L’introduction de composants à base de SiC dans les chaînes de conversion électromécanique du ferroviaire, si elle présente de nombreux avantages, peut avoir des conséquences sur la fiabilité de l’ensemble des systèmes d’isolation des machines. Il s’agit donc, pour des fréquences de commutation de 1 à 5 kHz, et des dV/dt variant de 15 à 30 kV/µs, d’être capable de garantir des durées de vie des systèmes de l’ordre de 40 ans (ou 200 000 h). La question qui se pose est donc de savoir de quelle marge disposent les systèmes d’isolation des équipements actuels en prévision du passage aux composants à base de SiC. Il s’avère donc nécessaire de déterminer si dans les conditions normales de fonctionnement de la chaîne des phénomènes qui n’existaient pas préalablement (ou dont les conséquences n’avaient pas forcément été appréhendées de manière spécifique) vont apparaître avec le passage aux composants à base de SiC. Il s’agit principalement des Décharges Partielles et de leur développement dans les machines et plus précisément dans l’isolation entre spires, entre phases ou par rapport à la masse. L’objectif de la thèse consiste donc à étudier l’influence des contraintes électriques imposées par les composants SiC sur les isolants des machines. Pour cela, une première phase de caractérisation des contraintes électriques permet de rendre compte des contraintes réellement subies par la machine. Ces contraintes sont ensuite reproduites dans une seconde phase sur des échantillons représentatifs qui sont ainsi soumis à un vieillissement accéléré, et qui permettent d’établir des lois de vieillissement ainsi que d’étudier la dégradation des isolants sous l’effet des contraintes appliquées.
Determination and influence of the existence of partial discharges in a railway traction system using SiC-based components – TEL – Thèses en ligne
