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La liste des exemples en électrostatique et leurs liens de téléchargement se trouve sur la page   Exemples d'utilisation de QuickField : Electrostatique

Note : Rouge : Utilisation d'une fonction spéciale. Bleu : Question. Vert : vers un lien interne. Orange : vers un lien externe.


 
Capacités mutuelles : ligne électrique - Modèle original par Tera Analysis

Capacités propres et mutuelles d'une ligne moyenne tension
  •   Données
  •   Distance entre câble : 1m
  •   Longueur ligne électrique : 4 km
  •   distance du sol : 5m
  •   permittivité relative de l'air : 1
  •   Quelles ont les capacités propres et mutuelles des câbles ?
  •   Conventions
  •   V1 (resp. V2, V3) potentiel du conducteur 1 (resp. 2, 3)
  •   C11 (resp. C22, C33) cap. propre du conducteur 1 (resp. 2, 3)
  •   C12 (resp. C13, C23) cap. mutuelle de 1-2 (resp. 1-3 , 2-3)


  • Capacitance Matrix Calculator

L'image (4) montre les résultat directement exploitables pour l'une ou l'autre des interprétation :

Le tableau suivant résume les résultas (nF) :

Type C11 C22 C33 C12 C23 C13
Pro. 18.4 17.7 18.4 8.1 8.1 7.8
Stud. 22.1 22.9 19.7 8.7 7.9 7.6

  • Vérification avec Capacitance Wizard selon la figure (4)

Calcul de capacités : matrix capacitance utility

3 - Vérification en utilisant Capacitance Wizard

  • Approximation 1, tous les conducteurs sont à 1 Volt.

On en déduit :

Energie = 3 • (1/2 • C11V²)

AN : V = 1, E = 26.8 nJ d'où C11 = C22 = C33 = C = (2/3) • 26.8 = 17.8 nF

  • Approximation 2, les conducteurs 2 et 3 sont à 0 Volt (comme le sol), le conducteur 1 est à 1 Volt.

Capacitance Wizard donnant C = 34.2 nF, on en déduit :

C11 + 2 • C12 = 34.2 nF et donc C12 = (34.2 - 17.8) / 2 = 8.2 nF

Calcul de capacités : configuration

1 - Configuration

Calcul de capacités : schéma équivalent

2 - schéma équivalent

  •   Le calcul des capacités est fait du point de vue "électrique", c'est à dire en donnant un potentiel de 1 V à l'un des conducteurs, et 0 à l'autre. L'autre possibilité étant d'imposer une charge électrique sur l'équipotentielle formant la surface du conducteur.

    Le calcul de la matrice capacitive est réalisé en imposant au sol le potentiel 0 V.
  •   Note : Le modèle "Student" est moins précis, et il a été réalisé en divisant pas 3 l'espace autour de la ligne, et en imposant des tailles minimales de maille..




Calcul de capacités : matrix capacitance utility

4 - Résultats donnés directement par l'utilitaire de matrice capacitive

 
Ligne triphasée haute-tension - Modèle original par Tera Analysis

  •   Données
  •   Distance entre câble : les gaines des câbles sont en contact.
  •   Câble : Φ = 20 mm, épaisseur isolation = 2 mm
  •   permittivité remplissage : 3, permittivité isolation : 3.3
  •   Tension : 10 kV max
  •   Quel est le champ électrique maximal ?
  •   La version étudiante a été créé avec une symétrie pour limiter le nombre de noeuds.
  •   Réponse :
Type E ( kV/m)
Pro 5410
Student 5150

QuickField : câble triphasé haute-tension

Résultats avec QuickField


 

Optimisation de l'isolation d'un conducteur dans l'encoche d'un rotor à l'aide de carbure de calcium (SiC) .
  •   Données
  •   permittivité relative film isolant entre rotor et cale isolante : 4
  •   conductivité film isolant entre rotor et cale isolante : 1.0 • 10-4 S/m
  •   permittivité relative isolation générale : 3
  •   conductivité isolation générale : 1.0 • 10-10 S/m
  •   permittivité relative couche de carbure de silicium : 4
  •   conductivité couche de carbure de silicium : 3•10-7 à 8•10-6 S/m
  •   Alimentation : 15 kV / 50 Hz
  •   Champ disruptif : 0.5 kV / mm
  •   Quelle est la meilleure rigidité électrique parmi
      les configurations suivantes ?
  •   Couche de carbure de silicium de conductivité 8e-6 S/m.
  •   Couche de carbure de silicium de conductivité 3e-7 S/m.
  •   Couche de carbure de silicium de conductivité variant
      de 8e-6 à 3e-7 S/m.
  •   Le contour utilisé apparaîtra en chargeant le statut
      "slot_insulation.sst". Il décrit la surface entre SiC et l'air.

QuickField : postprocesseur isolation d'encoche

Résultats avec QuickField

  •   Le design avec la couche de carbure de silicium hétérogène est la seule solution possible pour ne pas atteindre la rigidité diélectrique

QuickField : postprocesseur isolation d'encoche

Résultats avec une tension d'essai de 2 • 15 + 5 kV - la limite est 0.5 kV/mm


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