Un isolateur est un composant électrotechnique conçu pour fixer, maintenir ou soutenir les conducteurs électriques nus. On trouve des isolateurs surtout sur les lignes à haute tension, mais également 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 et isolateur :le premier sert à désigner la propriété d'un matériau qui consiste à ne pas conduire l'électricité ; le second caractérise ce même matériau en désignant le composant fait de matériau isolant.

Présentation

Historiquement les isolateurs étaient réalisés en verre, ou céramique (dérivés de stéatite par exemple), on en trouve désormais en matériau synthétique.

Les isolateurs verre ou céramique des lignes à haute tension ont généralement 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 limites de l'isolateur, mesurée en suivant le profil de l'isolateur.

Depuis la fin du XX^e 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, généralement moins cher et , présentent une excellente hydrophobicité. Ils sont surtout prisés pour les zones fortement polluées et dans les zones urbaines où ils résistent mieux au vandalisme.

Vieillissement

Deux phénomènes entraînent le vieillissement des isolateurs et amènent 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 la naissance 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. Ce type de 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 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. Il est envisageable de quantifier le degré de pollution en procédant à des méthodes de mesure spécifiques (ESDD, conductance superficielle, courant de fuite). Ces méthodes de mesure de la sévérité de la pollution sont liées directement ou indirectement aux étapes du développement du contournement. Des essais sous pollution artificielles sont effectués en laboratoire et l'association des résultats des mesures de pollution in situ sert à représenter les conditions de pollution naturelle. Ces essais en laboratoire permettent 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], [2]}. La forme de l'isolateur est le plus souvent 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 aussi être recouvert de graisse ou lavé régulièrement^[3].

Notes

Voir aussi

• Appareillage électrique
• Isolant électrique

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