Brevet FR2096589A1 — publié le 19720218

I1 est connu de placer des électrodes en matériau conducteur dans des corps isolants électriques afin de modifier la répartition de la tension ie long de ces derniers. Ces électrodes servent, en particuliers à régulariser le champ électrique dans les zones marginales où des champs critiques peuvent se produire par suite des différentes constantes diélectriques. Dans les corps isolants électriques en résine coulée9 on a jusqu'ici généralement utilisé comme électrodes des réseaux de fils de forme étudiée pour donner la surface équipotentielle recherchée. Les différents fils dsun tel réseau n ont certes, qu'une petite section transversale et pour qunils soient entièrement enrobés de résine coulée, il convient de les placer dans le moule servant à la fabrication des isolants. Mais comme toutefois, les coefficients de dilatation des métaux usuels utilisés comme matériaux conducteurs diffèrent de ceux des résines coulées de plusieurs ordres de grand deur, cela peut conduire à des tensions thermiques en cas de variations de température. I1 peut même se produire des cavités susceptibles de provoquer à la longue la désintégration progressive du matériau isolant.Le fait dautiliser des électrodes dont les fils sont réalisés en un matériau très fin ne permet pas d'éliminer ces inconvénients de façon satisfaisante, et ce d'autant moins que la stabilité de forme et lQusinabilité de ces électrodes imposent des limites aux sections transversale minimales. Ces inconvénients apparaissent plus nettement encore dans les corps métalliaues massifs7 par exemple dans les électrodes gardées en tole qui, en cas de variations de température sont encore plus cri tiques en ce qui concerne la résistance mécanique et électrique de isolant en résine coulée. La présente invention résout le problème de la conduction du champ dans les corps isolants électriques en matériau solidifié, en particulier en résine coulée, comportant une électrode noyée réalisée en un matériau electriquement conducteur, par le fait que est et cette électrode en résine coulée contient un adjuvant électrique ment conducteur, et que les problèmes causés par les contraintes thermiques sont pratiquement entièrement supprimés attendu que les coefficients de dilatation de l'isolant et de l'électrode colncident parfaitement. En dosant Judicieusement adjuvant, on peut, en outre, obtenir la conductibilité convenant le mieux pour chaque cas particulier.A inverse des électrodes métalliques, on n'est donc plus limité par les constantes du matériau conducteur, d'où la supériorité de ces électrodes en résine coulée sur les électrodes en métal et ce non seulement du point de vue mécanique, mais aussi du point de vue électrique. Ladjuvant électriquement conducteur de ltélectrode peut être du carbure de silicium (SiC). Cet adjuvant, même en proportion relativement faible, a une conductibilité spécifique de 1 à 1OO/uS/cm particulièrement favorable pour la conduction et présente par ailleurs, des caractéristiques de résistance mécanique optimales. Une conductivité aussi faible par rapport aux métaux peut également être obtenue avec d'autres adjuvants, par exemple du graphite, finement réparti dans une résine coulée iden- tique ou semblable à celle de l'isolant. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé. Il s'agit en l'occurrence d'un support isolant pour 100 kV placé dans de l'hexafluorure de soufre surcompressé à quelques atmosphères contenu dans l'enceinte d'un dispositif de coupure à haute tension sous coffrage métallique. L'isolant 1 du support isolant comportant des nervures 2 est constitué par une résine coulée cycloaliphatique mélangée dans une proportion de 100 70 70 er poureentage de poids à de l'hexa- hydroanhydride phtalique faisant office de durcisseur. La résine est coulée sous vide selon un procédé connu. Deux électrodes 6 et 7 partant des faces frontales 4 et 5 de l'isolant 1 pénètrent symétriquement dans ce dernier de façon que leurs surfaces hémisphériques 8 et 9 soient situées en face l'une de l'autre. Dans ces électrodes 6 et 7 placées dans le moule de coulée du corps isolant 1 et par conséquent parfaitement enrobées sont scellées deux douilles de fixation métalliques 11 et 12, comportant des alésages filetés centraux 13 et 14. Ces électrodes sont constituées par 100 parties de résine coulée cycloaliphatiqueg 70 parties de méthylhexahydroanhydride phtalique et par 175 parties de graphite pulvérulent. Leur conduc tivité est de l'ordre de 5/uS/cm. Un autre mélange de résine coulée avec adjuvant conducteur ayant donné d'excellents résultats pour les électrodes présente la composition suivante 100 parties de résine époxy à base de Bisphénol-A ayant un équivalent époxy de 190, 250 parties d'un éther acide à base d'huile de ricin et d'acide phtalique comme durcisseur, 1000 parties d'un carbure de silicium finement broyé. La conductivité de ce mélange est également de l'ordre de 5/uS/cm. Comme déjà mentionné, la résine coulée des électrodes 6 et 7 a pratiquement le même coefficient de dilatation que la résine coulée de l'isolant 1 lui-même. C'est pourquoi il ne peut plus se produire les cavités résultant des différentes variations de longueur. Par suite de la conductivité des électrodes essentiellement plus faible que celle des métaux2 il n'est, en outre, plus possible que les rugosités de ces électrodes jouent le rôle de pointes et conduisent à des champs localement élevés. Par ailleurs, il peut être avantageux, dans certains cas, que la résine coulée des électrodes 6 et 7 présente une flexibilité supérieure à celle de la résine coulée de l'isolant 1. Grâce à cette plus grande flexibilité obtenue avec le durcisseur spécial mentionné dans le deuxième exemple ci-dessus, il est possible d'adapter les électrodes aux dilatations thermiques du corps en résine coulée 1, même dans le cas où il s'agit d'absorber les variations de volume produites par les douilles de fixation encastrées 11 et 12. La résine de coulée flexibilisée des électrodes peut, en outre, être facilement munie de lignes de raccordement en métal. REVENDICATIONS 1. Corps isolant électrique en matériau solidifié, en particulier en résine coulée, comportant une électrode noyée réalisée en un matériau électriquement con ucteur, caractérisé par le est e fait que l'électrode en résine coulée contient un adjuvant électriquement conducteur. 2. Corps isolant électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'adjuvant électriquement conducteur contenu dans l'électrode est du carbure de silicium (SiC). 3. Corps isolant électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par une conductivité spécifique de 1 à 100/uS/cm. 4. Corps isolant électrique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que la résine coulée de l'électrode présente une plus grande flexibilité que la résine coulée de l'isolant.