Trois types d'isolation pour les appareillages de commutation : air, gaz, solide – lequel choisir ?
Introduction
L’une des fonctions essentielles de l’appareillage de commutation est l’isolation : elle sépare les parties sous tension haute tension de l’extérieur pour garantir la sécurité. Mais différentes méthodes d’isolation entraînent des performances, des dimensions, des coûts et des applications très différents.
Les trois types d’isolation les plus courants sur le marché aujourd’hui sont :
Isolé dans l'air (AIS)
Isolation au gaz (GIS, généralement SF6)
Isolation solide (SIS)
De nombreux clients ne peuvent pas faire la différence ni savoir quel type convient à leur projet.
Cet article fournit un tableau comparatif, ainsi que les avantages, les inconvénients et les applications typiques de chacun, pour vous aider à prendre une décision claire.
1️⃣ Différences fondamentales entre les trois types d'isolation
Fonctionnalité
️ Isolation à l'air (AIS)
Isolation au gaz (GIS / SF6)
Isolation solide (SIS)
Milieu isolant
Air
Gaz SF6 (ou autre gaz écologique)
Matériaux solides comme la résine époxy
Structure
Pièces exposées, grande taille
Entièrement scellé, compact
Entièrement scellé, petite taille
Tension typique
10kV – 35kV
10kV – 500kV+
10kV – 35kV
Indice de protection
IP3X–IP4X
IP67 (immersion à court terme)
IP67
Adaptabilité environnementale
Mauvais (sensible à la poussière, à l'humidité, au brouillard salin)
Bon (entièrement scellé)
Bon (entièrement scellé)
Coût initial
Faible
Haut
Moyen
Besoin d'entretien
Élevé (nettoyage régulier de l’isolant)
Faible (sans entretien)
Faible (sans entretien)
Durée de vie
20 à 30 ans
30+ ans
25 à 30 ans
Respect de l'environnement
Bon (pas de risque de fuite de gaz)
Modéré (SF6 est un gaz à effet de serre)
Bon (pas d'essence)
2️⃣ Appareillage de commutation isolé dans l'air (AIS) : le choix le plus traditionnel et le plus économique ️
Positionnement sur une seule ligne : utilise l'air comme moyen d'isolation – le type d'appareillage de commutation le plus traditionnel et le plus largement utilisé.
Avantages :
Technologie mature et à moindre coût
Entretien simple, pièces de rechange facilement disponibles
Aucun risque de fuite de gaz, respectueux de l'environnement
Inconvénients :
De grande taille, prend beaucoup de place
Exigences élevées en matière d'environnement d'installation (sensible à la poussière, à l'humidité, au brouillard salin)
Nécessite un nettoyage régulier de l’isolant (pour éviter l’embrasement)
Applications typiques :
Projets intérieurs avec salle électrique dédiée
Environnements relativement propres (pas de poussière importante ni d'humidité élevée)
Projets petits et moyens avec un budget limité
✅ Idéal pour : les projets avec un budget limité, une salle électrique dédiée et un environnement propre.
3️⃣ Appareillage à Isolation Gazeuse (GIS) : Compact, Fiable, mais Cher
Positionnement sur une seule ligne : les disjoncteurs, sectionneurs et autres composants sont entièrement scellés à l'intérieur d'un réservoir en acier inoxydable rempli de gaz SF6 – entièrement isolé.
Avantages :
Encombrement extrêmement réduit (pour le même niveau de tension, ne nécessite que 1/5 à 1/10 de l'espace de l'AIS)
Entièrement scellé – insensible à l'environnement (poussière, humidité, brouillard salin)
Sans entretien ou très peu d’entretien
Haute fiabilité
Inconvénients :
Coût élevé (investissement initial important)
Le gaz SF6 est un gaz à effet de serre puissant – soumis à des réglementations environnementales strictes
En cas de fuite, un équipement professionnel est nécessaire pour remplir
Applications typiques :
Sous-stations urbaines (espace limité)
Sous-stations souterraines
Zones côtières ou fortement polluées
Projets avec des exigences de fiabilité extrêmement élevées
✅ Idéal pour : les projets avec un espace très limité, un budget suffisant et des conditions environnementales difficiles.
Remarque : Un appareillage de commutation écologique à isolation gazeuse (utilisant de l'air sec, du N2 ou des mélanges de fluorocétone) est désormais disponible comme alternative au SF6.
4️⃣ Appareillage à Isolation Solide (SIS) : une solution compacte et écologique émergente
Positionnement sur une seule ligne : les pièces sous tension haute tension sont entièrement moulées et encapsulées dans des matériaux solides tels que la résine époxy – entièrement isolées.
Avantages :
Petite taille, structure compacte
Entièrement scellé – insensible à l'environnement
Aucun risque de fuite de gaz – respectueux de l’environnement
Sans entretien
Inconvénients :
Technologie relativement nouvelle – moins reconnue sur le marché que l’AIS et le SIG
Difficile à réparer en cas de défaut interne (peut nécessiter un remplacement complet)
Le coût est plus élevé que celui de l'AIS mais inférieur à celui du SIG
Applications typiques :
Projets intérieurs à hautes exigences environnementales
Projets avec des normes environnementales strictes (peu disposé à utiliser du SF6)
Projets nécessitant une taille compacte mais avec un budget limité
✅ Idéal pour : Les projets nécessitant une taille compacte et un respect de l'environnement, mais avec un budget inférieur à celui nécessaire au SIG.
5️⃣ Tableau de sélection rapide – En un coup d'œil ✅
Situation de votre projet
Type recommandé
Local électrique dédié, environnement propre, budget limité
️ Isolé à l'air (AIS)
Espace très restreint, budget suffisant, environnement difficile
Isolation au gaz (GIS)
Compact et écologique, pas besoin de SF6
Isolation solide (SIS)
Extérieur, environnement difficile, budget moyen
À isolation gazeuse (GIS) ou à isolation solide (SIS)
Côtier, brouillard salin élevé, zones poussiéreuses
À isolation gazeuse (GIS) ou à isolation solide (SIS)
Conclusion
Chaque type d'isolation a ses propres avantages et inconvénients. Il n’y a pas de « meilleur » absolu : seulement ce qui correspond le mieux à votre projet.
Isolation par air (AIS) : Traditionnelle, économique, mature – adaptée aux projets intérieurs propres avec des budgets limités
Isolation au gaz (GIS) : Compact, fiable, coûteux – adapté aux projets à espace limité dans des environnements difficiles
Isolation solide (SIS) : émergente, écologique, compacte – adaptée aux projets qui souhaitent éviter le SF6 et nécessitent un fonctionnement sans entretien
Lors du choix, tenez compte des éléments suivants : l'emplacement d'installation, les conditions environnementales, le budget, la capacité de maintenance et les réglementations environnementales.