Critère de Streamer : avant-propos

Général

Comme il a été dit précédemment, dans Flux, l'étude du claquage diélectrique se fait sur la base du critère de création des Streamers.

La méthode utilisée ne permet donc pas de trouver les informations exactes sur le trajet de l'arc et la tension de claquage.

Il s'agit plutôt d'identifier la zone de départ du Streamer et « une tension de création de Streamer ».

Milieux diélectriques concernés

L'outil « critère de Streamer » permet d'étudier les Streamers uniquement dans les milieux gazeux. En effet, les gaz sont les milieux qui claquent le plus facilement devant les liquides et solides.

Accès Dans Flux

L'outil est accessible en application électrostatique de Flux (2D plan, 2D axisymétrique et 3D), en contexte d'exploitation.

Il est accessible via le menu « Calcul ».

Principe général

Chaque gaz a un coefficient αeff défini par un modèle mathématique de claquage dépendant du champ électrique et de la pression, ce modèle étant déterminé par un fittage sur une courbe expérimentale. Par conséquent, un modèle sera optimal dans certaines configurations (de géométrie, pression, température…) mais ne peut pas être universel.

Formule de l'air utilisée dans Flux:

Avec :

Er: champ réduit, E: champ électrique en kV/mm, P: pression en bar

K est calculé par intégration de αeff sur un chemin (chemin du Streamer), puis sa valeur est comparée à une valeur seuil. Si la valeur est supérieure au seuil alors le Streamer a une grande probabilité d'apparaitre.

Le champ électrique et le potentiel électrique étant linéaires, une dichotomie est appliquée sur le champ électrique jusqu'à ce que K soit égal au seuil, ce qui permet de trouver la tension de création de Streamer sur le chemin considéré.

Chemin des Streamers

Les chemins des Streamers ne sont pas prédictibles par la modélisation.

Les chemins utilisés dans la modélisation sont :

  • Soit préalablement identifiés par l'expérimentation
  • Soit approximés par des lois d'évolution de grandeurs physiques. Dans Flux, on considère les lignes du champ électrique.