Appareillage haute tension

Le système électrique traite des tensions supérieures à 36 kV, ce qui est désigné comme appareillage haute tension. Comme le niveau de tension est élevé, l'arc produit lors de l'opération de commutation est également très important. Ainsi, une attention particulière doit être portée lors de la conception de l'appareillage haute tension. Le disjoncteur haute tension (disjoncteur) est le composant principal de l'appareillage haute tension (HV), donc le disjoncteur haute tension (disjoncteur) (CB) doit avoir des caractéristiques spéciales pour assurer un fonctionnement sûr et fiable. Les fautes de déclenchement et les opérations de commutation de circuits haute tension sont très rares. La plupart du temps, ces disjoncteurs restent en position ON et peuvent être utilisés après une longue période. Ainsi, les CB doivent être suffisamment fiables pour garantir un fonctionnement sûr, lorsque nécessaire. La technologie des disjoncteurs haute tension a considérablement changé au cours des 15 dernières années. Les disjoncteurs à huile minime (MOCB), les disjoncteurs à souffle d'air et les disjoncteurs SF6 sont principalement utilisés pour l'appareillage haute tension.

Les disjoncteurs sous vide sont rarement utilisés à cette fin, car jusqu'à présent, la technologie sous vide n'est pas adéquate pour interrompre les courants de court-circuit de très haute tension. Il existe deux types de disjoncteurs SF6, les disjoncteurs SF6 à pression unique et les disjoncteurs SF6 à double pression. Le système à pression unique est l'état de l'art pour le système d'appareillage haute tension, actuellement. De nos jours, le gaz SF6 en tant que moyen d'extinction d'arc, est devenu le plus populaire pour les systèmes électriques de haute et très haute tension. Cependant, le gaz SF6 contribue à l'effet de serre. Il a un impact 23 fois plus fort sur l'effet de serre que le CO2. Par conséquent, toute fuite de gaz SF6 pendant la durée de vie du disjoncteur doit être évitée. Afin de minimiser l'émission de gaz SF6, on peut utiliser dans le futur un mélange de N2 – SF6 et CF4 – SF6 comme substitut au gaz SF6 pur. Il faut toujours s'assurer qu'aucun gaz SF6 ne s'échappe dans l'atmosphère lors de la maintenance du CB.

D'autre part, le disjoncteur SF6 a l'avantage majeur d'une maintenance réduite.
L'appareillage haute tension est classé en,

1. Type intérieur isolé par gaz (GIS),

2. Type extérieur isolé par air.

De plus, les disjoncteurs extérieurs isolés par air sont classés en,

1. Disjoncteur de type cuve morte

2. Disjoncteur de type cuve vivante

Dans le disjoncteur de type cuve morte, le dispositif de commutation (assemblage d'interrupteurs) est situé, avec des supports d'isolateurs appropriés, à l'intérieur d'un ou plusieurs réservoirs métalliques de potentiel de terre, remplis de milieu isolant. Dans le disjoncteur de type cuve vivante, le dispositif de commutation (assemblage d'interrupteurs) est situé sur des embases isolantes, au potentiel du système. Les disjoncteurs de type cuve vivante sont moins chers et nécessitent moins d'espace pour le montage.

Il existe principalement trois types de disjoncteurs, comme nous l'avons dit précédemment, utilisés dans le système d'appareillage haute tension, c'est-à-dire le disjoncteur à souffle d'air, le disjoncteur SF6, le disjoncteur à huile et le disjoncteur sous vide est rarement utilisé.

Disjoncteur à souffle d'air

Dans cette conception, un souffle d'air comprimé à haute pression est utilisé pour éteindre l'arc entre deux contacts séparés, lorsque la colonne d'arc est le moins ionisée, soit aux zéros de courant.

Disjoncteur à huile

Cela est à nouveau classé en disjoncteur à grande quantité d'huile (BOCB) et disjoncteur à huile minime (MOCB). Dans le BOCB, l'unité d'interruption est placée à l'intérieur d'un réservoir d'huile de potentiel de terre. Ici, l'huile est utilisée comme moyen d'isolation et d'interruption. Dans le MOCB, en revanche, la huile isolante peut être minimisée en plaçant les unités d'interruption dans une chambre isolante à potentiel vif sur une colonne d'isolateur.

Disjoncteur SF6

Le gaz SF6 est largement utilisé comme moyen d'extinction d'arc dans les applications haute tension aujourd'hui. Le hexafluorure de soufre est un gaz hautement électronegatif ayant d'excellentes propriétés diélectriques et d'extinction d'arc. Les hautes propriétés diélectriques et isolantes du SF6, permettent de concevoir des disjoncteurs haute tension avec des dimensions globales plus petites et des espacements de contact plus courts. L'excellente propriété isolante aide à concevoir et construire des appareillages intérieurs dans les systèmes haute tension.

Disjoncteur sous vide

Dans un vide, il n'y a pas d'ionisation supplémentaire entre deux contacts conducteurs séparés, après le passage à zéro du courant. L'arc initial sera causé et mourra dès que le prochain passage à zéro sera atteint, mais comme il n'y a pas de provision pour une ionisation supplémentaire une fois que le courant a passé son premier zéro, l'extinction de l'arc est terminée. Bien que la méthode d'extinction de l'arc soit très rapide dans le VCB, ce n'est pas encore une solution adaptée pour l'appareillage haute tension, car le VCB conçu pour des niveaux de tension très élevés n'est pas du tout économique.

Caractéristiques essentielles du disjoncteur haute tension

Les caractéristiques essentielles à fournir dans les disjoncteurs haute tension, pour assurer un fonctionnement sûr et fiable, les disjoncteurs utilisés dans l'appareillage haute tension, doivent être capables d'être opérés en toute sécurité pour,

1. Défauts terminaux.

2. Défauts de ligne courte.

3. Courant de magnétisation des transformateurs ou des bobines.

4. Énergisation de lignes de transport longues.

5. Chargement de banques de condensateurs.

6. Commutation hors phase.

Défaut terminal

Généralement, la charge connectée au système électrique est de nature inductive. En raison de cette inductance, lorsque le courant de court-circuit est juste interrompu par un disjoncteur, il y a une chance de haute tension de reprise à haute fréquence oscillatoire de l'ordre de quelques centaines d'Hz. Cette tension a deux parties

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