Etudes des phénomènes de charge et de neutralisation des milieux diélectriques granulaires en utilisant la décharge à barrière diélectrique

Abstract

L'élimination et le contrôle des charges électriques à la surface des matériaux diélectriques est un sujet très important et un élément indispensable pour un processus électrostatique. Les charges indésirables créées par l'un des mécanismes de charge (frottement, décharge électrique, induction, etc.) peuvent entraîner des risques plus ou moins graves allant d'une simple gêne, comme un dépôt de poussière sur les corps chargés ou les décharges électriques du conducteur lorsqu'il quitte le siège pilote d’une voiture, à des problèmes très graves, tels que l'endommagement de composants électroniques, l'agglomération et le collage de particules dans un système de convoyage, ou même des situations plus catastrophiques, comme un incendie ou une explosion . La réduction de la charge électrostatique indésirable à un niveau sûr est l’objectif de tout dispositif de neutralisation de la charge. La sécurité et l'efficacité sont deux caractéristiques qui doivent être satisfaites par un neutralisateur de charge électrique. La décharge à barrière diélectrique (DBD), qui a l’avantage d’empêcher la transition de l’arc, est un outil intéressant pour neutraliser en toute sécurité les charges indésirables. L’objectif de cette thèse est le contrôle de l’état de charge des matériaux polymères en forme de granules en utilisant la décharge à barrière diélectrique. Deux configurations d'électrodes DBD ont été considérées: une DBD simple et une DBD avec une grille métallique installée. Plusieurs facteurs ont été pris en compte, tels que l'amplitude et la fréquence de la tension alternative. L'accent a été mis sur la configuration d'électrode DBD avec grille, de sorte que trois formes d'onde, sinusoïdale, carrée et triangulaire ont été étudiées. Les taux de neutralisation obtenus des trois formes d'onde de tension ont été comparés afin de recommander le meilleur signal haute tension conduisant à la meilleure neutralisation. L’utilisation de la DBD peut donner d'excellents résultats de neutralisation lorsque la grille est installée. Avec une tension et une fréquence appropriées et avec la grille installée, il est possible d’éliminer près de 99% des charges de surface initiales. La grille métallique placée entre l'électrode DBD et la cible améliore considérablement l'efficacité de la neutralisation. La forme d'onde carrée était le signal le plus approprié permettant d'obtenir les meilleurs résultats de neutralisation par rapport aux signaux sinusoïdaux et triangulaires.