Calcul des paramètres électriques des câbles avec la dépendance fréquentielle par la méthode des moments et l'opérateur d'admittance surfacique (MoM-SO)

L'objectif du projet de maîtrise est de calculer les paramètres de résistance et d'inductance par unité de longueur des câbles électriques en utilisant la nouvelle méthode MoM-SO (Method Of Moments and Surface admittance Operator). Ces paramètres doivent être calculés pour une large bande de fréquences afin de pouvoir simuler les réseaux électriques lors de transitoires électroma- gnétiques. La simulation des réseaux lors des transitoires électromagnétiques est d'importance cruciale car ces transitoires sont une des sources principales de fautes dans les réseaux électriques. Le calcul de ces paramètres se fait actuellement en utilisant des formules analytiques venant de l'intégrale de Pollaczek. C'est cette méthode qui est implémentée dans l'interface Cable Data présente dans EMTP-RV. Cependant, cette méthode ne prend pas en compte les effets de proximité. La méthode des éléments finis (FEM), quant à elle, prend en compte les effets de proximité mais requiert un temps de calcul très important et une bonne maîtrise de la procédure de calcul des paramètres par méthode des éléments finis. La méthode MOM-SO, au lieu de discrétiser l'intégralité de l'espace comme la méthode des éléments finis, discrétise seulement les surfaces des conducteurs, tuyaux et gaines. Elle serait ainsi bien plus rapide, tout en étant aussi précise grâce à la prise en compte des effets de proximité et de peau. Après avoir rappelé les équations utilisées dans la méthode MoM-SO telles que décrites dans l'état de l'art, on les adapte pour le cas des conducteurs aériens en prenant en compte le retour par la terre. Quelques cas particuliers sont également explicités afin d'être capable d'utiliser la méthode pour toutes configurations de câbles. Pour les câbles souterrains, on montre d'abord la méthode « complète » prenant en compte le retour par la terre par MoM-SO, on verra alors les problèmes numériques que présente cette méthode et on présentera donc une méthode hybride utilisant des formules analytiques.