ETUDE ET ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCES DES CONDENSATEURS ELECTROLYTIQUES A L'ALUMINIUM ET DES THYRISTORS, APPLIQUEES AU SYSTEME DE PROTECTION DU LHC (LARGE HADRON COLLIDER) - Université Clermont Auvergne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Study and analyzes of failures modes of the electrolytic capacitors and thyristors, applied to the protection system of the LHC (Large Hadron Collider)

ETUDE ET ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCES DES CONDENSATEURS ELECTROLYTIQUES A L'ALUMINIUM ET DES THYRISTORS, APPLIQUEES AU SYSTEME DE PROTECTION DU LHC (LARGE HADRON COLLIDER)

Frédéric Perisse

Résumé

The study presented in this thesis is a contribution about the analysis of failures modes of electrolytic capacitors and thyristors. The studied components are main elements of the protection system of the superconductive magnets of the LHC. The study of the ageing of the electrolytic capacitors has shown that their reliability is strongly related to their technological characteristic. Evolution of their principal indicator of ageing (ESR) can be modeled according to different laws chosen according to their running mode. It appears that the prediction of failure of these components other than that due to wear can be only statistical taking into account the many causes of failure involving various modes of failure. In order to be able to evaluate influence of the ageing of the electrolytic capacitors on a system, simple models taking into account this parameters as well as the effective temperature of the component are proposed. An acceptable precision taking into account the simplicity of the models is obtained. The study of the thyristors has shown that these components have little drift of parameters in static ageing, on the other hand of many failures by short-circuit were observed. These failures always have a local origin, and are due to defects of the components. The breakdown voltage strongly depends on the quality of the thyristor as well as the technology employed.
Le travail présenté porte sur l'étude et l'analyse des modes de défaillance des condensateurs électrolytiques à l'aluminium ainsi que sur les thyristors. Les composants étudiés sont des éléments principaux du système de protection des aimants supraconducteurs du LHC dont la fiabilité revêt est un aspect primordial. L'étude du vieillissement des condensateurs électrolytiques à l'aluminium à montré que leur fiabilité est fortement liée à leur caractéristique technologique. L'évolution de leur principal indicateur de vieillissement (ESR) peut être modélisée selon différente loi plus ou moins pessimiste choisis selon le mode d'utilisation de ceux-ci. Il apparaît que la prédiction de défaillance de ces composants autre que celle due à l'usure ne peut être que statistique compte tenu des nombreuses causes de défaillance entraînant divers modes de défaillance. Afin de pouvoir évaluer l'influence du vieillissement des condensateurs électrolytique à l'aluminium sur un système, des modèles simples prenant en compte ce paramètre ainsi que la température effective du composant sont proposés. Une précision acceptable compte tenu de la simplicité des modèles est obtenue. L'étude des thyristors à montré que ces composants ont peu de dérive de paramètres en vieillissement statique, par contre de nombreuses défaillances par court-circuit ont été observées. Ces défaillances ont toujours une origine locale due à des défauts du composant. La tenue en tension dépend fortement de la qualité du thyristor ainsi que de la technologie employée.
Fichier principal
Vignette du fichier
These_Frederic_PERISSE.pdf (4.04 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00268354 , version 1 (31-03-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00268354 , version 1

Citer

Frédéric Perisse. ETUDE ET ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCES DES CONDENSATEURS ELECTROLYTIQUES A L'ALUMINIUM ET DES THYRISTORS, APPLIQUEES AU SYSTEME DE PROTECTION DU LHC (LARGE HADRON COLLIDER). Sciences de l'ingénieur [physics]. Université Claude Bernard - Lyon I, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00268354⟩
1006 Consultations
16789 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More