Réalisation
Calcul thermique de câble pour variateur (cas d’une étude dans le secteur de l’Oil & Gas)
Besoin :
Un de nos clients industriels souhaite calculer l’ampacité de câbles HTA pour l’alimentation via un variateur d’un compresseur d’air sur une plateforme pétrolière.
Dans le cas de calculs de câbles assurant la liaison entre un variateur et son moteur associé, le spectre des courants comporte des composantes de fréquences élevées causant une augmentation significative de l’effet de peau et des pertes par courants de Foucault.
La prise en compte de ces phénomènes implique de revenir à un calcul thermique détaillé via la norme IEC 60287 pour déterminer les courants admissibles des câbles. En effet, les normes donnent généralement des valeurs de courants admissibles uniquement pour des fréquences de 50Hz ou 60 Hz.
Les calculs thermiques prennent également en compte la distorsion harmonique, le mode de raccordement à la terre de l’armure et le mode de pose du câble.
Réalisation :
CAPSIM réalise une modélisation des câbles et de leur mode de pose, permettant le calcul thermique de câbles tel que formulé dans la norme IEC 60287.
Cette modélisation tient compte parallèlement des matériaux qui composent les différentes couches des câbles et du mode de pose, et du spectre harmonique particulier des courants dû à la présence du variateur de vitesse.
Les différentes pertes sont calculées pour chacun des rangs d’harmoniques étudiés. Le courant maximal admissible pour la tenue en température de l’isolant est déterminé à la suite d’un calcul thermique.
Bilan :
La modélisation selon la norme IEC 60287 a permis de mettre en évidence un sous-dimensionnement au niveau des câbles initialement choisis. Une nouvelle profondeur de pose a été proposée pour lever la contrainte sur le courant admissible. En effet, les câbles étant exposés à un environnement plus froid, l’évacuation de la chaleur liée au courant traversant ces derniers est facilitée, permettant une augmentation de leur ampacité.
