Quels sont les types et les pannes courantes des appareils de haute tension ?

Les appareils de manœuvre haute tension sont des dispositifs électriques cruciaux dans les systèmes de distribution d'énergie. La détérioration des conditions de fonctionnement des appareils de manœuvre est l'une des principales causes des pannes dans les systèmes de distribution d'énergie. Alors, quels sont les défauts courants dans les appareils de manœuvre haute tension ?

I. Classification des appareils de manœuvre haute tension

(1) Types extérieurs et intérieurs

Selon leur emplacement d'installation, les appareils de manœuvre haute tension peuvent être classés en types extérieurs ou intérieurs. Les appareils de manœuvre intérieurs sont généralement utilisés pour les systèmes de 10 kV et moins. En fonction des configurations du circuit primaire, ils peuvent être catégorisés comme des appareils de manœuvre d'entrée/sortie, des commutateurs de liaison, des interrupteurs de sectionnement de barres, etc. Dans les appareils de manœuvre d'entrée/sortie de 10 kV, des disjoncteurs à huile ou à vide sont généralement installés. Ces disjoncteurs sont généralement équipés de mécanismes à ressort ou électromagnétiques, bien que certains utilisent des mécanismes manuels ou à aimant permanent. Les différents designs des appareils de manœuvre varient considérablement en structure, ce qui affecte le choix et l'installation des capteurs.

(2) Types fixes et amovibles

En fonction de leur utilisation, les appareils de manœuvre haute tension peuvent être divisés en types fixes et amovibles. Historiquement, les centrales électriques préféraient les appareils de manœuvre amovibles pour les systèmes auxiliaires, tandis que les types fixes étaient plus courants dans les systèmes d'alimentation en énergie. Avec les avancées technologiques et le développement de nouveaux produits, les pratiques traditionnelles évoluent. Par exemple, les appareils de manœuvre amovibles métalliques ont évolué à partir des appareils de manœuvre fixes conventionnels. Ce type présente une conception entièrement fermée avec des compartiments fonctionnellement séparés. Il offre une sécurité opérationnelle améliorée, un verrouillage renforcé contre les manipulations incorrectes, une maintenance plus facile et une fiabilité opérationnelle significativement accrue.

(3) Développement des appareils de manœuvre haute tension

Récemment, avec le développement et l'adoption généralisée des disjoncteurs à vide compacts, les appareils de manœuvre intermédiaires (aussi connus sous le nom d'appareils de manœuvre avec des disjoncteurs montés dans le compartiment central) ont rapidement progressé en tant que nouveau type d'appareils de manœuvre métalliques, blindés et amovibles. Les appareils de manœuvre intermédiaires offrent de nombreux avantages, le plus important étant la miniaturisation de l'unité amovible et la mécanisation des processus de fabrication, entraînant une précision accrue dans la fabrication des chariots et des rails de guidage.

Certains fabricants expédient même le chariot (y compris le disjoncteur principal) et l'armoire de l'appareil de manœuvre séparément, permettant un assemblage et une mise en service sur site faciles, avec une insertion et un retrait fluides garantis. Grâce à une excellente interchangeabilité, les performances sont peu affectées par les conditions inégales du sol sur site. Ce type d'appareil de manœuvre métallique amovible offre une opération sûre et fiable ainsi qu'une maintenance pratique, conduisant à son adoption croissante dans les systèmes d'alimentation en énergie.

II. Analyse des défauts courants dans les appareils de manœuvre haute tension

L'analyse des défauts montre que la plupart des pannes d'appareils de manœuvre proviennent de problèmes d'isolation, de conduction et de mécanique.

(1) Défaut de fonctionnement ou mauvais fonctionnement

C'est le défaut le plus courant dans les appareils de manœuvre haute tension, avec des causes se répartissant en deux catégories. La première est la panne mécanique du mécanisme de commande et du système de transmission, telle que le blocage du mécanisme, la déformation, le déplacement ou l'endommagement des composants, des bobines d'impulsion/fermeture lâches ou bloquées, des broches cassées ou lâches, et des échecs de verrouillage. La deuxième catégorie découle des circuits de contrôle et auxiliaires, y compris un mauvais contact dans les câblages secondaires, des bornes lâches, un câblage incorrect, des bobines de fermeture/impulsion brûlées (en raison d'un blocage du mécanisme ou de commutateurs de sélection défectueux), un fonctionnement rigide des commutateurs auxiliaires, et des pannes des alimentations de contrôle, des contacteurs de fermeture et des commutateurs de fin de course.

(2) Défauts de commutation et de fermeture

Ces pannes proviennent du disjoncteur lui-même. Dans les disjoncteurs à huile, les problèmes courants incluent le pulvérisation d'huile lors des courts-circuits, l'endommagement de la chambre d'arc, une capacité de coupure insuffisante et des explosions lors de la fermeture. Dans les disjoncteurs à vide, les problèmes typiques sont les fuites de l'interrupteur à vide ou des cloches, une diminution du niveau de vide, des rétablissements lors de la commutation des banques de condensateurs, et des fractures de l'enveloppe céramique.

(3) Défauts d'isolation

La performance d'isolation implique un équilibre entre diverses tensions (y compris la tension de fonctionnement normale et les surtensions transitoires), les mesures de protection (par exemple, les parafoudres), et la résistance à l'isolation pour atteindre une conception sûre et économique. Les défauts d'isolation se manifestent principalement par : des flash-overs externes vers la terre, des flash-overs internes vers la terre, des flash-overs phase-à-phase, des flash-overs par surtension de foudre, des flash-overs, des flash-overs de pollution, des perforations ou explosions de goulottes en porcelaine ou de condensateurs, des flash-overs de poteaux isolateurs, et des flash-overs, perforations ou explosions de transformateurs de courant (TC), ainsi que des fractures d'isolateurs en porcelaine.

(4) Défauts de conduction de courant

Pour les appareils de manœuvre de 7,2 à 12 kV, la cause principale des défauts de conduction de courant est un mauvais contact aux couteaux d'isolement, entraînant un surchauffage et une fusion des contacts.

(5) Forces externes et autres défauts

Cela comprend les impacts d'objets étrangers, les catastrophes naturelles, les courts-circuits causés par de petits animaux, et d'autres défauts externes ou accidentels imprévisibles.