Sectionneurs haute tension - classification, règles d'utilisation et technique d'exécution des opérations

Les sectionneurs sont des appareils de commutation avec un point de déclenchement visible qui n'ont pas de mécanisme de libération libre. Ils sont conçus pour allumer et éteindre des sections sous tension d'un circuit électrique (haute tension) en l'absence de courant de charge ou pour modifier le schéma de connexion.

But des sectionneurs

Les sectionneurs servent à créer un espace visible séparant l'équipement non opérationnel des pièces sous tension. Cela est nécessaire, par exemple, lors de l'affichage d'équipements à réparer afin d'effectuer des travaux en toute sécurité.

Les sectionneurs n'ont pas de dispositifs d'arc et sont donc principalement conçus pour allumer et éteindre des circuits en l'absence de courant de charge et sont alimentés ou même éteints.

En savoir plus sur les différentes conceptions de sectionneur ici : Comment fonctionnent et sont disposés les sectionneurs haute tension

En l'absence d'interrupteur dans le circuit électrique des installations électriques 6-10 kV, l'activation et la désactivation par des sectionneurs de petits courants, bien inférieurs aux courants nominaux de l'appareil, sont autorisés, comme indiqué ci-dessous.

Exigences pour les sectionneurs

Les exigences pour les sectionneurs du point de vue de leur maintenance par le personnel de service sont les suivantes :

• les sectionneurs doivent créer un circuit ouvert clairement visible correspondant à la classe de tension de l'installation ;

• les entraînements des sectionneurs doivent comporter des dispositifs de fixation rigide des lames dans chacune des deux positions de fonctionnement : marche et arrêt. De plus, ils doivent comporter des butées fiables, limitant la rotation des couteaux à un angle supérieur à un angle donné ;

• les sectionneurs doivent être activés et désactivés dans les pires conditions environnementales (par exemple, givrage) ;

• les isolateurs de support et les tiges isolantes doivent résister aux charges mécaniques résultant des opérations ;

• les lames principales des sectionneurs doivent être connectées aux lames du dispositif de mise à la terre, ce qui exclut la possibilité d'enclencher les deux en même temps.

Classification et disposition des sectionneurs

Les différents types de sectionneurs 6 - 10 kV diffèrent les uns des autres :

• par type d'installation (sectionneurs pour installation interne et externe);
• par le nombre de pôles (sectionneurs unipolaires et tripolaires) ;
• par la nature du mouvement de la lame (sectionneurs de type vertical rotatif et oscillant).
• les sectionneurs tripolaires sont actionnés par un entraînement à levier, les sectionneurs unipolaires - par une tige isolante de fonctionnement.

La différence dans la conception des sectionneurs pour les installations internes et externes s'explique par les conditions de leur fonctionnement. Les sectionneurs externes doivent avoir des dispositifs qui brisent la croûte de glace formée pendant la glace. De plus, ils sont utilisés pour couper les petits courants de charge et leurs contacts sont équipés de klaxons pour éteindre l'arc qui se produit entre les contacts divergents.

Utilisation de sectionneurs pour déconnecter les courants d'égalisation et les petits courants de charge

La capacité des sectionneurs à activer et désactiver les courants de charge des câbles et des lignes aériennes, les courants magnétisants des transformateurs de puissance, les courants d'égalisation (il s'agit du courant passant entre deux points d'un réseau fermé connecté électriquement et dû à la différence de tension et de redistribution de la charge lors de la déconnexion ou de l'établissement de la connexion électrique) et de faibles courants de charge confirmés par de nombreux tests effectués dans des systèmes électriques. Cela se reflète dans un certain nombre de directives réglementant leur utilisation.

Ainsi, dans un appareillage fermé, les sectionneurs 6-10 kV permettent d'activer et de désactiver les courants magnétisants des transformateurs de puissance, les courants de charge des lignes, ainsi que les courants de défaut à la terre qui ne dépassent pas les valeurs suivantes :

• À la tension 6 kV : courant de magnétisation — 3,5 A. Courant de charge — 2,5 A. Courant de défaut à la terre — 4,0 A.

• À une tension de 10 kV : courant de magnétisation — 3,0 A. Courant de charge — 2,0 A. Courant de défaut à la terre — 3,0 A.

L'installation de barrières d'isolation entre les pôles permet d'augmenter le courant de marche et d'arrêt de 1,5 fois.

6 - Les sectionneurs 10 kV permettent d'activer et de désactiver des courants d'égalisation jusqu'à 70 A, ainsi que des courants de charge de ligne jusqu'à 15 A, à condition que les opérations soient effectuées avec des sectionneurs tripolaires pour installation extérieure à entraînement mécanique.

Les sectionneurs sont souvent équipés de dispositifs de mise à la terre fixes, ce qui permet de ne pas recourir à l'installation d'une mise à la terre portable sur les équipements sortis pour réparation, et élimine ainsi les violations des règles de sécurité associées au processus d'installation d'une mise à la terre portable.

Interrupteurs pour sectionneurs

La variété des installations électriques se traduit par une combinaison illimitée de tailles et de configurations d'appareillage de commutation. En utilisant l'expérience étrangère dans les sous-stations, il est recommandé de remplacer les sectionneurs et les interrupteurs par des équipements de nouvelle génération - les interrupteurs-sectionneurs.

L'interrupteur-sectionneur combine les fonctions de déconnexion et de déconnexion dans un seul appareil, ce qui permet de réduire la surface de la sous-station et d'augmenter la disponibilité.

L'utilisation d'interrupteurs-sectionneurs réduit les travaux de maintenance et offre les avantages suivants :

• Alimentation quasi continue des utilisateurs (selon l'évolution du poste ou du réseau, une maintenance peut interrompre l'alimentation de certains utilisateurs).
• Réduire le risque de pannes du système, car le risque de pannes des circuits primaires pendant la maintenance (c'est-à-dire lorsque des personnes sont à la sous-station) est plus élevé qu'en fonctionnement normal, car pendant la maintenance, tous les équipements ne fonctionnent pas et il n'y a pas de possibilité de redondance.
• Coûts d'exploitation réduits associés à une faible occupation de l'entretien de l'appareillage de commutation.
• Améliorer la sécurité du personnel et réduire les risques d'accidents, de coupures de courant dans les sous-stations, d'erreurs de travail, car tout travail dans la sous-station comporte un risque potentiel de choc électrique, de chute de hauteur, etc. Le démontage accéléré du dispositif de contact permet une déconnexion rapide de l'interrupteur-sectionneur. Ainsi, pendant le fonctionnement de l'interrupteur-sectionneur déclenché, d'autres équipements du poste peuvent être alimentés.

Technique d'exécution des opérations avec sectionneurs

Dans l'appareillage, les opérations d'ouverture et de fermeture des sectionneurs d'une connexion qui a un interrupteur dans son circuit doivent être effectuées après avoir vérifié la position d'arrêt de l'interrupteur sur le lieu de son installation.

Avant de débrancher ou de brancher les sectionneurs, il est nécessaire de les vérifier de l'extérieur.Les sectionneurs, les actionneurs et les dispositifs de blocage ne doivent pas être endommagés, ce qui empêcherait leur fonctionnement. Une attention particulière doit être portée à l'absence de cavaliers de dérivation. Si des défauts sont constatés, les opérations avec des sectionneurs sous tension doivent être effectuées avec beaucoup de soin et uniquement avec l'autorisation de la personne qui a ordonné la commutation. Le travail avec des sectionneurs sous tension est interdit si des fissures sont trouvées sur les isolateurs.

La commutation manuelle des sectionneurs doit être rapide et décisive, mais sans choc en fin de course.Lorsqu'un arc se produit entre les contacts, les lames des sectionneurs ne doivent pas être retirées, car si les contacts divergent, l'arc peut s'étendre, fermer l'écart entre les phases et provoquer un court-circuit. L'opération d'inclusion doit être réalisée dans tous les cas. Si les contacts se touchent, l'arc s'éteindra sans endommager l'équipement.

La déconnexion des sectionneurs, en revanche, se fait lentement et avec précaution. Tout d'abord, un essai est effectué avec le levier d'entraînement pour s'assurer que les tiges sont en bon état de fonctionnement, qu'il n'y a pas de vibrations et que les isolateurs ne sont pas endommagés. Si un arc se produit au moment où les contacts divergent, les sectionneurs doivent être activés immédiatement et ne fonctionnent pas avec eux jusqu'à ce que la cause de la formation de l'arc soit clarifiée.

Les interventions sur les sectionneurs unipolaires réalisées à l'aide de tiges de manœuvre doivent être effectuées dans l'ordre assurant la plus grande sécurité pour le personnel. Supposons que le personnel a ouvert par erreur les sectionneurs sous charge.

Avec une charge mixte, il est plus sûr d'éteindre le premier des trois sectionneurs, car il ne génère pas d'arc fort même si le courant nominal circule dans le circuit. Au moment de la divergence des contacts entre eux, seulement relativement peu différence de potentiel, car d'une part le sectionneur à déclencher sera alimenté par la source d'alimentation, et d'autre part, approximativement la même fem fonctionnera pendant un certain temps, induite par des moteurs de charge synchrones et asynchrones tournant lorsqu'ils sont alimentés en deux phases, comme ainsi que du fait des bancs de condensateurs installés dans les réseaux de distribution.

Lorsque le deuxième sectionneur est déclenché, un arc électrique intense se produit en charge. La troisième déconnexion ne coupera pas du tout le courant. Le déclenchement du deuxième sectionneur série étant le plus grand danger, il doit être situé le plus loin possible des sectionneurs des autres phases. Par conséquent, pour toute disposition des sectionneurs (horizontalement ou verticalement), le sectionneur de phase intermédiaire doit toujours être éteint en premier, puis lorsque les sectionneurs sont disposés en rangée horizontale, les sectionneurs d'extrémité sont alternés en séquence et avec la disposition verticale des sectionneurs ( l'un au-dessus de l'autre), le sectionneur supérieur est déclenché en second et celui du bas est le troisième. …

Les manœuvres de fermeture des sectionneurs unipolaires s'effectuent dans l'ordre inverse.

Dans les circuits contenant des disjoncteurs à ressort, les manœuvres du sectionneur doivent être effectuées avec les ressorts desserrés pour éviter la fermeture accidentelle des disjoncteurs lors des manœuvres du sectionneur.

Dans les réseaux 6-10 kV fonctionnant avec une compensation de courant capacitif de défaut à la terre, avant de couper le courant magnétisant du transformateur, dans la partie neutre duquel la réactance de suppression d'arc est connectée, la réactance de suppression d'arc doit d'abord être désactivée, pour éviter les surtensions pouvant être causées par l'ouverture simultanée des contacts des trois phases.

Sécurité personnelle du personnel effectuant des opérations sur les sectionneurs Lors de toute opération sur des sectionneurs sous tension, la personne effectuant l'opération (et contrôlant ses actions - dans le cas d'une commutation par deux personnes) doit d'abord sélectionner un tel emplacement sur appareilafin d'éviter les blessures dues à la destruction et à la chute éventuelles des isolants de l'appareil avec les éléments conducteurs qui y sont fixés, et également pour se protéger de l'effet direct d'un arc électrique lorsqu'il se produit.

Il n'est pas recommandé de regarder les pièces de contact de l'appareil pendant le fonctionnement. Cependant, après l'achèvement de l'opération d'enclenchement ou de déclenchement, la vérification de la position des lames principales des sectionneurs et des lames des sectionneurs de mise à la terre fixes est obligatoire, car dans la pratique, il y a eu des cas de non désengagement des lames principales, de déclenchement des lames des sectionneurs de mise à la terre fixes sur les phases individuelles, des couteaux tombant devant les mâchoires de contact, des tiges de traction des entraînements, etc. Dans ce cas, chaque phase des sectionneurs doit être vérifiée séparément, quelle que soit la position réelle des ailettes des autres phases et la présence de liaisons mécaniques entre elles.