Surveillance de la pression et de la densité du SF6 pour les disjoncteurs SF6 à cuve sous tension RHB

Disjoncteur SF6 à cuve vivante

Quel composant est utilisé pour la surveillance de la pression et de la densité du SF6 ?

Comment le composant de surveillance est-il disposé et quelles sont les principales considérations pour la lecture sur site ?

Le disjoncteur SF6 extérieur à cuve vivante (isolateur en porcelaine de type support) de la série RHB adopte un relais de densité SF6 à aiguille avec cadran analogique pour la surveillance de la pression et de la densité du SF6. Conforme aux exigences de la CEI pour les compartiments à gaz scellés des appareils à haute tension, il surveille en continu les conditions de fonctionnement de l'équipement et détecte les anomalies de gaz afin de garantir des performances fiables d'isolation et de coupure de l'arc.

Le relais de densité est installé à l'intérieur de la base du disjoncteur. Fabriquée à partir de tôles d'acier pliées et équipée de plaques de couverture, la base atteint un degré de protection IP2X. À l'intérieur de la base se trouvent les conduites de remplissage de gaz SF6 interconnectées triphasées et le relais de densité. Le cadran du manomètre et la plaque signalétique sont montés à l'avant pour faciliter l'inspection visuelle sur site. Trois trous d'accès pour l'installation sont situés à l'arrière, et l'armoire de commande est fixée rigidement à la base à l'aide de six boulons M16.

Notes importantes extraites du manuel du produit :

1. Lorsque la vanne de remplissage de gaz de la colonne de pôles est déconnectée de la conduite de remplissage de gaz, la conduite forme une chambre scellée indépendante. La valeur affichée représente uniquement la pression à l'intérieur de la conduite, et non la pression à l'intérieur des compartiments à gaz de la colonne de pôles.
2. Un raccord en T est installé sous le manomètre ; son orifice de rechange sert de connexion de remplissage de gaz pour le disjoncteur.
3. Toutes les lectures du cadran indiquent des valeurs de pression absolue référencées à 20 °C, conformément aux exigences de marquage de la CEI pour les compartiments à gaz SF6.

Quelles sont les fonctions principales offertes par le relais de densité SF6 à aiguille ?

Quel rôle joue la compensation de température, et comment pouvons-nous distinguer les fluctuations causées par la température d'une fuite de gaz réelle ?

Contrairement aux manomètres ordinaires, ce relais de densité intègre une compensation de température, une surveillance de l'état et une sortie de signal à deux niveaux, satisfaisant aux exigences de conception de la série CEI 62271 pour les compartiments scellés remplis de SF6.

1. Surveillance en temps réel de la pression et de la densité Il mesure en continu la densité du gaz SF6 (pression convertie à la condition de référence de 20 °C) à l'intérieur des compartiments à gaz interconnectés triphasés. Les opérateurs sur site peuvent lire directement l'état des conditions du gaz sur le cadran pour identifier les défauts potentiels à un stade précoce.
2. Compensation de température intégrée (fonction principale) La pression du SF6 varie avec la température ambiante ; cependant, la variation de température ne modifie pas la densité réelle du gaz ni n'affecte les performances d'isolation et de coupure de l'arc.

Logique de fonctionnement du relais de densité à compensation de température : ‑ Les contacts restent inactifs si l'écart de pression provient uniquement des changements de température ambiante, filtrant ainsi les « fausses variations de pression » causées par la dérive de température. ‑ Les sorties de signal ne sont déclenchées que lorsqu'une chute de densité réelle se produit en raison d'une fuite de gaz SF6.

Ce mécanisme empêche les fausses alarmes et les faux verrouillages induits par les changements de température — c'est la différence essentielle entre un relais de densité et un manomètre ordinaire.

Quelles fonctions de protection les signaux d'alarme et de verrouillage assurent-ils respectivement ?

À mesure que la densité du SF6 diminue progressivement en raison d'une fuite, le relais envoie séquentiellement deux groupes de signaux de sortie de contact au circuit de commande secondaire : ‑ Signal d'alarme : Activé lorsque la densité atteint le seuil d'alarme, alertant le personnel de maintenance pour qu'il effectue des vérifications de fuites et des compléments de gaz SF6. ‑ Signal de verrouillage : Activé avant que la densité ne tombe en dessous de la pression fonctionnelle minimale. Il bloque les boucles de commande de fermeture et de déclenchement du disjoncteur.

Exigence de la norme CEI : Les disjoncteurs doivent être empêchés d'effectuer des opérations d'ouverture ou de fermeture lorsque la densité du SF6 tombe en dessous de la pression fonctionnelle minimale. Cela évite les défaillances de coupure, les dommages à l'équipement et l'aggravation des accidents dans des conditions de basse pression de SF6.

Quels sont les paramètres de seuil pour la surveillance de la pression du SF6 des produits de la série RHB ?

Comment les points de consigne de pression sont-ils appliqués dans la logique de protection du relais de densité ?

Remarque : Les points de consigne d'alarme se situent entre la pression de remplissage nominale et la pression fonctionnelle minimale. La pression fonctionnelle minimale est la pression limite inférieure garantissant les performances d'isolation et de coupure du disjoncteur. Le taux de fuite annuel de SF6 est inférieur à 0,5 %, avec un intervalle de maintenance de 30 ans, répondant aux exigences de fuite de la CEI pour les compartiments à gaz scellés.

Le relais de densité assure la surveillance et la protection en fonction de la plage de fonctionnement délimitée par la pression de remplissage nominale et la pression fonctionnelle minimale. Les points de consigne des contacts d'alarme et de verrouillage sont étalonnés en usine par rapport à cette plage de pression.

Disjoncteur SF6 à cuve sous tension de 40,5 kV à 550 kV

Quels sont les avantages globaux en matière de sécurité offerts par la surveillance de la pression et de la densité du SF6 ?

Quels sont les points clés à retenir concernant la surveillance de la densité du SF6 ?

1. Matériel de surveillance et disposition : un relais de densité SF6 à aiguille avec cadran est monté à l'intérieur de la base du disjoncteur et connecté aux conduites de remplissage de gaz SF6 triphasées. Toutes les lectures du cadran sont des valeurs de pression absolue converties à la condition de référence de 20 °C.
2. Fonctionnalités principales : mesure en temps réel de la densité du SF6 ; conception à compensation thermique répondant uniquement à la perte de densité due aux fuites de gaz (en ignorant les variations de pression induites par la température) ; sorties de signaux d'alarme et de verrouillage à deux niveaux.
3. Avantages en matière de sécurité : conçu conformément aux normes CEI 62271-1 et CEI 62271-100. Il évite les fausses alarmes causées par les variations de la température ambiante, fournit une alerte précoce et un verrouillage opérationnel en cas de fuite de SF6, maintient les capacités d'isolation et de coupure, et atténue les risques opérationnels graves en cas de pression de SF6 insuffisante.

Conseil pratique : la vérification sur site et le contrôle des points de consigne du relais de densité doivent suivre le manuel officiel du produit, être effectués hors tension et uniquement après la mise en place de mesures de sécurité adéquates.

Édité à partir de : Dyson