Quels sont les processus et les causes du vieillissement de l’isolation ?

Le vieillissement de l'isolation est un problème courant dans le fonctionnement des équipements électriques, qui affecte les performances et la durée de vie des appareils. Les principales causes du vieillissement de l'isolation peuvent être attribuées aux contraintes thermiques, électriques, mécaniques et aux facteurs environnementaux. Vous trouverez ci-dessous une brève analyse des processus de vieillissement et des causes spécifiques :

Contenu

●Vieillissement thermique  

Lors du fonctionnement des équipements électriques, les matériaux isolants génèrent une quantité importante de chaleur en raison des pertes d'énergie. Une exposition prolongée à des températures élevées entraîne l'oxydation et la décomposition thermique des matériaux isolants, réduisant progressivement leur résistance mécanique. Dans ces conditions de température élevée, l'isolation devient cassante, ce qui entraîne des fissures et un délaminage, ce qui affaiblit sa capacité de charge et finit par provoquer une défaillance. Le vieillissement thermique est un processus cumulatif : plus la température est élevée, plus le vieillissement se produit rapidement.

● Vieillissement électrique  

Le vieillissement électrique est dû à l'exposition prolongée des matériaux isolants aux champs électriques. Les interstices, les fissures ou les bulles dans le matériau isolant peuvent facilement entraîner une décharge partielle sous haute tension. Les décharges partielles non seulement érodent le matériau isolant, mais provoquent également une oxydation et une perforation, ce qui réduit l'épaisseur de la couche isolante et conduit finalement à une rupture de l'isolation. De plus, s'il y a des particules conductrices ou des substances étrangères dans l'isolation, le vieillissement électrique peut s'accélérer, diminuant rapidement l'efficacité de l'isolation.

●Vieillissement sous contrainte mécanique  

Le vieillissement mécanique résulte des contraintes thermiques et mécaniques appliquées aux matériaux isolants au fil du temps. Les fluctuations de température pendant le fonctionnement de l'équipement provoquent la dilatation et la contraction des matériaux, créant ainsi une contrainte thermique. Des cycles thermiques répétés peuvent entraîner la formation de fissures et de délaminage à la surface de l'isolant. Ces fissures créent des interstices qui aggravent le vieillissement électrique. De plus, les vibrations mécaniques peuvent fatiguer les matériaux, accélérant ainsi le processus de vieillissement.

●Vieillissement environnemental  

Les facteurs environnementaux tels que l'humidité, la poussière et les gaz nocifs contribuent également au vieillissement de l'isolation. Un environnement humide peut entraîner l'absorption d'humidité par le matériau isolant, réduisant ainsi ses propriétés isolantes et entraînant des courants de fuite ou des fuites superficielles. La poussière et les contaminants peuvent en outre favoriser les décharges partielles ou les contraintes électriques localisées, augmentant ainsi le risque de défaillance de l'isolation.

En résumé

Le vieillissement de l'isolation résulte d'une combinaison de facteurs thermiques, électriques, mécaniques et environnementaux. La chaleur accélère la dégradation des matériaux, les champs électriques provoquent des décharges partielles et des pannes, les contraintes mécaniques fragilisent les structures des matériaux et les conditions environnementales réduisent les performances de l'isolation. La compréhension de ces causes et la mise en œuvre de mesures de maintenance préventive peuvent prolonger la durée de vie des équipements électriques et garantir un fonctionnement sûr.

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