Analyse et prédiction des seuils d'apparition des décharges couronnes dans les gaz isolants en haute tension

Abstract

Les phénomènes de décharge électrique, étudiés pourtant depuis prés de deux siècles, font toujours l'objet de recherche active auprès des scientifiques. Ce travail porte sur la caractérisation des décharges se propageant dans les gaz isolants à savoir l’air, l’hexafluorure de soufre et le mélange SF6-N2. Des mesures des tensions de claquages dans l’air ont été réalisées pour le régime continu en polarité négative et positive et pour le régime alternatif avec différentes configurations. La forme de la tension, la polarité des électrodes ainsi que la pression, jouent un rôle important dans la génération et la propagation des décharges électriques. Les tensions de claquage mesurées en pointe - plan sont inferieures par rapport aux configurations plan-plan et sphère-sphère, ces valeurs sont plus élevées en polarités négative. En régime alternatif, les tensions de la décharge sont nettement basses par rapport au régime continu. Des mesures des tensions seuils des décharges couronnes du mélange SF6-N2 à 10 % de SF6 ont été réalisées. L’effet de la pression et du rayon de courbure de la pointe ont été mis en évidence. Les tensions seuils augmentent avec l’augmentation de la pression et le rayon. Le modèle empirique de Malik et Qureshi sous-estime les tensions pour les faibles taux de SF6 et surestime les valeurs des tensions pour les taux de SF6 élevées. La prédiction par les réseaux de neurones a donné des résultats très satisfaisants, avec des erreurs qui sont très minimes. Cet outil sera un apport très important pour les industriels et les spécialistes du domaine des gaz isolants.