La criticité « SF6 dans l’huile – défauts d’étanchéité dans l’isolant » ne concerne pas directement les transformateurs, mais précisément les isolateurs à douilles, accessoires qui permettent le passage des conducteurs de l’intérieur vers l’extérieur du transformateur sans entrer en contact avec le boîtier.
Les isolateurs traversants sont normalement placés sur la partie supérieure du transformateur et sont de types différents en fonction de la tension/courant en jeu et du type de conducteur externe auquel ils doivent être connectés. Les isolateurs se composent généralement de deux compartiments, le compartiment inférieur est inséré dans le transformateur, le compartiment supérieur est ancré au réservoir du transformateur. Le compartiment supérieur peut être libre ou inséré dans des boîtiers métalliques remplis par exemple de SF6 (hexafluorure de soufre).
Pour des courants élevés (jusqu’à 30 KA), on utilise des isolateurs huile-air avec un conducteur central de grand diamètre, pour des tensions élevées, on utilise des isolateurs huile-huile, huile-SF6 ou condenseur, dans lesquels le conducteur central est enroulé avec des couches de papier isolant alternées avec des couches de matériau conducteur. En haute et très haute tension, le gaz SF6 est couramment utilisé comme milieu isolant car il n’est pas sujet au vieillissement, il est non toxique, il n’est pas inflammable, il possède de bonnes propriétés diélectriques (presque 3 fois plus que l’air ou l’azote), il coupe l’arc et il a des propriétés thermiques.
Caractéristiques du SF6
Hexafluorure de soufre – Le SF6 est un gaz incolore, inodore, non toxique, ininflammable, chimiquement inerte, chimiquement inerte avec des propriétés diélectriques élevées, presque 3 fois supérieures à l’air ou à l’azote.
Depuis plus de 50 ans, le SF6 est utilisé avec succès dans diverses applications industrielles, en particulier dans les interrupteurs et sectionneurs des lignes de transport et de distribution d’énergie. Dans d’autres domaines, il est utilisé, par exemple, dans les accélérateurs de particules, les radars et dans l’industrie électronique ou dans le domaine médical, et en particulier dans les appareils de diagnostic par résonance magnétique et la chirurgie oculaire.
Dans le passé, il était également utilisé dans les pneus, les balles de tennis, certains types d’entraîneurs et comme isolant dans le double vitrage, mais son utilisation dans ces applications est interdite depuis 2007.
Dans les équipements électriques moyenne et haute tension, le SF6 est utilisé pour ses propriétés extinctrices élevées des arcs électriques en raison de sa rigidité diélectrique élevée et de sa capacité à se recombiner. Grâce à ces propriétés, supérieures à celles d’autres fluides tels que l’air ou l’azote, les sous-stations électriques peuvent être construites avec des dimensions beaucoup plus compactes.
SF6 et environnement
Parmi les gaz à l’origine de l' »effet de serre » bien connu, le SF6 est celui qui requiert la plus haute priorité d’action en termes de prévention et d’atténuation du changement climatique mondial. Avec cinq autres gaz (dioxyde de carbone (CO2), méthane (CH4), oxyde d’azote (N2O), hydrofluorocarbures (HFC), perfluorocarbures (PFC)), le SF6 figure dans le Protocole de Kyoto (1997). Son impact sur le climat est 22 800 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone (CO2) et sa durée de séjour dans l’atmosphère est d’environ 3 200 ans (source : Office fédéral de la statistique : Enquête sur certaines matières actives climatiques « hexafluorure de soufre » (SF6), Wiesbaden, 2015).
Afin de prévenir les effets climatiques dangereux, l’utilisation du gaz SF6 est interdite depuis le 4 juillet 2007 pour les applications « civiles/domestiques », mais dans la plupart des applications industrielles, le gaz SF6 continue d’être utilisé parce que des alternatives de performance équivalente n’ont pas encore été identifiées.
Partout dans le monde, il existe des règles strictes pour la réduction des émissions de gaz SF6 dans l’atmosphère. Dans l’Union européenne, le règlement (CE) n° 517/2014 relatif à la limitation des émissions de gaz à effet de serre est entré en vigueur en 2014. Le règlement fixe les exigences générales concernant l’inventaire, la gestion et le traitement du SF6 et d’autres gaz fluorés.