L’isolation fait référence à l’utilisation de matériaux isolants pour sceller le corps chargé, isolant ainsi le corps chargé ou les conducteurs de potentiels différents, de sorte que le courant puisse circuler selon un certain chemin.
Une bonne isolation est une condition nécessaire pour assurer le fonctionnement normal des équipements et des lignes, et c’est aussi une mesure importante pour prévenir les accidents par choc électrique.
Les matériaux isolants jouent souvent d’autres rôles : dissipation de la chaleur et refroidissement, support mécanique et fixation, stockage de l’énergie, extinction des arcs électriques, résistance à l’humidité et à la moisissure, et protection des conducteurs. 1. Classification et caractéristiques des matériaux isolants. Sous l’action d’une tension continue, seul un très faible courant passe et leur résistivité est supérieure à 109Ω cm.
Les matériaux isolants sont divisés en trois catégories : les gaz, les liquides et les solides.
Les matériaux isolants gazeux couramment utilisés sont l’air, l’azote, l’hydrogène, le dioxyde de carbone et l’hexafluorure de soufre ; les matériaux isolants liquides couramment utilisés sont l’huile minérale (telle que l’huile de transformateur, l’huile de commutateur, l’huile de condensateur et l’huile de câble, etc.), l’huile de silicone et l’huile de ricin ; les matériaux isolants solides couramment utilisés comprennent les produits en fibre isolante (tels que le papier, le carton), les produits en fibre imprégnée d’isolant (tels que les tissus vernis, les tuyaux de peinture et les colliers de serrage, etc.), la peinture isolante, la colle et la poudre de soudure, les produits en mica isolant, les films électriques, les produits composites et les rubans adhésifs, ainsi que les plastiques et les caoutchoucs pour l’ingénierie électrique.
L’isolation des équipements électriques doit être conforme au niveau de tension correspondant, aux conditions environnementales et aux conditions d’utilisation.
Elle doit être capable de résister à des facteurs électriques, mécaniques, chimiques, thermiques, biologiques et à d’autres facteurs nuisibles pendant une longue période sans défaillance.
La qualité et la durée de vie des produits électriques dépendent dans une large mesure des propriétés électriques, thermiques, mécaniques, physiques et chimiques du matériau isolant.
Sous l’action d’un champ électrique externe, le matériau isolant subit des processus tels que la polarisation, la perte et la rupture.
Il vieillit également. 2. Destruction des chaussures isolées Rupture Le phénomène selon lequel l’isolant perd complètement ses performances d’isolation sous l’action d’un champ électrique puissant et d’autres facteurs est appelé rupture d’isolation.
Il existe trois types de claquage : le claquage diélectrique gazeux, le claquage diélectrique liquide et le claquage diélectrique solide.
①Les caractéristiques de claquage des diélectriques gazeux peuvent être obtenues par des méthodes de vide poussé et de haute pression afin d’améliorer le pouvoir de claquage du gaz.
Le gaz contient des impuretés (vapeur conductrice, impuretés conductrices) qui peuvent réduire la tension de claquage.
Après la rupture du gaz, lorsque la tension externe appliquée est supprimée, les performances d’isolation du gaz sont rapidement rétablies.
Après la rupture du gaz, un chemin de courant se forme dans l’espace, et le courant augmente fortement, comme les arcs électriques, les éclairs, les lumières fluorescentes, les néons, etc. dans la vie quotidienne, formant ainsi une conduction de gaz.
②Les caractéristiques de claquage des diélectriques liquides.
On pense généralement que la décomposition des liquides purs est similaire à celle des gaz.
La rupture est causée par l’ionisation par impact d’électrons. Cependant, la densité du liquide est élevée, le parcours libre des électrons est court et l’énergie accumulée est faible, de sorte que le claquage est L’intensité est plus élevée que celle du gaz.
Le claquage du diélectrique liquide est lié à sa pureté.
Pour garantir la qualité de l’isolation, le diélectrique liquide doit être purifié, déshydraté et dégazé avant d’être utilisé.
Après la rupture du liquide, lorsque la tension appliquée est supprimée, les performances d’isolation du liquide peuvent être restaurées dans une certaine mesure.
③Charactéristiques du claquage des diélectriques solides Le claquage des diélectriques solides comprend le claquage électrique, le claquage thermique et le claquage chimique.
Le claquage électrique se caractérise par un temps d’application de la tension court et une tension de claquage élevée ; l’intensité du champ de claquage est étroitement liée à l’uniformité du champ électrique et n’a pratiquement rien à voir avec la température environnante et le temps d’application de la tension.
Le claquage thermique se caractérise par une tension plus longue que le claquage électrique, une tension de claquage plus faible et une température d’isolation plus élevée.
La tension de claquage diminue lorsque la température ambiante augmente, mais cela n’a pas grand-chose à voir avec l’uniformité du champ électrique.
Le claquage électrochimique est le claquage causé par l’effet combiné de facteurs tels que le dégagement, le chauffage et la réaction chimique.
Le claquage électrochimique se forme sous l’effet à long terme de la tension, et sa tension de claquage est souvent très faible.
Il est étroitement lié aux performances de résistance libre du matériau isolant lui-même, au processus de fabrication et aux conditions de travail.
La rupture a un effet cumulatif, c’est-à-dire que seuls des dommages partiels ou une rupture incomplète sont causés par une action de tension d’impulsion, et que des actions de tension d’impulsion multiples entraînent une rupture complète.
Le diélectrique solide ne peut pas être récupéré après une rupture et perd ses propriétés isolantes.
(2) Pendant le fonctionnement du matériau isolant de l’équipement de vieillissement de l’isolation, en raison des effets à long terme de divers facteurs, une série de changements chimiques et physiques se produiront, entraînant la détérioration progressive de ses propriétés électriques et mécaniques.
Ce phénomène est appelé vieillissement de l’isolation.
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Dans les équipements électriques généraux à basse tension, le vieillissement de l’isolation est principalement un vieillissement thermique.
Chaque type de matériau isolant a une température limite de résistance à la chaleur.
Lorsque la température dépasse cette température limite lorsque l’équipement fonctionne, le vieillissement du matériau isolant s’aggrave et la durée de vie de l’équipement électrique est réduite.
Dans les équipements électriques à haute tension, le vieillissement de l’isolation est principalement un vieillissement électrique.
Il est causé par la décharge partielle du matériau isolant.