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Initiation et développement des décharges couronnes sur une surface de glace

Ndiaye Ibrahima. (2003). Initiation et développement des décharges couronnes sur une surface de glace. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Chicoutimi.

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Résumé

Les surfaces diélectriques exposées à des champs électriques tangentiels constituent généralement la partie la plus vulnérable des systèmes haute tension. Bien que le contournement de ces surfaces ait été largement étudié, et malgré le fait qu'on ait une bonne connaissance des décharges électriques dans les gaz, la compréhension physique de la décharge sur une surface de glace reste encore à explorer.

Les investigations entreprises dans ce projet visaient à explorer davantage les mécanismes physiques fondamentaux d'une décharge électrique sur une surface de glace. La compréhension de ces mécanismes pourra permettre de concevoir des équipements mieux adaptés au climat des régions froides et ainsi d'accroître la fiabilité des réseaux de transport d'énergie sous des conditions de givrage atmosphérique.

Des techniques de photographie ultra rapide ont été utilisées afin d'observer les premières nanosecondes du développement de la décharge. La forme des isolateurs réels étant complexe, un modèle physique de géométrie simple (tige-plan), avec différentes valeurs de rayons de courbure, a été utilisé. Le champ d'apparition des couronnes de streamers, leur vitesse de propagation et la distance axiale du volume critique ont été étudiés.

Les résultats ont été déterminés à l'aide de la loi empirique de Peek et comparés avec ceux obtenus dans le cas de l'air. Ils ont montré que la présence d'une surface de glace modifiait considérablement les paramètres d'initiation et développement des couronnes de streamers. Plusieurs hypothèses pouvant être à la base de l'initiation et de la propagation d'une décharge électrique sur une surface de glace ont été retenues. Il est possible que la décharge en interagissant avec la surface de glace fasse intervenir d'autres mécanismes physiques inexistants dans le cas de l'air. L'hypothèse d'une éventuelle accumulation de charges à la surface de la glace nous a semblé très pertinente. La présence de ces charges surfaciques modifierait considérablement la distribution du champ électrique local, ce qui expliquerait la distorsion des paramètres d'initiation et de propagation de la décharge en présence d'une surface de glace. Des mécanismes qui pourraient être à la base du processus d'accumulation de ces charges ont été aussi identifiés.

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Mémoire de maîtrise)
Date:2003
Lieu de publication:Chicoutimi
Programme d'étude:Maîtrise en ingénierie
Nombre de pages:119
ISBN:1412310652
Identifiant unique:10.1522/17629364
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie > Génie électrique et génie électronique
Sciences naturelles et génie > Génie > Génie mécanique
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Programmes d'études de cycles supérieurs en ingénierie
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Farzaneh, Masoud
Fofana, Issouf
Mots-clés:Électricité--Distribution--Haute tension, Effet couronne, Décharges électriques, Isolateurs électriques, Glace--Prévention, Givrage, Electric power distribution--High tension, Icing (Meteorology), Corona (Electricity), Electric discharges, Electric insulators and insulation, Ice prevention, THESE, SURFACE, GLACE, SYSTEME, HAUT, TENSION, DECHARGE, ELECTRIQUE, EQUIPEMENT, COURONNE, LIGNE, RESEAU, MODELE, PHYSIQUE, ISOLATEUR
Déposé le:01 janv. 2003 12:34
Dernière modification:03 juin 2011 13:17
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