Détection des décharges partielles

Décharges partielles

En électrotechnique, une décharge partielle est une rupture très localisée de la rigidité diélectrique d'une isolation liquide ou solide. Contrairement à l'effet corona, qui se manifeste dans les conducteurs ou les appareils de commutation aériens sous une forme plus ou moins stable, les décharges partielles sont de nature beaucoup plus sporadique.

Mécanisme des décharges

Les décharges partielles prennent généralement naissance dans les interstices, les fissures ou les éléments étrangers de l'isolation solide, aux interfaces entre l'isolation solide et l'isolation liquide (ou entre deux matériaux isolants), ou entre le conducteur et l'isolation ou dans les bulles de l'isolation liquide. Les décharges partielles réduisent la distance entre les éléments sous tension, mais uniquement dans la partie de l'isolation affectée.

Les décharges partielles dans un matériau isolant prennent généralement naissance dans des vides remplis de gaz à l'intérieur du diélectrique. La constante électrique de l'interstice étant considérablement inférieure à celle du matériau isolant, le champ électrique est plus élevé dans l'interstice qu'à des distances similaires dans le matériau isolant. Si la tension par mètre à l'intérieur de la fente augmente au-dessus du seuil de tension corona, les décharges partielles commencent leur activité.

Une fois que les décharges partielles ont commencé, une détérioration progressive des matériaux isolants se produit et peut finalement conduire à la défaillance de l'isolation. Les décharges partielles sont évitées par une conception soignée et de bons matériaux. Dans les équipements haute tension, l'intégrité de l'isolation est vérifiée par l'utilisation d'un équipement de détection des décharges partielles, à la fois pendant le processus de fabrication et périodiquement pendant la durée de vie des unités. La prévention et la détection des décharges partielles sont essentielles pour garantir un fonctionnement durable et fiable des équipements de service public à haute tension.

Circuit équivalent des décharges partielles

Le circuit équivalent d'un diélectrique avec une cavité peut être modélisé comme un diviseur de tension capacitif en parallèle avec un autre condensateur. Le condensateur supérieur du diviseur représente le parallèle des capacités en série avec la cavité et le condensateur inférieur représente la capacité de l'espace. Le condensateur parallèle représente la capacité restante non affectée par la cavité.

Courants de décharge partielle

Lorsque l'activité de décharge partielle est initiée, des impulsions transitoires de courant haute fréquence apparaissent avec une durée comprise entre des nanosecondes et des microsecondes, ces impulsions réapparaissent de manière répétitive. Les courants de décharge partielle sont difficiles à mesurer en raison de leur faible amplitude et de leur durée. L'événement peut être détecté comme un changement infime du courant consommé par l'équipement testé. Une autre méthode pour mesurer ces courants consiste à installer une résistance en série avec l'équipement testé et à analyser la chute de tension avec un oscilloscope.

Charge électrique apparente

La variation réelle de la charge qui se produit pendant une décharge partielle n'est pas directement mesurable. Le concept de charge apparente est utilisé. La charge apparente (q) d'un épisode de décharge partielle ne représente pas la charge réelle de l'équipement mais représente la variation de la charge qui, si elle était connectée entre les bornes de l'équipement testé, provoquerait une variation de tension équivalente à l'épisode de décharge partielle. Mathématiquement, elle peut être modélisée par l'équation :

La charge électrique apparente est généralement mesurée en picocoulombs (pC).

Équipement de mesure des décharges partielles

Cette nouvelle ligne de produits Amperis comprend plusieurs dispositifs de détection des décharges partielles. L'équipement détecte les décharges partielles associées à la présence de défauts d'isolation sur les joints de câbles et autres accessoires de câbles afin de vérifier la sécurité et la fiabilité des réseaux électriques. Tous nos produits sont précis, excellents pour une utilisation dans le cadre d'un programme de maintenance préventive.

Nos produits détectent les décharges partielles des joints de câbles de type XLPE/EPR, des disjoncteurs, des coudes de câbles, des terminaisons de câbles et des transformateurs de distribution avec une grande précision. En outre, l'ULD 40 permet de détecter les ultrasons générés par les effets corona et les arcs électriques sur les composants des réseaux électriques aériens.