Pannes courantes et méthodes de maintenance pour les disjoncteurs basse tension sur poteau

Pannes courantes et méthodes de maintenance pour les disjoncteurs basse tension sur poteau

Les disjoncteurs basse tension sur poteau, en tant que dispositifs de protection clés dans les réseaux de distribution, sont largement utilisés aux points de connexion, de segmentation et de ramification des lignes aériennes à 10 kV. Opérant de manière continue dans des conditions extérieures difficiles, ils font face à de nombreux défis tels que la dégradation des performances électriques, l'usure des composants mécaniques et l'impact des facteurs environnementaux.

Caractéristiques structurelles et principe de fonctionnement des disjoncteurs basse tension sur poteau

Les disjoncteurs basse tension sur poteau adoptent une structure triphasée sur poteau, caractérisée par leur petite taille, leur poids léger, leurs excellentes performances d'interruption et leur stabilité. Leur structure principale se compose de trois parties principales : le corps du disjoncteur, le mécanisme d'exploitation et le contrôleur intelligent. Le corps du disjoncteur est composé d'interrupteurs à vide, de composants conducteurs et de poteaux isolants ; le mécanisme d'exploitation, généralement à ressort ou à aimant permanent, est responsable de l'exécution des opérations d'ouverture et de fermeture ; le contrôleur intelligent intègre des fonctions de protection et des interfaces de communication, permettant un contrôle à distance et l'isolement des pannes.

Le principe de fonctionnement des disjoncteurs sur poteau suit un processus de "détection, jugement, exécution". Lorsque des surcharges, des courts-circuits ou des défauts de terre se produisent sur la ligne, les transformateurs de courant et de tension intégrés collectent les signaux de panne. Le contrôleur détermine le type de panne sur la base des paramètres prédéfinis, puis déclenche le mécanisme d'exploitation pour exécuter l'opération d'ouverture, coupant le courant de panne. Les disjoncteurs sur poteau intelligents modernes offrent également des fonctions de reclosing multiples, capables d'éliminer rapidement les pannes en moins de 25 ms, assurant des capacités d'autoguérison dans les réseaux de distribution.

Pannes électriques courantes et méthodes de maintenance

• Échec de la fermeture : L'échec de la fermeture est l'un des problèmes électriques les plus courants pour les disjoncteurs sur poteau, se manifestant par l'incapacité à effectuer des opérations de fermeture. Les causes principales incluent la déconnexion du circuit de commande, la perte de puissance, les bobines de fermeture endommagées et les unités de déclenchement non verrouillées.

• Échec de l'ouverture : L'échec de l'ouverture se produit lorsque le disjoncteur ne peut pas s'ouvrir normalement en cas de panne de ligne, entraînant facilement un déclenchement en amont et une extension des coupures de courant. Les causes courantes incluent les pannes de bobines de déclenchement, le mauvais contact des fusibles du circuit de commande, les paramètres de protection mal configurés et l'échec du verrou mécanique.

• Fonctionnement incorrect : Le fonctionnement incorrect fait référence au déclenchement automatique du disjoncteur sans panne, principalement causé par des paramètres de protection incorrects, une isolation défectueuse dans les circuits secondaires (deux points de mise à la terre), des pannes de capteurs et des interférences électromagnétiques.

• Dégradation des performances d'isolation (fuite) : Cette panne se manifeste par une diminution des performances d'isolation, courante dans des environnements humides et sales. Les causes incluent le vieillissement des matériaux d'isolation, l'endommagement des joints et l'intrusion d'humidité interne.

Pannes mécaniques courantes et méthodes de maintenance

• Blocage du mécanisme d'exploitation : Le blocage du mécanisme d'exploitation est la manifestation principale des pannes mécaniques des disjoncteurs sur poteau, se produisant fréquemment dans des environnements humides et poussiéreux. Les causes incluent la rouille des composants, les liens de transmission lâches ou déformés, l'insuffisance de l'énergie de stockage du ressort et l'échec des verrous d'ouverture/fermeture.

• Brûlure et mauvais contact des contacts : Cela se manifeste par des surfaces de contact oxydées ou usées, entraînant une augmentation de la résistance de contact et une élévation excessive de la température. Les causes incluent le fonctionnement en surcharge, une pression de contact insuffisante, une qualité médiocre des matériaux de contact et des vibrations mécaniques provoquant un contact instable.

• Diminution du vide dans les interrupteurs à vide : Cela se manifeste par une capacité d'extinction d'arc affaiblie et une propension à la reprise d'arc. Les causes incluent le vieillissement des joints, l'endommagement des cloches dû à un impact mécanique et la vaporisation des matériaux suite à l'interruption de forts courants pendant une longue période.

• Dégradation des poteaux isolants : Cela se manifeste par une diminution des performances d'isolation, courante dans des environnements sales et humides. Les causes incluent le vieillissement des gouttes en silicone, l'accumulation de saleté sur la surface des poteaux en porcelaine et les vides ou fissures internes.

Pannes d'adaptabilité environnementale et méthodes de maintenance

• Vieillissement des joints : Le vieillissement des joints est un problème courant pour les disjoncteurs sur poteau opérant de manière continue en extérieur, se manifestant par des fuites de gaz SF₆ ou l'intrusion d'humidité. Les causes incluent une exposition prolongée aux UV, les variations de température et les contraintes mécaniques.

• Panne de flashover due à la pollution : Cela se manifeste par un décharge de surface sur les poteaux, courante dans des environnements sales et humides. Les causes incluent la diminution de l'hydrophobie des gouttes en silicone, l'accumulation de saleté sur la surface et une distance de rampement insuffisante.

• Corrosion et déformation de l'enveloppe : Cela se manifeste par la rouille de surface ou la déformation structurelle interne de l'enveloppe, affectant l'étanchéité et la stabilité mécanique de l'équipement. Les causes incluent une exposition prolongée à des environnements humides et corrosifs, des contraintes mécaniques ou une installation inappropriée.

Surveillance intelligente et maintenance préventive

Les disjoncteurs sur poteau modernes ont réalisé l'intégration des systèmes primaire et secondaire, incorporant des FTU (Feeder Terminal Units) numériques. Grâce aux interfaces numériques, des paramètres tels que le courant de phase, le courant de séquence nulle et l'état d'isolation peuvent être surveillés en temps réel, permettant des alertes précoces de pannes et une isolation rapide. Les systèmes de surveillance intelligents peuvent enregistrer automatiquement les données de panne et transmettre les informations aux centres de dispatching via des interfaces de communication, permettant au personnel d'exploitation et de maintenance de connaître rapidement l'état de l'équipement.