Amélioration des performances des chaînes d’isolateurs de haute tension

Abstract

L’objectif de ce travail consiste en l’amélioration des performances des chaînes d’isolateurs en composite. Pour cela, une optimisation des distributions du champ et du potentiel électriques le long de ces chaînes en absence et présence de l’anneau de garde a été effectuée. Le revêtement et la pollution des isolateurs en composite ont été pris en compte. Les influences de la nature capacitive du matériau de revêtement et de la forme des isolateurs ont été examinées. En vue d’optimiser la géométrie de l'anneau de garde, une nouvelle fonction mathématique (fonction objectif) a été établie pour exprimer la relation non linéaire entre l'intensité du champ électrique et les paramètres de l’anneau de garde. L'optimisation a été effectuée en minimisant la fonction objectif du champ électronique. Pour cela, la technique d’essaim de particules a été développée. Trois variantes relatives à la taille de la population ont été considérées : fixe, graduellement décroissante et dynamique. Pour cette dernière variante, un nouveau modèle mathématique permettant l’actualisation de la taille de la population à chaque itération a été proposé. Les résultats obtenus révèlent que le champ maximal au niveau du point de jonction (borne HT-matériau de revêtement de l’isolateur-air) pourrait être significativement réduit par une application d’un matériau de revêtement de forte permittivité, une modification adéquate du profil de l’isolateur en composite à proximité de la borne HT et l’installation d’un anneau de garde optimisé. Cette dernière alternative permet en plus d’uniformiser plus les répartitions du champ et de potentiel électriques le long des chaînes d’isolateurs.