Mohammed El-Amine SLAMA Étude expérimentale et modélisation ...

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Sommaire Listes des symboles et abréviations Listes des figures et tableaux Introduction générale ……………………..………………………………………………… 1 Chapitre I Modèles, Critères et Mécanismes du Contournement des Isolateurs Pollués 9 I.1 Introduction ………….…………………………………………………..……..……… 10 I.2 Paramètres physiques de la décharge surfacique…………………………… 10 I.2.1 Nature de la décharge …….…………………………………………………. 10 I.2.2 Interaction décharge – électrolyte ………………..………………………. 11 I.2.3 Diamètre de la décharge ……………………………………………………. 12 I.2.4 Température de la décharge ……......…..………..………………………… 13 I.2.5 Conductivité de la décharge ………….……….…………………………… 14 I.3 Modélisation statique, critères et calculs des conditions critiques …… 16 I.3.1 Modèles électriques……………………………….…………………………… 16 I.3.2 Les conditions critiques du contournement……..……………………... 24 I.3.3 Les critères du contournement…………………………..…………………. 29 I.3.3.1 Critère de Hampton…………………………………….……………. 29 I.3.3.2 Critère de Näcke………………………………………………………. 29 I.3.3.3 Critère de Hesketh……………………………………………………. 30 I.3.3.4 Critère de Wilkins……………………….……………………………. 30 I.3.3.5 Critère d’Anjana et Lakshminarasimha………………………... 30 I.3.3.6 Critère de Ghosh………………………………………………………. 31 I.3.3.7 Critère de Rumeli……………………………………………………... 31 I.3.3.8 Critère de Dhahbi, Beroual et Krahenbul……………………... 33 I.4 Mécanismes physiques et dynamique d’allongement de la décharge... 35 I.4.1 Mécanismes physiques d’allongement de la décharge ……...…….. 35 I.4.2 Vitesse de la décharge ……..………………………………………………… 42 I.5 Paramètres d’influence ……………..………………………………………………. 44 I.5.1 Influence de la polarité ……..……………………………………………….. 44 I.5.2 Chute de tension ……..………………………………………………………... 47 I.5.3 Temps de contournement ……..……………………………………………. 48 I.5.4 Influence de la constitution chimique de la pollution ……..……… 49 I.5.5 Influence de la non uniformité de la distribution de la pollution………………………………………………………………………………….. 49 I.5.6 Formation des bandes sèches…...…………………………………………. 50 I.5.7 Discontinuité de la couche de pollution………………………………… 51 I.5.7.1 Modèle de Danis ……………………………………………………… 52 10
I.5.7.2 Modèle de Mekhaldi et al. ………………………………….…….… 53 I.5.7.3 Modèle de Diampeni et Beroual…………………………..……… 55 I.5.8 Influence de l’épaisseur de la pollution…………………………………. 55 I.6 Conclusion……………………………………………………………………………….. 57 Chapitre II Caractérisation Optique et Electrique de la Dynamique de la Décharge 59 II.1 Introduction…………………….……………………..………………………………... 60 II.2 Dispositif et procédure expérimentales………..……….……………………… 61 II.2.1 Présentation du dispositif expérimental…………....………………... 61 II.2.2 Procédure expérimentale…………………..………………………..…….. 64 II.3 Morphologies des décharges………………..…………………………………….. 66 II.3.1 Pollution uniforme continue…………......……………………..………….. 66 II.3.2 Pollution uniforme discontinue…………..………………………………. 68 II.4 Mesures électriques…………………………………………………………………... 71 II.4.1 Pollution uniforme continue…………………...………………………… 71 II.4.1.1 Courant transitoire d’amorçage………….……………………… 74 II.4.1.2 Courant associé à la propagation………………..……………… 74 II.4.1.3 Courant critique……………………………………………………… 76 II.4.1.4 Courant de transition ou courant de contournement..…... 78 II.4.2 Pollution uniforme discontinue………………….……………… 78 II.4.3 Influence de la polarité……………………………………………… 82 II.4.4 Influence de l’épaisseur de la pollution……………………….. 83 II.5 Mesures optiques………………………………………………...…………………… 85 II.5.1 Dynamique de la décharge et vitesse moyenne de propagation………………………………………..……………………………..……… 85 II.5.2.1 Dynamique de la décharge……………………………………… 85 II.5.1.2 Vitesse de la décharge………………………………………………. 87 II.5.2 Temps critique et temps de contournement………..………………...… 92 II.6 Conclusion…………………………………………………………………….. 93 Chapitre III Etude de l’Influence de la Constitution Chimique de la Pollution sur les Caractéristiques du Contournement en Courant Continu 95 III.1 Introduction………………………………………………………….………………... 96 III.2 Procédure expérimentale………………………………………………….…….… 97 III.3 Étude de l’influence des matières insolubles sur les caractéristiques statiques de la décharge de contournement……………………………………….. 99 III.3.1 Résultats des mesures et analyse………….…………………………….. 100 III.3.1.1 Tension critique……………………..………………………………. 101 III.3.1.2 Courant critique…………………………………………...………… 101 III.3.1.3 Influence de la polarité……………………………………………. 104 11
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