Isolateur
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Un isolateur est composant électrotechnique destiné à : fixer, maintenir ou soutenir les conducteurs électriques nus. On trouve des isolateurs en particulier sur les lignes à haute tension , mais aussi sur les lignes télégraphiques ou dans les postes électriques. Ils assurent l'isolation entre les conducteurs et les pylônes .
Il ne faut pas confondre isolant qui désigne la propriété d'un matériau de ne pas conduire l'électricité ou qui caractérise ce même matériau et isolateur qui désigne le composant fait de matériau isolant.
Sommaire |
[modifier] Présentation
Historiquement les isolateurs étaient réalisés en verre, ou céramique (dérivés de stéatite par exemple), on en trouve maintenant en matériau synthétique.
Les isolateurs verre ou céramique des lignes à haute tension ont en général la forme d'une assiette. On les associe entre eux pour former des chaînes d'isolateurs. On trouve aussi des isolateurs sous forme de colonne (voir photo ci contre), avec toujours un profil en ailettes pour allonger la ligne de fuite, c'est à dire la distance aux bornes de l'isolateur, mesurée en suivant le profil de l'isolateur.
Depuis la fin du XXe siècle, les matériaux composites sont de plus en plus utilisés pour fabriquer des isolateurs : en réalisant un axe central en fibre de verre et en surmoulant par dessus une matière silicone ou EPDM. Les isolateurs composites sont plus légers, en général moins cher et, présentent une excellente hydrophobicité. Ils sont en particuliers prisés pour les zones fortement polluées et dans les zones urbaines où ils résistent mieux au vandalisme.
[modifier] Vieillissement
Deux phénomènes entraînent le vieillissement des isolateurs et conduisent à deux phénomènes différents ; la perforation de l'isolateur par un arc électrique dans son volume et le contournement de l'isolateur à sa surface par un arc électrique :
- Pour la perforation, des décharges partielles se produisent au voisinage des imperfections des isolateurs (vide, inclusion, inhomogénéité), et vont progressivement ronger l'isolateur, jusqu'à l'apparition d'une décharge complète détruisant par explosion l'isolateur (décharge intrinsèque-perforation).
- Quant au contournement, il faut distinguer deux cas :
- le premier est dû à une surtension (foudre par exp.) qui provoquera une décharge électrique à la surface de l'isolateur suivant les mécanismes classiques des décharges (streamer/leader)
- le second cas correspond à la pollution atmosphérique. Le contournement est la conséquence de la combinaison de plusieurs paramètres. Il a été montré que le comportement des isolateurs sous pollution peut être décomposé en quatre grandes étapes : dépôt d’une couche solide de pollution sur la surface de l’isolateur, humidification progressive de la couche de pollution, développement de zones sèches et apparition d’arcs partiels et enfin extension des arcs partiels si les conditions sont favorables jusqu’à court-circuiter l’isolateur. La pollution est classifiée et peut être décomposée suivant sa nature et sa sévérité en pollution industrielle, marine, désertique (milieux poussiéreux quasi-désertique). Le givre est lui aussi source de pollution pour les isolateurs. À partir de ces paramètres, il est possible de quantifier le degré de pollution en les mesurant suivant certaines méthodes spécifiques. À ce titre, des méthodes de mesure de la sévérité de la pollution ont été élaborées et peuvent être liées directement ou indirectement aux étapes du contournement. Chacune d'elles mesure un paramètre qui caractérise une ou plusieurs phases du processus du contournement. L'association des résultats des mesures aux essais artificiels en laboratoire permet de déterminer le profil des isolateurs et la longueur de la chaîne qui représente les meilleures performances dans les conditions de pollution du site étudié [1]. La forme de l'isolateur est généralement conçue pour obtenir une ligne de fuite maximale entre les deux conducteurs, d'où son profil caractéristique en forme de "vagues" dites nervures. Il peut également être recouvert de graisse ou lavé régulièrement[2].
