Les principales parties d'un poste de distribution à air isolé en tension moyenne primaire et leurs applications

Les armoires de moyenne tension jouent un rôle crucial dans le processus de distribution d'énergie dans les systèmes à courant alternatif (CA), facilitant le flux d'énergie depuis la production jusqu'à la transmission et enfin aux utilisateurs finaux. Cet équipement essentiel est régi par des normes spécifiques qui définissent ses spécifications, terminologie, classements, critères de conception, pratiques de construction et protocoles de test. Pour la région européenne, ces directives sont détaillées dans les normes suivantes de la Commission Electrotechnique Internationale (IEC) :

• IEC 62271-1 : Établit des spécifications communes pour les appareils de haute tension et de commande.

• IEC 62271-200 : Se concentre sur les armoires métalliques à courant alternatif conçues pour des tensions assignées supérieures à 1 kV et jusqu'à 52 kV inclus.

• IEC 62271-300 : Traite des armoires métalliques isolées au gaz destinées à des tensions assignées supérieures à 52 kV.

Bien que les normes IEC soient reconnues mondialement, des pays tels que les États-Unis, la Chine et la Russie peuvent adhérer à leurs propres normes nationales. Selon la Section 3.5 de l'IEC 62271-1, tous les composants des armoires de moyenne tension et de commande sont spécifiés, permettant l'assemblage de systèmes d'armoires de moyenne tension complets avec des fonctionnalités adaptées aux réseaux de moyenne tension. Ces fonctions incluent :

• La distribution efficace de l'énergie des systèmes de transmission de haut niveau jusqu'aux points de consommation.

• Le commutage des courants électriques.

• La réalisation de mesures critiques pour les mécanismes de protection, les indicateurs opérationnels et les processus de facturation.

• La protection des charges et des équipements contre les défauts.

• La mise en œuvre de fonctionnalités de contrôle, de blocage et d'interverrouillage selon les besoins de l'exploitation du réseau.

• La communication entre les armoires et les systèmes SCADA ou DCS pour une surveillance et un contrôle améliorés.

• La garantie de la sécurité du personnel travaillant dans les postes de transformation.

Une variété de conceptions conformes aux normes IEC est disponible, produite par de nombreux fabricants. La norme IEC distingue les technologies à isolation à air et à isolation au gaz, la complexité de la conception variant en fonction de la position du système dans le réseau de distribution et de la sophistication requise pour les schémas de protection et de commande. Les armoires de moyenne tension de plus haute tension nécessitent généralement des mesures de protection et de commande plus complexes.

L'architecture typique des armoires de moyenne tension à isolation à air (AIS) primaires est organisée en quatre compartiments fondamentaux, reflétant une approche structurée pour atteindre une opération efficace, sûre et fiable dans les applications de moyenne tension. Cette configuration assure une performance optimale tout en respectant des normes de sécurité et opérationnelles strictes.

Structure de base des compartiments des armoires de moyenne tension

La structure primaire, désignée comme section B dans les Figures 1, 2 et 3, comprend des tôles de métal qui fournissent la forme, les dimensions, la rigidité et la robustesse de l'armoire. Cette structure intègre également des composants en cuivre essentiels pour la transmission d'énergie et pour l'interconnexion de tous les compartiments et appareils de l'armoire.

Cette construction offre plusieurs avantages clés :

• Séparation basée sur le métal : La structure assure la séparation entre les compartiments selon les normes IEC 62271-200, qui définissent différents niveaux d'accessibilité. Cette ségrégation renforce la sécurité et l'efficacité opérationnelle.

• Résistance aux arcs : En plus de la séparation basée sur le métal, la conception inclut des portes résistant aux arcs qui offrent une protection supplémentaire contre les événements d'arcs internes, assurant la capacité de l'armoire à résister aux arcs sans compromettre la sécurité ou la fonctionnalité.

En résumé, la structure primaire donne à l'armoire sa forme physique et sa solidité, mais elle intègre également des parties en cuivre essentielles pour la connectivité électrique. De plus, elle fournit une compartimentation critique et une résistance aux arcs, respectant des normes de sécurité strictes et améliorant la fiabilité globale du système. Cette conception minutieuse garantit que chaque composant de l'armoire fonctionne de manière sécurisée et efficace, contribuant à un réseau de distribution électrique plus sûr et plus fiable.

Compartiment du disjoncteur de l'armoire de moyenne tension

Le compartiment du disjoncteur, identifié comme section C dans les Figures 1, 2 et 3, abrite les appareils de commutation de moyenne tension (MV). Ce compartiment peut être équipé de divers types de dispositifs de commutation, y compris des interrupteurs-sectionneurs, des contacteurs, des disjoncteurs et autres. Le rôle fondamental de ces dispositifs de commutation est d'ouvrir et de fermer de manière fiable et sûre les courants et tensions en régime permanent, ainsi que les courants et tensions de défaut. Dans la plupart des panneaux MV à isolation à air primaires, les disjoncteurs sont le choix préféré. Aujourd'hui, la technologie d'interruption sous vide domine pour les applications de moyenne tension en raison de sa fiabilité et de son efficacité.

Compartiment des câbles de l'armoire de moyenne tension

Le compartiment des câbles, marqué comme section D dans les Figures 1, 2 et 3, n'accueille pas seulement les terminaisons de câbles, mais inclut également des dispositifs de détection. Ces dispositifs sont principalement utilisés pour mesurer les courants de phase, les tensions de phase, le courant résiduel et la tension résiduelle. La technologie dominante employée pour les mesures est le transformateur de mesure (TM), qui fonctionne sur le principe inductif établi pour les mesures de courant et de tension. Cette configuration assure une surveillance précise et fiable au sein du système d'armoire, contribuant à une sécurité et une performance opérationnelles accrues.

Grâce à cette approche structurée, chaque composant de l'armoire de moyenne tension joue un rôle crucial pour assurer une distribution d'énergie électrique sûre, efficace et fiable.