Sélection et maintenance des isolateurs sur les lignes électriques à haute tension
Le rôle important des isolateurs
Sur les lignes à haute tension, nous voyons souvent des chaînes d'isolateurs. Quel est exactement leur but ? Ces isolateurs, comme des divinités gardiennes sur les lignes à haute tension, jouent un rôle crucial pour assurer la sécurité. Grâce à eux, nous pouvons garantir une transmission de courant fluide tout en empêchant le courant de causer des dommages à l'environnement et aux équipements avoisinants.
Le processus d'installation des isolateurs
Pourquoi des chaînes d'isolateurs sont-elles suspendues sur les lignes à haute tension ? Et comment fonctionnent-elles exactement ?
Commençons par comprendre le processus d'installation des isolateurs. Tout d'abord, les ouvriers utilisent des outils pour soulever délicatement les connexions des deux côtés, créant la distance nécessaire pour installer le nouvel isolateur. Ensuite, ils placent solidement le nouvel isolateur en position et retirent rapidement les outils pour terminer le processus d'installation. Cette série d'opérations, qui semble simple, assure en réalité l'alimentation électrique de milliers de foyers.
02 Principes de fonctionnement des isolateurs
Principes et sélection des matériaux
Comment fonctionnent réellement les isolateurs ?
En plus des isolateurs de type verre, on voit souvent des isolateurs blancs, ressemblant à de la céramique. Bien qu'ils fournissent une fixation, leur fonction principale est l'isolation. Comme les lignes à haute tension dépassent généralement 10 000 volts et s'étendent sur de longues distances, si elles étaient simplement enveloppées dans une isolation comme les fils domestiques, l'épaisseur de la coque pour une ligne de 500 000 volts atteindrait 17 centimètres. Cela ne serait pas seulement prohibitivement coûteux, mais le poids supplémentaire augmenterait également l'espacement requis entre les structures de soutien.
De plus, des couches d'isolation épaisses entraveraient la dissipation de chaleur des lignes à haute tension, potentiellement causant des dangers. Par conséquent, les lignes à haute tension sont généralement exposées directement à l'air.
Évolution de la conception et défis
Cependant, cela pose un problème : lorsque la ligne à haute tension passe près d'un poteau, le courant pourrait descendre à travers le béton et l'armature d'acier pour se rendre dans le sol, créant un danger.
Pour résoudre ce problème, des isolateurs ont été ajoutés entre la ligne et le poteau. Ils ont été conçus avec une forme de disque pour réduire la concentration du champ électrique qui cause les flashovers (arcs électriques). Mais un autre problème est survenu : la forme de disque pourrait permettre l'accumulation d'eau de pluie, et le courant pourrait potentiellement suivre le chemin de l'eau. Cela a conduit à l'évolution progressive vers une conception en forme de parapluie, qui réduit le risque de fuite de courant et d'accumulation d'eau de pluie, donnant ainsi la forme d'isolateur que nous reconnaissons aujourd'hui.
Pollution et mesures de maintenance
En résumé, les isolateurs bloquent le flux de courant en utilisant des matériaux isolants et leur conception unique. Cependant, bien que les isolateurs répondent aux besoins de base d'isolation dans des conditions normales, si leur surface devient contaminée puis mouillée, les substances solubles peuvent se dissoudre dans l'eau et former un film conducteur à la surface. Cela peut entraîner des phénomènes de décharge électrique intense (flashover), potentiellement causant des pannes ou des dommages aux équipements.
Des contaminants tels que la poussière industrielle, les particules de fumée, la saleté salée/alkaline, et même les excréments d'oiseaux peuvent facilement provoquer des flashovers sur les isolateurs. Pour prévenir cette situation dangereuse, les isolateurs nécessitent un nettoyage régulier. Une méthode consiste à les laver à l'aide de lances à eau sous pression. De plus, les caractéristiques de flashover dus à la pollution peuvent être améliorées en augmentant le nombre de disques d'isolateur dans une chaîne ou en appliquant des revêtements spéciaux sur les surfaces des isolateurs, assurant ainsi le bon fonctionnement sécurisé des lignes à haute tension.
