Progression de la normalisation de la ligne de fuite recommandée dans DC

La demande actuelle d'intégration des énergies renouvelables dans l'approvisionnement énergétique a fait de la transmission HVDC une option beaucoup plus intéressante que par le passé. Ceci est déclenché par des facteurs tels que le fait que les systèmes HVDC peuvent être moins coûteux en termes d'investissement en équipement requis (stations de conversion, lignes aériennes, etc.), que les pertes électriques sont plus faibles et que les emprises sont plus étroites pour un transport d'énergie donné. scénario.

En service, l'isolation extérieure doit résister à toutes les contraintes de tension et d'environnement. Les performances en matière de pollution sont particulièrement importantes dans la conception de la coordination de l'isolement et deviennent le facteur déterminant en courant continu. Les isolateurs conventionnels en verre et en porcelaine étaient les seules options et l'expérience combinée à la recherche a permis de bien comprendre les mécanismes de contournement à l'aide de modèles développés par Obenaus, Rizk et d'autres. Sur cette base, la conception de l'isolation pourrait être adaptée pour bien fonctionner dans de nombreuses situations. Cependant, un certain nombre de conditions in situ, par exemple une forte gravité de la pollution et/ou de faibles précipitations, ont provoqué des performances instables dans les déserts, les tunnels et les zones côtières. Avec le développement des matériaux non céramiques, le concept d'isolant composite/polymère a été introduit, ce qui a permis d'améliorer les performances en raison de la géométrie différente de l'isolant (diamètres plus petits) et du comportement de surface (hydrophobicité) sous pollution. Cela fait partie de la courbe d'apprentissage que les causes et les mécanismes de défaillance ont été différents des isolateurs conventionnels et les analyses passées de l'expérience de service avec différents matériaux et conceptions restent valables aujourd'hui. Par exemple, le CIGRE a publié plusieurs documents traitant du comportement sous pollution pour aider les travaux de normalisation de l'IEC TC 36 WG 11, notamment : Cela fait partie de la courbe d'apprentissage que les causes et les mécanismes de défaillance ont été différents des isolateurs conventionnels et les analyses passées de l'expérience de service avec différents matériaux et conceptions restent valables aujourd'hui. Par exemple, le CIGRE a publié plusieurs documents traitant du comportement sous pollution pour aider les travaux de normalisation de l'IEC TC 36 WG 11, notamment : Cela fait partie de la courbe d'apprentissage que les causes et les mécanismes de défaillance ont été différents des isolateurs conventionnels et les analyses passées de l'expérience de service avec différents matériaux et conceptions restent valables aujourd'hui. Par exemple, le CIGRE a publié plusieurs documents traitant du comportement sous pollution pour aider les travaux de normalisation de l'IEC TC 36 WG 11, notamment :

• CIGRE TF 33.04.01 : Isolateurs pollués : Bilan des connaissances actuelles. Brochure Technique 158, 2000,

• CIGRE WG C4.303 : Isolation extérieure en conditions polluées : Lignes directrices pour la sélection et le dimensionnement – ​​Partie 1 : Principes généraux et cas AC. Brochure Technique 361, 2008,

• CIGRE WG C4.303 : Isolation extérieure en conditions polluées : Lignes directrices pour la sélection et le dimensionnement – ​​Partie 2 : Le cas DC. Brochure technique 518, 2012.

Le premier document, datant de 2000, accumulait des informations sur les performances du verre, de la porcelaine et des isolants polymères. Sur cette base, CIGRE SC C4 a pu fournir des directives plus spécifiques pour la sélection et le dimensionnement de l'isolation extérieure compte tenu de la variété des différents matériaux de boîtier, des types d'isolateurs et des applications. Deux documents supplémentaires ont été publiés couvrant les cas AC (2008) et DC (2012) d'isolation extérieure. Un élément principal de ces guides était une méthodologie basée sur la performance qui tenait compte de l'expérience sur le terrain ainsi que de l'expérience en laboratoire. Lors de la compilation de ces documents, une liaison étroite a été établie avec l'IEC TC 36 WG 11, qui a été responsable de la réécriture et de la mise à jour de l'IEC 60815, "Sélection et dimensionnement des isolateurs haute tension pour les conditions polluées", publiée pour la première fois en 1986.

• CEI/TS 60815-1 Éd. 1 : 2008 : Sélection et dimensionnement des isolateurs haute tension destinés à être utilisés en milieu pollué - Partie 1 : Définitions, informations et principes généraux,

• CEI/TS 60815-2 Éd. 1 : 2008 : Sélection et dimensionnement des isolateurs haute tension destinés à être utilisés en milieu pollué – Partie 2 : Isolateurs en céramique et en verre pour réseaux à courant alternatif,

• CEI/TS 60815-3 Éd. 1 : 2008 : Sélection et dimensionnement des isolateurs haute tension destinés à être utilisés en milieu pollué – Partie 3 : Isolateurs polymères pour réseaux à courant alternatif.

Avec la disponibilité de la brochure technique 518 comme guide de la pollution CC, les travaux de la CEI/TS 60815-4 Ed. 1.0 intitulée "Sélection et dimensionnement des isolateurs haute tension destinés à être utilisés dans des conditions polluées - Partie 4 : Isolateurs pour systèmes à courant continu" s'est poursuivie et a abouti à un projet communautaire pour vote. En raison du manque comparatif d'expérience dans les applications CC par rapport aux applications CA, ce document résume les recommandations pour les isolants en céramique, en verre et en polymère.

En ce qui concerne le contenu de la brochure technique 518, le CIGRE WG C4.303 a examiné et analysé les pratiques et l'expérience disponibles jusqu'à 50 ans de service. Le Guide peut être considéré comme le «cœur» de la CEI 80615-4 et est devenu un outil important pour sélectionner l'isolation extérieure selon les exigences actuelles du système HVDC, les conditions environnementales et les dernières technologies d'isolateur. Alors que dans les systèmes HVAC, les performances de commutation et de foudre sont les facteurs dominants ayant un impact principal sur la longueur totale de l'isolation, la longueur dans HVDC est principalement régie par la demande de ligne de fuite. Cela est dû à un champ électrostatique stable sur toute la longueur de l'isolant qui, en conjonction avec les vents dominants, entraîne une accumulation continue de polluants à la surface. Celles-ci vont généralement de 1 à 4 fois ou plus sévères que sur une isolation HVAC comparable dans le même environnement de service. La situation n'a fait qu'empirer du fait que le courant de fuite dans la couche de pollution ne connaît pas d'étapes de zéro de courant naturel. En conséquence, la formation d'arcs à bande sèche peut s'avérer assez destructrice et le mouvement thermiquement stimulé d'un arc de courant continu peut rendre la ligne de fuite inefficace.

L'expérience à long terme dans le DC a montré que, étant donné les matériaux de logement qui ont un comportement hydrophobe durable, un flashover stimulé par la pollution est peu probable. Néanmoins, s'il y a perte temporaire d'hydrophobicité, l'effet thermique des décharges en bande sèche peut causer des dommages plus graves que pour le cas AC équivalent (voir également la Brochure Technique 611, publiée en 2015 et intitulée "Feasibility Study for a DC Tracking & Erosion Test ”). Des recherches en cours - en particulier pour une procédure de test visant à quantifier la rétention et le transfert de l'hydrophobicité - ont montré que les formulations HTV modernes de caoutchouc de silicone (c'est-à-dire avec une teneur élevée en ATH pour une résistance supérieure à l'érosion) ont d'excellentes propriétés hydrophobes et sont donc également un excellent choix pour les applications DC .

docteur bijoux franc

www.inmr.com/progress-standardizing-recommended-creepage-in-dc