Transformateur, Immergé en Liquide
L’ASTM D1816 est un essai de laboratoire qui mesure la tension à laquelle un échantillon de liquide isolant - comme l’huile minérale, la silicone, ou un hydrocarbure à faible inflammabilité - subit une rupture électrique entre une paire d’électrodes VDE (électrodes à calotte sphérique, de profil en champignon, différentes des électrodes à disque plat qu’utilise l’ASTM D877), séparées par un intervalle fixe, de 1 mm ou 2 mm selon le tableau de la NETA applicable à l’appareil. L’échantillon est prélevé sur un transformateur, un régulateur de tension, un disjoncteur à l’huile, un réenclencheur, ou un autre appareil immergé en liquide, selon la pratique d’échantillonnage de l’ASTM D923, puis soumis à l’essai dans une cellule de rupture diélectrique étalonnée qui augmente la tension appliquée à une vitesse contrôlée jusqu’à l’amorçage. Le résultat est exprimé en kV et constitue un élément de l’analyse plus large du liquide isolant que les spécifications de la NETA regroupent avec l’indice d’acidité, la couleur, l’état visuel, la teneur en eau, et le facteur de puissance.
Le liquide contenu dans un transformateur ou un appareil de manœuvre à l’huile remplit deux fonctions à la fois : il isole les parties sous tension entre elles et par rapport à la terre, et il évacue la chaleur des enroulements ou des contacts. L’humidité, des particules comme le carbone ou les fibres, ou des bulles de gaz emprisonnées réduisent la tension que le liquide peut supporter avant l’amorçage, et chacun de ces contaminants peut provenir d’un joint défectueux, d’un problème de respiration au conservateur, ou d’un arc interne déjà amorcé. Un résultat faible de tension de rupture est un signal précoce de contamination qui, laissé sans suite, peut évoluer vers un amorçage interne dans une cuve qui n’a jamais été conçue pour être ouverte en charge.
Acceptation : le liquide est analysé avant la première mise sous tension d’un appareil neuf ou remis en état, afin de confirmer que le remplissage respecte les limites applicables au liquide neuf. Entretien : le même essai est répété à intervalle périodique, ou déclenché par un événement comme un défaut traversant, une intervention sur un joint ou une traversée, ou une tendance à la hausse des gaz dissous, et il est habituellement prélevé avec le reste de la batterie de liquide isolant et un échantillon pour analyse des gaz dissous, de sorte que les résultats de laboratoire racontent une histoire complète plutôt qu’un chiffre isolé.
Un échantillon représentatif est prélevé selon l’ASTM D923, habituellement à un robinet d’échantillonnage en service après l’avoir purgé du liquide stagnant; l’échantillonnage à la vidange du fond se fait parfois délibérément, pour vérifier la présence de sédiments déposés ou d’eau libre, mais cet échantillon n’est pas considéré comme représentatif du liquide en vrac. L’échantillon est placé dans un contenant propre, sec, et protégé de la lumière, puis transporté et conservé de manière à empêcher l’entrée d’humidité et de lumière avant son arrivée au laboratoire. Là, une cellule d’essai D1816 étalonnée applique une tension à travers l’intervalle d’électrodes spécifié pendant que le liquide est agité en continu par un agitateur, en effectuant le nombre de ruptures exigé par la méthode avec un intervalle chronométré entre les ruptures successives, et les résultats sont moyennés en un seul chiffre rapporté.
La tension de rupture diélectrique en kV, l’intervalle d’électrodes utilisé (1 mm ou 2 mm), et le type de liquide (huile minérale, silicone, ou hydrocarbure à faible inflammabilité), consignés avec les résultats de l’analyse du liquide isolant tirés du même échantillon : indice de neutralisation acide, densité relative, tension interfaciale, couleur, état visuel, teneur en eau, et facteur de puissance à 25 C.
La tension minimale acceptable de rupture dépend du type de liquide, de la classe de tension, et de l’intervalle d’électrodes, et elle est établie tableau par tableau plutôt que sous la forme d’un chiffre universel unique. Pour l’huile minérale neuve, le tableau 100.4.1 de la NETA ATS-2025 fixe des minimums qui augmentent selon la classe de tension de l’appareil à un intervalle de 1 mm, avec des minimums plus élevés à 2 mm; le liquide silicone est évalué par rapport au minimum unique du tableau 100.4.2; l’hydrocarbure à faible inflammabilité a ses propres minimums au tableau 100.4.3. Un résultat sous le minimum applicable justifie une investigation, généralement le reconditionnement ou le remplacement du liquide, avant de remettre l’appareil en service ou de l’y laisser. Consultez la norme achetée pour le tableau complet et les seuils par classe de tension.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
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