Vieillissement électrique et thermique d'un composite résine époxyde-silice: étude des charges d'espace et de la conduction Christophe GUILLERMIN 17 mai

Vieillissement électrique et thermique

d'un composite résine époxyde-silice:

étude des charges d'espace et de la conduction

Christophe GUILLERMIN

17 mai 2004

2/40

Contexte de l'étude

Choix de nouveaux matériaux

Matériaux/Formulations adaptés au contraintes

Choix de nouveaux matériaux

Matériaux/Formulations adaptés au contraintes

Optimisation de l'isolation volumique pour:• réduire les coûts de fabrication• réduire la taille des appareils• garantir le matériel pendant 30 ans

Optimisation de l'isolation volumique pour:• réduire les coûts de fabrication• réduire la taille des appareils• garantir le matériel pendant 30 ans

Règles de dimensionnement

Contraintes maximales

Règles de dimensionnement

Contraintes maximales

Étude des mécanismes de vieillissement des isolantsÉtude des mécanismes de vieillissement des isolants

Enjeux de l'étude

ContexteEnjeux de l'étudeProblématiqueObjectifsMatériaux et échantillons

3/40

État initial = matériau sans défaut


État final = isolation rompue

Croissance d'une arborescence électrique

Décharge partielle dans le matériau

Croissance de la cavité

Apparition d'une cavité

Phase rapide et irréversible

Phase rapide et irréversible

Phase lentedéterminante pour

la durée de vie

Phase lentedéterminante pour

la durée de vie

Problématique

Vieillissement des isolants organiquesVieillissement des isolants organiquesContexteEnjeux de l'étudeProblématiqueObjectifsMatériaux et échantillons

4/40


Mécanismes de création et de croissance des cavitésMécanismes de création et de croissance des cavités

Problématique

Les charges électriques sont à l'origine des défauts Les charges électriques sont à l'origine des défauts

Rôle de la température ? Rôle de la température ?


Cavités

Ionisation par impact

Énergie lumineuse

U.V. ?

Rupture de liaisons

Injection bipolaire

Recombinaison de charges

Molécules à l'état excité

Charges accélérées

Dissado 2001

5/40

Contexte de l'étudeObjectifs

Compréhension des mécanismes

Mettre en évidence le développement de charges d'espace dans le

matériau

Évaluer l'influence du champ électrique et de la température sur la

génération des charges d'espace


Mettre en évidence le développement de charges d'espace dans le

matériau

Évaluer l'influence du champ électrique et de la température sur la

génération des charges d'espace

Diagnostic du vieillissement

Déterminer des indicateurs du vieillissement

Suivre l'évolution des propriétés dans le temps

Diagnostic du vieillissement

Déterminer des indicateurs du vieillissement

Suivre l'évolution des propriétés dans le temps


6/40

Plan de l'exposé

Contexte de l'étude Contexte de l'étude

Étude des charges d'espace Étude des charges d'espace

Étude des courants dans l'isolant Étude des courants dans l'isolant

Vieillissement du matériau composite Vieillissement du matériau composite

Conclusions Conclusions

Charges d'espaceDéfinitionsPrincipe de mesureDispositif expérimentalExemplesRésultats Conclusions


ConclusionsFaits marquantsPerspectives

VieillissementConditions et CaractérisationRésultats

Étude des courants Dispositif de mesuresProtocole & définitionsRésultatsInterprétationConclusions

7/40

Contexte de l'étudeMatériaux et échantillons

Matrice de résine époxyde (40%w) + Charge minérale SiO2 (60%w)

Propriétés: Tv = 65°C, = 1,8 g/cm3

Applications: traversées, transformateurs secs, enveloppes disjoncteurs

Matrice de résine époxyde (40%w) + Charge minérale SiO2 (60%w)

Propriétés: Tv = 65°C, = 1,8 g/cm3

Applications: traversées, transformateurs secs, enveloppes disjoncteurs

Plaques: électrodes Al métallisées Enrobages: électrodes Al moulées






Échantillons: champ homogène, épaisseur 0,5 mm

8/40

Plan de l'exposé











9/40

Étude des charges d'espace

Charges d'espace: Charges électriques dans le volume de l'isolant Charges d'espace: Charges électriques dans le volume de l'isolant

Orientation des dipôles +V

+++

---

Définitions

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

--

++

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

--

++

+++

---

--

++

+++

---

+V

+++

---

+++

---

+- +V

+++

---

+++

---

Charges induites:- négatives à la cathode- positives à l'anode

migration de charges vers électrode de signe opposéInjection à partir des électrodes

Charges induites:- négatives à la cathode- positives à l'anode

Charges induites- positives à la cathode- négatives à l'anode

Sous champ:

Hors champ:






PolarisationPolarisationHétérochargesHétérochargesHomochargesHomocharges

10/40

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSig

nal

- - - - - -

+ + + + + +

i

zSig

nal

Étude des charges d'espacePrincipe de la mesure

Méthode de l'impulsion de pressionDéplacement des charges par une onde de pression

Mesure du courant induit

Méthode de l'impulsion de pressionDéplacement des charges par une onde de pression

Mesure du courant induit

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i

- - - - - -

+ + + + + +

zSignal

i






Ai

Représentation de la distribution de charges dans l'épaisseurReprésentation de la distribution de charges dans l'épaisseur

11/40

Étude des charges d'espaceDispositif expérimental

Méthode de l'impulsion de pression: onde créée par impulsion laserMéthode de l'impulsion de pression: onde créée par impulsion laser

Étuve

Oscilloscope numérique

PC Commande/

Acquisition

Laser

HT continue

Laser impulsionnel proche IR (6 ns, =1064 nm)

Bande passante 400 MHz - sensibilité de quelques µA

Tension continue

Ampli






12/40

-1.5

0.0

1.5

3.0

0.75 0.85 0.95 1.05

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

Étude de la conductionExemples de mesures

Mesure sous champ

Charges d'espace

Charges capacitives

Mesure hors champ

Meilleure sensibilité avec mesures hors champMeilleure sensibilité avec mesures hors champ

Signal V(t) ~ q(x)Signal V(t) ~ q(x)

Mesures sur des plaques (20 kV/mm)Mesures sur des plaques (20 kV/mm)






-1.5

0.0

1.5

3.0

0.75 0.85 0.95 1.05

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

Charges induites

Charges d'espace-0.4

0.0

0.4

0.8

0.75 0.85 0.95 1.05

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

13/40


Expériences réaliséesExpériences réalisées

Comparaison des échantillons Comparaison des échantillons

Résultats






Comportement à 55°C (T<Tv) Comportement à 55°C (T<Tv)

Comportement à 80°C (T>Tv) Comportement à 80°C (T>Tv)

Effet d'un traitement sous vide sur le comportement à 80°C Effet d'un traitement sous vide sur le comportement à 80°C

Mesures dans la résine chargée Mesures dans la résine chargée

14/40


Comparaison plaques-enrobagesComparaison plaques-enrobages

Plaquecharges négatives

dans toute l'épaisseur

Plaquecharges négatives

dans toute l'épaisseur

Enrobageaucune charge en volume

Enrobageaucune charge en volume

Injection facilitée dans les plaques Utilisation des enrobages, plus proches des applications

Injection facilitée dans les plaques Utilisation des enrobages, plus proches des applications

Résultats






-0.8

-0.4

0

0.4

0.6 0.7 0.8 0.9

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

-0.4

0.0

0.4

0.8

0.75 0.85 0.95 1.05

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

Exemples: mesures hors champ après 5 minutes sous 20 kV/mm à 55°C

15/40

-1

-0.5

0

0.5

1

0.65 0.75 0.85 0.95

t (µs)

Sig

na

l (m

V)


Comportement à 55°C (T<Tv)Comportement à 55°C (T<Tv)

Augmentation de la quantité de charge en volume avec EAugmentation très forte à partir de 13 kV/mm

Augmentation de la quantité de charge en volume avec EAugmentation très forte à partir de 13 kV/mm

Accumulation de charges dans le volume réduction du champ aux électrodes = limitation de l'injection de charges

Accumulation de charges dans le volume réduction du champ aux électrodes = limitation de l'injection de charges

Résultats

Polarisation sous 10 kV/mm- 30 min- 1 h- 1 h 30- 2 h- 2 h 30

Injection bipolaire (homocharges) simultanée dès 2 kV/mmAugmentation puis stabilisation de la quantité de charges en volume






0

1

2

3

4

1 10 100Champ appliqué (kV/mm)

De

ns

ité

mo

ye

nn

e d

e c

ha

rge

s

(µC

/cm

3) E = 13 kV/mm

-15

-10

-5

0

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5z (mm)

Ch

am

p é

lec

triq

ue

(k

V/m

m)

Eint 4 kV/mm

16/40

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

0.6 0.7 0.8 0.9 1

t (µs)S

ign

al (

mV

)-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

0.6 0.7 0.8 0.9 1

t (µs)S

ign

al (

mV

)


Comportement à 80°C (T>Tv)Comportement à 80°C (T>Tv)

Résultats

Dissociation de charges (Ezoe 2001)

H20 H+ + OH-

ouR-COOH H+ + R-COO-

Dissociation de charges (Ezoe 2001)

H20 H+ + OH-

ouR-COOH H+ + R-COO-

Charges positives mobiles accumulées à la cathodeCharges négatives dans le volume restant (peu mobiles)

Charges positives mobiles accumulées à la cathodeCharges négatives dans le volume restant (peu mobiles)

électrodes

hétérocharges






17/40

Étude des charges d'espaceRésultats

Influence d'un traitement sous vide (72 h - 80°C - 0,1 mbar)Influence d'un traitement sous vide (72 h - 80°C - 0,1 mbar)

Avant traitementhétérocharges positives

+charges négatives

Après traitement

Différences attribuées à la présence d'eau dans le matériauDifférences attribuées à la présence d'eau dans le matériau

homocharges positives et négatives

+ faibles hétérocharges positives






-1.2

-0.8

-0.4

0

0.4

0.8

0.6 0.7 0.8 0.9 1

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

-1.2

-0.8

-0.4

0

0.4

0.8

0.6 0.7 0.8 0.9 1

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

-1.2

-0.8

-0.4

0

0.4

0.8

0.6 0.7 0.8 0.9 1

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

18/40


Résine chargéeRésine chargée

Réflexion de l'onde aux interfaces silice-résine Comportement piézoélectrique de la silice (Holé 2004)

Réflexion de l'onde aux interfaces silice-résine Comportement piézoélectrique de la silice (Holé 2004)

Résultats

Oscillations localisées dans toute l'épaisseurOscillations localisées dans toute l'épaisseur






-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

Résine chargéeRésine pure-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

Résine chargée Résine pure-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.6 0.7 0.8 0.9

t (µs)

Sig

na

l (m

V)

à t0après 1haprès 2h

19/40

Étude des charges d'espaceConclusions

Effets d'interfaces électrode-isolant Différences entre plaques et enrobages

Effets d'interfaces électrode-isolant Différences entre plaques et enrobages

Oscillations dans la résine chargée Piézoélectricité de la silice

Oscillations dans la résine chargée Piézoélectricité de la silice

Comportement à 55°C (T<Tv) Injection simultanée de charges positives et négatives (2 kV/mm) Abaissement du champ aux interfaces Champ seuil d'accumulation de charges à 13 kV/mm

Comportement à 55°C (T<Tv) Injection simultanée de charges positives et négatives (2 kV/mm) Abaissement du champ aux interfaces Champ seuil d'accumulation de charges à 13 kV/mm

Comportement à 80°C (T>Tv) Charges générées à champ faible (2 kV/mm) Compétition entre dissociation et injection Effet de l'eau sur les charges générées

Comportement à 80°C (T>Tv) Charges générées à champ faible (2 kV/mm) Compétition entre dissociation et injection Effet de l'eau sur les charges générées






20/40

Plan de l'exposé











21/40

Étude des courantsDispositif de mesures

PCAcquisition

Étuve

Paramètres:Échantillons: enrobages 0,5 mm, résine pure et résine chargéeChamps électriques: 2 à 35 kV/mmTempératures: 55 et 80°C

Paramètres:Échantillons: enrobages 0,5 mm, résine pure et résine chargéeChamps électriques: 2 à 35 kV/mmTempératures: 55 et 80°C

Électromètre






HT continue

22/40

Protocole et définitions

Protocole3 h de polarisation 24 h de dépolarisation

Protocole3 h de polarisation 24 h de dépolarisation

Définitions

IC = Courant de Charge

IT = Courant Transitoire(absorption)

IP = Courant Permanent

IP

IC

ID = Courant de dépolarisation (résorption)

ID

Étude des courants






23/40

Résultats

Courants transitoires à 55°CCourants transitoires à 55°C

Dissymétrie absorption-résorptionrésine pure: 12 kV/mm résine chargée : 25 kV/mm

Dissymétrie absorption-résorptionrésine pure: 12 kV/mm résine chargée : 25 kV/mm

I(t) t-n

résine pure: n = 0,85résine chargée: n = 1,0

Courants isochrones E

Étude des courants

Injectionet piégeage de

charges

Injectionet piégeage de

charges

Orientation dipolaireet / ou

Conduction par saut(Das-Gupta 1976)

Orientation dipolaireet / ou

Conduction par saut(Das-Gupta 1976)






10-12

10-11

10-10

10-9

101 102 103 104 105

RésorptionAbsorption

I (A

)

t (s)

10-12

10-11

10-10

10-9

101 102 103 104 105

AbsorptionRésorption

I (A

)

t (s)

t -0,85

24/40

Résultats

Courants transitoires à 80°CCourants transitoires à 80°C

Courants isochrones I(E) = Ep

p 1

Courants isochrones I(E) = Ep

p 1

Stabilisation rapide des courants de chargeStabilisation rapide des courants de charge

Étude des courants






I lié au mécanisme d'injection dès 2 kV/mm (Das-Gupta 1976)I lié au mécanisme d'injection dès 2 kV/mm (Das-Gupta 1976)

0.01

0.1

1

10

1 10 100E (kV/mm)

I (n

A)

t=100s

t=1000s

t=10000sp = 0,68

p = 0,54

p = 0,49

25/40

Limitation par le volume:

Poole-Frenkel: ln J/E E1/2

Courant limité par charge d'espace: log J log V

Modèle de conduction par sauts: J sinh (eE/2kT)

Limitation par le volume:

Poole-Frenkel: ln J/E E1/2

Courant limité par charge d'espace: log J log V

Modèle de conduction par sauts: J sinh (eE/2kT)

Résultats

Identification des mécanismes des courants permanentsIdentification des mécanismes des courants permanents

Limitation par l'interface électrode-isolant:

Fowler-Nordheim: ln J/E2 (1/E)

Schottky: ln J E1/2

Limitation par l'interface électrode-isolant:

Fowler-Nordheim: ln J/E2 (1/E)

Schottky: ln J E1/2

Étude des courants






26/40

= 1,04

= 0,99

= 2,00

= 2,47

Résultats

Mécanismes à 55°C ( résine pure, résine chargée)Mécanismes à 55°C ( résine pure, résine chargée)

17 kV/mm

13 kV/mm

Courants limités par charge d'espace

Résine pure: Etr = 17 kV/mm

Résine chargée:Etr = 13 kV/mm

Conduction par sauts( = distance entre pièges)

pure = 4,0 nm chargée = 5,6 nm

= 4 nm

= 5,6 nm

Étude des courants






12

1

l

l

L

VJ

kT

EeJ

2sinh

27/40

Résultats

Mécanisme à 80°C ( résine pure, résine chargée)Mécanisme à 80°C ( résine pure, résine chargée)

S/kT = 6,0.10-4

S/kT = 5,9.10-4

Hauteurs de barrière pure = 1,12 eV chargée = 1,14 eV

Hauteurs de barrière pure = 1,12 eV chargée = 1,14 eV

Injection rapportée à la proportion de résine sur une section

résine pure = 1,3.10-9 A/cm2

résine chargée = 1,4.10-9 A/cm2

Injection rapportée à la proportion de résine sur une section

résine pure = 1,3.10-9 A/cm2

résine chargée = 1,4.10-9 A/cm2

Étude des courants






Injection Schottky

pure chargée = 4,4

Eint < V/d

kT

EJ S ln

Injection dans la résineInjection dans la résine

28/40

Interprétation

Représentation des courants permanentsReprésentation des courants permanents

--- Conduction en volume--- Injection aux électrodes (Schottky)

A 55°C

Courant limité par la conduction

A 55°C

Courant limité par la conduction

A 80°C

Courant limité par l'injection

A 80°C

Courant limité par l'injection

Étude des courants

log I

log E

log I

log E






29/40

Conclusions

RécapitulatifRécapitulatif

Étude des courants

Température

Courants55°C 80°C

Transitoires Charges piégées Injection

Permanents

Courant limité parcharge d'espace

-Conduction par saut

Injection Schottky






Courants dus aux charges en volume à 55°C (T<Tv)

à l'injection aux interfaces électrode-isolant à 80°C (T>Tv)

Courants dus aux charges en volume à 55°C (T<Tv)

à l'injection aux interfaces électrode-isolant à 80°C (T>Tv)

30/40

Conclusions

Comparaison des effets de seuil à 55°CComparaison des effets de seuil à 55°C

Valeurs seuil = seuil d'observation

Polarisation interfaciale dans la résine chargée ( 25 kV/mm)Conduction ohmique dans la résine pure ( 17 kV/mm)

Valeurs seuil = seuil d'observation

Polarisation interfaciale dans la résine chargée ( 25 kV/mm)Conduction ohmique dans la résine pure ( 17 kV/mm)

Étude des courants






Matériau

ObservationRésine pure Résine chargée

CourantsTransitoires

12 kV/mm 25 kV/mm

CourantsPermanents

17 kV/mm 13 kV/mm

Charges d'espace 13 kV/mm -

Es = 12-13 kV/mmEs = 12-13 kV/mm

31/40

Plan de l'exposé











32/40

Vieillissement du matériau compositeConditions de vieillissement et caractérisation

Conditions de vieillissement

8 enrobages de résine chargée (0,5 mm)

Température: 80°C

Champ électrique: 0 et 16 kVeff/mm (~ 8 x En)

Durée: de 400 à 4500 h

Conditions de vieillissement

8 enrobages de résine chargée (0,5 mm)

Température: 80°C

Champ électrique: 0 et 16 kVeff/mm (~ 8 x En)

Durée: de 400 à 4500 h

Caractérisation

Mesures de charges d'espace (pic induit sur l'électrode d'entrée)

Spectroscopie diélectrique et tan (à 20°C entre 10-2 et 106 Hz)

Courants permanents à 55°C (évolution de et Etr)

Caractérisation

Mesures de charges d'espace (pic induit sur l'électrode d'entrée)

Spectroscopie diélectrique et tan (à 20°C entre 10-2 et 106 Hz)

Courants permanents à 55°C (évolution de et Etr)

Cahier des charges

T>Tv

Champ appliqué > En

Détection des claquages - Mesure des durées

Cahier des charges

T>Tv

Champ appliqué > En

Détection des claquages - Mesure des duréesCharges d'espaceDéfinitionsPrincipe de mesureDispositif expérimentalExemplesRésultats Conclusions





33/40

RésultatsVieillissement du matériau composite

Présences de charges d'espace dans l'isolantPrésences de charges d'espace dans l'isolant

Charges négatives Charges positives

Pas de tendance sur le développement de charges d'espacePas de tendance sur le développement de charges d'espace

Ces mesures ne permettent pas de caractériser le vieillissement des échantillons

Ces mesures ne permettent pas de caractériser le vieillissement des échantillons






34/40


Évolution des propriétés diélectriques ( )Évolution des propriétés diélectriques ( )

3.8

3.9

4

4.1

4.2

0 1000 2000 3000 4000 5000

f = 0,1 Hzf = 1 Hzf = 10 Hz

Per

mitt

ivité

rel

ativ

e

Durée de vieillissement (h)

3.8

3.9

4

4.1

4.2

0 1000 2000 3000 4000 5000

f = 0,1 Hzf = 1 Hzf = 10 Hz

Per

mitt

ivité

rel

ativ

e


Augmentation à basse fréquence:

Polarisation interfaciale


Polarisation interfaciale

augmentation des espèces mobiles bloquées aux

interfaces (résine-silice ou isolant-électrode)

augmentation des espèces mobiles bloquées aux

interfaces (résine-silice ou isolant-électrode)

3.6

3.8

4

4.2

4.4

4.6

10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106

RéférenceT = 80°C, E = 16 kV/mm, t = 4431 hT = 80°C, E = 0, t = 3572 h

Per

mit

tivi

té

Fréquence (Hz)

3.6

3.8

4

4.2

4.4

4.6

10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106


Per

mit

tivi

té

Fréquence (Hz)

Comportement identique avec vieillissement thermique seul







Vieillissement essentiellement thermique


35/40


0.001

0.01

0.1

0 1000 2000 3000 4000 5000

f = 0,1 Hz

f = 1 Hz

f = 10 Hz

Fact

eur

de p

erte

s

Durée de vieillissement

0.001

0.01

0.1

0 1000 2000 3000 4000 5000

f = 0,1 Hz

f = 1 Hz

f = 10 Hz

Fact

eur

de p

erte

s

Durée de vieillissement


conduction plus importante


conduction plus importante

Évolution des propriétés diélectriques (tan )Évolution des propriétés diélectriques (tan )

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106


Fac

teu

r d

e p

erte

s

Fréquence (Hz)

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106


Fac

teu

r d

e p

erte

s

Fréquence (Hz)

Augmentation du nombre et/ou de la vitesse des porteurs

Augmentation du nombre et/ou de la vitesse des porteurs










36/40


Représentation des courants permanents à 55°C par le modèle de conduction par saut

Évolution de

Représentation des courants permanents à 55°C par le modèle de conduction par saut

Évolution de

Augmentation de Diminution de la densité de piègesAugmentation de Diminution de la densité de pièges






Les pièges sont remplis par des chargesLes pièges sont remplis par des charges

4

4.5

5

5.5

6

102 103 104

(n

m)


37/40


Représentation des courants permanents à 55°C par les courants limités par charge d'espace

Évolution de Etr

Représentation des courants permanents à 55°C par les courants limités par charge d'espace

Évolution de Etr

Diminution de EtrDiminution de Etr






Les charges d'espace sont accumulées à plus faible champLes charges d'espace sont accumulées à plus faible champ

1

10

100

0 1000 2000 3000 4000 5000

Etr (

kV/m

m)


38/40






Plan de l'exposé






39/40

ConclusionsFaits marquants


- Rôle de l'interface métal-isolant dans la génération de charges injection facilitée dans les plaques

- Influence de la présence d'eau à 80°C sur les charges générées

- Charges d'espace à bas champ (2 kV/mm)

- Courant limité:par la conduction à T<Tg

par l'injection à T>Tg

- Effet de seuil (charges d'espace, courants) à 12-13 kV/mm à 55°C





- Courant limité:par la conduction à T<Tg

par l'injection à T>Tg


Effet du vieillissement

- Vieillissement essentiellement d'origine thermique

- Augmentation des propriétés diélectriques (, tan ) à basse fréquence

- Abaissement du champ d'observation des charges d'espace

Effet du vieillissement












- Courant limité:par la conduction à T<Tv

par l'injection à T>Tv





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ConclusionsPerspectives

Vieillissement par charges d'espace

- Rôle de l'interface métal-isolant

- Rôle de la teneur en eau

- Étude sous tension alternative

Vieillissement par charges d'espace

- Rôle de l'interface métal-isolant

- Rôle de la teneur en eau

- Étude sous tension alternative

Approches complémentaires

- Vieillissement chimique: stabilité chimique du matériau en température

(rôle de l'eau sur la résine et les interfaces, oxydation...)

- Vieillissement thermo-mécanique: décohésion du composite par

dilatations différentielles

Approches complémentaires

- Vieillissement chimique: stabilité chimique du matériau en température

(rôle de l'eau sur la résine et les interfaces, oxydation...)

- Vieillissement thermo-mécanique: décohésion du composite par

dilatations différentielles






Documents

Vieillissement électrique et thermique d'un composite résine époxyde-silice: étude des charges d'espace et de la conduction Christophe GUILLERMIN 17 mai