Diagnostic optique du vieillisement électrique des résines époxydes sous faible champ électrique

par Eddy Aubert

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Christian Laurent.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Les résines époxydes sont employées depuis longtemps comme isolation des systèmes électriques. Elles sont généralement formulées avec une dispersion des micro-charges pour améliorer les propriétés thermiques et mécaniques. Toutefois, des problèmes demeurent quant à l'influence possible de ces charges sur le comportement électrique, particulièrement sur le vieillissement à long terme sous différentes contraintes. L'objectif de ce travail de thèse est de sonder l'activité électrique des défauts potentiels en analysant les signaux optiques sous contrainte alternative modérée (jusqu'à 9 kV). Des résines avec et sans charges ont été étudiées. L'obstacle majeur de ce travail a été d'améliorer la collection du signal lumineux, compte tenu du faible niveau de luminescence détectée, inhérent à l'utilisation de contraintes électriques faibles, les plus proches possibles des conditions de service. L'interprétation des différents phénomènes optiques se fonde sur l'analyse spectrale, l'imagerie de l'émission lumineuse dans le plan de l'échantillon et le comptage de photons. Deux comportements luminescents ont été observés, le premier montre une évolution régulière de la luminescence avec le champ électrique auquel l'échantillon est soumis, le deuxième montre des discontinuités dans cette même émission, accompagnées d'instabilités lumineuses que nous avons pues identifier comme étant dues à des micro-cavités non détectables par les appareils de mesure de DP. Des expérimentations ont été conduites pour connaître l'évolution de cette luminescence dans le cas des deux comportements lors du vieillissement sous différentes contraintes (électrique et hygrothermique). Peu de changements ont été observés.

  • Titre traduit

    Optical diagnostic of electrical aging of epoxy resins under low electric field


  • Résumé

    Epoxy resins are insulating materials widely used in electrical systems since a long time. They are made with micro-particles to improve the thermal and mechanical properties. However, problems remain regarding the possible influence of these charges on the electrical behaviour, particularly on them long-term aging under different stresses. The objective of this work is to probe the electrical activity of potential defects in analysing the optical signals under moderate alternative electrical stress (up to 9 kV). Resins with and without charges have been studied. The major obstacle of this work was to improve the collection of luminous signal, given the low level of luminescence detected, inherent to the use of low field, near the services conditions. The interpretation of the different phenomena is based on spectral analysis, imaging devices and the issue of counting photons. Two luminescent behaviours have been observed, the first shows an evolution of the luminescence with the electric field to which the sample is submitted, the second regular shows discontinuity in the same evolution with instability that we could identify as being due to non-detectable micro-cavity by DP measuring devices. Experiments were conducted to determine the evolution of this luminescence in the case of the two behaviours during ageing under different constraints (electric and humidity). Few changes were observed.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (170 p.)
  • Annexes : Bibliogr. non paginées

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008TOU30157
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