Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Charles HANTOUCHE : Docteur ès Sciences - Ingénieur‐Chercheur au Service Matériel Électrique de la Direction des Études et Recherches d’Électricité de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
En électrotechnique, les condensateurs de puissance sont utilisés essentiellement pour :
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l’amélioration du facteur de puissance ;
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la réduction des impédances en série des lignes ;
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la régulation de la tension ;
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le filtrage des fréquences harmoniques ;
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le circuit bouchon des réseaux ;
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le démarrage des moteurs monophasés ;
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la protection des moteurs électriques ;
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le stockage de l’énergie électrique.
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Cinq types de condensateurs permettent de satisfaire aux besoins des utilisateurs ; on distingue :
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les condensateurs mixtes : ils sont constitués par une feuille de papier et deux feuilles de plastique imprégnées par un diélectrique liquide non chloré ;
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les condensateurs tout film : ils sont constitués par deux ou trois feuilles de plastique imprégnées par un diélectrique liquide non chloré ;
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les condensateurs tout film métallisé : ils sont constitués par une feuille de plastique métallisée et non imprégnée ;
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les condensateurs tout film métallisé et imprégné : ils sont constitués par une feuille de plastique métallisée ; les bobines ainsi constituées sont imprégnées par un diélectrique liquide ou gazeux ;
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les condensateurs électrolytiques.
Ces derniers, dont l’emploi se limite au démarrage des moteurs monophasés, appartiennent plutôt au domaine de l’électronique [32]. Par contre, les autres types de condensateurs sont très répandus sur les réseaux à haute tension (HTA et HTB) et à basse tension (BT).
On traitera en détail, dans cet article, des condensateurs destinés à fournir l’énergie réactive aux réseaux électriques ou aux installations industrielles.
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On utilise la terminologie définie par la norme CEI 871‐1, dont on rappelle ci‐après les principaux termes.
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Élément de condensateur (ou élément) : dispositif constitué essentiellement par deux électrodes séparées par un diélectrique.
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Condensateur unitaire (ou unité) : ensemble d’un ou de plusieurs éléments de condensateur placés dans une même enveloppe et reliés à des bornes de sortie.
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Batterie de condensateurs (ou batterie) : ensemble de condensateurs unitaires raccordés de façon à agir conjointement.
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Condensateur : le terme condensateur est employé lorsqu’il n’est pas nécessaire de préciser s’il s’agit d’un condensateur unitaire ou d’une batterie de condensateurs.
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Présentation
Causes de dégradation des condensateurs
En anglais
3. Constitution et fabrication des condensateurs
3.1 Principe et différentes techniques
L’élément de condensateur (figure 6) est constitué de deux armatures métalliques (aluminium ou zinc) minces (de 5 à 6 µm), séparées par un milieu isolant (plusieurs films de papiers et/ou de films de PP imprégnés ou non par un diélectrique liquide) d’épaisseur d et de permittivité ε. Les électrodes (de surface
) et les films sont enroulés et forment une bobine. Un condensateur unitaire est réalisé à partir d’une association de plusieurs éléments connectés en parallèle et/ou en série.
On distingue deux techniques de fabrication selon la tension d’utilisation.
HAUT DE PAGE3.1.1 Condensateur utilisé en HT
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Les premiers condensateurs étaient fabriqués avec, comme isolant, des papiers Kraft (figure 7a ) imprégnés avec des huiles minérales, puis avec des PCB 2.1. Certaines unités (condensateurs de couplage) sont encore réalisées avec des couches de papier imprégné d’huile minérale. À partir des années soixante, on a utilisé les condensateurs à diélectrique mixte (figure 7b ) imprégnés par des PCB, puis par des liquides non chlorés.
Signalons que l’huile de ricin imprègne, également, les condensateurs pour le stockage d’énergie ou pour un fonctionnement sous très haute tension continue. Cette huile associe à une bonne stabilité thermique une permittivité relative élevée (εr » 5).
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Constitution et fabrication des condensateurs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HELD (W.), POLIMEEIR (F.J.) - Les fusibles intérieurs, dans les condensateurs à haute tension modernes. - ELECTRA, no 33, p. 32-47, mars 1974.
-
(2) - CAPELLE (J.) - Les condensateurs de puissance à fusibles internes et la structure des batteries MT. - EDF‐Direction des Études et Recherches, AHM‐65/1 110, 40 pages, mars 1978.
-
(3) - CAPELLE (J.) - Intérêt des condensateurs de puissance à fusibles internes. - EDF‐Direction des Études et Recherches, HM/65/1 294, 40 pages, janv. 1980.
-
(4) - DANEMAR (A.) - Internal fuses for high voltage power capacitors. - CIGRE. Groupe de Travail, no 15-05/83/18, 6 pages (1983).
-
(5) - NICOLAS (M.) - Contribution à la définition d’un nouveau palier technique de condensateurs. - EDF‐Direction des Études et Recherches, HM‐62/5 001, 22 pages, déc. 1985.
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(6)...
NORMES
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Condensateurs de puissance à moyenne tension à diélectrique mixte imprégné par un liquide diélectrique non chloré avec ou sans fusibles internes. - HN 54‐S‐03 - 1989
-
Condensateurs de puissance shunt autorégénérateurs destinés à être installés sur des réseaux à courant alternatif de tension assignée jusqu’à 1 000 V inclus. - HN 54‐S‐04 - 1991
-
Condensateurs de puissance à moyenne tension à diélectrique tout film imprégné par un liquide diélectrique non chloré avec ou sans fusibles internes. - HN 54‐S‐05 - 1989
-
Gradins de condensateurs moyenne tension sous enveloppe métallique avec interrupteur incorporé. - HN 54-S‐20 - 1991
-
Inductance de choc pour batteries de condensateurs MT. - HN 54‐S‐35 - 1972
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