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Theses

Recherche de matériaux isolants pour la conception d'une nouvelle génération de connecteurs électriques haute tension : influence de la pollution sur les phénomènes de décharges partielles du contournement et de claquage

Résumé : Dans le présent travail, nous abordons une problématique essentielle liée aux accessoires des lignes électriques et plus particulièrement au connecteur à perforation d’isolant (TTDC 45501 FA), commercialisé par la société Sicame située à Arnac-Pompadour (Corrèze). Ce produit permet d’effectuer des dérivations de courant en moyenne tension gainé HTA entre 15 et 25kV. Cependant, il devient nécessaire de concevoir une nouvelle génération de connecteurs capable de fonctionner à une tension de 52 kV en raison de la constante augmentation des besoins en électricité. En réalité, le principal souci concernant ces produits réside dans l’apparition de décharges partielles dans le volume constitué par la matière isolante (polyamide 6 chargée à 50% en poids de fibres de verre). Ces décharges engendrent un vieillissement prématuré du produit sous l’action conjuguée d’une atmosphère corrosive (brouillard salin) et d’un champ électrique. Ainsi, l’objectif de la présente thèse est de faire, dans un premier temps, un choix approprié de matériaux isolants parmi des polymères thermoplastiques, thermodurcissables époxydes ou élastomères en EPDM, capables de résister à plusieurs contraintes : thermique, électrique, mécanique, chimique et climatique. La partie expérimentale concerne, tout d’abord, la mesure de la tension de contournement, de l’activité des décharges partielles se propageant à la surface des matériaux isolants et de la tension de claquage, en tension alternative (A.C.). Pour cela, des échantillons polymères qui comportent des surfaces planes ou des surfaces pourvues de protubérances ont été moulés en vue de comparer leur comportement diélectrique en présence d’atmosphères polluées de type brouillard salin; ces mesures sont nécessaires pour effectuer un choix approprié du matériau à intégrer dans le connecteur. Par la suite, l’étude et la caractérisation optique et électrique de décharges glissantes, se propageant en surface de divers matériaux polymères, en tension impulsionnelle (L.I.) pour les deux polarités (positive et négative) et pour deux types de champ électrique (normal et tangentiel) sont présentées pour le cas d’une interface solide/air. La mesure de la longueur finale des décharges glissantes et la visualisation de l’onde de courant sont les deux paramètres principaux pour différencier les caractéristiques des matériaux utilisés. L’ensemble des résultats de mesures a permis de sélectionner les résines époxydes cyclo-aliphatiques (CEP) comme candidates potentielles pour la conception d’une nouvelle génération de connecteurs. De plus, la simulation du champ électrique, à l’aide du logiciel Flux 2D/3D, sur le connecteur électrique (TTDC 45501FA) a permis d’aboutir à la proposition d’un prototype de connecteur présentant une nouvelle géométrie et pouvant fonctionner à 52kV.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01127601
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Saturday, March 7, 2015 - 3:48:54 AM
Last modification on : Wednesday, July 8, 2020 - 12:43:52 PM
Document(s) archivé(s) le : Monday, April 17, 2017 - 3:34:24 AM

File

2014ECDL0046.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01127601, version 1

Citation

Adnane Douar. Recherche de matériaux isolants pour la conception d'une nouvelle génération de connecteurs électriques haute tension : influence de la pollution sur les phénomènes de décharges partielles du contournement et de claquage. Autre. Ecole Centrale de Lyon, 2014. Français. ⟨NNT : 2014ECDL0046⟩. ⟨tel-01127601⟩

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