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Évaluation des isolateurs en verre trempé retirés des lignes HVDC après plus de 40 ans de service

Cet article présente une méthode et les résultats de l’évaluation de l’état des isolateurs en verre trempé retirés de lignes de transmission HVDC.

Les lignes HVDC Bipôle 1 et 2 de Manitoba Hydro sont alimentées à 450 kV et 500 kV et sont en service depuis 1972.

Au cours des 40 années d’exploitation, aucune évaluation de l’état des isolateurs n’a été effectuée au-delà de l’examen visuel.

En 2014, il a été décidé que des tests seraient effectués afin de déterminer la durée de vie restante des isolateurs.

Des tests ont été effectués au Centre de Recherche de Sediver à St. Yorre, en France, et ont été suivis par un représentant de Manitoba Hydro.

Les isolateurs à tester ont subi différents niveaux de stress en fonction de leur environnement le long de la ligne.

  • Dans la partie sud près de Winnipeg, Manitoba, Canada, le terrain est ouvert et plat avec des champs cultivés et peu de protection contre le vent.
  • Près du centre de la ligne et jusqu’à son extrémité nord, le terrain passe à la forêt boréale.
  • Au cours des plus de 40 années de service, les isolateurs des bipôles ont été confrontés à des niveaux élevés de vibrations, de glace et de variations de la température ambiante de -45 °C à +40 ° C.
  • Les niveaux de contamination varient le long de la ligne de « très léger » à « léger ».

En raison de la diversité des conditions existant sur le parcours de 895 km des deux bipôles, les isolateurs à tester devaient être sélectionnés dans l’objectif de fournir un échantillon représentatif. Les isolateurs ont été retirés des deux bipôles et sur les deux polarités. Les sites de retrait des isolateurs ont été choisis près des deux extrémités des bipôles près de Winnipeg et Gillam, au Manitoba, et au centre approximatif des lignes à Grand Rapids, au Manitoba.

Pour chacun des trois emplacements, deux chaînes ont été retirées des lignes sous tension, une chaîne d’ancrage de 29 isolateurs standards de 220 kN et une chaîne de suspension de
21 isolateurs de profil antipollution de 180 kN
.

Au moment du retrait, des prélèvements de la pollution de surface ont été effectués pour pouvoir réaliser ultérieurement une évaluation des niveaux d’ESDD (Equivalent Salt Deposit Density) et de NSDD (Non Soluble Deposit Density). Au total, 150 isolateurs ont été retirés et expédiés à Saint-Yorre pour des tests.

Les tests effectués au Centre de Recherches de Sediver à Saint Yorre, l’ont été conformément à la dernière norme CSA C411.1-10 [1]. Plusieurs tests ont été réalisés, notamment des tests de galvanisation, des tests de charge électromécanique à rupture, des tests de résistance résiduelle et des tests de performances thermomécaniques.

Les résultats sont présentés dans cet article et indiquent que les échantillons montrent peu ou pas de signe de vieillissement ou de dégradation, et les isolateurs sont en ligne avec les performances garanties.

Ce programme d’investigation sur la durée de vie restante des isolateurs a fourni des preuves et des informations claires qui se sont révélées utiles au groupe de gestion des actifs de Manitoba Hydro.

Les résultats montrent que les isolateurs fonctionneront certainement pendant encore plus de 40 ans. De plus, dans le contexte actuel où les utilités et les concepteurs prennent en compte les coûts complets du cycle de vie dans la sélection de leurs équipements de lignes de transport, ces tests confirment également la durabilité et la fiabilité à long terme de la technologie des isolateurs en verre trempé.

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