Transformateurs en tunnel et en station souterraine : sécurité incendie
Sous-stations de traction, alimentation des stations, ventilation et tunneliers ont besoin de transformateurs. En souterrain, la chaleur, la fumée et l’accès compliquent tout – et cela détermine le type de transformateur et le liquide isolant.
Mis à jour le 12 novembre 2026 · Publié par IsoTec
Pourquoi le souterrain est différent
- La chaleur et la fumée restent dans l’ouvrage. La fumée peut atteindre rapidement les voies d’évacuation et les quais.
- L’évacuation et l’intervention prennent plus de temps. Les accès sont longs ; les pompiers travaillent dans la fumée et la chaleur.
- La place est limitée. Des distances faciles à respecter en surface sont souvent impossibles dans un rameau de communication ou un local technique.
- Eau et pollution. L’humidité, la condensation, la poussière et les résidus de freinage affectent l’isolation.
- Les vibrations dues aux trains desserrent les connexions et peuvent créer des points chauds.
- Chemins de drainage. Le liquide répandu et les eaux d’extinction peuvent rejoindre le drainage du tunnel.
- Fort impact d’une panne. Une défaillance peut arrêter une ligne pendant des jours.
Où se trouvent les transformateurs
- Sous-stations de traction, y compris les transformateurs redresseurs des réseaux à courant continu
- Alimentation auxiliaire et des stations : éclairage, escaliers mécaniques, signalisation, pompes
- Ventilation des tunnels et désenfumage
- Locaux techniques dans les rameaux de communication et les galeries de service
- Éclairage, ventilation et équipements de sécurité des tunnels routiers
- Alimentation de chantier, y compris les transformateurs de tunneliers
Les options comparées
| Sec (résine coulée, F1) | À l’ester (classe K) | Huile minérale (classe O) | |
|---|---|---|---|
| Feu de liquide (nappe ou pulvérisation) | Aucun | Nappe improbable ; pulvérisation possible pendant un arc | Feux de nappe et de pulvérisation possibles |
| Matière combustible | Résine et isolation | Ester, cellulose | Huile minérale, cellulose |
| Humidité, poussière, condensation | Sensible – la classe d’environnement (E) compte | Cuve hermétique, insensible | Cuve hermétique, insensible |
| Capacité de surcharge | Limitée | Bonne | Bonne |
| Encombrement et poids par MVA | Plus importants | Compact | Compact |
| Rétention nécessaire | Non | Oui | Oui |
| Usage souterrain typique | Puissances faibles et moyennes, stations | Là où la puissance, la place ou l’environnement favorisent les transformateurs immergés | Généralement évité |
Des constructeurs font état d’une expérience de service avec des transformateurs de puissance à l’ester jusqu’à 420 kV et les proposent avec des cuves résistantes à la rupture pour les postes souterrains. Comparaison détaillée : ester, huile minérale ou transformateur sec.
Cadre normatif
Les normes de sécurité incendie des tunnels considèrent le système dans son ensemble – charge calorifique, compartimentage, ventilation, évacuation et intervention. On peut citer la NFPA 130 pour les systèmes de transport guidé et ferroviaire de voyageurs, la NFPA 502 pour les tunnels routiers et, dans l’UE, la spécification technique d’interopérabilité relative à la sécurité dans les tunnels ferroviaires (STI SRT, règlement (UE) n° 1303/2014). Le transformateur entre dans la stratégie comme charge calorifique et comme source d’inflammation ; l’installation suit l’IEC 61936-1 et les règles nationales. Pour aller plus loin : IEC 61936-1, FM Global et NEC.
Mesures de conception
- Locaux techniques résistants au feu (EI/REI) avec portes coupe-feu à fermeture automatique ; aucune voie d’évacuation à travers le local
- Liquide isolant de classe K – y compris dans le changeur de prises – ou transformateur sec de classe F1
- Traversées sèches et raccordements de câbles embrochables ou dans l’air
- Protection électrique rapide, dispositif de décompression et relais de surpression soudaine ; cuve résistante à la rupture
- Détection automatique ; extinction par brouillard d’eau ou sprinklers lorsque c’est exigé
- Séparation entre la fumée et les voies d’évacuation ; ventilation qui ne pousse pas la fumée vers les quais
- Rétention qui tient le liquide et les eaux d’extinction à l’écart du drainage du tunnel
- Surveillance à distance : température, pression, analyse des gaz dissous
- Connexions résistantes aux vibrations et accès pour l’inspection
Risques résiduels typiques en tunnel
- Fumée d’un incendie dans le local qui atteint les voies d’évacuation
- Feux de câbles entrant dans le local du transformateur ou en sortant
- Fuites qui rejoignent le système de drainage du tunnel
- Détection tardive de défauts naissants en raison d’un accès restreint
- Exposition à l’incendie d’un train ou d’un véhicule près de la sous-station
Registre complet : risques résiduels d’incendie des transformateurs à l’ester.
Liste de contrôle pour la stratégie incendie
- Recenser tous les transformateurs, leur emplacement, leur puissance, leur volume et leur classe de liquide.
- Vérifier chaque volume de liquide séparé : traversées, changeur de prises, boîtes à câbles.
- Définir les scénarios d’incendie plausibles et leurs sources d’inflammation.
- Confirmer les temps d’élimination des défauts et la décompression.
- Définir la séparation, la détection et l’extinction.
- Modéliser le mouvement des fumées pour les scénarios pertinents.
- Prévoir la rétention et le drainage.
- Convenir du risque résiduel avec le maître d’ouvrage, l’autorité et l’assureur.
L’accompagnement d’IsoTec
Nous fournissons les données incendie de nos esters de classe K, accompagnons le retrofilling de transformateurs existants et analysons des échantillons de fluide. Voir le guide de la sécurité incendie des transformateurs.
Questions fréquentes
Quel transformateur convient le mieux à un tunnel ?
Il n’y a pas de réponse universelle. Les transformateurs secs évitent les feux de liquide, mais ils sont sensibles à l’humidité et à la pollution et ont une capacité de surcharge limitée. Les transformateurs à l’ester couvrent des puissances plus élevées et des environnements difficiles, mais nécessitent une rétention et une protection contre les arcs.
L’huile minérale est-elle autorisée en tunnel ?
Cela dépend des règles nationales et de la stratégie incendie du projet. En raison de son point de feu bas, l’huile minérale est généralement évitée en souterrain.
Quelles normes s’appliquent aux transformateurs dans les tunnels ferroviaires ?
L’installation suit l’IEC 61936-1 et les règles nationales. La stratégie incendie du tunnel s’appuie sur des normes comme la NFPA 130 et, dans l’UE, la STI relative à la sécurité dans les tunnels ferroviaires.
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Sources et lectures complémentaires
- Commission Regulation (EU) No 1303/2014 – TSI Safety in Railway Tunnels (EUR-Lex)
- Transformer Magazine: Modern power transformers for underground substations (2020)
- Petersen, A.: Risk Equals Probability Times Consequences – T&D World (2014)
- Reid, J.: The Use of Ester based Transformer Liquids for Reduced Fire Risk and Lower Costs – IChemE Hazards 31 (2021)
- IEEE C57.156-2016: Guide for Tank Rupture Mitigation of Liquid-Immersed Power Transformers and Reactors
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