Distribution du champ et potentiel électrique sur une isolation superhydrophobe avec gouttes d’eau sous tension continue

Abstract

Les résultats de recherche bibliographique sur la superhydrophobicité de la surface des matériaux artificiels, ont fait ressortir de cette étude que malgré leur large exploitation comme autonettoyants, antigivrage, etc., l’application de la superhydrophobie aux isolateurs des lignes et des postes électriques est encore à l’état embryonnaire bien que, sur la base de leur profil très adéquat, ils offrent une très grande opportunité à l’exploitation de cet avantage dans le domaine de l’énergie électrique. Les résultats émanant de notre investigation, sont le fruit d’une quantification par simulation de l’intensité du champ et du potentiel électrique résultant d’un dépôt de gouttes d’eau à nombre, volume et conductivité électrique variable, reposant sur une surface isolante à multicouches superhydrophobes lorsqu’elle est soumise à une contrainte de tension continue quelconque. Ces résultats sont résumés en points essentiels suivants: ? Le logiciel COMSOL version 5.0 permet bien la prédiction qualitative du sens et de l’ordre d’expulsion d’un dépôt de gouttes d’eau recouvrant une isolation à multicouches superhydrophobes au moyen de la détermination de l’intensité du champ électrique résultant au niveau de celles-ci; ? L’augmentation du nombre de gouttes d’eau entraîne l’amplification de l’intensité du champ électrique résultant indépendamment du nombre de couches superhydrophobes apportées sur l’isolation considérée; ? La croissance du nombre de couches superhydrophobes de suie génère une légère élévation de l’intensité du champ électrique résultant au sein des gouttes d’eau recouvrant l’isolation; ? Une augmentation de la permittivité relative du couvert diélectrique solide crée un très léger déclin de l’intensité du champ électrique quels que soient le nombre de gouttes d’eau et de couches superhydrophobes de suie déposées sur l’isolation; ? La croissance de la tension appliquée à l’isolation superhydrophobe, engendre une augmentation de l’intensité du champ et du potentiel électrique en absence ou en présence du couvert diélectrique de l’isolation; ? L’intensité du champ électrique croît avec celle du volume des gouttes d’eau reposant sur l’isolation, indépendamment du nombre considéré des perles de ce liquide; ? La conductivité électrique des gouttes d’eau n’exerce aucune influence sur le potentiel et l’intensité du champ électrique résultant;L’élévation de l’épaisseur du couvert diélectrique de l’isolation entraîne une croissance du champ électrique; ? La présence d’un couvert diélectrique solide engendre le renforcement des lignes du champ électrique entre celui-ci et les sommets des gouttes d’eau. Ce qui entraîne une élévation du champ électrique résultant; Les résultats issus de cette simulation sont conformes à ceux obtenus expérimentalement sauf pour la grandeur se rapportant au volume des gouttes d’eau où ils en sont en nette contradiction.