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Qu'est-ce qu'un appareillage de commutation haute tension ?

2024-04-16


L'appareillage de commutation haute tension joue un rôle crucial dans les réseaux électriques et les systèmes de distribution d'énergie haute tension. Il garantit la transmission sûre et efficace de l’énergie électrique en offrant un moyen de déconnecter et de séparer les équipements électriques de la source d’alimentation en toute sécurité. Apprenez-en davantage sur ce type spécifique d’appareillage de commutation ici.

1. La définition de l’appareillage haute tension.

2. L'application pour l'appareillage haute tension.

3. Les composants de l'appareillage haute tension.

4. Le principe de fonctionnement des appareillages haute tension.

5. Types d'appareillage haute tension

6. Maintenance des appareillages haute tension.

1. La définition de l’appareillage haute tension.

Qu'est-ce qu'un appareillage haute tension ?Appareillage haute tensionest un composant intégral des systèmes de distribution d’énergie qui garantit la distribution fiable et sûre de l’énergie électrique. Il est spécialement conçu pour gérer des niveaux de tension élevés, ce qui en fait un élément essentiel des réseaux électriques à grande échelle. Les principaux composants de l'appareillage haute tension comprennent les disjoncteurs, les interrupteurs et les fusibles, qui fonctionnent ensemble pour réguler et protéger le flux de courant électrique. Ces composants sont conçus pour résister à des niveaux de tension extrêmes et fonctionner efficacement dans des conditions de haute pression.

L'appareillage de commutation haute tension fonctionne à l'intersection de plusieurs composants électriques essentiels, tels que les interrupteurs, les fusibles, les transformateurs, les relais et les sectionneurs. Ces composants fonctionnent en tandem, chacun jouant un rôle unique, pour faciliter la distribution efficace et sûre de l'énergie électrique dans les réseaux fonctionnant à des tensions supérieures à 36 kV. Leur fonction collaborative est ce qui fait des appareillages haute tension un élément fiable et intégré des systèmes de distribution d’énergie.

2. L'application pour l'appareillage haute tension.

L'appareillage de commutation haute tension est largement utilisé dans diverses industries et environnements électriques, car il est conçu pour gérer des niveaux de tension de 36 kV et plus. En conséquence, ces systèmes se trouvent couramment dans les installations qui nécessitent une distribution et un contrôle d’énergie haute tension.

L'appareillage de commutation est utilisé dans divers contextes à des fins différentes. Il est utilisé dans les centrales électriques pour déconnecter en toute sécurité les générateurs et autres équipements du réseau, sur les réseaux de transport et de distribution d'électricité pour relier ou dissocier des sections du réseau, dans les sous-stations pour connecter ou déconnecter les transformateurs, les batteries de condensateurs et autres équipements, et dans de grandes locaux industriels et commerciaux pour connecter ou détacher des équipements de l'alimentation électrique ou faire fonctionner de gros moteurs.

La fonction principale des appareillages de commutation dans ces environnements est de protéger les équipements et le personnel contre les conséquences néfastes des défauts de courant élevé. De plus, un appareillage haute tension est utilisé pour réguler le flux d’électricité au sein du réseau et pour séparer les équipements à des fins de maintenance ou de réparation.

3. Les composants de l'appareillage haute tension.

Pour comprendre le fonctionnement d'un appareillage haute tension, il est essentiel de se familiariser avec ses éléments constitutifs. Bien qu’il existe plusieurs composants, nous nous concentrerons sur les éléments principaux. Les principaux composants du tableau HT, présents dans les versions intérieure et extérieure, sont :

Disjoncteurs

Le disjoncteur, élément crucial des systèmes d'appareillage haute tension, est un interrupteur électrique conçu pour protéger automatiquement un circuit contre les dommages dus à une surcharge ou à un court-circuit. Sa conception sophistiquée lui permet d'agir en quelques millisecondes, éliminant rapidement les courants excessifs et de défaut, protégeant ainsi l'ensemble du système.

Transformateurs d'instruments

Les transformateurs de mesure, intégrés aux systèmes d'appareillage haute tension, constituent des outils de mesure essentiels. Composés de transformateurs de courant (TC) et de transformateurs de tension (TT), leur fonction principale est d'abaisser les niveaux de courant et de tension. Cette réduction permet de surveiller en toute sécurité les flux du système électrique, de déclencher des relais de protection ou de transmettre des signaux de défaut au centre de contrôle.

Sectionneurs de terre

Le sectionneur de terre, composant critique pour la sécurité d'un système électrique, joue un rôle essentiel pour garantir la sécurité du système et de ses opérateurs. Il y parvient en établissant une connexion à la terre lorsque l'isolateur ou le disjoncteur est ouvert. Cette action dissipe toutes les charges électriques persistantes dans la ligne qui a été déconnectée de la source d'alimentation, évitant ainsi les situations dangereuses.

Transformateur élévateur/descendant

Les composants les plus gros et les plus coûteux d'un appareillage haute tension sont le transformateur élévateur, qui augmente la tension d'un signal électrique pour un transport efficace sur de longues distances avec une perte de puissance minimale, et le transformateur abaisseur, qui abaisse la tension avant celui-ci. atteint des équipements qui ne peuvent pas supporter des tensions élevées.

Interrupteur de déconnexion

Dans les systèmes d'appareillage à haute tension, les sectionneurs servent de simples interrupteurs mécaniques qui peuvent interrompre ou rétablir un circuit électrique. Ils sont généralement utilisés pour connecter ou déconnecter des équipements de la source d'alimentation, généralement pour des travaux de maintenance ou de réparation. Ces composants sont également appelés isolateurs.

Relais

Un relais est un interrupteur contrôlé électriquement et peut être utilisé pour activer ou désactiver un circuit. Les relais de protection sont conçus pour identifier les problèmes dans le système électrique et déclencher le disjoncteur. Ce disjoncteur isole ensuite l'équipement défectueux de la source d'alimentation et aide à éteindre les arcs électriques qui en résulteraient.

Jeux de barres

Les jeux de barres sont des conducteurs à faible impédance qui relient les équipements électriques. Dans les appareillages haute tension, les jeux de barres connectent les disjoncteurs haute tension et d’autres composants pour faciliter la transmission de l’énergie entre différents points.

Parafoudres

Un parafoudre est un outil qui protège l'équipement contre les dommages dus à des tensions soudaines, comme la foudre et d'autres sources telles que les surtensions de commutation. Les parafoudres d'appareillage haute tension fonctionnent en absorbant l'énergie de la surtension avant qu'elle ne puisse endommager l'équipement.

Batteries

Les batteries servent de source d'alimentation secondaire dans de nombreuses configurations d'appareillage haute tension pour assurer la continuité pendant les coupures de courant. Ils fournissent suffisamment de puissance pour maintenir le fonctionnement du disjoncteur et des autres éléments haute tension, permettant une déconnexion en toute sécurité de la source d'alimentation principale.

Grille de mise à la terre

Une grille de mise à la terre, constituée de tiges ou de plaques métalliques enfouies dans le sol, est utilisée pour rediriger l'énergie électrique vers la terre. Ce faisant, il protège l’équipement des dommages dus à la foudre et aux augmentations soudaines de tension.

4. Le principe de fonctionnement des appareillages haute tension.

Maintenant que nous avons acquis une solide compréhension des principes fondamentaux deappareillage haute tensionet ses différents composants, approfondissons sa mécanique. Voici un aperçu concis de son fonctionnement.

La fonction principale des appareillages haute tension est de fournir un moyen sûr et fiable de distribuer de l’électricité haute tension. Pour y parvenir, divers appareils sont utilisés pour mesurer le flux d’énergie, le réguler, ainsi que détecter et isoler les circuits défectueux du reste du système. Lors du fonctionnement d'un disjoncteur d'appareillage, le transformateur de courant ou le relais de protection détecte un courant haute tension. Il active le disjoncteur, qui interrompt le flux de courant et protège les équipements électriques des dommages. En plus des fonctions automatiques, certaines opérations de l'appareillage haute tension peuvent être effectuées manuellement, comme l'isolement d'équipements ou de lignes à l'aide du sectionneur. Le marché de l’appareillage haute tension propose une gamme d’équipements dotés de mécanismes de surveillance pour assurer le bon fonctionnement et la maintenance de l’installation.

L'appareillage de commutation et de commande haute tension est équipé d'un ensemble de capteurs et d'un panneau de commande de pointe. Les capteurs surveillent en permanence le système et transmettent les données au panneau de commande pour traitement et analyse. Si des anomalies ou des problèmes sont détectés, la centrale déclenche des mesures préventives ou correctives pour assurer le bon fonctionnement du système.

5. Types d'appareillage haute tension

Les appareillages à haute tension peuvent être globalement classés en deux catégories : les appareillages à isolation dans l'air (AIS) etAppareillage à gaz isolé(SIG). L'appareillage de commutation AIS utilise l'air comme moyen isolant principal, tandis que l'appareillage de commutation GIS utilise du gaz, généralement de l'hexafluorure de soufre (SF6), à des fins d'isolation. Voici un aperçu plus approfondi des différences entre les deux types d’appareillage haute tension.

Appareillage haute tension isolé dans l'air

Les appareillages de commutation isolés dans l'air pour les applications haute tension sont couramment utilisés en extérieur, notamment dans les sous-stations, les centrales électriques et divers systèmes de distribution électrique. Bien que ce type d'appareillage soit économique et simple à entretenir, il est sensible aux facteurs environnementaux tels que la poussière, l'humidité et l'air salin, nécessitant un entretien plus fréquent que les appareillages à isolation gazeuse.

Appareillage haute tension à isolation gazeuse

L'appareillage de commutation à isolation gazeuse pour les applications haute tension constitue une alternative plus compacte à l'appareillage de commutation à isolation dans l'air. Il est généralement installé à l’intérieur dans des zones disposant de suffisamment d’espace. Bien que les appareillages à isolation gazeuse puissent avoir un coût plus élevé que les appareillages à isolation dans l'air, ils offrent divers avantages, notamment une taille plus petite, une fiabilité améliorée et des besoins de maintenance réduits.

6. Maintenance des appareillages haute tension

Le fonctionnement efficace de nombreux systèmes électriques repose en grande partie sur des appareils de commutation haute tension. Après avoir sélectionné le type le plus approprié, l’étape suivante consiste à installer correctement l’équipement. Une fois l'installation terminée, il est essentiel de respecter les directives d'entretien du fabricant afin de garantir des performances et une longévité optimales.

Le respect des directives d'utilisation fournies par les fabricants est crucial pour les utilisateurs d'appareillages haute tension. Ces directives sont souvent accompagnées d'instructions de maintenance et de formation du personnel. Les tâches typiques de maintenance des appareillages haute tension comprennent :

Maintenance préventive des appareillages HT

Activités de maintenance planifiées pourappareillage haute tensionvisent à garantir que le matériel reste dans un état optimal. L’objectif principal est de permettre aux électriciens de détecter et de résoudre tout problème avant qu’il ne dégénère. Le programme d'entretien comprend :

Les tâches de maintenance comprennent l'examen minutieux de l'appareillage haute tension à la recherche de boulons desserrés, d'usure et d'autres problèmes potentiels. Le nettoyage des pièces est également crucial pour éviter l’accumulation de saleté et de débris. De plus, les tests sont effectués selon des protocoles de sécurité stricts et des ajustements sont effectués en fonction de l'état de l'appareillage. Des calibrages sont également effectués pour garantir la précision des différents composants.

Maintenance corrective des appareillages HT

La maintenance des appareillages haute tension est effectuée lorsqu'il y a des signes d'un problème ou lorsque la maintenance préventive suggère qu'un problème potentiel se profile à l'horizon. Ce type de maintenance englobe les activités suivantes :

Identifier la raison principale du problème grâce au dépannage, à la résolution de tout problème détecté lors des réparations, au remplacement des pièces gravement endommagées et à l'apport de modifications pour améliorer les performances de l'appareillage de commutation ou résoudre tout problème de conception.

En résumé

L'appareillage de commutation haute tension joue un rôle crucial dans tout système électrique. Ce guide a décrit les différents types d'appareillage haute tension et les facteurs à prendre en compte lors du choix, de la configuration et de la maintenance des appareils. Fort de ces connaissances, vous pouvez garantir que votre appareillage haute tension est capable de fournir de l’énergie à votre système électrique de manière sûre et fiable.

Lors de la sélection d'un appareillage haute tension pour une utilisation spécifique, il est crucial de prendre en compte les exigences uniques du projet. Divers facteurs, notamment les dépenses, les limites spatiales, les besoins d'entretien et les facteurs environnementaux, auront tous une incidence sur le choix de l'appareillage de commutation le plus adapté à la tâche.



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