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dispositif de sécurité monté sur les transformateurs et insistances de puissance à bain d'huile De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Dans le domaine de la distribution et de la transmission l'électricité, un relais Buchholz est un dispositif de sécurité monté sur les transformateurs et inductances de puissance à bain d'huile. Le relais Buchholz est utilisé sur ce type de systèmes comme dispositif de protection sensible aux événements qui se produisent lors d'un défaut diélectrique (défaut d'isolement) à l'intérieur de l'équipement.
Quand un arc électrique ou une surchauffe se développe à l'intérieur des enroulements, il y a dégagement de gaz par vaporisation de l'huile. Ce phénomène précède un changement dans les valeurs électriques, courant ou tension, de l'appareil. Un relais Buchholz réagit à ce dégagement de gaz et protège ainsi le transformateur de potentiels dégâts[1].
Le relais Buchholz est placé dans le tube reliant la cuve principale du transformateur et son conservateur d'huile. Le transformateur doit être conçu de telle manière que tout gaz se formant dans la cuve principale doit remonter rapidement vers le conservateur en passant par le relais Buchholz. Autrement dit, le gaz ne doit pas être piégé dans la cuve. Des tubes supplémentaires doivent parfois être montés, par exemple entre les tourelles des traversées électriques et le conservateur, pour assurer une bonne collecte du gaz.
Les relais Buchholz sont munis en général de deux contacts : un pour l'alarme et un pour le déclenchement:
Les relais Buchholz ont une vanne de test pour permettre au gaz accumulé d'être retiré pour l'essai. La présence de gaz inflammable dans le relais indique un certain défaut interne tel qu'une surchauffe ou un amorçage d'arc, tandis que l'air trouvé dans le relais indique uniquement que le niveau d'huile est bas ou qu'il y a une fuite.
Il faut prendre garde que le relais Buchholz ne déclenche pas au démarrage des pompes de refroidissement du transformateur.
En plus du relais Buchholz placé entre la cuve principale et le conservateur, on installe en général un relais similaire entre la cuve du commutateur du changeur de prises et la partie du conservateur réservée à l'huile du commutateur. Son principe est semblable, mais ne possède qu'un contact de déclenchement. En effet, dans le commutateur du changeur de prises un dégagement de gaz est normal. Il n'y a donc pas d'alarme pour signaler cet état, de plus on ne pratique généralement pas à une analyse des gaz dissous dans l'huile du commutateur. L'apparition de changeur de prises à interrupteurs à vide, où il n'y a pas d'arc électrique dans l'huile durant l'opération du commutateur, rend toutefois cette analyse envisageable. Par ailleurs, des méthodes ont été développées pour détecter les défauts dans les changeurs de prises conventionnels à partir des données de l'analyse des gaz dissous[2],[3].
Cet appareil a été développé la première fois par Max Buchholz en 1921[4]. Des relais Buchholz ont été utilisés sur les transformateurs de puissance au moins depuis les années 1940.
En complément ou substitution du relais Buchholz, on peut équiper les transformateurs d'un relais de montée de pression soudaine, qui comme son nom l'indique détecte un changement dans la pression interne du transformateur afin de reconnaître l'apparition d'un arc électrique[5].
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