Phénomènes pré-disruptifs dans les liquides

Phénomènes pré-disruptifs dans les liquides
(“streamers”)
Olivier LESAINT
Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble (G2E lab)
CNRS Grenoble INP / Université Joseph Fourier

Domaine beaucoup moins avancé que dans les gaz !
Plus récent
1954 Liao & Anderson / rotating film - 1966 Stekol'nikov / streak camera - 1961 Farazmand Strioscopie
Peu (pas) de modèles prédictifs, beaucoup de caractérisation
physique de base mal connue, c onditions locales « extrêmes »
Champs locaux >> MV/cm : porteurs de charges ? injection ? …
dynamique du changement de phase? (vitesses > 100 x Vson)
Domaines d’applications essentiels:
• Isolation électrique
• Imprégnation d’isolants solides (câbles, condensateurs)
• Isolation très haute tension (transformateurs – 800kV)
• Dépollution ?
• Décharges dans l’eau
Phénomènes précurseurs du claquage des liquides

• I - Phénoménologie phénomènes prédisruptifs
caractères « génériques »
• II - Nature gazeuse des canaux
• III - Propriétés électriques « macroscopiques » des canaux
• IV – Applications (dépollution)
Objectifs présentation

I - une très large variété de phénomènes …
Terme générique “streamer” (inapproprié …)
“Modes”: typologie descriptive (vitesse, … )
0.1km/s
« 1er mode »
2 km/s
« 2nd mode »
2 km/s
« 2nd mode »
> 100 km/s
« 4ème mode »
304 kV
424 kV
160 kV
30
kV
14 kV
8
kV
100 µm
10 km/s
« 3rd
mode »

Inception voltage (kV)
Tip radius (µm)
0
4
8
12
16
20
0 2 4 6 8 10
V s
V p
r o r c
2d mode
streamers
1st mode
streamers
I - exemple: transition 1
er
/ 2
ème
mode (pentane)
100 m/s
2 km/s
Transition brutale ⇔
⇔⇔
⇔seuil de tension Vp