L’eau est l’un des premiers ennemis de l’isolation d’un transformateur. Même en faible quantité, elle réduit la tenue diélectrique de l’huile et accélère le vieillissement du papier. Sa mesure est simple, mais son interprétation demande quelques précautions.
D’où vient l’eau dans un transformateur ?
L’humidité a deux origines principales.
L’eau se répartit entre l’huile et le papier isolant. À l’équilibre, l’essentiel de l’humidité d’un transformateur se trouve dans le papier, et non dans l’huile. Cette répartition varie avec la température : quand l’appareil chauffe, une partie de l’eau migre du papier vers l’huile, et inversement au refroidissement.
- Une entrée depuis l’extérieur : dessiccateur saturé, joints défaillants, intervention réalisée par temps humide.
- Une production interne : la dégradation de la cellulose et l’oxydation de l’huile génèrent de l’eau au fil du vieillissement.
Pourquoi l’humidité est dangereuse
L’eau dissoute, et plus encore l’eau libre ou en émulsion, abaisse la rigidité diélectrique de l’huile. L’effet est aggravé par la présence de particules, notamment de fibres de cellulose.
Dans le papier, l’humidité accélère la dépolymérisation de la cellulose. Ce vieillissement est irréversible : il réduit la résistance mécanique des enroulements, donc la durée de vie du transformateur. Lors d’une forte surcharge, un papier humide peut aussi favoriser la formation de bulles de vapeur, avec un risque de claquage.
Comment mesurer la teneur en eau
La méthode de référence est le titrage coulométrique Karl Fischer, décrit par la norme IEC 60814. Le résultat s’exprime en mg/kg.
La qualité du prélèvement conditionne la fiabilité de la mesure. Le prélèvement sur un transformateur en service est réalisé par du personnel habilité, selon les procédures de l’exploitant.
- Utiliser des flacons propres, secs et étanches, remplis sans laisser de volume d’air important.
- Purger la vanne de prélèvement avant de remplir le flacon.
- Éviter de prélever sous la pluie ou dans une atmosphère très humide.
- Relever la température de l’huile au moment du prélèvement : elle est indispensable à l’interprétation.
Interpréter le résultat
Une même teneur en eau n’a pas la même signification selon la température de l’huile au prélèvement. La norme IEC 60422 propose des valeurs repères ramenées à 20 °C, qui varient selon la tension de l’équipement : plus la tension est élevée, plus l’exigence est forte. Ces valeurs restent indicatives.
L’interprétation tient aussi compte de la saturation relative de l’huile, de la rigidité diélectrique mesurée en parallèle (IEC 60156) et de l’âge de l’appareil. Pour les esters, qui dissolvent beaucoup plus d’eau que les huiles minérales, les repères sont différents.
Les dérivés furaniques complètent utilement le diagnostic : ils indiquent si l’humidité a déjà dégradé le papier.
Comment y remédier
L’action dépend du niveau d’humidité et de sa localisation.
Après un traitement, l’eau contenue dans le papier se redistribue progressivement dans l’huile. Une analyse de contrôle quelques semaines ou quelques mois plus tard permet de vérifier que le résultat est durable.
- Traiter la cause : remplacer le gel de silice du dessiccateur, refaire les joints, vérifier l’étanchéité du conservateur.
- Déshydrater l’huile : traitement sous vide et filtration en circulation, parfois réalisable appareil en service selon les procédures de l’exploitant et du prestataire.
- Sécher la partie active : lorsque le papier est très humide, traiter l’huile seule ne suffit pas, et un séchage plus poussé par un spécialiste est nécessaire.
Faire mesurer la teneur en eau
La teneur en eau fait partie du pack Essentiel, avec la rigidité diélectrique et l’indice d’acidité : trois mesures qui, ensemble, donnent une bonne image de l’état de l’huile. La Diélectrique Box, kit de prélèvement offert, fournit des flacons adaptés et une fiche d’accompagnement où noter la température de l’huile. Les résultats sont transmis en 24/48 h après réception, et restent consultables dans l’espace client pour suivre l’évolution d’un prélèvement à l’autre.
À retenir
- L’essentiel de l’eau d’un transformateur se trouve dans le papier isolant.
- La teneur en eau se mesure par titrage Karl Fischer selon IEC 60814.
- Notez toujours la température de l’huile au moment du prélèvement.
- Traiter l’huile sans traiter la cause ne règle pas le problème durablement.
Questions fréquentes
Le changement de couleur du gel de silice suffit-il à conclure ?
Non. Un gel saturé signale que le dessiccateur ne protège plus l’appareil, mais il ne dit rien de l’humidité réellement présente dans l’huile et le papier. Seule une mesure de teneur en eau permet de le savoir.
Pourquoi deux mesures successives donnent-elles des résultats différents ?
La teneur en eau de l’huile varie avec la température et la charge, car l’eau migre entre le papier et l’huile. Pour comparer des résultats, prélevez dans des conditions de fonctionnement aussi proches que possible et relevez toujours la température.
Une huile humide peut-elle être réutilisée ?
Oui, dans la plupart des cas. Un traitement de déshydratation sous vide élimine l’eau de l’huile. Si l’huile est par ailleurs très oxydée, une régénération ou un remplacement peut être préférable.