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Le Bushing d’un transformateur ou la traversée isolante

Pour permettre le franchissement d’un conducteur qui transporte le courant de part et d’autre de la cuve du transformateur liée à la terre, il existe la traversée du transformateur. Ainsi, le conducteur s’installe dans la traversée si elle est fixe avec le reste de la structure ou elle est indépendante, permet la pose du conducteur séparé communément nommé tige de traction.

Présentation du bushing

Ces deux possibilités de traversées se trouvent parfois solides ou type condensateur (avec des pièces à répartition capacitive).
Généralement, pour les enroulements BT (basse tension), on retrouve une traversée solide qui dispose d’un isolant polyépoxyde ou en porcelaine.
Avec des niveaux de tension plus haute, c’est la traversée à répartition capacitive qui permet plus de souplesse. Dans ce type de traversée, les différentes couches conductrices sont additionnées par intervalles radiaux prédéterminés avec une isolation qui délimite le centre conducteur de l’isolation de la traversée. C’est ce type d’insertion de conducteurs qui crée les éléments capacitifs qui permettent le lien entre le sol et le centre de la traversée. Le but de ce système est d’assurer un contrôle du champ de tension tout autour du centre conducteur pour permettre une distribution plus uniforme de la tension au sein du système d’isolation de la traversée.
Au niveau des traversées solides, la séparation entre l’isolant et le conducteur s’effectue avec de l’huile. Cette dernière peut se trouver dans la traversée uniquement ou se retrouve partagée avec le reste du transformateur.
Pour les traversées à répartition capacitive, l’isolant le plus souvent utilisé est du papier imbibé d’huile, simple ou avec de la résine. Il est possible d’employer l’huile minérale généralement utilisée dans ce type de traversée.

Les principales défaillances liées à la traversée

La majorité des problèmes rencontrée avec un transformateur vient de la traversée. Cette dernière est donc à surveiller pour tous les possesseurs de transformateur.
Comme principales faiblesses au niveau des traversées, on retrouve la présence d’humidité, un défaut d’utilisation d’une traversée, des problèmes de connexion entre les prises ou la bride et l’enveloppe au sol.
De nombreux tests existent pour mettre en évidence les différents problèmes au niveau de la traversée.
Ces diagnostics sont cruciaux pour révéler des problèmes au sein des traversées. Ainsi, il est possible d’anticiper toutes défaillances qui pourraient nuire à la productivité ou à l’activité.

Les différents diagnostics des traversées d’un transformateur

Il existe de très nombreux tests pour évaluer les traversées d’un transformateur. Chacun apporte des résultats et l’analyse de ces derniers est crucial.

La mesure de la capacité

Cette mesure est effectuée en parallèle et permet une évaluation sur l’état physique d’une traversée.
Une hausse de cette capacité peut mettre en évidence un court-circuit au niveau des couches de répartition capacitive.

La fréquence de ligne ou rapports entre la tangente delta, le facteur de perte et la capacité

Ce contrôle révèle l’état de l’isolation au niveau de la traversée. Les différents contrôles, C1 (facteur de puissance/facteur de perte) et C2, s’effectuent sur une traversée à répartition capacitive.
Le test C1 contrôle l’état de l’isolation générale de la traversée. Le C2 diagnostique l’enveloppe autour du noyau, l’isolation des sections de prise d’une traversée et le matériel qui remplit la partie extérieure du transformateur.
De plus, le test C2 remarque des défauts d’humidité ou toute autre contamination en cas de joint de prise défectueux notamment.

Le facteur de perte à fréquence variable

Grâce à différentes fréquences dans l’intervalle DFR, ce test enregistre différentes mesures.
Avec des basses fréquences (inférieures ou égales à 15 Hz), les conducteurs contaminants se repèrent. Les hautes fréquences (500 Hz) révèlent une décharge partielle ou des défauts de desserrement du terminal.

Le « Tip-up » ou différence entre le facteur de perte et la tangente delta

Selon la tension, le facteur de perte évolue. Ce test vérifie que c’est bien le cas. Il met en évidence principalement des défauts de connexions.

Le test de décharge partielle

Le test de décharge partielle met en évidence les défaillances de l’isolation au niveau de la traversée.

Le DGA ou l’analyse des gaz dissous

Rarement effectué, ce test analyse au sein de l’huile de la traversée les gaz dissouts.

Le test du collier semi-conducteur

Ce test est fréquent auprès des traversées solides dépourvues de prises. Il révèle de faibles contaminations ou détériorations.
Pour les traversées à répartition capacitive avec prises, ce test complète les C1 et C2.

Le DFR ou réponse de fréquence diélectrique

Les mesures DFR s’effectuent à certaines températures pour vérifier que les résultats sont en conformité avec les données de correction du fabricant. En cas de différences, il peut exister des soucis d’humidité ou d’isolation dans les traversées.
L’ensemble de ces tests et leurs résultats apportent de très nombreuses informations sur l’état de santé de la traversée d’un transformateur. Pour permettre de ne pas pénaliser l’ensemble des activités des possesseurs de transformateur, l’ensemble de ces diagnostics nécessitent une expertise de la personne qui les réalise.

Crédit photo : DR

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