Simulation numérique de l’écoulement du gaz chaud dans la chambre d’expansion d’un disjoncteur Self-Blast et son interaction avec une huile injectée sous forme d’un spray

Description

Dans les réseaux actuels de transport de courant alternatif, les technologies d’interruption du courant sont essentiellement basées sur le gaz SF6 (hexafluorure de soufre). Cependant, ce gaz possède un potentiel de réchauffement global particulièrement élevé et SuperGrid Institute étudie des solutions alternatives aux technologies de disjoncteur à base de SF6. Substituer au SF6 des gaz plus vertueux d’un point de vue environnemental, comme le CO2, se paie d’une performance d’interruption de courant dégradée. Les propriétés physiques de ces gaz alternatifs sont en effet insuffisantes pour fournir le niveau de performance du SF6. Une voie possible pour surmonter cette limitation est d’améliorer les propriétés d’un gaz tel que le CO2 en lui ajoutant des espèces chimiques bien choisies. Dans le cadre du programme de recherche mené à SuperGrid Institute sur l’équipement des sous-stations haute tension, il a été proposé d’introduire ces espèces par le biais d’un spray liquide au niveau de la chambre d’expansion du disjoncteur du type Self-Blast. L’interaction entre les gouttelettes injectées et le mélange de gaz chauds admis dans la chambre puis refoulé vers la zone d’arc lors de la séparation mécanique entre les contacts électriques doit permettre de vaporiser le spray puis d’évacuer vers la zone d’arc le mélange gazeux modifié

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