Modélisation du parafoudre à varistance ZnO pour l’étude de l’amélioration de ses propriétés électriques
No Thumbnail Available
Date
2010
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
La foudre est un phénomène perturbateur important du fonctionnement de toutes les
installations électriques, à plusieurs titres (l’origine de perturbation momentanées dans la
continuité de service, la dégradation de la qualité des alimentations, destructions de matériel,
un danger pour les personnes).
Les surtensions transitoires dues aux manœuvres ou à la foudre sont à l’origine de
perturbation aussi bien pour le matériel que pour le consommateur et nuisent donc à la qualité
de l’énergie. Ce ci a conduit à l’utilisation des appareils de protection de plus en plus
performants et à l’amélioration de leurs caractéristiques.
Le parafoudre ZnO est actuellement le plus utilisé et tend à remplacer les parafoudres
SiC et les éclateurs. En effet, les varistances à oxyde de zinc, qui sont les éléments de base du
parafoudre, présentent des propriétés avantageuses du point de vue non linéarité, capacité
d’absorption de l‘énergie et temps de réponse. Cependant la capacité d’absorption de l’énergie
de ces céramiques varie suivant une allure complexe en fonction des dimensions, densité de
courant et uniformité du bloc.
L’objectif de ce mémoire est la détermination par voie de calcul des variations de la
capacité d’absorption de l’énergie en terme de l’emballement thermique, la perforation et le
craquement pour des rayons et des degrés de non uniformité différents. A cette fin un simple
modèle, décrivant le comportement thermoélectrique de la varistance, a été utilisé. Le modèle
électrique est basé sur une relation I(V) empirique qui tient compte de l’effet de la
température. Tandis que le modèle thermique est basé sur la résolution de l’équation de
chaleur par discrétisation par la méthode de différences finis. La non uniformité de la
varistance est pris en considération par un filament qui parcourt le bloc et représente un
chemin à faible impédance et en conséquence la localisation du courant.