Vidéo : TAND220A

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Ce que la tangente delta et la résistivité disent d'une huile isolante, comment le TAND220A les mesure, et comment se déroule l'essai. La conductivité d'une huile isolante augmente avec les impuretés ioniques qui y pénètrent, ou qui s'y forment en vieillissant. L'humidité dissoute, elle, la modifie à peine. C'est pourquoi la conductivité, et avec elle la tangente delta, décrivent si bien la qualité de l'huile. Quatre grandeurs décrivent l'huile.

La conductivité, en picosiemens par mètre. La résistivité, qui en est simplement l'inverse. La permittivité relative, la charge que l'huile stocke par rapport au vide. Et la tangente delta, le facteur de dissipation : la part du courant qui est perdue. Dans un isolant parfait, le courant est en avance de 90 degrés exactement sur la tension. Les pertes ajoutent un petit courant résistif, en phase avec la tension.

Delta est l'écart entre le courant total et les 90 degrés ; la tangente delta est le courant résistif divisé par le courant capacitif. L'huile est excitée par une onde carrée de plus et moins 30 volts à un demi-hertz, sans composante continue. À chaque inversion, une brève impulsion capacitive donne la capacité. Entre les inversions, seul circule le courant résistif, plat, qui donne la conductance. Cette méthode à onde carrée est bien plus sensible que la méthode classique du pont.

Elle résout des conductivités jusqu'à 0,01 picosiemens par mètre, et des tangentes delta jusqu'à un 1000000ème à 50 hertz : l'huile peut être caractérisée à température ambiante. Conductivité de 0,01 à 20000 picosiemens par mètre, en 4 gammes, à un pour 100 plus 1 digit. Permittivité relative jusqu'à 5. 2,6 kilos, sur piles AA sur le terrain ou sur secteur au laboratoire. Deux afficheurs : la permittivité relative à gauche, la conductivité à droite.

En dessous, le bouton d'étalonnage et le sélecteur de gamme. Un commutateur fixe l'échelle de permittivité, au-dessous ou au-dessus de deux. La cellule se raccorde par deux câbles coaxiaux, avec le thermomètre dans son couvercle. La cellule a deux parties, un récipient et une partie active. Deux électrodes coaxiales en acier inoxydable pendent du couvercle, espacées d'un virgule 5 millimètre, chacune avec son connecteur BNC. L'huile la remplit jusqu'à 23 millimètres du bord, soit environ 210 millilitres.

Six étapes. Nettoyer le récipient et la partie active, qui ne se démonte jamais. Régler la cellule vide avec le bouton d'étalonnage. Remplir avec 210 millilitres. Fermer et insérer le thermomètre. Raccorder les deux câbles. Choisir la gamme, et lire. Les conductivités typiques à température ambiante donnent une première lecture. Huile neuve de laboratoire, jusqu'à 0,05 picosiemens par mètre. Huile neuve industrielle, jusqu'à 0,1. Peu utilisée, jusqu'à un. Usage moyen, jusqu'à 5. Au-delà de 5, l'huile est très usagée et en mauvais état.

Un tableur fourni avec l'appareil prend la température, la conductivité et la permittivité, et donne la résistivité, la tangente delta, le facteur de puissance et la constante de temps de décharge aux températures voulues. Cette extrapolation dépend de l'énergie d'activation de l'huile. On peut prendre une valeur typique, mais sur de grands écarts de température l'incertitude augmente. Le réchauffeur optionnel maintient l'échantillon à 90 degrés, à un 10ème de degré près :

avec une lecture à l'ambiante et une à 90, le logiciel calcule les valeurs propres de l'huile. Pour la surveillance continue, il existe une cellule à circulation, entièrement en acier inoxydable, pour l'intérieur ou l'extérieur, conforme aux CEI 61620 et 60247. L'huile entre par le bas et sort par le haut. Le circuit recommandé. Le débit principal d'huile passe en bas, par exemple le circuit de refroidissement d'un transformateur. Une dérivation part par une vanne d'arrêt et monte à travers la cellule.

Elle rejoint le débit principal par une seconde vanne, à raison de 0,1 à 3 litres par minute. Une vanne de purge se trouve en haut. Il sert à contrôler et documenter les liquides isolants des transformateurs, traversées, câbles et condensateurs, en fabrication et en maintenance, comme alerte de défaillance, et dans les études de vieillissement et de pureté des huiles. Essai des huiles isolantes, par Amperis.