Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
I

isolateur (suite)

Qualités requises d’un isolateur

Un isolateur doit satisfaire à un certain nombre de critères mécaniques concrétisés par la force de flexion applicable en tête, le coefficient de dilatation, la résistance aux chocs, etc. Il doit, d’autre part, répondre à certains essais électriques ayant pour objet de définir, en particulier, sa rigidité diélectrique et sa tension de contournement, qui sont les deux principales caractéristiques. C’est ainsi qu’on définit le coefficient de sécurité électrique comme étant le rapport de la tension de service Us, à la tension de contournement Uc.

La tension de perforation Up d’un isolateur doit être supérieure à la tension de contournement. Le comité électrotechnique international (C. E. I.) recommande d’adopter des isolateurs dont la tension de contournement sous pluie Ucp, réponde à la condition

Ucp étant exprimé en kilovolts.


Types d’isolateurs

On distingue les isolateurs de type intérieur et de type extérieur, ces derniers ayant une ligne de fuite beaucoup plus importante.

Suivant leur montage, on classe les isolateurs en type rigide et à chaîne. Ces derniers sont formés de plusieurs éléments semblables, articulés l’un par rapport à l’autre, le conducteur étant fixé à la partie inférieure de la chaîne.

P. M.

isolation thermique

Action de réduire la transmission de chaleur due aux différences de température entre un système matériel et son environnement.
Moyen employé pour réduire cette transmission.


Le but de l’isolation thermique est généralement d’ordre économique ; on cherche soit à maintenir un corps ou l’intérieur d’une enceinte à une température différente de celle de l’ambiance extérieure, avec la moindre dépense de chaleur ou de froid, soit à réduire les pertes affectant le rendement d’appareils thermiques ou frigorifiques. Mais on peut aussi vouloir limiter le refroidissement ou réchauffement d’un fluide en circulation, surtout s’il risque de changer d’état ou de devenir trop visqueux, ou encore protéger les personnes contre les brûlures et les corps froids contre les condensations.


Théorie sommaire

Sur le parcours d’un flux de chaleur, la résistance thermique se définit par la différence de température nécessaire à la transmission de l’unité de flux. De même que les écarts, les résistances s’additionnent en série. Isoler un système, c’est intercaler des résistances entre lui et l’ambiance. Dans un solide compact, la résistance thermique d’une couche élémentaire de surface unité est proportionnelle à l’épaisseur et inversement proportionnelle au coefficient de conductivité du solide. Dans l’intervalle de deux solides, les divers modes de transfert peuvent intervenir, mais l’air est très mauvais conducteur, et la résistance est élevée si les dimensions ne se prêtent pas à une convection active. Les matériaux à cavités multiples amplifient cet effet, malgré la conduction dans les parties solides. Les isolants proprement dits sont des corps ou des amas discontinus dans lesquels le nombre de cavités ou d’interstices en série est considérable ; ils peuvent être assimilés à des solides de très faible conductivité. Le vide permet d’accroître la résistance des intervalles ou des couches discontinues. Dans une isolation par lames d’air ou couches discontinues, l’emploi de faces réfléchissantes, en réduisant ou en supprimant le rayonnement, concourt au même effet d’accroissement de la résistance de ces intervalles ou de ces couches que l’élimination de la convection par le vide. D’autre part, sur la face externe d’une enveloppe, l’emploi d’une face réfléchissante permet d’accroître la résistance superficielle.


Modes généraux d’isolation

En général, le système est limité par des parois dont les rôles divers s’associent plus ou moins bien à la fonction d’isolation thermique. Avec des épaisseurs suffisantes, des matériaux modérément conducteurs constituent les murs des bâtiments traditionnels ainsi que les parois des conduits de fumée et fumisteries à température modérée. Cependant, même pour un mur simple, on utilise de plus en plus des éléments à cavités multiples. À l’opposé, les parois métalliques, très conductrices, de machines, de réservoirs ou de tuyauteries ne peuvent être isolées que par des enveloppes extérieures, elles-mêmes protégées par des enduits (plâtre, ciment) ou des chemises métalliques.

Même en construction traditionnelle, une division des rôles s’impose pour les toitures et les terrasses. L’emploi de parois composées se généralise dans les constructions modernes ; les murs, non porteurs, sont formés de couches multiples, dont une ou plusieurs couches isolantes ou une ou plusieurs lames d’air ; les couches isolantes sont protégées de part et d’autre par des matériaux à forte résistance mécanique. Les vitrages multiples appliquent aux parois transparentes l’isolation par lames d’air. Les couches d’isolant doivent être protégées contre l’humidité (enduits au goudron, papier fort).


Matériaux isolants

Les matériaux isolants (dits aussi calorifuges quand ils ont pour mission de ralentir la transmission de la chaleur à travers les parois d’une enceinte à l’intérieur de laquelle doit être maintenue une température différente de celle de l’espace environnant) sont des corps ou des amas à structure discontinue. Leur conductivité dépend avant tout de la multiplicité des interstices ou des cavités sur le parcours du flux et croît en général avec la température ; elle est très sensible à la présence d’humidité dans la masse.

• D’après leur nature, on distingue les isolants d’origine végétale (liège, balsa, fibres et copeaux de bois, paille, fibres textiles végétales ou animale (bourre de soie, crins), les produits de synthèse, les isolants d’origine minérale (amiante, verre en fibres ou expansé, fibres de roche ou de laitier, silices fossiles, micas exfoliés, produits silico-alumineux ou alumineux) ou métallique (empilages de feuilles d’aluminium froissé).