Configurations de tour& Bras croisés en composite
Une tour à double circuit typique du type utilisé au Royaume-Uni et ailleurs est illustrée à la figure 1. Ici, la hauteur de la tour est effectivement déterminée par des facteurs tels que les dégagements au sol réglementaires, l'affaissement du conducteur, la longueur de l'isolant, la séparation conducteur à conducteur, les exigences relatives au dégagement du conducteur à la tour et à la protection contre la foudre. En fonction de la tension du système, de la longueur de portée, du conducteur et de l'environnement de service, certains de ces facteurs deviennent plus importants que d'autres. De plus, d'éventuelles conditions d'éruption (c.-à-d. Lorsqu'un isolant franchit l'entrefer requis de la tour) contribuent à déterminer la largeur de la tour et également lors des calculs de conducteur à tour.
L'un des principaux avantages des traverses composites est que le balancement de l'isolateur dans des conditions venteuses est réduit au minimum et est plutôt déterminé par des ensembles de serrage métalliques. Il n'est pas non plus nécessaire de prévoir une hauteur de tour supplémentaire pour s'adapter à la longueur de la colonne d'isolant elle-même. Par conséquent, l'utilisation de traverses isolantes composites permet d'élever efficacement les hauteurs des conducteurs de cette même distance, soit environ 4 m dans le cas d'une ligne à 400 kV. Fondamentalement, une telle solution peut:
1. résoudre les problèmes de garde au sol sur les lignes existantes;
2. permettre un affaissement plus important des conducteurs existants ou nouveaux, ce qui est essentiel pour améliorer la capacité de transfert de puissance, car il permet aux conducteurs de fonctionner aux températures nominales les plus élevées sans enfreindre les dégagements au sol;
3. faciliter la mise à niveau de la tension grâce à l'amélioration des dégagements par rapport aux tours, d'autant plus que le risque d'explosion est atténué;
4. permettre des tours plus compactes avec des fondations plus petites et donc des coûts réduits (voir Fig. 3).
Exigences mécaniques
En fonctionnement normal, les éléments supérieurs d'une traverse sont en tension et les éléments inférieurs en compression (comme sur la figure 4). Il a également été noté par les experts que la limite fondamentale à l'application d'une telle traverse est la résistance à la compression de son élément inférieur. Si cette limite est dépassée, la traverse se déformera. Généralement, la situation la plus extrême et la plus limitante pour la conception est dans des conditions de rupture de fil, auquel cas des contraintes asymétriques élevées sont ressenties dans la traverse. C'est moins un problème pour les traverses conçues pour pouvoir pivoter sur le côté, comme on le voit sur des lignes compactes soutenues par des poteaux en acier. Les traverses isolantes composites sont donc devenues populaires pour de telles applications. Pourtant, même dans ce cas, les isolateurs peuvent devoir être «doublés» pour fournir une résistance à la compression suffisante (comme sur la figure 5). En effet, les isolants composites traditionnels ne sont pas capables de fournir une résistance à la compression suffisante car leurs diamètres devraient augmenter au point qu'ils deviennent trop lourds ou trop coûteux à produire. Dans les cas de terrain escarpé, de galop ou de déglaçage, les circonstances dans lesquelles une traverse est exposée au soulèvement doivent également être prises en compte dans la conception des lignes électriques.
