Vieillissement Des Isolants Organiques Sous La Contrainte Électrique : L’approche De Percolation.

Résumé: Résumé: Dans le domaine du génie électrique, il est nécessaire d'intégrer des éléments pour isoler électriquement des composants et systèmes soumis à une différence de potentiel. Grâce à leurs très bonnes propriétés : thermiques, électriques et mécaniques, les polymères tiennent une place importante dans le domaine de l'isolation électrique. Au fil des années, les différents systèmes ont dû évoluer, suite à l'augmentation des champs électriques sur les isolants. Pour parvenir à une évolution, il est nécessaire d'améliorer les différents facteurs qui limitent l'usage des isolants dans les systèmes. Face aux contraintes liées au domaine, les matériaux ont dû évoluer pour s’y adapter. Les performances propres aux matériaux, dans le domaine diélectrique, ne sont pas actuellement totalement maîtrisées. Le vieillissement est responsable de la diminution des performances des matériaux polymères après un certain temps de mise en service. Ce vieillissement électrique se traduit par la dégradation des caractéristiques sous l’effet des contraintes de fonctionnement du système. Les matériaux polymères voient leurs propriétés se dégrader au cours du temps, de manière irréversible, sous l’effet de divers facteurs (humidité, champ électrique, radiation…). Les mécanismes à l’origine du vieillissement, sont associés à des effets de synergie de toutes les contraintes auxquelles est soumis le matériau isolant. Plusieurs travaux ont été entrepris dans le but de mieux appréhender la notion de vieillissement, et à terme augmenter la durée de vie des polymères. La notion de percolation a été introduite dans ces travaux, dans les années 1990, dans le but d'expliquer le phénomène de transport. Ces dernières années, les travaux effectués montrent que l'étude du comportement de la conductivité électrique des polymères par rapport au champ électrique, est un sujet essentiel. Nous proposerons dans la littérature, les résultats obtenus, et présenterons une nouvelle approche, basée sur le modèle de percolation. Nous centrerons cette étude sur un modèle statistique basé sur la théorie de percolation, en évoquant différents modèles de distributions d’énergie (gaussienne, puissance et uniforme). Ces différentes lois peuvent nous permettre d’appréhender le comportement de la Thèse de doctorat BENALLOU Amina conductivité électrique des isolants organiques en fonction du champ électrique. Nous pourrons avancer dans la compréhension du processus de vieillissement au travers de ce comportement. Abstract: In the field of electrical engineering, it is necessary to integrate elements to electrically isolate components and systems that are subject to a potential difference. Due to their very good properties: thermal, electrical and mechanical, polymers play an important role in the field of electrical insulation. Over the years, the different systems had to evolve, following the increase of the electric fields on the insulators. To achieve an evolution, it is necessary to improve the various factors that limit the use of insulators in the systems. Faced with the constraints of the field, the materials had to evolve to adapt to it. Materialspecific performances in the dielectric field are not currently fully controlled. Aging is responsible for reducing the performance of polymer materials after a certain time of commissioning. This electrical aging results in the degradation of the characteristics under the effect of the operating constraints of the system. Polymeric materials have their properties degraded over time, irreversibly, under the effect of various factors (humidity, electric field, radiation ...). The mechanisms at the origin of aging take into account synergistically all the stresses to which the insulating material is subjected. Several works have been launched in order to better understand the concept of aging, and eventually increase the life of polymers. The concept of percolation was introduced in this work, in the 1990s, in order to explain the phenomenon of transport. In recent years, the work carried out shows that the study of the behavior of the electrical conductivity of polymers with respect to the electric field is the subject returning the most. So, we will propose in the literature, the results obtained, and present a new approach, based on the percolation model. We will focus this study on a statistical model based on percolation theory, evoking different models of energy distributions (Gaussian, power and uniform). These different laws can allow us to understand the behavior of the electrical conductivity of organic insulators as a function of the high electric field. We could understand the ageing process through this behavior. ملخص في مجال الھندسة الكھربائیة، من الضروري دمج العناصر لعزل المكونات والأنظمة الكھربائیة التي تخضع لفرق محتمل. بفضل خصائصھا الجیدة جدا: الحراریة والكھربائیة والمیكانیكیة ، تلعب البولیمرات دورا ھاما في مجال العزل الكھربائي. على مر السنین ، كان على الأنظمة المختلفة أن تتطور ، بعد زیادة الحقول الكھربائیة على العوازل. لتحقیق تطور، من الضروري تحسین العوامل المختلفة التي تحد من استخدام العوازل في الأنظمة. في مواجھة القیود المفروضة على المیدان ، كان على المواد .أن تتطور للتكیف معھا لا یتم حالیًا التحكم في أداء المواد المحددة في مجال العزل الكھربائي بشكل كامل. الشیخوخة ھي المسؤولة عن الحد من أداء مواد البولیمر بعد وقت معین من التكلیف. ھذا الشیخوخة الكھربائیة یؤدي إلى تدھور الخصائص تحت تأثیر القیود التشغیلیة للنظام. المواد البولیمریة لھا خصائص متدھورة بمرور الوقت ، بشكل لا رجعة فیھ ، تحت تأثیر عوامل مختلفة (الرطوبة ، المجال الكھربائي ، الإشعاع ...). وتأخذ الآلیات عند أصل الشیخوخة بعین الاعتبار جمیع الإجھادات التي تتعرض لھا المادة .العازلة تم إطلاق العدید من الأعمال من أجل فھم أفضل لمفھوم الشیخوخة ، وبالتالي زیادة عمر البولیمرات. تم طرح مفھوم الترشیح في ھذا العمل ، في التسعینیات ، من أجل تفسیر ظاھرة النقل. في السنوات الأخیرة ، أظھر العمل الذي تم إجراؤه أن دراسة سلوك الموصلیة ً الكھربائیة للبولیمرات فیما یتعلق بالمجال الكھربائي ، ھو الموضوع الأكثر ترجیحا. لذا ، فإننا سوف نقترح في الأدبیات ، النتائج التي تم الحصول علیھا ، وتقدیم نھج جدید ، استنادا إلى نموذج الترشیح. سنركز ھذه الدراسة على نموذج إحصائي یعتمد على نظریة الترشیح ، یستحضر نماذج مختلفة لتوزیعات الطاقة (غوسیة ، قوة وموحدة). یمكن لھذه القوانین المختلفة أن تسمح لنا بفھم سلوك الموصلیة الكھربائیة للعوازل العضویة كدالة في الحقل الكھربائي العالي. یمكننا أن نفھم عملیة الشیخوخة من خلال .ھذا السلوك

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