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Actes de la conférence > Par intervenant > Cuisinier Olivier

Transfert couplé de chaleur et d'eau dans le sol environnant les câbles électriques haute tension
Hossein Eslami  1@  , Olivier Cuisinier  1@  , Farimah Masrouri  1@  
1 : Laboratoire d'énergétique et de mécanique théorique et appliquée  (LEMTA)  -  Site web
Université de Lorraine, CNRS : UMR7563
ENSG / LEMTA, 2 Rue du Doyen Marcel Roubault TSA 70605 54518 Vandœuvre-les-Nancy Cedex. -  France

La réalisation de nouvelles lignes à très haute tension passe de nos jours la plupart du temps par la mise en place de réseaux enterrés. Lorsqu'un courant circule dans un câble électrique, le conducteur chauffe et libère des calories qui se dissipent dans le milieu environnant. Il est donc indispensable d'assurer une dissipation efficace de cette énergie pour éviter un échauffement trop important du câble qui pourrait conduire à sa rupture. L'objectif de ce travail est d'évaluer l'impact des caractéristiques thermiques et hydriques du sol encaissant sur les transferts couplés thermo-hydriques autour des câbles à très haute tension.

Une modélisation numérique par méthode des éléments finis a été mise en place à l'aide du logiciel Plaxis©. Les transferts hydriques ont été évalués en prenant en compte la non-saturation du milieu. Le flux de chaleur par convection et par advection ont été intégrés dans les calculs. Deux paramètres, le coefficient de la diffusion de la vapeur (Dv) et le facteur d'accélération de la diffusion thermique (h), permettent de coupler explicitement les transferts thermique et hydrique. L'impact de différents paramètres sur la température à proximité du câble et sur la saturation du sol encaissant a été évalué.

Les variations du degré de saturation et de la température du sol encaissant ont été étudiées sur 180 jours de chauffage. Les résultats ont montré que le flux d'eau est principalement causé par le transport de la vapeur dû aux gradients thermiques. Ces résultats soulignent l'effet significatif des caractéristiques thermo-hydriques du sol encaissant. Le rayon d'influence du câble électrique peut également être évalué par cette modélisation couplée. L'étude de l'effet des conditions initiales saisonnières a montré l'assèchement du sol encaissant et le rayon d'influence moins important pour les conditions hivernales.


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