huile isolante ou conductrice ?

Réponse du département sciences et Techniques


Les articles en ligne des Techniques de l'ingénieur au sujet des Isolants liquides et des Caractéristiques des diélectriques liquides apportent des éléments d'information et pour des informations plus complètes, il vous faudra venir consulter la base de données en ligne dans les Bibliothèques municipales de Lyon.

Il est difficile de choisir un système de classification des liquides isolants. Ils pourraient être classés en fonction de leurs propriétés isolantes, en fonction du type d’équipement dans lequel ils sont utilisés... Nous avons choisi de les classer en fonction de leur origine.

Les huiles minérales sont des produits « naturels » obtenus directement par raffinage de bruts pétroliers. Leur composition chimique est extrêmement compliquée (plusieurs milliers de molécules différentes) et peut varier dans de larges proportions.

Les huiles végétales sont également des produits « naturels ». Leur composition est plus simple (quelques dizaines de produits), mais elle peut également varier dans de larges proportions.

Les liquides de synthèse ont, au contraire, une composition simple, bien définie. Leurs propriétés sont donc constantes.

Pour plus d’informations sur les caractéristiques de ces différents liquides, se reporter à l’article [D 2 471]

Les matériels électriques ne peuvent fonctionner sans pertes d’énergie, ce qui se traduit par une élévation de la température de leurs parties constituantes ; il en découle la nécessité d’un refroidissement pour obtenir l’équilibre thermique (résultant de l’énergie mise en jeu et de l’évacuation des pertes), compatible avec une durée de vie normale des équipements ; les liquides le permettent, mais doivent en outre assurer l’isolation électrique des conducteurs sous tension, ce qui place leurs propriétés électriques au premier plan.

Ces diélectriques liquides pour l’électrotechnique appartiennent à un ensemble de fluides industriels (huiles lubrifiantes, solvants, liquides caloporteurs, etc.) dont ils ne forment qu’un faible pourcentage (environ 2 %) d’un marché mondial estimé à vingt-cinq millions de tonnes. Malgré ce marché, en particulier à chaque niveau national, la compétition entre producteurs des industries pétrolière, pétrochimique et chimique est serrée, car ces produits représentent un intérêt technique qui dépasse leur simple propriété de liquides chargés d’évacuer les pertes électriques, par l’étendue des spécifications diélectriques et l’importance de leur comportement en service. Ils sont désignés, dans la pratique courante, sous les termes d’huile isolante ou de liquide isolant. Utilisés en électrotechnique depuis plus de quatre-vingts ans, dans les matériels dits immergés (transformateurs, réactances, condensateurs, câbles d’énergie), ils sont également employés dans des matériels plus particuliers : disjoncteurs, régleurs en charge, compresseurs, moteurs électriques à usages spéciaux, générateurs électrostatiques, bobines d’électroaimants, d’accélérateurs de particules. Ils ont permis de doubler la puissance massique dans certains usages classiques (condensateurs de puissance par exemple), et de réaliser des applications spéciales reposant sur des caractéristiques que bien souvent les bureaux d’études ne soupçonnent pas : par exemple, pour des fonctionnements de matériels électriques par grand froid (– 60 o C), ou à très basse température dans les cryomachines, ou encore pour l’emploi de supraconducteurs récents et, à l’opposé, pour des équipements qui permettent une récupération de l’enthalpie de vaporisation des pertes d’énergie, couvrant une gamme de températures possibles de 400 K.

Ces liquides sont généralement des composés organiques qui étaient, à l’origine, des produits naturels : huiles végétales (essence de térébenthine, huile de ricin, huile de colza, etc.) ou dérivés du pétrole (huile minérale isolante). Actuellement, nous disposons d’hydrocarbures de synthèse, mieux définis, plus stables ou à propriétés spécifiques, comme la résistance au feu ; ils ont été réalisés au fur et à mesure que les caractéristiques diélectriques se sont précisées, formant peu à peu une base de connaissances encore en développement. Certains liquides sont du domaine de la chimie minérale tels que les gaz rares liquéfiés (argon, hélium) ou à la limite des chimies organique et minérale, tels que les silicones liquides.

La conductivité de l'huile doit varier puisque certains constructeurs automobiles mettent en place Le capteur de qualité et de niveau d'huile

Ce système, combinant la jauge du niveau d'huile et le capteur de qualité, analyse en permanence l'évolution de certaines caractéristiques physiques de l'huile moteur. Par la mesure de la conductivité électrique de l'huile, le capteur évalue la qualité de l'huile, détecte la présence de polluants (eau, glycol…) et prévient le conducteur de la nécessité d'une vidange.

L'intérêt de cette fonction est de pouvoir corréler la fréquence des vidanges à l'usage réel du véhicule. Il permet dans la plupart des cas d'allonger la durée de vie entre deux vidanges de 50 à 70 %.

Les avantages du système :

Pour l'environnement :
Une réduction significative du volume de lubrifiants utilisés.
Une réduction significative des huiles usagées à retraiter.
Une réduction significative des filtres à jeter.

Pour l'agrément :
Réduction du nombre de vidanges au juste nécessaire (économie de temps et d'argent).
Elimination des risques de dommages irréversibles au moteur liés à la qualité ou au niveau de l'huile moteur.

Il existe également une norme ISO Produits pétroliers -- Carburants aviation et distillats -- Détermination de la conductivité électrique.

Vous pouvez enfin, effectuer une recherche sur les isolants liquides.