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Le contrôle par ultrasons

Le contrôle par ultrasons, ou contrôle ultrasonore est basé sur la transmission et la réflexion d’onde de type ultrasons à l’intérieur d’un matériau.

La complémentarité des diagnostics infrarouge et ultrasonores est la meilleure solution pour l’inspection des appareillages électriques.

La caméra infrarouge détecte les anomalies résistives, le détecteur ultrasonore localise les anomalies capacitives.

Le contrôle par ultrason permet de détecter les défauts avant la destruction des appareils et permet ainsi des économies considérables en évitant le remplacement des appareils détériorés et les pertes d’exploitations importantes engendrées par les pannes (les installations haute tension sont en amont du circuit électrique, leur mise hors service peut paralyser l’ensemble de l’usine).

Contrôle ultrasonore

Quels sont les objectifs d’un contrôle ultrasonore ? 

 

Lorsque l’on porte un conducteur à un potentiel suffisamment élevé, le champ électrique à son voisinage peut devenir suffisamment intense pour provoquer l’ionisation des molécules d’air. Les ions ainsi formés sont alors entraînés par la force électrostatique et tendent à se déplacer le long des lignes de champ. C’est ce que l’on appelle l’effet couronne ( ou effet corona).

L’objectif d’un contrôle ultrasonore est la détection par vibration sonore des fréquences générées par l’effet couronne. Elles sont généralement supérieures à 20 000 hertz, ne sont pas perceptibles par l’oreille humaine. 

Afin de repérer et d’identifier ces fréquences, l’opérateur s’appuie sur un système d’inspection ultrasonique.

 

 

Les principales conséquences de l’effet Corona

1 – La production de dérivés chimiques destructifs 

La recombinaison chimique des molécules d’air subissant l’effet corona donne naissance à des produits chimiques hautement agressifs pour le conducteur. Le résultat de l’ionisation est la formation de : 

  • O3 (Ozone)
  • Nox (Dérivés nitrés)
  • HNO2, HNO3 (Salpêtre et Poudre blanche composée d’acide nitrique)
  • NH4NO3 (Dérivé d’ammoniac)
  • Agression UV.

Ces produits dégradent lentement les matériaux et si rien n’est fait, ils peuvent entraîner leur destruction.

 

 

 

production chimique effet couronne
Effet couronne, arc électrique

2 – La production de micro-amorçages

Lorsqu’une couche de poussière conductrice se dépose sur un élément isolant, des micro-arcs électriques peuvent commencer à cheminer le long de sa surface

Souvent ces phénomènes, mal assimilés par les fabricants et les installateurs, ne sont  pas identifiés comme la source des défauts.

Les micro-amorçages générés par les effets corona engendrent des détériorations sur les isolants et provoquent de graves avaries sur les :

  • Transformateurs
  • Cellules HT
  • Jeux de barre
  • Isolateurs
  • Têtes de câble
  • Alternateurs.

Comment se déroule un contrôle ultrasonore ?

 

On peut repérer rapidement ces décharges électriques, produites par l’effet Corona, en balayant la zone avec le détecteur ultrasonique.

L’inspection par ultrasons nécessite que les appareils soient sous tension mais ils ne doivent pas être nécessairement en charge comme dans le cas de la thermographie infrarouge.

Toutes les installations électriques Haute Tension sont concernées par les décharges partielles : cellules HT (sectionneurs, disjoncteurs), transformateurs, isolateurs, jeux de barres.

Le contrôle par ultrasons complète l’examen thermographique, notamment au niveau des cellules haute tension qui sont rarement équipées de hublots infrarouge.

Ces deux procédés sont des moyens d’investigation puissant, qui vous permettront de réduire le coût de la maintenance.