Différence entre les isolateurs en porcelaine et en verre

Principales différences entre les isolateurs en verre et en porcelaine

Les isolateurs en porcelaine et en verre sont largement utilisés dans la transmission et la distribution d'électricité pour isoler les conducteurs aériens des tours et poteaux de soutien. Avec une longue durée de vie et leur adaptabilité aux tensions élevées, leurs caractéristiques et propriétés uniques définissent leurs scénarios d'application distincts.

Isolateurs en porcelaine

La porcelaine, un matériau céramique, est appréciée pour l'absence de défauts internes tels que des vides, des fissures ou une expansion thermique lorsqu'elle est de qualité supérieure. Elle est fabriquée à partir d'argile de Chine (silicate d'aluminium naturel), mélangée avec de la kaolin plastique, du feldspath (une pierre de silice cristalline) et du quartz (dioxyde de silicium, SiO₂). Ce mélange est cuit dans un four à température contrôlée pour former un isolateur lisse, durable et brillant, exempt de porosité.

Un isolateur en porcelaine de haute performance présente une résistance diélectrique de 60 kV/cm, une résistance à la compression de 70 000 kg/cm² et une résistance à la traction d'environ 500 kg/cm². Le ciment sert de matériau de liaison, ce qui rend les isolateurs en porcelaine l'un des types les plus couramment utilisés dans les réseaux mondiaux de transmission et de distribution d'électricité.

Isolateurs en verre

Le verre trempé est le matériau principal de ces isolateurs. Le verre subit un processus de chauffage, de fusion et de refroidissement contrôlé (trempage), atteignant une résistance diélectrique allant jusqu'à 140 kV/cm.

Les isolateurs suspendus en verre trempé sont largement adoptés dans les systèmes de transmission à haute tension (≥ 500 kV) dans le monde entier. Avec une grande résistivité, leur conception transparente offre un avantage clé : les isolateurs défectueux ou arqués peuvent être facilement identifiés par inspection visuelle. Les isolateurs en verre présentent une résistance à la compression de 10 000 kg/cm² et une résistance à la traction de 35 000 kg/cm².

Contrastes fondamentaux

Les isolateurs en porcelaine, fabriqués à partir de matériaux céramiques, excellent en résistance à la compression (70 000 kg/cm²) mais ont une résistance à la traction inférieure (500 kg/cm²), convenant aux applications de moyenne à haute tension (<500 kV). Les isolateurs en verre, fabriqués en verre trempé, offrent une résistance diélectrique supérieure (140 kV/cm) et des propriétés mécaniques équilibrées (résistance à la compression 10 000 kg/cm², résistance à la traction 35 000 kg/cm²), idéales pour les systèmes extra-haute tension (≥ 500 kV). La transparence du verre permet une détection simple des défauts, tandis que la nature non transparente de la porcelaine nécessite une inspection physique. Malgré des coûts initiaux plus élevés, les isolateurs en verre nécessitent moins d'entretien et offrent une durée de vie plus longue, ce qui les rend préférables pour les réseaux à haute tension où la fiabilité est cruciale.