La décharge partielle correspond principalement à la décharge de l’isolation interne des transformateurs, des transformateurs et d’autres équipements électriques à haute tension sous l’action d’une haute tension. Ce type de décharge ne se produit que dans une partie localisée de l’isolation et ne provoque pas immédiatement une rupture complète de l’isolation ou un claquage, c’est pourquoi on l’appelle « décharge partielle ». L’intensité de la décharge partielle est très faible et imperceptible à l’intuition humaine, par exemple à la vue ou à l’ouïe. Seul un instrument de mesure très sensible de la décharge partielle est capable de la détecter.
L’isolation interne du transformateur est soumise, pendant son fonctionnement, à la tension de service pendant une longue période, en particulier avec l’augmentation du niveau de tension, l’intensité du champ électrique dans l’isolant devient très élevée, ce qui favorise facilement l’apparition de décharges partielles dans les zones faibles de l’isolation. Les causes des décharges partielles sont les suivantes : une concentration excessive du champ électrique en un point donné, ou une intensité trop forte du champ électrique en un point donné, par exemple dans les milieux solides contenant des bulles ou des impuretés non éliminées ; l’huile contenant de l’eau, des gaz et des particules en suspension ; ou encore, dans les combinaisons de milieux différents, des distorsions importantes du champ électrique à l’interface. Les traces de décharge partielle laissent souvent uniquement une petite tache sur l’isolant solide, ou une marque de brûlure dendritique. Dans l’huile, certaines petites bulles se décomposent.
Bien que la durée de la décharge partielle soit courte et son énergie faible, elle est très nocive. Son existence prolongée causera des dommages plus importants au matériau isolant. Tout d’abord, le matériau isolant adjacent à la décharge partielle sera directement bombardé par les particules de décharge. Les dommages subis par l’isolation locale résultent de l’action chimique de la chaleur, de l’ozone, des oxydes d’azote et d’autres gaz actifs générés par la décharge, ce qui entraîne une corrosion et un vieillissement de l’isolation locale, ainsi qu’une augmentation de sa conductivité électrique, conduisant finalement à une rupture thermique. Dans un transformateur en service, le vieillissement et les dommages de l’isolation interne commencent le plus souvent par une décharge partielle.
Les méthodes de détection des décharges partielles des transformateurs comprennent généralement :
1. Méthode de mesure électrique. Utilisez un oscilloscope ou un mesureur d’interférences radio pour détecter la forme d’onde caractéristique de la décharge ou le degré d’interférences radio.
2. Méthode de mesure ultrasonique. Détecter les ondes sonores apparaissant lors de la décharge, convertir ces ondes sonores en signaux électriques, les enregistrer sur une bande magnétique pour analyse, et utiliser la différence entre les temps de transmission des signaux électriques et des signaux acoustiques afin de déterminer la distance entre le point de détection et le point de décharge.
3. Méthode de mesure chimique. Détecter la teneur en divers gaz dissous dans l’huile ainsi que la loi d’augmentation ou de diminution. Cette méthode d’essai permet de relever les modifications de la composition, de la proportion et de la quantité dans l’huile afin de déterminer s’il existe une décharge partielle (ou un échauffement local).