Comparaison de différents interrupteurs montés sur poteau 10kV (sectionneur, interrupteur de charge, disjoncteur et fusible)

1. Qu'est-ce qu'un interrupteur sur poteau ?
   Un dispositif de commutation mécanique installé sur des poteaux électriques en extérieur dans les lignes de distribution aériennes à 10 kV, utilisé dans les réseaux de distribution suburbains et ruraux. Il est conçu pour interrompre, fermer et supporter les courants de charge et de défaut de la ligne.
   Les interrupteurs sur poteau se composent généralement d'un corps d'interrupteur avec des capteurs + un FTU (Feeder Terminal Unit). Les interrupteurs mentionnés ci-dessous relèvent de la catégorie des disjoncteurs sur poteau (sectionneurs).

2. Classification des interrupteurs sur poteau
Les interrupteurs sur poteau peuvent être classés selon plusieurs dimensions. Les méthodes de classification principales et leurs caractéristiques sont les suivantes :

Selon la capacité d'interception :

• a. Disjoncteur sur poteau (Sectionneur) : Sans capacité d'extinction d'arc ; ne peut pas fermer ou interrompre le courant de charge normal. Possède une coupure visible (écart d'isolation). Son objectif principal est d'isoler les lignes pour assurer la sécurité lors de la maintenance.
• b. Interrupteur de charge sur poteau : Possède une capacité d'extinction d'arc basique ; peut fermer, supporter et interrompre le courant de charge normal (≤630A). Peut supporter mais ne peut pas interrompre le courant de défaut.
• c. Disjoncteur sur poteau : Forte capacité d'extinction d'arc ; peut fermer, supporter et interrompre le courant de charge normal (≤630A) et le courant de défaut (≥20kA).
• d. Fusible sur poteau (Fusible à chute) : Fonction principale d'interrompre le courant de court-circuit ; utilisé pour la protection contre les courts-circuits de ligne.

3. Disjoncteur sur poteau (Sectionneur)
Appelé également "interrupteur couteau d'isolement", c'est un dispositif de commande sans mécanisme d'extinction d'arc. Sa fonction principale est d'isoler l'alimentation électrique pour assurer la maintenance sûre d'autres équipements électriques. L'opération sous charge n'est pas autorisée (il ne peut faire/breaker que des circuits de faible puissance dans certaines conditions spécifiques). C'est l'un des dispositifs les plus largement utilisés et fréquemment opérés dans la commutation haute tension.

3.1 Utilisations principales

• Déconnexion des équipements de ligne pour la maintenance, la recherche de pannes, les tests de câbles et la reconfiguration des modes opérationnels.
• Une fois ouvert, il isole l'équipement en maintenance de la ligne sous tension, créant un écart d'isolation fiable et fournissant une "indication claire et visible de la coupure" pour assurer la sécurité du personnel.
• Fonctionne comme un interrupteur de démarcation entre les lignes aériennes et les biens des utilisateurs, ou entre les lignes de câble et les lignes aériennes.
• Installé sur un ou les deux côtés d'un interrupteur de charge de liaison pour faciliter la recherche de pannes, les tests de câbles et la maintenance/remplacement de l'interrupteur de charge de liaison.

3.2 Caractéristiques clés

• Avantages : Coût faible, structure simple, durable.
• Limitations : Ne peut pas fonctionner sous charge nominale/charge lourde ; ne peut pas interrompre ou fermer le courant de charge et de court-circuit.
• Procédure opérationnelle : Pour l'alimentation : "Fermez d'abord le sectionneur, puis le disjoncteur/interrupteur de charge." Pour la déconnexion : "Ouvrez d'abord le disjoncteur/interrupteur de charge, puis le sectionneur."
• Conditions spéciales permises : Peut fermer/interrompre le courant de magnétisation des transformateurs à vide (≤2A) et le courant capacitif des lignes à vide (≤5A).
• Paramètres techniques : Généralement, courant de tenue crête (stabilité dynamique) ≤40kA (doit être vérifié lors de la sélection). La durée de vie mécanique est d'environ 2000 cycles.

4. Interrupteur de charge sur poteau
Équipé d'un dispositif d'extinction d'arc simple, il peut fermer et interrompre les circuits sous charge. Il peut interrompre certains courants de charge et de surcharge, mais ne peut pas interrompre les courants de court-circuit. Il doit être utilisé en série avec un fusible haute tension (qui coupe le courant de court-circuit). Sa fonctionnalité se situe entre celle d'un sectionneur et d'un disjoncteur. Ses utilisations principales sont la sectionnement de ligne et l'isolement de panne.

4.1 Types courants et caractéristiques

4.2 Caractéristiques structurelles des produits mainstream

• Interrupteur de charge sous vide : Type réservoir commun triphasé, équipé d'un mécanisme de commande électromagnétique/réglable VSP5. Peut avoir des transformateurs de courant (TC) intégrés et des écartements d'isolement. Supporte les lignes de câble/terminaux de sortie. Peut être monté suspendu ou posé.
• Interrupteur de charge SF₆ : Type réservoir commun triphasé. Peut avoir des transformateurs de courant (TC) intégrés. Dispositif d'isolement externe optionnel. Supporte les lignes de câble/terminaux de sortie. Peut être monté suspendu ou posé.

5. Disjoncteur sur poteau
Un dispositif de commutation doté d'une capacité d'extinction d'arc complète. Il peut fermer, supporter et interrompre le courant de circuit normal, et peut supporter et interrompre les courants de circuit anormaux (surcharges, courts-circuits) dans un temps spécifié. Sa fonction est équivalente à celle d'un "interrupteur fusible + relais thermique de sur/under-voltage". Les disjoncteurs sur poteau sont communément appelés "reclosers" ou "auto-reclosers". Installés sur des poteaux, ils sont des équipements essentiels pour la protection et le contrôle des sections de réseau de distribution.

5.1 Utilisations principales

• Sectionnement, commutation, contrôle et protection des segments de ligne de distribution ; capable d'interrompre et de fermer activement les courants de court-circuit.
• Généralement utilisé pour ouvrir/fermer les lignes ; en cas de panne, il bascule automatiquement ou manuellement (via des dispositifs de protection par relais) les lignes défectueuses.
• Installé aux points de démarcation de responsabilité sur les lignes aériennes à 10 kV ; peut éliminer automatiquement les pannes de terre monophasées et isoler les pannes de court-circuit. Un dispositif clé pour les mises à niveau de l'automatisation de la distribution.

5.2 Classification et produits mainstream
Classé par milieu d'extinction d'arc : disjoncteur à huile (largement obsolète), disjoncteur SF₆, disjoncteur sous vide (courant mainstream).
Les disjoncteurs sous vide intelligents haute tension alternée en extérieur sont actuellement le choix préféré pour les lignes de distribution, offrant :

• Fonctions : Détection de panne, contrôle de protection, capacités de communication.
• Méthodes d'exploitation : Manuelle, électrique, télécommande, exploitation à distance par ordinateur hôte.
• Composition : Corps + mécanisme de commande + contrôleur (peut inclure un sectionneur intégré).
• Composants optionnels : TC (Transformateur de Courant de Protection), ZCT (Transformateur de Courant de Séquence Zéro), PT (Transformateur de Tension).

5.3 Sous-types de disjoncteurs sous vide

• Disjoncteur sous vide isolé SF₆ : Extinction d'arc sous vide + isolation SF₆. Réservoir commun triphasé. Mécanisme de commande à ressort. Peut avoir des TC intégrés. Dispositif d'isolement externe optionnel. Montage suspendu ou posé.
• Disjoncteur sous vide isolé à l'air : Extinction d'arc sous vide + isolation à l'air. Type solide triphasé. Mécanisme de commande à ressort ou aimant permanent. TC externes. Dispositif d'isolement externe optionnel. Montage posé.

6. Fusible à chute
Communément appelé "coupe-circuit", c'est l'interrupteur de protection contre les courts-circuits le plus couramment utilisé pour les lignes de branchement et les transformateurs de distribution dans les réseaux de distribution à 10 kV. Il est économique, facile à utiliser et adapté aux environnements extérieurs. Il est largement utilisé pour la protection et les opérations de commutation sur les lignes à 10 kV et le côté primaire des transformateurs de distribution.

6.1 Utilisations principales

• Installé sur les lignes de branchement de distribution à 10 kV : Limite la portée des coupures de courant. Fournit une fonction d'isolateur en raison de sa coupure visible, créant un environnement sûr pour la maintenance.
• Installé pour les transformateurs de distribution : Sert de protection principale pour les transformateurs, les protégeant contre les surcharges et les impacts de court-circuit.

6.2 Installation et structure

• Lieu d'installation : Peut être installé du côté source d'un interrupteur de charge (préférable lorsque les fusibles n'ont pas besoin d'être remplacés fréquemment, permettant à l'interrupteur de charge d'isoler la tension) ou du côté charge.
• Composants principaux : Isolateur, base de support inférieure, contact mobile inférieur, contact fixe inférieur, plaque de montage, contact fixe supérieur, contact "bec de canard", contact mobile supérieur, tube de fusible.

7. Différences clés entre les interrupteurs sur poteau
Les différences clés entre les différents types d'interrupteurs sur poteau se situent dans trois dimensions principales : la capacité d'extinction d'arc, les types de courants interrompables et la fonction de protection. Une comparaison détaillée est présentée ci-dessous :

Résumé

• Sectionneur (Isolateur) : N'interrompt que le courant sans charge ; fournit un "point de coupure visible" pour une maintenance sûre.
• Interrupteur de charge : Interrompt le courant de charge normal, pas le courant de défaut ; nécessite un fusible pour la protection contre les pannes.
• Disjoncteur : Interrompt les courants de charge normale et de défaut ; nécessite une coordination de protection par relais ; dispositif clé pour la protection du réseau de distribution.
• Fusible à chute : Spécifiquement interrompt les courants de court-circuit et de surcharge ; fournit une protection à faible coût pour les lignes de branchement et les transformateurs.