Cartographie dynamique du champ éléctrique en vue de prédire la tension critique de contournement des isolateurs recouverts de glace

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Parmi les conditions météorologiques auxquelles sont soumis les équipements d'isolation des réseaux aériens de transport de l'énergie électrique, ce sont les accumulations de glace, parfois combinées à la pollution hivernale, qui sont les plus dangereuses. En effet, dans plusieurs provinces canadiennes, les accumulations de glace affectent considérablement les performances diélectriques des équipements d'isolation. Une fois leur rigidité diélectrique affaiblie, ces équipements d'isolation subissent des contournements électriques pouvant entraîner des interruptions partielles, voire totales, de la distribution électrique. Ces interruptions sont d'autant plus graves qu'elles sont imprévisibles, difficilement identifiable après coup et surtout qu'elles surviennent à des périodes où l'approvisionnement continu en électricité est vital pour la population.L'objectif de cette recherche est d'étudier, d'un point de vue champ électrique, tout le déroulement du processus de contournement électrique des équipements d'isolation en présence de glace. Pour ce faire, une étude systématique, aussi bien numérique qu'expérimentale, de la distribution tridimensionnelle du champ électrique est proposée et ce, à chaque étape menant de l'apparition à la propagation d'une ou plusieurs décharges électriques à la surface de la glace. Cette étude sera rendue possible grâce au développement d'outils spécifiques comme un modèle numérique tridimensionnel par éléments finis pour le calcul du champ électrique relatifs à des problèmes à grande échelle et une sonde électro-optique pour la mesure expérimentale du champ. Enfin, un algorithme utilisant les résultats numériques et expérimentaux permettra de prédire la tension critique de contournement de divers équipements d'isolation recouvert de glace.Les outils de simulation et de mesure ainsi développés permettront un meilleur dimensionnement et design des équipements d'isolation utilisés en région nordique afin d'accroître la fiabilité du réseau électrique canadien de distribution.