Sarrailh, Pierre. Modélisation et simulation de la phase post-arc d'un disjoncteur sous vide

Résumé en francais

Les disjoncteurs sous vide utilisent les propriétés diélectriques du vide afin d'interrompre un courant de défaut (plusieurs dizaines de kA) dans des réseaux de distribution électrique moyenne tension (1 à 52 kV). L'inconvénient majeur de cette technologie est le risque d'échec de coupure (re-claquage) pendant la phase post-arc. La thèse avait pour objectifs d'améliorer la compréhension des phénomènes physiques intervenant lors de la phase post-arc et d'isoler les mécanismes susceptibles de mener à un échec de la coupure du courant dans le disjoncteur. Le premier chapitre rappelle les enjeux et l'état de l'art de la modélisation de la phase post-arc. Il permet de justifier le développement d'un modèle original de la phase post-arc prenant en compte le comportement du plasma et des vapeurs métalliques évaporés soumis à une forte tension. Les quatre chapitres suivants exposent les quatre étapes de développement du modèle post-arc dans une géométrie 2D-cylindrique: 1) modèle non-collisionnel de croissance de gaine et d'érosion du plasma, 2) modèle d'évaporation sous vide, 3) interaction plasma/vapeurs métalliques et 4) estimation du risque de claquage. Enfin le dernier chapitre est l'occasion de revenir au problème industriel et expose les résultats de simulations dans des conditions proches de la réalité