6 magnifiques animaux qui provoquent des pannes et des dangers dans les centrales électriques
Problèmes et techniques d'atténuation
Les animaux sont l’une des principales causes de pannes de courant pour presque tous les services publics d’électricité dans le monde, juste après les humains et d’autres facteurs. Les problèmes et les techniques d’atténuation sont aussi divers que les animaux concernés. L’identification et le traitement des causes physiques profondes constituent souvent le moyen le plus rentable de résoudre les problèmes de fiabilité.
Cet article technique décrit les problèmes de fiabilité et les stratégies courantes d’amélioration de la fiabilité pour les classes d’animaux suivantes :
1. Écureuils,
2. Souris, rats et écureuils,
3. Oiseaux,
4. Serpents,
5. Fourmis de feu et
6. Grands animaux (bovins, chevaux, bisons et ours).
1. Écureuils
Les écureuils sont des animaux extrêmement mignons. Tout le monde les aime, mais malheureusement, ils constituent un problème de fiabilité pour tous les systèmes de distribution aériens à proximité des zones boisées. Les écureuils ne grimpent généralement pas sur les poteaux électriques, mais ils sautent dessus depuis les arbres voisins et provoquent des défauts en reliant les équipements mis à la terre aux conducteurs de phase.
Parmi les plus de 365 espèces présentes dans le monde, les problèmes de fiabilité concernent principalement les écureuils gris et les écureuils roux (voir tableau 1).
(!) L'écureuil gris, qui vit dans la majeure partie de l'hémisphère nord, est l'espèce d'écureuil arboricole la plus commune. Les écureuils gris typiques mesurent quinze pouces de long, pèsent environ une livre et ont une queue touffue qui est à peu près aussi longue que leur tête et leur corps. Ils ont un régime alimentaire typique composé de noix, de graines et de fruits.
Les écureuils roux d'Amérique du Nord (également connus sous le nom d'écureuils de pin et de chinchillas) sont plus petits que les écureuils gris (huit à dix pouces de longueur typique), ont une fourrure rouge à noire et une queue touffue de la même longueur que leur corps. Certaines sous-espèces peuvent avoir des touffes d'oreilles rouges ou noires, et la plupart ont un ventre blanc.
L'écureuil roux se trouve dans les forêts de conifères, où il se nourrit de graines et de cônes de pins, de sapins et d'épinettes.
Tableau 1 – Espèces d’écureuils communs et longueurs maximales typiques
Espèces d'écureuils
Région
Longueur
Écureuil gris
Est des États-Unis, Sud du Canada
50,8 cm
Écureuil gris de l'Ouest
Côte ouest des États-Unis
55,88 cm
Écureuil renard
Est des États-Unis
73,66 cm
Écureuil roux américain
Alaska, Canada, Nord des États-Unis et Ouest des États-Unis
30,48 cm
Les écureuils sont extrêmement agiles, persistants et attachés à leurs itinéraires de déplacement, qui peuvent inclure des poteaux électriques. Par conséquent, les tentatives visant à éloigner les écureuils des équipements à usage général sont généralement vaines, et les efforts d’amélioration de la fiabilité devraient se concentrer sur la protection de l’équipement.
La technique la plus courante consiste à placer des protections en plastique pour animaux sur les traversées et les isolateurs pour empêcher les écureuils de toucher le réservoir et les conducteurs de phase en même temps.
La figure du milieu montre la douille équipée d'une protection en plastique pour animaux afin d'empêcher un écureuil de provoquer un dysfonctionnement. La figure de droite montre une douille équipée d'un bouclier électrostatique qui dissuade un écureuil qui s'approche avec un choc électrique inoffensif mais perceptible.
2. Souris, rats et gaufres
Les souris, les rats et les écureuils sont des rongeurs qui provoquent des défauts en rongeant l’isolation des câbles souterrains. Les rats et les souris sont la cause la plus fréquente des pannes d’équipements souterrains liées aux animaux, les écureuils étant la troisième cause la plus fréquente (les serpents sont la deuxième cause la plus fréquente).
(!) Les souris et les rats créent des problèmes de fiabilité en rongeant l’isolation et en attirant les serpents. Toutes les armoires d’équipement et les ouvertures de conduits doivent être hermétiquement fermées pour empêcher ces rongeurs d’accéder aux équipements souterrains.
Certains services publics ont utilisé avec succès des appareils à ultrasons pour repousser les souris et les rats.
Lorsque les écureuils creusent des tunnels, ils rongent tous les obstacles sur leur chemin, y compris les fils électriques et les tuyaux en plastique. Les gaufres sont plus courantes dans le Midwest des États-Unis, où elles sont souvent la cause la plus fréquente de défaillance des équipements souterrains.
Il est difficile de lutter efficacement contre les écureuils avec des méthodes comprenant des pièges, des appâts empoisonnés, des gaz toxiques et des techniques ultrasoniques.
Qu'arrive-t-il à une souris qui entre dans une sous-station ?
La pauvre souris a été tuée par une décharge électrique. L'équipe du transformateur a trouvé la souris morte, la queue remuant dans le vent.
Quelques solutions modernes contre les rongeurs :
1. Rubans en fibre de verre tissée : C'est une solution diélectrique qui offre une très bonne protection car le verre colle à la bouche des rongeurs et les irrite. Ils se sont avérés très efficaces pour prévenir les attaques de petits rongeurs.
2. Ruban d'acier : il s'agit d'un blindage fiable, mais il peut produire des interférences électromagnétiques.
3. Gaine extérieure en polyamide 12 : utilisée pour protéger le câble à fibre optique des termites, mais les rongeurs peuvent toujours ronger l'équipement.
4. Gaine extérieure en polypropylène : elle est efficace pour protéger les câbles à fibre optique en raison de sa surface dure, elle n'est pas aussi dure que la gaine extérieure en PA 12 et les rongeurs peuvent toujours ronger l'équipement.
5. Répulsifs chimiques : c'est tout
Ce n’est pas efficace car les rongeurs ne mangent pas ce qu’ils mordent.
3. Oiseaux
Les oiseaux sont la cause la plus fréquente de pannes d’origine animale dans les réseaux de transmission, les réseaux de sous-transmission et les sous-stations isolées à l’air. Différents types d’oiseaux causent différents types de problèmes, mais peuvent généralement être classés comme oiseaux nicheurs, oiseaux percheurs, oiseaux de proie et pics.
Les oiseaux nicheurs construisent souvent leurs habitations sur des tours en treillis, des poteaux et des postes de transformation. Les matériaux de nidification peuvent provoquer des défaillances et les fientes d’oiseaux peuvent contaminer les isolateurs.
(!!)Supprimer les sites de nidification peut être difficile car la nature instinctive de certains oiseaux les amènera à reconstruire leurs nids au même endroit. Pour compliquer encore les choses, les oiseaux nicheurs peuvent attirer des prédateurs (par exemple des ratons laveurs, des serpents, des chats), ce qui peut constituer un problème de fiabilité plus grave que les oiseaux eux-mêmes.
Les oiseaux perchés utilisent des équipements électriques pour se reposer ou rechercher des proies. Ils provoquent des défauts en pontant les conducteurs avec leurs ailes et en contaminant les isolants avec leurs excréments.
« Un petit nombre d’oiseaux perchés ne constitue généralement pas un problème de fiabilité, mais la nature instinctive de certains oiseaux peut conduire à ce que des milliers d’oiseaux se perchent dans un seul endroit.
3.1 Qu’est-ce que le pontage ?
Le pontage est le contact d'un oiseau ou d'un animal entre des phases ou entre une phase et la terre, créant un court-circuit. L'image ci-dessous montre clairement avec quelle facilité les gros oiseaux peuvent causer des problèmes à toutes les tensions de distribution dans les postes de transformation et les lignes aériennes.
Le pontage de phase entraînera généralement l'électrocution de l'oiseau ou de l'animal, et la façon dont l'oiseau ou l'animal mort tombe déterminera si le système de refermeture automatique fonctionne correctement. Souvent, l'oiseau ou l'animal tombe, ce qui permet au réenclencheur automatique de réalimenter le circuit comme prévu.
Bien que cela ne nécessite généralement pas l’intervention d’équipes d’urgence pour inspecter les lieux, cela laisse souvent des dégâts qui passent inaperçus. La figure 3 à gauche montre le signe « révélateur » typique des dommages causés par la faune.
Même si un circuit fonctionne normalement, une séquence de ces événements peut conduire à une accumulation dans laquelle les dommages s'aggravent à chaque mise sous tension, provoquant éventuellement une panne matérielle. Par exemple, chaque déclenchement brûle un seul brin d'un conducteur, ce qui finit par faire tomber le circuit.
Si un oiseau ou un animal mort tombe entre les contacts et y reste, le circuit ne sera pas réactivé et restera ainsi jusqu'à ce qu'une équipe d'urgence puisse éliminer le défaut (oiseau ou animal) et réactiver ce circuit.
(!) Au moins ce type d'événement peut être enregistré avec une certaine certitude quant à ce qui s'est passé, alors qu'il est tout à fait possible qu'un oiseau ou un animal qui tombe au sol ou sur un transformateur soit ramassé par un prédateur. (L'image de droite de la figure 3 montre une formation typique - avant retrait).
La plupart des problèmes de pontage surviennent dans les systèmes moyenne tension conçus (généralement < 36 kV) où les conducteurs nus, les traversées, les systèmes de jeux de barres et les équipements associés ont des dégagements « à espace d'air » où ils fonctionnent sans problème dans des conditions normales.
3.2 Prévention
Des dispositifs anti-perchoirs peuvent être installés sur des perchoirs attrayants pour empêcher les oiseaux de se percher (voir figure 4). Pour les sites accueillant des milliers d’oiseaux perchés, des moyens de dissuasion plus extrêmes, tels que la pyrotechnie et la fauconnerie, peuvent être nécessaires. Certains des plus grands oiseaux perchés ont tendance à évacuer leurs intestins (ce qu'on appelle la purge) lorsqu'ils décollent.
En plus de la contamination, le flux peut provoquer des défauts s'il relie des potentiels phase à phase ou phase à la terre.
Tableau 2 - Envergures typiques des grands oiseaux.
Oiseau
Envergure typique
Aigle royal
2,4 mètres
Pygargue à tête blanche
1,8 mètre
Vautour
1,8 mètre
Chouette grise
1,5 mètre
Aigle pêcheur
1,5 mètre
Héron bleu
1,8 mètre
Faucon
1,2 mètre
Les longues portées des lames peuvent relier les conducteurs et provoquer une défaillance.
De nombreux grands oiseaux sont considérés comme menacés ou en voie de disparition, ce qui nécessite des mesures pour réduire le nombre d’électrocutions, indépendamment des préoccupations en matière de fiabilité des services publics.
Ce comportement peut être évité en utilisant des dispositifs anti-perchage, comme le cône illustré sur la figure du milieu. Le contact entre les ailettes peut être évité en protégeant la phase centrale avec un revêtement isolant comme celui illustré à droite.
Les oiseaux de proie sont des oiseaux de proie tels que les aigles, les faucons, les balbuzards pêcheurs, les hiboux et les vautours.
(!) En plus des problèmes de fiabilité liés aux oiseaux percheurs et nicheurs, les oiseaux de proie ont de grandes ailes qui peuvent relier les conducteurs de phase lors du décollage et de l'atterrissage. En plus d’être un insecte, cela peut tuer l’oiseau de proie. Des problèmes juridiques peuvent également survenir, car la plupart des prédateurs sont protégés par la loi fédérale dans presque tous les pays.
Les envergures typiques des rapaces sont présentées dans le tableau 2 ci-dessus.
Les pics picorent le bois avec leur bec lorsqu'ils recherchent des insectes ou construisent des nids.
ils ouvrent des trous. Cela ne nuit pas aux arbres (l’écorce se régénère), mais peut causer des dommages dévastateurs aux poteaux électriques. Les problèmes de fiabilité des pics peuvent être réduits en utilisant des poteaux en acier ou en béton, en plaçant de nouveaux poteaux à côté des poteaux endommagés et en utilisant un répulsif contre les pics.
« Les organisations qui s’occupent des problèmes des pics doivent savoir que certaines espèces sont considérées comme menacées ou en voie de disparition et sont protégées par un statut fédéral.
Des oiseaux font exploser un transformateur électrique
Si une grande volée d'oiseaux perchés sur une ligne de flottaison l'abandonne d'un seul coup, ils balanceront la ligne (ce qu'on appelle un balancement court), ce qui fera sauter le fusible.
Des bébés surprises au centre de transformation 115 kV !
Alors que j'effectuais des travaux de maintenance sur une sous-station électrique dans une ancienne usine, je suis tombé sur un spectacle inhabituel. La mère oiseau a choisi cet endroit, entouré de 115 000 volts, pour pondre ses petits. Choix intéressant.
4. Serpents
Si vous me demandez, je les aime beaucoup, mais je ne les adore pas. Les serpents constituent un problème majeur de fiabilité dans les sous-stations et les systèmes souterrains. Ils peuvent passer à travers de très petites ouvertures, grimper sur presque tout et sont suffisamment longs pour traverser facilement les conducteurs de phase (voir le tableau 3 pour les longueurs des différentes espèces de serpents).
Les serpents provoquent plus de pannes de transformateurs que tout autre animal, à l'exception des oiseaux, et plus de pannes souterraines que tout autre animal, à l'exception des rats.
Tableau 3 - Serpents communs et leurs longueurs maximales typiques
Nom du serpent
Zone
Toxique
Longueur (m)
Python royal
Asie du Sud-Est
Non
9.14
Anaconda
Amérique du Sud
Non
7,62
Cobra royal
Asie du Sud
Oui
5.48
Mamba noir
Afrique subsaharienne
Oui
4.26
Bushmaster Snake
Amérique centrale
Oui
3,65
Boa constricteur
l'Amérique latine
Non
2,74
Crotale
À travers les États-Unis
Oui
2.43
Serpent noir
Nord-Est des États-Unis
Non
2.43
Mocassin d'eau
Sud des États-Unis
Oui
1,82
Serpent coureur
Est des États-Unis
Non
1,82
Cobra indien
Asie du Sud
Oui
1,52
Roi Serpent
Est des États-Unis
Non
1,52
Serpent à tête cuivrée
Est des États-Unis
Oui
1.21
Boa rose
Sud-ouest des États-Unis
Non
0,91
Serpent corail oriental
Sud-est des États-Unis
Oui
0,76
couleuvre rayée
Amérique du Nord
Non
0,60
Boa en caoutchouc
Ouest des États-Unis
Non
0,45
La longueur d'un serpent est un facteur de fiabilité important, car de nombreuses pannes se produisent lorsque les serpents relient les conducteurs de phase.
Les serpents sont des animaux à sang froid qui se concentrent sur la régulation de la température corporelle et l'obtention de nourriture. Par temps froid, les serpents peuvent rechercher des armoires électriques chaudes. Lors de la chasse, les serpents peuvent rechercher des souris et des rats dans les réseaux de distribution souterrains ainsi que des oiseaux et des nids dans les postes de transformation.
(!) Les problèmes de serpents peuvent généralement être atténués si les armoires électriques sont bien fermées et les réserves de nourriture sont retirées.
Une autre solution courante consiste à installer des clôtures anti-serpents spéciales autour des sous-stations et des équipements critiques. Certaines clôtures anti-serpents utilisent des décharges électriques à basse tension pour augmenter leur efficacité.
Un anaconda mort retrouvé dans un panneau électrique
Vous ne vous attendez certainement pas à trouver un anaconda géant frit dans un appareillage électrique. Cela a dû être un grand choc pour le gars !
Un gros serpent-rat pénètre dans un poste électrique de 13 kV
Il s'agit d'une vidéo de l'explosion qui s'est produite lorsqu'un gros serpent-rat est entré dans la sous-station de 13 000 volts de North Athens. Vidéo fournie par Athens Utilities Board, Athens, Tennessee.
5. Fourmis de feu
Peut-être qu'ils ne méritent pas l'adjectif « Beaux » comme l'indique le titre ci-dessus, mais ce qu'ils vivent et travaillent et comment ils le font est définitivement beau !
Originaires d'Amérique du Sud, les fourmis de feu sont petites mais possèdent un dard puissant. Elles ont proliféré dans une grande partie du sud des États-Unis et il est courant dans ces régions que les fourmis de feu nichent dans des équipements montés sur substrat.
Les matériaux de nidification peuvent provoquer des courts-circuits, les fourmis peuvent manger l’isolant des conducteurs et leur présence peut rendre l’entretien des équipements difficile.
Il existe en fait deux types de fourmis de feu : noires et rouges. La fourmi de feu noire, importée accidentellement d'Amérique du Sud à Mobile, en Alabama, a été signalée pour la première fois en 1918. Sa répartition est encore limitée à certaines parties du Mississippi et de l'Alabama. La fourmi de feu rouge a été importée dans les années 1930 et s'est répandue dans la plupart des États du Sud-Est.
Cette espèce est devenue très abondante, déplaçant de nombreuses espèces de fourmis indigènes. Les fourmis de feu ont le potentiel de se propager largement dans le Sud, le Sud-Est et la côte Pacifique.
Les fourmis de feu ont été introduites accidentellement aux États-Unis depuis l'Amérique du Sud au début des années 1900. Depuis, elles se sont largement répandues dans tout le sud des États-Unis, déplaçant les espèces de fourmis indigènes et provoquant des problèmes de fiabilité en construisant des nids dans les équipements électriques.
Déplacement de toutes les colonies vers des boîtes électriques
Les fourmis de feu peuvent être trouvées dans les maisons électriques à tout moment de l’année. Les climatiseurs, les boîtiers de signalisation et d’autres appareils peuvent être endommagés. Les fourmis qui nichent dans ces unités sont très défensives envers leurs colonies et peuvent constituer une menace médicale pour le personnel d’entretien.
Boîtiers électriques (par ex.
Les pentes, les pannes de courant extérieures, les boîtes de jonction, les transformateurs montés sur socle, etc. fournissent de la chaleur pendant les mois d'hiver, un site de nidification sec pendant les fortes pluies et un site de nidification non perturbé toute l'année.
Une fois qu'une colonie entre dans un boîtier électrique, les fourmis ouvrières importent de la terre pour la nidification. Ce matériau peut provoquer de la corrosion et gêner les opérations de maintenance.
(!!) Dans les boîtiers de transformateurs électriques, l'huile régule la température dans la moitié du boîtier. Lorsque l'humidité du monticule provoque de la corrosion, des fuites d'huile, inhibant la régulation de la température et provoquant une défaillance du transformateur. En plus de la corrosion, une fois à l’intérieur, les fourmis rongent l’isolant et peuvent provoquer des courts-circuits ou interférer avec les mécanismes de commutation.
Mécanismes et mécanismes de remplacement des fourmis ouvrières en quête de nourriture. Les colonies de fourmis de feu importées (monticules) se trouvent souvent à la base ou à proximité de la base (plancher) des unités électriques. Les fourmis ouvrières quittent ces nids à la recherche de nourriture pour ramener au reste de la colonie les membres (larves, autres ouvrières et indirectement la reine et les fourmis reproductrices).
Cependant, les fourmis ouvrières peuvent devenir un problème lorsqu’elles pénètrent dans les mécanismes de commutation des équipements électriques.
Les fourmis de feu causent des problèmes électriques dans le quartier de Rowlett.
6. Grands animaux
Les gros animaux causent généralement des problèmes de fiabilité en entrant en contact avec les haubans et les poteaux. Parce qu’ils sont grands et puissants, ils peuvent causer des dommages physiques et provoquer une panne soudaine ou rendre le système plus vulnérable à de futures pannes.
La plupart des problèmes liés aux gros animaux sont causés par les bovins, les chevaux, les bisons et les ours.
Le bétail se frotte contre les haubans, ce qui entraîne des problèmes de fiabilité. Étant des animaux habituels, ils continueront à se frotter contre les mêmes fils mâles, provoquant finalement la flexion des pôles. Ce comportement est difficile à dissuader et les stratégies d’atténuation doivent se concentrer sur la barricade ou le retrait des haubans.
(!) Les chevaux peuvent également se frotter contre les haubans, ce qui entraîne des problèmes de fiabilité, mais le plus souvent, ils entrent en collision avec des chevaux qu'ils ne peuvent pas voir. Même si ces collisions ne posent pas de problèmes de fiabilité, elles peuvent tuer ou blesser le cheval et créer des problèmes de responsabilité. Les collisions peuvent être évitées en utilisant des barricades ou en rendant les haubans plus visibles.
Les bisons sont grands et forts et aiment frotter leur tête contre des objets. Si cet objet est un poteau électrique, il pourrait être poussé complètement par-dessus, provoquant une panne majeure. Il n’existe généralement aucun moyen viable de dissuader ce comportement, et les efforts d’atténuation doivent recourir à des barricades ou au retrait de bornes.
À mesure que la population américaine s’étend dans des zones auparavant inhabitées, les ours deviennent une préoccupation croissante en matière de fiabilité de la répartition. La plupart des problèmes de fiabilité sont associés aux poteaux électriques en bois, car les ours bruns et noirs peuvent détruire les poteaux en bois en les utilisant comme griffoirs.
De plus, les grizzlis peuvent grimper sur les poteaux électriques en bois et provoquer des pannes en entrant en contact avec des conducteurs sous tension. On peut réduire les problèmes liés aux ours en installant des clôtures autour des poteaux en bois ou en remplaçant ces derniers par des poteaux en acier ou en béton.
Encore quelques superbes vidéos sur les animaux
Les serpents chassent les oiseaux sur les lignes électriques
J'étais dans l'arrière-cour de ma maison et j'ai entendu des oiseaux gazouiller et j'ai vu ce serpent en équilibre sur un fil électrique essayant d'attraper les oiseaux. Les oiseaux semblent jouer à attrape-moi si tu peux, et le serpent a fait du bon travail en s'équilibrant en se déplaçant le long du câble, en essayant, mais en échouant, d'attraper les oiseaux et en retournant, affamé, au palmier.
Un primate se balance sur des lignes électriques et tombe d'un poteau électrique
Le chimpanzé s'est échappé du parc zoologique de Yagiyama dans la ville de Sendai, préfecture de Miyagi, en début d'après-midi, selon les responsables de la ville. Un chimpanzé mâle tombé d'un poteau électrique dans le nord du Japon a été rattrapé par les autorités municipales.
Le chimpanzé est resté en liberté pendant plus d'une heure avant de grimper sur un lampadaire, où les autorités lui ont tiré dessus avec un tranquillisant.