Comment installer et régler correctement un disjoncteur à vide ?

Installation et réglage des disjoncteurs à vide

1. Exigences d'installation

• Toutes les pièces et composants doivent être inspectés et approuvés avant l'installation.

• Les fixations et outils utilisés pour l'installation doivent être propres et répondre aux exigences de montage. Les fixations doivent être serrées à l'aide de clés à douille, à molette ou à cliquet. Les clés à mâchoire (à bec) ne doivent pas être utilisées pour serrer les vis près de la chambre d'extinction d'arc.

• La séquence d'installation doit suivre le processus d'assemblage spécifié. Les types et spécifications des fixations doivent strictement respecter les exigences de conception. En particulier, la longueur des boulons fixant le terminal de contact statique de la chambre d'extinction d'arc ne doit pas être incorrecte.

• Après l'assemblage, la distance inter-pôles et les distances positionnelles des bornes de sortie supérieure et inférieure doivent correspondre aux spécifications du dessin.

• Tous les composants rotatifs et coulissants doivent se déplacer librement après l'assemblage. Un lubrifiant doit être appliqué sur les surfaces de friction.

• Après un ajustement et un test réussis, nettoyez et essuyez soigneusement toutes les pièces. Marquez les points de connexion ajustables avec de la peinture rouge pour indiquer la position, et enduisez les bornes de sortie de vaseline, puis enveloppez-les de papier propre pour les protéger.

2. Procédure d'assemblage

En prenant comme exemple le disjoncteur à vide de type ZN39, l'assemblage est généralement divisé en trois parties : avant, supérieure et arrière.

Séquence d'assemblage de la section avant:
Positionnement du cadre → Isolateurs de support → Isolateurs horizontaux → Support de fixation → Bus inférieur → Chambre d'extinction d'arc et tiges isolantes parallèles → Bus supérieur → Pince conductrice avec connexion flexible → Siège de ressort de contact et manchon → Bras de levier triangulaire.

Séquence d'assemblage de la section supérieure:
Axe principal et logement de palier → Amortisseur à huile → Tige isolante de poussée.

Séquence d'assemblage de la section arrière:
Mécanisme d'exploitation → Ressort d'ouverture → Compteur, indicateur d'ouverture/fermeture, marque de mise à la terre.

Intégration des trois sections:

• Connectez les sections avant et supérieure : reliez l'articulation ajustable de la tige isolante de poussée au bras de levier triangulaire avec une goupille.

• Connectez les sections arrière et supérieure : reliez le vérin d'entraînement ajustable du mécanisme d'exploitation au bras de levier de l'axe principal avec une goupille.

Le processus d'assemblage est simple, intuitif et pratique.

3. Ajustement des caractéristiques mécaniques

3.1 Ajustement préliminaire

L'ajustement préliminaire consiste principalement en un réglage grossier de l'écart de contact (distance d'ouverture) et du parcours de contact (surcourse) pour chaque pôle après l'assemblage complet.

Fermez lentement le disjoncteur manuellement pour vérifier l'installation et la connexion correctes de tous les composants. Évitez de régler une surcourse excessive, car cela peut comprimer complètement le ressort de fermeture (blocage du ressort), potentiellement endommageant les composants. Pour éviter cela, réglez initialement l'articulation ajustable de la tige isolante de poussée plus courte (vissez-la). Après avoir confirmé le bon fonctionnement manuel, procédez à la mesure et au réglage de la distance d'ouverture et de la surcourse.

3.2 Ajustement de la distance d'ouverture et de la surcourse

Les disjoncteurs à vide peuvent être largement classés en deux types selon la position relative de l'axe de la tige de contact mobile et de l'axe du ressort de fermeture :

• Type I : Structure coaxiale - L'axe de la tasse de contact mobile coïncide avec l'axe du ressort de fermeture.

• Type II : Structure décalée (non coaxiale) - L'axe de la tige de contact mobile est distinct de l'axe du ressort de fermeture, le ressort étant monté sur l'arbre de la tige isolante de poussée, presque perpendiculaire à la tige de contact.

Les méthodes de calcul et d'ajustement diffèrent légèrement entre ces deux types.

Les tableaux de caractéristiques mécaniques pour divers disjoncteurs à vide spécifient des valeurs nominales pour la distance d'ouverture et la surcourse. Après avoir effectué manuellement des opérations d'ouverture et de fermeture et mesuré les valeurs réelles, ajustez comme suit pour répondre aux spécifications techniques.

(1) Ajustement pour les structures coaxiales

• Étape 1 : Ajustez le parcours total
  Parcours total = Distance d'ouverture + Surcourse.
  Si le parcours total est inférieur à la somme des valeurs nominales, la rotation de l'axe principal est insuffisante. Allongez le vérin d'entraînement ajustable entre le mécanisme d'exploitation et le bras de levier de l'axe principal. S'il est trop long, raccourcissez-le. Cela assure que le parcours total répond aux exigences.

• Étape 2 : Ajustez la répartition entre la distance d'ouverture et la surcourse
  Ajustez la connexion filetée à l'extrémité avant de chaque tige isolante de pôle.

  Ajustement minimum : demi-pas de filet (en tournant l'articulation de 180°).
  Cette articulation filetée ajuste également la synchronisation triphasée. Les ajustements doivent équilibrer les valeurs de parcours et la synchronisation des phases. Répétez les cycles d'ouverture et de fermeture manuels jusqu'à ce que les deux soient dans la tolérance. N'excédez jamais la surcourse maximale autorisée pour éviter le blocage du ressort et l'endommagement des composants.

• Allongez la connexion (vissez hors) : Distance d'ouverture ↑, Surcourse ↓

• Raccourcissez la connexion (vissez dedans) : Distance d'ouverture ↓, Surcourse ↑

(2) Ajustement pour les structures décalées (non coaxiales)

Dans cette conception, l'axe du ressort de fermeture et l'axe du contact mobile ne sont pas alignés, donc le parcours total n'a pas de signification physique directe. Les méthodes d'ajustement diffèrent :

• Ajustement de la distance d'ouverture :
  Réalisé via un "calibre d'ajustement de la distance d'ouverture" monté sur le cadre. La hauteur du calibre est ajustée en ajoutant ou en retirant des couches. Le haut est pressé par le bras de levier de l'axe principal. En changeant la hauteur du calibre, on modifie l'angle initial de l'axe principal en position ouverte, ce qui change la distance d'ouverture du contact via la tige isolante de poussée.

• Ajustement de la surcourse :
  La hauteur de précompression (B1) du ressort de contact est fixée par le diamètre du rouleau et ne peut pas être changée. La hauteur de compression finale (B2) après la fermeture est ajustée par :

  Pendant l'ajustement, optimisez simultanément la synchronisation triphasée, en faisant des ajustements fins répétés jusqu'à ce que tous les paramètres soient dans la tolérance.

• Allongez la tige : B2 diminue → Surcourse augmente

• Raccourcissez la tige : B2 augmente → Surcourse diminue

• Vissez dedans (raccourcissez la tige) : B2 augmente → Surcourse diminue

• Vissez hors (allongez la tige) : B2 diminue → Surcourse augmente

• A. Ajustez l'articulation filetée à l'extrémité de la tige isolante de poussée :

• B. Ajustez la longueur du vérin d'entraînement entre le mécanisme d'exploitation et le bras de levier de l'axe principal :

(3) Ajustement de l'interverrouillage des commutateurs auxiliaires

Après l'ajustement manuel de la distance d'ouverture et de la surcourse, la position de l'interverrouillage des commutateurs auxiliaires doit être correctement définie avant l'exploitation électrique, sinon les composants électriques pourraient être endommagés.

Procédure d'ajustement :

• Déconnectez la goupille entre le commutateur auxiliaire et le bras de levier de l'axe principal.

• Fermez le disjoncteur manuellement tout en faisant tourner le commutateur auxiliaire jusqu'au point juste avant qu'il ne bascule. Ajustez la longueur du vérin d'entraînement et de la vis pour que les trous de goupille soient approximativement alignés.

• Ouvrez manuellement le disjoncteur et faites tourner le commutateur auxiliaire à son point de basculement, en vous assurant que les trous de goupille sont alignés.

• Répétez le processus jusqu'à ce que l'alignement soit atteint dans les positions ouvertes et fermées, puis insérez la goupille.

• Assurez-vous que les contacts du commutateur auxiliaire s'ouvrent légèrement avant que les contacts principaux ne soient entièrement fermés ou ouverts.

4. Essais de caractéristiques mécaniques, ajustement fin et essais en usine

4.1 Essais de caractéristiques

Après l'ajustement préliminaire de la distance d'ouverture, de la surcourse et du commutateur auxiliaire, effectuez des opérations d'ouverture et de fermeture électriques et mesurez les caractéristiques mécaniques suivantes :

• Temps d'ouverture/fermeture

• Vitesse

• Synchronisation interphase (déphasage)

• Rebond lors de la fermeture

Instruments de test :

• Oscillographe optique - très précis et visuel

• Analyseur de disjoncteur - simple, rapide et suffisamment précis pour une utilisation sur le terrain

(Les méthodes de test spécifiques ne sont pas détaillées ici.)

4.2 Ajustement fin des caractéristiques mécaniques

Après les tests, effectuez des ajustements fins sur les paramètres hors spécifications pour atteindre une performance optimale.

(1) Ajustement fin de la synchronisation
Identifiez la phase avec la plus grande déviation de temps. Si un pôle se ferme trop tôt (ou tard), augmentez (ou diminuez) légèrement sa distance d'ouverture en tournant l'articulation ajustable de la tige isolante vers l'intérieur (pour une fermeture plus précoce) ou vers l'extérieur (pour une fermeture plus tardive) d'environ un demi-tour. Généralement, cela peut réduire l'erreur de synchronisation à moins de 1 ms.

(2) Ajustement fin de la vitesse d'ouverture/fermeture
La vitesse est influencée par plusieurs facteurs, mais les éléments ajustables clés sont la tension du ressort d'ouverture et la surcourse.

• Vitesse de fermeture trop élevée, vitesse d'ouverture trop faible :
  Augmentez la surcourse ou serrez le ressort d'ouverture.

• Vitesse de fermeture acceptable, vitesse d'ouverture trop faible :
  Augmentez le parcours total de 0,1 à 0,2 mm, ce qui augmente la surcourse et améliore la vitesse d'ouverture.

• Vitesse d'ouverture trop élevée :
  Diminuez la surcourse de 0,1 à 0,2 mm pour réduire la vitesse.

Après l'ajustement, remesurez la distance d'ouverture et la surcourse pour vous assurer qu'elles restent dans les plages spécifiées.

(3) Élimination du rebond lors de la fermeture

Le rebond lors de la fermeture peut résulter de :

• Une rigidité d'impact de fermeture excessive, provoquant un rebond axial du contact mobile.

• Un guidage médiocre de la tige de contact mobile, entraînant un balancement excessif.

• Un jeu excessif dans les liens de transmission, en particulier entre le ressort de contact et la tige conductrice.

• Une mauvaise perpendicularité entre la surface de contact et l'axe central, provoquant un glissement latéral lors du contact (apparaît comme un "rebond" sur les oscillogrammes).

Mesures d'atténuation :

• La conception devrait éviter une rigidité mécanique excessive (non ajustable après la fabrication).

• Assurez-vous d'avoir un jeu de guidage approprié pour la tige de contact mobile.

• Dans les conceptions coaxiales, le ressort de contact est connecté directement à la tige conductrice - sans liens intermédiaires, donc moins de rebonds.

• Dans les conceptions décalées, un bras de levier triangulaire avec trois goupilles introduit trois jeux potentiels, augmentant le risque de rebond.

Si le rebond est causé par une mauvaise perpendicularité de la surface de contact de la chambre d'extinction d'arc, essayez de faire pivoter la chambre de 90°, 180° ou 270° pendant l'assemblage pour trouver l'alignement optimal. Si cela ne fonctionne pas, remplacez la chambre d'extinction d'arc.
Assurez-vous que toutes les vis sont bien serrées pendant l'ajustement pour éviter les interférences de vibration.

(4) Essais de réception en usine

Après que toutes les caractéristiques mécaniques répondent aux spécifications, effectuez 50 cycles d'opération (ouverture/fermeture et reclosure) à la tension de commande maximale, minimale et nominale, conformément aux exigences de l'usine.

Après 50 opérations, remesurez tous les paramètres mécaniques. Les résultats doivent correspondre étroitement aux mesures initiales pour être validés.

Enfin, effectuez :

• Test de résistance du circuit

• Essais de tenue à la tension alternative sur les circuits primaire et secondaire

Seuls les équipements ayant passé tous les tests sont approuvés pour l'expédition.