Facteurs de correction atmosphérique et d'altitude pour les intervalles d'air et les isolateurs non pollués

Ces paramètres influents peuvent être regroupés en trois catégories (Figure 1) :

1. Les conditions ambiantes : température, pression, humidité, pluie, neige et pollution.
2. La tension appliquée : (les formes d'onde de la tension appliquée) : LI (choc de foudre), SI (choc de manœuvre), CA, CC, et autres formes d'onde appliquées.
3. La configuration de l'isolation (caractéristiques de l'isolation) : forme de l'électrode, taille et configuration de l'intervalle d'air, complexité de l'intervalle d'air, etc.

Les appareillages à moyenne et haute tensions (c. à d. les disjoncteurs, sectionneurs, parafoudres, traversées, transformateurs de mesure, etc.) ont besoin de critères fiables, pour leur développement et leur conception, et par là pour assurer un fonctionnement de longue durée en exploitation.

Pour atteindre ces objectifs des essais diélectriques (Essais de type, par échantillonnage, et de routine) sont exécutés dans des laboratoires HT, qui sont situés à des altitudes diverses. De plus les appareillages eux-mêmes sont normalement destinés à être installés, et à assurer pleinement leurs fonctions, à diverses altitudes, avec des conditions d'environnement différentes.

Différentes normes et directives d'application concernant la coordination de l'isolement et les essais sont disponibles. Mais dans ces documents on trouve plusieurs approches de la correction atmosphérique et de la correction d'altitude, ce qui est source de confusion et d'ambiguïtés. Par conséquent il est nécessaire d'apporter des clarifications et de préconiser de nouvelles recommandations.

En matière de facteurs de correction à appliquer pour les essais, deux procédures différentes de correction sont utilisées :

• Soit on corrige la valeur de la tension de décharge disruptive constatée pour des conditions atmosphériques données, pour la ramener à la valeur qui aurait été obtenue pour les conditions atmosphériques de référence.
• Soit on corrige la tension d'essai particulière pour définir une tension d'essai dans un laboratoire dans conditions atmosphériques réelles de l'exécution de l'essai (méthode inverse).

Dans le cas de la coordination de l'isolement et dans la phase de conception des équipements, on ne connait pas, normalement, tous les paramètres des conditions atmosphériques de leur exploitation, ni tous les éléments de leur configuration géométrique et de l'isolation. Cela veut dire que des simplifications sont nécessaires, qui vont en pratique conduire à suivre une approche de correction d'altitude seulement, avec les implications suivantes :

• Pour satisfaire les exigences de tenue diélectrique pour des altitudes supérieures, on doit calculer la correction à appliquer à la tension de tenue de référence, au niveau de la mer.
• L'application de la méthode simplifiée impose que l'on prenne en compte des marges pour les paramètres non inclus, c. à d. la température, l'humidité, pour éviter le claquage, qui dans beaucoup de cas se révèlent insuffisantes.

Teneur des travaux

Le programme du Groupe de Travail (GT) était de :

1. Vérifier, et évaluer, les facteurs de correction (température, pression, humidité absolue) pour des tensions d'essai CA, SI, LI et CC, pour les systèmes de tension supérieure à 1000 V, pertinentes pour des installations à des altitudes allant jusqu'à 6000 m au-dessus du niveau de la mer, applicables aux intervalles d'airs et aux isolateurs non pollués.
2. Recueillir de nouveaux résultats d'essai  disponibles et de lancer des essais comparatifs inter-laboratoires, si nécessaire.
3. Proposer des directives pour la modification des corrections, atmosphérique et d'altitude, en cas de besoin.

Structure de la BT

La BT présente de façon résumée les travaux du GT D1.50, qui réunissait des représentants des mondes des compagnies d'électricité, des OEM, des institutions académiques, des consultants, des organismes de R&D et de l'industrie, experts de la coordination de l'isolement, de l'ingénierie et des technologies HT. Tous ces experts ont sur la période 2012 à 2022 contribué par leur expérience et leur connaissance à la production de la BT.

Le sujet traité dans la BT est d'intérêt pour toutes les parties prenantes du domaine des équipements de transport et de distribution (T&D) et de leur technologie, dont font partie tous ceux qui sont impliqués dans la sélection, les spécifications, la conception, la construction, et dans la gestion de l'exploitation des appareillages MT et HT. Le sujet central est la mise en œuvre de la correction atmosphérique et la correction d'altitude (AACF) de la tenue diélectrique des intervalles d'air et des isolateurs, non pollués, qui sont habituellement utilisés dans les lignes aériennes, les postes et dans les matériels.

La BT donne une vue d'ensemble des méthodologies actuelles d'AAFC, exposées dans diverses normes CEI. Elle présente également les tendances actuelles, ou à venir, à prendre en compte dans la révision des normes et des procédures, en soulignant le besoin d'efforts futurs en matière de recherche, d'essais et de normalisation.