Etudes des paramètres influant sur la tension de claquage de l'huile borak 22 utilisée dans les transformateurs de puissance.

Abstract

La rigidité diélectrique est une caractéristique importante symbolisant les isolants en matière de qualité électrique, le claquage n?est jamais causé par un champ électrique seul mais par un effort combinatoire entre ce dernier et d?autres phénomènes d?origine thermique, mécanique, chimique, …, et aussi par l'influence de plusieurs paramètres. Nous avons évoqué dans le contexte théorique ; une description sur les transformateurs de puissances, leurs rôles, leurs compositions et les principaux défauts qui peuvent se produire durant leurs fonctionnements. Ensuite des notions de fiabilité et de maintenance sur ces transformateurs, ont été abordées. Plus tard, on a présenté les concepts physiques da base intervenant dans les isolants solides et liquides; tels des phénomènes et des mécanismes pré disruptifs rencontrés en présence d'un champ électrique. Ensuite nous avons donné une base théorique sur les statistiques de la rupture diélectrique ainsi que les principales lois utilisées en fiabilité, entre autre, l?application du modèle de Weibull à la caractérisation de la rupture diélectrique. Dans ce travail, nous nous somme intéressés à l'étude de la tenue diélectrique de l?huile Borak22 utilisés dans les transformateurs de puissance. Le but était de vérifier et d'étudier expérimentalement les paramètres influents sur sa tension de claquage sous tension alternative sinusoïdale 50Hz, plusieurs paramètres d?influence sont traités à savoir ; l?influence de la montée en tension, la géométrie des électrodes, leurs nature et la distance interélectrode. Le support et les différents types d'électrodes utilisés lors des essais de claquage, ont été réalisés au Hall de Technologie de l'université de Bejaia. Et les différents essais ont été effectués au laboratoire de décharges électriques dans le bloc de Haute Tension, au sein de la même université. En tout 1200 mesures ont été effectuées et traitées par le modèle statistique de Weibull pour réaliser ce travail. Ce travail nous a permis de tirer ces quelques points de conclusion : " Pour l'étude de valeurs de claquage où rupture, la méthode de Weibull reste la meilleur pour sa capacité à aller chercher un seuil de claquage s'il ya lieu. La dispersion des valeurs nous a imposée des intervalles de confiance à 90%. Et vu le nombre important des essais, on a jugé préférable, d'utiliser le test d'adéquation de Kolmogorov-Smirnov pour l'ajustement de la loi de Weibull. " La méthode du maximum de vraisemblance, s'impose dans le cas; où des valeurs de rupture se répètent. " Il apparaît que la vitesse de montée de la rampe de tension appliquée à l?isolant joue un rôle important. On note que la tension nominale de rupture prend une forme exponentielle qui correspond à des vitesses sensiblement plus élevées. " Tous les diagrammes de Weibull tracés ne présentent pas de dépassement à gauche des intervalles de confiance au niveau des points de mesure, cela nous a imposé de se contenter de la représentation à deux paramètres. " La tension de claquage croit exponentiellement avec l'augmentation de la distance interélectrodes. " La nature de 'électrodes joue un rôle très important dans la tenue diélectrique de l?huile. Cela est justifié par la différence dans le travail d'extraction d'électron de chaque matériau conducteur. " la géométrie de l'électrode passive ou active, est un paramètre très important dans l'étude de la tenue diélectrique de l?huile. Ceci est dû à la dépendance du champ électrique du rayon de courbure de l'électrode utilisée. " Le vieillissement électrique de l'huile affecte considérablement ces propriété et par conséquence la valeur de sa tension de claquage. On a constaté que la valeur de tension de claquage de l'huile vieillie est nettement inferieure à celle de l'huile neuve. Enfin, et en perspective, il est judicieux de compléter ce travail par des analyses chimiques sur l?huile vieillie, et de réalisé d?autres essais pour d?autres distances interélectrodes. Bien sûrs, l?étude et l?estimation des paramètres diélectriques par la spectroscopie d?impédance-mètre des deux états de l?huile sera judicieuse