Définition: La surtension de tension est définie comme l’augmentation soudaine d’une tension excessive qui endommage l’équipement électrique d’une installation. La surtension dans les lignes se produit en raison d’une augmentation de la tension entre les deux phases et entre la phase et le sol. Les surtensions de tension sont principalement classées sous deux rubriques; tensions internes et externes.
Types de surtension de tension
La surtension de la centrale peut être causée soit par la perturbation interne, soit par l’éruption atmosphérique. Sur la base de la génération de surtensions, la surtension de tension est classée en deux catégories.
- Surcharge interne
- Surcharge externe
Surcharge interne
Lorsque la tension du système se soulève au-delà de la tension nominale, ce type de tension est appelé surtension interne. La tension interne peut être transitoire, dynamique ou stationnaire. Si l’onde de surtension est de nature transitoire, alors la fréquence n’est pas liée à la fréquence normale, et elle ne persistera que quelques cycles.
La surtension transitoire peut être causée par le fonctionnement des disjoncteurs lors de la commutation des charges inductives ou capacitives. Ces tensions peuvent également être générées en interrompant un très petit courant ou par la mise à la terre soudaine d’une phase d’un système avec un neutre isolé.
La surtension dynamique se produit à la fréquence normale et ne persiste que pendant quelques secondes. Ces tensions peuvent être générées par la déconnexion d’un générateur ou à cause de soudainement une grande partie de la charge.
La surtension stationnaire se produit à la fréquence du système et reste parfois pendant une heure. Un tel type de tension est généré lorsqu’un défaut de terre sur une ligne est poursuivi pendant longtemps. Cette tension peut également être causée lorsque le neutre est mis à la terre à travers une bobine de suppression de l’arc, conduisant ainsi à la surtension de la phase sonore.
Ces tensions dépassent trois à cinq fois la phase normale à la tension de crête neutre du système et relativement inoffensive pour l’équipement ayant une isolation appropriée.
La surtension interne provoque principalement pour les raisons suivantes;
- Opération de commutation sur la ligne non chargée – Pendant l’opération de commutation, la ligne est connectée à une source de tension et les ondes de déplacement sont configurées qui chargent rapidement la ligne. Ces ondes ont instantanément atteint la tension de l’ampleur ne dépassant pas deux fois la tension d’alimentation au moment de la déconnexion.
- Ouverture soudaine de la ligne de chargement – Lorsque la charge sur la ligne est soudainement ouverte une tension transitoire de la valeur de e = iz0 est configuré, où i est la valeur instantanée du courant au moment de l’ouverture de la ligne et z0 est l’impédance naturelle ou surtension de la ligne. La surtension transitoire de la ligne ne dépend pas de la tension de la ligne et donc du système de transmission basse tension est susceptible de surtension de la même ampleur par rapport au système haute tension.
- Échec de l’isolation – La défaillance de l’isolation entre la ligne et la terre est très fréquente. Lorsque la dégradation de l’isolation se produit, le potentiel en défaut tombe soudainement du maximum à zéro et donc une onde de tension négative de front très raide sous forme de surtensions est générée dans les deux directions.
Surcoltages externes
La surtension qui est causée par la décharge atmosphérique telle que la décharge statique ou les traits de foudre, ce type de tension est appelé surtension externe. La surtension externe peut entraîner une contrainte considérable sur l’isolation. L’intensité des tensions variait dans le cas de la foudre.
L’intensité de la foudre dépend de la façon dont la ligne est frappée directement, c’est-à-dire directement par la décharge principale, directement par une branche ou un streamer, ou par l’induction due à un flash qui passe près de mais ne touchant pas la ligne.
L’installation dans la centrale est principalement classée en deux types celle qui est électriquement exposée, ce qui entraîne l’appareil soumis à des surtensions de l’origine atmosphérique et une autre qui est électriquement non exposée et donc non soumise à ce type de survol.