Contexte :

Compte tenu des niveaux de tension employés jusqu’à présent, les applications aéronautiques n’avaient pas (ou peu) à se préoccuper des problèmes de fiabilité des différents types d’isolants. Cependant, l’augmentation continue des besoins en puissance électrique conduit à envisager l’utilisation de niveaux de tension de plus en plus élevés. Ces valeurs sont suffisantes pour entrer dans un domaine de tension au-delà duquel le phénomène de Décharges Partielles (DP) et ses conséquences sont susceptibles de se produire. Ces décharges apparaissent à partir d’un seuil de tension donné et contribuent au vieillissement prématuré des systèmes d’isolation, pouvant conduire à sa rupture définitive.

Une des approches choisies par Safran pour se prémunir de ces phénomènes est de proposer des équipements qui soient « DP-free » au moment de leur mise en service. La mise en œuvre de cette approche nécessite une modélisation fine des phénomènes régissant la physique des décharges partielles, ainsi que leurs conditions d’apparition. Plusieurs travaux de la littérature se sont penchés sur cette question et proposent des méthodes d’estimation des seuils d’apparition de DP. Toutefois, il n’existe pas de consensus sur un modèle suffisamment précis et fiable, pouvant être appliqué aux différents composants susceptibles d’être le siège de ces phénomènes. Nous proposons donc de changer de paradigme en évaluant le potentiel d’un modèle dynamique du mécanisme d’avalanche électronique de la décharge fondé sur les principes de la physique statistique.

Objectif du stage :

L’objectif de stage est de développer une méthode de prédiction des seuils de tension d’apparition des Décharges Partielles en s’appuyant sur la simulation du mécanisme d’avalanche électronique des décharges électrique dans un gaz.

Descriptif des travaux à réaliser :

Au sein du pôle de recherche « Systèmes Electriques & Electroniques », la mission consistera à :
• Comprendre la physique des décharges et leurs conditions d’apparition ;
• Prendre en main l’outil de simulation des décharges de COMSOL et l’appliquer à des systèmes élémentaires (plan-plan, pointe-plan, paire torsadée).
• Rédiger un tutoriel d’utilisation de l’outil de simulation des décharges de COMSOL.
• Confronter les résultats avec ceux des méthodes d’estimation des seuils d’apparition des Décharges Partielles de l’état de l’art.
• Perspectives : Exploiter cet outil pour la simulation des décharges en surface d’un isolant.

Candidature :

Via le formulaire de Safran (voir adresse web) + envoi des documents à lucas.fuster@safrangroup.com et lucas.pniak@safrangroup.com