Les parafoudres peuvent sembler discrets et rester complètement silencieux pendant le fonctionnement normal, mais ils jouent un rôle de protection essentiel dans les systèmes électriques. Qu'il s'agisse de transformateurs, d'appareillages ou de lignes de transmission, le système en dépend lorsque des surtensions surviennent. Les parafoudres à oxyde métallique -sont désormais largement utilisés et ont largement remplacé les anciens parafoudres à espacement en carbure de silicium-. Cependant, un fonctionnement à long terme-entraîne un vieillissement, une pénétration d'humidité et une dégradation des disques des varistances. Des pannes mineures se manifestent par une augmentation du courant de fuite et un échauffement anormal ; dans les cas graves, le parafoudre peut ne pas fonctionner lors d'un événement de surtension, voire même exploser et provoquer un court-circuit entre phases. Les tests et la maintenance de routine ne sont donc pas des formalités mais des étapes essentielles pour éliminer les défauts à un stade précoce - en détectant l'humidité interne, une isolation réduite ou la dégradation des varistances, puis en réparant ou en remplaçant les composants pour éviter des pannes généralisées causées par un seul parafoudre défaillant. Dans les zones fortement polluées, les régions où la foudre est fréquente ou lorsque les données de surveillance en ligne révèlent des anomalies, l'intervalle d'inspection doit être raccourci.
Les défauts courants se répartissent en plusieurs catégories. L'humidité interne est le problème le plus répandu, résultant généralement d'une défaillance du joint qui permet à l'humidité de pénétrer dans le boîtier en porcelaine ou dans le boîtier en polymère composite, entraînant une forte baisse de la résistance d'isolation, une augmentation significative du courant de fuite et, dans les cas graves, un contournement interne. Le vieillissement des disques de varistance est un autre problème courant ; une tension de fonctionnement soutenue et des surtensions répétées provoquent une dérive de la caractéristique de tension-courant, la composante de courant résistif augmentant progressivement jusqu'à ce que la génération de chaleur dépasse la limite de stabilité thermique. Les défauts d'isolation externe sont souvent causés par la pollution - l'accumulation de saleté sur les surfaces en porcelaine ou les hangars endommagés peut facilement conduire à un contournement de surface dans des conditions météorologiques humides. Les problèmes du système de mise à la terre sont facilement négligés : des conducteurs corrodés ou cassés, des connexions desserrées ou une résistance de mise à la terre excessive peuvent empêcher le courant de foudre d'être déchargé en toute sécurité, rendant le parafoudre inutile. Les appareils de surveillance et les compteurs de décharges peuvent se bloquer, et un pointeur coincé peut donner une fausse impression de fonctionnement normal alors que l'appareil est déjà en panne. Les anneaux de nivellement desserrés perturbent la répartition du champ électrique, aggravent les décharges partielles et affectent les performances de l'ensemble de l'ensemble.
Avant d'effectuer la maintenance, l'état du parafoudre doit être évalué avec précision. Mesurez la résistance d'isolement avec un mégohmmètre de 2 500 V et comparez les valeurs avec les données d'usine ou les enregistrements historiques ; une baisse significative indique un problème. Le test de tension de référence DC 1 mA et la mesure du courant de fuite à 0,75 fois cette tension sont des indicateurs clés pour juger du vieillissement de la varistance : la tension de référence ne doit pas descendre en dessous de la valeur spécifiée et le courant de fuite ne doit normalement pas dépasser 50 μA. Si le courant de fuite augmente sensiblement et que le courant résistif augmente en même temps, il est fort probable que les disques des varistances soient humides ou vieillis. La surveillance du courant en -service, effectuée avec un testeur de ligne sous tension portable-ou un dispositif de surveillance en ligne, se concentre sur le courant total et la composante de courant résistif ; une augmentation anormale du courant résistif est un signal de défaut important. La thermographie infrarouge est également très efficace - pour comparer les différences de température entre les sections et les phases d'un même groupe de parafoudres ; un point de température inhabituellement élevée suggère fortement un défaut interne. Si une décharge interne ou une mauvaise étanchéité est suspectée, un détecteur de décharge partielle à ultrasons peut aider au diagnostic.
Les travaux de maintenance doivent être effectués dans un ordre strict. Tout d'abord, isolez de manière fiable le circuit concerné, remplissez le permis de travail, utilisez un détecteur de tension pour confirmer l'absence de tension, puis installez immédiatement des câbles de mise à la terre ; les trois phases doivent être mises à la terre et déchargées. Si des dispositifs de protection contre les surtensions sont installés à l'intérieur des armoires de distribution, les charges résiduelles doivent également être libérées. Ensuite, débranchez les fils haute-tension et basse-tension et marquez les positions des phases. Inspectez soigneusement le boîtier en porcelaine ou le boîtier composite à la recherche de fissures, de marques de brûlure et de traces d'embrasement. Essuyez les surfaces d'isolation externes avec de l'éthanol anhydre ou un agent de nettoyage dédié ; les zones fortement contaminées doivent être soigneusement nettoyées. Pour les parafoudres à boîtier composite-, évitez les solvants qui pourraient endommager le caoutchouc de silicone. Pour les parafoudres plus anciens qui peuvent être démontés, ouvrez le couvercle d'extrémité dans un environnement propre et sec, inspectez les bagues d'étanchéité pour déceler leur vieillissement, le déshydratant pour déceler toute décoloration et la compression du ressort. Si les disques de varistance présentent des piqûres, des marques de brûlure ou une perte de revêtement de zinc, remplacez l'ensemble par des disques correspondants. Les parafoudres modernes à oxyde métallique-sont pour la plupart entièrement scellés et ne peuvent pas être ouverts ; si un problème est détecté, remplacez toute la section de l’unité. Remplacez les joints et le déshydratant vieillis. Si les hangars du boîtier composite sont gravement endommagés et que la tige centrale est exposée, n'essayez pas de les réparer en les enveloppant ; l'ensemble de l'unité doit être remplacé. Les anneaux de calibrage corrodés ou déformés doivent être remodelés ou remplacés. Toutes les surfaces de contact conductrices doivent être polies avec du papier émeri fin et recouvertes d'une fine couche de composé de contact électrique pour éviter la corrosion électrochimique. La base doit être maintenue propre et sèche et sa résistance d’isolation doit répondre aux normes requises. Les compteurs de décharges ou les dispositifs de surveillance doivent être testés pour leur fiabilité opérationnelle ; remplacez-les par des écarts importants du courantomètre, car un moniteur défectueux signifie une perte de visibilité de l'état. Vérifiez le système de mise à la terre, vérifiez que les conducteurs de descente sont exempts de ruptures de corrosion et que les boulons sont serrés, mesurez la résistance de mise à la terre pour vous assurer qu'elle se situe dans des limites acceptables et confirmez que le dispositif de mise à la terre centralisé a une bonne continuité. Lors du remontage, restaurez le parafoudre par séquence de phases, serrez les boulons uniformément et rebranchez les fils haute -tension et basse-tension. Une fois l'installation terminée, effectuez des tests de résistance d'isolation et de courant continu ; ce n'est qu'après avoir confirmé que les valeurs sont acceptables que vous devez retirer les fils de mise à la terre. Avant de les supprimer, vérifiez à nouveau-que toutes les connexions sont correctes et qu'aucun outil n'a été oublié.
Les précautions de sécurité doivent être soulignées. Même après la coupure de courant, les parafoudres peuvent conserver une charge résiduelle ; ils doivent être entièrement déchargés et maintenus à la terre jusqu'à la fin des travaux. Les parafoudres de sous-station sont souvent installés en hauteur - utilisez des harnais de sécurité et passez les outils via des cordes pour empêcher les objets échappés de blesser des personnes. Si une structure scellée doit être ouverte, choisissez un temps sec et clair et minimisez la durée de fonctionnement pour éviter l'absorption d'humidité par les disques de varistance et les composants isolants. Lors du remplacement de disques de varistances ou d'une section entière de parafoudre, assurez-vous que la tension nominale, le courant de décharge nominal et la capacité d'absorption d'énergie correspondent à la conception d'origine, afin de ne pas compromettre la coordination de la protection. Lors du montage, veillez à ce que des objets étrangers tels que des boulons et des rondelles ne tombent pas dans le parafoudre, car cela pourrait provoquer un court-circuit. Lors de l'exécution de tests à haute tension continue-, les opérateurs doivent se tenir debout sur des tapis isolants, l'équipement de test doit être mis à la terre de manière fiable et le parafoudre doit être immédiatement déchargé et mis à la terre après le test.
Une fois la maintenance terminée, un rapport de test complet doit être préparé et les données comparées aux enregistrements historiques. Dans la semaine suivant la mise sous tension, une mesure détaillée de la température infrarouge et un nouveau test de courant continu doivent être organisés pour confirmer que l'augmentation de la température et le courant résistif sont normaux. Tous les enregistrements de maintenance doivent être saisis dans le grand livre de l'équipement pour prendre en charge la maintenance basée sur l'état-. Aujourd'hui, la maintenance des parafoudres passe d'une maintenance-basée sur le temps à une maintenance-basée sur l'état. Les systèmes de surveillance en ligne collectent le courant total, le courant résistif et le nombre de opérations en temps réel et, en analysant les tendances ainsi que la température et l'humidité ambiantes, ils permettent une évaluation plus précise de l'état des équipements, de sorte que les pannes ne soient programmées que lorsque cela est nécessaire, améliorant ainsi la fiabilité de l'approvisionnement tout en réduisant les coûts. Néanmoins, une vérification périodique sur-site et-des tests hors ligne restent indispensables, car les systèmes de surveillance en ligne eux-mêmes peuvent souffrir de fausses alarmes ou de détections manquées. Un parafoudre peut paraître simple, mais il doit fonctionner de manière fiable pendant la fraction de seconde où survient une surtension. Ce n'est qu'avec une maintenance quotidienne de haute-qualité qu'il remplira son rôle de protection lorsque cela est nécessaire.