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Vieillissement électrique et thermique d'un composite résine époxyde-silice: étude des charges d'espace et de la condu

Christophe GUILLERMIN 17 mai 2004. Vieillissement électrique et thermique d'un composite résine époxyde-silice: étude des charges d'espace et de la conduction. Contexte de l'étude. Enjeux de l'étude. Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons.

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Vieillissement électrique et thermique d'un composite résine époxyde-silice: étude des charges d'espace et de la condu

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  1. Christophe GUILLERMIN 17 mai 2004 Vieillissement électrique et thermique d'un composite résine époxyde-silice: étude des charges d'espace et de la conduction

  2. Contexte de l'étude Enjeux de l'étude Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • 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 Choix de nouveaux matériaux Matériaux/Formulations adaptés au contraintes Étude des mécanismes de vieillissement des isolants

  3. Contexte de l'étude Problématique Vieillissement des isolants organiques Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons État initial = matériau sans défaut Phase lente déterminante pour la durée de vie Apparition d'une cavité Croissance de la cavité Décharge partielle dans le matériau Phase rapide et irréversible Croissance d'une arborescence électrique État final = isolation rompue

  4. Contexte de l'étude Injection bipolaire Charges accélérées Recombinaison de charges Molécules à l'état excité Ionisation par impact Énergie lumineuse U.V. ? Rupture de liaisons Problématique Mécanismes de création et de croissance des cavités Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Cavités Dissado 2001 • Les charges électriques sont à l'origine des défauts • Rôle de la température ?

  5. Contexte de l'étude Objectifs Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • 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 • Diagnostic du vieillissement • Déterminer des indicateurs du vieillissement • Suivre l'évolution des propriétés dans le temps

  6. Plan de l'exposé Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Contexte de l'étude Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • Étude des charges d'espace • Étude des courants dans l'isolant Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • Vieillissement du matériau composite Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Conclusions Conclusions Faits marquants Perspectives

  7. Contexte de l'étude Matériaux et échantillons Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Matrice de résine époxyde (40%w) + Charge minérale SiO2 (60%w) Propriétés: Tv = 65°C, r = 1,8 g/cm3 Applications: traversées, transformateurs secs, enveloppes disjoncteurs Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Échantillons: champ homogène, épaisseur 0,5 mm Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Plaques: électrodes Al métallisées Enrobages: électrodes Al moulées Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives

  8. Plan de l'exposé Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Contexte de l'étude Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • Étude des charges d'espace • Étude des courants dans l'isolant Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • Vieillissement du matériau composite Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Conclusions Conclusions Faits marquants Perspectives

  9. Étude des charges d'espace - - - + + + - - - - - - - - - + + + + + + + + + +V +V +V - - - + + + - - + + + + + - - - + + - - + - + + + - - - - - + + Définitions Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Charges d'espace: Charges électriques dans le volume de l'isolant Homocharges Hétérocharges Polarisation Sous champ: Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions migration de charges vers électrode de signe opposé Orientation des dipôles Injection à partir des électrodes Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Hors champ: Charges induites: - négatives à la cathode - positives à l'anode Charges induites - positives à la cathode - négatives à l'anode Charges induites: - négatives à la cathode - positives à l'anode Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives

  10. Étude des charges d'espace Principe de la mesure Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Méthode de l'impulsion de pression Déplacement des charges par une onde de pression  Mesure du courant induit Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions i A Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives Représentation de la distribution de charges dans l'épaisseur

  11. Étude des charges d'espace Étuve HT continue Laser Ampli PC Commande / Acquisition Oscilloscope numérique Dispositif expérimental Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Méthode de l'impulsion de pression: onde créée par impulsion laser Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Tension continue Laser impulsionnel proche IR (6 ns, l=1064 nm) Conclusions Faits marquants Perspectives Bande passante 400 MHz - sensibilité de quelques µA

  12. Étude de la conduction Exemples de mesures Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Mesures sur des plaques (20 kV/mm) Charges capacitives Charges induites Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Charges d'espace Charges d'espace Mesure sous champ Mesure hors champ Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Signal V(t) ~ q(x) Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Meilleure sensibilité avec mesures hors champ Conclusions Faits marquants Perspectives

  13. Étude des charges d'espace Résultats Expériences réalisées Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Comparaison des échantillons Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • Comportement à 55°C (T<Tv) Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • Comportement à 80°C (T>Tv) • Effet d'un traitement sous vide sur le comportement à 80°C Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Mesures dans la résine chargée Conclusions Faits marquants Perspectives

  14. Étude des charges d'espace Résultats Comparaison plaques-enrobages Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Exemples: mesures hors champ après 5 minutes sous 20 kV/mm à 55°C Plaque charges négatives dans toute l'épaisseur Enrobage aucune charge en volume Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Injection facilitée dans les plaques  Utilisation des enrobages, plus proches des applications Conclusions Faits marquants Perspectives

  15. Étude des charges d'espace Eint 4 kV/mm E = 13 kV/mm Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Comportement à 55°C (T<Tv) Polarisation sous 10 kV/mm - 30 min - 1 h - 1 h 30 - 2 h - 2 h 30 Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Injection bipolaire (homocharges) simultanée dès 2 kV/mm Augmentation puis stabilisation de la quantité de charges en volume Augmentation de la quantité de charge en volume avec E Augmentation très forte à partir de 13 kV/mm Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Accumulation de charges dans le volume  réduction du champ aux électrodes = limitation de l'injection de charges Conclusions Faits marquants Perspectives

  16. Étude des charges d'espace Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Comportement à 80°C (T>Tv) hétérocharges Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions électrodes Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Charges positives mobiles accumulées à la cathode Charges négatives dans le volume restant (peu mobiles) Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Dissociation de charges (Ezoe 2001) H20  H+ + OH- ou R-COOH  H+ + R-COO- Conclusions Faits marquants Perspectives

  17. Étude des charges d'espace Résultats Influence d'un traitement sous vide (72 h - 80°C - 0,1 mbar) Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Avant traitement hétérocharges positives + charges négatives Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Après traitement homocharges positives et négatives + faibles hétérocharges positives Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives Différences attribuées à la présence d'eau dans le matériau

  18. Étude des charges d'espace Résultats Résine chargée Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Oscillations localisées dans toute l'épaisseur Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Réflexion de l'onde aux interfaces silice-résine Comportement piézoélectrique de la silice (Holé 2004) Conclusions Faits marquants Perspectives

  19. Étude des charges d'espace Conclusions Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Effets d'interfaces électrode-isolant •  Différences entre plaques et enrobages Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • 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 Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • 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 Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Oscillations dans la résine chargée •  Piézoélectricité de la silice Conclusions Faits marquants Perspectives

  20. Plan de l'exposé Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Contexte de l'étude Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • Étude des charges d'espace • Étude des courants dans l'isolant Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • Vieillissement du matériau composite Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Conclusions Conclusions Faits marquants Perspectives

  21. Étude des courants PC Acquisition HT continue Électromètre Étuve Dispositif de mesures Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Paramètres: Échantillons: enrobages 0,5 mm, résine pure et résine chargée Champs électriques: 2 à 35 kV/mm Températures: 55 et 80°C Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives

  22. Étude des courants Protocole et définitions Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons IC IP Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions ID Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Protocole 3 h de polarisation 24 h de dépolarisation Définitions IT = Courant Transitoire(absorption) Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats IC = Courant de Charge IP = Courant Permanent Conclusions Faits marquants Perspectives ID = Courant de dépolarisation (résorption)

  23. Étude des courants Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Courants transitoires à 55°C Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions t -0,85 Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • I(t)t-n • résine pure: n = 0,85 • résine chargée: n = 1,0 • Dissymétrie absorption-résorption • résine pure: 12 kV/mm • résine chargée : 25 kV/mm • Courants isochronesE Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Orientation dipolaire et / ou Conduction par saut (Das-Gupta 1976) Injection et piégeage de charges Conclusions Faits marquants Perspectives

  24. Étude des courants Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Courants transitoires à 80°C Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Stabilisation rapide des courants de charge Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Courants isochrones I(E) = Ep p  1 Conclusions Faits marquants Perspectives I lié au mécanisme d'injection dès 2 kV/mm (Das-Gupta 1976)

  25. Étude des courants Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Identification des mécanismes des courants permanents • 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 (elE/2kT) Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • Limitation par l'interface électrode-isolant: • Fowler-Nordheim: ln J/E2 (1/E) • Schottky: ln J E1/2 Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives

  26. Étude des courants g = 2,00 g = 2,47 a = 1,04 a = 0,99 Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Mécanismes à 55°C ( résine pure, résine chargée) Courants limités par charge d'espace 17 kV/mm Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • Résine pure: • Etr = 17 kV/mm 13 kV/mm • Résine chargée: • Etr = 13 kV/mm Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Conduction par sauts (l = distance entre pièges) l = 4 nm Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats l = 5,6 nm • lpure = 4,0 nm • lchargée = 5,6 nm Conclusions Faits marquants Perspectives

  27. Étude des courants Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Mécanisme à 80°C ( résine pure, résine chargée) Injection Schottky bS/kT = 6,0.10-4 Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions bS/kT = 5,9.10-4 epure echargée = 4,4  Eint < V/d Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Hauteurs de barrière f fpure = 1,12 eV  fchargée = 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 Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives Injection dans la résine

  28. Étude des courants log I log I log E log E Interprétation Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Représentation des courants permanents --- Conduction en volume ---Injection aux électrodes (Schottky) Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats A 55°C Courant limité par la conduction A 80°C Courant limité par l'injection Conclusions Faits marquants Perspectives

  29. Étude des courants Conclusions Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Récapitulatif Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Courants dus • aux charges en volume à 55°C (T<Tv) • à l'injection aux interfaces électrode-isolant à 80°C (T>Tv) Conclusions Faits marquants Perspectives

  30. Étude des courants Conclusions Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Comparaison des effets de seuil à 55°C Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Valeurs seuil = seuil d'observation Polarisation interfaciale dans la résine chargée ( 25 kV/mm) Conduction ohmique dans la résine pure ( 17 kV/mm) Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives Es = 12-13 kV/mm

  31. Plan de l'exposé Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Contexte de l'étude Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • Étude des charges d'espace • Étude des courants dans l'isolant Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • Vieillissement du matériau composite Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Conclusions Conclusions Faits marquants Perspectives

  32. Vieillissement du matériau composite Conditions de vieillissement et caractérisation Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Cahier des charges T>Tv Champ appliqué > En Détection des claquages - Mesure des durées Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions 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 Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Caractérisation Mesures de charges d'espace (pic induit sur l'électrode d'entrée) Spectroscopie diélectrique e et tan d (à 20°C entre 10-2 et 106 Hz) Courants permanents à 55°C (évolution de l et Etr) Conclusions Faits marquants Perspectives

  33. Vieillissement du matériau composite Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Présences de charges d'espace dans l'isolant Charges positives Charges négatives Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Pas de tendance sur le développement de charges d'espace Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Ces mesures ne permettent pas de caractériser le vieillissement des échantillons Conclusions Faits marquants Perspectives

  34. Vieillissement du matériau composite Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Évolution des propriétés diélectriques (e ) Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Augmentation à basse fréquence: Polarisation interfaciale Comportement identique avec vieillissement thermique seul Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats augmentation des espèces mobiles bloquées aux interfaces (résine-silice ou isolant-électrode) Vieillissement essentiellement thermique Conclusions Faits marquants Perspectives

  35. Vieillissement du matériau composite Résultats Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Évolution des propriétés diélectriques (tan d ) Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Augmentation à basse fréquence: conduction plus importante Comportement identique avec vieillissement thermique seul Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Augmentation du nombre et/ou de la vitesse des porteurs Vieillissement essentiellement thermique Conclusions Faits marquants Perspectives

  36. Vieillissement du matériau composite Résultats Représentation des courants permanents à 55°C par le modèle de conduction par saut Évolution de l Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Augmentation de l Diminution de la densité de pièges Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives Les pièges sont remplis par des charges

  37. Vieillissement du matériau composite Résultats Représentation des courants permanents à 55°C par les courants limités par charge d'espace Évolution de Etr Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions Diminution de Etr Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives Les charges d'espace sont accumulées à plus faible champ

  38. Plan de l'exposé Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Contexte de l'étude Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions • Étude des charges d'espace • Étude des courants dans l'isolant Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • Vieillissement du matériau composite Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats • Conclusions Conclusions Faits marquants Perspectives

  39. Conclusions Faits marquants Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons Compréhension des mécanismes - 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 - Rôle de l'interface métal-isolant dans la génération de charges  injection facilitée dans les plaques Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions - Charges d'espace à bas champ (2 kV/mm) - Influence de la présence d'eau à 80°C sur les charges générées - Courant limité: par la conduction à T<Tv par l'injection à T>Tv Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions - Effet de seuil (charges d'espace, courants) à 12-13 kV/mm à 55°C Effet du vieillissement - Vieillissement essentiellement d'origine thermique - Augmentation des propriétés diélectriques (e, tand ) à basse fréquence - Abaissement du champ d'observation des charges d'espace Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats - Vieillissement essentiellement d'origine thermique - Augmentation des propriétés diélectriques (e, tand ) à basse fréquence - Abaissement du champ d'observation des charges d'espace Conclusions Faits marquants Perspectives

  40. Conclusions Perspectives Contexte Enjeux de l'étude Problématique Objectifs Matériaux et échantillons • Vieillissement par charges d'espace • -Rôle de l'interface métal-isolant • - Rôle de la teneur en eau • - Étude sous tension alternative Charges d'espace Définitions Principe de mesure Dispositif expérimental Exemples Résultats Conclusions Étude des courants Dispositif de mesures Protocole & définitions Résultats Interprétation Conclusions • 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 Vieillissement Conditions et Caractérisation Résultats Conclusions Faits marquants Perspectives

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