Etude expérimentale et modélisation de la décharge disruptive dans le SF6 à haute pression, application aux disjoncteurs H. T. B.

par Patrick Espel

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Pierre Domens.

Soutenue en 2000

à Pau .


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  • Résumé

    L'etude porte sur la decharge disruptive dans le sf 6 haute pression, sous polarite positive, pour une configuration representative des disjoncteurs h. T. B. Lors de cette investigation, des resultats interessants ont pu etre obtenus, mettant en evidence deux phenomenologies bien distinctes. Aux faibles pressions (1<p<2 bar), des microdecharges, initiees par effet de champ, se manifestent, a la cathode, bien que la valeur theorique du champ geometrique y soit faible. L'energie des electrons, ainsi liberes dans ce champ, est cependant suffisante pour qu'il y ait ionisation et qu'une decharge negative se developpe dans l'intervalle interelectrodes. Lorsque cette decharge negative arrive a proximite de l'anode, une decharge positive se declenche conduisant au claquage de l'intervalle. Aux pressions elevees (2<p<8 bar), il est interessant de noter que c'est une decharge positive qui se developpe alors qu'il n'existe pas, a priori, de volume critique a l'anode. La phenomenologie la plus plausible est la suivante : des electrons emis a la cathode par effet de champ ne peuvent ioniser mais s'attachent creant, dans l'intervalle, une zone de charge d'espace qui a pour effet de renforcer le champ a l'anode qui devient alors suffisant pour qu'il y ait formation d'un volume critique. Des qu'un electron germe est present dans ce volume, une decharge positive peut se developper. Autrement dit, quelle que soit la pression, c'est la cathode qui permet l'initiation de la decharge, le gaz ne devenant plus qu'un element porteur et non initiateur ou moteur. Il ressort donc que le phenomene a modeliser, en priorite, est la premiere couronne negative dans le sf 6. La simulation de cette couronne, dont le front est inferieur a 400 ps, a permis de mettre en evidence la tres forte dissymetrie qui la caracterisait avec emission, simultanee, a partir d'une anode fictive creee par des charges d'espace, d'un streamer positif preponderant et d'un streamer negatif rapidement avorte.

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Informations

  • Détails : 248 p.
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliogr. p.241-248

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  • Bibliothèque : Université de Pau et des Pays de l'Adour. Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : US 17534
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