Types de disjoncteurs haute tension et guide des pannes

Interrupteurs à haute tension : Classification et diagnostic de panne

Les interrupteurs à haute tension sont des dispositifs de protection essentiels dans les systèmes électriques. Ils interrompent rapidement le courant en cas de défaut, évitant ainsi les dommages aux équipements dus aux surcharges ou aux courts-circuits. Cependant, en raison de leur fonctionnement à long terme et d'autres facteurs, les interrupteurs peuvent développer des pannes qui nécessitent un diagnostic et une résolution rapide.

I. Classification des interrupteurs à haute tension

1. Selon l'emplacement d'installation :

• Type intérieur : Installé dans des locaux de manœuvre fermés.

• Type extérieur : Conçu pour une installation externe, avec des boîtiers résistants aux intempéries.

2. Selon le milieu d'extinction d'arc :

• Interrupteur à huile
  Utilise de l'huile isolante comme milieu d'extinction d'arc.

• Interrupteur à huile en masse (multi-huile) : L'huile sert à la fois de milieu d'extinction d'arc et d'isolation entre les parties sous tension et l'enveloppe mise à la terre.

• Interrupteur à faible huile (moins d'huile) : L'huile est utilisée uniquement pour l'extinction d'arc et l'isolation des contacts ; l'isolation externe (par exemple, la porcelaine) isole les parties sous tension du sol.

• Interrupteur sous vide : Éteint les arcs dans un environnement de haut vide, en tirant parti de la forte résistance diélectrique du vide. Large utilisation dans les applications de moyenne tension en raison de sa longue durée de vie et de son entretien minimal.

• Interrupteur au hexafluorure de soufre (SF₆) : Utilise le gaz SF₆, connu pour ses excellentes propriétés d'extinction d'arc et d'isolation, comme milieu d'interruption. Dominant dans les systèmes de transport à haute tension pour sa fiabilité et son design compact.

• Interrupteur à air comprimé : Emploie de l'air comprimé pour éteindre l'arc et fournir l'isolation post-interruption. Moins courant aujourd'hui en raison de sa complexité et de ses besoins en maintenance.

• Interrupteur à extinction magnétique : Utilise la force électromagnétique pour diriger l'arc dans des fentes étroites où il se refroidit et se désionise. Généralement utilisé dans les applications DC ou AC spécialisées.

II. Pannes courantes et dépannage des interrupteurs à haute tension

1. Échec de fermeture (Refus de fermer)

Cela peut provenir de problèmes mécaniques, de défauts dans le circuit de commande ou d'erreurs opérationnelles. Vérifiez à la fois les circuits de commande électriques et les composants mécaniques.

Les défauts électriques incluent :

(1) Témoin lumineux ne fonctionne pas ou anormal

• Vérifiez si la tension de la source de commande correspond à la valeur nominale.

• Si la lumière rouge ne s'allume pas lorsque l'interrupteur est en position "fermé", causes probables : circuit de fermeture ouvert ou fusible grillé.

• Si la lumière verte (position de déclenchement) s'éteint mais que la lumière rouge (position de fermeture) ne s'allume pas, vérifiez l'intégrité de la lampe rouge.

• Si la lumière verte s'éteint et se rallume : possible tension basse ou panne mécanique dans le mécanisme d'exploitation.

• Si la lumière rouge clignote brièvement puis s'éteint et que la lumière verte clignote : l'interrupteur s'est fermé momentanément mais n'a pas accroché—probable panne mécanique ou tension de commande excessive causant une panne par impact.

(2) Contacteur de fermeture ne fonctionne pas

• Si la lumière verte est éteinte : vérifiez les fusibles de la barre de contrôle (positif/négatif).

• Si la lumière verte est allumée : utilisez un testeur ou un multimètre pour inspecter le commutateur de commande, le relais anti-rebond, les contacts auxiliaires, et vérifier un circuit ouvert de bobine ou une rupture de câblage secondaire.

(3) Le contacteur de fermeture fonctionne mais l'interrupteur ne bouge pas

• Causes possibles : contact de contacteur défectueux, bouchon d'arc coincé, bobine de fermeture ouverte, ou fusible AC grillé dans le redresseur de fermeture.

(4) Le contacteur de fermeture fonctionne, l'interrupteur se déplace mais ne ferme pas complètement
Raisons possibles :

• Panne mécanique dans le mécanisme d'exploitation

• Tension basse de la barre DC

• Mélange de câblage secondaire accidentellement alimentant le circuit de déclenchement

• Opération incorrecte (par exemple, l'opérateur relâche le commutateur de commande trop tôt)

2. Échec de déclenchement (Refus de déclencher)

Plus dangereux qu'un échec de fermeture, car cela peut entraîner le déclenchement de l'interrupteur amont (déclenchement en cascade), élargissant la portée de la coupure de courant.

(1) Causes d'un déclenchement électrique raté

• Lumière rouge non allumée : indique un circuit de déclenchement ouvert.

• Vérifiez : intégrité de la lampe, fusible, contacts du commutateur de commande, contacts auxiliaires de l'interrupteur.

• Vérifiez : bobine du relais anti-rebond, continuité du circuit de déclenchement.

• Bobine de déclenchement fonctionne faiblement : peut être due à une tension de ramassage élevée de la bobine, une tension de fonctionnement basse, un piston de déclenchement bloqué, ou un défaut de bobine.

• Le piston de déclenchement se déplace mais l'interrupteur ne se déclenche pas : probablement un blocage mécanique ou un pion de liaison de conduite détaché.

(2) Gestion du refus de déclenchement

• Déclenchement manuel échoue : Signalez immédiatement au dispatching.

• Si un interrupteur de contournement est disponible : transférez la charge vers le contournement, ouvrez les disjoncteurs côté bus de l'interrupteur défectueux, puis déclenchez l'interrupteur de contournement pour décharger le circuit.

• L'interrupteur amont se déclenche en raison d'une panne en cascade :

• Avec le courant coupé, ouvrez les disjoncteurs de chaque côté de l'interrupteur défectueux.

• Ouvrez manuellement tous les alimentateurs sur le bus affecté.

• Signalez au dispatching pour la restauration du système.

3. Fermeture ou déclenchement inattendu (Opération fausse)

(1) Déclenchement inattendu (Faux déclenchement)
Se produit lorsque l'interrupteur se déclenche sans activation de la protection ou action de l'opérateur. Causes possibles :

• Double mise à la terre DC dans le circuit de commande—vérifiez et éliminez le défaut de mise à la terre avant de reclore.

• Mécanisme d'interverrouillage défectueux—isolez l'interrupteur (ouvrez le disjoncteur côté source) et testez la fermeture une fois.

• Si des preuves suggèrent un défaut interne malgré l'absence d'activation de relais, enquêtez en conséquence.

(2) Fermeture inattendue (Fausse fermeture)
Un interrupteur déchargé se ferme sans commande. Causes :

• Double mise à la terre DC alimentant le circuit de fermeture.

• Contact de relais de recloseur bloqué.

• Tension de ramassage basse + résistance de bobine élevée, causant une fermeture fausse pendant les impulsions transitoires DC.

4. Surchauffe de l'interrupteur

Symptômes principaux : cuve surchauffée (particulièrement dans les interrupteurs à faible huile), cadre chauffé.

• Cause : Mauvais contact ou oxydation dans les parties conductrices.

• Risques : Dommages à l'isolation, fissuration de la porcelaine, fumée, projection d'huile, ou même explosion.

• Action : Renforcez les patrouilles, détectez tôt et agissez rapidement.

5. Autres pannes courantes

(1) Incendie d'interrupteur à huile
L'incendie peut résulter de douilles sales ou humides causant un flashover vers la terre, ou d'un arc interne.

• Si l'incendie vient de commencer : Déclenchez immédiatement l'interrupteur à distance.

• Si l'incendie est sévère : Utilisez l'interrupteur amont pour isoler le circuit, puis ouvrez les disjoncteurs de chaque côté pour isoler complètement l'unité. Éteignez avec un extincteur sec (par exemple, CO₂ ou poudre).

(2) Fumée de la bobine de déclenchement/fermeture
Les bobines de déclenchement/fermeture sont conçues pour un service de courte durée. Une energisation prolongée cause une surchauffe et une combustion.

• Action : Signalez immédiatement au dispatching et demandez un remplacement.

• Si le fusible de fermeture saute pendant l'opération, remplacez-le uniquement par un fusible de la cote spécifiée—n'utilisez jamais un fusible de plus grande cote pour éviter d'endommager la bobine.

(3) Déclenchement manuel d'urgence requis
Mettez immédiatement l'interrupteur à huile hors service si l'un des éléments suivants se produit :

• Cracking sévère de l'isolateur en porcelaine, flashover, ou explosion

• Fonte ou déconnexion des parties conductrices

• Bruits d'arcs internes forts

• Déficit grave d'huile

Résumé

Ce guide fournit un aperçu complet des types d'interrupteurs à haute tension, des pannes opérationnelles courantes et des actions correctives. Une classification appropriée, des inspections régulières et un dépannage rapide sont essentiels pour assurer la fiabilité du système, la sécurité des personnels et la longévité des équipements.