Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Brigitte PINEL : Chef de groupe d’études au service Matériel électrique de la division Recherche et Développement d’Électricité de France
-
Francis DUCHATEAU : Chef de groupe d’études au service Matériel électrique de la division Recherche et développement d’Électricité de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les matériaux, au sens large, ont joué un rôle prépondérant dans les progrès faits par les matériels électriques. Leur évolution, cumulée sur près d’un siècle, bien que le plus souvent lente, a été considérable. Ils constituent, sans aucun doute, les facteurs clés du développement des matériels électrotechniques de demain. Les matériaux isolants sont parmi ceux dont le choix et l’emploi posent les problèmes les plus délicats à résoudre dans la conception, la réalisation et l’exploitation de ces matériels.
Cela est lié au fait que les isolants constituent une grande famille de par leur nature (polymères, verre, céramique, bois, papier, carton, huile, air, vide, gaz…), se présentent sous diverses formes (solides, liquides, gazeux) et ont des propriétés diverses et variées. C’est également et surtout lié au fait que la fonction d’isolation électrique est primordiale, en ce sens qu’elle est l’une des conditions fondamentales du fonctionnement des matériels de production, de transport et de distribution d’énergie électrique.
Cet article évoque dans un premier temps les contraintes auxquelles peuvent être soumis les systèmes d’isolation et l’influence de celles-ci sur le comportement des matériaux. Il présente ensuite des classes d’évolution de systèmes d’isolation avant d’aborder le domaine de la caractérisation, des essais et de la modélisation des isolants. Il n’a pas la prétention de donner des recettes ou d’avancer des solutions toutes faites mais, sans rechercher l’exhaustivité et au travers d’exemples, d’illustrer les démarches, de commenter les raisonnements et d’argumenter les choix.
Il doit fournir ainsi les pistes et les moyens pour que l’ingénieur navigue plus aisément dans la masse d’informations figurant d’une part dans les articles spécifiques aux matériels et celles relatives aux matériaux isolants d’autre part, sans oublier les articles théoriques traitant des phénomènes de base (diélectrique, de conduction, de claquage…).
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Conclusion
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3. Évaluation de la tenue aux contraintes
3.1 Principes généraux
Pour évaluer la tenue aux contraintes des systèmes d’isolation, il est nécessaire de réaliser des essais en vue :
-
de valider le choix des matériaux à la conception ;
-
d’évaluer les limites de fonctionnement ;
-
de valider les aspects sécurité en fonctionnement normal et accidentel ;
-
de disposer de méthode de contrôle du système d’isolation ;
-
de prévoir le comportement à long terme ;
-
d’évaluer les impacts sur l’environnement de la conception à la fin de vie.
Ces études, préalables à la mise au point du système d’isolation, doivent être faites avec rigueur en analysant l’existant et en explorant les nouvelles voies proposées par la science. C’est un travail de longue haleine qui peut prendre plusieurs années selon la complexité du système à concevoir.
Une démarche méthodologique est donc nécessaire.
On doit apprécier les propriétés intrinsèques des matériaux, leur évolution en fonction des contraintes subies au cours de la vie, simuler le comportement en régime nominal et en surcharge, mettre au point des méthodes de diagnostic et, si possible, développer des outils de contrôle non destructifs permettant le diagnostic sur site pour aider les exploitants à évaluer la qualité des systèmes d’isolation. Associés à cette démarche, des guides peuvent être rédigés en vue d’expertiser les systèmes après défaillance ou pour évaluer la fonctionnalité résiduelle. Cet ensemble de méthodes permet au concepteur et à l’utilisateur de mettre au point ces systèmes d’isolation dans un souci d’optimum technico-économique.
HAUT DE PAGE3.2 Méthodologie des essais
Les propriétés des matériaux isolants sont déterminées au moyen d’essais conventionnels ou plus perfectionnés. Des normes...
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Évaluation de la tenue aux contraintes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOURNIE (R.) - Les isolants en électrotechnique : essais, mécanismes de dégradation et applications industrielles. - Collection de la DER d’EDF, n 73 − 388 p. Eyrolles (1990).
-
(2) - VERDU (J.) - Le vieillissement des plastiques. - Eyrolles (1995).
-
(3) - Dix années de l’électricité et de l’électronique à travers les activités de la SEE. - Rapport scientifique et technique. Société des électriciens et électroniciens SEE (1995).
-
(4) - FOURNIE (R.) - Les isolants en électrotechnique. Concepts et théories. - Collection de la DER d’EDF - n 63. Eyrolles (1986).
-
(5) - ARRIGHI (R.) - Évolution des disjoncteurs à haute et moyenne tension. - Collection de la DER d’EDF, n 44. Eyrolles (1983).
-
(6) - Revue...
Nous n’avons cité dans les tableaux 1 à 8 que les normes spécifiques du sujet traité dans cet article.
Le lecteur pourra se reporter aux articles sur les différents matériels pour les autres normes.
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