Lorsque vous observez les lignes électriques aériennes à haute et très haute tension, vous pouvez remarquer de drôles de disques. Ce est le isolateur électrique.
Un isolateur électrique est un matériau ou un dispositif qui empêche la conduction de l’électricité à travers lui.
Ils se présentent sous la forme d’un « empilement d’assiettes » placé directement sur les lignes électriques aériennes, avec pour fonctions principales d’empêcher le courant électrique qui circule dans les câbles de passer dans les pylônes et servir de jonction entre le câble et le pylône.
Ils doivent pour cela résister aux mouvements des câbles qui subissent les effets du vent, de la neige ou du givre.
Quels sont les matériaux utilisés pour le isolateur électrique ?
Le isolateur électrique est généralement fabriqué à partir de matériaux qui ont une très faible conductivité électrique, tels que le verre, la porcelaine, la céramique, le plastique, le caoutchouc ou des matériaux composites spécialement conçus.
La céramique : les isolateurs en céramique sont les plus anciens et les plus courants.
Ils offrent une très bonne résistance mécanique et une excellente tenue aux intempéries.
La céramique est un matériau dense et lourd, ce qui peut être un inconvénient pour certaines applications.
Le verre : les isolateurs verre présentent des caractéristiques similaires à celles des isolateurs céramiques, mais avec une meilleure résistance à la pollution.
Le verre est un matériau plus léger que la céramique, ce qui facilite la manipulation et la pose des isolateurs.
Cependant, le verre est plus fragile aux chocs mécaniques.
Les composites : les isolateurs composites sont constitués d’un noyau en résine renforcée de fibres de verre et d’une enveloppe en élastomère (silicone ou époxy).
Ces isolateurs offrent une excellente résistance mécanique, une bonne tenue au vieillissement et une résistance à la pollution.
Ils sont également plus légers que les isolateurs céramiques et verre, ce qui facilite leur installation.
Quels sont les types d’isolateurs électriques ?
La conception des isolateurs haute tension repose sur leur capacité à résister aux contraintes mécaniques et électriques.
On distingue plusieurs types d’isolateurs en fonction de leur forme et de leur mode de fixation :
Les isolateurs à suspension : ils sont fixés à une chaîne et suspendus aux pylônes.
Leur forme en cloche permet une répartition optimale des contraintes mécaniques.
Ces isolateurs supportent les tensions les plus élevées et sont couramment utilisés pour les lignes THT.
Les isolateurs à tenons : ils présentent une extrémité filetée pour être fixés directement sur les poteaux. Ils sont principalement utilisés pour les lignes HT de faible longueur.
Les isolateurs rigides : ils sont fixés à la fois sur le pylône et la ligne haute tension.
Ils sont conçus pour résister aux fortes contraintes mécaniques et sont utilisés pour les postes électriques.
La principale caractéristique des isolateurs est leur champ électrique, qui détermine leur capacité d’isolation.
Les isolateurs doivent être conçus pour résister à la tension maximale du réseau, ainsi qu’aux surtensions dues aux phénomènes naturels (foudre) ou aux manœuvres sur le réseau.
Dans notre vie quotidienne, il existe deux types d’isolateurs
Un type d`isolateur est le verre trempé.
Les isolateurs en verre s’assemblent les uns aux autres, en chaîne, afin d’obtenir la longueur recherchée, en fonction du niveau de tension de la ligne.
Ils ressemblent à des « assiettes emboîtées les unes aux autres ».
l’autre est l’isolateur composite, on appelle aussi l’isolateur rigide.
Il est constitué d’un seul élément de longueur variable selon le niveau de tension de la ligne.
Par rapport aux isolateurs en verre, les isolateurs rigides sont capables de tenir des charges mécaniques plus importantes mais sont moins flexibles. Ils ressemblent à des « assiettes collées les unes aux autres ».
De plus, l’air étant un isolant naturel, ils permettent de maintenir une distance d’air suffisante entre le câble et le pylône, de sorte que le courant électrique ne passe pas dans le pylône.
La distance d’air nécessaire pour assurer l’isolement électrique du pylône, augmente avec le niveau de tension de la ligne.
Ainsi, la chaîne d’isolateurs est d’autant plus longue, et les isolateurs sont d’autant plus nombreux, que la tension de la ligne électrique est élevée.
Comment sont installés les isolateurs ?
Les modes de pose des isolateurs sur le réseau dépendent des formats des pylônes.
Les chaînes d’ancrage sont utilisées dans le cas de pylône d’ancrage.
Ce type de chaîne se distingue par sa position quasi horizontale.
Les chaînes d’isolateurs en V sont utilisées pour les pylônes de suspension lorsque que l’on souhaite limiter le balancement latéral des conducteurs.
Les chaînes de suspension droite sont la solution de base pour les pylônes de suspension. Ce type d’isolation est le plus fréquemment utilisé.
De plus, l’air étant un isolant naturel, ils permettent de maintenir une distance d’air suffisante entre le câble et le pylône, de sorte que le courant électrique ne passe pas dans le pylône.
La distance d’air nécessaire pour assurer l’isolement électrique du pylône, augmente avec le niveau de tension de la ligne.
Ainsi, la chaîne d’isolateurs est d’autant plus longue, et les isolateurs sont d’autant plus nombreux, que la tension de la ligne électrique est élevée.
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