Mise en place d’un modèle en vue de la caractérisation du déplacement d’un arc électrique dans un éclateur

Résumé

Un modèle numérique tridimensionnel (3D) a été développé afin de décrire le comportement d’un arc électrique soumis à des courants caractéristiques des technologies d’éclateurs. Ce modèle repose sur l’hypothèse de l’Équilibre Thermodynamique Local (ETL) et est simulé en régime transitoire. L’air pur a été considéré comme gaz plasmagène. La géométrie modélisée comprend une préchambre, une chambre et une sortie ouverte. Un premier cas a été étudié afin d'analyser le comportement de l'arc lors de l’application d’un courant de suite, sans onde impulsionnelle de courant. Le courant injecté correspond à une demi-alternance de 250 A. Cela a permis de réaliser une première validation du modèle en comparant l’allure et les valeurs de la tension obtenues numériquement à celles mesurées expérimentalement. Une correspondance satisfaisante a été trouvée. Un second cas a ensuite été présenté pour évaluer l’influence d’une onde de courant 8/20 ms de 5 kA, appliquée au début de la demi-alternance de courant. La comparaison des deux cas permet de mettre en évidence le rôle de l’onde impulsionnelle sur le préchauffage de la chambre et sur le déplacement de l’arc.