III.4 Impact de la pollution
Les couches polluantes qui s'accumulent à la surface
des isolateurs engendrent une conductivité électrique
superficielle. Celle-ci modifie la répartition du potentiel le long de
la ligne de fuite. La tension de rupture diélectrique de l'air peut
être atteinte entre deux points de la surface isolante entrainant
l'amorçage d'un arc électrique qui court-circuite une partie de
la ligne de fuite.
III.4.1 Arc non localisé
L'arc électrique s'éteint rapidement puis, se
réamorce à un autre endroit et ainsi de suite. Il y a apparition
de courants de fuite entrainant une petite perte d'énergie,
généralement supportable par le réseau de distribution.
III.4.2 Arc fixe
L'arc électrique se fixe sur la surface de
l'isolateur, soit en s'y maintenant (courant continu) soit, en se
réamorçant au même endroit (courant alternatif). Cet arc
peut entraîner par effet thermique une dégradation du support
isolant de l'élément défaillant.
III.4.3 Contournement des isolateurs
pollués
Généralement, les principaux
phénomènes conduisant au contournement d'un isolateur
pollué, soumis à la tension de service, comprenant la formation
d'une couche électrolytique conductrice par humidification du
dépôt de pollution sur la surface de l'isolateur, ce qui entraine
l'apparition d'un courant de fuite accompagné de la formation d'une
bande sèche et d'arcs partiels, et la propagation de l'arc qui peut
couvrir tout l'isolateur.
Le contournement des isolateurs sous pollution peut être
décomposé en quatre étapes distinctes.
Etape 1: Dépôt de la pollution
Les particules du dépôt sont apportées par
le vent et se concentrent entre les nervures ou autour du capot. Les facteurs
d'accumulation sont les suivants :
· La nature, le poids et la taille des particules
polluantes.
· La distance de l'isolateur par rapport à la source
de pollution et par rapport au sol d'oüpeut provenir des
poussières.
· La vitesse du vent.
· L'orientation de la chaine. La forme de l'isolateur
et son aptitude à l'auto-nettoyage par les fortes pluies et vents.
Etape 2: Humidification de la pollution
Le brouillard et la pluie fine humidifient la couche
polluante, provocant la dissolution des sels contenus dans le
dépôt et créant un électrolyte conducteur sur la
surface de l'isolateur. Un courant de fuite prend naissance.
Pendant le cycle d'humidification, le courant de fuite
augmente jusqu'à une valeur maximale, mais diminue s'il y a
assèchement. Le niveau du courant de fuite dépend du temps, de la
nature et de la quantité des sels.
Etape 3: Développement des zones sèches et
apparition d'arcs
Par effet joule, la température s'élève,
l'eau s'évapore et le dépôt devient moins conducteur. Le
courant de fuite est alors très réduit en amplitude par la
présence d'une bande sèche. La répartition du potentiel
sur l'isolateur est modifiée par cette bande sèche, car la plus
grande portion du potentiel électrique se trouve reportée
à ses bornes. Si cette bande sèche est insuffisante pour
supporter le potentiel correspondant, un arc est créé.
Etape 4: Comportement des arcs
La résistance du dépôt humidifié
non court-circuitée par l'arc limite le courant et la longueur de l'arc.
Si le courant est trop faible, l'arc s'éteindra, la bande sèche
s'humidifiera à nouveau et le mécanisme se répètera
encore. Tant que le courant de fuite n'excède pas "le courant critique"
correspondant à "une longueur critique" de l'arc, cette situation reste
stable. Dans le cas contraire, le contournement de l'isolateur peut
survenir.
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