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Fiche détaillée Thèses
Ecole Centrale de Lyon (04/03/1998), Abderrahmane Béroual (Dir.)
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Modélisation dynamique des décharges sur les surfaces d'isolateurs pollués sous différentes formes de tension: élaboration d'un critère analytique de propagation
Nabila Dhahbi Megriche1

Ce travail présente un modèle de décharge permettant de prédire le comportement d'un isolateur pollué soumis à différents types de tensions. Ce modèle est basé sur des considérations énergétiques et utilise les caractéristiques physiques de l'arc ainsi qu'un circuit électrique équivalent. Un nouveau critère analytique de propagation de la décharge faisant intervenir l'impédance équivalente d'un circuit électrique simulant un isolateur pollué sur lequel une décharge s'est produite, est présenté.
Pour tenir compte de l'évolution du phénomène de propagation de la décharge dans le temps, un modèle dynamique autonome est développé. Ce modèle permet de calculer la tension de contournement des isolateurs et de décrire la dynamique de l'arc en tenant compte du changement de la résistance de l'arc, du profil de l'isolateur, de la constriction des lignes de courant au pied de la décharge, de la variation du rayon de l'arc, de la vitesse instantanée de propagation de la décharge et du type d'onde de tension appliquée (continue, biexponentielle ou alternative).
Les caractéristiques obtenues à partir du modèle sont conformes aux observations et mesures effectuées en laboratoire.
1 :  CEGELY - Centre de génie électrique de Lyon
pollution – contournement – modélisation – isolation – tenue diélectrique – décharge surfacique – propagation – courant de fuite – arc

Dynamic model of surface discharges on polluted insulators submitted to different voltages: elaboration of an analytical criterion of propagation
This work presents a self-consistent discharge model allowing to predict the behaviour of polluted insulators under different voltage waves (DC, AC and impulse). This model is based on an electroenergetic considerations and uses the physical characteristics of the arc and an equivalent electric circuit.
A new analytical propagation criterion of the discharge is firstly established. Then, an autonomous dynamic model describing the temporal evolution of the discharge is developed. It enables to determine the critical parameters of the discharge such as the current evolution, the corresponding charge, the potential gradient in the channel, the arc length and its resistance, the flashover voltage and the time lag to flashover. The insulator geometry, the current constriction on the arc foot, the arc radius variation and the instantaneous velocity of the discharge are taken into account.
The simulated results given by the model are in a good accordance with the experimental ones. The proposed model is also discussed with regards to those reported by other investigators.
pollution – flashover – modelling – insulation – dielectric strength – surface discharge – propagation – leakage current – arc