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RÉSUMÉ
Cet article constitue la troisième partie d’un ensemble de trois articles exposant la maintenance mise en œuvre sur les centrales nucléaires françaises et cela sous tous ses aspects, techniques, humains, organisationnels. Il passe en revue les principaux composants des systèmes non nucléaires, certains matériels génériques présents sur tous les systèmes (nucléaires ou non) et le contrôle-commande de l’ensemble de la tranche. Il présente, pour chacun d’eux, les grandes lignes de sa conception, le retour d’expérience et les problèmes rencontrés, la maintenance qui lui est appliquée, les perspectives à long terme.
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Jean-Pierre HUTIN : ancien directeur technique du Parc nucléaire, EDF
INTRODUCTION
Dans le premier article consacré à la maintenance des centrales nucléaires [BN3295], nous avons rappelé les principes de conception et les modes d’exploitation d’une tranche et nous avons décrit les dispositions générales prises pour sa maintenance sous les aspects politiques, humains et organisationnels. Le deuxième article [BN3296] traitait des principaux composants de la chaudière. Ce troisième article passe en revue les principaux composants des systèmes non nucléaires, certains matériels génériques présents sur tous les systèmes (nucléaires ou non) ainsi que le contrôle-commande de l’ensemble de la tranche. Après un bref rappel des conditions de conception et de fabrication, il expose pour chacun d’eux le retour d’expérience, les problèmes rencontrés, les stratégies et programmes de maintenance mis en œuvre, les perspectives sur leur espérance de vie.
Dans la chaudière, l’eau primaire s’échauffe en passant dans le cœur (siège de la réaction nucléaire), va dans les générateurs de vapeur (GV) où elle cède sa chaleur à l’eau du circuit secondaire qui se vaporise, puis l’eau primaire retourne vers le cœur. La vapeur ainsi produite fait tourner la turbine qui entraîne l’alternateur, lequel produit l’électricité. Ramenée à l’état liquide par le circuit dit « de refroidissement », l’eau secondaire est réchauffée (poste d’eau) et renvoyée vers le GV (figure 2 de la [BN3295]). L’eau du circuit de refroidissement est prise dans le milieu naturel : soit elle y est ensuite rejetée (tranche en circuit ouvert), soit elle est refroidie dans un aéroréfrigérant et réutilisée (tranche en circuit fermé).
Nota : les tranches produisant 900 MWe et leurs composants sont, en abrégé, appelés « tranches 900 » et « composants 900 ». Il en est de même pour les 1 300 et les 1 450 (ou N4).
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Accueil > Ressources documentaires > Énergies > Génie nucléaire > Conception, construction et exploitation des réacteurs nucléaires > Maintenance des centrales nucléaires - Composants non nucléaires, matériels génériques et contrôle-commande > L’alternateur
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Le condenseur et autres échangeurs
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2. L’alternateur
2.1 Conception et construction
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Principe
Le principe de fonctionnement d’un alternateur de centrale nucléaire est similaire à celui de n’importe quel alternateur dont l’objet est de transformer l’énergie mécanique du rotor en énergie électrique au bobinage du stator par l’intermédiaire d’un champ électromagnétique tournant dans l’entrefer et canalisé par le circuit magnétique (figure 5).
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Le stator
Il est constitué principalement d’une carcasse, d’un circuit magnétique et du bobinage induit. Le circuit magnétique est formé d’un empilement de tôles isolées et entaillées pour former des encoches. La carcasse est formée d’une virole, de voiles entretoises et de dispositifs permettant le maintien des tôles. L’enroulement (ou bobinage) a pour fonction de conduire le courant induit correspondant à chaque phase. Il y a donc trois enroulements indépendants, chacun étant constitué de barres placées dans les encoches du circuit magnétique et reliées entre elles. Chaque encoche comporte deux barres constituées de conducteurs pleins ou creux, ces derniers permettant la circulation de l’eau de refroidissement. Chaque barre comporte une isolation et est tenue en place par des pièces de calage.
À leurs extrémités, les barres sont connectées l’une à l’autre selon une forme bien particulière (les « développantes »).
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Le rotor
Il est principalement constitué d’un arbre, du bobinage inducteur et des frettes. L’arbre peut être monobloc ou polybloc (avec un tirant central). L’enroulement est constitué de barres placées dans les encoches fraisées dans l’arbre, il est alimenté en courant par l’excitatrice (la turbine tournant à 1 500 tours/minute, les rotors comportent quatre pôles).
Les frettes sont des anneaux montés aux deux extrémités du fût du rotor, pour maintenir en place les extrémités de l’enroulement.
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Les équipements auxiliaires
Sur la plupart des tranches françaises, l’excitatrice est un alternateur inversé : la partie productrice de courant est accouplée à l’arbre et le courant produit est redressé par un système de diodes tournantes pour alimenter le rotor. Quelques tranches sont équipées d’un dispositif...
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