absorption

Lorsque vous appliquez une tension à un matériau diélectrique, l'énergie ne se distribue pas uniformément à travers celui-ci. Une partie de l'énergie est piégée dans la structure moléculaire de l'isolation elle-même, retenue par des atomes et des molécules polarisés qui ont été forcés de s'aligner. Cette rétention d'énergie électrique après la suppression de la source de tension est l'absorption, et elle apparaît dans les câbles, les condensateurs, les traversées et les enroulements de transformateurs dans chaque système d'alimentation.

L'effet est mesurable et significatif. Un câble haute tension qui a transporté du courant continuera à décharger lentement de l'énergie après que vous l'ayez déconnecté, même en l'absence de circuit externe. La constante de temps pour cette décharge varie de quelques secondes à plusieurs heures selon le matériau: les plastiques modernes comme le polyéthylène se déchargent relativement rapidement, tandis que les anciens systèmes papier-huile dans les transformateurs peuvent retenir la charge pendant des jours. C'est pourquoi un équipement hors tension peut rester dangereux longtemps après que vous l'ayez éteint.

Pourquoi l'absorption est importante dans les essais et l'exploitation

L'absorption crée deux problèmes pratiques. Premièrement, elle masque la résistance d'isolement réelle lorsque vous la mesurez. Un mégohmmètre affichera des lectures de résistance artificiellement basses immédiatement après la déconnexion de la haute tension, car la décharge d'absorption est toujours en cours. Vous devez attendre un intervalle fixe, généralement 60 secondes, entre la suppression de la tension et la prise de la mesure, pour laisser l'absorption se dissiper et obtenir un chiffre stable. Deuxièmement, l'énergie absorbée peut se décharger de manière inattendue pendant la maintenance, créant un risque de choc. Un banc de condensateurs ou un long câble qui indique zéro volt peut délivrer une décharge dangereuse s'il est perturbé après que le chemin de décharge a été interrompu.

La quantité d'énergie absorbée dépend de la polarisabilité du matériau diélectrique, de la tension appliquée, de la durée d'application et de la température. L'huile minérale dans les transformateurs présente une forte absorption, c'est pourquoi les procédures d'essai d'isolation des transformateurs incluent des périodes d'attente normalisées. Les films polymères montrent moins d'absorption que le papier, ce qui les rend attrayants pour les appareillages de commutation et l'isolation des câbles modernes. L'humidité dans l'isolation augmente considérablement l'absorption et indique également une dégradation, de sorte que les mesures d'absorption lors des essais de mise en service et d'évaluation de l'état révèlent la santé du système diélectrique.

Dans les normes électriques, l'absorption est quantifiée dans le cadre du test d'indice de polarisation, qui compare les mesures de résistance d'isolement prises à 10 secondes et 60 secondes après l'application de la tension d'essai. Un rapport supérieur à 1,4 indique généralement une isolation propre et sèche; des rapports inférieurs à 1,1 suggèrent de l'humidité, une contamination ou un vieillissement. Cette mesure simple a permis de détecter d'innombrables transformateurs et câbles défaillants avant qu'une panne catastrophique ne se produise.