Calculatrice de tan δ et de capacité des traversées
Obtenez le facteur de dissipation et la capacité à partir de la lecture du pont et comparez-les aux valeurs de plaque de la traversée.
tan δ et capacité des traversées, comparés à la plaque
Saisissez la lecture du pont — tension, courant et pertes — et obtenez le facteur de dissipation et la capacité. Si vous connaissez les valeurs d'usine de la traversée, l'outil donne aussi l'écart de C1 et la hausse de tan δ, qui est ce qui décide vraiment.
Résultat
tan δ = P / (V × I) et C = I / (2πfV), d'après la lecture du pont. Mesurez toujours à la même tension et notez la température : sans ces deux éléments, l'historique ne sert à rien.
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Ce que fait cette calculatrice
Elle convertit la lecture du pont — tension appliquée, courant et pertes — en les deux grandeurs que l’on interprète, tan δ et capacité, et les compare aux valeurs d’usine gravées sur la plaque de la traversée.
D’où viennent les nombres
Un isolant réel n’est pas un condensateur parfait : outre le courant capacitif circule une composante en phase avec la tension, celle qui se dissipe en chaleur. Le facteur de dissipation est le rapport des deux :
tan δ = P / (V × I)
et la capacité découle du courant capacitif :
C = I / (2π f V)
avec P en watts, V en volts et I en ampères. La calculatrice se charge des unités que donne l’appareil (kV, mA et mW).
Pourquoi C1 prime sur le tan δ
Dans une traversée condensateur — papier imprégné avec feuilles conductrices intercalées — l’isolant est divisé en couches en série. Quand une couche lâche, les autres se répartissent la même tension sur une épaisseur moindre : la capacité augmente par paliers, et chaque palier trahit une couche perdue.
Ce palier apparaît avant que le tan δ ne bouge sensiblement, car le tan δ répond à la dégradation générale — humidité, vieillissement, contamination — et non à un défaut localisé. C’est pourquoi le critère de retrait s’écrit sur l’écart de C1 et le tan δ sert de confirmation.
| Écart de C1 | Que faire |
|---|---|
| Moins de 2 % | Normal, bruit de mesure |
| 2 % à 5 % | Répéter et comparer à l’historique |
| 5 % à 10 % | Investiguer et raccourcir l’intervalle d’essai |
| Plus de 10 % | Retirer la traversée du service |
Pour le tan δ, le signal d’alarme classique est de doubler la valeur d’usine.
Exemple résolu
Traversée avec C1 de plaque 3 100 pF et tan δ d’usine 0,30 %. À l’essai sous 10 kV, on lit 10 mA et 300 mW.
- tan δ = 0,3 / (10 000 × 0,01) = 0,30 % — identique à l’usine
- C = 0,01 / (2π × 50 × 10 000) = 3 183 pF
- Écart de C1 = +2,7 % → refaire la mesure et regarder l’historique
Si la campagne suivante donnait C1 = 3 400 pF (+9,7 %) avec un tan δ encore à 0,35 %, il faudrait investiguer : c’est ce saut qui compte, même si le tan δ paraît bon.
Ce que cette calculatrice ne fait pas
Elle ne décide pas à votre place. Elle ignore le type de traversée (OIP, RIP, RIS), qui change les valeurs normales de tan δ ; elle n’applique aucun facteur de correction en température, qui dépend de l’isolant ; et elle n’interprète pas la mesure de la prise d’essai (C2), qui a ses propres critères. Elle ne remplace pas non plus la comparaison avec les deux autres phases et avec l’historique, où le problème se voit vraiment.
Avec quoi on mesure
La mesure se fait avec un pont de facteur de puissance ou de tan δ à 10 kV. En service, l’alternative est la surveillance continue des traversées, qui suit le courant de fuite et la capacité sans déposer le transformateur et alerte entre deux campagnes ; pour l’huile, la tangente delta se mesure avec un équipement d’essai de transformateurs dédié. Le diagnostic se complète avec les détecteurs de décharges partielles, qui voient ce que le tan δ moyenne.
Questions fréquentes
- Qu'est-ce qui alerte en premier, la capacité ou le tan δ ?
- La capacité. Une traversée condensateur est formée de couches de papier avec des feuilles conductrices intercalées ; quand une couche se perce, les autres se retrouvent en série sur une épaisseur moindre et la capacité augmente par paliers. Ce saut apparaît avant que le tan δ ne bouge, et c’est pourquoi le critère de retrait s’écrit sur C1.
- Quel écart de C1 est préoccupant ?
- Le critère de terrain le plus répandu : en dessous de 2 % c’est du bruit de mesure ; entre 2 % et 5 % il faut répéter et comparer à l’historique ; entre 5 % et 10 % on investigue et on raccourcit l’intervalle d’essai ; au-dessus de 10 % la traversée est retirée du service. Ce qui prime, c’est toujours l’évolution par rapport à sa propre plaque, pas une valeur absolue.
- Faut-il corriger le tan δ en température ?
- Avec beaucoup de précaution. Les facteurs de correction dépendent du type d’isolant et les guides avertissent que les appliquer à l’aveugle peut introduire plus d’erreur qu’ils n’en retirent. En pratique, il faut essayer dans des conditions semblables, noter la température et comparer des mesures faites à températures voisines. La comparaison de capacité n’a pas ce problème.