Isolateurs : pas seulement une fiche ? en ligne 

Quand on entend « isolant », la première chose qui vient à l'esprit du non-initié est une sorte d'engin en porcelaine posé sur un poteau, « pour que le courant ne sorte pas ? ». En général, c’est vrai, mais c’est tellement superficiel que ça en devient presque nauséabond. En pratique, notamment lors de la sélection de réseaux moyenne et haute tension pour des projets spécifiques, c'est là que commence toute une science. Et la principale erreur de nombreux acheteurs est de les considérer comme des consommables, un élément standard. Réglez-le et oubliez-le. Et puis ils sont surpris par des pannes, des cassures d'ondulations, des décharges corona par temps humide ou simplement une destruction semblable à une avalanche due aux vibrations. Au fil des années, j'ai travaillé avec des accessoires pour câbles, notamment grâce à des partenariats avec des fabricants tels queShijiazhuang Hist Electric Co., Ltd, j'étais convaincu : l'isolant est un point clé de responsabilité. Et son choix est toujours un compromis entre résistance mécanique, propriétés diélectriques, résistance à l'environnement et, hélas, budget.

Base matérielle : de la porcelaine aux polymères

La porcelaine régnait autrefois et on peut encore la voir en de nombreux endroits. Matériau éprouvé, mais avec du caractère. Il est fragile, lourd et ses propriétés diélectriques dépendent fortement de l'émail et de l'absence de microfissures. Je me souviens qu'un lot d'isolateurs pour suspendre les SIP est arrivé de l'usine - tout semblait parfait. Mais après le premier hiver, avec les changements de température, ils ont commencé à « tirer ». La raison en est des défauts de cuisson invisibles à l'œil nu, dans lesquels l'humidité s'est accumulée. Il a gelé et la fissure est allée plus loin. Et voilà, il faut remplacer l’isolant.

Le verre est aussi un classique. Mécaniquement plus résistant que la porcelaine, les défauts sont immédiatement visibles (qu'elle se fissure ou non), mais le même poids et les mêmes problèmes de chargement par impact. S’il y a des travaux de construction ou des opérations d’exploitation forestière à proximité, le risque de destruction en cascade due aux projections de décombres ou de branches est plus élevé.

Aujourd’hui, bien sûr, c’est l’ère des isolants polymères. Revêtement époxy moulé, silicone ou EPDM. Légers, excellents diélectriques, résistants au vandalisme (ne cassent pas). Mais il y a aussi des « mais » ici. Vieillissement des polymères sous rayonnement UV. Perte de propriétés hydrophobes dans les silicones bon marché. Et s'il y a des inclusions dans le matériau, le point de rupture est garanti. Nous avons testé une fois un lot de polymèreisolateurspour 10 kV KVL - un sur dix a montré un courant de fuite accru. Ils l'ont ouvert - à l'intérieur, dans l'épaisseur du matériau, il y avait une cavité microscopique remplie d'humidité. Défaut de fabrication. Par conséquent, maintenant, lors d'une commande, par exemple viahiste-ru.com, je demande toujours des rapports d'essais spécifiques au vieillissement et au test de l'intégrité de l'isolation par la méthode des décharges partielles. Sans cela, nulle part.

Conception et application : là où ça marche

Ici non plus, tout n’est pas clair. Un isolateur à broches pour une sous-station est une chose, mais un isolateur à disque suspendu pour une ligne aérienne de 110 kV est complètement différent. Et il existe aussi des traversées, des tiges de support, des linéaires... Les entrées de câbles dans les appareillages ou les transformateurs ont leur propre histoire.

Par exemple, le but est souvent confus. Ils prennent un isolant polymère de support, conçu principalement pour la compression, et tentent de l'utiliser comme isolant de tension sur la branche. Et là, la charge porte principalement sur la flexion et l'étirement. Le résultat est une déformation, une fissuration du noyau et, au mieux, il s'affaisse, au pire, une cassure. La conception doit respecter strictement les efforts mécaniques appliqués. Dans les catalogues du même Hist Electric, cela est toujours clairement indiqué - charge admissible en flexion, traction, compression. Ignorer cela est un crime.

Les isolateurs de bagues se démarquent. Ce sont peut-être les nœuds les plus critiques. Ils fonctionnent dans des conditions de champ électrique fortement inégal (passage de l'air à la résine époxy ou à la céramique) et souvent sous une pression accrue (dans les interrupteurs à huile). Ici, toute hétérogénéité du matériau, toute bulle est une source potentielle de panne. La technologie de leur fabrication est la voltige. Toutes les plantes ne le supporteront pas.

Expérience sur le terrain et problèmes typiques

En théorie, tout se passe bien. En pratique - saletés, déjections d'oiseaux, atmosphère salée près de la mer, émissions industrielles. Un isolant polymère, qui fait des merveilles à l’état sec et propre, peut se recouvrir d’une couche conductrice de sel dans une région côtière en deux saisons. Le courant de fuite augmente, le chauffage commence, destruction de la couche hydrophobe, et c'est parti. La solution réside soit dans des lavages fréquents (coûteux), soit dans la sélection initiale d'un matériau présentant une résistance au cheminement accrue et une forme particulière qui complique la formation d'un film conducteur continu.

Un autre problème est celui du « bird sitting ». Surtout pour les isolateurs avec une partie horizontale pratique. Les oiseaux s'assoient et chient. La litière est un guide. Un pont se forme entre les électrodes et un arc le longe, brûlant à la fois les excréments eux-mêmes et la surface de l'isolant. Il reste une empreinte carbone qui ne disparaît jamais. Il est nécessaire d'installer des dispositifs anti-atterrissage ou de choisir des structures dotées de nervures de protection qui rendent difficile l'atterrissage des oiseaux.

Les vibrations du vent sont un tueur silencieux. Surtout pour les longs isolateurs composites. Des microfissures apparaissent aux endroits où le renfort métallique est fixé à la tige diélectrique. Au fil du temps, l'humidité pénètre, se balance et se transforme en un « beau » moment : la séparation. Par conséquent, dans les régions venteuses, il est essentiel de vérifier le couple de serrage et l’état des joints au niveau des joints.

Sélection des fournisseurs et contrôle qualité

Ici, je pars toujours du principe « faire confiance, mais vérifier ? ». Même lorsque vous travaillez avec un fabricant de raccords de câbles de confiance, commeShijiazhuang Hist Electric Co., Ltd, qui est sur le marché depuis 2004, on ne peut pas le prendre aveuglément « comme la dernière fois ». Chaque lot est destiné à être testé. Au moins sélectifs. Inspection visuelle pour l'absence d'éclats, de bulles ou d'irrégularités du revêtement. Mesure des dimensions géométriques - tout écart modifie la distribution du champ. Essais de traction mécanique sur échantillons témoins du lot.

Site Webhttps://www.histe-ru.com- c'est bien pour une première connaissance de la gamme et des données techniques. Mais les accords clés font toujours l'objet d'avenants au contrat, où les normes d'essais (GOST, CEI, spécifications internes), les modalités de réception et la responsabilité pour les vices cachés sont strictement prescrites. Un fabricant professionnel n'a pas peur de cela.

La chose la plus dangereuse est ?noname? produits du marché. Le prix est attractif, mais ce qu'il y a à l'intérieur reste un mystère. La tige en fibre de verre peut ne pas être constituée d'isolant électrique, mais de fibre de verre structurelle ordinaire, avec des diélectriques bien pires. Or l'adhésion entre la jupe en polymère et l'âme est faible. En fonctionnement, de telles « économies » entraînent un accident et de multiples coûts de réparation.

Regard vers l'avenir : ce qui change

La tendance est à l’intellectualisation. Plus de fantaisieisolateursavec des capteurs intégrés à la conception. Capteurs de charge mécanique (pour voir la constriction ou les vibrations), capteurs d'humidité à l'intérieur du polymère, systèmes à fibres optiques pour surveiller l'intégrité de la tige. Cela vous permet de passer de réparations préventives planifiées à des réparations basées sur les conditions réelles.

Une autre direction concerne les nouveaux composites. Nanocharges en polymères pour augmenter la résistance au cheminement et la conductivité thermique. Le problème de la surchauffe des pièces internes sous charge est un autre point faible.

Et bien sûr, l’écologie. La question du recyclage des anciens isolants polymères va devenir de plus en plus aiguë. Contrairement à la porcelaine et au verre, vous ne pouvez pas les jeter. Cela signifie que les technologies de transformation vont se développer, et peut-être même les renvoyer au fabricant. Cela deviendra également un facteur dans le choix d'un fournisseur - s'il dispose ou non d'un circuit fermé.

En fin de compte, ce que je veux dire. Un isolant est un organisme vivant dans un réseau. Sa sélection, son installation et sa maintenance ne sont pas une tâche de routine, mais une tâche d'ingénierie. Exigeant une compréhension de la physique, de la science des matériaux et des conditions difficiles de fonctionnement réel. Tout réduire au seul prix par pièce ne mène nulle part. Vous devez examiner le coût total de possession, qui inclut les risques d’échec. Et toujours, dans toute situation floue, exigez une preuve de qualité du fournisseur. Comment y parvenir, en travaillant, entre autres, avec des professionnels chinois qui, comme Hist Electric, ont depuis longtemps quitté l’ère des « biens de consommation bon marché » ? et valorisent leur réputation. Parce que dans notre travail, il n'y a pas de bagatelles.