Corrélation entre la charge d'espace et la rupture diélectrique des isolants solides. Application aux matériaux pour cables d'énergie

Correlation between space charge and dielectric breakdown in insulating solids. Application to insulating materials power cables

• Auteur / Autrice : Nabila Zebouchi
• Direction : The-Dan Hoang
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

C'est dans le but de comprendre la correlation entre la rupture dielectrique et la charge d'espace dans les materiaux utilises pour l'isolation des cables d'energie h. T. Sous tension continue que ce travail a ete engage. Nous nous sommes interesses particulierement au polyethylene basse densite (pebd) soumis aux contraintes thermiques de 20 a 90c et mecaniques de 1 a 500 bar. Les resultats experimentaux de la rigidite dielectrique montrent que le champ electrique de claquage, determine par la statistique de weibull et la methode de lawless, augmente avec la pression p et diminue avec la temperature t. Ces variations ont ete expliquees en proposant un nouveau modele de rupture qui est la combinaison des phenomenes de claquage thermique et electronique faisant intervenir la distorsion du champ electrique applique par la presence des charges d'espace dans le materiau. D'apres les mesures experimentales des charges effectuees avec la methode de l'onde de pression au laboratoire de genie electrique de toulouse, on trouve que ces dernieres se localisent au niveau des electrodes en formant des homocharges (charges negatives du cote de la cathode et negatives du cote de l'anode). Elles sont dues d'apres notre analyse numerique au piegeage des porteurs injectes. Nos resultats theoriques et experimentaux montrent que la charge d'espace contribue effectivement a la rupture dielectrique du polyethylene basse densite.