Définition : Le défaut dans un équipement ou un appareil électrique est défini comme une imperfection dans le circuit électrique en raison de laquelle le courant est dévié du chemin prévu. En d’autres termes, le défaut est la condition anormale du système électrique qui endommage l’équipement électrique et perturbe la circulation normale du courant électrique.

Le défaut réduit la force d’isolation entre les conducteurs de phase et la terre ou tout écran de mise à la terre entourant les conducteurs. Il réduit également l’impédance (propriété du circuit à s’opposer au passage du courant) entre les conducteurs et la terre en raison de laquelle le courant de court-circuit important circule dans le système et endommage les équipements du système électrique.

La probabilité de la défaillance ou de l’apparition de défauts anormaux est plus importante sur les lignes de transmission. Environ la moitié des défauts qui se produisent sur le système électrique est le défaut de la ligne de transmission. Parce que les lignes de transmission sont largement ramifiées, ont une plus grande longueur, fonctionnent dans des conditions météorologiques variables et sont soumises à l’action de perturbations atmosphériques de nature électrique.

Selon les causes d’incidence, les causes de défaillances peuvent être classées, comme mentionné ci-dessous;

  • La défaillance due à l’isolation peut se produire à une tension normale en raison du déclin ou du vieillissement de l’isolation, et les dommages sont causés par l’événement imprévisible tel que le souffle de vents violents, la chute d’un arbre en travers de la ligne, les véhicules qui entrent en collision avec les tours ou les poteaux, les oiseaux qui court-circuitent les lignes, les avions qui entrent en collision avec la ligne, les ruptures de lignes, etc,
  • La panne peut se produire en raison de tensions anormales causées par des surtensions de commutation ou des coups de foudre qui peuvent être directs ou induits.

La ligne et l’appareil d’isolation peuvent également être endommagés en raison de la surtension transitoire qui est générée dans l’opération de commutation. Pendant l’opération de commutation, la tension augmente à un rythme rapide et peut atteindre une valeur de crête approchant la tension phase-neutre à trois fois. D’où le niveau d’isolation plus élevé est fourni pour protéger l’équipement contre les dommages.

Le défaut peut être minimisé en améliorant la conception du système, une meilleure qualité de l’équipement et de la maintenance. Mais le défaut ne peut pas être éliminé complètement.

Types de défaut électrique

Le défaut le plus courant et le plus dangereux qui se produit dans un système électrique est le défaut de court-circuit ou de shunt. Lors de l’apparition du défaut de court-circuit, un courant fort ou de court-circuit circule dans le circuit, ce qui endommage l’isolation des conducteurs de phase porteurs de courant correspondant à la terre ou dans l’isolation entre les phases. Les différents types de défaut électrique sont expliqués ci-dessous :

  1. Défaut monophasé à la terre – Il est également appelé défaut ligne-terre. Il se produit principalement en raison d’une rupture d’isolation entre l’une des phases et la terre. Le défaut monophasé à la terre se produit le plus fréquemment dans le système électrique. Leurs chances d’apparition dans le système électrique sont de 70%.
  2. Faut de phase à phase – Ce type de défaut se produit rarement sur le système électrique. Il est également appelé défaut ligne à ligne. Il se produit lorsque deux conducteurs sont court-circuités. Leur chance d’apparition est à peine de 15 % dans le système électrique.
  3. Faut de deux phases à la terre – Dans ce type de défaut, des ruptures d’isolation entre deux phases et la terre se produisent. C’est le type de défaut le plus grave mais il apparaît rarement dans le système électrique. Il est également appelé défaut ligne à ligne à la terre (L-L-G). Leur chance d’apparition est à peine de 10 %.
  4. Faut de phase à phase et de troisième phase à la terre – C’est la combinaison d’un défaut de phase à phase et de phase à phase à la terre. Ces types de défaut se produisent en raison de la rupture d’isolation entre deux phases et de la rupture simultanée de l’isolation entre la troisième phase et la terre. La probabilité de ce type de défaut est à peine de 2 % à 3 %.
  5. Faut de toutes les trois phases à la terre – C’est le type de défaut le plus grave et il se produit très rarement dans le système électrique. Il se produit en raison d’un défaut d’isolement entre toutes les phases ainsi qu’à la terre. Son apparition est de 2 % à 3 % dans le système électrique.
  6. Court-circuit des trois phases – Ce type de défaut se produit principalement en raison d’un défaut d’isolement entre les trois phases. Leur apparition est rarement de 2 % à 3 % dans le système électrique.

Les quatre premiers défauts sont de nature non symétrique et donnent lieu à un courant non symétrique, c’est-à-dire des courants différents dans les trois phases. Les deux derniers défauts sont de nature symétrique et donnent lieu à un courant symétrique, c’est-à-dire un courant de défaut égal dans les trois phases avec un déplacement de 120º.

Effet néfaste des défauts sur le système électrique

Lors de l’apparition du défaut, un fort courant de court-circuit circule dans le circuit. Ce courant présente les inconvénients suivants. Leurs conséquences sont expliquées ci-dessous en détail.

  1. Le fort courant dû au défaut provoque un échauffement excessif qui peut entraîner un incendie ou une explosion.
  2. Parfois, le courant de court-circuit prend la forme d’un arc qui peut causer des dommages considérables à l’élément du système électrique.
  3. La stabilité du système électrique peut être affectée négativement, et même l’arrêt complet du système électrique peut se produire.
  4. Des dommages à d’autres appareils du système peuvent être causés en raison de la surchauffe et en raison des forces mécaniques anormales mises en place.

Un grand nombre de défauts non symétriques est de nature temporaire et peut disparaître en quelques cycles comme ce serait la cause lorsqu’une brindille (tige) tombe sur une ligne et se consume ou tombe simplement. Les défauts triphasés symétriques, se produisent généralement en raison de l’imprudence du personnel d’exploitation.