Cours tension de contournement, tension de cheminement, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Gradation de l’isolement

Les appareils dont la coordination de l’isolement est correcte, présentent les niveaux de tension :
– Tension de perforation Up (isolation interne)
– Tension de contournement Uc (isolation externe)
– Tension d’essai fixée par les règles de coordination des isolements Ue (prescriptions CEI ou ASE).

Tension de perforation ou de claquage

La tension de perforation ou de claquage est celle qui conduit à la perforation ou percement de l’isolation interne. Décharge complète et destructive au travers de l’isolant. Cette tension doit être évidemment plus grande que la tension de contournement de l’appareil.

Tension de contournement, tension de cheminement

La tension de contournement est la tension disruptive, qui produit une décharge dans l’air, le long de l’isolation externe de l’appareil. Cette tension doit être plus élevée que la tension d’essai. En effet, selon les règles précitées, l’appareil soumis à la tension d’essai ne doit présenter aucun contournement au cours des essais.

Tension d’essai

La tension d’essai ou de tenue est fixée par les règles nationales ou internationales et permet une coordination correcte de l’isolement.
Exemple d’essai au choc d’un isolateur en résine Epoxy Tension nominale la plus élevée 24 KV efficace. Tension d’essai 125 KV, onde 1.2 / 50 µs.
Pour déterminer la tension de perforation de l’isolateur, il faut immerger ce dernier dans de l’huile ou dans du gaz sous pression (par exemple N2, SF6).
Les pages en annexe 2 donnent les caractéristiques des bornes de traversées types condensateurs.
Quelques définitions complémentaires à celles des paragraphes 2.2.1 à 2.2.3.
On appelle tension de tenue à fréquence industrielle la valeur efficace la plus élevée de la tension à la fréquence de service que le matériel doit supporter pendant une minute entre sa partie active et la masse, sans qu’il ne se produise de décharge disruptive de perforation ou de contournement.
On appelle tension de tenue au choc la valeur de crête de la tension de choc en onde pleine de forme normalisée que le matériel doit supporter dans des conditions spécifiées.
Le niveau d’isolement d’un matériel donné est défini par les valeurs de tenue à fréquence industrielle et de tenue au choc.
Le niveau de protection au choc d’un dispositif de protection est la valeur de crête la plus élevée de la tension qui peut exister entre ses bornes lors de l’application d’une onde de choc normalisée. Pour un parafoudre à résistance variable, ce sera la tension résiduelle correspondant à l’intensité de décharge la plus élevée à laquelle on puisse s’attendre. Il est clair qu’il faudra veiller à ce qu’une relation convenable existe entre ce niveau de protection et le niveau d’isolement du matériel. Roth  recommande un niveau de protection d’environ 25% au-dessous du niveau d’isolement.
On appelle tension résiduelle Ur sous l’effet d’un courant de décharge, la valeur du plafond de tension établi par le parafoudre, découlant du dimensionnement et des propriétés de la résistance variable.
Siemens mentionne par exemple, pour un parafoudre destiné à un réseau de 30 KV
pour une intensité de 1 kA Ur = 93 kV pour une intensité de 5 kA Ur = 114 kV pour une intensité de 10 kA Ur = 122 kV pour une intensité de 65 kA Ur = 135 kV
Ainsi, le parafoudre soumis à une onde incidente (courbe en traitillée) fig. 2.2-4. établira à ses bornes une tension, qui évoluera selon la courbe en trait plein. Ua (tension d’amorçage) et Ur peuvent se situer à des niveaux assez différents, car Ua dépend de la raideur du front de l’onde et Ur du courant de décharge.