Modélisation numérique de la protection primaire contre la foudre

Abstract

Si des progrès importants peuvent être obtenus récemment, dans le domaine de la protection contre la foudre, c’est essentiellement grâce aux recherches menées dans les laboratoires de haute tension à travers le monde. Les chercheurs du laboratoire de haute tension de l’ENP contribuent dans ces travaux en étudiant l’influence des propriétés électrogéologiques du sol sur la distribution du champ électrique. [23] En effet, ces propriétés sont considérées comme l’une des insuffisances du modèle électrogéométrique. Notre travail est orienté vers la détermination numérique de la distribution du champ sur un sol discontinu, afin de confirmer l’influence de l’interface. Le modèle que nous avons réalisée, est incorporée dans un système d’électrode tige-plan, les divers essais effectués ont permis de donner l’intensité du champ électrique à la surface du sol discontinu, en fonction de plusieurs paramètres : - Intervalle d’air (h) entre la tige HT et le plan. - Position de la tige (D) entre la tige et l’interface. Utilisant cette méthode de calcul (les éléments finis), nous avons déterminé la distribution du champ au sol pour un système homogène, ainsi qu’un système hétérogène avec une interface de profondeur (e). Les résultats d’essais obtenus, nous ont menés à citer les constatations suivantes :  La rigidité diélectrique du système pointe-pointe étant inférieure à celle du système pointe-plan. L’intensité du champ calculée au niveau de l’interface, est beaucoup plus importante que celle des autres points du sol. Ceci est dû au fait que l’interface renforce localement le champ électrique, ce qui provoque l’élévation de celui-ci, et l’apparition de décharges sur l’interface dans certains cas.  Au voisinage de l’interface, nous observons une sorte de discontinuité dans l’évolution de l’intensité du champ électrique. Celle-ci en diminuant, devient inférieure à la valeur obtenue dans le cas du sol homogène bon conducteur de même longueur. بينما يمكن إحراز تقدم كبير في الآونة الأخيرة في مجال الحماية من الصواعق هي في الأساس بفضل الأبحاث التي أجريت في معامل الجهد العالي حول العالم. يساهم في ذلك باحثون من مختبر الجهد العالي ENP العمل من خلال دراسة تأثير الخصائص الكهروجيولوجية للتربة على توزيع المجال الكهربائي. [23] في الواقع ، تعتبر هذه الخصائص واحدة من أوجه القصور في نموذج القياس الكهربائي. عملنا موجه نحو التحديد العددي لتوزيع على أرضية غير متصلة ، من أجل تأكيد تأثير الواجهة. تم دمج النموذج الذي صنعناه في نظام قطب كهربائي على مستوى قضيب ، جعلت الاختبارات المختلفة التي تم إجراؤها من الممكن إعطاء شدة المجال الكهرباء على سطح الأرض المتقطعة ، اعتمادًا على عدة معايير: - فجوة هوائية (ح) بين قضيب HT والطائرة. - موضع القضيب (د) بين القضيب والواجهة. باستخدام طريقة الحساب هذه (العناصر المحدودة) ، حددنا توزيع المجال على الأرض من أجل نظام متجانس وكذلك نظام غير متجانسة مع واجهة عمق (ه). أدت نتائج الاختبار التي تم الحصول عليها إلى الاستشهاد بالنتائج التالي:  القوة العازلة للنظام من طرف إلى طرف أقل من تلك الموجودة في نظام نقطة الطائرة. شدة المجال المحسوبة عند السطح البيني هي أكبر بكثير من النقاط الأخرى على الأرض. هذا يرجع إلى الحقيقة أن الواجهة تعزز المجال الكهربائي محليًا ، مما يسبب ارتفاع الأخير ، وظهور التصريفات على الواجهة بشكل معين قضية.  بالقرب من الواجهة ، نلاحظ نوعًا من الانقطاع في تطور شدة المجال الكهربائي. هذا واحد يتناقص ، يصبح أقل من القيمة التي تم الحصول عليها في حالة التربة المتجانسة ، وهي موصل جيد لـ نفس طول.