II.6.1 Seuil d'effet couronne [15,23]
On entend par seuil d'effet couronne, la valeur du champ pour
laquelle il y a apparition brusque d'une conductivité de l'air au
voisinage immédiat d'un conducteur soumis à une tension
croissante. Pendant longtemps, la loi de Peek qui date de 1929 a
été généralement employée pour
l'évolution du champ seuil Es d'effet couronne. Elle est
donnée par l'expression suivante :
0,308
Es = 31
· m
· 6 (1 + ,R R
kV/cm (II-11)
o
V S
·
Avec m : le facteur d'irrégularité
géométrique de l'électrode centrale dépendant de
l'état de surface du conducteur.
R0 : Rayon de l'électrode active.
m=1 : Pour un conducteur poli (lisse).
m=0,3 : Pour un conducteur toronné.
8 : La densité relative de l'air donnée par la
formule :
6 = P
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760 Avec P : Pression du gaz en mm Hg. 0: Température
en °C.
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293
X 273+0(II-12)
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II.6.2 Effet de couronne en tension alternative
Lorsque la fréquence du courant alternatif est de 60 Hz,
la durée de chaque alternance est de 8.33 ms. Par ailleurs la disruption
se complète normalement en un temps de 10 - 6 à
10 - 8 s. On voit donc que lorsque la disruption a lieu, le
changement de polarité d'un champ électrique alternatif ne peut
plus interrompre le phénomène.
En ce qui concerne la différence des influences des
champs de deux types (alternatifs et continus) sur l'ionisation, cela
dépend de la distance de décharge. La distance maximale dmax
entre les électrodes pour laquelle les charges produites pendant la
première alternance sont encore évacuées avant que la
polarité du champ soit inversée, est égale:
d~~~ ~ tE0
2iuf (II-13)
Où: ì : est un coefficient, en cm2/V. s
;
E0 : est le champ de seuil de l'effet de couronne, en V/cm ;
F : est la fréquence, en 1/s.
Si d> dmax, les ions positifs ne
réussissent pas à rejoindre la cathode avant le changement de la
polarité. Même les ions négatifs produits pendant
l'alternance positive n'atteignent pas l'électrode chargée
positivement avant que la polarité soit inversée. Ces ions,
étant repoussés cette fois par l'électrode chargée
négativement, se dirigent vers la région dont le champ est de
plus en plus faible, ils ne seront plus évacués. L'importante
quantité de charges d'espace en tension alternative encourage les modes
de décharge sans impulsion à se produire à des tensions
plus faibles que celles observées en tension continue. Il y a donc
très peu de streamers.
II.7 Les Paramètres influant sur le
développement de la décharge
II.7.1 Présence des particules conductrices dans
l'air
Les particules existant dans l'intervalle d'air pointe-plan
sont responsables des modifications des conditions de décharge. La
présence de particules conductrices réduit la rigidité de
l'air. Un champ uniforme, relativement faible, peut déplacer des objets
fins métalliques d'où la décharge est initiée par
des micro-décharges produites par ces particules quand elles sont
proches des électrodes. A.Sumuila et L.Dascalescu [24], ont
analysé les conditions de décharges en présence de petites
particules conductrices sphériques, de rayon R et de masse m, sous
l'effet du champ E de décharge de couronne pour un système
pointe-plan avec une polarité positive.
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