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Benyoucef, Amin. Développement d'une technique de mesure de charge d'espace dédiée aux câbles aéronautiques destinés aux réseaux de bords HVDC

Benyoucef, Amin (2021). Développement d'une technique de mesure de charge d'espace dédiée aux câbles aéronautiques destinés aux réseaux de bords HVDC.

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Résumé en francais

Le domaine aéronautique voit l'essor des systèmes électriques embarqués. Ces technologies embarquées sont généralement constituées d'une alimentation et d'un récepteur électrique avec une certaine distance entre les deux. La liaison électrique entre ces deux appareils est réalisée par les câbles qui transportent la puissance électrique nécessaire pour leur bon fonctionnement. La problématique de cette étude est la compréhension des phénomènes physiques survenant dans les isolants des câbles aéronautiques lorsqu'ils sont soumis à une contrainte électrique. L'isolant des câbles voit les porteurs de charges modifier leur comportement. Pour les systèmes à courant continu, le phénomène des décharges partielles, bien connu en cas de tension alternative, est activement étudié avec beaucoup moins de conséquences qu'en courant alternatif, car la fréquence d'occurrence est fortement réduite. Ce changement de technologie peut donc présenter des avantages. Cependant, d'autres effets, plus spécifiques aux contraintes continues, telle que l'accumulation de charges d'espace, sont à considérer. Cette contrainte induit dans le matériau étudié un champ électrique constant qui participe à la redistribution des porteurs de charges. La constante de temps de migration de charges en question dans des matériaux isolants est lente : de l'ordre de plusieurs minutes à plusieurs heures. Une augmentation de la tension des bus DC au-delà de 3 kV est envisagée alors que l'épaisseur de l'isolation électrique est minimisée pour optimiser la thermique, et globalement la masse du réseau. Cela signifie qu'une augmentation significative du champ électrique dans les isolants est à prévoir, éventuellement à des niveaux où les charges d'espace pourraient s'accumuler et le seuil de champ pour la conduction non linéaire être atteint. Par conséquent, les effets des charges d'espace doivent être étudiés, maîtrisés et pris en compte dans les technologies futures. Pour relever ces défis, notre objectif est de développer un banc d'essai pour mesurer les distributions de charges d'espace sur les câbles aéronautiques et d'estimer l'évolution de la distribution du champ électrique en particulier dans les arrangements multicouches utilisés dans les câbles et d'identifier les régimes de contrainte où ces phénomènes se produisent.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Berquez, Laurent
Teyssedre, Gilbert
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :PEA - Charge d'espace - HVDC - Câble aéronautique
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :07 Jul 2021 11:05