Le phénomène de décharge partielle à l’intérieur de l’isolation des équipements électriques est périodique et se répète régulièrement avec la variation de la tension alternative, provoquant une décharge lorsque l’amplitude de la tension alternative atteint son maximum. Lorsqu’une décharge partielle se produit à l’intérieur de l’isolant, de l’énergie sous forme d’ondes lumineuses et sonores est également générée.
Pour les équipements électriques fonctionnant dans le réseau électrique, tels que les équipements électriques à haute tension (câbles, condensateurs, transformateurs, moteurs, etc.), le niveau de tension supporté par l’isolation est conçu en fonction de leur niveau de tension de fonctionnement. Dans des conditions normales, leurs performances d’isolation peuvent supporter la tension de fonctionnement. Toutefois, en raison de procédés de fabrication défectueux, l’isolation des équipements électriques peut présenter à l’intérieur des bulles, des impuretés, des fissures, etc. Sous l’action d’un champ électrique alternatif à haute tension, ce type d’isolation provoque des décharges partielles périodiques à l’intérieur de l’isolant. Comme leur énergie de décharge est très faible, elles ne provoquent pas immédiatement la rupture complète du chemin isolant, mais peuvent néanmoins réduire les performances d’isolation, voire entraîner une perte totale de la capacité à supporter la tension. Avec le temps, ces décharges partielles finissent par provoquer la rupture complète de l’isolation et même son explosion, affectant gravement la sécurité de fonctionnement du réseau électrique et la fiabilité de l’alimentation électrique, et causant ainsi de lourdes pertes économiques aux utilisateurs et à la société. Il convient donc de porter une attention particulière aux décharges partielles des équipements électriques.
Les méthodes de mesure des décharges partielles sont généralement divisées en méthodes de mesure non électriques et en méthodes de mesure électriques.
La méthode de mesure non électrique est principalement la méthode ultrasonore, dont l’objectif est de détecter l’emplacement du site de décharge partielle. La méthode de mesure électrique est une méthode de mesure qui utilise des courants impulsionnels haute fréquence. Elle est largement utilisée en raison de sa grande sensibilité et de sa facilité d’utilisation. Le détecteur de décharge partielle est conçu selon le principe de la méthode du courant impulsionnel haute fréquence.
Grâce à la détection des décharges partielles, on peut mettre en évidence les défauts d’isolation des équipements électriques. Ce type d’essai est non destructif et remplace, dans une certaine mesure, l’essai destructif de tenue en tension ; sa tension d’essai doit être telle qu’elle n’entraîne pas de décharge perforante. Lors de la mesure de la capacité de décharge partielle d’un dispositif donné, le courant impulsionnel généré par les décharges partielles de l’objet à tester est amplifié puis envoyé à l’instrument de mesure. Après correction de la capacité de décharge, la valeur de cette capacité est mesurée. Pour différents types d’équipements et d’isolants, la valeur de décharge varie également. Les fabricants d’appareils électriques haute tension disposent de normes d’essai en sortie d’usine, auxquelles on peut se référer pour procéder à l’évaluation.
Afin d’assurer le fonctionnement sûr du réseau électrique, il est nécessaire de procéder à des essais techniques de décharge partielle sur les équipements nouvellement mis en service, et les produits non conformes ne doivent pas être mis en service. Les équipements déjà installés dans le réseau électrique pour fonctionner doivent également être soumis à des essais conformément aux réglementations en vigueur, et ceux qui ne réussissent pas ces essais doivent être retirés du service. Ainsi, on peut éviter des accidents majeurs tels que des explosions ou des coupures de courant causées par des décharges partielles au niveau des équipements.
Une attention particulière doit être portée pendant l’essai : le câblage de la boucle d’essai doit être correct, la partie de contact du câblage doit être bien fixée, et l’ensemble du système d’essai doit être correctement mis à la terre. Avant l’essai, régler la sensibilité de l’instrument sur la valeur minimale requise, puis augmenter progressivement la pression. Veiller à tout moment à la valeur indiquée par l’instrument. En cas d’anomalie, couper immédiatement l’alimentation électrique.
En bref. L’essai de décharge partielle est l’une des méthodes de détection importantes permettant de révéler les défauts d’isolation des équipements électriques à structure isolante solide et à structure isolante imbibée d’huile.