Effet de l'épaisseur d'un écran pollué sur la rigidité diélectrique d'un système d'électrodes à champ non uniforme

I.2.4.5.3 Décharge partielle

Les matériaux isolants de qualité technique comportent toujours des inclusions de particules étrangères et des vacuoles gazeuses. Lorsque ces isolants sont soumis à une certaine tension alternative à fréquence industrielle on constate que le champ électrique plus élevé dans les vacuoles gazeuses E_g que dans l'isolant Ei (Fig. I.7).

Etant donné la continuité du vecteur induction électrique dans un milieu non ionisé à l'état initial, on trouve :

E_g E1

En~

~ (I-9)

En~

Ces apparai s

que cel le qui entraineraient la

De ux

· D'une part la permittivité relative fois) que celle de gaz (årg = roportion

p nellement plus élevé;

· D'autre part, la rigidité diélectrique des gaz ue celle d

q es solides.

deux constatations, allant dans l e même se ns, font qu e sent dans les vacuoles des isolants solides pour des ten

perforation du diélectrique solide

facteurs c

ontribuent

à faire apparaitre des décharges partielles dans les isolants :

des isolants solides étant toujours plus élevée (2 à 6

1), le champ élec trique dan s

est nettement plus bass

.

des décharges dites partielles sions 20 à 60 fois plus faibles

e (environ

les vacuoles est

10 fois)

I.2.4.2 P

S

isolants 155 °C ,

représe ntées respe ctivement par les lettre s

ette class

C ification (voir tableau

électriques.

en 8 classe

ropriétés thermiqu es [4]

elon leur aptitude à supporter des températures plus ou moins é levées, on range les

s. Elles correspondent à des températures maximales de 105 °C, 130 °C,

00 °C, 22 0 °C, 240 ° C, et plus que 240 °C. Autrefois , ces classes étaient

A, B, F, H, N. R, Set C.

I.1) est utilisée dans la construction des appareils

180 °C, 2

10

Fig. I.7 : Isolant comportant une inclusion gazeuse

Classe		Définition	105°C
matériaux ou combinaisons de matériaux tels que le coton, la soie et le papier lorsqu'ils sont convenablement intégrés ou recouverts, ou lorsqu'ils sont immergés dans un liquide diélectrique tel que l'huile. D'autres matériaux ou combinaisons de matériaux peuvent être inclus dans cette classe si l'on démontre par expérience ou par des tests approuvés qu'ils ont la même durée de vie thermique à 105 °C. (Auparavant appelée classe A.)		130°C
matériaux ou combinaisons de matériaux tels que le mica, la fibre de verre, l'amiante etc, utilisés avec des substances adhésives convenables. D'autres matériaux ou combinaisons de matériaux peuvent être inclus dans cette classe si l'on démontre par expérience ou par des tests approuvés qu'ils ont la même durée de vie thermique à 130 °C. (Auparavant appelée classe B.)		155°C
matériaux ou combinaisons de matériaux tels que le mica, la fibre de verre, l'amiante etc, utilisés avec des substances adhésives convenables. D'autres matériaux ou combinaisons de matériaux peuvent être inclus dans cette classe si l'on démontre par expérience ou par des tests approuvés qu'ils ont la même durée de vie thermique à 155 °C. (Auparavant appelée classe F.)		180°C
matériaux ou combinaisons de matériaux tels que l'élastomère au silicone, le mica, la fibre de verre, l'amiante etc , utilisés avec des substances adhésives convenables, tels que les résines au silicone. D'autres matériaux ou combinaisons de matériaux peuvent être inclus dans cette classe si l'on démontre par expérience ou par des tests approuvés qu'ils ont la même durée de vie thermique à 180 °C. (Auparavant appelée classe H.)		200°C
matériaux ou combinaisons de matériaux qui ont démontré par expérience ou par des tests approuvés qu'ils possèdent la durée de vie thermique requise à 200 °C. (Auparavant appelée classe N.)		220°C
matériaux ou combinaisons de matériaux qui ont démontré par expérience ou par des tests approuvés qu'ils possèdent la durée de vie thermique requise à 220 °C. (Auparavant appelée classe R.)		240°C
matériaux ou combinaisons de matériaux qui ont démontré par expérience ou par des tests approuvés qu'ils possèdent la durée de vie thermique requise à 240 °C. (Auparavant appelée classe S.)		Plus 240°C
matériaux composés entièrement de mica, porcelaine, verre, quartz et de matériaux inorganiques semblables. D'autres matériaux ou combinaisons de

matériaux peuvent être inclus dans cette classe si l'on démontre par expérience ou par des tests approuvés qu'ils ont la même durée de vie thermique au-dessus de 240 °C. (Auparavant appelée classe C.)

12

Tab I.1 : Classe des isolants selon la température Le tableau I.2 décrit les propriétés de quelques isolants diélectriques

ISOLANT	propriétés électriques		propriétés thermiques		Propriétés mécaniques		notes
	constante diélectrique	température d'opération	conductivité thermique	masse volumique
	år	°C	W/ (m'°C)	kg/m^3
kV/mm							air sec
3	1	2000	0.024	1.29	gaz à		azote
3.5	1	-	0.024	1.25	0 °C		hexafluorure de soufre
30	1	-	0.014	6.6	101		(SF 6)
(à 400 kPa)					kPa		Hydrogène
2.7	1	-	0.17	0.09			Oxygène
3	1	-	0.025	0.43			amiante solide laine
1	-	1600	0.4	2000			d'amiante
1	-	1600	0.1	400			Askarel, Pyranol
12	4.5	120	-	1560			caoutchouc
12 à 20	4	65	0.14	950			époxy
20	3.3	130	0.3	1600 à 2000			huile minérale
10	2.2	110	0.16	860			mica
40 à 240	7	500 à 1000	0.36	2800			Mylar
400	3	150	-	1380			nylon
16	4.1	150	0.3	1140			oxyde de magnésium
3	4	1400	2.4	-			(MgO) papier imprégné
14	4 à 7	120	0.17	1100			polyamide
40	3.7	100 à180	0.3	1100			polycarbonate
25	3.0	130	0.2	1200			polyéthylène
40	2.3	90	0.4	930			chlorure de polyvinyle
50	3.7	70	0.18	1390			(PVC) polyimide
200	3.8	180 à 400	0.3	1100

polyuréthane	35	3.6	90	0.35	1210			porcelaine
4	6	1300	1.0	2400			silicone
10	-	250	0.3	1800 à 2800			téflon
20	2	260	0.24	2200			verre
100	5 à 7	600	1.0	2500

Tab I.2 : Propriétés des matériaux isolants [6]