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Modélisation des isolations axisymétriques basées sur l'utilisation des matériaux semi-conducteurs par couplage des éléments finis et des éléments de frontière
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Toledo, Thierry |
| Copyright Year | 2004 |
| Abstract | L'isolation haute tension a base de materiaux semi-conducteurs est devenue une technique tres repandue pour la reduction des fortes contraintes en champ electrique. Elle fait partie integrante des nouveaux systemes d'isolation a base de materiaux polymeres comme par exemple les câbles haute tension a isolation synthetique. Il existe une grande quantite de produits semi-conducteurs concus pour l'isolation haute tension mais leur utilisation reste assez empirique du fait de leur double comportement conducteur/isolant, du caractere non lineaire de la conductivite et de la permittivite et de leur anisotropie. Ce travail de these repond a l'interet grandissant de ces materiaux dans le domaine industriel. Il porte sur la modelisation de leur comportement a l'aide de techniques numeriques. La procedure retenue consiste a coupler la methode des elements de frontiere (BEM) et la methode des elements finis (FEM). La premiere est bien adaptee a la modelisation des grands domaines a propriete isotrope et uniforme alors que la seconde permet de prendre en compte les non linearites et l'anisotropie presentes dans les materiaux semi-conducteurs. Afin de modeliser les materiaux semi-conducteurs ayant une conductivite qui depend du module du champ electrique, un schema temporel base sur la methode des trapezes pour l'integration temporelle et sur la methode du point fixe pour la resolution des non linearites, ont ete developpes. Les validations numeriques demontrent que les fortes non linearites de type exponentiel, apparaissant lors des coups de foudre, peuvent desormais etre prises en compte. De plus, la bonne estimation du champ normal aux frontieres s'est averee indispensable lorsque la conductivite est dependante du module du champ electrique. Cette bonne prise en compte a ete permise grâce a l'utilisation des equations integrales de frontiere dans les regions dielectriques. Enfin, l'emploi de la methode des equations integrales de frontiere (BEM) a necessite la prise en compte des singularites geometriques en presence d'une region semi-conductrice. Les equations pouvant traiter ces cas n'etant pas connues, des tests numeriques bases sur les equations traitant les singularites dans le cas electrostatique ont ete menees, ce qui a permis de prendre en compte certains cas de ces singularites. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139534/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
