01 Juin. 2021

Spécialité : chercheure en modélisation des effets indirects de la foudre

 

Ingénieure doctorante diplômée de l’Institut Mines-Télécom, Susana Naranjo-Villamil, chercheure en dernière année de thèse à la R&D d'EDF, consacre ses travaux aux perturbations électriques engendrées par la foudre au sein du Laboratoire des Matériels Electriques d'EDF lab les Renardières. Une collaboration fructueuse entre la R&D d'EDF et l’Institut de recherche XLIM, unité mixte de recherche du CNRS.

Quel est votre parcours et en quoi consistent vos recherches ?
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" J’ai d’abord suivi un cursus en génie de contrôle et en génie électrique dans mon pays d’origine, la Colombie. Puis, dans le cadre d’un accord de double diplôme avec mon université, je suis arrivée en France en 2016 pour intégrer Telecom Sud Paris (Institut Mines-Télécom). J’y ai obtenu mon diplôme d’ingénieure en 2018. Mes recherches portent sur les perturbations électriques occasionnées par le foudroiement d’un bâtiment industriel et sur l’évaluation des champs magnétiques à l’intérieur du bâtiment foudroyé. Actuellement en dernière année de thèse, j’étudie les surtensions induites dans les câblages de sites industriels. "
 

Dans quel contexte s’inscrivent vos travaux ?
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" Je fais partie du groupe de chercheurs spécialisés dans les câbles - accessoires de liaison et compatibilité électromagnétique, dans le département Laboratoire des Matériels Électriques du site EDF Lab les Renardières. Mes activités de recherche s’inscrivent dans le plan scientifique de la R&D qui comporte des objectifs de renforcement des performances de protection. La connaissance précise des impacts de foudre est essentielle. Maîtriser ces effets est un préalable à l’installation de tous les systèmes de protection et de contrôle. "

Sur quels aspects précis porte l’article que vous avez publié récemment dans le cadre de votre thèse1 ?
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" ​​​​​Publié début 2021 avec quatre signatures, cet article présente l’élaboration de différents modèles, fruit des travaux menés en collaboration avec l'Institut de recherche XLIM. Avec mes encadrants, nous avons com​​​​​​​mencé par réaliser des modèles 3D de bâtiments industriels comportant le détail de la disposition des armatures métalliques du b​​​​​​​éton armé . Nous avons ensuite effectué une série de simulations d’impacts de foudre en faisant varier les paramètres les plus influents. A partir des champs magnétiques calculés, nous avons conçu un modèle analytique et entraîné des algorithmes de Machine Learning. L’objectif est de développer des outils de calcul simples et précis destinés aux services d’ingénierie. Les modèles leur permettent d’évaluer les risques encourus en calculant le niveau de champ magnétique auxquels seront soumis les câbles et les dispositifs électroniques sensibles. "

Quelle est l’actualité dans ce domaine ? Pourquoi vous êtes-vous décidée à publier ?
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" Des scientifiques du monde entier travaillent sur le sujet. En dépit de la crise sanitaire qui rend les échanges difficiles, il est essentiel de continuer à publier pour être visibles et avoir des retours sur nos travaux. De nouvelles collaborations peuvent ainsi voir le jour.

En 2019, j’ai présenté ​​​​​​​un article lors d’une conférence au Brésil où j’ai reçu un prix2. Ma participation à la conférence nous a permis d’entamer des discussions intéressantes et celles-ci ont été la base de la publication dans la re​​​​​​​vue IEEE, spécialisée au niveau mondial dans le domaine de la compatibilité électromagnétique.

L’étape suivante pour la fin de ma thèse consistera à valider nos hypothèses de modélisations à l’échelle expérimentale grâce à l’installation d’essais foudre que nous venons de construire. Une perspective envisagée cette année, avec je l’espère une autre publication et deux conférences internationales. "

 

 

1 Publication : Lightning-Induced Magnetic Fields Inside Grid-Like Shields: An Improved Formula Complemented by a Polynomial Chaos Expansion (Champs magnétiques générés par la foudre à l’intérieur des écrans maillés : Une formule améliorée complétée par un polynôme de chaos)
Revue : IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility
Auteurs : Susana Naranjo Villamil (Ingénieure doctorante - EDF), Julien Gazave (Chef de projet - EDF), Christophe Guiffaut (Chargé de recherche CNRS - Institut de recherche XLIM), Alain Reineix (Directeur de recherche CNRS - Institut de recherche XLIM).

 

2 Article présenté : Simplified 3-D modeling of reinforced concrete for the calculation of transient electromagnetic fields inside a building struck by lightning
​​​​​​​Conférence internationale : International Symposium on Lightning Protection (SIPDA XV) septembre-octobre ​​​​​​​2019 à São Paulo, Brésil
​​​​​​​Prix : "Best oral presentation award (young scientist)"