Exceptionnellement, il est possible denvisager une paisseur du manchon suprieure 6 cm. (**) Pour les supports treillis, on suppose que les barres ne sont pas recouvertes de givre dans les zones de givre lger. Dans le cas de givre moyen ou lourd, on prend en compte un dpt de givre sur les barres en multipliant les efforts dus au poids permanent et au vent propre du support respectivement par un coefficient forfaitaire appropri; c'est pourquoi la pression de vent est appliquer sur les barres non givres.

    Quand une phase est compose de plusieurs cbles groups en faisceau, la surcharge de givre doit sappliquer de manire identique sur chacun des cbles. Hypothse de givre symtrique Dans les conditions dfinies cidessus, on considre les cbles de lensemble des portes de louvrage ou de la portion douvrage, uniformment recouverts du manchon de givre. Hypothse de givre dissymtrique

    Dans les conditions de temprature et de vent dfinies ci-dessus, on considre une diffrence dpaisseur de givre gale 2 cm sur les cbles des portes du canton situes de part et dautre du support calculer, cest--dire :

    2 et 0 cm pour les zones givre lger, 3 et 1 cm ou 4 et 2 cm pour les zones givre moyen, 5 et 3 cm ou 6 et 4 cm pour les zones givre lourd.

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    2 - 3.1.4 Rcapitulatif des valeurs prendre en compte

    Dsignation Temprature des

    cbles C

    Vent sur les structures Vent sur les cbles manchonde givresur les cbles

    surface plane (Pa)

    lmentscylindriquesd 15 cm

    (Pa)

    lmentscylindriques

    d >15 cm (Pa)

    poteau cylindrique

    (Pa)

    cbles nus (Pa)

    manchon de givre

    (Pa)

    A-ZVN + 15 1200 855-19d 570 475 570 *** ***

    A-ZVF + 15 1330 960-21,3d 640 530 640 *** ***

    A-HPV + 15 1515 1080-24d 720 600 720 *** ***

    B - 20 300 180 180 180 180 *** ***

    Givre lger - 5 300 180 180 180 *** 180 2 cm

    Givre moyen - 5 1000 180 180 180 *** 180 3 cm ou4 cm

    Givre lourd - 5 1000 180 180 180 *** 180 5 cm ou6 cm ou > 6 cm

    2 - 3.2 Hypothse lectrodynamique

    2 - 3.2.1 Gnralits

    Les efforts engendrs lors dun court-circuit sont dus, dans un premier temps, aux forces de Laplace puis, la fin du dfaut, au coup de fouet provoqu par la chute libre des cbles. La dure du dfaut varie suivant le niveau de tension de louvrage. En fonction de la valeur du courant de court-circuit triphas (se rfrer au CCTP) prvue en tape finale pour le poste sur lequel se raccorde la ligne arienne tudie, il est ncessaire de vrifier la tenue mcanique des portes de louvrage aux charges dues aux efforts lectrodynamiques.

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    2 - 3.2.2 Surcharges dues aux efforts lectrodynamiques

    Calcul des efforts dus au court-circuit

    Le court-circuit prendre en considration pour le calcul des efforts est le court-circuit biphas (sauf pour le pincement des faisceaux pour lequel on retient des dfauts triphass) sans terre l'endroit du dfaut, savoir :

    ICC biphas = 3

    2 ICC triphas

    Application des vrifications mcaniques

    Pour la vrification mcanique des matriels et des structures, on doit considrer les efforts instantans maximaux engendrs sur deux phases (si dfaut biphas) ou sur trois phases (si dfaut triphas) :

    soit par un court-circuit correctement limin (correspondant au temps de 120 ms par exemple pour le 400 kV),

    soit par un court-circuit pour lequel on retrouve le dfaut au renclenchement (par exemple pour la HT, cycle : 120 ms de dfaut suivi de 2 5 s disolement puis de nouveau 90 ms de dfaut).

    Pour les supports, le dimensionnement porte sur les deux cas suivants : le court-circuit ne parcourt la ligne que dun seul ct du pylne; le pylne est dans ce cas

    le lieu du dfaut et lIcc, d au poste le plus proche, s'coule vers ce dernier; de lautre ct du pylne, on nglige lapport des autres extrmits.

    le court-circuit parcourt la ligne de chaque ct du support; ce dernier se situe dans ce cas entre le lieu du dfaut et le poste source qui participe lIcc.

    Conditions et valeurs prendre en compte

    Type de dfaut biphas isol

    triphas isol (uniquement pour les vrifications au pincement des faisceaux)

    Angle de phase de la tension lectrique ( lorigine 0 en biphas

    du dfaut) 165 en triphas

    Apport subtransitoire nul

    Conditions de vent et de temprature Vent A-ZVN sur tout louvrage Temprature des conducteurs avant dfaut de

    45C (*) (*) Cette temprature de 45 C ne sapplique quaux conducteurs dfinis dans la norme EN 50182 (conducteurs brins ronds en aluminium, en aluminium-acier, en alliage daluminium et en alliage daluminium-acier) ainsi quaux cbles dits conomie dnergie en almlec constitus de brins circulaires au centre et de brins de forme sur la couche extrieure (cbles de type Azale utiliss par RTE). Pour les autres conducteurs, la temprature sera prcise dans le Cahier des Clauses Techniques Particulires de louvrage.

    Conditions communes tous les niveaux de tension.

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    Afin de rduire la multiplicit des cycles dlimination possibles, compte tenu de leur probabilit doccurrence (dfaillance de disjoncteur ou des dispositifs de protection) et des rductions du courant durant les cycles dlimination, les notions de temps mcanique quivalent ont t introduites pour fixer simplement le temps dlimination de dimensionnement lectrodynamique. Un temps mcanique quivalent est dfini par sa dure te et en cas de renclenchement par le temps disolement ti et la dure de llimination du dfaut ventuellement retrouv, soit sous forme synthtique : te1 / ti / te2.

    400 kV 225 kV 63 ou 90 kV (plan 225 kV et HT)

    63 ou 90 kV (plan lectromcanique)

    Critre de prise en compte de lhypothse lectrodynamique

    ICC triphas rel lanne N+5 ou en phase finale doit tre

    > 40 kA

    ICC > 31,5 kA ICC > 20 kA ICC > 20 kA

    Constante de temps du rseau

    70 ms 160 ms 200 ms 200 ms

    Dure du dfaut Vrifications mcaniques - 120 ms - 120 ms pour les lignes

    faisceaux - 120 ms / de 2 5 s (*)

    /90 ms (renclenchement lent)

    - 210 ms / de 4,5 5,5 s (*) / 150 ms (renclenchement lent)

    - 120 ms / de 2 5 s (*) / 90 ms (renclenchement) pour les lignes cble unique

    - 120 ms / 300 ms / 90 ms (vrification supplmentaire pour les lignes prvues pour le renclenchement rapide)

    - 210 ms /300 ms / 150 ms(vrification supplmentaire pour les lignes prvues pour le renclenchement rapide)

    Conditions spcifiques chaque niveau de tension. (*) pour le renclenchement lent, la dure disolement considrer est la plus pnalisante dans la fourchette indique.

    2 - 3.3 Hypothses complmentaires Ces hypothses complmentaires sappliquent :

    Soit pour la conception dune nouvelle famille de supports, Soit pour le dveloppement dun pylne particulier ou lemploi dun pylne issu dune

    famille dont ces hypothses complmentaires nont pas t vrifies lors de la conception. Dans le cas de la conception dune nouvelle famille de supports, ces hypothses correspondent aux cas dutilisation la plus courante des pylnes (bases dtablissement), savoir :

    cbles et paramtres usuels, pour le type de pylnes considr, portes gales au 1/4 du paramtre de rglage, angle usuel pour le type de pylne, dnivele nulle (sauf pour les hypothses de construction et d'entretien).

    Dans les autres cas (dveloppement dun pylne particulier ou emploi dun pylne issu dune famille dont les hypothses complmentaires nont pas t vrifies lors de sa conception), elles sont vrifier pour louvrage spcifique sur lequel le pylne sera install.

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    2 - 3.3.1 Charges de sret Hypothse de torsion Cette hypothse dfinit une rsistance minimale la torsion, ncessaire : pour limiter les avaries de supports en cas de rupture d'un cble ou d'un manchon de jonction ou

    d'ancrage. Pour les faisceaux, on considre la rupture dun seul des conducteurs constituant le faisceau.

    pour supporter la dissymtrie transversale provoque par des charges ingales de givre ou de neige sur les cbles dune mme porte.

    Elle consiste appliquer successivement chaque point d'accrochage l'effort statique rsultant de la rupture, dans une porte adjacente, du cble qui y est fix. L'effort longitudinal correspondant est calcul : en hypothse de vent A-ZVN dans le cas de la conception dune nouvelle famille de supports

    (selon les indications des bases dtablissement) en hypothse de vent A-ZVN, A-ZVF ou A-HPV, selon la zone dimplantation du pylne, dans le

    cas du dveloppement dun pylne particulier ou de lemploi dun pylne issu dune famille dont les hypothses complmentaires nont pas t vrifies lors de sa conception

    et en supposant : conducteur ou cble de garde en ancrage : effort statique longitudinal rel agissant dun cot du

    support et effort rduit ou nul de l'autre ct du point d'accrochage o le cble est suppos rompu. conducteur ou cble de garde en suspension : effort statique longitudinal d'un ct en tenant

    compte de la dtente due l'inclinaison de la chane. L'effort en question est limit 3000 daN dans le cas de lutilisation de pinces glissement contrl, il nest pas limit dans le cas contraire.

    Hypothses de vent particulires Ces hypothses servent, pour les supports treillis de suspension en alignement et en angle lger, assurer une tenue minimale aux efforts longitudinaux. Les 4 conditions de calcul qui suivent sont prendre en compte dans les hypothses de vent correspondant celles dune zone A-ZVN (selon les indications des bases dtablissement): Pylne non quip de ses cbles :

    vent longitudinal vent 45

    Pylne quip de ses cbles : vent longitudinal sur le pylne et vent nul sur les cbles vent 45 sur le pylne et vent moiti sur les cbles

    2 - 3.3.2 Charges de construction et d'entretien des ouvrages

    Nous rappelons que les hypothses dfinies ici sont prendre en compte uniquement pour la conception dune nouvelle famille de supports ou le dveloppement dun pylne particulier ou lemploi dun pylne issu dune famille dont les hypothses complmentaires nont pas t vrifies lors de sa conception. Les conditions mtorologiques prendre en compte sont les suivantes :

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    temprature : + 5C, absence de vent.

    Les cas de charge retenir pour le calcul des supports sont les suivants :

    a) Dcrochage dun ou plusieurs conducteurs (ou mise en place pas encore faite) sur les supports de suspension (dissymtrie de charge)

    Pour les pylnes nappe horizontale ou chat, on suppose quun ou deux conducteurs (ou faisceaux de conducteurs) nont pas t mis en place ou sont dcrochs. Pour les pylnes arms en triangle, danube, ou double drapeau, on suppose quun seul conducteur ou faisceau de conducteurs na pas t mis en place.

    b) Haubanage dun cble (conducteur ou cble de garde) retenu par un hauban ancr au sol

    On suppose quun cble (conducteur ou cble de garde) est retenu par un hauban ancr au sol. Les conditions particulires de haubanage suivantes sappliquent :

    la dtente admise correspond une inclinaison de 10 de la chane de suspension dun conducteur ; elle est suppose nulle pour un cble de garde

    la pente du hauban est gale : - dans le cas de la conception dune famille de supports : 1/3 pour le type le plus lger

    de la srie et 1/2 pour les autres types - dans le cas du dveloppement dun pylne particulier : 1/3

    la dnivellation de la porte prcdant le haubanage est gale : - dans le cas de la conception dune famille de supports : h1/a1 = + 0,05 pour le type le

    plus lger de la srie et h1/a1 = + 0,10 pour les autres types de la srie - dans le cas du dveloppement dun pylne particulier : h1/a1 = + 0,05

    o a1 est la porte et h1 est la dnivellation entre les points daccrochage. la dnivellation de la porte succdant au haubanage est nulle.

    Dans les cas de haubanage dun pylne dangle, on suppose que les haubans sont situs dans le plan de la porte contenant les cbles dtendus. Des graphiques sont tablir pour indiquer les possibilits de haubanage des supports de suspension dans des utilisations diffrentes. Ils sont remis aux Exploitants.

    c) Haubanage de la totalit des cbles

    On suppose que tous les cbles supports par le pylne sont retenus par des haubans ancrs au sol. Les conditions qui sappliquent sont les mmes que prcdemment lexception de la pente du hauban gale 1/3 pour tous les types de la famille. d) Montage des supports : prise en compte de la prsence du monteur sur les barres

    On applique successivement au milieu de toutes les barres, autres que les membrures, une force verticale de 100 daN correspondant au poids dun monteur et de son petit outillage. Cette force est porte 300 daN pour les barres susceptibles de supporter une chelle.

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    2 - 4 CONDITIONS A RESPECTER

    2 - 4.1 Hypothses mtorologiques Les conditions respecter pour assurer la rsistance mcanique des ouvrages sont dfinies pour des cas de vrification caractriss par les tats de chargement des structures, la nature des charges appliques et les conditions climatiques. Les conditions respecter sont de trois types, selon les matriaux et matriels considrs qui constituent les ouvrages :

    conditions de rsistance leffort maximal admissible, conditions de rsistance la contrainte maximale admissible, conditions de stabilit des massifs de fondation et de pression maximale admissible en

    fond de fouille.

    Cas de respect de l'effort maximal admissible Leffort maximal admissible pour une hypothse particulire est dfini par leffort entranant la ruine dune structure (charge de rupture) divis par le coefficient de pondration propre cette hypothse. Dans ce cas, les calculs justificatifs doivent montrer que les charges dans chacune des hypothses restent infrieures cet effort maximal admissible. Cette condition concerne :

    les cbles, les haubans, les armements et les manchons dancrage, les supports en bton.

    Cas de respect de la contrainte maximale admissible La contrainte maximale admissible est dfinie par la limite lastique ou la contrainte de rupture (minimale garantie) du matriau divise par le coefficient de pondration du cas de vrification tudi. Dans ce cas, les calculs justificatifs doivent montrer que les contraintes dues aux charges dans chacune des hypothses restent infrieures cette contrainte maximale admissible. Cette condition concerne les structures mtalliques des supports mtalliques ralises en matriaux limite dlasticit minimale garantie.

    Massifs de fondation Les conditions de stabilit que doivent respecter les massifs de fondations sont explicites dans la partie 6 Fondations .

    2 - 4.2 Autres hypothses Dans l'hypothse lectrodynamique, le coefficient de stabilit utilis pour les fondations est de 1.

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    2 - 4.3 Rcapitulatif Les conditions respecter pour les matriaux et les matriels constituant les lignes ariennes sont rcapitules ci-aprs :

    Cas de vrification Conditions respecter

    Nature des surcharges

    Hypothses mtorologiques

    cbles haubans

    manchons (*)

    armements (matriel

    d'quipement)

    supports et lments

    mtalliques

    supports bton

    effort maximal

    admissible

    effort maximal

    admissible

    contrainte maximale admissible

    effort maximal

    admissible

    charges statiques

    A-ZVN, A-ZVF,A-HPV

    0,95xCRA/3

    x R/3 x Rem/1,8 x R/2,1 x

    B

    0,95xCRA/3

    x R/3 x Rem/1,8 x R/2,1 x

    givre lger, moyen, lourd, (symtrique et dissymtrique)

    0,95xCRA/1,4

    x R/1,4

    x Rem

    x R/1,3

    x

    surcharge lectrodynamique

    vent A-ZVN temprature

    45C

    0,95xCRA/1,4

    0 R/1,4 0 Rem 0 R/1,3

    0

    Charges de sret

    hypothse de torsion

    A-ZVN Rem

    / R/1,3 (1)

    /

    Hypothses de vent

    particulires

    A-ZVN Rem/1,8 / R/2,1 /

    Charges de construction et dentretien

    hypothse de

    droulage des cbles

    + 5C vent nul Rem/1,8 / R/2,1 /

    hypothse de montage

    des supports

    + 5C vent nul Rem/1,2 / R/1,4 /

    CRA : charge de rupture assigne R : effort ou contrainte de rupture Rem : contrainte de limite lastique minimale garantie

    x : vrification effectuer dans chaque projet 0 : vrification particulire effectuer selon les conditions de court-circuit / : vrification effectuer lors de ltude dun nouveau support (1) uniquement pour les supports de classe F

    (*) Pour les manchons, on prendra le minimum entre cette colonne et la colonne armements Le facteur 0,95 tient compte de la perte de tenue du cble et du manchon lors de lopration de matriage

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    2 - 5 HYPOTHESE ANTI-CASCADE ET VERIFICATION DE LA COORDINATION DE RESISTANCE

    La mise en place de supports anti-cascade, ainsi que la coordination des rsistances entre supports, ont pour unique but de limiter la ruine de louvrage.

    2 - 5.1 Hypothse anti-cascade On considre ici la rupture totale des conducteurs d'un ct puis de l'autre du support.

    On doit mettre en place des supports anti-cascades intervalles rguliers (tous les 10 supports environ).

    2 - 5.1.1 Calcul des efforts Les pressions de vent retenir sont celles de lhypothse de vent considrer du paragraphe 2-3.1.1.

    Le support doit tre vrifi en hypothse de vent dans une configuration de chargements issus de la rupture de tous les conducteurs et de tous les cbles de garde dans la porte adjacente alternativement droite puis gauche avec un coefficient de 1 par rapport la limite lastique minimale garantie.

    2 - 5.1.2 Conditions respecter Le coefficient de pondration retenir est de 1 par rapport la limite de contrainte maximale admissible du support considr :

    Cas de vrification Conditions respecter

    Hypothses

    mtorologiques standards

    Supports

    mtalliques treillis

    Supports mtalliques

    monopodes

    Supports bton

    (voir paragraphe 3.2.1.1)

    contrainte maximale admissible

    contrainte maximale admissible

    effort maximal admissible

    A-ZVN, A-ZVF,

    A-HPV Rem Rem R

    NOTA : R : effort ou contrainte de rupture Rem : contrainte de limite lastique minimale garantie

    Les efforts obtenus sur les massifs de fondations dans cette hypothse sont considrer pour le dimensionnement des massifs. Les modalits de calcul des fondations sont dfinies dans la partie 6 Fondations .

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    2 - 5.2 Coordination de rsistance La coordination mcanique est exige seulement entre les supports.

    On doit vrifier, en hypothse de tenue au vent ultime (pressions ultimes de la zone de vent considre), que les divers types de supports prsentent entre eux une bonne coordination des rsistances, c'est dire que :

    un support anti-cascade doit prsenter une meilleure tenue qu'un support de suspension,

    un support d'arrt doit avoir une meilleure tenue qu'un support anti-cascade.

    2 - 5.2.1 Calcul des efforts Les pressions de vent retenir sont les suivantes :

    a) Supports mtalliques ZONE Temprature

    C Vent sur les structures Vent sur les

    cbles

    Surfaces

    planes

    (Pa)

    Elments cylindriques

    d 15 cm

    (Pa)

    Elments cylindriques

    d >15 cm

    (Pa)

    Poteaux cylindriques

    (Pa)

    Cbles nus

    (Pa)

    A-ZVN +15 2160 1539-34,2d 1026 855 1026

    A-ZVF +15 2394 1728-38,4d 1152 954 1152

    A-HPV +15 2727 1944-43,2d 1296 1080 1296

    b) Supports bton

    ZONE Temprature C

    Vent sur les structures Vent sur les cbles

    Surfaces

    planes

    (Pa)

    Elments cylindriques

    d 15 cm

    (Pa)

    Elments cylindriques

    d >15 cm

    (Pa)

    Poteaux cylindriques

    (Pa)

    Cbles nus

    (Pa)

    A-ZVN +15 2520 1796-39,9d 1197 997 1197

    A-ZVF +15 2829 2016-44,8d 1344 1120 1344

    A-HPV +15 3183 2268-50,4d 1512 1260 1512

    2 - 5.2.2 Conditions respecter On doit retenir les coefficients de pondration prciss ci-dessous :

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    Cas de vrification Conditions respecter

    Hypothses mtorologiques

    ultimes

    Types de supports

    Supports mtalliques

    treillis

    Supports mtalliques monopodes

    Supports bton

    contrainte maximale admissible

    contrainte maximale admissible

    effort maximal admissible

    A-ZVN

    non anti-cascades Rem Rem R

    A-ZVF anti-cascades Rem/1,1 Rem/1,1 R/1,1 A-HPV arrts Rem/1,2 Rem/1,2 R/1,2 NOTA : R : effort ou contrainte de rupture Rem :contrainte de limite lastique minimale garantie

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    Partie 3 DIMENSIONNEMENT ELECTRIQUE

    3 - 1 INTRODUCTION

    Cette partie traite du dimensionnement lectrique des lignes ariennes HTB. Elle est organise en sept chapitres dont cette introduction :

    - le chapitre 3-2 Contraintes dilectriques appliques aux ouvrages dfinit les exigences de coordination disolement des lignes ariennes HTB

    - le chapitre 3-3 est relatif au Dimensionnement des prises de terre - le chapitre 3-4 Contraintes dues au courant-chauffement dfinit les exigences auxquelles

    doivent rpondre les lignes ariennes HTB vis--vis des contraintes dchauffement entranes par le passage de courant

    - le chapitre 3-5 Contraintes de proximit-induction magntique et capacitive-conduction traite des contraintes dinduction et de conduction gnres par les lignes ariennes HTB

    - le chapitre 3-6 Champs magntique et lectrique 50 Hz traite des champs magntique et lectrique gnrs par le courant et la tension

    - le chapitre 3-7 Effet couronne : bruits radiolectriques, acoustiques et pertes traite de leffet couronne gnr par les lignes ariennes HTB et des perturbations qui en rsultent.

    3 - 2 CONTRAINTES DIELECTRIQUES APPLIQUEES AUX OUVRAGES

    3 - 2.1 Prsentation Ce chapitre dfinit les exigences de coordination d'isolement des lignes ariennes HTB.

    3 - 2.1.1 Dfinitions

    La tension de tenue est la valeur de l'amplitude de l'onde de tension qui applique un intervalle d'air entrane une probabilit d'amorage infrieure 1%,

    Le niveau kraunique Ni d'un lieu donn est le nombre de jours par an au cours desquels le tonnerre a t entendu,

    La densit de foudroiement Ng est gale au nombre d'impacts au sol par an par km2. La tension normalise de choc de manoeuvre est la tension de choc ayant une dure

    jusqu' la crte de 250 s et une dure jusqu' la mi-valeur de 2500 s. (Cf. CEI 60071-1) La tension normalise de choc de foudre est la tension de choc ayant une dure de

    front de 1,2 s et une dure jusqu' la mi-valeur de 50 s. (Cf. CEI 60071-1)

    3 - 2.1.2 Les diffrents aspects

    Les contraintes dilectriques rencontres sont les suivantes : pollution,

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    foudre, manoeuvre.

    3 - 2.2 Textes de rfrence

    3 - 2.2.1 Rglementation Arrt Technique en vigueur relatif aux conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions dnergie lectrique (article relatif aux Isolateurs )

    3 - 2.2.2 Normes

    CEI 60815 : guide pour le choix des isolateurs sous pollution, CEI 60060-1 : techniques des essais haute tension, EN 60071-1 et EN 60071-2 : coordination de l'isolement. NF EN 50341 : lignes ariennes de tension suprieure 45 kV en courant alternatif

    (Chapitre 5.3 coordination d'isolement et l'annexe E)

    3 - 2.3 Tension de tenue et distances disolement associes Les tensions de tenue adoptes sur les rseaux devront respecter les valeurs du tableau ci-aprs et seront valides par des essais de tenue dilectrique selon les conditions dfinies dans la norme CEI 60060-1. Tension nominale du rseau 63 / 90 kV 225 kV 400 kV Distance disolement des chanes (en m) (distance minimale entre cornes)

    0,97 1,54 2,54

    Tension la plus leve entre phases pour le matriel (kV valeur efficace)

    100

    245

    420

    Tension de tenue crte aux chocs de foudres des chanes (en kV) sec

    580 890 1425

    Tension de tenue crte aux chocs de manoeuvre des chanes (en kV) sec

    480 710 1050

    Tableau 1 Distance disolement et tension de tenue des chanes (valeur correspondant aux chanes de suspension)

    Les distances d'isolement d associes (distance entre cornes ou entre corne et anneau) seront calcules au moyen des formules de l'annexe E de la norme EN 50341 :

    tension de tenue la foudre : U0 foudre = 0,96 kfoudre 530 d tension de tenue au choc de manoeuvre:U0 manoeuvre = 0,88 kmanoeuvre 1080 Ln (0,46 d + 1)

    Les facteurs d'intervalle kfoudre et kmanoeuvre des chanes d'isolateurs caractrisent la gomtrie de l'intervalle d'air. Ils doivent tre dtermins par des essais de tenue dilectriques selon la publication CEI 60060-1.

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    Les valeurs sont donnes pour des conditions atmosphriques normales; au del de 1000 m d'altitude on adoptera la correction prconise par la norme EN 60071-2 savoir :

    Ualt = ka1 Unormal

    avec ka=em( )h1000

    8150 o h est l'altitude en mtre et m un paramtre en fonction du type d'onde

    considre avec m=1 pour le choc de foudre m=0,75 pour le choc de manoeuvre

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    3 - 2.4 La pollution

    3 - 2.4.1 Niveaux de svrit dfinis par la norme EN 60071-2

    Le niveau de pollution d'un site peut tre dtermin suivant le tableau publi dans la norme EN 60071-2 :

    Niveaux de pollution

    exemples d'environnement caractristiques

    I faible -zones sans industrie et faible densit d'habitations quipes d'installations de chauffage. -zones faible densit d'industries ou d'habitations mais soumises frquemment aux vents et/ou pluies. -rgions agricoles(*). -rgions montagneuses. -toutes ces zones doivent tre situes des distances d'au moins 10 20 km de la mer et ne doivent pas tre exposes aux vents venant directement de la mer.(**)

    II moyen -zones avec industries ne produisant pas de fumes particulirement polluantes et/ou ayant une densit moyenne d'habitations quipes d'installations de chauffage. -zones forte densit d'industries et/ou d'habitations mais soumises frquemment aux vents et/ou des chutes de pluies. -zones exposes au vent de mer, mais pas trop proches de la cte (distantes d'au moins quelques kilomtres).(**)

    III fort -zones avec forte densit d'industries et banlieues de grandes villes fortes densit d'installations de chauffage polluantes. -zones situes prs de la mer, ou en tout cas exposes des vents relativement forts venant de la mer.(**)

    IV - trs fort -zones gnralement peu tendues, soumises des poussires conductrices et des fumes industrielles produisant des dpts conducteurs particulirement pais. -zones gnralement peu tendues, trs proches de la cte et exposes aux embruns ou aux vents trs forts et polluants venant de la mer. -zones dsertiques caractrises par de longues priodes sans pluie, exposes aux vents forts transportant du sable et du sel et soumises une condensation rgulire.

    Tableau 2 Niveaux de pollution

    (*) l'utilisation d'engrais rpandus par pulvrisation ou le brlage de terres moissonnes peuvent conduire un niveau de

    pollution plus lev cause de la dispersion par le vent.

    (**) Les distances au rivage dpendent de la topographie de la zone ctire et des conditions extrmes de vent.

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    3 - 2.4.2 Longueur minimale de la ligne de fuite des chanes isolantes (norme EN 60071-2)

    Pour chacun des 4 niveaux de pollution, la longueur minimale de la ligne de fuite des isolateurs, est dfinie en fonction de la tension nominale de l'ouvrage. Cette ligne de fuite minimale est exige quelle que soit la nature de la matire de l'isolateur (porcelaine, verre, composite, autre).

    tension nominale

    tension la plus leve

    Longueur minimale de la ligne de fuite des chanes isolantes en mm

    entre phases pour le matriel niveau de pollution (en kV) (en kV) I - faible II - moyen III - fort IV - trs fort

    63 / 90 100 1600 2000 2500 3100

    225 245 3920 4900 6130 7600

    400 420 6720 8400 10500 13020 ligne de fuite spcifique (mm/kV) 16 20 25 31 Concentration saline (S) en kg/m3 S 80

    Tableau 3 Longueur de la ligne de fuite minimale

    Le choix du niveau de pollution est une dcision qui relve du matre d'ouvrage, qu'il prcisera dans le Cahier des Clauses Techniques Particulires. L'valuation de la svrit de la pollution pourra tre mise en oeuvre de la faon suivante :

    Pollution saline : pour les ouvrages exposs au vent de la mer, les zones de pollution 2, 3, 4 correspondent des niveaux de pollution minimum (Cf. tableau 2 3-2.4.1). L'augmentation de la svrit est prciser par le matre d'ouvrage dans le Cahier des Clauses Techniques Particulires (CCTP) de louvrage. Pour une valuation quantitative du niveau de pollution du site, des informations sont disponibles dans la publication CEI 60815.

    Pollution industrielle : la pollution industrielle est un phnomne trs local et volutif dans le temps. Les contraintes locales de pollution sont prciser par le matre d'ouvrage dans le Cahier des Clauses Techniques Particulires et s'ajoutent aux contraintes minimales dfinies prcdemment dans le tableau 2 3-2.4.1.

    3 - 2.5 La foudre On distingue deux types de dfauts dus la foudre :

    - les dfauts dus des coups de foudre directs (dfauts dcran) : ils apparaissent lorsque la foudre atteint un conducteur et que la valeur du courant de foudre est suffisante pour provoquer un amorage au niveau des chanes isolantes. Ils sont gnralement monophass.

    - les dfauts dus un amorage en retour : lorsque la foudre atteint un support (ou un cble de garde), lcoulement du courant de foudre vers la terre entrane une lvation de potentiel des structures mtalliques. Lorsque llvation de potentiel dpasse la tension de tenue de la chane disolateurs, un amorage (en retour) se produit. Ce type damorage peut conduire un dfaut polyphas.

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    Les objectifs de qualit dlectricit atteindre sont les suivants : (Ni : niveau kraunique) tension dexploitation de louvrage en kV

    nombre de dfaut/an/100 km (*)

    tronons concerns

    400 (Ni=25) 1,5 Par circuit 225 (Ni=25) 2,5 par circuit quip de

    cble de garde 90 (Ni=25)

    3,5 par circuit quip de

    cble de garde 63 (Ni=25)

    5,4 par circuit quip de

    cble de garde

    Tableau 4 Objectifs de nombre de dfauts dus la foudre

    (*) Sont pris en compte ici la fois les dfauts dus un coup de foudre direct et ceux dus un amorage en retour.

    Pour atteindre ces objectifs, le matre douvrage adoptera les dispositions constructives suivantes : - mise en place de cble(s) de garde afin de limiter le nombre de dfauts sur coups de foudre

    directs (dfauts dcran) - mise en uvre dune prise de terre adapte. La valeur de la rsistance de terre doit tre

    suffisamment faible pour limiter le nombre damorage en retour. Mise en place de cble(s) de garde Toutes les lignes HTB neuves doivent tre quipes de cble(s) de garde. La mise en place de cbles de garde au-dessus des conducteurs permet dassurer la protection de louvrage contre les coups de foudre directs. Chaque cble de garde est reli lectriquement la terre. Sa fonction est de capter les coups de foudre directs afin quils natteignent le cble conducteur actif que dans une proportion limite. Afin de dterminer la position optimum des cbles de garde par rapport aux conducteurs, le concepteur de louvrage devra utiliser le modle lectrogomtrique dcrit dans la publication CIGRE 63 guide to procedures for estimating the lightning performance of transmission lines . Mise en uvre de prises de terre adaptes Afin de limiter le nombre de dfauts dus aux amorages en retour, le matre d'oeuvre adoptera des dispositions constructives pour les prises de terre qui, pour la majorit des natures de sols, permettent d'obtenir une valeur de rsistance de terre infrieure 10 (cf chapitre 3-3 Dimensionnement des prises de terre ). Il devra sassurer que la valeur et larchitecture de la prise de terre restent adaptes lenvironnement de louvrage (scurit des personnes et des biens).

    3 - 2.6 Coordination disolement

    3 - 2.6.1 Rle et installation des clateurs et parafoudres d'entre de poste

    Tandis que les lignes sont protges contre les atteintes de la foudre par des cbles de garde et des mises la terre convenables des pylnes et parfois par des parafoudres en ligne, les matriels de poste sont protgs contre les surtensions sur les lignes, par des parafoudres ou des clateurs. Le

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    choix et le rglage du dispositif de protection seront dtermins de manire protger les matriels de liaisons ariennes, souterraines et de postes. Pour les lignes 63 ou 90 kV neuves et pour les lignes 225 kV exploites en 63 ou 90 kV, le dispositif de protection sera obligatoirement un parafoudre.

    3 - 2.6.2 Dimensionnement des chanes d'isolateurs de lignes exploites en dessous de leur tension nominale de construction

    Des ouvrages neufs (ou anciens) sont parfois exploits une tension diffrente et infrieure la tension de construction. Pour protger des coups de foudre les postes lectriques raccords de tels ouvrages, il est ncessaire d'quiper un certain nombre de pylnes situs aux abords des postes des chanes d'isolateurs rduites. Ces chanes doivent tenir compte des contraintes mcaniques. Pour les lignes exploites en 225 kV et de tension de construction de 400 kV, il faudra quiper notamment les 3 derniers pylnes de chanes d'isolateurs rduites, correspondant la tenue de la tension d'exploitation normalise. Les calculs de coordination d'isolement seront faits en supposant :

    des clateurs ou parafoudres installs l'entre du poste, dans certains cas des parafoudres installs proximit du transformateur de puissance.

    Pour les lignes 63 ou 90 kV neuves ou anciennes ayant fait l'objet d'une amlioration de la qualit dlectricit par surisolation, on conservera le niveau d'isolement normalis jusqu'au cellules postes, sachant que celles-ci doivent tre quipes de parafoudres. Pour les ouvrages anciens 63 kV et d'un niveau d'isolement correspondant au 90 kV, l'isolement correspondant la tension 63 kV doit tre reconstitu pour les 3 derniers supports avant l'arrive au poste (cas o le poste ne peut tre quip de parafoudres).

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    3 - 3 DIMENSIONNEMENT DES PRISES DE TERRE

    3 - 3.1 Prsentation Ce chapitre traite des prises de terre des supports des lignes ariennes HTB.

    3 - 3.1.1 Critres de dimensionnement dune prise de terre

    La conception des installations de mise la terre doit rpondre 5 exigences : rsister aux contraintes mcaniques et la corrosion, supporter, d'un point de vue thermique, le courant de dfaut le plus lev calcul, limiter les perturbations apportes aux ouvrages tiers et aux installations lectriques, assurer la scurit des personnes vis--vis des tensions apparaissant sur l'installation de

    mise la terre lors du dfaut la terre, assurer la fiabilit de la ligne vis--vis de la foudre

    Les paramtres pertinents pour le dimensionnement des installations de mise la terre sont : la valeur du courant de dfaut la dure du dfaut, les caractristiques du sol, la distance vis--vis des ouvrages tiers ou des personnes.

    3 - 3.2 Textes de rfrence

    3 - 3.2.1 Rglementation

    Arrt Technique en vigueur en vigueur relatif aux conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions dnergie lectrique .

    3 - 3.2.2 Normes

    CEI 60479-1 : effets du courant passant par le corps humain.

    NF EN 50341 : lignes ariennes de tension suprieure 45 kV en courant alternatif (chapitre 6 : installation de mise la terre).

    3 - 3.3 Dimensionnement vis--vis de la corrosion et de la rsistance mcanique

    Les lectrodes, tant en contact direct avec le sol, doivent tre constitues de matriaux capables de supporter la corrosion (attaque chimique ou biologique, oxydation, lectrolyse,...) et les contraintes mcaniques. La section minimale du conducteur de terre devra tre :

    en 400 kV : conducteur en cuivre de 8 mm de diamtre, en 225 kV - 90 kV - 63 kV : conducteur en cuivre de 8 mm de diamtre si Icc>20 kA, en 225 kV - 90 kV - 63 kV : conducteur en cuivre ou en ARMCO de 8 mm de diamtre si

    Icc 20 kA

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    Pour des sols teneur leve en chlorure, il y aura lieu d'utiliser des conducteurs en acier inoxydable spciaux adapts aux caractristiques du sol.

    3 - 3.4 Dimensionnement vis--vis de lchauffement Les prises de terre seront dimensionnes, vis--vis de l'chauffement, de manire viter la diminution de leur rsistance mcanique et la dtrioration des matriaux environnants. La taille du conducteur doit tre dtermine partir des valeurs de courants de dfaut de la ligne en tenant compte de la structure du rseau long terme.

    3 - 3.5 Amorage en retour et fonctionnement des protections

    3 - 3.5.1 Rsistance de terre

    Afin de limiter le nombre de dfauts dus aux amorages en retour, on adoptera des dispositions constructives pour les prises de terre qui, pour la majorit des natures de sols, permettent d'obtenir une valeur de rsistance de terre infrieure 10 . On sassurera que la valeur et larchitecture de la prise de terre restent adaptes lenvironnement de louvrage (scurit des personnes et des biens).

    3 - 3.5.2 Inductance de la prise de terre

    Afin de limiter la composante inductive de la prise de terre, la longueur maximale des ventuelles antennes ou piquets ne doit pas dpasser 15 mtres.

    3 - 3.6 Limitation des perturbations apportes aux ouvrages tiers et aux installations lectriques

    Les dispositions constructives respecter sont celles dfinies dans le chapitre 3-5 Contraintes de proximits-induction magntique et capacitive-conduction .

    3 - 3.7 Supports mtalliques et btons Conformment l'article relatif la Mise la terre des supports de l'Arrt Technique, "les supports mtalliques doivent tre mis la terre". Les supports en bton sont considrs comme des supports mtalliques et seront mis la terre.

    3 - 3.8 Supports constitus de matriau non conducteur De manire gnrale, les supports constitus de matriau non conducteur ne ncessitent pas de mise la terre. Par contre, les cbles de garde seront mis la terre au niveau de chaque pylne.

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    Toutefois, le matre d'ouvrage peut dcider de raccorder les armements de certains supports constitus de matriau non conducteur la terre. Il devra le prciser dans le Cahier des Clauses Techniques Particulires de l'ouvrage.

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    3 - 4 CONTRAINTES DUES AU COURANT-ECHAUFFEMENT

    3 - 4.1 Prsentation Ce chapitre dfinit les exigences auxquelles doivent rpondre les lignes ariennes HTB vis - - vis des contraintes d'chauffement entranes par le passage de courant. Il s'applique aux conducteurs de phases, aux cbles de garde, aux matriels de jonction et aux mises la terre.

    3 - 4.1.1 Dfinitions

    Rgimes de secours Pour les lignes HTB on distingue deux types de rgimes de secours pour pallier la dfaillance ou lindisponibilit fortuite dautres lignes ou lments de rseau. A chaque rgime de secours correspond une intensit calcule de manire ce que les distances au sol et aux obstacles spcifies dans la partie 4 Dimensionnement gomtrique soient respectes. On dfinit alors :

    a) Un rgime de secours qui nest pas limit strictement dans le temps : cest un rgime de secours longue dure appele IMAP , Intensit Maximale Admissible en Permanence.

    b) Des rgimes de secours dure limite: rgime de surcharge temporaire gnralement de 20 minutes et 10 minutes. Au bout de cette dure, si des dispositions (manoeuvres ou modification du plan de production) n'ont pas permis de descendre l'intensit en dessous de lIMAP, la ligne est dclenche par la protection de surcharge.

    Rgime de court - circuit Ce rgime rsulte d'une connexion accidentelle au travers dune impdance relativement faible de deux ou trois phases entre elles ou d'une ou deux phases la terre.

    3 - 4.1.2 Les diffrents aspects

    Le dimensionnement des lments tiendra compte des contraintes d'chauffement en rgime de secours et en rgime de court - circuit.

    3 - 4.2 Textes de rfrence

    3 - 4.2.1 Rglementation

    Arrt Technique en vigueur relatif aux conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions dnergie lectrique .

    3 - 4.2.2 Normes

    Norme EN 60 865 : courants de court-circuit calcul des effets (mcaniques et thermiques),

    Norme EN 60 909 : courants de court-circuit dans les rseaux triphass courant alternatif.

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    NF EN 50341 : lignes ariennes de tension suprieure 45 kV en courant alternatif

    (Chapitre 5) et le cas chant les annexes nationales normatives s'y rapportant.

    3 - 4.3 Echauffement des conducteurs en rgime de secours Les intensits en rgime de secours sont calcules de manire ce que la temprature maximale, au sens de l'Arrt Technique (article relatif la Temprature maximale des conducteurs ), corresponde celle atteinte par les conducteurs dans les conditions mtorologiques dfavorables (temprature, vent, ensoleillement, ...) les plus frquemment rencontres dans la rgion. Cest pour cette temprature que doivent tre vrifies les distances au sol et aux obstacles (cf partie 4 Dimensionnement gomtrique ), ceci pour les diffrentes saisons. Les lignes 63 et 90 kV sont prvues pour le seul rgime de secours longue dure appel galement IMAP . Les lignes 225 et 400 kV doivent pouvoir assurer, en plus du rgime de secours IMAP , des rgimes de secours de courte dure (dure gnralement de 20 minutes et 10 minutes), lexception des lignes de raccordements de clients en antenne pour lesquelles les rgimes de secours de courte dure ne sont pas pris en compte. R.T.E. spcifiera dans le Cahier des Clauses Techniques Particulires de louvrage (CCTP) :

    les transits en rgime de secours, la nature du cble conducteur utiliser et sa temprature de rpartition.

    3 - 4.4 Intensits admissibles en rgime de court-circuit

    3 - 4.4.1 Domaine d'application

    Ce paragraphe s'applique aux cbles de garde et conducteurs, aux mises la terre et aux matriels de raccordement des lignes ariennes HTB.

    3 - 4.4.2 Hypothses retenues pour le calcul des chauffements en rgime de court - circuit

    Temps d'limination thermique quivalent Les temps d'limination thermique quivalent considrer et les valeurs de courants de court -circuits triphass au niveau des postes d'extrmits pour les chauffements sont :

  • Indice : 1

    CAHIER DES CHARGES GENERAL LIGNES AERIENNES HTB

    ( CCG - LA )

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    Structure tension / courant de court - circuit du poste (Icc poste)

    Temps d'limination thermique (protection statique)

    Temps d'limination thermique (protection

    lectromcanique) 400 kV - 63 kA 0,25 s 400 kV - 40 kA 0,25 s

    Sans protection diffrentielle de barres

    Avec protection diffrentielle de barres

    225 kV - 31,5 kA 0,5 s 0,25 s 0,7 s 90 kV - 31,5 kA 0,5 s 0,25 s - 90 kV - 20 kA 0,5 s 0,25 s 0,9