Un isolant électrique (également appelé isolant) est utilisé dans un système électrique pour empêcher le flux indésirable de courant vers la terre à partir de ses points de support. L'isolant joue un rôle vital dans le système électrique. Un isolant électrique est un chemin de très haute résistance à travers lequel pratiquement aucun courant ne peut circuler.
Dans les systèmes de transport et de distribution, les conducteurs aériens sont généralement soutenus par des tours ou des poteaux de support. Les tours et les poteaux sont correctement mis à la terre. Il doit donc y avoir un isolant entre le corps de la tour ou du poteau et les conducteurs porteurs de courant pour empêcher le flux de courant du conducteur vers la terre à travers les tours ou poteaux de support mis à la terre.
La cause principale de la défaillance de l'isolant aérien est le flashover, qui se produit entre la ligne et la terre lors d'une surtension anormale dans le système. Pendant ce flashover, la chaleur énorme produite par l'arc électrique provoque une perforation dans le corps de l'isolant. En considérant ce phénomène, les matériaux utilisés pour l'isolant électrique doivent posséder certaines propriétés spécifiques.
Les matériaux généralement utilisés à des fins d'isolation sont appelés matériau isolant. Pour une utilisation réussie, ce matériau doit posséder certaines propriétés spécifiques comme listées ci-dessous-
Il doit être suffisamment solide mécaniquement pour supporter la tension et le poids des conducteurs.
Il doit avoir une très haute résistance diélectrique pour résister aux contraintes de tension dans les systèmes de transport à haute tension.
Il doit posséder une haute résistance à l'isolation pour empêcher le courant de fuite vers la terre.
Le matériau isolant doit être exempt d'impuretés indésirables.
Il ne doit pas être poreux.
Il ne doit pas y avoir d'entrée sur la surface de l'isolant électrique afin que l'humidité ou les gaz ne puissent pas y pénétrer.
Ses propriétés physiques ainsi que ses propriétés électriques doivent être peu affectées par les changements de température.
La porcelaine est le matériau le plus couramment utilisé pour les isolants aériens de nos jours. La porcelaine est un silicate d'aluminium. Le silicate d'aluminium est mélangé avec de la kaolin plastique, de la feldspath et du quartz pour obtenir un matériau final dur et verni d'isolant en porcelaine.
La surface de l'isolant doit être suffisamment vernie pour que l'eau ne puisse pas s'y déposer. La porcelaine doit également être exempte de porosité, car la porosité est la cause principale de la détérioration de sa propriété diélectrique. Elle doit également être exempte de toute impureté et de bulles d'air à l'intérieur du matériau qui pourraient affecter les propriétés de l'isolant.
Propriété |
Valeur (Approximative) |
Résistance diélectrique |
60 kV / cm |
Résistance à la compression |
70 000 Kg / cm2 |
Résistance à la traction |
500 Kg / cm2 |
De nos jours, les isolants en verre sont devenus populaires dans les systèmes de transport et de distribution. Du verre trempé est utilisé à des fins d'isolation. L'isolant en verre présente de nombreux avantages par rapport à l'isolant en porcelaine traditionnel
Il a une très haute résistance diélectrique comparée à la porcelaine.
Sa résistivité est également très élevée.
Il a un faible coefficient de dilatation thermique.
Il a une plus grande résistance à la traction par rapport à l'isolant en porcelaine.
Étant transparent, il ne chauffe pas au soleil comme la porcelaine.
Les impuretés et les bulles d'air peuvent être facilement détectées à l'intérieur du corps de l'isolant en verre en raison de sa transparence.
Le verre a une très longue durée de vie car les propriétés mécaniques et électriques du verre ne sont pas affectées par le vieillissement.
Enfin, le verre est moins cher que la porcelaine.
L'humidité peut facilement se condenser sur la surface du verre et, par conséquent, la poussière de l'air peut se déposer sur la surface de verre humide, ce qui fournira un chemin pour le courant de fuite du système.
Pour une tension plus élevée, le verre ne peut pas être coulé en formes irrégulières, car le refroidissement irrégulier provoque des tensions internes.
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