Séries OTS PB et OTS AF d’équipements de test d’huile isolante

Deux points sont particulièrement importants lors du prélèvement d’échantillons d’huile. Le premier est de s’assurer que la procédure d’échantillonnage suivie est appropriée, et le second de s’assurer que tous les renseignements essentiels sont correctement enregistrés.

Si l’échantillon doit être envoyé à un centre d’essai pour être testé, le centre d’essai doit être en mesure de vous conseiller sur les renseignements nécessaires, mais il est important de garder à l’esprit que le succès du diagnostic de l’état de l’huile dépend des renseignements fournis. Le centre d’essai doit également vous conseiller sur le volume de l’échantillon et le type de contenant à utiliser.

Pour des échantillons d’huile de transformateurs, les renseignements exigés par les laboratoires de test d’huile sont généralement les suivants :

• Description de l’échantillon
• Liste des tests à effectuer
• Information de la plaque signalétique du transformateur
• Type de transformateur
• Type de liquide isolant
• Détection éventuelle de fuites
• Historique de maintenance du liquide isolant (a-t-il été séché, etc.)
• Historique de maintenance du transformateur (a-t-il été rebobiné, etc.)
• Type de reniflard
• Type d’isolation, y compris l’échauffement nominal
• Information concernant les équipements de refroidissement (ventilateurs, radiateurs, etc.)
• Température de la surface du liquide relevée sur la jauge
• Température réelle du liquide mesurée
• Niveau du liquide
• Lectures du manomètre et du vacuomètre

Pour les changeurs de prise en charge, il est également souhaitable d’enregistrer la valeur du compteur, la plage du sélecteur et la plage de balayage.

L’échantillonnage doit être effectué conformément à la norme appropriée.

Conseils et astuces pour prélever des échantillons d’huile

Pour qu’un échantillon soit vraiment utile, il doit être représentatif de l’huile présente dans l’équipement. Cela signifie que la propreté est extrêmement importante.

• Les échantillons sont normalement prélevés par le biais d’une vanne de vidange ou d’un robinet d’échantillonnage, qui doivent être nettoyés à l’intérieur et à l’extérieur avant de prélever l’échantillon afin de s’assurer qu’aucune saleté n’entre dans le récipient de l’échantillon.
• La vanne de vidange se trouve en bas de l’équipement, là où sont récupérées les boues, l’eau et les particules contaminantes. Il est donc important de purger entièrement le système afin de s’assurer que l’échantillon est prélevé là où se trouve la majeure partie de l’huile. Il peut être nécessaire de retirer deux litres d’huile, voire plus si l’équipement est resté hors service pendant un certain temps.
• Ne tentez pas d’utiliser d’anciennes bouteilles d’huile à moteur. Même quelques ppm d’huile à moteur peuvent faire échouer l’échantillon au test de claquage.
• Laissez l’huile s’écouler sur le côté du flacon de l’échantillon, ou utilisez un tube propre pour guider l’huile au fond du flacon; cela empêchera de mélanger de l’air avec l’huile.
• Stockez les échantillons d’huile dans des bouteilles en verre ou en plastique transparent, dans l’obscurité; l’huile minérale se détériore si elle est exposée au rayonnement ultraviolet.

Sécurité

• Avant de prélever des échantillons, assurez-vous de posséder tous les permis et autorisations requis.
• Gardez à portée de main tout ce dont vous avez besoin pour consigner/déconsigner.
• Assurez-vous que la teneur en PCB (polychlorobiphényle) de l’huile, le cas échéant, est connue et que l’équipement est étiqueté. Le PCB est très dangereux et nécessite une manipulation spéciale.
• Utilisez des équipements de protection individuelle (EPI) appropriés et des outils correctement réglés.
• Vérifiez que la zone ne présente pas de risques électriques et de chute.
• Vérifiez l’absence d’animaux sauvages — les serpents, les abeilles, etc., aiment les transformateurs!
• Vérifiez que le transformateur est sous pression positive — les manomètres sont-ils fiables? Pourraient-ils être bloqués ou cassés? N’essayez JAMAIS de prélever un échantillon d’un transformateur sous pression négative. De l’air pourrait être aspiré dans le transformateur et l’endommager.

Matériel d’échantillonnage

• Prenez des flacons à échantillon et des seringues supplémentaires, ils sont souvent nécessaires
• Veillez à ce que les joints du flacon à échantillon soient hermétiques
• Utilisez uniquement des seringues en verre dépoli
• Si un flexible en caoutchouc est utilisé, jetez-le après chaque prélèvement d’échantillon

Rinçage du circuit

Lorsque vous rincez le circuit, il est d’usage de remplir et de vider dans les déchets à plusieurs reprises un flacon à échantillon de rechange. Il est recommandé de mesurer la température de l’huile à l’aide du dernier volume d’huile à jeter, afin d’éviter de mettre le thermomètre dans l’échantillon réel.

Prélèvement de l’échantillon

Dans la mesure du possible, essayez de prélever des échantillons pendant des périodes où les charges et la température sont relativement stables. En d’autres termes, lorsque l’équipement est à l’équilibre. Ce conseil est particulièrement important avec les transformateurs, car si l’échantillon est prélevé après le refroidissement du transformateur suite à une longue période de fonctionnement à pleine charge, la tension de claquage de l’huile sera beaucoup plus faible qu’à la normale. L’humidité de l’isolation papier aura en effet migré dans l’huile au cours de la période de pleines charges, et n’aura pas encore eu le temps de se retirer. Ceci est généralement considéré comme un phénomène normal, mais peut également être un facteur dans ce que l’on appelle les incidents de « mort subite » du transformateur lors desquels, sans raison apparente, un transformateur apparemment en bon état de fonctionnement tombe soudainement en panne. Il s’agit là d’une autre bonne raison d’enregistrer autant de renseignements que possible sur le transformateur et ainsi établir la tendance des résultats afin de rechercher des changements inexpliqués.

Ne prélevez pas d’échantillons lorsqu’il pleut ou qu’il neige, ou lorsque l’humidité relative est supérieure à 50 %, car il y a une forte probabilité que les échantillons prélevés dans ces conditions soient contaminés.

Ne prélevez pas d’échantillons lorsqu’il y a du vent, car la poussière chassée par le vent peut contaminer l’échantillon.

Essayez de ne pas prélever d’échantillons lorsque la température ambiante est élevée, car la transpiration est une source courante de problèmes de contamination.

La réussite des tests de la tension de claquage diélectrique dépend non seulement du prélèvement d’un bon échantillon, tel que mentionné dans la section précédente, mais également d’une bonne préparation de la cuve d’essai. La préparation de la cuve d’essai peut être divisée en deux étapes clés : la première est le stockage, le nettoyage et le remplissage, et la seconde est l’écart entre les électrodes.

Stockage, remplissage et nettoyage des cuves d’essai

La norme CEI 60156 recommande l’utilisation d’une cuve d’essai distincte pour chaque type de liquide isolant à tester. Cette norme exige que les cuves d’essai soient remplies avec un liquide isolant sec du même type que ceux qui seront testés, puis recouvertes et stockées dans un endroit sec. La norme ASTM propose une solution alternative qui consiste à stocker les cuves vides dans des armoires exemptes de poussière.

Immédiatement avant l’essai, les cuves qui ont été stockées pleines doivent être vidangées. Toutes les surfaces internes, y compris les électrodes, doivent ensuite être rincées avec du liquide prélevé de l’échantillon à tester. La cuve doit ensuite être vidangée à nouveau et soigneusement remplie avec l’échantillon à tester, en prenant tout particulièrement soin d’éviter de former des bulles.

Si la cuve a été stockée vide, ou si elle est destinée à être utilisée pour un autre type de liquide que celui avec lequel elle a été remplie pour le stockage, elle doit être nettoyée avec un solvant approprié avant de suivre les procédures de rinçage et de remplissage décrites ci-dessus. La norme ASTM D1816 préconise l’utilisation d’un solvant d’hydrocarbure pour nettoyage à sec comme le kérosène, qui satisfait aux exigences de la norme D235. Les solvants ayant un point d’ébullition bas ne doivent pas être utilisés. Ils s’évaporent en effet rapidement, ce qui refroidit la cuve et augmente le risque de condensation. Les solvants couramment utilisés sont notamment l’acétone et, aux É.-U., le toluène. Le toluène est interdit en Europe.

Utilisez des lingettes pour salle blanche non pelucheuses pour nettoyer la cuve. N’utilisez pas de serviettes en papier : elles pourraient introduire des particules retenant l’humidité, et entraîner des valeurs de claquage considérablement réduites. Évitez de toucher les électrodes ou l’intérieur de la cuve. Lors du nettoyage, vérifiez l’absence de piqûres ou de rayures sur les électrodes susceptibles d’entraîner une baisse des valeurs de claquage.

Réglage de l’écart entre les électrodes

Le réglage précis de l’écart des électrodes est très important, car les résultats obtenus ne sont valables que si cet écart est correct. Il pose toutefois un problème majeur, les électrodes ayant tendance à bouger après le réglage, ce qui oblige les utilisateurs d’équipements de test d’huile à vérifier fréquemment l’écart, parfois avant chaque essai. Pour résoudre ce problème, la meilleure solution consiste à utiliser des équipements de test dans lesquels les électrodes peuvent être bloquées en position, comme les instruments de la toute dernière gamme OTS de Megger.

Megger recommande l’utilisation de jauges d’espacement plates et lisses. Les jauges Megger les plus récentes sont dotées d’un revêtement anodisé noir qui offre non seulement une surface lisse, mais rend visible toute usure de la jauge, lorsque de l’aluminium brillant commence à apparaître à travers le revêtement.

Conseils et astuces pour la préparation de la cuve:

• Si vous rincez la cuve d’essai avec l’échantillon d’huile avant de commencer l’essai, il est très important de remplir immédiatement la cuve d’essai avec l’échantillon d’huile à tester. Tout retard significatif entraînera la formation d’un film d’huile sur les parois de la cuve qui absorbera l’eau présente dans l’air ce qui, au vu de la surface importante des parois, risquera de contaminer l’échantillon d’huile et de réduire la tension de claquage une fois ce film mélangé à l’échantillon.
• Versez rapidement l’huile dans la cuve avec le moins de remous possible afin de ne pas piéger d’air.
• Laissez l’échantillon reposer quelques minutes avant l’essai pour permettre aux bulles d’air de s’évacuer.
• Ne laissez pas l’échantillon trop longtemps dans la cuve avant de réaliser l’essai, car il absorbera l’eau de l’air présent au-dessus de lui, ce qui diminuerait la tension de claquage.
• Si vous utilisez un agitateur à ailettes équipé d’une plaque de déflection pour éliminer l’air de l’échantillon d’huile, veillez à ce que :
  • l’huile ne passe pas sur la face supérieure de la plaque de déflection
  • l’huile soit entièrement en contact avec la face inférieure de la plaque de déflection.
  • Selon la norme CEI 60156, l’utilisation d’un agitateur magnétique permet de remuer l’huile située dans la partie inférieure de la cuve d’essai, tandis qu’un agitateur à ailettes remue la totalité de l’huile dans la cuve d’essai. L’agitateur magnétique présente donc l’avantage de ne pas remuer l’humidité absorbée par l’huile en contact avec l’air et d’éviter ainsi une contamination indésirable.
• N’oubliez pas que les règles de nettoyage et de préparation de la cuve s’appliquent également à l’agitateur magnétique, à l’agitateur à ailettes, à la plaque de déflection et aux électrodes, et pas uniquement aux parois de la cuve.
• Lors des tests continus de nombreux échantillons d’huile, tel que dans les laboratoires, il est important de nettoyer ou de rincer la cuve d’essai entre chaque échantillon testé.
• Reportez-vous toujours à la norme d’essai appropriée afin de s’assurer que la préparation soit effectuée telle que spécifiée.

Vous devez:

• Stocker les électrodes dans un contenant adapté
• Immerger les électrodes dans de l’huile minérale isolante propre

Vous pouvez conserver les électrodes dans une cuve d’essai jusqu’au lendemain, avec le dernier échantillon d’huile testé.

La cuve de 400 ml fournie répond aux exigences de la plupart des normes d’essai. Une cuve de 100 ml conforme à la norme ASTM D877 est également disponible.

La tension de claquage d’un échantillon d’huile augmente significativement avec la température. Par exemple, un échantillon d’ester naturel ayant une tension de claquage d’environ 35 kV à 30 °C pourrait facilement avoir une tension de claquage de près de 60 kV à 70 °C. C’est pour cette raison que toutes les normes de test d’huile stipulent que la température de l’échantillon doit être consignée dans le rapport de test. 

L’utilisation de la tendance des résultats d’essai pour identifier les changements de tension de claquage n’est valable que si la température de l’échantillon et la température ambiante ont été prises en compte pour tous les résultats. Certains équipements de test de claquage mesurent automatiquement la température de l’huile, ce qui permet d’assurer que la température de l’échantillon est mesurée et d’éviter une éventuelle contamination en plaçant un thermomètre dans l’échantillon d’huile.

La réponse est simple : oui, une huile neuve peut échouer à un essai de claquage. Les utilisateurs soupçonnent parfois une défaillance de leur équipement de test lorsqu’une huile neuve échoue au test. Mais presque toujours, lorsque l’équipement de test est vérifié, aucun défaut n’est trouvé.

La norme CEI 60156 recommande l’utilisation d’une cuve d’essai distincte pour chaque type de liquide isolant à tester. Cette norme exige que les cuves d’essai soient remplies avec un liquide isolant sec du même type que ceux testés, puis recouvertes et stockées dans un endroit sec. La norme ASTM propose une solution alternative qui consiste à stocker les cuves vides dans des armoires exemptes de poussière.

Nettoyage des surfaces extérieures

Vous devez :

• Débrancher l’instrument
• Essuyer l’instrument à l’aide d’un chiffon propre humidifié avec de l’alcool isopropylique

Nettoyage de la chambre d’essai

Veillez à maintenir la chambre d’essai propre en toutes circonstances, et particulièrement avant un test.

Vous devez :

• Essuyer toute trace d’huile
  • Dans la chambre
  • À l’extérieur de la cuve d’essai à l’aide d’un chiffon non pelucheux
• Utiliser le dispositif de vidange à l’arrière de la chambre d’essai lorsqu’elle contient beaucoup d’huile
  • Détacher le tube transparent et vidanger l’huile dans un bécher ou un autre récipient adapté

Nettoyage de l’intérieur de la cuve d’essai

Vous devez :

• Suivre les instructions fournies dans les spécifications d’essai correspondantes
• Utiliser un petit volume du prochain échantillon d’huile à tester en l’absence d’instructions

Vous devez:

• Utiliser de l’alcool isopropylique
• Immerger les électrodes dans de l’huile isolante propre pendant quelques heures avant l’utilisation

Vous devez :

• Utiliser un chiffon doux et propre et un nettoyant pour laiton
  • Exercer une pression minimale pour éviter de retirer trop de matériau de l’électrode
• Utiliser un chiffon propre et de l’alcool isopropylique après avoir retiré la saleté
• Immerger les électrodes dans de l’huile isolante propre pendant quelques heures avant l’utilisation
• Jeter les électrodes piquées ou éraflées et installer de nouvelles électrodes