INDEX DE POLARISATION
L’index de polarisation représente l’un des paramètres les plus significatifs pour surveiller l’état de santé d’un moteur, en se référant aux conditions de ses isolants.
L’index est directement lié à la résistance d’isolation des isolants eux-mêmes; ceci est défini comme étant la valeur de la résistance offerte par un isolant lorsqu’il est soumis à un champ électrique continu.
Le courant qui en découle est défini courant d’isolation et il est pratiquement le résultat de trois composantes:
- Courant capacitif
- Courant diélectrique d’absorption
- Courant superficiel ou de dispersion
Au moment de l’application d’une tension continue à un isolant, le courant d’isolation prend immédiatement une valeur élevée, puis il diminue progressivement dans le temps pour atteindre une valeur stable à la fin.
Un tel comportement est en partie dû à cause du courant capacitif (qui, cependant, est de valeur négligeable au bout de quelques secondes) et en partie au courant d’absorption, qui, pour atteindre une valeur qui est aussi négligeable, requiert au contraire un temps plus long, allant de 10 minutes à plusieurs heures (toutefois, aux fins liés aux essais d’isolement, la diminution de la valeur du courant après 10′ peut être négligée).
La courbe qui décrit la tendance du courant d’isolation (ou de la résistance d’isolation) en fonction du temps, est connue en tant que courbe d’absorption diélectrique.
La raideur de cette courbe, mesurée pour une valeur donnée de température, est indicative des conditions d’isolement (par rapport à l’humidité, pollution, vieillissement, etc.).
Cette raideur peut être indiquée comme “INDEX DE POLARISATION” qui est défini comme suit:
R10 I 1
INDEX DE POLARISATION = ——- = ——- à tension constante
R 1 I 10
Où:
R 10 = Résistance d’isolation après 10 minutes
R 1 = Résistance d’isolation après 1 minute
I 1 = Courant d’isolation après 1 minute
I 10 = Courant d’isolation après 10 minutes
On peut vérifier que, dans le cas d’isolants nouveaux, la valeur de l’index de polarisation résulte plus élevée que celle qui est détectable sur isolants vieillis ou travaillant dans des conditions de stress ou de pollution, tant du point de vue thermique que chimique.
Il est donc évident l’importance d’effectuer cet essai afin d’évaluer l’état des isolants des machines électriques qui ont travaillé pendant un certain temps et pour en déterminer la probable durée de vie résiduelle, afin d’être en mesure de programmer dans le temps des interventions d’entretien extraordinaire, évitant ainsi la possibilité d’une défaillance soudaine.
L’essai d’INDEX DE POLARISATION doit être effectué en appliquant les mêmes valeurs de tension continue, qui sont utilisées pour vérifier la résistance d’isolation (500 Vcc pour les machines avec tension nominale jusqu’à 2400 V, 1000 V cc pour celles ayant une tension nominale supérieure à 2400 V.) pendant une période de 10 minutes.
Dans la pratique, on procède par l’application de la tension d’essai entre les enroulements reliés entre eux, et la masse et après 1 minute l’instrument indique et mémorise la valeur dans Mohm détecté. L’essai se poursuit, ensuite, pendant 10 minutes et la valeur de mesure finale est comparée à celle initiale.
La valeur minimale recommandée par les normes, pour l’INDEX DE POLARISATION sur des isolants de classe B et supérieurs, est égal à 2 (voir IEEE Std 43, sec. 9.2 et IEEE Std 432, App A2).
En résumé, on peut conclure que:
- Si la valeur du rapport est supérieure à 2, l’isolant est certainement bon.
- Pour les valeurs entre 1,5 e 2, l’isolant est à la limite de ses caractéristiques.
- Pour des valeurs inférieures à 1,5, l’isolant est critique et il nécessite d’un entretien urgent.
Enfin, il convient de noter que pour des valeurs de résistance qu’après 1′ sont supérieures à 5000 Mohm, l’essai n’est pas significatif (voir IEEE 43) étant donné que ces valeurs élevées sont difficiles à évaluer et de toute manière que l’objet sous essai est certainement bon.
