Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

En période d'hivers, certaines régions du monde reçoivent plusieurs mètres de neige. À cause de présence d'eau liquide, une sorte d'accrétion de neige, dite collante, peut être très problématique sur la fiabilité et la sécurité des lignes aériennes, puisque l'accumulation de la neige peut provoquer une surcharge sur le câble. Par conséquent, l'étude sur les critères de déclenchement du délestage sur des câbles aériens est d'un intérêt énorme. À l'atteinte de valeurs assez hautes de la LWC (la teneur en eau liquide), les douilles de neige perdent leur cohésion et leur adhésion et tombent naturellement sous l'effet de la pesanteur et du vent. Une étude expérimentale et théorique sur le déclenchement de la perte de neige collante des câbles électriques avec une flèche négligeable dans différentes conditions ambiantes a été réalisée afin de déterminer l'évolution des caractéristiques de la neige précédant son délestage. La LWC et la densité sont à l'origine du pouvoir adhésif de la neige sur le câble jusqu'au déclenchement de la chute de la neige.

Dans un premier temps, une méthode simple et peu coûteuse a été reprise afin de reproduire des douilles de neiges sur un câble suspendu à l'aide des recommandations de Roberge, 2006. Plusieurs séries d'expériences ont été établies selon des conditions atmosphériques contrôlables : la température de l'air, la vitesse du vent, l'intensité lumineuse du rayonnement et le courant électrique traversant un câble. Par la suite, un modèle thermodynamique basé sur le bilan de chaleur (considérant la convection, F evaporation/condensation, la radiation et l'effet de Joule) de la douille de neige tente de prédire la variation de la LWC et de la densité en fonction du temps et selon les différents paramètres mis en jeu. D'ailleurs, le modèle simule la percolation de l'eau dans la section circulaire et transversale à l'extrémité de la douille de neige dans le sens de la gravité. De plus, la simulation permet de mesurer la déformation de la douille à l'aide la cavité jusqu'au délestage. Une validation du modèle est réalisée par une comparaison avec les résultats expérimentaux.