Ultrasons

Nos instruments nous permettent de rechercher les défauts les plus infimes, souvent annonciateurs de désordres à venir et d’obtenir les spectres de fréquences correspondants pour localiser les problèmes et poser un diagnostic.

Bruits et vibrations

Un transformateur peut générer des bruits et des vibrations excessives : les enroulements sont soumis à d’importantes contraintes mécaniques qui les compressent ou les écartent, l’enveloppe métallique, les jeux de barre et même la plaque signalétique peuvent se mettre à vibrer, les barrettes de commutation des prises de réglage peuvent être mal positionnées, la tension réseau peut être trop élevée, le système de ventilation peut être défectueux : autant de défauts qu’il est important d’identifier à temps.

Magnétostriction

La magnétostriction caractérise l’interaction entre le magnétisme et la déformation mécanique des matériaux : au cœur même du transformateur, elle se manifeste lorsque les matériaux ferromagnétiques (noyau, structures en fer) se déforment ou se dilatent sous l’influence du champ magnétique qui y règne.

Ce changement de forme est dû à l’alignement des moments magnétiques à l’intérieur du matériau, qui provoque une réorganisation de la structure cristalline.

La magnétostriction relève du fonctionnement normal d’un transformateur, c’est elle qui provoque le « ronronnement » caractéristique que l’on entend à proximité des postes de transformation et qui correspond aux déformations et vibrations du noyau et de la structure du transformateur.

Avec le temps, ces phénomènes peuvent néanmoins devenir délétères et entraîner, outre des pertes d’énergie, des désordres mécaniques plus graves, des jeux, voire la délamination du noyau magnétique dans les cas les plus sévères.

Décharges partielles

« Décharge électrique localisée qui court-circuite partiellement l’intervalle isolant séparant des conducteurs et qui peut être adjacente ou non à un conducteur » (CEI 60270)
Il s’agit de décharges électriques incomplètes entre deux éléments conducteurs sous tension ou entre l’isolant d’un conducteur et son environnement : elles trouvent donc un terrain particulièrement propice dans les installations électriques haute tension.
On distingue plusieurs types de décharges partielles correspondant à des causes différentes et susceptibles de provoquer des désordres et des dégâts variables. Dans la plupart des cas, c’est la répétition et la propagation de phénomènes de décharge partielle mineurs qui finit par conduire à des pannes voire à des accidents (arc) ou des incendies.

. Effet couronne (décharge corona) : C’est une décharge dans l’air provoquée par un élément sous tension pointu ou présentant un angle aigu mais qui peut se produire également dans les microbulles d’air existant entre un conducteur et son isolant (têtes de câbles) : lorsque le potentiel de ces éléments devient élevé, l’ionisation de l’air au voisinage génère des micro-décharges.
Relativement fréquent, l’effet couronne n’est généralement pas immédiatement dangereux ou destructeur, puisque de faible énergie, et ne constitue pas une urgence mais son évolution doit être surveillée : l’ionisation des molécules d’air provoque une recombinaison chimique et génère des composés hautement agressifs pour le conducteur (ozone, dérivés nitrés, salpêtre, acide citrique, dérivés d’ammoniac) qui peuvent, si rien n’est fait, le dégrader lentement et conduire à sa destruction.

Ecoutez l’Effet couronne et le cheminement de courant

. Cheminement (décharge de surface, micro-étincelage) : le phénomène de décharge se produit à la surface de l’isolant et s’y déplace en suivant un chemin conducteur qui compromet la fonction d’isolement.
Les couches de poussière, d’humidité ou de pollutions à la surface de l’isolant deviennent conductrices et génèrent des micro-arcs électriques qui commencent à évoluer le long de cette surface.
De même, des défauts d’embrochage ou l’infiltration d’humidité (disjoncteur dans une cellule HT, sectionneur à peigne) peuvent provoquer des micro-amorçages de surface.
La chaleur de ces décharges provoque la carbonisation de l’isolant ou des contacts et entraîne la formation de traces de carbone permanentes à la surface.
Le cheminement, dans la mesure où il affecte la qualité des isolants et des contacts, est un type de décharge partielle très destructeur et dangereux (arcs électriques importants) il implique souvent une intervention urgente.

Ecoutez les arcs électriques et le cheminement de courant

. Décharge interne (décharge nulle) : Elle est due à un défaut d’isolement : des cavités dans le matériau (malfaçon ou vieillissement) provoquent les décharges. La décharge interne est extrêmement destructrice et le processus se poursuit généralement jusqu’à la panne irréversible.