Etude mathématique des mécanismes de développement des décharges électriques sur des isolateurs installés en régions polluées

Abstract

Notre étude, basée sur le modèle de Claverie et Porcheron, consiste à étudier par simulation numérique, sous tension alternative 50 Hz, le développement de l'arc électrique sur une surface isolante recouverte d'une couche de pollution continue ou discontinue. Un moyen de surveillance du degré de pollution des isolateurs contaminés permettant d'éviter les incidents provoqués par le contournement est également proposé. Nous présentons les phénomènes de pollution et leurs conséquences sur le transport d'énergie électrique. Certaines méthodes de mesure de la sévérité de pollution des sites, ainsi que les méthodes d'essais sous pollution naturelle et artificielle sont discutées. La présentation des principaux modèles mathématiques élaborés pour décrire les phénomènes de contournement des isolateurs sous atmosphère polluée. Il passe en revue les modèles s'appliquant aux arcs en régime de courant continu qui s'entretient sur des surfaces polluées, les critères de propagation des arcs en régime de courant continu, ainsi que les modèles de réallumage des arcs dans le cas d'isolateurs pollués soumis à des contraintes électriques alternatives. En vue de formuler un modèle représentatif du mécanisme de contournement, nous proposons une étude mathématique, basée sur le modèle de Claverie et Porcheron. Celle-ci établit des relations entre les valeurs de la tension, du courant et de la longueur d'arc à travers les caractéristiques de la couche polluante de l'isolateur (la répartition de cette couche polluante et sa résistivité superficielle). Une étude mathématique du développement de l'arc électrique sur des surfaces isolantes d'isolateurs pollués installés en régions désertiques au Sahara Septentrional Est Algérien; il s'agit des régions de Hassi-Messaoud et de Hassi-R'mel. Nous présentons les différentes caractéristiques décrivant le contournement pour les isolateurs installés dans les régions considérées.