Étude du vieillissement de l’isolation de l’enroulement rotor

L’étude du vieillissement de l’isolation de l’enroulement rotor s’inscrit dans le cadre du projet Puissance et flexibilité en collaboration avec Hydro-Québec et a pour but d’établir le taux de vieillissement de l’isolation interpsires sous des contraintes thermiques, électriques, mécaniques et environnementales. Au cours des dernières années, une dégradation prématurée de l’isolation interspires de l’enroulement polaire a été observée sur plusieurs alternateurs du réseau d’Hydro-Québec. Cette dégradation se traduit par la présence de courts-circuits qui, en petit nombre, ne sont pas critiques pour le fonctionnement de l’alternateur, mais qui, en grand nombre, peuvent entraîner un déséquilibre du flux magnétique et un accroissement des vibrations.

Dans le cadre de cette étude, deux types d’isolation interspires de classe thermique F seront testés sur des éprouvettes à double recouvrement (isolation-cuivre), où l’isolation papier aramide-époxy est insérée entre des plaques de cuivre afin de représenter le bobinage sur le pôle. En parallèle, des analyses physico-chimiques seront menées pour caractériser la dégradation chimique produite par le vieillissement thermique sur des échantillons d’époxy utilisée pour les éprouvettes isolation-cuivre. Puisque le parc d’alternateurs d’Hydro-Québec compte aussi plusieurs systèmes d’isolation de classe B, une caractérisation de la dégradation thermique de l’époxy de classe B sera effectuée uniquement par des analyses physico-chimiques. Afin de déterminer l’effet de la contrainte mécanique sur le taux de vieillissement, des éprouvettes ayant subi un vieillissement thermique seront soumises à une contrainte mécanique. Une série d’éprouvettes sera soumise à une force en compression par essais de fatigue, celle-ci représentant la principale contrainte mécanique en régime permanent et une deuxième série d’éprouvettes sera soumise à une combinaison des forces en compression et tangentielle représentant les forces lors des arrêts-démarrages de l’alternateur.