Problèmes et précautions lors de l'exploitation des armoires de distribution
Les boîtes de distribution électrique basse tension pour l'extérieur (ci-après dénommées "boîtes de distribution") sont des équipements de distribution basse tension utilisés dans les systèmes d'alimentation 380/220V pour recevoir et distribuer l'énergie électrique. Elles sont généralement installées à des endroits tels que le côté basse tension des transformateurs de distribution. L'intérieur est généralement équipé de dispositifs de protection tels que des fusibles, des disjoncteurs différentiels, et des parafoudres ; de dispositifs de commande tels que des contacteurs, des disjoncteurs, des interrupteurs de charge, et des sectionneurs ; de dispositifs de comptage tels que des transformateurs de courant et des compteurs d'énergie ; et d'équipements de compensation tels que des condensateurs. Avec la mise en œuvre des projets de construction et de rénovation des réseaux électriques urbains et ruraux, l'utilisation généralisée des boîtes de distribution, et l'augmentation continue de la consommation d'électricité sociale, divers problèmes opérationnels ont émergé successivement, nécessitant une attention particulière.
1. La température excessive réduit la durée de vie des équipements électriques à l'intérieur de la boîte de distribution
La température ambiante maximale autour des équipements électriques conçus et fabriqués selon les normes nationales ne devrait pas dépasser 40°C pendant leur fonctionnement. Cependant, pour les boîtes de distribution fonctionnant sous le soleil brûlant de l'été, en raison de l'exposition directe au soleil, de la réflexion de chaleur du sol en ciment, et de la chaleur générée par les équipements à l'intérieur, la température à l'intérieur de la boîte peut parfois dépasser 60°C. De telles températures élevées peuvent facilement causer le vieillissement de l'isolation et la combustion des bobines et des conducteurs électriques. La haute température augmente également la résistance de contact des contacts électriques, ce qui, à son tour, accroît la chauffe, créant un cercle vicieux qui finit par provoquer la combustion des contacts. De plus, la température excessive affecte la stabilité des caractéristiques de protection, la fiabilité de fonctionnement et la précision du comptage. Il est donc recommandé :
(1) Choisir des boîtes de distribution avec des ouvertures à volets sur les deux côtés et une cloison interne incomplète pour faciliter la convection de l'air et la dissipation de la chaleur.
(2) Le corps de la boîte devrait idéalement être fabriqué en acier inoxydable de couleur naturelle, moins susceptible de corrosion et réfléchissant la chaleur. Si des revêtements isolants peuvent être appliqués périodiquement pour réduire le rayonnement thermique, l'effet serait encore meilleur.
(3) En plus de s'assurer de la ventilation, la boîte devrait être positionnée pour éviter l'exposition directe au soleil de midi, et le sol en dessous devrait idéalement ne pas être en gravier.
(4) Éviter de surcharger les équipements pendant les saisons de fortes températures et minimiser la production de chaleur des appareils à l'intérieur de la boîte.
2. Protection contre la foudre limitée par l'installation de parafoudres uniquement du côté de l'alimentation entrante
Généralement, des fusibles ou d'autres dispositifs sont installés entre les lignes d'entrée/sortie et la barre de liaison à l'intérieur de la boîte de distribution. Si une ligne de sortie est frappée par la foudre, causant la rupture du fusible de la ligne d'entrée, toute la boîte perd sa protection contre la foudre. De nombreuses boîtes de distribution sont endommagées chaque année par des coups de foudre. Il est recommandé d'installer des parafoudres en oxyde de zinc sur tous les côtés des lignes d'entrée et de sortie de la boîte de distribution.
3. L'utilisation de produits inappropriés augmente le taux de défaillance des boîtes de distribution
Il est conseillé de choisir des produits de haute qualité et à faible résistance (par exemple, des fusibles à faible résistance), qui non seulement réduisent les pertes, mais aussi diminuent l'accumulation de chaleur à l'intérieur de la boîte, prolongeant ainsi la durée de vie des équipements. De plus, la marge de sécurité pour certains composants devrait être augmentée. En raison de la température ambiante élevée à l'intérieur, la marge de capacité de transport de courant pour les conducteurs devrait être augmentée d'au moins une spécification. Sans changer le courant nominal de l'élément de fusible, choisir une taille physique légèrement plus grande pour le support de fusible peut réduire la probabilité de brûlure de sa base.
4. Des techniques d'installation inappropriées causent la surchauffe et la combustion des connexions
Certains électriciens, lors du remplacement des conducteurs, n'utilisent pas de cosses sertissées, mais tordent les fils multibrins pour former une cosse pour la connexion par vis, entraînant la combustion des conducteurs peu de temps après le remplacement. Dans certaines boîtes produites par des fabricants, les lignes secondaires sont superposées et connectées directement à la barre principale par vis, ce qui entraîne une mauvaise dissipation de la chaleur et des pannes fréquentes sous charges lourdes. Il est recommandé d'ajouter un bloc de distribution du côté de la charge de la barre principale, avec les lignes secondaires connectées depuis ce bloc. Cela améliore la dissipation de la chaleur, l'apparence, la clarté et facilite le câblage sécurisé.
5. Mise en service sans inspection, créant des risques de sécurité
Bien que les produits fournis par les fabricants subissent des contrôles stricts en usine, les chocs de transport et les vibrations de manutention peuvent causer le desserrage de certaines vis de connexion à l'arrivée. Cela entraîne une surchauffe des connexions de câbles peu de temps après la mise en service. Il est recommandé de procéder à une inspection et à un resserrement avant la mise en service.
6. Autres problèmes
Emplacement d'installation inapproprié : Un emplacement inapproprié affecte le paysage urbain et rend la boîte vulnérable aux dommages externes. Choisissez un emplacement approprié en tenant compte de tous les facteurs.
Système de mise à la terre inadéquat : Certains systèmes TN-C (connexion de protection neutre) utilisent toujours la méthode d'alimentation triphasée quatre fils. Le fil neutre dans le réseau basse tension est souvent long avec une impédance significative. Sous des charges triphasées non équilibrées, un courant de séquence zéro circule dans le neutre. De plus, en raison de facteurs environnementaux, du vieillissement des conducteurs et de l'humidité, des courants de fuite peuvent également créer une boucle à travers le neutre, lui faisant porter un potentiel, ce qui est nuisible à l'exploitation sûre. Il est recommandé d'adopter un système TN-S (alimentation triphasée cinq fils). Ici, le neutre de travail et le conducteur de protection à la terre sont distincts, isolant efficacement les tensions dangereuses possibles dans le système TN-C et maintenant les enveloppes des équipements à "potentiel de terre", éliminant ainsi le risque.
Espacement et caractéristiques insuffisants : Un espacement insuffisant entre les dispositifs et entre les phases, parfois sans points de disconnexion visibles, pose des risques pour les électriciens et empêche le remplacement des fusibles sous tension pendant la pluie ou le brouillard.
Absence de protection contre la perte de phase : L'absence de protection contre la perte de phase conduit à la combustion des moteurs en raison de la monophasage.
Utilisation de compteurs non électroniques : Certaines boîtes n'ont pas de compteurs d'énergie électroniques, empêchant la relève centralisée à distance.
Manque d'entretien : Certaines boîtes restent fermées toute l'année sans inspection et entretien réguliers.
L'auteur estime qu'en des lieux nécessitant une fiabilité d'approvisionnement électrique élevée et/ou ayant de mauvaises conditions environnementales, les spécifications des boîtes de distribution devraient être adéquatement augmentées pour faciliter l'entretien ; des mesures de refroidissement forcées ou des composants électriques résistants à hautes températures devraient être utilisés là où nécessaire pour réduire les taux de défaillance ; et des équipements intelligents devraient être installés pour la surveillance à distance et la gestion dynamique afin d'atteindre un approvisionnement électrique sûr, de haute qualité et fiable.
