Dans les appareils de commutation à isolation gazeuse sans SF6 à moyenne tension, l'adoption d'une « structure à double chambre » — typiquement composée d'une chambre indépendante pour la barre principale et le disjoncteur à trois positions, et d'une chambre séparée pour le disjoncteur sous vide — représente une tendance clé dans la conception des équipements de commutation écologiques de haut niveau. Rockwill a incorporé cette philosophie dans son RGIS-12 / 24, un appareil de commutation métallique à isolation gazeuse.
Comparée aux conceptions conventionnelles « à une seule chambre », cette configuration offre des avantages notables en ingénierie dans le contexte de la technologie sans SF6, principalement dans les cinq aspects suivants :
1. Parfaitement Adaptée aux Exigences de Pression Plus Élevées des Gaz Écologiques (Avantage Mécanique Structurel)
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Contexte : La résistance diélectrique des gaz écologiques tels que l'air sec ou l'azote est généralement inférieure à celle du SF6. Pour atteindre une performance d'isolation équivalente, les équipements sans SF6 nécessitent souvent une pression de remplissage plus élevée (par exemple, augmentée d'environ 0,03 MPa (pression relative) pour le SF6 à 0,13 MPa (pression relative) ou même plus).
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Avantage : Sous une pression élevée, un grand réservoir en acier inoxydable à une seule chambre est susceptible de se déformer et de se dilater. La structure à double chambre utilise une cloison pour diviser physiquement le grand réservoir en deux petites cavités indépendantes, améliorant considérablement la rigidité mécanique globale et la capacité de résistance à la pression de l'enveloppe. Cela permet au réservoir de supporter en toute sécurité les pressions d'exploitation plus élevées des gaz écologiques sans nécessiter une augmentation substantielle de l'épaisseur de la plaque d'acier.
Photos Physiques de la Série RGIS Sans SF6 de Rockwill
2. Isolation des Contaminants Métalliques pour Assurer la Stabilité de l'Isolation (Optimisation du Champ Électrique)
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Contexte : Les gaz isolants écologiques ont un poids moléculaire et une résistance diélectrique inférieurs à ceux du SF6, laissant une marge de tolérance plus étroite pour les distorsions locales du champ électrique et les particules métalliques libres dans l'espace gazeux. La présence de telles particules peut facilement induire des décharges partielles (DP).
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Avantage : Lors de l'opération fréquente du disjoncteur sous vide, le rebond des contacts mobiles génère de minuscules produits d'ablation métallique, tandis que l'opération mécanique produit des débris d'usure — tous deux sont des sources significatives de particules métalliques dans la chambre à gaz. La conception à double chambre isole physiquement cette source de contamination dynamique de la chambre de la barre principale, qui reste sous un champ électrique statique pendant de longues périodes. Cette conception non seulement empêche les particules métalliques de migrer le long du fond de la chambre vers la zone de la barre, évitant ainsi les distorsions du champ électrique causées par les particules suspendues ou adhérentes, mais confine également les risques potentiels de DP à l'unité de disjoncteur elle-même. Ainsi, le système de barre principale maintient une propreté et une fiabilité d'isolation exceptionnellement élevées tout au long de sa longue durée de service.
3. Capacité Supérieure de Contenir les Défauts (Prévention de l'Escalade des Défauts)
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Avantage : La structure à double chambre découple entièrement les paramètres de surveillance de la pression et de conception de la chambre de disjoncteur de ceux de la chambre de barre omnibus. Chaque chambre est équipée de sa propre unité indépendante de surveillance de la densité du gaz. La chambre de barre omnibus, dépourvue de sources de chaleur et présentant une pression stable, peut servir de chambre de référence. La pression dans la chambre de disjoncteur varie en fonction des fluctuations de charge. En comparant les courbes de densité déduites de la pression et de la température des deux chambres, le système de maintenance peut identifier précisément l’emplacement de la fuite : une baisse simultanée de densité dans les deux chambres indique une fuite totale externe, tandis qu’une baisse de densité exclusive à la chambre de disjoncteur signale une fuite localisée dans cette unité spécifique — ce qui permet de surmonter la difficulté de localisation des fuites inhérente aux conceptions à simple chambre. En outre, les deux chambres peuvent être réglées à des niveaux de pression indépendants ; par exemple, la chambre de disjoncteur peut adopter une pression plus élevée afin de satisfaire aux exigences d’interruption, tandis que la chambre de barre omnibus utilise une pression plus faible pour réduire les contraintes exercées sur l’enveloppe, permettant ainsi un équilibre optimal entre conception et coûts.
Résumé
Dans le développement d’équipements exempts de SF6, la structure à double chambre de gaz n’est pas seulement une illustration de la conception modulaire, mais aussi une compensation efficace des « faiblesses » intrinsèques des gaz écologiques — à savoir leur sensibilité à des pressions plus élevées et aux particules métalliques.
En séparant physiquement l’unité à taux de défaillance élevé (le disjoncteur) de l’unité centrale (la barre omnibus), cette configuration constitue l’une des solutions techniques optimales pour concilier respect de l’environnement et haute fiabilité, tout en répondant aux exigences des réseaux électriques à haut niveau de sécurité.
La série C-GIS Rockwill RGIS illustre parfaitement cette approche ; ses modèles isolés à l’azote de 12 kV / 24 kV, grâce à une conception partitionnée en plusieurs chambres, ont validé avec succès la valeur technique de la structure à double chambre en matière d’isolement des défauts, de prévention des particules et de gestion différenciée des pressions.
Forme éditée par : Garca
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