5 pannes courantes des lignes de transmission et méthodes de prévention efficaces

1. Aperçu

Une panne de ligne de transmission est une interruption soudaine d'alimentation électrique causée par divers facteurs. Pour rétablir l'alimentation et prévenir les récurrences, les opérateurs doivent d'abord localiser le point de la panne, identifier le type, déterminer la cause et mettre en œuvre les réparations.

Les pannes les plus courantes incluent :

• Coups de foudre

• Formation de glace (verglas)

• Déviation due au vent (oscillation du vent)

• Problèmes liés aux oiseaux

• Flashover de pollution

• Dommages externes

Comprendre ces pannes et leur prévention est crucial pour la fiabilité du réseau.

2. Pannes dues aux coups de foudre

La foudre est une puissante décharge atmosphérique provenant des nuages orageux chargés. Pour les lignes de transmission, elle cause deux principaux dangers :

• Coups directs : touchent les conducteurs, les câbles de terre ou les pylônes, provoquant des courants élevés et des flashovers.

• Surintensités induites : se produisent lorsque la foudre frappe à proximité, induisant des tensions élevées sur les lignes, entraînant la rupture de l'isolation.

Causes

La foudre peut causer des déclenchements, des dommages aux équipements, des coupures d'électricité et même des pannes généralisées, en particulier dans les zones à forte activité orageuse.

Mesures de prévention

• Installer des câbles de protection avec des angles de protection réduits

• Réduire la résistance de mise à la terre des pylônes

• Utiliser des câbles de liaison ou des conducteurs enterrés

• Installer des parafoudres de ligne

• Appliquer une isolation différentielle ou une protection d'arc (par exemple, cornes d'arc, espacements parallèles)

• Améliorer les niveaux d'isolation

• Utiliser un recouplage automatique pour rétablir l'alimentation après des pannes transitoires

• Installer des tiges de pré-décharge ou des aiguilles à angle négatif

3. Pannes dues à la formation de glace (verglas)

Le verglas se forme dans des conditions froides et humides (–5°C à 0°C) avec du brouillard ou de la bruine, formant de la glace lisse. Les cycles de gel-dégel répétés créent une glace mixte dense, entraînant une accumulation importante sur les conducteurs.

La glace se forme généralement du côté exposé au vent et peut provoquer des torsions des conducteurs, aboutissant à des formes circulaires ou elliptiques.

Causes

Le changement climatique a accru les phénomènes météorologiques extrêmes, rendant le verglas une menace majeure. Il peut causer :

• Surcharges mécaniques

• Galopades (instabilité aérodynamique)

• Flashover de glace

• Sauts inégaux lors de la fonte

• Conducteurs cassés ou pylônes effondrés

Stratégies de prévention : Éviter, Résister, Modifier, Prévenir, Déglacer

• Tracer les lignes loin des zones propices au verglas (par exemple, lacs, haute altitude, corridors de vent)

• Réduire les longueurs de portée et de section de tension

• Renforcer les pylônes et les supports de câble de terre

• Utiliser des conducteurs anti-verglas (par exemple, ACSR de haute résistance)

• Installer des barres de blindage pour une protection mécanique

• Utiliser des isolateurs en V ou doubles pour empêcher le pontage de glace

4. Pannes dues à la déviation du vent (oscillation du vent)

La déviation du vent est le mouvement latéral des conducteurs ou des isolateurs sous la charge du vent, réduisant l'écart d'air et provoquant des flashovers, en particulier sur les câbles de saut ou les chaînes de suspension.

Types

• Balancement des câbles de saut sur les pylônes d'angle

• Inclinaison des chaînes d'isolateurs sous la pression du vent

• Réduction de l'écart entre conducteurs ou entre conducteur et pylône

L'oscillation des chaînes d'isolateurs est la principale cause de déclenchement dû au vent.

Causes

• Limites de conception : de nombreuses lignes sont conçues pour des vents de 30 m/s, sous-estimant les microclimats ou les zones de forts vents localisés (par exemple, canyons, crêtes).

• Vents locaux forts : typhons, rafales descendantes ou rafales augmentent le déplacement des conducteurs et le stress du champ électrique aux points de matériel aigus.

• Effets de la pluie : la pluie poussée par le vent forme des chemins conducteurs, réduisant la résistance d'isolation de l'écart d'air.

Mesures de prévention

• Augmenter l'écart de tête de pylône et les marges de sécurité de conception

• Réduire les portées et le fléchissement des conducteurs

• Ajouter des poids (amortisseurs) aux chaînes d'isolateurs

• Utiliser des configurations en V ou doubles

• Installer des haubans résistants au vent ou des câbles de tension externes

5. Pannes liées aux oiseaux

Les pannes liées aux oiseaux se produisent lorsque les oiseaux nichent, défèquent ou volent près des lignes, provoquant des flashovers ou des dommages aux équipements.

Types de pannes

• Liées aux nids : les matériaux de nidification longs forment des ponts entre les conducteurs et les pylônes.

• Liées aux excréments : les excréments réduisent l'isolation des isolateurs, provoquant des flashovers.

• Circuits courts par le corps des oiseaux : les grands oiseaux forment des ponts entre les phases ou entre le conducteur et la terre.

• Dommages par picorage ou fautes de collision

• Fautes secondaires dues aux débris de nidification

Causes

• Matériaux de nidification créant des voies conductrices

• Excréments d'oiseaux conducteurs sur les isolateurs

• Oiseaux perchés ou volant près des parties sous tension

Mesures de prévention

• Tracer de nouvelles lignes à ≥5 km des habitats d'oiseaux et éviter les corridors de vol

• Installer des dispositifs physiques de dissuasion :

• Gardes d'oiseaux, bloqueurs de nids, pics, boucliers

• Isolateurs de grand diamètre ou sûrs pour les oiseaux

• Covers d'isolateurs et barrières imperméables

• Utiliser des répulsifs actifs :

• Dispositifs sonores, visuels ou intelligents de chasse aux oiseaux

• Fournir des alternatives :

• Installer des nids artificiels ou des perchoirs pour les oiseaux éloignés des équipements