Une cellule de coupure en anneau (RMU) est un ensemble compact d'appareillage à moyenne tension assemblé en usine, utilisé dans les réseaux de distribution. Il relie les câbles moyenne tension entrants et sortants et fournit une alimentation électrique contrôlée à un transformateur de distribution ou à un autre départ.
En termes simples, une RMU remplit trois fonctions principales :
- Commutation — connecte ou déconnecte des sections du réseau moyenne tension.
- Protection — élimine les défauts du transformateur ou du départ à l'aide de fusibles ou de disjoncteurs.
- Sectionnement et mise à la terre — isole une section défaillante et assure une mise à la terre sécurisée pour la maintenance.
Une RMU typique contient :
- Deux départs de câble d'anneau
- Un ou plusieurs départs pour transformateur ou départ
- Interrupteurs de charge
- Sectionneurs de terre
- Fusibles HRC ou disjoncteurs à vide
- Transformateurs de courant et relais de protection, si nécessaire
- Indicateurs de présence de tension
- Compartiments à câbles et dispositifs de verrouillage
Les RMU sont généralement associées aux systèmes moyenne tension tels que 6,6 kV, 10 kV, 11 kV, 20 kV et 33 kV, bien que la tension nominale réelle dépende des spécifications du projet.
Topologie de base d'une RMU
Comment fonctionne une RMU ?
1. Transit de puissance normal
La puissance entre par un câble d'anneau, traverse la RMU et sort par l'autre câble d'anneau. Le départ dérivé alimente un transformateur ou une charge locale.
Selon la conception du réseau :
- Les deux interrupteurs de l'anneau peuvent être fermés, formant ainsi une boucle fermée.
- Un point de l'anneau peut rester normalement ouvert pour empêcher les courants de circulation et simplifier la coordination des protections.
Cette seconde disposition est courante dans les systèmes de distribution car le réseau peut toujours être alimenté depuis la direction opposée après un défaut ou une opération de maintenance.
2. Isolement d'un défaut sur câble
Supposons qu'un défaut se produise sur une section du câble d'anneau.
La séquence de protection et de manœuvre est généralement la suivante :
- Détecter le défaut via le système de protection.
- Ouvrir les appareils de manœuvre appropriés.
- Isoler la section de câble défaillante des deux côtés.
- Maintenir sous tension les sections saines du réseau à partir de la source disponible.
- Rétablir l'alimentation des transformateurs ou des charges non affectés par le chemin alternatif, lorsque la conception du réseau le permet.
C'est le principal avantage en termes de fiabilité de la disposition en anneau : un seul défaut de câble n'interrompt pas nécessairement l'alimentation de tous les clients en aval.
3. Protection contre les défauts du transformateur
Un départ transformateur peut être protégé par :
- Combination fusible-interrupteur — courante pour les petits transformateurs de distribution.
- Disjoncteur à vide avec protection par relais — préférée lorsqu'une protection réglable, une commande à distance, un enregistrement des défauts ou une coordination plus complexe sont nécessaires.
En cas de défaut sur un transformateur, la protection du départ doit fonctionner de manière sélective afin que le transformateur soit déconnecté sans déclencher inutilement les départs d'anneau en amont.
4. Mise à la terre et sectionnement pour maintenance
Un RMU comprend normalement un interrupteur de mise à la terre associé à chaque câble ou départ. Une fois le circuit concerné isolé et vérifié conformément à la procédure de manœuvre approuvée, l'interrupteur de mise à la terre peut relier la section isolée à la terre.
Des verrouillages mécaniques et électriques sont utilisés pour empêcher les combinaisons dangereuses, telles que la fermeture d'un interrupteur de mise à la terre sur un circuit sous tension.
La présence d'un indicateur de tension ne constitue pas, à elle seule, un substitut à une procédure approuvée de sectionnement, de test avant contact et de mise à la terre. Les manœuvres effectives doivent être effectuées uniquement par du personnel qualifié, conformément aux règles de sécurité électrique applicables.
Principaux types de RMU
1. Par technologie d'isolation
| Type |
Principales caractéristiques |
Avantages typiques |
Principales limites |
| RMU à isolation par air, AIS |
Les conducteurs et les appareils de coupure utilisent l'air comme milieu d'isolation principal |
Accès visuel facile, pratiques de maintenance familières, absence de compartiment à gaz scellé |
Encombrement plus important et plus grande sensibilité à l'humidité, à la poussière et à la pollution |
| RMU à isolation gazeuse, GIS |
Les composants de coupure sont enfermés dans un compartiment à gaz scellé |
Compact, bonne résistance environnementale, faible maintenance |
Exigences de manipulation du gaz et considérations environnementales |
| RMU à isolation solide, SIS |
L'époxy ou d'autres matériaux diélectriques solides isolent les composants primaires |
Absence de gaz SF₆, conception compacte, adapté aux environnements difficiles |
La conception thermique, la réparation sur site et le recyclage en fin de vie nécessitent une attention particulière |
| RMU à isolation par huile |
L'huile assure l'isolation et offre parfois une capacité d'extinction de l'arc |
Historiquement utilisé dans certains systèmes |
Risque d'incendie, vieillissement de l'huile et problèmes de maintenance ; moins courant dans les installations modernes |
Les projets modernes évaluent de plus en plus l'interruption sous vide combinée à une isolation à air, solide ou à gaz alternatif, en particulier lorsque les réglementations environnementales restreignent l'utilisation du SF₆.
2. Selon la fonction de commutation et de protection
RMU à interrupteur de charge
Utilise des interrupteurs-sectionneurs pour la commutation et l'isolation des câbles. Le départ transformateur peut utiliser un interrupteur-fusible séparé ou un disjoncteur.
RMU protégé par fusibles
Utilise une combinaison interrupteur-fusible sur le départ transformateur. Il est compact et économique pour des puissances de transformateur relativement faibles.
RMU à disjoncteur
Utilise un disjoncteur sous vide avec des relais de protection. Il assure :
- Une protection contre les surintensités réglable
- Une protection contre les défauts à la terre
- Une commande à distance
- Une meilleure coordination avec les équipements amont et aval
- Une indication de défaut et un enregistrement des événements
RMU motorisé ou télécommandé
Comprend des motorisations, des unités de téléconduite ou des interfaces de communication. Il est utilisé dans les réseaux de distribution automatisés et les applications de réseaux intelligents.
3. Selon le nombre de voies
Les configurations courantes comprennent :
- RMU à 2 voies — deux interrupteurs de boucle de câbles
- RMU à 3 voies — deux voies de boucle plus un départ transformateur
- RMU à 4 voies — deux voies de boucle plus deux départs
- RMU multi-voies — utilisé lorsque plusieurs transformateurs, départs ou points de sectionnement sont connectés
Le RMU à trois voies, très largement utilisé, est souvent décrit comme suit :
Interrupteur de boucle + interrupteur de boucle + départ transformateur
RMU par rapport à l'appareillage conventionnel
Un RMU est un type d'appareillage moyenne tension, mais les termes ne sont pas identiques.
| Caractéristique |
RMU |
Appareillage à moyenne tension conventionnel |
| Objectif principal |
Commutation compacte en réseau bouclé et connexion de transformateur |
Protection flexible, mesure et contrôle des départs |
| Construction |
Compact, souvent scellé et assemblé en usine |
Panneaux compartimentés généralement plus grands |
| Disposition typique |
Deux voies de boucle plus une ou plusieurs voies de dérivation |
Panneaux d'arrivée, de section de jeu de barres, de départ et de mesure |
| Protection |
Fusible ou disjoncteur compact commandé par relais |
Options étendues de relais, TC, TP et d'automatisation |
| Installation |
Postes de transformation, postes compacts, réseaux urbains |
Postes sources, sites industriels et grands postes de distribution |
Principaux avantages d'une cellule de coupure d'anneau
- Amélioration de la continuité de l'alimentation grâce à des chemins d'alimentation alternatifs
- Encombrement réduit
- Réduction du temps d'installation
- Commutation, protection et mise à la terre intégrées
- Meilleure protection environnementale dans les conceptions étanches
- Adaptée aux réseaux de câbles souterrains
- Compatible avec l'automatisation de la distribution
- Exigences de maintenance réduites pour les unités étanches
Paramètres de sélection importants
Lors de la sélection d'une cellule de coupure d'anneau, les ingénieurs doivent vérifier au moins :
- Tension assignée
- Courant normal assigné
- Courant de courte durée admissible
- Courant de crête admissible
- Durée du court-circuit
- Tension de tenue à la fréquence industrielle
- Niveau de tenue aux chocs de foudre
- Classification des arcs internes
- Milieu isolant
- Type de terminaison de câble
- Méthode de protection du départ transformateur
- Capacité de l'interrupteur de mise à la terre
- Conditions environnementales et d'altitude
- Exigences en matière de télécommande et de communication
- Dispositions d'interverrouillage et de sécurité
- Normes nationales et des services publics applicables
Pour les appareils à enveloppe métallique à moyenne tension, la norme IEC 62271-200 est une référence clé couvrant les appareils à enveloppe métallique et les appareils de commande à courant alternatif supérieurs à 1 kV et jusqu'à 52 kV inclus. La spécification exacte de la cellule de coupure d'anneau doit également prendre en compte les exigences pertinentes en matière d'interrupteur, de disjoncteur, de fusible, de protection et les exigences du service public local. Référence de la portée de la norme IEC 62271-200
Résumé
Une cellule de coupure d'anneau est le centre de commutation et de protection compact d'un réseau de distribution en anneau à moyenne tension. Ses deux chemins d'anneau maintiennent la continuité du réseau, tandis que son départ en dérivation alimente un transformateur ou une charge locale. En cas de défaut, la cellule de coupure d'anneau isole uniquement la section affectée dans la mesure où la protection et la configuration du réseau le permettent, tandis que les sections saines peuvent rester sous tension ou être rétablies via un itinéraire alternatif.
La distinction la plus importante est la suivante :
La topologie en anneau offre une flexibilité d'alimentation ; la cellule de coupure d'anneau fournit la commutation, la protection et la mise en sécurité nécessaires au fonctionnement de cette topologie.
fournisseur de cellules de coupure d'anneau, fabricant de cellules de coupure d'anneau, fabricant de cellules de coupure d'anneau Chine
Contactez-nous :
Édité à partir de : Dyson
Connexion
