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Des nanocharges pour une isolation à haute tension

Les générateurs d'électricité ont une durée de vie d'environ 40 ans, mais une mauvaise isolation peut se traduire par des pertes totales notables. Des progrès importants réalisés dans l'isolation électrique à haute tension pourraient bientôt améliorer leur rendement.
Des nanocharges pour une isolation à haute tension
Actuellement, les bandes d'isolant électrique ne sont guère sophistiquées. Elles sont en général très hétérogènes, associant des matériaux comme la fibre de verre, des particules de mica et des polymères. Leur architecture en plusieurs couches engendre de nombreuses interfaces qui agissent comme des barrières thermiques et peuvent conduire à des décharges partielles à haute tension.

Les scientifiques du projet ANASTASIA («Advanced nano-structured tapes for electro-technical high power insulating applications»), financé par l'UE, ont cherché à mettre au point des bandes bien plus isolantes. Ils ont ciblé l'homogénéisation en incorporant des nanocharges minérales.

Ils ont produit des grilles de stator de démonstration, à partir de diverses formulations des bandes et des résines, pour évaluer les performances potentielles des enroulements des générateurs. Les scientifiques ont constaté des améliorations importantes avec des matériaux isolats intégrant des nanoparticules dans la bande ou la résine.

La bande isolante la plus prometteuse, à base de nanosilice et de nitrure de bore, a multiplié la durée de vie électrique environ 5 fois, et amélioré de plus de 40 % la conductivité thermique. C'est une bonne nouvelle, car il sera plus facile de produire des bandes nano-imprégnées à l'aide les systèmes actuels de fabrication. Les scientifiques devraient donc pouvoir passer rapidement à la production des bandes, une fois le concept et la formulation optimisés.

ANASTASIA a fabriqué des isolateurs haute tension plus efficaces, en intégrant les nanoparticules à la bande ou à la résine. L'amélioration des générateurs électriques aura d'importantes conséquences sur leur rendement énergétique, les rejets et le coût de l'électricité.

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Mots-clés

Électrique, haute tension, isolation, bande, homogénéisation, nanocharges, grilles de stator, résine, nanosilice, nitrure de bore