Evaluation de l'hydrophobicité dynamique des matériaux isolants polymères sous contraintes CA

Introduction

Les isolateurs polymères à haute tension sont utilisés à tous les niveaux de tension, tant pour des tensions CA que CC. Les matériaux d'enveloppe utilisés pour l'isolation externe sont majoritairement des caoutchoucs silicones (SiR), des caoutchoucs éthylène propylène diène monomère (EPDM), et des caoutchoucs éthylène acétate de vinyle (EVA). Pour les isolations internes des résines époxy cyclo-aliphatiques sont habituellement choisies [3]. Les matériaux utilisés doivent répondre à des spécifications minimales pour l'ensemble de leurs propriétés, qui doivent être érifiées au moyen de méthodes d'essais appropriées. Partant des travaux du GT D1.14 de CIGRE, le rapport technique CEI TR 62039 a été publié, qui a défini treize propriétés physiques importantes pour les matériaux polymères pour isolation externe [4], en spécifiant des exigences minimales pour la plupart d'entre elles. Il manque toujours la définition des méthodes d'essai et des critères d'évaluation des propriétés dynamiques d'hydrophobicité [4], [5]. Les propriétés hydrophobiques particulières de certains matériaux polymères sont essentielles pour garantir leur capacité à prévenir le démarrage d'une pollution provoquée par des courants de fuite et des décharges superficielles. Pour cet aspect les trois propriétés dynamiques d'hydrophobicité (rétention, transfert et récupération) sont des facteurs clés de la performance à long terme des isolations, tout particulièrement leur performance sous conditions environnementales de forte pollution [4]. Les essais de transfert d'hydrophobicité et les critères minimaux à satisfaire sont déjà publiés dans la publication CEI TR 62039 ed.2 [4]. Il a été décidé d'évaluer la rétention de l'hydrophobicité avec l'Essai Dynamique de Goutte (DDT) [6], [1]. Le présent rapport résume la contribution de GT D1.58 de CIGRE sur le sujet de la rétention de l'hydrophobicité. Les éléments principaux en sont la spécification d'un essai répétable et reproductible, et la sélection d'un matériau de référence pour la vérification d'une configuration d'essai.

Configuration d'essai DDT

Dans l'essai DDT une pompe péristaltique amène un électrolyte conducteur sur l'électrode supérieure d'alimentation. Des gouttes se forment une à une et se détachent par l'ouverture de la sortie, glissent sur la surface inclinée du spécimen en essai et s'écoulent par les cinq trous d'évacuation dans l'électrode inférieure (Figure 1 et Figure 2).