Contribution à la modélisation des systèmes mise à la terre : .en vue de la simulation des réseaux électriques du bâtiment

Contribution to the modeling of Grounding systems : for the simulation of building's electrical grid

• Auteur / Autrice : Zaki Gouichiche
• Direction : James Roudet, Edith Clavel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Genie electrique
• Date : Soutenance le 23/01/2017
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : François Buret
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : James Roudet, Edith Clavel, Patrice Joyeux, Gérard Meunier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Carlos Sartori, Lionel Pichon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Électricité

Foudre

Installations électriques domestiques

Constructions -- Équipement électrique

Mots clés libres

Perturbation Foudre

Réseau électrique Batiment

Cem

Terre

Modélisation Numérique

Ligthning

Electrical Network in Building

Grounding system

Emc

Modelling method

Résumé

Le bâtiment quel qu'il soit (industrie, tertiaire, domestique), s'électrifie toujours plus pour répondre entre autre au besoin de l'efficacité énergétique. Ainsi de nombreux équipements, en particulier d'électronique de puissance ou encore d'actionneurs sont présents et produisent des perturbations électromagnétiques tant conduites que rayonnées véhiculées ou propagées par les câblages électriques et dispositifs de protection, dimensionnés pour 50Hz et non les hautes fréquences. Ceci est à l’origine de la problématique CEM dans le bâtiment. La méthodologie de modélisation proposée consiste à chercher un schéma équivalent pour chaque constituant ou composant d’une installation. L’accès aux paramètres localisés de chacun est un des points fort de la méthode, tout en permettant l’association avec d’autres composants (couplages). Les modèles ainsi générés sont implantés automatiquement dans un logiciel circuit, en l’occurrence Spice, permettant la résolution et l’association d’autres équipements électriques complexes. La modélisation des différents composants, principalement le circuit de mise à la terre, permet la simulation et l’analyse de plusieurs configurations qui devraient nous permettre de dicter des règles de conception pour rendre plus robuste le bâtiment moderne fortement électrifié.

In order to answer the need for energy efficiency, building, whatever it is (industrial, commercial, domestic), still electrifies more and more. Hence many equipment, in particular power electronic or actuators are introduced and produce conducted and radiated electromagnetic disturbances. They propagate via cabling and protection devices which have been sized for 50Hz and not for high frequencies generated by the equipment. This constitutes the EMC problematic for building.The proposed modeling methodology is to evaluate an electrical equivalent circuit for each installation’s component. Access to lumped parameters of each component is one of the highlights of this method, allowing the other components association (couplings). The generated models are implemented in a circuit software such as Spice, enabling the resolution and the association of other electrical components.The modeling of the components, mainly the grounding circuit, allows the simulation of different configurations. The analysis of several configurations should help the elaboration of design rules to make today buildings more efficient.