Défis de sécurité et mesures correctives pour les pylônes de transport et les chaînes d'isolateurs sous la pluie et la neige

01 Mécanismes de sécurité des pylônes de haute tension

**▍Risque d'électrocution et mesures d'isolation**

Les pylônes de haute tension se dressent fièrement sous le vent et la pluie, portant la tâche vitale de la transmission de l'électricité, avec l'avertissement "Haute tension - Danger". Cela soulève naturellement la question : si vous touchez ces pylônes, serez-vous réellement électrocuté ? Surtout dans des conditions météorologiques défavorables comme la pluie ou la neige, que se passe-t-il ?

Dans la réalité, nous pouvons commencer par le phénomène des "pylônes de haute tension" pour explorer les mécanismes de sécurité derrière eux. Les lignes à haute tension utilisent des conducteurs nus, et la combinaison de structures de soutien (pylônes/poteaux) et de chaînes d'isolateurs isole le risque d'électrocution, assurant la sécurité. Comme discuté précédemment, les lignes à haute tension transmettent généralement l'électricité en utilisant des conducteurs nus. En tant que conducteurs sous tension, ils présentent effectivement un risque d'électrocution. Pour assurer la sécurité, une approche combinée est utilisée en utilisant des structures de soutien et des chaînes d'isolateurs. Les pylônes élèvent les conducteurs bien au-dessus du sol, tandis que les chaînes d'isolateurs fournissent une isolation électrique efficace entre les conducteurs et les pylônes en métal, isolant ainsi ce risque potentiel.

**▍Impact de la pluie et de la neige**

Cependant, face à la pluie ou à la neige, la situation change. À ce moment-là, il faut considérer que les précipitations peuvent dégrader les performances d'isolation des chaînes d'isolateurs, formant potentiellement des chemins conducteurs et augmentant le risque. Au cours d'une opération en extérieur à long terme, les chaînes d'isolateurs accumulent inévitablement divers contaminants. Sous l'effet de l'humidité de la pluie, ces contaminants peuvent progressivement former des chemins conducteurs. Une fois le chemin isolant rompu (flashover), le pylône peut être électrifié, créant un danger. Pour atténuer ce risque, les concepteurs configurent soigneusement les chaînes d'isolateurs sur les pylônes afin de minimiser la formation de tels chemins conducteurs de pluie et de contaminants.

02 Conception des isolateurs et défis

**▍Conception d'isolation et risques**

Même avec une conception précise des chaînes d'isolateurs, comme indiqué par la ligne rouge dans la figure ci-dessus, la formation d'un chemin conducteur continu n'est pas facile – cela nécessite une géométrie complexe et un positionnement précis. Cependant, même cela est insuffisant. Même avec une grande habileté, finalement, dans des conditions météorologiques sévères, le pontage de glace ou de neige peut court-circuiter les isolateurs, compromettant sérieusement les performances d'isolation. C'est particulièrement vrai pendant les périodes de dégel ou sous la pluie verglaçante. Parce que dans le processus de formation d'un chemin conducteur continu, l'absence ou la rupture de partie peut causer l'échec de l'ensemble du chemin. Imaginez un hiver glacial où une épaisse couche de glace et de neige recouvre les chaînes d'isolateurs. Vous seriez inquiet que la glace/neige elle-même puisse conduire l'électricité ? Cette possibilité existe. Pendant un accroissement de glace sévère (givrage intense), le pontage de glace sur la surface des chaînes d'isolateurs peut provoquer des court-circuits, réduisant considérablement la résistance électrique. Particulièrement pendant le dégel ou la pluie verglaçante, la formation d'un film d'eau sur la surface des isolateurs peut entraîner des flashovers, menaçant davantage l'intégrité du chemin conducteur (et causant un échec).

**▍Stratégies de prévention**

Pour prévenir les flashovers induits par la glace, deux principales stratégies de conception des chaînes d'isolateurs sont généralement employées, visant à interrompre la formation de glace continue :

1. Configuration en "V" : Disposer les chaînes d'isolateurs en forme de "V" réduit considérablement l'inclinaison verticale. Cette conception inclinée non seulement rend difficile la formation continue de manchons de glace, empêchant efficacement le pontage de glace, mais renforce également la capacité d'autonettoyage des chaînes. Le vent et la gravité sont plus susceptibles de débarrasser les contaminants légers ou les petites accumulations.

Utilisation de la configuration en "V" et de la permutation des disques ("stratégie d'intercalation") pour améliorer la résistance à la glace, bien que des échecs puissent survenir dans des cas extrêmes

1. Permutation des tailles de disques ("stratégie d'intercalation") : Des disques d'isolateur de grand diamètre ou des ailettes de grand diamètre sont intégrés à intervalles spécifiques dans la chaîne. Ces surfaces plus grandes dirigent efficacement l'eau de fusion pendant le dégel, créant des ruptures dans le profil de glace et empêchant la formation d'un pont de glace continu ou d'un chemin de film conducteur d'eau le long de toute la chaîne. Cette stratégie améliore considérablement la résistance à la glace de la chaîne d'isolateurs, prévenant activement les flashovers avant qu'ils ne se produisent.

Cependant, lors d'événements de givrage extrêmement sévères où la chaîne d'isolateurs est complètement encapsulée, se fier uniquement à la stratégie de permutation des disques peut ne pas suffire à résoudre entièrement le problème. Des mesures supplémentaires comme le dégivrage peuvent être nécessaires.