Domaine technique et état de l'art

L'invention concerne un matériau d'isolation électrique adapté notamment pour la réalisation d'un isolateur tel qu'une entretoise isolante dans des dispositifs électriques haute tension, en particulier pour un poste sous enveloppe métallique sous tension continue (DC).

Dans les réseaux de distribution d'énergie haute tension, les postes sous enveloppe métallique (PSEM en français, GIS pour Gas Insulated Substation en anglais) offrent une meilleure fiabilité par rapport aux postes conventionnels ; ils permettent également une réduction drastique de l'empreinte au sol et d'une façon générale de l'encombrement de l'installation électrique permettant son installation à l'intérieur de bâtiments. Dans un poste sous enveloppe métallique, un conducteur 2 haute tension est encapsulé dans une enceinte 1 conductrice mise au potentiel de terre (figure 1) ; l'enceinte est remplie d'un gaz 4 sous pression (par exemple du SF6) réalisant l'isolation électrique entre le conducteur sous tension et l'enceinte conductrice. Le conducteur haute tension est maintenu en position au centre de l'enceinte par des entretoises 3 en matériau isolant, classiquement un matériau polymère tel que de la résine époxy. Traditionnellement, un poste sous enveloppe métallique est très largement surdimensionné, pour éviter tout risque de claquage à l'intérieur du poste. On cherche aujourd'hui à minimiser la taille et l'encombrement général de ces postes, pour pouvoir les installer au plus près des lieux de consommation d'énergie, et notamment dans les villes. Il faut pour cela être en mesure de déterminer et de limiter le champ électrique à l'intérieur du poste, notamment le champ électrique radial entre le conducteur et l'enceinte. De nos jours, le développement des énergies renouvelables est en plein croissance. Les sources renouvelables sont souvent délocalisées. Afin de mieux profiter le potentiel des sources renouvelables, le développement du réseau et des dispositifs en DC est essentiel. On cherche également à transporter le courant le plus loin possible en courant continu, pour limiter les pertes en ligne.

En courant alternatif, la distribution de champ électrique dans un poste est une distribution essentiellement capacitive (figure 2a), dépendant essentiellement des permittivités des matériaux utilisés et de la géométrie de l'ensemble. La permittivité des matériaux n'évoluant pas (très peu) en fonction du champ électrique et de la température de fonctionnement, on sait aujourd'hui couramment déterminer le champ électrique et le dimensionnement un poste est très bien optimisé pour des tensions pouvant aller jusqu'à 800 KV voire 1200kV.

En courant continu par contre, la distribution du champ électrique dans un poste est essentiellement résistive, elle dépend des permittivités des matériaux utilisés, mais également de la conductivité des matériaux isolants utilisés, en particulier de la conductivité du gaz et de la conductivité du matériau solide utilisé pour réaliser un isolateur . En fonction de ces conductivités, la distribution du champ électrique en courant continu devient très différente de la distribution du champ électrique en courant alternatif, et l'optimisation du dimensionnement des postes devient complexe. La température est également un facteur aggravant de cette complexité. En effet, la conductivité d'un matériau, bien plus que sa permittivité, dépend fortement de la température du matériau. Or, en fonctionnement normal d'un poste, un courant de quelques kiloampères circule dans le conducteur haute tension, générant un échauffement à l'intérieur du poste. La température du conducteur peut atteindre 105°C et un gradient de température de l'ordre de 60°C à 70°C peut apparaître entre le conducteur et l'enceinte. Par exemple, la conductivité de la résine époxy classiquement utilisée pour réaliser une entretoise isolante varie fortement en fonction de la température, typiquement de 4 à 5 décades pour une température variant entre une température ambiante de l'ordre de 20°C et une température de 105°C. Un gradient de température entre le conducteur et l'enceinte, inévitable, entraîne donc un gradient des conductivités volumiques et surfaciques de l'isolant solide (entretoise), qui entraîne des variations notables de la distribution de champ électrique dans le poste, comme le montrent les figures 2b et 2c. La figure 2b montre la répartition du champ électrique dans un poste sous enveloppe métallique au niveau d'une entretoise, le conducteur 2 étant parcouru par un courant continu (distribution résistive), et la température étant supposée constante. La figure 2c montre la répartition du champ électrique dans le même poste sous tension continue, mais prenant en compte un gradient de température du à réchauffement du conducteur 2 conséquence des pertes Joules dans le conducteur. On note sur la figure 2c que la répartition du champ électrique est sensiblement modifiée, avec notamment des zones de champ électrique fort sur la paroi de l'entretoise isolante.

Les variations importantes de la distribution de champ électrique dans le poste en fonction de la température, avec des zones à forte concentration de champ électrique, peuvent provoquer des phénomènes de claquage ; ceci diminue la fiabilité des postes PSEM à courant continu (DC). Des solutions ont été proposées pour limiter la concentration du champ électrique au niveau de la jonction ou de la terminaison de conducteurs haute tension pour les câbles. Ces solutions consistent en une modification de la composition de la matrice polymère, en ajoutant différents types de matériau de remplissage tel que de l'oxyde de zinc ZnO (WO2004/038735), un mélange de ZnO et de noir de carbone (WO2008/076058) ou de l'oxyde de graphène (US20150001448), pour aboutir à un matériau dont la conductivité varie fortement avec le champ électrique à partir d'un certain seuil de champ électrique. Ces matériaux permettent donc de diminuer les valeurs maximales du champ électrique, notamment pour les jonctions de câbles.

Ces documents proposent des solutions à température ambiante. Une autre solution (US20140065542) consiste en l'ajout d'un matériau de remplissage de type polyaniline, pour améliorer la fiabilité de l'isolant à haute température.

Toutefois, aucun des documents antérieurs listés ci-dessus n'aborde le problème de la non linéarité de la conductivité du matériau isolant en fonction de la température, et aucun ne prend en compte l'influence des variations de température dans l'enceinte qui peut entraîner une diminution de fiabilité dans un poste et qui peut influencer de façon très important sur le dimensionnement global d'un poste PSEM. Description de l'invention

L'invention propose un nouveau matériau d'isolation électrique comprenant une matrice polymère, de préférence isolante, et au moins un matériau de remplissage ayant une énergie d'activation plus faible qu'une énergie d'activation de la matrice polymère.

Ici et dans tout ce qui suit on s'intéresse à la conductivité d'un matériau sous tension continue, qu'on appellera « conductivité DC » par commodité de langage. La dépendance de la conductivité DC d'un matériau en fonction de la température est définie par la loi d'Arrhénius : où A est un facteur pré-exponentiel, indépendant de l'énergie d'activation et de la température, kB est la constante de Boltzmann, T est la température en Kelvin. E _a est un paramètre de calcul de la conductivité DC du matériau considéré, paramètre appelé « énergie d'activation » en Joule ; E _a est indépendant de la température.

La loi d'Arrhénius montre que la dépendance de la conductivité DC d'un matériau à la température est fonction de son énergie d'activation. Ainsi, l'ajout dans la matrice polymère d'un matériau de remplissage à plus faible énergie d'activation permet d'obtenir un nouveau matériau d'isolation à énergie d'activation plus faible que l'énergie d'activation de la matrice polymère seule, et donc un matériau dont la conductivité DC dépend moins fortement de la température.

De préférence, une énergie d'activation du matériau de remplissage est inférieure à 0,2 eV. La dépendance de la conductivité du matériau d'isolation est ainsi sensiblement réduite.

Par un choix approprié du matériau de remplissage, de sa concentration et de ses dimensions physiques, il est possible d'obtenir :

• un matériau d'isolation électrique dont la conductivité est inférieure à 10 ¹¹ S/m et de préférence inférieure à

10 ¹² S/m , et /ou

• un matériau d'isolation électrique dont la conductivité est comprise entre 1CT ¹² et 10 ^~18 S/m et/ou

• un matériau d'isolation électrique dont une variation de la conductivité en fonction de la température est inférieure à trois décades et de préférence inférieure à deux décades entre la température ambiante d'environ

0°C et 110°C, comme on le verra mieux plus loin dans des exemples.

Selon des modes de réalisation de l'invention, le matériau d'isolation comprend au moins un matériau de remplissage qui peut être :

• un métal,

· un matériau semi-conducteur, inorganique ou organique

• un polymère conducteur, ou

• un matériau isolant électrique, par exemple de type polyimide ou de type Alumine. Selon une variante, le matériau d'isolation peut comprendre au moins deux matériaux de remplissage, dont :

• au moins un matériau conducteur tel qu'un métal, un matériau semi-conducteur ou un polymère conducteur, et

• au moins un matériau isolant.

Selon une autre variante, le matériau d'isolation peut comprendre au moins deux matériaux de remplissage, dont : · un premier matériau isolant ayant une énergie d'activation plus faible que l'énergie d'activation de la matrice polymère, et

• un deuxième matériau isolant ayant une énergie d'activation plus faible que l'énergie d'activation du premier matériau conducteur.

L'utilisation de deux (ou plus) matériaux de remplissage au lieu d'un permet de réduire la dépendance de la conductivité à la température sur toute la plage de température souhaitée, tout en optimisant les autres propriétés électriques et les propriétés mécaniques du matériau d'isolation.

Dans le matériau d'isolation selon l'invention :

• une fraction en poids en matériau de remplissage isolant peut être inférieure à 70 % et de préférence inférieure à

30%, et /ou

· une fraction en poids en matériau de remplissage métallique, semi-conducteur ou polymère conducteur peut être inférieure à 10 % et de préférence inférieure à 5%.

Le matériau de remplissage utilisé est un matériau pulvérulent dont une plus grande dimension L est de préférence inférieure à 20μιη. En complément, un rapport (L/D) entre la plus grande dimension (L) et la plus petite dimension (D) de particules du matériau de remplissage peut être choisi entre 1 et 100, et de préférence entre 1 et 10. L'utilisation de particules dont le rapport L/D est inférieur à 100 permet de garantir, d'un point de vue process de fabrication, l'obtention d'un matériau homogène. Un rapport L/D entre 1 et 10 est le meilleur compromis entre les propriétés électriques et facilité d'obtention d'un matériau homogène en process industriel.

Le matériau d'isolation selon l'invention et tel que décrit ci-dessus peut être utilisé pour de nombreuses applications. II peut être utilisé pour la réalisation d'un dispositif isolant tel que par exemple une entretoise isolante adaptée à maintenir en position un conducteur à l'intérieur d'un poste sous enveloppe métallique sous tension continue. Le gradient de température qui s'établit naturellement entre le conducteur et l'enveloppe métallique d'un poste a moins de conséquence sur le champ électrique au voisinage du matériau isolant, et le dimensionnement d'un poste peut donc être réalisé à la température ambiante. Le matériau d'isolation peut également être utilisé pour réaliser une gaine isolante recouvrant totalement un câble électrique, ou encore pour recouvrir localement un câble électrique au niveau d'une zone de jonction de câble ou d'une zone de terminaison de câble. Plus généralement, le matériau selon l'invention est avantageusement utilisé pour toute application dans environnement à champ électrique important.

Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'exemples de matériaux selon l'invention. Ces exemples sont donnés à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels

• la figure 1 est un schéma de principe d'une portion d'un poste sous enveloppe métallique connu

• les figures 2a à 2c montrent la répartition du champ électrique dans une portion d'un poste représenté figure 1, champ électrique sous tension alternative (fi , 2a), champ électrique sous tension continue avec température supposée constante (fi . 2a) et champ électrique sous tension continue avec un gradient de température à l'intérieur de l'enveloppe (fig.2c)

• la figure 3 montre l'évolution de la conductivité de matériaux selon l'invention, en fonction de la température et de la composition des matériaux,

· les figures 4a, 4b montrent l'évolution de la conductivité de matériaux d'isolation selon l'invention, en fonction de la température, de la composition des matériaux d'isolation et des dimensions des matériaux de remplissage,

• la figure 5a montre la composition d'un matériau selon l'invention et la figure 5b montre l'évolution de sa conductivité en fonction de la température, et

• la figure 6 montre une installation adaptée pour la mesure de la conductivité DC volumique d'un matériau. Sur les figures 3, 4a, 4b et 5b, la température est portée en abscisse en Kelvin (K) en échelle linéaire ; la conductivité est portée en ordonnée en Siemens par mètre (S/m) en échelle logarithmique.

Description de modes de réalisation de l'invention

Comme dit précédemment, l'invention concerne un matériau d'isolation électrique comprenant une matrice polymère, de préférence isolante électriquement, et au moins un matériau de remplissage.

La matrice polymère est par exemple un polymère tel que du PE (polyéthylène), un polymère époxyde ou résine époxy, un polymère thermoplastique par exemple du PMMA (Polymethyl methacrylate), un polymère élastomère, par exemple de l'EDPM (ethylene propylene diene monomer), un copolymère, par exemple de l'EVA (ethylene vinyl acétate), un caoutchouc, par exemple de type LSR (liquid silicone rubber) ou HTV (high température vulcanized rubber), ou un mélange de tels matériaux.

Selon l'invention, le ou les matériaux de remplissage est (sont) choisi(s) avec une énergie d'activation plus faible qu'une énergie d'activation de la matrice polymère, de préférence avec une énergie d'activation inférieure à 0,2 eV. Comme expliqué plus haut, l'énergie d'activation d'un matériau a une influence directe sur la conductivité du dit matériau, notamment sous tension continue (DC). En effet, la dépendance de la conductivité (en S/m, Siemens/mètre) d'un matériau sous tension DC en fonction de la température est donnée par la loi d'Arrhénius : A est un facteur pré-exponentiel, indépendant de l'énergie d'activation et de la température, kB est la constante de Boltzmann, T est la température en Kelvin et E _a est l'énergie d'activation en Joule du matériau considéré.

On obtient donc ln[cr _DC (T)] = ln(A)-^ (2)

L'énergie d'activation d'un matériau est un paramètre qui peut se calculer à partir de la mesure de la conductivité DC pour deux températures distinctes, selon la relation suivante : ln[cr _DC2 (r)]-ln[cT _DC1 (r)]

L'énergie d'activation peut également s'exprimer en électron volt (eV) :

E _a [eV}= ^Ea[j] _ ₁₉ (4)

1.602x10 ¹⁹

L'énergie d'activation, pour le même matériau, varie en fonction de la conductivité considérée (conductivité sous tension continue, DC ou conductivité sous tension alternative, AC). Elle doit être déterminée expérimentalement.

A partir des équations (3) et (4), l'énergie d'activation d'un matériau peut être déterminée à partir de sa conductivité à différentes températures.

Pour les applications en DC envisagées, la conductivité en DC est donnée par la mesure de courant de fuite d'un isolant en appliquant une tension DC sur un échantillon du matériau considéré, à différentes températures. Une installation de mesure appropriée est représentée sur la figure 6. Un échantillon 11 du matériau considéré est installé dans une enceinte climatique 12 à température réglable, entre deux électrodes 13, 14. Une haute tension continue HVDC est générée par un générateur 16 et est appliquée sur la première électrode HV 13. Le courant de fuite traversant l'échantillon est mesuré à l'aide d'un dispositif de mesure 15 de très faible courant, par exemple de type Keithley 6514, Keithley 6517 ou les amplificateurs du courant avec faible bruit de Femto DLPCA-200, dispositif de mesure de courant 15 connecté entre la deuxième électrode 14 et la masse. Afin de déterminer la conductivité en DC, la mesure du courant doit être effectuée pendant un temps suffisamment long pour accéder au régime de conduction, qui est un mécanisme lent. Le temps de mesure minimale est de 3h et il est recommandé de faire la mesure pendant au moins 8h. Le courant de conduction est déterminé par les derniers points de mesures.

Une fois le courant mesuré à une température donnée, la conductivité à cette température est calculée par : U est la tension appliqué (en V) sur l'électrode 13, IDC est le courant de conduction mesuré ( en A), S est la surface de mesure (en m ² ) égale à la surface de l'électrode de mesure et t est l'épaisseur de l'échantillon (en m).

Avec la conductivité ODC à différentes températures, l'énergie d'activation E _a du matériau peut être déterminée à l'aide les équations (3) et (4).

Comme on vient de le voir ci-dessus, la dépendance de la conductivité sous tension continue ODC d'un matériau à la température est fonction de son énergie d'activation E _a , selon la relation (1). Ainsi, l'ajout dans la matrice polymère d'un matériau à plus faible énergie d'activation permet d'obtenir un nouveau matériau d'isolation à énergie d'activation plus faible que l'énergie d'activation de la matrice polymère seule, et donc un matériau dont la conductivité dépend moins fortement de la température.

Le matériau de remplissage est par exemple :

• un métal, par exemple de type Al, Cu

• un matériau semi-conducteur inorganique par exemple de type silicium, ou un matériau semi-conducteur organique par exemple à base de Carbone

• un polymère conducteur, par exemple de type polyacetylène, polyaniline, polypyrrole, ou

· un matériau isolant électrique, par exemple de type polyimide,

• une combinaison d'au moins un matériau conducteur (par exemple un métal, un matériau semi-conducteur ou un polymère conducteur), et d'au moins un matériau isolant.

Dans l'exemple de la figure 3, un semi-conducteur de type polypyrrole (PPY) avec une énergie d'activation de 0,053 eV est ajouté à une résine époxy d'énergie d'activation de 0,9 eV pour la conductivité DC avec une proportion variant de 1% à 5% en poids. La résine époxy est dans cet exemple une résine époxy pure de type Araldite CY5923 ou CY225 associée à son durcisseur HY5925 ou HY925. La conductivité DC de la résine epoxy seule varie de 3.10 ¹⁷ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 8.10 ¹³ S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 4,5 décades entre 0 et 100°C. Pour un mélange d'époxy et de 1% en poids de semi-conducteur, la conductivité DC varie de 2.10 ¹⁶ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 1.10 ¹² S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 4 décades entre 0 et 100°C. Pour un mélange d'époxy et de 3% en poids de semi-conducteur, la conductivité DC varie de 2.10 ¹⁵ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 2.10 ¹² S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 3 décades entre 0 et 100°C. Enfin, pour un mélange d'époxy et de 5% en poids de semi-conducteur, la conductivité DC varie de 2.10 ¹⁴ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 8.10 ¹² S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 2,5 décades entre 0 et 100°C. Ainsi l'ajout d'un matériau semi conducteur à faible énergie d'activation à une matrice polymère à plus forte énergie d'activation permet de diminuer la sensibilité à la température de la conductivité du matériau résultant, et plus la proportion de semiconducteur augmente, plus cette sensibilité diminue. Globalement, quelle que soit la température, la conductivité DC augmente avec l'ajout d'un matériau semiconducteur, mais elle augmente de manière plus importante à basse température (jusqu'à 0°C dans l'exemple) qu'à haute température (jusqu'à 100°C dans l'exemple). Des essais ont montré un résultat similaire avec d'autres matériaux conducteurs tels que des métaux ou des polymères conducteurs. On notera également que, par rapport à d'autres matériaux tels que la polyaniline utilisée dans l'art antérieur, le polypyrrole présente des propriétés électriques plus intéressantes dans le cadre de l'invention, mais également des propriétés mécaniques plus intéressantes.

Dans l'exemple des figures 4a, 4b, un isolant de type polyimide (PI) avec une énergie d'activation de l'ordre de 0,1 eV est ajouté à une résine époxy d'énergie d'activation de l'ordre de 0,9 eV, avec une proportion en poids variant de 5% à 30% de polyimide. Le polyimide ajouté est constitué de particules dont une plus petite dimension D est de ΙΟΟμιη (fi .4a) ou de Ιμιτι (fig.4b). Le rapport L/D est égal à 1 dans les exemples représentés. Globalement, quelle que soit la température et quelle que soit la taille des particules de matériau de remplissage, la conductivité DC diminue avec l'ajout d'un matériau isolant, mais elle diminue de manière moins importante à basse température (jusqu'à 0°C dans l'exemple) qu'à haute température (jusqu'à 100°C dans l'exemple).

Dans l'exemple de la figure 4a (particules avec D = ΙΟΟμιτη), la conductivité DC de la résine epoxy seule varie de 3.10 ^{" 17} S/m à 0°C (273 Kelvin) à 8.10 ¹³ S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 4,5 décades entre 0 et 100°C. La sensibilité à la température diminue avec l'ajout d'un pourcentage croissant de Pl. Pour un mélange d'époxy et de 20% en poids de PI, la conductivité DC varie de 1,5.10 ¹⁷ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 3.10 ¹⁴ S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 3,2 décades entre 0 et 100°C. Et, pour un mélange d'époxy et de 30% en poids de PI, la conductivité DC varie de 1.10 ¹⁷ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 8.10 ¹⁴ S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 2,8 décades entre 0 et 100°C. Dans l'exemple de la figure 4b (particules avec D = Ιμιη), la conductivité DC de la résine epoxy seule varie de 3.10 ¹⁷ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 8.10 ¹³ S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 4,5 décades entre 0 et 100°C. La sensibilité à la température diminue avec l'ajout d'un pourcentage croissant de Pl. Pour un mélange d'époxy et de 20% en poids de PI, la conductivité DC varie de 1,5.10 ¹⁷ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 6.10 ¹⁵ S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 2,5 décades entre 0 et 100°C. Et, pour un mélange d'époxy et de 30% en poids de PI, la conductivité DC varie de 1.10 ¹⁷ S/m à 0°C (273 Kelvin) à 1.10 ¹⁵ S/m à 100°C (373K) environ, soit une variation d'environ 2 décades entre 0 et 100°C. Ainsi, pour une même quantité de matériau de remplissage, plus les particules de matériau de remplissage sont petites et plus leur effet sur la sensibilité à la température de la conductivité du matériau final est important. En d'autres termes, en utilisant pour le matériau de remplissage des particules plus petites, il est possible d'obtenir le même résultat (sur la sensibilité de la conductivité à la température) en utilisant une plus faible quantité de matériau de remplissage. L'utilisation de deux (ou plus) matériaux de remplissage permet d'ajuster plus finement la variation de la conductivité globale du matériau isolant sur toute la plage de température. Par exemple, en comparant les figures 3 et 4, on s'aperçoit que, sur la plage de température 0-100°C :

• l'ajout d'un matériau de type semi-conducteur (fi .3) augmente la conductivité globale du matériau isolant sur toute la plage de température ; l'augmentation est cependant plus forte au voisinage de 0°C qu'au voisinage de

100°C ;

• l'ajout d'un matériau de type isolant (fig.4) diminue la conductivité globale du matériau isolant sur toute la plage de température ; la diminution est cependant plus forte au voisinage de 100°C qu'au voisinage de 0°C.

Ainsi, en ajoutant à la matrice époxy un matériau de remplissage de type semi-conducteur et un matériau de remplissage de type isolant, les effets des deux matériaux se combinent, comme on le voit sur les figures 5a, 5b. Dans cet exemple en effet, on ajoute à une matrice 5 (fig.5a) de type résine époxy un matériau de remplissage 8 de type semi-conducteur 8 (5% en poids) et un matériau de remplissage 9 de type isolant (20% en poids).

La conductivité DC du matériau composite obtenu en fonction de la température est représentée sur la figure 5b. La conductivité maximale reste faible de l'ordre de 1,2.10 ¹² S/m à environ 100°C (1.10 ¹² S/m pour une résine époxy pure), ce qui est intéressant pour la fiabilité à long terme du matériau. La conductivité pourrait encore être abaissée en augmentant le pourcentage de matériau de remplissage isolant.

La variation de la conductivité DC entre 0 et 100°C est par contre limitée à 2 décades (env.4,5 pour une résine époxy pure). Le matériau d'isolation obtenu est ainsi bien plus intéressant qu'une résine époxy, en particulier pour des applications à courant continu. Cette sensibilité à la température pourrait encore être abaissée, en augmentant le pourcentage de matériau de remplissage semi-conducteur. De plus, la conductivité du matériau d'isolation composite peut être optimisée en fonction de l'application visée.

Comme on le voit ci-dessus, un matériau d'isolation selon l'invention comprend notamment une matrice polymère et au moins un matériau de remplissage dont une énergie d'activation est plus faible qu'une énergie d'activation de la matrice polymère.

La matrice polymère peut être une résine époxy. Elle peut comprendre également d'autres matériaux de remplissage susceptibles d'apporter au matériau d'isolation des propriétés autres qu'une faible sensibilité à la température telle que recherchée dans le cadre de l'invention.

Par exemple, il est connu aujourd'hui d'utiliser dans les postes PSEM un matériau comprenant une matrice polymère et env. 60-70% d'Alumine (AI203) et présentant grâce à l'Alumine une bonne tenue mécanique et diélectrique. Partant de ce matériau, il est possible de réduire la quantité d'Alumine et d'ajouter au moins un matériau de remplissage à énergie d'activation faible pour obtenir un matériau d'isolation composite selon l'invention comprenant :

• une matrice polymère • de l'Alumine pour ses propriétés mécaniques et diélectriques,

• au moins un matériau de remplissage à énergie d'activation faible choisi pour abaisser la sensibilité à la température de la conductivité électrique du matériau composite, par exemple du polyimide ou du polypirrole.

Un matériau d'isolation selon l'invention est bien adapté pour réaliser un moyen isolant tel qu'une entretoise isolante pour maintenir en position un conducteur sous tension à l'intérieur de l'enveloppe métallique d'un poste haute tension, notamment un poste haute tension continue.

Il peut être utilisé aussi pour réaliser une gaine isolante autour d'un conducteur, ou encore pour isoler localement un conducteur au niveau d'une zone de jonction de câble ou d'une zone de terminaison d'un câble. Dans de telles zones en effet, à la jonction de deux ou trois matériaux distincts, le champ électrique peut prendre des valeurs importantes et il est nécessaire de soigner l'isolation.