Armoire de moyenne tension
Du 3 kV à 36 kV, le système d'armoire de distribution est classé comme armoire de distribution à moyenne tension ou MV switchgear. Ces armoires de distribution existent en de nombreux types. Elles peuvent être des armoires de distribution de type intérieur avec enveloppe métallique, de type extérieur avec enveloppe métallique, de type extérieur sans enveloppe métallique, etc. Le moyen d'interruption de cette armoire de distribution peut être de l'huile isolante, du gaz SF6 ou un vide. L'exigence principale du réseau électrique est d'interrrompre le courant en cas de panne, indépendamment du type de disjoncteur utilisé dans le système d'armoire de distribution à moyenne tension. Bien qu'il puisse également fonctionner dans d'autres conditions.
Opération normale de commutation ON/OFF.
Interruption du courant de court-circuit.
Commutation des courants capacitifs.
Commutation des courants inductifs.
Certaines applications spéciales.
Toutes les fonctions mentionnées ci-dessus doivent être réalisées avec un degré élevé de sécurité et de fiabilité.
Interruption du courant de court-circuit
L'objectif principal de la conception du disjoncteur est que tous les disjoncteurs soient capables d'interrompre le courant de court-circuit avec un degré élevé de fiabilité et de sécurité. Le nombre de déclenchements défectueux survenant au cours de la durée totale de vie d'un disjoncteur dépend principalement de l'emplacement du système, de la qualité du système et des conditions environnementales. Si le nombre de déclenchements est très élevé, le meilleur choix est le disjoncteur à vide, car il n'a pas besoin de maintenance jusqu'à 100 déclenchements défectueux avec un courant de court-circuit allant jusqu'à 25 kA. Tandis que les autres disjoncteurs nécessitent une maintenance après 15 à 20 déclenchements défectueux avec le même courant de court-circuit du disjoncteur. Les postes de transformation situés dans les zones rurales sont généralement de type extérieur, et la plupart d'entre eux sont non surveillés. Ainsi, pour ce type d'applications, l'armoire de distribution à moyenne tension de type extérieur sans maintenance est la plus appropriée. Le disjoncteur à vide revêtu de porcelaine répond à cette demande par rapport aux kiosques intérieurs traditionnels.
Commutation des courants capacitifs
La banque de condensateurs est utilisée dans les systèmes électriques à moyenne tension pour améliorer le facteur de puissance du système. Les câbles non chargés et les lignes aériennes non chargées ont également un courant de charge capacitif. La banque de condensateurs et les lignes électriques non chargées doivent être déconnectées du système en toute sécurité, sans réionisation. La réionisation dans l'interstice de contact provoque une surtension dans le système. Le disjoncteur à vide répond à cette exigence.
Lors de la mise sous tension d'une banque de condensateurs, un courant de montée rapide traversera les contacts du disjoncteur. Un disjoncteur avec un milieu d'extinction liquide et des contacts tulipe peut souffrir d'une rétention des broches de contact. L'armoire de distribution à moyenne tension sous vide est le choix le plus parfait pour cet usage, car le disjoncteur à vide a un faible arc électrique pendant un temps de pré-arcing court.
Commutation des courants inductifs
Les anciens VCB avaient un niveau de coupure de courant de 20 A lorsque ces disjoncteurs étaient utilisés pour commuter des transformateurs, des dispositifs de protection contre les surtensions spéciaux étaient nécessaires. Les VCB modernes ont un courant de coupure très faible, qui est d'environ 2 à 4 A. Ainsi, l'armoire de distribution à moyenne tension sous vide moderne est très appropriée pour commuter un transformateur non chargé. Comme le VCB moderne coupe le courant à un niveau très bas, il n'est pas nécessaire d'avoir des dispositifs de protection contre les surtensions supplémentaires. Ainsi, le VCB est adapté pour la commutation de charges inductives très faibles. Mais lorsque le courant inductif dans le système est faible mais pas très faible, le VCB est le meilleur choix.
Applications spéciales de l'armoire de distribution à moyenne tension
Fours à arc électrique
Un four à arc électrique doit être mis hors tension et remis sous tension fréquemment. Le courant à commuter peut aller de 0 à 8 fois le courant nominal du four. Un four à arc électrique doit être mis sous tension et hors tension à son courant nominal normal, allant jusqu'à 2000 A, environ 100 fois par jour. Un disjoncteur SF6, un disjoncteur à air et un disjoncteur à huile ne sont pas du tout économiques pour cette opération fréquente. Le disjoncteur à vide standard est l'alternative la plus appropriée pour cette opération de disjoncteur à haut courant fréquente.
Traction ferroviaire
Une autre application de l'armoire de distribution à moyenne tension est le système de voie ferrée monophasé. La fonction principale du disjoncteur associé au système de traction ferroviaire est d'interrrompre les courts-circuits sur le système de caténaire aérien, qui se produisent fréquemment et de manière transitoire. Ainsi, un disjoncteur utilisé à cette fin doit avoir un temps de coupure court pour un petit interstice de contact, un temps d'arc court, une coupure rapide, et le VCB est la meilleure solution possible. L'énergie d'arc est beaucoup plus élevée dans le disjoncteur monophasé que dans le disjoncteur triphasé. Elle est toujours beaucoup plus faible dans un disjoncteur à vide que dans un disjoncteur conventionnel. Le nombre de courts-circuits survenant dans le système de caténaire aérien est beaucoup plus élevé que ceux survenant sur le système de transport électrique. L'armoire de distribution à moyenne tension avec disjoncteur à vide est la plus appropriée pour l'application de traction. Nous pouvons conclure que, dans les systèmes à moyenne tension où le taux de déclenchement est très élevé, l'armoire de distribution à moyenne tension sous vide est la solution la plus appropriée.
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