Les fils électriques doivent être recouverts d'une gaine isolante afin de les protéger des intempéries et des diverses contraintes mécaniques et environnementales. Le plastique figure parmi les matériaux les plus couramment employés pour isoler les conducteurs électriques. On lui préfère souvent d'autres matériaux grâce à sa bonne résistance à l'humidité, sa flexibilité et ses excellentes propriétés isolantes. Plusieurs familles de plastiques servent de matériaux isolants, chacune étant formulée pour répondre à des exigences industrielles et techniques précises.
Le thermoplastique
Selon Ray C. Mullin, auteur de « Electrical Wiring Residential: Based on the 2005 National Electric Code », l'isolation thermoplastique est la plus répandue des isolations plastiques. Il s'agit d'un plastique souple qui fond sous l'effet de la chaleur et peut être facilement remodelé. À l'inverse, il se rigidifie et durcit lorsque la température descend en dessous de -10 °C (14 °F). Les types d'isolants thermoplastiques les plus courants sont désignés par les codes THW, THHW, TW, THWN et THHN.
Le PVC (polychlorure de vinyle)
Le PVC, ou polychlorure de vinyle, est un mélange plastique obtenu en combinant une résine, des charges, des pigments, des lubrifiants et des plastifiants. En faisant varier les proportions de ces ingrédients, on obtient une large gamme de compounds de PVC, chacun présentant des propriétés électriques et physiques spécifiques. L'isolation en PVC est flexible, facile à travailler et à cintrer, et offre une bonne résistance au feu. Elle présente d'excellentes performances d'isolation électrique et résiste aux intempéries, aux produits chimiques, à l'huile et aux graisses. Ce plastique est chimiquement stable et sa densité varie entre 1,32 et 1,42 g/cm³. D'après Francesco La Mantia, dans son « Handbook of Plastics Recycling », les deux types de PVC les plus importants sont le PVC amorphe particulaire et le PVC semi-cristallin.
Le polypropylène
Le polypropylène est un composé isolant fin et léger qui offre une bonne résistance à l'abrasion, une excellente résistance à la traction et une bonne tenue à la chaleur. Sa constante diélectrique et sa densité sont inférieures à celles du polyéthylène, un matériau plastique similaire. Parmi les autres atouts qui rendent le polypropylène adapté à l'isolation des câbles figurent sa bonne résistance chimique, son imperméabilité à l'humidité, son excellente résistance aux chocs et sa faible sensibilité au fluage. Il convient particulièrement aux câbles haute fréquence et conserve ses propriétés fondamentales sous diverses contraintes. Les trois variétés les plus courantes sont le polypropylène atactique, le polypropylène syndiotactique et le polypropylène isotactique.
Le polyéthylène
Le polyéthylène constitue une gaine isolante robuste et polyvalente qui offre une bonne résistance à l'humidité et aux produits chimiques, tout en conservant de bonnes performances à basse température sans devenir cassant. Il convient aux conducteurs électriques haute fréquence et supporte des températures pouvant atteindre 900 °C (1 652 °F). Selon Gennadii Efremovich Zaikov, A. L. Bouchachenko et V. B. Ivanov, le polyéthylène réticulé (XLPE) est le type d'isolation en polyéthylène le plus couramment appliqué sur les câbles d'alimentation haute fréquence.
Quel plastique choisir ?
Le choix du plastique isolant dépend avant tout des conditions d'utilisation : température ambiante, exposition aux produits chimiques, fréquence du courant et contraintes mécaniques. Thermoplastique, PVC, polypropylène et polyéthylène offrent chacun un équilibre différent entre souplesse, durabilité et performances électriques, ce qui permet d'adapter la gaine isolante aux besoins spécifiques de chaque installation.
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