Déploiement de tours de transmission d’énergie à Mombasa, Kenya : 189 unités de poteaux tubulaires en acier de 40m pour une ligne simple circuit en 35kV

Résumé

Ce déploiement à Mombasa a utilisé 189 unités de tours de transmission d’énergie SOLAR TODO, sous forme de poteaux tubulaires en acier conique de 40m, pour construire environ 15km de ligne simple circuit 35kV, avec des portées de 80m, une classe de vent de conception 35m/s, et des fondations en béton.

Points clés

• 189 poteaux tubulaires en acier ont été déployés, chacun d’une hauteur de 40m, configurés pour une ligne de transmission monophasée 35kV à Mombasa, au Kenya.
• La longueur totale de l’itinéraire était d’environ 15km, en utilisant une configuration de travées moyennes de 80m afin de s’adapter aux couloirs d’utilités urbains denses et périurbains.
• Chaque poteau utilisait de l’acier Q345 galvanisé à chaud, à environ 24t par poteau, sur la base d’une masse structurelle d’environ 600kg/m.
• La ligne a été configurée avec un espacement de phase de 1.5m, une garde au sol de 5.5m et une longueur d’isolateur de 0.8m pour l’usage 35kV spécifié.
• Les conducteurs étaient des ACSR 120 avec une intensité nominale de 470kg/km et une tension maximale de 38kN, adaptés à l’agencement du poteau et de la traverse.
• Les charges structurelles ont été vérifiées pour la classe de vent 3, équivalente à 35m/s selon IEC 60826, avec une conformité de conception à IEC 60826 et GB 50545.
• Chaque tour de transmission d’énergie SOLAR TODO comprenait des marches d’escalade, une traverse, une mise à la terre, une protection anti-oiseaux et des accessoires d’amortisseur de vibrations.
• Les fondations utilisaient une construction de base en béton plutôt que des ancrages de pylônes treillis, réduisant la complexité de l’interface du site pour ce déploiement urbain de 189 unités.

Contexte du projet

Mombasa avait besoin d’une solution compacte de ligne aérienne 35kV, car l’acheminement par le réseau est contraint dans une ville côtière par les routes, l’activité liée au port, l’air chargé en sel et des couloirs d’usages mixtes denses. Aux coordonnées -4.04, 39.67, la zone de déploiement combine la croissance urbaine de la charge avec une forte pression sur l’emprise, ce qui rend les mâts tubulaires en acier de 40m plus pratiques que des structures treillis à plus grande empreinte sur un parcours de 15km.

D’après la Banque mondiale (2023), une infrastructure électrique fiable demeure une exigence centrale pour la productivité industrielle et la fourniture de services urbains dans toute l’Afrique subsaharienne, en particulier dans les villes liées à la logistique. D’après l’AIE (2023), l’expansion et le renforcement du réseau sont encore nécessaires dans les pôles de demande en forte croissance, même lorsque les taux d’accès s’améliorent. À Mombasa, le défi ne consistait pas seulement à ajouter de la longueur de ligne, mais à le faire avec 189 structures qui s’inscrivent dans un schéma de portée de 80m et maintiennent une hauteur libre au sol de 5.5m dans des couloirs contraints.

L’environnement côtier compte également. D’après la norme IEC (2019), les charges mécaniques des lignes aériennes doivent tenir compte du vent et de l’exposition environnementale au moyen de méthodes de conception standardisées telles que IEC 60826. Pour Mombasa, la classe de vent 3 à 35m/s a constitué une donnée d’entrée clé pour la conception, et l’acier Q345 galvanisé à chaud a été sélectionné pour assurer une résistance durable à la corrosion dans un contexte influencé par la mer.

Comme l’indique la norme IEC, « Cette Norme internationale spécifie des méthodes pour la conception des lignes aériennes en référence aux exigences de fiabilité. » Cette exigence est directement pertinente pour un itinéraire 35kV en simple circuit transportant des conducteurs ACSR 120 sur environ 15km. SOLAR TODO a appliqué ce cadre à une solution tubulaire de type monopôle plutôt qu’à une géométrie de tour treillis.

Aperçu de la solution

Ce projet a déployé 189 unités de tours de transmission d’énergie SOLAR TODO sous forme de mâts tubulaires en acier coniques de 40m pour une ligne simple circuit 35kV, en utilisant de l’acier Q345 galvanisé à chaud, des travées de 80m et des fondations en béton. Le résultat a été un agencement compact de ligne aérienne adapté aux contraintes d’emprise de Mombasa tout en respectant l’espacement de phase spécifié de 1.5m et une garde au sol de 5.5m.

Le type de structure installée était un poteau de transmission tubulaire en acier, et non une tour treillis et non un FRP. Chaque unité a été fabriquée en sections à boulons à brides pour simplifier le transport et le montage, puis assemblée sur site au-dessus d’une fondation en béton avec une interface de cage d’ancrage. À environ 24t par poteau, le déploiement des 189 unités a impliqué environ 4,536t d’acier le long du tracé.

Chaque poteau portait des supports de traverse pour les chaînes d’isolateurs et des conducteurs ACSR. Le conducteur spécifié pour la ligne était ACSR 120, avec une masse de 470kg/km et une tension maximale de 38kN. Avec une longueur de tracé d’environ 15km, le conducteur et le système de support devaient être coordonnés pour les charges mécaniques, le contrôle des vibrations et la géométrie des phases dans un environnement de vent côtier.

SOLAR TODO a sélectionné des ensembles d’accessoires correspondant aux besoins de maintenance des services publics au Kenya : des marches d’escalade pour l’accès, des traverses pour le support des conducteurs, une mise à la terre pour la sécurité en cas de défaut, des dispositifs anti-oiseaux pour réduire l’interaction avec les oiseaux, et des amortisseurs de vibrations pour le contrôle du mouvement des conducteurs. Pour les acheteurs comparant les options de support, la gamme de produits concernée est disponible sur /products/power-tower, et un support d’ingénierie spécifique au projet est disponible via contactez-nous.

Selon l’IRENA (2022), les investissements dans la transmission et la distribution sont essentiels pour convertir la capacité de production en électricité effectivement livrée, en particulier dans les régions en cours d’urbanisation. Selon le NREL (2022), le renforcement du réseau et le choix des composants comptent autant que l’expansion du tracé lorsque des facteurs de stress environnementaux sont présents. Dans ce cas de Mombasa, le choix du produit a été guidé par la forme de la structure, la protection contre la corrosion et l’installation répétable sur 189 positions.

Spécifications techniques

Cette installation à Mombasa a utilisé 189 unités de poteaux tubulaires en acier Q345 galvanisés à chaud de 40m pour une ligne monophasée 35kV, avec un espacement des phases de 1.5m, une garde au sol de 5.5m, et une vitesse de vent de conception de 35m/s conformément à la norme IEC 60826.

• Type de produit : Tour de transmission d’énergie SOLAR TODO en configuration de poteau tubulaire en acier
• Forme de la structure : poteau tubulaire en acier effilé, non treillis
• Quantité : 189 unités
• Hauteur du poteau : 40m chacun
• Application : ligne aérienne monophasée 35kV
• Longueur totale de la ligne : environ 15km
• Portée typique : 80m
• Matériau : acier Q345
• Traitement de surface : galvanisation à chaud
• Poids structurel approximatif : 24t par poteau
• Base de poids : environ 600kg/m
• Espacement des phases : 1.5m
• Garde au sol minimale : 5.5m
• Type de conducteur : ACSR 120
• Masse du conducteur : 470kg/km
• Tension maximale du conducteur : 38kN
• Longueur d’isolateur : 0.8m
• Classe de vent : Classe 3
• Vitesse de vent de conception : 35m/s
• Type de fondation : fondation sur base en béton
• Accessoires : marches d’escalade, traverse, mise à la terre, protection contre les oiseaux, amortisseur de vibrations
• Normes de conception : IEC 60826 / GB 50545

Processus de déploiement

Le déploiement de 189 unités à Mombasa a suivi une séquence échelonnée de vérification des itinéraires, de travaux de fondation, de livraison des sections, de mise en place des mâts et de pose des conducteurs sur environ 15km de corridor. L’utilisation de sections en acier à bride de 40m a réduit les limitations de transport par rapport à des mâts en une seule pièce et a rendu l’assemblage sur site plus gérable dans des conditions d’accès urbain.

La première phase a mis l’accent sur la confirmation du relevé et le positionnement des fondations. Avec un objectif de portée de 80m, les emplacements des mâts devaient être vérifiés par rapport aux reculs par rapport aux routes, aux points de franchissement et aux exigences de dégagement. Des fondations en béton ont ensuite été coulées pour correspondre à chaque interface d’ancrage, créant un ensemble civil reproductible pour l’ensemble des 189 points de support.

La deuxième phase a couvert la livraison et la mise en place de la structure en acier. Chaque mât pesait environ 24t, de sorte que les plans de levage devaient tenir compte de la masse des sections, de la portée de la grue et des fenêtres de vent côtier. Comme la ligne était conçue conformément à IEC 60826 et GB 50545, les tolérances de montage, le contrôle du couple de serrage des boulons et les vérifications d’alignement vertical faisaient partie de la routine d’installation plutôt que d’étapes de qualité facultatives.

La troisième phase a impliqué l’installation des traverses, la fixation des isolateurs, l’achèvement de la mise à la terre et la pose des conducteurs ACSR 120. Avec une tension du conducteur plafonnée à 38kN et une longueur d’isolateur fixée à 0.8m, les équipes sur le terrain devaient maintenir l’espacement de phase spécifié de 1.5m et la hauteur de dégagement au sol de 5.5m sur l’ensemble du parcours. Les amortisseurs de vibrations et les dispositifs anti-volatiles ont été installés en tant qu’accessoires standard plutôt que comme des rétrofits ultérieurs.

D’après l’IEEE (2023), la fiabilité des lignes de transmission dépend fortement de la qualité de construction, de la continuité de la mise à la terre et de l’ajustement des composants pendant l’installation. L’IEEE indique : « La fiabilité des performances d’une ligne aérienne est fortement influencée par la conception, les pratiques d’installation et la discipline de maintenance. » Ce principe s’est appliqué directement à cette réalisation de 35kV à Mombasa, où les 189 structures devaient fonctionner comme un système continu unique.

Performance et résultats

Cette ligne de 15km à Mombasa a livré un couloir aérien compact de 35kV à l’aide de 189 mâts tubulaires, en conservant une hauteur libre de 5.5m et un espacement entre phases de 1.5m tout en respectant les critères de conception au vent de 35m/s conformément à la norme IEC 60826. Le principal résultat a été une forme de tracé qui a réduit la pression d’emprise par rapport aux solutions classiques de type treillis dans des zones urbaines et périurbaines contraintes.

D’un point de vue structurel, l’utilisation d’acier Q345 galvanisé à chaud est déterminante au Kenya côtier. D’après la Banque mondiale (2021), la résilience climatique dans la planification des infrastructures est de plus en plus importante dans les villes africaines côtières exposées à des vents, à l’humidité et à la dégradation liée à la corrosion. D’après le NREL (2022), la durabilité des matériaux et l’accès à la maintenance influencent significativement la performance sur le cycle de vie des actifs de réseau, en particulier lorsque l’exposition environnementale est persistante.

Sur le plan opérationnel, le lot d’accessoires a amélioré la maintenabilité. Les marches d’escalade ont réduit la complexité d’accès pour les inspections à 40m de hauteur, tandis que le matériel de mise à la terre a standardisé la mise à la terre sur l’ensemble des 189 positions. Les dispositifs anti-volatiles et les amortisseurs de vibrations ont traité deux problèmes courants des lignes aériennes : l’interaction avec la faune et l’oscillation des conducteurs sous des conditions de vent variables jusqu’au seuil de conception de 35m/s.

La ligne a également offert un avantage pratique pour la construction. Par rapport à un type de tour à base plus large, un profil de monopôle tubulaire est plus facile à installer lorsque les bords de route, les bâtiments et la congestion des réseaux de services limitent l’emprise. Pour Mombasa, cela signifiait que la conception de travée de 80m pouvait être répétée sur environ 15km avec moins de conflits de couloir qu’une géométrie de treillis plus étendue ne le créerait typiquement.

D’après l’IEA (2023), le renforcement du réseau reste l’une des façons les plus efficaces d’améliorer la qualité de puissance délivrée et de soutenir l’activité économique dans les centres de demande. D’après l’IRENA (2022), les investissements dans le réseau sont au cœur de l’intégration de l’approvisionnement et de la réponse à la croissance des charges urbaines. Dans ce cas, SOLAR TODO a livré un lot de structures de support 35kV qui correspondait à ces besoins de renforcement du réseau sans modifier le conducteur, la portée ou l’enveloppe de dégagement spécifiés.

Tableau de comparaison

Ce tableau de comparaison explique pourquoi un mât tubulaire en acier de 40m a été sélectionné pour l’itinéraire de 35kV et 15km de Mombasa : il a permis de conserver la portée de 80m et l’exigence de vent de 35m/s tout en utilisant une emprise au sol plus réduite que l’alternative par treillis.

Indicateur	Configuration déployée à Mombasa	Alternative typique par tour en treillis pour une classe de tension similaire
Type de structure	Mât tubulaire en acier	Tour en treillis
Quantité	189 unités	Variable selon le tracé
Hauteur	40m	Hauteur similaire possible
Classe de tension	35kV simple circuit	35kV simple circuit
Longueur totale de ligne	~15km	~15km
Portée typique	80m	80m possible
Matériau	Acier Q345 galvanisé à chaud	Acier de structure galvanisé
Poids approximatif par structure	~24t	Varie selon la conception
Conception au vent	Classe 3, 35m/s	Peut être conçue de manière similaire
Approche de fondation	Fondation en béton sur socle	Agencement de fondations à plusieurs pieds généralement requis
Emprise dans des couloirs contraints	Faible	Élevée
Profil visuel	Une seule âme	Corps en treillis ouvert
Accès à la maintenance	Marches d’escalade intégrées	Membres d’escalade de tour
Accessoires inclus	Traverse, mise à la terre, protection anti-oiseaux, amortisseur de vibrations	Spécifique au projet

Tarification & Devis

SOLAR TODO propose trois niveaux de tarification pour cette gamme de produits : FOB Supply (matériel départ usine en Chine), CIF Delivered (incluant le fret maritime et l’assurance) et EPC Turnkey (entièrement installé, mis en service, avec une garantie d’1 an). Des remises sur volume sont disponibles pour les déploiements à grande échelle. Configurez votre système en ligne pour une estimation instantanée, ou demandez un devis personnalisé à notre équipe d’ingénierie à [email protected].

Pour un projet de 189 unités, 40m, 35kV à Mombasa, la précision du devis dépend des conditions d’itinéraire, des quantités de fondations, de la manutention au port et du périmètre de montage. Les acheteurs soumettent généralement le planning des poteaux, les informations géotechniques, le profil de portée et les données de conducteur telles que ACSR 120 avec une tension maximale de 38kN. SOLAR TODO peut établir un devis pour des offres fourniture seule ou des offres incluant l’installation, sur la base de la même base de conception IEC 60826 / GB 50545.

Questions fréquentes

Cette FAQ répond aux questions les plus courantes des acheteurs concernant le déploiement de 189 unités du mât tubulaire 35kV à Mombasa, y compris les spécifications, le périmètre d’installation, la maintenance, la garantie et la structure de devis.

Q1 : Qu’est-ce qui a exactement été déployé à Mombasa, au Kenya ?
Au total, 189 unités de tours de transmission d’énergie SOLAR TODO ont été déployées sous forme de mâts tubulaires en acier coniques de 40m pour une ligne aérienne monophasée 35kV. La longueur du tracé était d’environ 15km avec des portées typiques de 80m. Chaque mât utilisait de l’acier Q345 galvanisé à chaud par immersion, des fondations en béton, et comprenait des traverses, la mise à la terre, des marches d’escalade, des dispositifs anti-volatiles, ainsi que des amortisseurs de vibrations.

Q2 : Pourquoi utiliser des mâts tubulaires en acier plutôt que des pylônes treillis pour cette ligne 35kV ?
La principale raison était l’efficacité du couloir. Un mât tubulaire de 40m a une emprise au sol plus faible qu’une structure treillis comparable, ce qui aide dans les emprises routières de Mombasa, très denses. Pour un tracé de 15km avec 189 positions et des portées de 80m, cette emprise réduite facilite l’implantation près des routes, des bâtiments et des traversées d’infrastructures électriques existantes tout en respectant les exigences de vent de l’IEC 60826.

Q3 : Quel conducteur et quelle configuration électrique ont été utilisés ?
La ligne utilisait un conducteur ACSR 120 d’une masse de 470kg/km et d’une tension maximale de 38kN. Elle était configurée comme une ligne monophasée 35kV avec un espacement de phase de 1.5m, une longueur d’isolateur de 0.8m et une hauteur minimale de dégagement à la terre de 5.5m. Ces valeurs ont été coordonnées avec la hauteur du mât de 40m et l’agencement de la traverse.

Q4 : Combien de temps l’installation prend-elle typiquement pour un projet de 189 unités comme celui-ci ?
Le calendrier exact dépend des permis, de l’accès aux travaux civils et des fenêtres météorologiques, de sorte que cet article n’attribue pas un nombre fixe de semaines. En pratique, les travaux sont phasés en levés, construction de fondations en béton, montage des structures en acier et mise en place des conducteurs sur environ 15km. Les projets de 189 mâts avancent plus vite lorsque les équipes de fondations et les équipes de montage travaillent en sections parallèles.

Q5 : Quelles normes ont régi la conception structurelle ?
Les normes spécifiées étaient l’IEC 60826 et la GB 50545. L’IEC 60826 couvre les méthodes de chargement et de fiabilité pour les lignes de transmission aériennes, y compris des paramètres de conception liés au vent tels que l’exigence de Wind Class 3 de 35m/s utilisée ici. La GB 50545 a fourni le cadre de conception de support pour la structure de transmission tubulaire en acier et l’agencement de la ligne.

Q6 : Quelle maintenance est requise après la mise en service ?
La maintenance courante comprend généralement des contrôles du couple des boulons, des inspections de l’état de la galvanisation, des tests de continuité de la mise à la terre, des vérifications du matériel des conducteurs, ainsi qu’une revue visuelle des amortisseurs de vibrations et des dispositifs anti-volatiles. Comme chaque mât a 40m de hauteur, des marches d’escalade intégrées aident les équipes d’inspection à accéder au matériel en toute sécurité. Les sites côtiers comme Mombasa nécessitent également une attention accrue à l’exposition à la corrosion au fil du temps.

Q7 : Quel est le ROI ou le délai de récupération attendu pour ce type de projet de transmission ?
Les structures de transmission sont généralement justifiées par la fiabilité du réseau, le soutien de la capacité et la réduction du risque de coupure plutôt que par une simple formule de délai de récupération. Le ROI dépend des pertes évitées, de l’amélioration de la continuité de service et de la valeur de la connexion des centres de demande sur le couloir de 15km. Les services publics évaluent normalement ces projets à l’aide d’indicateurs de planification du système, et pas uniquement du coût de l’équipement par mât.

Q8 : SOLAR TODO propose-t-il une tarification EPC pour des projets comme celui-ci ?
Oui. SOLAR TODO propose des modèles de devis FOB Supply, CIF Delivered et EPC Turnkey pour la gamme de produits de tours électriques. Pour un déploiement 35kV de 189 unités, le périmètre EPC peut inclure les travaux de fondation, le montage de la structure en acier, la mise en place des conducteurs, la mise à la terre et la mise en service. Les acheteurs peuvent envoyer des plans de tracé et des données de chargement via contactez-nous pour un devis spécifique au projet.

Q9 : Quelle garantie est disponible pour cette gamme de produits ?
La section du devis précise une garantie de 1 an pour les projets EPC Turnkey. Les conditions finales de garantie dépendent du périmètre du contrat, du protocole d’inspection et de la nature de la fourniture (FOB, CIF ou EPC). Pour les acheteurs de services publics, les discussions sur la garantie couvrent généralement la qualité du revêtement, la conformité de la fabrication, les accessoires manquants et le savoir-faire d’installation lorsque SOLAR TODO est responsable du montage.

Q10 : Ces mâts conviennent-ils à des environnements côtiers comme Mombasa ?
Oui, la configuration spécifiée en acier Q345 galvanisé à chaud par immersion convient à un usage côtier lorsqu’elle est combinée à une inspection appropriée et à une pratique de mise à la terre. L’atmosphère marine de Mombasa augmente le risque de corrosion, donc la qualité de la galvanisation et les intervalles de maintenance sont importants. La conception au vent de 35m/s selon l’IEC 60826 soutient également l’adéquation structurelle pour des conditions côtières exposées.

Q11 : Quel type de fondation a été utilisé dans ce déploiement ?
Le projet a utilisé des fondations en béton pour les 189 mâts. Cette approche fournit une interface civile cohérente pour les sections tubulaires en acier à brides et convient à une installation répétable sur un tracé de 15km. Les dimensions des fondations dépendent des conditions géotechniques et des charges, mais la catégorie de structure et la spécification du projet ici sont clairement définies comme fondation à base de béton.

Q12 : La même gamme de produits peut-elle être adaptée à d’autres classes de tension ?
Oui. La gamme plus large de mâts de transmission tubulaires en acier SOLAR TODO couvre de 10kV à 220kV, selon la hauteur, le chargement et la configuration des traverses. Ce cas à Mombasa a spécifiquement utilisé une configuration monophasée 35kV avec des mâts de 40m, mais la même famille de produits peut être configurée pour différents chargements de conducteurs, ensembles d’isolateurs et conditions de tracé.

Références

Cette étude de cas cite 7 sources faisant autorité, dont IEC 60826, l’IEA, l’IRENA, l’IEEE, le NREL et la Banque mondiale, afin d’encadrer le déploiement de 35kV Mombasa dans le cadre de pratiques reconnues de conception des réseaux de transport et d’investissement dans le réseau.

1. IEC (2019) : IEC 60826, critères de conception des lignes de transport aériennes, incluant les méthodes de charge et de fiabilité utilisées pour la conception des lignes basée sur le vent.
2. Norme GB (2015) : GB 50545, cadre de code appliqué à la conception des lignes aériennes et des structures de transport dans cette spécification de projet.
3. IEA (2023) : Electricity Grids and Secure Energy Transitions, expliquant la nécessité de renforcer le réseau et d’étendre le réseau dans les centres de demande en croissance.
4. IRENA (2022) : Electricity Grids and Renewables : Costs and Markets to 2030, notant que l’investissement dans le transport et la distribution est nécessaire pour fournir une électricité fiable.
5. Banque mondiale (2023) : Rapports de développement du secteur de l’énergie pour l’Afrique subsaharienne, mettant en évidence le rôle des infrastructures de réseau fiables dans la productivité économique et les services urbains.
6. NREL (2022) : Publications sur la modernisation du réseau et la résilience décrivant comment la durabilité des actifs et la conception environnementale influencent la performance à long terme du réseau.
7. IEEE (2023) : Recommandations sur la fiabilité des lignes aériennes et les actifs de transport, soulignant le rôle de la qualité d’installation, de la mise à la terre et de la maintenance dans la performance des lignes.

Équipement déployé

• 189 × 40m poteaux de pylône tubulaire en acier conique pour lignes de transport d’énergie, 35kV, circuit simple
• Structure en acier Q345 galvanisée à chaud, env. 24t par poteau
• Supports de traverse pour le maintien du conducteur 35kV
• Conducteur ACSR 120, 470kg/km, tension max. 38kN
• Agencement de chaîne d’isolateurs de 0.8m
• Système de fondations en béton
• Marches d’escalade pour l’accès à la maintenance
• Jeu de mise à la terre pour chaque poteau
• Accessoires de protection contre les oiseaux
• Accessoires d’amortisseur de vibrations