Durabilité des conducteurs et des accessoires de lignes aériennes – Evaluation de l'état et prolongation de durée de vie des conducteurs - Vol. 1

Cette Brochure Technique (BT) (Volume 1) présente, pour les conducteurs classiques et d'accessoires associés, l'état de l'art sur :

• Les mécanismes de vieillissement des conducteurs
• Les essais des composants, neufs et âgés, les capteurs, les outils et la surveillance de diagnostic d'état
• Les pratiques de gestion des actifs

L'objectif est de présenter un état de l'art complet sur le sujet, avec des informations nouvelles sur :

• Les mécanismes de corrosion et leur classification
• Une proposition d'essai séquentiel
• Une synthèse des essais des conducteurs âgés
• L'état de l'art en matière de surveillance de la corrosion et de la fatigue
• Des exemples pratiques: d'analyse de défaillance de raccord, d'évaluation de l'amplitude de flexion limite pour des tensions mécaniques spécifiques, d'essais séquentiels des conducteurs, des entretoises, etc.
• La vue d'ensemble des pratiques de gestion des actifs et une durée de vie moyenne par composant

Le Volume 2 proposera des recommandations en matière d'utilisation des résultats des essais, d'inspections, de maintenance et de remplacement des conducteurs et des accessoires, avec des études de cas à titre d'exemples.

Mécanismes de vieillissement

Corrosion

L'évaluation et la prévision de la corrosion des conducteurs (Figure 1) est difficile, du fait de leur géométrie complexe, de la variété des matériaux, et des environnements différents.

Un plus grand nombre de couches d'aluminium entourant l'âme assure une meilleure protection contre la pénétration des polluants, mais provoque aussi une plus forte rétention des polluants et de l'eau. Les études montrent qu'il vaut mieux concevoir des conducteurs pour environnements corrosifs avec des diamètres de fil de plus de 3 mm (Figure 2). Le graissage est une barrière physique contre la pénétration de l'humidité, des sels et des polluants, jusqu'à ce que la graisse disparaisse avec le temps.

Dans les raccords la température accélère la corrosion du fait de l'augmentation de la résistance de contact, ce qui peut conduire à un emballement thermique. Le desserrement ou la fatigue sont plus préoccupants que la corrosion pour les accessoires autres que les raccords.

Les facteurs environnementaux qui ont un impact sont :

• Les polluants: les ions chlorure (mer), les ions sulfate (industries), la distance à la source d'émission (Figure 3).
• La pluie, l'humidité, les cycles humidité et sécheresse, la température, éventuellement les champs magnétiques.

Les paramètres à suivre sont l'épaisseur du zinc (acier), la tenue résiduelle à la traction, la profondeur, la profondeur du piquage, la ductilité, la résistance électrique (aluminium), le diamètre des brins et des câbles, la graisse.

Fatigue

Ce sujet est largement traité dans la littérature, mais n'est pas encore bien compris. Cette partie de la BT est une revue synthétique de l'état de l'art, mettant en avant les aspects essentiels, les lacunes de savoir, et les recherches en cours. Les types primaires de vibration sont décrits: vibration éolienne, oscillation intra-faisceau induite par le vent, et galop

En ce qui concerne le comportement à l'usure par frottement de contact (vibration éolienne), il n'existe pas de modèle exact de détermination de l'endurance. La limite d'endurance est déterminée comme l'amplitude maximale de vibration pour laquelle il n'apparait pas de rupture de brin avant 500 Mégacycles (Figure 4).

Les mesures de mitigation sont en rapport avec les dispositifs de contrôle des mouvements, par le positionnement approprié des accessoires pour chacun des trois principaux phénomènes de vibration.  

Une enquête a révélé que seulement 6% des TSO appliquent la méthode de la limite de sécurité pour évaluer la durée de vie résiduelle des conducteurs, alors qu'une majorité (59%) a adopté le critère de contrainte de flexion pour évaluer la sévérité du dommage affectant le conducteur. La plupart des données disponibles concernent des conducteurs ACSR (Conducteur Aluminium Renforcé par avec brins ronds d'Acier,) dans des pinces métalliques de faible rayon.