Soutenance de thèse d' Inès Mkacher - Vieillissement thermique des gaines PE et PVC de Câbles électriques - 05 octobre 2012

Avis de Soutenance 
Mécanique-matériaux (AM) 

Ines MKACHER 

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Vieillissement thermique des gaines PE et PVC de Câbles électrique

Soutenance prévue le vendredi 05 octobre 2012 à 13h30
à   151 boulevard de l'hopital 75013 Paris ( amphi Esquillan )

Composition du jury proposé 

Xavier COLIN     Arts et métiers ParisTech   Examinateur
Sophie  COMMEREUC     Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Clermont-Ferrand   Rapporteur
Lassâad DAMMAK     Université Paris-Est   Examinateur
Laurent GONON     CEA Grenoble   Examinateur
Valérie MURIN     EDF R&D   Examinateur
Isabelle ROYAUD     Institut Jean Lamour   Rapporteur

Mots-clés : polyéthylène, poly(chlorure de vinyle), antioxydants, plastifiants, vieillissement thermique, modélisation cinétique prédiction de durée de vie

Résumé :  

 En France, environ 35% des liaisons électriques sont enterrées. Ces liaisons sont constituées, entre autre, par des câbles souterrains où le système d’isolation est un polymère. Ces câbles sont chers à enterrer et à remplacer en cas de défaut de la liaison. Par conséquent, la prédiction précise de la durée de vie des câbles est un enjeu économique et stratégique important. Or, la gaine externe est la première barrière de protection du câble contre la pénétration d’eau. Elle est aussi considérée comme le composant le plus vulnérable au vieillissement. Pour cette raison, le vieillissement thermique de deux types de gaine de câbles électriques synthétiques du réseau électrique souterrain a été étudié entre 80 et 160°C dans l’air. Dans le cas de la gaine en PE, on observe une oxydation brutale du polymère dès la disparition de la totalité des antioxydants par évaporation et consommation chimique. En revanche, dans le cas de la gaine en PVC, on observe une disparition progressive du plastifiant par évaporation, entrainant la vitrification du polymère et sa fragilisation lorsque la fraction massique en plastifiant atteint une valeur critique de l’ordre de 8 %. Oxydation et fissuration conduisent à une perte d’étanchéité à l’eau de la gaine. Dès lors, on soupçonne que l’eau va entrainer une corrosion et une rupture locale de l’écran métallique et, par la suite, la formation d’arborescences humides dans l’isolant électrique provoquant le claquage du câble. Un modèle cinétique de vieillissement thermique des gaines a été dérivé de l’ensemble de ces mécanismes physiques et chimiques. Ce modèle permet de prédire la durée de vie des gaines (par perte d’étanchéité) tant que la diffusion des additifs moléculaires (antioxydants et plastifiants) est négligeable. 

 

Groupe(s) de recherche lié(s): 
Vieillissement des Matériaux Organiques