EuroWire July 2017

Article technique

Il faut considérer que le composé MV TP79 C est classé pour une température d’exploitation de 105°C et donc régulière- ment testé pendant 508 heures à 150°C avec des valeurs typiques de TS et EB retenues égales à 95% et 75%. Selon la norme CEI 20-86, les composés isolants MV doivent résister au vieillissement pendant 240 heures à 135°C et à 150°C pour une température d’exploitation de 90°C et de 105°C respectivement. Par conséquent, le composé MV TP79 C représente une alternative thermoplastique valable aux composés isolants MV en élastomère exempts de plomb standard. 2.5 Performances électriques Les propriétés isolantes des composés ont été estimées en mesurant le facteur de perte (Tanδ), la constante diélectrique (εr) et la résistivité volumique en fonction de la température de 25°C à 90°C dans des conditions sèches. De plus, le facteur de perte et la constante diélectrique ont été mesurés après immersion des composés dans l’eau à 90°C pendant 28 jours. Les propriétés électriques ont été mesurées sur des échantillons pressés de 2mm d’épaisseur. Un système Omicron MI600 a été utilisé pour évaluer les valeurs Tanδ et εr; un modèle QuadTech 1868A a été réalisé pour vérifier la résistivité volumique. La totalité des propriétés électriques des composés ont été étudiées dans les laboratoires Imerys. La Figure 9 montre le diagramme du Tanδ de 25°C à 90°C dans des conditions sèches. Les quatre composés sont caractérisés par de faibles variations du facteur de perte, qui reste du même ordre de grandeur (10 -3 ) jusqu’à 90°C. En outre, tous les composés présentent une tendance similaire à celle de Tanδ au fur et à mesure que la température augmente. Plus précisément, le facteur de perte des quatre composés est pratiquement identique à la température ambiante, environ 1,5 x 10 -3 , et augmente constamment avec une température comprise entre 3,5 x 10 -3 e 5,0 x 10 -3 à 90°C, respectivement pour les composés MV IS79 et MV TP79 A. Comme décrit pour Tanδ, εr varie dans une gamme étroite pour tous les composés qui augmentent la température. Sur la Figure 10 , l’on observe seul un petit abaissement de la constante diélectrique en augmentant la température. Comme εr est calculé selon la formule suivante: est la capacitance mesurée par est la permitivité du vide, alors que et sont des facteurs géométriques indiquant respectivement la séparation entre les plaques (électrodes) et la surface correspondante. La constante diélectrique inférieure des composés MV TPV par rapport au MV IS79 est donnée l’instrument et ε 0 Où

Tanδ [*10 -2 ]

Jours dans l‘eau à 90º

Jours dans l‘eau à 90º

Constante diélectrique εr

▲ ▲ Figure 11 : Facteur de perte (Tanδ) en fonction des jours immergés dans l’eau à 90°C mesuré à 500V et 50Hz

▲ ▲ Figure 12 : Constante diélectrique (εr) en fonction des jours immergés dans l’eau à 90°C mesuré à 500V et 50Hz

MV IS79

MV TP79 A

MV TP79 B

MV TP79 C

Absorption de l’eau 1 [mgr/cm 2 ]

0.34

0.32

0.35

0.34

1 Méthode gravimétrique, CEI EN 60811-402 ▲ ▲ Tableau 5 : Absorption d’eau selon CEI 20-86

qu’après 28 jours dans l’eau, est d’environ 0,035 dans le pire des cas et de 0,017 dans le meilleur. Encore une fois, le composé MV TP79 C, grâce à sa stabilité supérieure, présente ses meilleures performances, proches de la performance de référence du composé MV IS79. Ayant une faible absorption d’eau, également εr reste presque inchangé après l’immersion dans l’eau à 90°C. Comme représenté à la Figure 12 , l’augmentation de la constante diélectrique est assez faible après l’immersion dans l’eau. Parmi les composés MV TPV, le composé MV TP79 C affiche la meilleure stabilité au fil du temps avec un εr inférieur par rapport au composé de référence MV IS79 même après 28 jours d’immersion dans l’eau. Conclusions Cet article a présenté des composés MV TPV nouvellement développés. L’objectif consiste à produire des composés isolants MV avec des propriétés équivalentes à celles de l’isolement MV sans plomb standard courant et de simplifier le processus de traitement des thermoplastiques. composés a été également décrite avec leur caractérisation complète par rapport à l’isolant MV sans plomb standard. Grâce à l’analyse DSC, a été étudié le processus de vulcanisation dynamique. En fait, on a étudié la capacité à produire dans une usine pilote industrielle des composés TPV destinés à être utilisés comme isolant MV. Malgré la formulation complexe contenant des polymères, des charges, des co-agents et des antioxydants, les composés MV TPV ont été obtenus dans un processus entièrement reproductible et La préparation de ces

par leur teneur en PP, ce qui augmente les performances globales d’isolation du composé. En conséquence, le composé MV IS79 se caractérise par une constante diélectrique supérieure par rapport au composé MV TP79 C caractérisé par une constante diélectrique inférieure. Cependant, il faut souligner que la différence entre les composés est plutôt limitée à basse et à haute température. Enfin, la résistivité du volume a été mesurée à 25°C et à 90°C avec un potentiel de 500V (voir le Tableau 4). À 25°C, tous les composés ont une résistivité volumique de l’ordre de 10 15 Ω-cm, c’est-à-dire la valeur standard pour les isolants MV. À 90°C, la résistivité volumique des composés MV TPV est d’environ un ordre de grandeur inférieure à celle des composés MV IS79. Selon toute probabilité, cette différence résulte d’une fusion partielle de la phase thermoplastique des composés TPV, ce qui conduit à une plus grande mobilité des porteurs de charge dans le matériau. Cependant, en outre, la résistivité volumique des quatre composés MV TPV est supérieure à 10 13 Ω-cm. 2.5.1 Performances électriques dans l’eau Les propriétés électriques ont également été testées lors de l’immersion dans l’eau à 90°C pendant 28 jours. Au début, on avait estimé l’absorption de l’eau des composés MV TPV par rapport aux composés MV IS79, selon la norme italienne CEI 20-86. Les résultats résumés dans le Tableau 5 indiquent que les composés ont une absorption d’eau pratiquement identique après 14 jours d’immersion dans l’eau à 85°C, bien en dessous de la limite supérieure (5 mgr/cm 2 ). La faible absorption d’eau reflète la variation de Tanδ après immersion des échantillons dans l’eau à 90°C (voir la Figure 11 ). Les composés ne présentent une bonne rétention du facteur de perte,

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