Photo à remplacer COMITÉ DE TRAVAIL - RECONSTRUCTION À 230 KV DE LA LIGNE CLEVELAND- WATERLOO Présentation sur la conception des structures Janvier 2020
Présentation Quelques définitions • Les différents armements • Les différentes géométries • Les critères techniques définissant la géométrie • Les critères techniques définissant la hauteur • L’impact de la géométrie sur l’emprise • Les épures pour le projet •
Quelques définitions Circuit : Ensemble de conducteurs formant un système dans lequel circule un courant électrique. Terne : Ensemble des trois phases d’un circuit alternatif. Phase : Chacun des trois conducteurs ou groupes de conducteurs (faisceau) qui forment le terne. Câble de garde : Câble disposé au-dessus des conducteurs de phase pour les protéger contre les coups de foudre. 3 Hydro-Québec
Quelques définitions (suite) Support Monoterne : Support sur lequel il n’y a qu’un seul terne. Support Biterne : Support sur lequel il y a deux ternes, pas nécessairement de même tension. Armement : Disposition géométrique des phases par rapport au support. 4 Hydro-Québec
Armement des supports monoternes Armement alterne Armement vertical 5 Hydro-Québec
Armement des supports monoternes Armement canadien Armement en triangle *Armements applicables aux lignes à 69 kV et moins 6 Hydro-Québec
Armement des supports monoternes Armement en nappe horizontale 7 Hydro-Québec
Armement des support biterne Armement en double drapeau Armement en double alterne 8 Hydro-Québec
Géométrie des supports Pylône en treillis à 4 pieds ( classique ou Mae West ) • à encombrement réduit • haubané (en mât, en portique, en V, à chaînette) • Pylône tubulaire Portique en treillis • tubulaire • en poteaux d’acier • en bois • 9 Hydro-Québec
Pylône en treillis à 4 pieds « classique » 10 Hydro-Québec
Pylône en treillis à encombrement réduit 11 Hydro-Québec
Pylône en treillis à 4 pieds May West Encombrement réduit 12 Hydro-Québec
Pylône en treillis haubané En mât En portique En portique 13 Hydro-Québec
Pylône en treillis haubané En « V » À chaînette 14 Hydro-Québec
Pylône tubulaire En acier En béton 15 Hydro-Québec
Portique en treillis 16 Hydro-Québec
Portique tubulaires 17 Hydro-Québec
Portique en acier 18 Hydro-Québec
Portique en bois 19 Hydro-Québec
Fonction des supports Support d’alignement : support conçu pour les portions rectilignes du tracé de la ligne. Les conducteurs sont suspendus à des chaînes d’isolateurs verticales (en I ou en V). Support d’angle en suspension : support conçu pour la faibles changements de direction du tracé de la ligne. Les conducteurs sont suspendus à des chaînes d’isolateurs verticales (en I ou en V). Support d’angle en ancrage : support conçu pour les changements de direction du tracé de la ligne. Les conducteurs sont ancrés de part et d’autre du support avec des chaînes d’isolateurs horizontales. Support antichute en cascade : support conçu pour retenir les conducteurs (pleinement chargés) d’un seul côté du pylône. Le support d’angle en ancrage assure généralement cette fonction. 20 Hydro-Québec
Critères techniques déterminants la géométrie Distances électriques phase / terre Au repos • Sous un vent horaire • Sous le vent maximum • Distances électrique phase / phase Angle de protection du câble de garde par rapport au phases Décalage vertical entre le câble de garde et les phases Décalage horizontal des phases superposées 21 Hydro-Québec
Critères techniques déterminants la géométrie (suite) Besoins pour l’entretien Travaux sous tension : le monteur doit • intervenir sur les pièces sous-tension et se positionner sur les consoles. Inspection sous tension : Le monteur doit se • déplacer dans la support avec les conducteurs sous tension. Considérations structurales Présence de haubans • Largeur du fût • Ouverture des pattes • Inclinaison des tirants de consoles • 22 Hydro-Québec
Critères techniques déterminants la géométrie (suite) Dégagements électriques à respecter Tension 230 kV Repos 2,0m Dégagement Vent horaire 1,3m phase/masse Vent max. 0,45m Dégagement phase/phase 5,0m Dégagement au monteur 1,56m Valeurs typiques données à titre indicatif. Les paramètres spécifiques d’une ligne donnée peuvent nécessiter des valeurs différentes. 23 Hydro-Québec
Critères déterminant la hauteur des pylônes Choix du conducteur Besoin électrique : capacité de transit • Capacité mécanique : force pour supporter les charges climatiques • Portée de conception : espacement entre les pylônes souhaitée • Flèche du conducteur (deux conditions à vérifier) Chargé de verglas (45mm à 0°C) • À la température maximale d’exploitation (95°C) • 24 Hydro-Québec
Critères déterminant la hauteur des pylônes (suite) Hauteur des pylônes Hauteur maximale : Flèche de la portée maximale + dégagement au sol Hauteur minimale : Flèche de la portée minimale + dégagement au sol Hauteur moyenne : Généralement le 2/3 de la plage de hauteur Incrément de hauteur : 1,5m ou 2,0m selon le type de pylône. 25 Hydro-Québec
Critères déterminant la hauteur des pylônes (suite) Dégagement au sol Distance à respecter en tout point entre le sol et les conducteurs en fonction de l’utilisation du sol sous la ligne et la tension de la ligne Dégagement au dessus de : 230 kV Zone forestière, parc, piste cyclable, terrain privé 7,3m Terre cultivable 7,5m Autoroute, route, chemin 8,2m Valeurs typiques données à titre indicatif. Les paramètres spécifiques d’une ligne donnée peuvent nécessiter des valeurs différentes. Les dégagements incluent une marge de sécurité de 1,2m pour prendre en considération les tolérances de relevés et de construction 26 Hydro-Québec
Critères déterminant la hauteur des pylônes (suite) Répartition des pylônes C’est à la répartition des pylônes que la hauteur finale de chacun des pylônes est définie en considérant la topographie, les contraintes (cours d’eau, routes, lignes de distributions, …) et les limites des pylônes. 27 Hydro-Québec
Impact de la géométrie sur l’emprise Emprise Normale 28 Hydro-Québec
Impact de la géométrie sur l’emprise Emprise Entretenue Balancement des câbles 29 Hydro-Québec
Impact de la géométrie sur l’emprise Emprise Entretenue Chute de l’arbre (accepté sur un circuit) 30 Hydro-Québec
Comparaison pylône 230kV normalisé vs proposé 31 Hydro-Québec
Comparaison pylône 230kV normalisé vs proposé DPC DPC DSC (normalisé) (H. réduite) (proposé) Hauteur minimale 38,6m 38,6m 28,4m Hauteur maximale 56,6m 46,6m 40,4m Différence de hauteur - -7,4m (pour conducteurs à la même élévation) Envergure des consoles 11,45m 8,75m Emprise Normale (pour portée 350m) 35m 28m 22m Emprise Entretenue 47m 40m 34m Portée maximale 475m 350m 350m Inspection Entretien sous tension Inspection et Travaux seulement Distance phase/masse (Repos) 2,0m 1,5m Distances phase/phase 5,0m 4,0m Décalage horizontal des phases 1,5m 0,0m Largeur de la base 3,0m 2,6m Hydro-Québec 32
Comparaison pylône existant Cleveland-Adamsville 120 kV et pylône proposé Cleveland-Waterloo 230 kV 33 Hydro-Québec
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Variante en portiques 230 kV Des portiques 230 kV répondants aux critères de charges actuels ne sont pas disponibles. Leur conception tant géométrique que structurale est requise. Un travail d’optimisation des critères géométrique tel que réalisé pour le pylône proposé (biterne compact) doit être refait pour le portique avec les différents experts en exploitation d’Hydro-Québec TransÉnergie. Les épures des portiques en poteaux d’acier présentés aux prochaines diapositives sont montrées à titre indicatif. Elles prennent comme hypothèses : Portée moyenne de 175m Hauteur moyenne de 21,5m 39 Hydro-Québec
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Autres possibilité de structures Pylônes tubulaires : géométrie similaire à celle du biterne compact mais avec un fut et des consoles en tubulaires Portiques tubulaires : géométrie similaire a celle du portique en poteau d’acier mais avec des portées plus grandes et des hauteurs plus grandes Portique à double circuit (treillis ou tubulaire) : une seule structure avec les deux circuits en nappe horizontale. D’autres idées ? 44 Hydro-Québec
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