Champ lectrostatique
1A HistoriqueB Gnralits sur la haute tensiona.Domaines de la
haute tensionb.NormalisationEPFL STI SEL. Cours de haute tension ,
Master semestre 1CHAPITRE 1Introduction3Thals de Milet observe quun
morceau dambre frott acquiert la capacit dattirer des ftus de
paille ou des brins de poussire.1. Introduction > A.
Historique
www.mlahanas.de/Greeks/Thales.htm6e sicle avant J.-C.EPFL STI
SEL. Cours de haute tension , Master semestre 1Laboratoire de
rseaux lecriquesCours de haute tesnion4
Otto von Guericke invente la machine lectrostatique, qui permet
dobtenir plusieurs milliers de volts.
1. Introduction > A.
Historiquehttp://campus.murraystate.edu1673EPFL STI SEL. Cours de
haute tension , Master semestre 1Laboratoire de rseaux
lecriquesCours de haute tesnion5Labb Jean-Antoine Nollet
perfectionne la machine lectrostatique et ralise de nombreuses
expriences de dcharges et dtincelles.
1. Introduction > A. Historique
Louis FIGUIER, Les Merveilles de la science lectricit (1910)
p.3417e et 18e siclesEPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master
semestre 1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute
tesnion6Petrus van Musschenbroek dcouvre par hasard le condensateur
et reoit une mmorable dcharge lectrique!Je ne m'exposerais pas une
seconde fois au mme choc,quand bien mme on m'offrirait la couronne
de France.
1. Introduction > A. Historique
Amde GUILLEMIN, Le magntisme et llectricit (1883) p.2481746EPFL
STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre 1Laboratoire de
rseaux lecriquesCours de haute tesnion7Benjamin Franklin supposeque
la foudre est unphnomne lectrique.Il propose de construire une
gurite quipe dune pointe, pour capter le fluide des nuages et voir
si lon peut en tirer des tincelles du mme genre que celles que lon
produit dans les laboratoires laide de la machine
lectrostatique.
1. Introduction > A. Historique[1]
Benjamin FRANKLIN, uvres compltes (1773) tome 1, p.3391752EPFL
STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre 1Laboratoire de
rseaux lecriquesCours de haute tesnion8Luigi Galvani (1737-1798)
observe que des cuisses de grenouilles, proximit dune machine
lectrostatique,sont animes de soubresauts, quand une tincelle se
produit
1. Introduction > A. Historique
Louis FIGUIER, Les Merveilles de la science lectricit (1910)
p.711780EPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre
1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute tesnion9La basse
tension est ne !EXPRIENCEAlessandro Volta (1745-1827) invente la
pile lectrique (courant continu) en empilant des rondelles de zinc
et de cuivre, spare par un lectrolyte.
Joseph Henry (1797-1878) et MichaelFaraday (1791-1867) inventent
indpendamment le courant alternatif.
1831 1. Introduction > A. Historique1800EPFL STI SEL. Cours
de haute tension , Master semestre 1Laboratoire de rseaux
lecriquesCours de haute tesnion10THORIEJames Clerk Maxwell
(1831-1879) prsente les quations gnrales de llectromagntisme la
Royal Society de Londres.
Andr-Marie Ampre (1775-1836) formule les lois de llectrocintique
et de linduction magntique. Il les expose lanne suivante devant
lAcadmie des sciences de Paris.
18641. Introduction > A. Historique1820EPFL STI SEL. Cours de
haute tension , Master semestre 1Laboratoire de rseaux
lecriquesCours de haute tesnion11Mise en service de la premire
centrale lectrique du monde, sur les chutes du Niagara. Elle est
luvre de Nikola Tesla (1856-1943) et de George Westinghouse
(1846-1914).La puissance initiale, de 30 MW, seraprogressivement
augmente jusqu 147 MWavant la Premire Guerre mondiale. La
centralealimentait un rseau de 32 km, sous 11 kV.
Et le monde entra dans lre lectrique !APPLICATIONS1.
Introduction > A. Historique
www.electroherbalism.com1895EPFL STI SEL. Cours de haute tension
, Master semestre 1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute
tesnion12 222 ans
1. Introduction > A. HistoriqueDe la boule de soufre la
centrale lectriqueEPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master
semestre 1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute tesnion13Au
cours du 20e sicle, les recherches en haute tension ont port
principalement sur :Le dveloppement et lamlioration des matriaux
isolants. La modlisation du vieillissement et la planification de
lentretien et du renouvellement des installations haute
tension.Ltude tous azimuts des processus de dcharge
lectrique.Loptimisation, par simulation informatique, de la
conception des quipements, du point de vue de leur fonctionnalit et
de leur cot.La mise au point de mthodes de surveillance en continu
et de diagnostic. La mise au point de systme de mesure large bande
passante et intgrant des traitements statistiques.La normalisation
des systmes et des procdures dessai.1. Introduction > A.
Historique20e sicleEPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master
semestre 1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute tesnion14B.
Gnralits surla haute tension1. Introduction > B. Gnralits sur la
haute tension EPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master
semestre 115Dfinition :une haute tension est toute tension qui
engendre, dans les composants dun systme, des champs lectriques
suffisamment intenses pour modifier, de manire significative, les
proprits de la matire, en particulier des matriaux isolants.Les
systmes haute tension sont souvent le sige de phnomnes non linaires
ou se produisant partir dun seuil. Exemple : larc lectrique.1.
Introduction > B. Gnralits sur la haute tension > a. Domaines
de la haute tensionSeuils de tensions :Basses tensions : au-dessous
de 1 kV.Moyennes tensions : 1 ~ 33 kV.Hautes tensions : 33 ~ 230
kVTrs hautes tensions : 230 ~ 800 kVUltra hautes tensions :
au-dessus de 800 kVDfinition de la haute tension[2]
En lectronique, on parle de transistor haute tension partir de 5
V.EPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre
1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute tesnion16Pour
augmenter la puissance transporte, on peut :augmenter le courant :
augmentation de lchauffement (maximum admis: 60C) augmentation de
la section augmentation du poidsaugmenter la tension : augmentation
du champ lectrique augmentation des distances disolement apparition
de phnomnes potentiellement perturbantsLe dveloppement des rseaux
lectriques a constitu la premire utilisation, grande chelle, des
hautes tensions.1. Introduction > B. Gnralits sur la haute
tension > a. Domaines de la haute tensionLes rseaux
lectriquesEPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre
1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute tesnion17Claquage
dilectrique Dtrioration provisoire ou dfinitive des spcifications
de lisolantDiffrents phnomnes potentiellement perturbants sont
propres la haute tension (champs lectriques levs) :1. Introduction
> B. Gnralits sur la haute tension > a. Domaines de la haute
tensionLeffet de couronne Perturbations sonores, rayonnement
lectromagntique, perte dnergie active, production dozoneDcharges
partielles Dtrioration des isolantsDangers des tensions et des
champs lectriques pour ltre humainPerturbations dues la haute
tension Une isolation est dite autorgnratrice si elle retrouve ses
proprits isolantes peu prs intactes aprs le claquage. Ce nest pas
le cas des solides qui, une fois perfors, doivent tre remplacs. Les
isolations au papier imprgn dhuile sont aussi autorgnratrices, car
lhuile va remplir un ventuel trou provoqu par un claquage travers
le papier.EPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre
1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute
tesnion18InternationalCEI : Commission lectrotechnique
internationale qui apubli prs de 2000 documents de diffrents
types.CISPR : Comit international spcial des perturbations
radiolectriques. Fond, en 1934 pour protger les radioamateurs
contre les perturbations engendres par les rseaux lectriques.ISO :
International Organization for Standardization.EuropeCENELEC :
Comit europen de normalisation lectrotechnique (dont la Suisse fait
partie), orient vers la scurit des produit mis sur le march.DIN :
Deutsches Institut fr Normung.NF : normes de lAssociation franaise
de normalisation1. Introduction > B. Gnralits sur la haute
tension > b. NormalisationOrganismes de normalisation[3]
EPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre
1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute
tesnion19tats-UnisASTM : American Standard Test Method.MIL-Std :
Military Standards.Suisselectrosuisse.CES : Comit lectrotechnique
suisse.SNV : Association suisse de normalisation.ASUT : Association
suisse des tlcommunications.1. Introduction > B. Gnralits sur la
haute tension > b. NormalisationOrganismes de normalisationLes
normes lectrotechniques applique en Suisse sont gnralement reprises
des normes europennes.EPFL STI SEL. Cours de haute tension , Master
semestre 1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de haute
tesnion20tats-Unis
Europe1. Introduction > B. Gnralits sur la haute tension >
b. NormalisationDisposition normaliseLes positions du futur...EPFL
STI SEL. Cours de haute tension , Master semestre 1Laboratoire de
rseaux lecriquesCours de haute tesnion211. Introduction > B.
Gnralits sur la haute tension > b. NormalisationLavenir de la
haute tensionAujourdhui, les dveloppement de la haute tension sont
surtout orients vers loptimisation en termes conomiques.Rseaux
lectriquesDans un contexte de march de llectricit libralis, il est
important de pouvoir prvoir les dfaillances. Les mthodes utilises
sont :la modlisation informatique des quipements et des phnomnes.la
surveillance en continu (monitoring) des systmes.lanalyse des
donnes obtenues, au moyen de traitements mathmatiques complexes
(statistiques multivariables, rseaux de neurones artificiels,
logique floue)Autres applicationsDans certains domaines (par
exemple: spatial), les nouveaux matriaux isolants permettent dlever
les niveaux de tension et doptimiser ainsi les cots et/ou les
performances des dispositifs concerns.EPFL STI SEL. Cours de haute
tension , Master semestre 1Laboratoire de rseaux lecriquesCours de
haute tesnion
