Dégradation et décomposition
Les pannes les plus fréquentes dans les équipements électriques sont la dégradation et la rupture (claquage) des matériaux isolants. L’isolation électrique peut être liquide ou solide, organique ou inorganique.
Les 2 facteurs d’influence les plus courants de la défaillance de l’isolation du moteur
Les matériaux isolants organiques comprennent : l’émail, la laque, la résine ou le polymère, appliqués sur la surface de l’acier afin de fournir une forte résistance intercalaire (entre les enroulements), ce qui est courant dans la plupart des machines refroidies à l’air et peut également être observé dans certains transformateurs immergés dans l’huile.
Les transformateurs de plus grande taille sont remplis d’huile minérale pure, ce qui permet d’assurer une isolation supérieure et une dissipation thermique plus efficace lorsqu’ils sont équipés de radiateurs externes, de ventilateurs et de pompes. L’isolation physique à l’intérieur de ces transformateurs se présente généralement sous la forme de papier imprégné d’huile qui enrobe les conducteurs.
Trop d’eau
Sur les moteurs refroidis par air, la teneur en humidité de l’air est très importante. À mesure que le matériau isolant vieillit, de fines fissures apparaissent dans ce matériau isolant. L’humidité peut pénétrer dans ces fissures et provoquer un court-circuit entre les spires adjacentes du fil.
Bien que la tension entre les tours soit faible, lorsqu’ils sont court-circuités ensemble, une boucle fermée de flux magnétique se forme, ce qui provoque un courant important dans la boucle de court-circuit. Cela endommage généralement le moteur ; il doit donc être retiré et réenroulé ou remplacé.
Sur les machines refroidies à l’huile (par exemple, les transformateurs), l’humidité ne peut être détectée que par des échantillons d’huile conventionnels. Lors du cycle continu de chauffage et de refroidissement du transformateur, l’humidité est aspirée dans l’huile par l’orifice d’expansion de l’huile.
Pour les transformateurs à huile, il faut noter qu’une petite quantité d’eau suffit à réduire considérablement la valeur isolante de l’huile. Seulement 30 parties d’eau par million de parties d’huile réduisent la capacité isolante de 50 %.
La température est trop élevée
Sur les moteurs refroidis à l’air, des températures élevées prolongées provoqueront un vieillissement thermique. Celui-ci rend l’isolation cassante. Comme mentionné précédemment, la défaillance finale peut être causée par la pénétration d’humidité ou par le contact physique des conducteurs.
Dans les transformateurs remplis d’huile, cet effet est appelé vieillissement de l’isolant. Le vieillissement chimique se produit plus rapidement à des températures élevées, et la perte de durée de vie de l’isolant augmente presque de façon exponentielle avec la température.
Évidemment, il est important de tenir des registres quotidiens de la température de fonctionnement et de veiller à ce que tous les équipements électriques soient maintenus à une température ambiante plus basse.