Interrupteur-sectionneur : fonctionnement, principales caractéristiques et applications

Lorsqu'il y a des risques d'arrêt ou de dommages matériels, gérer l'énergie en toute sécurité devient difficile. Mais pas d'inquiétude : un interrupteur-sectionneur peut vous aider dans cette situation. Dans ce guide, vous découvrirez son fonctionnement, son importance et comment un choix judicieux peut vous éviter bien des ennuis. Alors, commençons !

1) Qu'est-ce qu'un interrupteur-sectionneur ?

Un interrupteur-sectionneur est un interrupteur électrique qui coupe un circuit et supprime la charge lors de la mise sous tension. En termes simples, il permet de couper l'alimentation en toute sécurité, sans endommager les équipements ni compromettre la sécurité. Il est utilisé dans les réseaux électriques moyenne tension et permet de contrôler le flux électrique de manière fiable.

En réalité, les interrupteurs-sectionneurs servent à déconnecter et reconnecter des circuits pendant la circulation du courant. Ils diffèrent des sectionneurs, utilisés lorsque le système est hors tension. L'interrupteur-sectionneur est conçu pour supporter les contraintes de la coupure de charge et est capable de couper le courant sans provoquer d'arcs électriques.

Ces interrupteurs se trouvent dans les sous-stations, les tableaux électriques et même dans les installations extérieures. Ils sont utilisés partout où il est nécessaire de contrôler, d'isoler ou de protéger des sections d'un système électrique.

Ils sont particulièrement utiles en période de maintenance ou en cas d'arrêt d'urgence. Utilisés conformément aux instructions, ces interrupteurs garantissent le bon fonctionnement de votre système.

Les interrupteurs-sectionneurs actuels gèrent la moyenne tension, généralement de 1 kV à 36 kV. Certains d'entre eux sont également proposés avec un fonctionnement manuel ou motorisé, une protection contre les défauts et une isolation gazeuse permettant un meilleur contrôle de l'arc.

2) Comment fonctionnent les interrupteurs-sectionneurs

Chaque interrupteur-sectionneur a une fonction bien précise : couper un circuit électrique. Voici un bref aperçu de son fonctionnement.

Étape 1) Flux normal d'électricité

Lorsque l'interrupteur est fermé ou en position « marche », le courant le traverse comme dans tout autre circuit. Lorsque les différents composants du système sont alimentés, l'interrupteur reste connecté.

Étape 2) Rompre le circuit

Lorsque l'interrupteur s'ouvre, les contacts commencent à se séparer. Le courant étant toujours présent, cette action peut produire un arc électrique, c'est-à-dire une petite décharge électrique traversant l'espace.

Étape 3) Contrôle de l'arc

L'interrupteur intègre d'autres moyens de gestion de l'arc, appelés mécanismes d'extinction d'arc. Il peut s'agir de chambres à air, de configurations de contact spéciales, voire de gaz SF₆ dans les modèles étanches. Leur rôle est de refroidir l'arc et de l'étirer, le coupant ainsi rapidement et en toute sécurité.

Étape 4) Déconnexion complète

Dès que les contacts sont mis hors tension et que l'interrupteur est ouvert, l'arc s'éteint et la séparation complète a lieu. Aucun courant électrique ne circule dans le circuit. La partie du système connectée à l'interrupteur est alors isolée et peut être utilisée en toute sécurité.

Étape 5) Reconnexion (si nécessaire)

Pour rétablir l'alimentation, l'opérateur ferme l'interrupteur. Le circuit est alors fermé et le système peut être remis sous tension.

3) Principales caractéristiques et avantages

Les interrupteurs-sectionneurs présentent de nombreuses fonctionnalités utiles et de nombreux avantages. Découvrons-les :

Principales caractéristiques des interrupteurs à coupure de charge

• Caractéristiques de l'interrupteur à coupure de charge réglable (LBS) : Plusieurs caractéristiques font d'un interrupteur-sectionneur un composant essentiel des systèmes électriques. Ces caractéristiques améliorent son fonctionnement en le rendant plus sûr, plus simple et plus fiable.

• Capacité de rupture de charge : Le courant circule pleinement lorsque l'interrupteur fonctionne, jusqu'à ce que l'interrupteur l'interrompe en toute sécurité et sans dommage.

• Méthodes de soufflage de l'arc : En coupant le courant, un interrupteur peut générer un arc électrique. Les matériaux et les gaz utilisés pour arrêter l'arc comprennent l'air, le vide ou le gaz SF6.

• Manuel ou motorisé : Le courant peut être maintenu ou interrompu par un interrupteur manuel ou motorisé. De plus, les versions motorisées peuvent être commandées à distance, une fonctionnalité utile dans les endroits à haut risque et difficiles d'accès.

• Zonage précis et clair: Le zonage précis de la plupart des interrupteurs-sectionneurs indique si l'interrupteur est ouvert ou fermé. Cela permet de percevoir facilement son état.

• Construction et isolation solides : Les matériaux solides et de haute qualité utilisés dans la production de ces interrupteurs comprennent une isolation pour protéger contre la chaleur, la pression et les conditions météorologiques extrêmes.

• Taille réduite : La taille réduite des interrupteurs modernes permet une installation facile dans les armoires et les panneaux.

• Utilisation appropriée pour la tension intermédiaire : Idéaux pour les systèmes de 1 kV à 36 kV, ces commutateurs sont particulièrement utiles pour la plage de tension intermédiaire.

• Des dispositifs de sécurité: Certains modèles intègrent des dispositifs de verrouillage ou des mécanismes de déclenchement automatique comme protection supplémentaire contre les opérations incorrectes.

Ces mesures de sécurité améliorent la fiabilité et l’efficacité de l’interrupteur-sectionneur tout en garantissant qu’il reste sûr et fiable dans un large éventail d’applications.

Avantages des interrupteurs à coupure de charge

En termes de sécurité, de coût et de fonctionnalité, les avantages offerts par un interrupteur-sectionneur sont remarquables.

+ Fonctionnement sûr: La sécurité est sans aucun doute l'un des principaux avantages. Pendant les opérations, l'interrupteur-sectionneur peut couper le circuit sans générer d'étincelles ni de danger électrique. Grâce à ce coupe-batterie, les opérations de maintenance et d'urgence sont également beaucoup plus sûres.

+ Isolation rapide des circuits : Vous pouvez isoler rapidement différents composants du réseau électrique pour des travaux de maintenance ou d'amélioration. Cela minimise les temps d'arrêt et réduit également la nécessité de couper l'ensemble du système.

+ Dégâts d'équipement réduits : La fonction d'extinction d'arc protège l'équipement des surtensions électriques et des dommages thermiques pouvant survenir lors de la mise sous tension de la charge. Cela améliore la longévité des composants du système.

+ Besoins d'entretien réduits : De nombreux interrupteurs-sectionneurs sont conçus pour une maintenance quasi nulle, ce qui réduit les coûts d'entretien de l'ensemble du système électrique. Ceci est particulièrement avantageux pour les grands systèmes intégrant une multitude d'interrupteurs.

+ Simple à utiliser et à installer : Ces commutateurs permettent une gestion efficace des ressources et du temps. De plus, leur utilisation quotidienne est simple et sans stress grâce à des mécanismes fluides et des indicateurs clairs après l'installation.

+ Alternative économique : Les interrupteurs-sectionneurs sont moins chers qu'un disjoncteur. Par conséquent, pour ceux qui n'ont pas besoin de toutes les fonctionnalités d'un disjoncteur, un interrupteur-sectionneur constitue une alternative sûre et fiable à un prix bien inférieur.

+ Durabilité: La conception robuste de ces commutateurs peut supporter beaucoup d'usure, ce qui signifie qu'ils ne nécessitent pas de remplacements fréquents.

+ Utilisations multidisciplinaires : Ces interrupteurs peuvent être utilisés dans des panneaux intérieurs, des poteaux extérieurs, des sous-stations et dans des environnements plus industriels. Cette polyvalence est utile pour répondre aux exigences de différents projets.

Grâce à ces avantages, les interrupteurs-sectionneurs constituent une option intelligente pour la gestion et la protection fiables des systèmes électriques.

4) Types d'interrupteurs à coupure en charge

Les interrupteurs-sectionneurs sont classés en différents types selon leur mode de fonctionnement et les différents fluides utilisés pour éteindre l'arc. Il est primordial de bien réfléchir à leur utilisation. Voici les types les plus courants :

i) Interrupteurs à coupure de charge à air

Ce type d'interrupteur utilise de l'air comprimé pour souffler l'arc à l'ouverture. Sa conception simple le rend adapté aux systèmes intérieurs comme extérieurs. Les interrupteurs-sectionneurs à air comprimé sont particulièrement adaptés aux systèmes moyenne tension et sont fréquemment montés sur poteaux ou à l'intérieur d'armoires.

ii) Interrupteur-sectionneur à gaz SF₆

Les interrupteurs de ce type utilisent du gaz SF₆ pour éteindre l'arc presque instantanément. Ce gaz est très efficace pour l'extinction de l'arc et offre une bonne rigidité diélectrique. Compacts et fiables, les interrupteurs SF₆ sont fréquemment utilisés dans des environnements étanches, par exemple dans les unités de commutation en boucle ou les appareillages de commutation isolés au gaz.

iii) Interrupteur à coupure de charge sous vide

La différence avec ce type d'interrupteur réside dans le fait que l'arc est rompu dans une chambre à vide. En l'absence d'air ou de gaz, l'arc s'éteint instantanément et proprement. De plus, les interrupteurs à vide sont utilisés dans des systèmes exigeant une grande fiabilité, offrant ainsi une longue durée de vie et une maintenance réduite.

iv) Interrupteurs-sectionneurs manuels et motorisés

Un interrupteur manuel doit être activé et désactivé manuellement. Cela simplifie la mise en œuvre des procédures standard. Un interrupteur motorisé est plus simple et plus sûr à utiliser, car il peut être commandé à distance, notamment dans les endroits difficiles d'accès et dangereux, à haute tension ou en altitude.

Chaque interrupteur-sectionneur présente des avantages uniques. En comprenant les principes fondamentaux, il est possible de choisir celui qui conviendra le mieux au système électrique en termes de sécurité, de coûts, d'emplacement et de préférences de contrôle.

5) Où les interrupteurs à coupure de charge sont-ils généralement utilisés ?

Les interrupteurs-sectionneurs sont utilisés dans la plupart des endroits où une commande électrique ou une coupure de courant en toute sécurité est nécessaire. Ils sont particulièrement adaptés aux systèmes de moyenne et moyenne tension, et leur sécurité et leur fiabilité sont reconnues dans de nombreux endroits. Voici quelques-uns des domaines les plus fréquemment utilisés.

• Sous-stations électriques

Les interrupteurs-sectionneurs sont installés dans les sous-stations, qui constituent l'un des principaux postes de travail. Ils contribuent à réguler l'alimentation électrique des lignes de transport haute tension et des lignes de distribution basse tension. Ils facilitent également l'isolation des circuits pour la maintenance ou la résolution des défauts.

• Installations industrielles

Face à une consommation électrique importante, les usines et les unités de production à grande échelle sont également équipées de disjoncteurs-sectionneurs pour gérer l'énergie et gérer un nombre important de machines et de sections. Ils renforcent la sécurité des systèmes en permettant des arrêts rapides en cas d'urgence.

• Bâtiments commerciaux

Dans des endroits tels que les centres commerciaux, les bureaux et même les hôpitaux, ces interrupteurs garantissent que l'électricité est correctement répartie et peut être coupée chaque fois que nécessaire.

• Systèmes montés sur poteau

Les interrupteurs-sectionneurs sont souvent utilisés dans les systèmes montés sur poteaux électriques. Ils sont importants pour les entreprises de services publics, car ils gèrent l'électricité sur une zone plus vaste. Ces systèmes sont conçus pour résister à des conditions environnementales difficiles, telles que des conditions météorologiques extrêmes, et sont fiables en extérieur.

• Systèmes d'énergie renouvelable

Les interrupteurs-sectionneurs sont également utilisés dans les systèmes d'énergie solaire et éolienne. Ils permettent de séparer les composants du système en cas de réparation ou de faible production.

• Unités principales en anneau (RMU)

Dans les systèmes électriques métropolitains, des interrupteurs-sectionneurs sont montés dans les RMU pour une distribution d'énergie compacte et fiable, en particulier dans les systèmes souterrains.

S'il est nécessaire de couper l'alimentation électrique en toute sécurité dans une zone, un interrupteur-sectionneur sera sûrement là pour effectuer la tâche.

6) Interrupteur de coupure de charge à air extérieur moyenne tension FKW18-33KV

Le FKW18-33kV est un interrupteur-sectionneur extérieur isolé dans l'air, conçu pour les réseaux électriques triphasés. Il est compatible avec des tensions nominales de 40.5 kV et fonctionne à une fréquence de 50 Hz. Il associe l'expérience d'ingénierie locale aux pratiques internationales contemporaines.

La construction est divisée en trois parties principales : une lame d'isolation/ouverture, une chambre d'extinction d'arc et un mécanisme de fonctionnement.

• Spécifications techniques clés

• Tension nominale : 140.5 kV
• Fréquence nominale: 50 Hz
• Courant nominal (coupure active et en boucle fermée) : 800 A
• Courant de courte durée admissible : 20 kA pendant 4 s
• Courant de coupure maximal : 50 kA
• Durée de vie mécanique : ~2,000 XNUMX cycles de commutation
• Temps d'ouverture/fermeture triphasée simultanée : ≤ 15 ms

• Conditions environnementales et d'installation

• Il résiste aux températures extrêmes, ce qui le rend adapté à une utilisation en extérieur :
• Altitude : jusqu'à 3,000 m
• Température : -25 °C à +40 °C avec variation journalière ≤ 32 K
• Tolérance à la pression du vent : jusqu'à 700 Pa (~ 34 m/s)
• Niveau de pollution : Classe IV
• Indice sismique : jusqu'à 8 magnitudes
• Glaçage autorisé : jusqu'à 10 mm

• Caractéristiques et avantages

• Utilise de l'air comprimé pour l'extinction de l'arc, permettant un contrôle efficace et une interruption rapide des arcs.
• L'entretien réduit requis par la maintenance est dû au faible nombre de pièces et à la simplicité de la construction.
• La fiabilité et la qualité de l'isolation sont conformes aux normes internationales.
• Avec des performances stables et une longévité, la fiabilité le rend adapté à l'installation sur des poteaux ou dans des appareillages de commutation.

7) FAQ

1. Comment dois-je sélectionner un interrupteur-sectionneur approprié ?

Tenez compte de la tension du système, du courant nominal, des conditions environnementales, du type de fonctionnement (manuel ou motorisé), de la méthode d’isolation et de l’utilisation intérieure ou extérieure.

2. Qu’est-ce qu’un interrupteur-sectionneur extérieur moyenne tension ?

Ce type d'interrupteur interrompt ou isole en toute sécurité les circuits moyenne tension (1 kV à 36 kV) exposés aux intempéries. Il est conçu pour résister aux intempéries, aux charges lourdes et au contrôle de l'arc de commutation.

3. Pourquoi le gaz SF₆ est-il utilisé comme moyen d’extinction d’arc ?

Le gaz SF₆ est particulièrement efficace dans les environnements compacts et étanches. appareillage ou des équipements haute tension. Il refroidit et sépare rapidement l'arc tout en offrant une isolation importante et en interrompant le flux de courant en toute sécurité.

8. Conclusion

Très bien ! Un interrupteur-sectionneur est un dispositif moderne, intelligent et économique permettant de contrôler l'alimentation des systèmes moyenne tension. Il offre une commutation fiable et sûre pour les installations industrielles, les poteaux électriques et les installations commerciales. Vous pouvez choisir parmi trois types : air, vide et SF₆, pour s'adapter au mieux à vos systèmes.

Pour être honnête, un bon exemple de durabilité et de performance est Delixi Electric Modèle FKW 18-33 kV. Choisir l'interrupteur-sectionneur approprié contribue à améliorer le fonctionnement fluide de vos systèmes tout en préservant la sécurité et l'efficacité. Vous pouvez Contactez Delixi Electric maintenant!