Influence des grandeurs morphométriques sur le fonctionnement du fusible Moyenne Tension. Application à la propagation de la pression
Résumé
Les fusibles Moyenne Tension (MT) sont un des dispositifs utilisés pour limiter le courant lors du passage d'un courant de défaut, et donc limiter les effets sur les systèmes qui en dépendent. Ils sont généralement constitués : d'un ou plusieurs éléments fusibles (ruban en argent) munis de séries de sections réduites, enroulés sur un noyau isolant (céramique), d'une cavité de remplissage contenant le sable de silice (pur à plus de 99,8%) délimitée par une cartouche de protection (contre les effets thermiques et mécaniques), et de deux pièces de connexion (électrodes). Pour relier les grandeurs caractéristiques de la perte de charge et les grandeurs morphométriques du sable de silice au fonctionnement du fusible, il est nécessaire de rappeler les conditions de bon fonctionnement du fusible : intervenir le plus rapidement possible, c'est-à-dire que le passage du courant dans les sections réduites doit provoquer le plus rapidement possible la création d'un pont fondu au niveau des encoches ; favoriser l'apparition de la tension d'arc le plus rapidement possible, donc vaporiser le pont fondu pour créer l'espace inter électrodes dans lequel se développe le plasma ; favoriser l'allongement le plus rapide possible de l'arc, de manière à rendre la tension d'arc très vite supérieure à la tension de la source. Ces trois conditions résultent de la capacité du fusible à emmagasiner l'énergie amenée par le courant de défaut, et à la dissiper principalement au sein de l'isolant granulaire. Par conséquent, il est nécessaire de définir quelles sont les propriétés morphométriques susceptibles d'influencer ces mécanismes, et de déterminer leur influence sur l'évolution des grandeurs caractéristiques du fonctionnement du fusible. Le fonctionnement du fusible et les phénomènes de dissipation de l'énergie d'origine électrique sont décrits dans la section 2. Dans la section 3, nous précisons les propriétés morphométriques étudiées pour le sable de silice. L'influence de ces propriétés sur les grandeurs caractéristiques du fonctionnement du fusible sont détaillées dans la partie 4.