Calcul des proprietes de transport et etude du pouvoir de coupure des melanges hexafluorure de soufre (sf#6) - fluorure de carbone (cf#4 ou c#2f#6) et hexafluorure de soufre - vapeurs de cuivre

par BENJAMIN CHERVY

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de A. GLEIZES.

Soutenue en 1995

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Ces travaux ont consiste a etudier theoriquement l'influence de la presence de vapeurs de cuivre, de tetrafluorure de carbone (cf#4) et d'hexafluoroethane (c#2f#6) sur les proprietes thermodynamiques et de transport des plasmas d'arc brulant dans l'hexafluorure de soufre (sf#6) utilise comme gaz de remplissage dans les disjoncteurs modernes a haute tension. Afin de developper des simulations d'arc dans ces melanges, il a ete etabli une banque de donnees associant la composition a l'equilibre thermodynamique, les fonctions thermodynamiques et les coefficients de transport (methode de chapman et enskog). L'etude a porte sur differentes proportions de chaque melange, une gamme de temperature, t, allant de 300 a 30000 k et diverses pressions (0,1 a 1 mpa). Les resultats montrent que le cuivre augmente la conductivite electrique du sf#6 et que la chaleur specifique a pression constante et la conductivite thermique sont differentes a basse temperature dans les melanges sf#6-c#2f#6 et sf#6-cf#4. Une premiere application de ces resultats a consiste a determiner leur influence sur le pouvoir de coupure de ces melanges (vitesse de transition entre l'etat conducteur electrique du plasma et l'etat dielectrique de gaz froid lors de l'extinction d'un arc). L'auteur a utilise pour cela une simulation numerique de l'extinction d'un arc stabilise, fondee sur la resolution des equations de conservation de la masse et de l'energie. Une deuxieme application a permis d'etudier l'influence du cuivre sur le champ de temperature d'un arc transfere de sf#6. Ces travaux montrent que la presence de cuivre dans le sf#6 ne perturbe les phenomenes stationnaires ou d'extinction qu'a partir d'une proportion superieure a 10% environ et que les melanges sf#6-c#2f#6 et sf#6-cf#4 possedent un pouvoir de coupure moins bon que celui du sf#6 mais plus interessant que celui des melanges sf#6-n#2 deja utilises dans les disjoncteurs


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  • Détails : 162 P.
  • Annexes : 106 REF.

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