ONcLuSIoN GENERALE
CONCLUSION GENERALE
Le but principal de ce travail est d'apporter de nouvelles
données sur la modélisation et la simulation numérique des
vibrations induites par effet de couronne, afin de mieux comprendre le
mécanisme responsable de cette contrainte mécanique qui
apparaissent généralement par faible vent sur les lignes à
haute tension lorsque des gouttes d'eau sont suspendues sous les conducteurs en
condition de pluie, de neige mouiliée ou de brouillard intense.
L'étude entreprise dans le cadre de ce mémoire
permet de faire les conclusions suivantes:
1- L'effet d'écran de la charge d'espace produite par les
gouttes pendantes est la cause principale de vibrations induites par effet de
couronne.
2- En régime de pluie, la présence des gouttes
sous les conducteurs des lignes aériennes porte en elle l'explication de
l'amorçage et le maintien de la vibration du conducteur. En effet la
combinaison entre la déformation et l'éjection des gouttes qui
est organisée par l'oscillation du conducteur, module la charge d'espace
et la vibration est entretenue. Par contre, en régime sec, le
démarrage et le maintien des vibrations induites par effet de couronne
est malaisé du fait qu'il faut l'intervention d'un facteur
extérieur et vu le diamètre des conducteurs et le gradient de la
tension utilisés dans les lignes industrielles.
3- La nécessité d'utilisation des
méthodes numériques pour étudier les vibrations induites
par effet de couronne est doublement justifiée du fait que les gouttes
d'eau suspendues sous le conducteur peuvent perturber localement le champ
électrique et fausser les résultats expérimentaux de
laboratoire et que la non linéarité de ce phénomène
implique une grande complexité et difficulté importante à
résoudre analytiquement et de manière exacte les équations
régissant les vibrations induites par effet de couronne.
4- La méthode des éléments finis
utilisée dans ce présent travail a permis de modéliser et
simuler numériquement les vibrations d'un conducteur HT tendu et soumis
à une pluie artificielle. Elle est performante pour chaque noeud du
conducteur à chaque pas du temps.
5- La méthode de superposition modale nous a permis
d'utiliser un pas de temps très petit et par conséquent
d'augmenter la précision des résultats.
6- La variation dans le temps de la force induite par effet
de couronne est de forme impulsionnelle et le moment d'application de cette
force est évalué à l'aide de l'équation
d'équilibre d'une goutte d'eau suspendue et soumise à un champ
électrique. Cette forme utilisée dans la simulation, donne des
résultats satisfaisants et plus réalistes qu'en utilisant une
forme sinusoïdale telle qu'utilisée dans les études
antérieures.
7- Tous les résultats de la simulation numérique
sont conformes aux observations expérimentales en laboratoires et sur
les lignes réelles.
8- Le modèle numérique permet de faire la
comparaison entre le déplacement du conducteur et son
accélération et par conséquent peut servir à
comprendre le mécanisme proposé.
9- Les résultats de la simulation montre que une
variation de la valeur ou de la polarité du champ électrique
à la surface du conducteur entraîne une variation de l'amplitude
des vibrations.
10- Une augmentation de l'intensité des
précipitations de 0 à 25 mm/h provoque une augmentation du nombre
d'éjections de gouttelettes d'eau et par conséquent une
augmentation de l'amplitude des vibrations.
11- L'amplitude de vibration reste constante pour des
intensités des précipitations supérieures à 25 mm/h
à cause de la saturation du nombre des gouttes suspendues sous le
conducteur.
12- Le vent transversal a une influence considérable
sur les vibrations induites par effet couronne. En effet l'amplitude de
vibration est inversement proportionnelle à la vitesse du vent
transversal, et un vent violent peut détruire totalement les vibrations
induites par effet de couronne.
13- Les résultats de la simulation numérique
permettent d'étendre les connaissances du mécanisme des
vibrations induites par effet de couronne et pourront servir à
élaborer des modèles numériques plus complets.
Recommandations
Les études futures peuvent porter sur les points
suivants:
1) Une autre forme d'équation représentant la
variation de la force induite par effet de couronne pourrait être
étudiée en se basant sur la variation de l'intensité du
courant de décharge représentant mieux la distribution des
charges d'espace dans le temps.
2) Des études sur différents domaines ouverts
et fermés et dont les résultats expérimentaux sont connus
devront être réalisées (l'influence de la
température sur les vibrations induites par effet de couronne).
3) D'autres méthodes numériques peuvent
être utilisées pour résoudre les équations
régissant les vibrations induites par effet de couronne, afin de
comparer les résultats obtenus avec ceux obtenus dans ce travail.
4) Un modèle numérique plus adéquat
devra tenir compte les dimensionnements réelles des lignes de transport
d'énergie électriques ainsi que le comportement des gouttes d'eau
suspendues sous les conducteurs de ces lignes en condition de pluie
(distribution des gouttes sur la surface inférieure des conducteurs,
l'éjection et le délestage des ces gouttes...).
Le domaine de vibrations par effet de couronne reste un grand axe
de recherche de part le monde et surtout avec le changement climatique mondial
actuel.
Nous souhaitons que notre travail sert aussi bien de support
pédagogique qu'un document de recherche dans le domaine des vibrations
induites par effet de couronne.
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