Performance d’un écran en silicone recouvert de gouttes d’eau dans un système à champ non uniforme sous tension continue positive

Abstract

Dans le cas d’un écran hydrophile, beaucoup de travaux théoriques et expérimentaux ont été réalisés afin d’améliorer la performance de certains équipements ou installations électriques au moyen d’insertion d’un écran dans l’intervalle d’air séparant leurs parties actives de celles mises à la terre. Par contre l’utilisation d’un écran hydrophobe, pour une éventuelle optimisation de leur performance, surtout en atmosphère propre et polluée, n’a fait l’objet pratiquement d’aucune investigation. L´objectif essentiel recherché dans ce mémoire consiste justement en la contribution à l’optimisation de la rigidité diélectrique de l’intervalle d’air d’un système d’électrodes pointe-plan mis sous tension continue positive dans une atmosphère propre et/ou polluée. Lors de cette investigation, l’influence des paramètres importants tels que la position (a/d), l’état de surface d’un écran en silicone horizontal et/ou vertical (sans et avec gouttes d’eau) et la conductivité volumique des gouttes d’eau déposées sur sa surface sur l’évolution de la performance du système a été mise en évidence. Les résultats émanant de cette analyse montrent que dans le cas d’une barrière propre, la barrière en silicone est plus avantageuse que la barrière en verre du point de vue la rigidité diélectrique. Pour un écran en silicone, la valeur maximale de la rigidité du système est obtenue quand la barrière est en contact avec la pointe HT. Un système d’électrodes verticales avec barrière propre horizontale est plus efficace qu’une configuration d’électrodes horizontales avec écran propre vertical. La rigidité diélectrique du système avec barrière en silicone recouverte de gouttes sur une face ou les deux faces décroît plus ou moins rapidement avec l’élévation de la conductivité volumique de celle-ci pour devenir minimale et constante à partir d’une certaine valeur limite de la conductivité volumique. Les gouttelettes d’eau appliquées sur la surface de la barrière en face du côté plan mis à la terre apportent une amélioration de la rigidité par rapport au cas où c’est la face de la barrière en vis-à-vis de la pointe HT qui est recouverte des gouttelettes d’eau. Les systèmes à écran horizontal sur la pointe haute tension et a écran vertical présentent la même rigidité diélectrique lorsque ces deux écrans hydrophobes sont totalement recouverts de gouttes d’eau. La rigidité diélectrique la plus défavorable est obtenue pour un système à écran en silicone recouvert totalement de gouttes d’eau et situé sous la pointe haute tension la configuration de base. Mais celle-ci reste plus élevée que celle d’un écran hydrophile uniformément polluée.