Résumé : Etude expérimentale et numérique d'un commutateur et d'un dispositif résistif-inductif pour l'optimisation d'un générateur électrique de Haute Puissance Pulsée
Contexte : Ce sujet de stage s'inscrit dans le cadre des études et des développements de générateurs de haute puissance pulsée menées par le CEA Gramat pour des applications de radiographie éclair, de durcissement et d'études des matériaux. Un générateur de haute puissance pulsée permet d'amplifier l'énergie électrique en une impulsion de forte puissance (supérieure au gigawatt) sur une durée de quelques dizaines à quelques centaines de nanosecondes. Son principe de fonctionnement consiste à stocker lentement de l'énergie électrique, généralement sous forme capacitive, et à la restituer rapidement à une charge via un ou plusieurs commutateurs haute tension.
Objectif du stage et déroulement des travaux : L'objectif de ce stage est la qualification d'un commutateur 200 kV (éclateur) développé au CEA/Gramat. Des résistances liquides sont associées au fonctionnement de ce commutateur. En parallèle de la qualification du commutateur, des solutions de remplacement de ces résistances sont à étudier. Après une familiarisation avec les techniques des hautes puissances pulsées et avec les moyens d'essais et numériques disponibles dans le laboratoire, l'étudiant établira un programme de mise au point et de qualification des nouveaux composants. Sur cette base, il effectuera des études de dimensionnement et des évaluations expérimentales. Pour les simulations, il utilisera le logiciel de simulation électrique Pspice et le logiciel de simulation électromagnétique CST. Les résultats obtenus permettront de compléter le dossier de qualification de ces composants.