Modélisation des sources de courant en mouvement et des efforts électrodynamiques dans les appareils de coupure
Institution:
Grenoble INPGDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Electrotechnical modelling of circuit breaker devices requires investigation of two main tasks :. Calculation of electrodynamics repulsion force. . Description and prediction of the electric arc behaviour during lts displacement phase. The 3D developed modelling is based on the Finite Element Method using an electric vector potential formulation associated with an inductor. Such a method is applied to model the contact between two electrodes and is shown to provide an accurate calculation of the repulsion force. The electric arc is considered as a moving rigid conductor and thus it is modelled as an electric railgun. The arc movement is first described within the eulerien description in order to visualise the eddy current effects, Then the lagrangian description is achieved by step by step resolution, without remeshing, in order to model transient arc movement wlth coupling of the kinetic equations
Abstract FR:
La modélisation électrotechnique des appareils de coupure se présente sous deux principaux axes d'investigations :. Le calcul des efforts électrodynamiques de répulsion dont une estimation correcte est nécessaire pour pouvoir maintenir le contact entre les électrodes en vis-à-vis. . La description de l'évolution de I’arc électrique dans la chambre de coupure afin de prévoir son comportement et réussir I’opération de la coupure du courant électrique. La modélisation tridimensionnelle réalisée est basée sur la Méthode des Eléments Finis et utilise une formulation en termes de potentiel vecteur électrique en association avec un inducteur. L'application de la méthode sur des électrodes en contact en régime harmonique permet de calculer correctement la force de répulsion. Lors de la modélisation de l'évolution de l'arc électrique, le modèle simple du lanceur électrique est adopté et décrit à l’aide d'une description eulérienne permettant de mettre en évidence les effets des courants induits par la vitesse. Enfin, la description lagrangienne à pas à pas dans le temps sans remaillage, est appliquée à l'étude en régime transitoire d'un arc électrique avec couplage cinétique