Production de vapeur metallique dans un arc de disjoncteur electrique : etude optique et spectroscopique de l'arc et simulation hydrodynamique

par SAVU-SORIN CIOBANU

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Claude Fleurier.

Soutenue en 1996

à Orléans .

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  • Résumé

    Le diagnostic d'un arc de disjoncteur electrique a basse tension en hexafluorure de soufre a haute pression est realise dans des conditions proches des conditions reelles de fonctionnement. L'arc electrique, produit lors de la separation de deux contacts en cuivre ou en cutene entre en rotation sous l'effet d'un champ magnetique. Des fortes turbulences sont induites par la rotation, par l'expansion thermique du gaz et par la vaporisation non reproductible des electrodes. Ce comportement non reproductible a impose une strategie de diagnostic specifique a cet arc avec l'utilisation simultanee de plusieurs methodes de diagnostic (spectroscopie d'emission, photographie rapide avec resolution spectrale et mesures electriques). La dependance temporelle temporelle et detaillee du nombre total et des concentrations de tous les atomes, ions et electrons du plasma ainsi que les temperatures de ces particules ont ete obtenues. Les valeurs experimentales des concentrations ont ete comparees aux valeurs theoriques d'un plasma d'hexafluorure de soufre en equilibre thermodynamique local avec des vapeurs de cuivre. La chute de tension totale aux electrodes ainsi que l'intensite du champ electrique et la densite du courant electrique entre les electrodes ont ete determinees. Une simulation hydrodynamique bidimensionnelle de l'evolution de l'arc est faite en incluant la vaporisation des electrodes et les effets de la presence des vapeurs metalliques sur les coefficients de transport. Les resultats sont en bon accord avec les resultats experimentaux.


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Informations

  • Détails : 197 P.
  • Annexes : 69 REF.

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