I. Quels sont les trois respectivement ?
Interrupteur de coupure de charge
Un dispositif de contrôle équipé d'un mécanisme simple d'extinction d'arc, capable de réaliser ou de couper des circuits sous charge. Il peut commuter les courants de charge et certains niveaux de courant de surcharge, mais il ne peut pas interrompre les courants de court-circuit. Il doit donc être utilisé en série avec un fusible haute tension, qui sert à éliminer les courants de court-circuit.
Fonctions d'un interrupteur de coupure de charge :
1. Capacité d'établissement et de coupure : en raison de sa capacité d'extinction d'arc, il peut établir ou interrompre des courants de charge ainsi que des courants de surcharge jusqu'à un certain multiple (généralement 3 à 4 fois le courant nominal). Il peut également être utilisé pour commuter des transformateurs à vide (dont les capacités dépassent les limites des sectionneurs standards) et des lignes à vide plus longues ; dans certains cas, il est également utilisé pour commuter des batteries de condensateurs de grande capacité.
2. Substitution : Un interrupteur-sectionneur combiné en série avec un fusible limiteur de courant peut servir d'alternative à un disjoncteur. Dans cette configuration, l'interrupteur-sectionneur gère la création et la coupure des courants de surcharge (jusqu'à un multiple spécifique), tandis que le fusible limiteur de courant gère les courants de surcharge et les courants de court-circuit plus importants.
3. Unités intégrées : Un interrupteur-sectionneur combiné à un fusible limiteur de courant est défini dans les normes nationales comme une « unité combinée interrupteur-sectionneur-fusible ». Le fusible peut être installé soit du côté alimentation, soit du côté charge du commutateur. Lorsqu'un remplacement fréquent du fusible n'est pas nécessaire, l'ancienne configuration (fusible côté alimentation) est préférable ; cela permet à l'interrupteur-sectionneur de fonctionner également comme sectionneur, isolant le fusible limiteur de courant de la tension d'alimentation.
Dispositif de commande dépourvu de mécanisme d'extinction d'arc, la fonction principale d'un sectionneur est d'isoler une source d'alimentation, assurant ainsi une maintenance sûre des autres équipements électriques. Par conséquent, il ne doit pas être utilisé sous charge. Cependant, dans des conditions spécifiques, il peut être utilisé pour connecter ou déconnecter des circuits de faible puissance. Il s’agit du type d’appareil le plus largement et le plus fréquemment utilisé parmi les appareillages haute tension.
Fonctions d'un sectionneur :
1. Lors de l'ouverture (mise hors tension), il établit un espace isolant fiable, créant une rupture visible entre l'équipement ou la ligne en cours de maintenance et la source d'alimentation, garantissant ainsi la sécurité du personnel de maintenance et de l'équipement lui-même.
2. Il facilite la commutation ou la reconfiguration des circuits en fonction des exigences opérationnelles.
3. Il peut être utilisé pour créer ou couper de petits courants dans un circuit, tels que les courants de charge des traversées, des barres omnibus, des connecteurs ou des câbles courts ; courants capacitifs provenant des condensateurs d'égalisation de tension sur les disjoncteurs ; courants de circulation lors de la commutation de systèmes à double jeu de barres ; et les courants d'excitation des transformateurs de tension.
4. En fonction de sa conception structurelle spécifique, il peut également être utilisé pour établir ou interrompre le courant d'excitation à vide des transformateurs dans une certaine plage de capacité.
En fonction de leur environnement d'installation, les sectionneurs haute tension sont classés en types extérieurs et intérieurs.
Les sectionneurs haute tension extérieurs sont conçus pour résister aux facteurs environnementaux tels que le vent, la pluie, la neige, la pollution, la condensation, la glace et les fortes gelées, ce qui les rend adaptés à une installation dans des environnements en plein air.
En fonction de la structure de leurs supports isolants, ils sont classés en sectionneurs à simple colonne, double colonne ou trois colonnes. Les interrupteurs à colonne unique, en particulier, utilisent l'espace vertical situé sous les jeux de barres aériens pour fournir une isolation électrique au point de rupture. Cela offre des avantages évidents : cela permet d'économiser de l'espace, de réduire le nombre de conducteurs de connexion requis et de fournir une indication visuelle très claire si l'interrupteur est ouvert ou fermé. Dans le transport d'énergie à ultra haute tension (UHV), l'utilisation de sectionneurs à colonne unique dans les sous-stations permet des économies d'espace encore plus importantes.
Dans les applications basse tension, les sectionneurs sont principalement utilisés dans les systèmes de distribution d'énergie aux terminaux pour les résidences et autres bâtiments.
Disjoncteur à vide
Nommés pour l'utilisation d'un vide poussé comme moyen d'extinction d'arc et comme moyen isolant entre les contacts après l'extinction de l'arc, les disjoncteurs à vide sont compacts, légers, adaptés à un fonctionnement fréquent et ne nécessitent aucun entretien pour les composants d'extinction d'arc. Ils sont largement utilisés dans les réseaux de distribution d'énergie.
Les disjoncteurs à vide sont conçus pour la distribution d'énergie en intérieur dans des systèmes CA triphasés de 3 à 10 kV, 50 Hz. Ils servent à protéger et à contrôler les équipements électriques des entreprises industrielles et minières, des centrales électriques et des sous-stations. Ils sont particulièrement adaptés aux applications qui nécessitent un environnement sans huile, un entretien minimal et des commutations fréquentes. Ces disjoncteurs peuvent être installés dans diverses configurations, telles que dans un appareillage débrochable (à revêtement métallique), un appareillage à deux niveaux ou un appareillage fixe, pour contrôler et protéger les équipements électriques à haute tension.
Principe de fonctionnement d'un disjoncteur à vide
Lorsque les contacts mobiles et fixes sont séparés par le mécanisme de commande, un arc électrique est généré entre eux. La température élevée provoque la libération de vapeurs métalliques des surfaces de contact. En raison de la conception spécialisée des contacts, un champ magnétique est généré lorsque le courant les traverse ; ce champ force l'arc à se déplacer rapidement dans la direction tangentielle des surfaces de contact. Une partie de la vapeur métallique se condense sur un cylindre métallique (couvercle de blindage) et lorsque le courant passe naturellement par zéro, l'arc s'éteint. La rigidité diélectrique entre les contacts est alors rapidement rétablie.
Fonctions d'un disjoncteur à vide
Le disjoncteur offre une protection contre les surcharges, les courts-circuits et les sous-tensions, protégeant ainsi efficacement les lignes électriques et les sources d'alimentation.
Ⅱ.Différences fondamentales entre les interrupteurs-sectionneurs, les sectionneurs et les disjoncteurs à vide extérieurs
| Article | Interrupteur de coupure de charge extérieur (LBS) | Sectionneur / Isolateur | Disjoncteur à vide extérieur (VCB) |
|---|---|---|---|
| Fonction principale | Commutation du courant de charge normal et du courant de surcharge spécifié | Fournir un espace d'isolation visible et fiable pour la maintenance | Contrôler le courant de charge et éliminer les défauts de court-circuit |
| Capacité d'extinction d'arc | Oui; capable d'interrompre le courant de charge | Essentiellement aucun ; ne convient pas au fonctionnement en charge | Oui; trempe de l'arc sous vide |
| Couper le courant de charge normal | Oui | Non | Oui |
| Coupure du courant de défaut de court-circuit | Généralement non | Non | Oui |
| Faire du courant de court-circuit | Certaines capacités de fermeture de court-circuit | Peut résister au courant de court-circuit, mais n'est pas destiné à créer un courant de défaut | Oui |
| Fonction d'isolement | Peut avoir un espace d'isolation, mais n'équivaut pas à un sectionneur | Oui; espace d'isolement visible | Généralement non ; nécessite un sectionneur ou une isolation débrochable |
| Coordination des protections | Souvent utilisé avec des fusibles | N'offre pas de protection | Coordonné avec la protection des relais |
| Applications typiques | Unités principales en anneau, sous-stations compactes, circuits de dérivation, combinaisons de protection de transformateur | Opérations d’isolement et de commutation de maintenance | Alimentations, transformateurs, moteurs et autres circuits protégés |
Bref résumé :
Sectionneur / Isolateur- pour un isolement en toute sécurité ; ne peut pas être utilisé en charge.
Interrupteur-sectionneur- pour une commutation de charge normale ; ne peut généralement pas éliminer les défauts de court-circuit.
Disjoncteur à vide- pour la commutation de charge et l'élimination des défauts de court-circuit ; utilisé avec des relais de protection.
Ⅲ.Combinaisons courantes
Interrupteur-sectionneur + fusible
Généralement utilisé pour la protection des transformateurs de distribution. L'interrupteur-sectionneur gère les opérations de commutation normales, tandis que le fusible assure une protection contre les courts-circuits et les surcharges. Les avantages incluent une structure simple et un coût inférieur ; les inconvénients incluent la nécessité de vérifier la coordination de la protection et la nécessité de remplacer le fusible après qu'il ait grillé.
Disjoncteur à vide + sectionneur (sectionneur)
Le disjoncteur gère l'interruption des courants de charge et des courants de défaut, tandis que le sectionneur assure l'isolation à des fins de maintenance. Cette configuration est couramment utilisée dans les applications nécessitant à la fois un déclenchement déclenché par la protection et un espace d'isolation visible.
Interrupteur-sectionneur dans une unité principale en anneau (RMU)
Utilisé dans la distribution d'énergie principale en anneau, les connexions de dérivation et les sous-stations groupées. L'accent est mis sur les opérations de commutation normales et sur l'établissement d'une position d'isolement ; la protection contre les courts-circuits est généralement assurée par un fusible ou un dispositif de protection en amont.
Disjoncteur à vide débrochable (type camion)
Une position d'isolement est créée en retirant le chariot disjoncteur. Cependant, à proprement parler, la position d'isolement d'une unité débrochable n'est pas identique à celle d'un sectionneur autonome ; sa conformité aux exigences d'isolation spécifiques doit être déterminée en fonction de la conception du produit et des normes ou réglementations techniques pertinentes.
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