Sectionneur : pas seulement un interrupteur, mais un outil pour créer une coupure visible 

Lorsqu'ils parlent de sectionneur, beaucoup, même dans notre environnement, pensent d'abord à un simple dispositif rubis qui coupe physiquement le circuit. En principe, cela est vrai, mais l'important n'est pas l'action mécanique, mais son objectif - la création.sectionneurà savoir un espace visible pour un fonctionnement sûr. Cette nuance – l’écart visible – est la clé. Une erreur courante est de le considérer comme un appareil insignifiant par rapport aux interrupteurs. Mais en réalité, la vie des gens dépend de sa fiabilité, de la clarté de cet écart. Je me souviens que dans l'une des sous-stations de l'espace post-soviétique, la tâche était de moderniser un appareillage de commutation de 10 kV. Il y avait là d'anciens sectionneurs soviétiques, la cale était déjà usée, les surfaces de contact étaient oxydées. Formellement, la poignée a été abaissée - la chaîne était cassée. Mais l’espace visible n’était pas idéal et l’isolation était fissurée. Il y avait un risque d'induction inverse ou de rupture de surface. C’est alors que l’on réalise que cet appareil n’est pas seulement un interrupteur, mais une assurance.

Conception : là où se situent les principaux problèmes dans la pratique

Si on prend le rotatif classiquesectionneurinstallation en extérieur, alors tous les problèmes surviennent généralement dans trois unités : le système de contact, les isolateurs et le mécanisme d'entraînement. Les contacts sont une autre histoire. Il ne suffit pas de garantir une faible résistance de contact lors des tests en usine. Dans des conditions de terrain, dans des gelées de -40 ou dans des conditions givrantes, ces mêmes mâchoires en cuivre ou en aluminium peuvent tout simplement ne pas se fermer avec la force requise. En été, avec la chaleur et la dilatation thermique, au contraire, une pression excessive peut apparaître, entraînant une déformation. Nous avons déjà reçu un lot d'appareils d'un fournisseur, je ne le nommerai pas, où les plaques de contact étaient légèrement plus étroites que celles de conception. Cela semble être une petite chose. Mais lors de la commutation du courant nominal, après six mois de fonctionnement, la surchauffe a commencé à ce stade et l'isolation s'est assombrie. J'ai dû le changer en urgence.

Les isolateurs sont le deuxième casse-tête. La porcelaine contre le polymère est un débat éternel. La porcelaine, semble-t-il, est testée depuis des décennies, mais elle est fragile et craint les chocs lors du transport et de l'installation. Et le composite polymère est plus léger, mais comment se comportera-t-il dans 15 ans sous un rayonnement UV constant et dans des conditions de contamination de surface ? À propos, dans notre laboratoire, il y a eu des cas de tests d'échantillons où des marques de suivi sont apparues sur des isolants polymères après un cycle de cycles thermiques et d'exposition au brouillard salin. PoursectionneurCeci est essentiel car il fonctionne souvent en position d'arrêt, mais est sous pleine tension de ligne. Une panne à la surface de l'isolant est déjà un court-circuit.

Le lecteur est ce avec lequel le personnel interagit le plus souvent. Levier, moteur. Il semblerait qu'est-ce qui est si difficile ici ? Mais le nombre d’opérations activées et désactivées au cours de la durée de vie se compte par milliers. Usure des engrenages, jeu, blocage des biellettes en hiver - ce n'est pas une théorie, mais une pratique quotidienne de fonctionnement. Un réglage incorrect lors de l'installation peut entraîner une mauvaise connexion des contacts. Et ce n’est plus une lacune visible, mais la source d’un arc dangereux.

Scénarios d'application et erreurs d'installation typiques

Le lieu de résidence principal du sectionneur est bien entendu les lignes aériennes et les sous-stations. Son rôle est de sectionner, de fermer une zone pour réparation et de créer une zone de sécurité. Mais il y a une nuance qui manque parfois aux concepteurs : la commutation des courants à vide. Par exemple, déconnecter le courant de charge d'une longue ligne de câble ou d'un petit transformateur. Pas tout le mondesectionneurconçu pour cela. Les spécifications sont souvent rédigées en petits caractères. Il y a eu une histoire sur un site industriel : ils ont éteint un poste de transformation sec à l'aide d'un sectionneur RLND. Une fois ouvert, un arc stable s'est produit, qui s'est propagé aux phases, et l'appareil a pratiquement grillé. Il s'est avéré que la composante inductive du courant magnétisant du transformateur plus le courant capacitif - et le sectionneur conventionnel ne pouvaient pas y faire face. Il en fallait un spécial, avec des cornes ou des chambres d'extinction d'arc.

L'installation est une couche distincte de problèmes. L'erreur la plus courante est un mauvais alignement lors de l'installation des poteaux sur le cadre. Si les bases des isolateurs sont de travers, alors lorsqu'il est allumé, le couteau se déplace avec force et se cale. Au fil du temps, cela entraîne une défaillance de l'isolant ou de la tige. La seconde consiste à resserrer les connexions boulonnées des pneus. Je l'ai trop serré et j'ai écrasé le pneu en aluminium, relâchant le contact. Pas assez - chauffage au point de raccordement. Il faut une clé dynamométrique et un diagramme de couple de serrage, mais sur les chantiers cela est souvent négligé, s'appuyant sur une sensation de force.

Un autre point concerne la mise à la terre des couteaux. Leur but est de mettre à la terre la partie déconnectée du circuit. Mais ils doivent être activés et désactivés dans un ordre strict. La lame principale est d'abord éteinte, puis la lame de mise à la terre est allumée. Et vice versa : d'abord celui de mise à la terre est éteint, puis le principal est allumé. Sur les modèles plus anciens, il se peut qu'il n'y ait pas eu de verrouillage mécanique et que l'on se fiait à la conscience du personnel. Les cas de connexion par erreur du couteau de mise à la terre à un sectionneur allumé ne sont hélas pas rares. Les appareils modernes disposent d'un verrouillage mécanique ou même électromécanique fiable, ce qui est indispensable.

Problèmes de sélection et coopération avec les fabricants

Le choix d'un type et d'un fabricant spécifiques est toujours un compromis entre prix, fiabilité et délai de livraison. Les usines russes, comme Energomer ou SEV, ont des conceptions éprouvées, mais sont parfois à la traîne en termes de matériaux, par exemple en termes de qualité des isolants polymères ou de résistance à la corrosion des pièces métalliques. Les marques européennes (ABB, Siemens) proposent des solutions de haute technologie, mais en termes de prix et de délais... Les constructeurs chinois ont désormais largement rattrapé leur retard. Auparavant, il existait un stéréotype sur la mauvaise qualité, mais de nombreuses usines disposent désormais de laboratoires sérieux et respectent les normes internationales.

Par exemple, si nous parlons de solutions intégrées pour l'infrastructure de câble, vous pouvez alors vous tourner vers l'entrepriseShijiazhuang Hist Electric Co., Ltd. Comme mes collègues l'ont dit, ils travaillent depuis 2004 et se spécialisent spécifiquement dans les raccords de câbles et les équipements associés. Ce qui est important, c'est que, selon les informations figurant sur leur site Web,histe-ru.com, possède son propre grand laboratoire dans le nord de la Chine, capable de tester des tensions allant jusqu'à 1 000 kV. Il est extrêmement important pour un fabricant de sectionneurs et d’isolateurs de pouvoir valider de manière indépendante la rigidité diélectrique et la résistance au cheminement. La présence de dizaines de brevets et d’une équipe d’ingénieurs, dont des étudiants diplômés, indique un investissement en R&D. Ce n'est pas un atelier artisanal. Pour notre marché, où les conditions d’exploitation sont rudes (de l’Arctique aux steppes du sud), la capacité du constructeur à simuler des conditions de construction complexes, comme indiqué dans sa description, et à y proposer des solutions est un argument de poids. Bien entendu, tout nouveau fournisseur nécessite une vérification, des livraisons tests et des opérations d’essai sur des sites moins critiques. Mais ce potentiel technologique ne peut plus être ignoré.

Lors du choix, je demande toujours non seulement des certificats de conformité, mais aussi des rapports d'essais de type, notamment pour : la résistance mécanique (nombre d'opérations), la résistance au givrage, la capacité de commutation (si déclarée) et, bien sûr, les tests d'isolement avec une fréquence industrielle et une tension d'impulsion accrues. Si le fabricant est prêt à fournir une vidéo de ces tests, c'est un gros plus pour la confiance.

Expérience personnelle et échecs qui enseignent

Je vais vous raconter un incident qui est profondément gravé dans ma mémoire. Il a fallu remplacer un groupe de sectionneurs dans un poste électrique de 35 kV. Le temps était mauvais, grésil et pluie, mais le calendrier des réparations était serré. Les nouveaux appareils étaient modernes, avec une isolation polymère. Nous l'avons installé, effectué des opérations mécaniques - tout semblait fluide. Il est temps d'appliquer la tension de fonctionnement. Allumé un par un. Lors de la mise sous tension, un bruit s'est produit aux deux pôles du troisième sectionneur et la protection s'est déclenchée. Il s'est avéré que lors de l'installation, de petits copeaux métalliques issus du perçage du cadre sont restés sur la bride inférieure de l'un des isolateurs de support. Par temps sec, elle n'aurait rien fait, mais par temps humide, sous une pellicule d'humidité, elle a créé un pont conducteur. Panne en surface. C’est bien qu’il n’y ait eu aucune conséquence, sauf celle de la réputation. Leçon : réceptionner et nettoyer toutes les surfaces isolantes avant la mise sous tension est sacré, même si l'on a froid et que l'on souhaite rejoindre la cabine au plus vite. Inspection visuelle de chaque isolant avec une lampe de poche.

Une autre leçon concerne l’épargne. Un client a insisté pour utiliser des sectionneurs à commande manuelle plutôt que motorisés afin de réduire le coût du projet. L'objet était grand, il y avait de nombreux sectionneurs. Au cours de l'exploitation, il est devenu évident que le personnel d'exploitation devait consacrer beaucoup de temps aux visites et aux opérations manuelles, surtout en hiver. En plus du facteur humain, vous pouvez échouer. En conséquence, après quelques années, ils ont ordonné une modernisation avec l'installation de commandes motorisées et d'une télécommande. Des économies instantanées se sont transformées en coûts supplémentaires. Désormais, je discute toujours avec le client non seulement des dépenses d'investissement, mais aussi des coûts d'exploitation (opEx).

Un regard vers l’avenir : numérique et diagnostic

La tendance actuelle est à l’intellectualisation. Simplesectionneurenvahi par les capteurs : capteurs de position de contact (et pas seulement marche/arrêt, mais contrôle du degré d'inclusion), capteurs de température au niveau des connexions de contact (sans fil, avec transmission de données), capteurs de force sur le variateur pour diagnostiquer l'usure mécanique. Ce n’est plus un fantasme. J'ai vu des prototypes dans lesquels les données circulent dans le système de maintenance et il est possible de prédire la nécessité de resserrer les contacts ou de remplacer le lubrifiant dans le variateur avant qu'une panne ne se produise.

Un autre domaine est celui des matériaux. Développement d'isolants composites avec des nanorevêtements qui repoussent l'humidité et préviennent la contamination. Recherche dans le domaine des alliages de contact réduisant la résistance de contact et résistants à l'oxydation. Tout cela va progressivement migrer vers des produits en série.

Mais quelle que soit l’évolution de la technologie, la fonction fondamentale d’un sectionneur restera inchangée : assurer une coupure visible et garantie dans le circuit. Et le critère principal lors du choix et de l'utilisation pour moi personnellement sera toujours la fiabilité de cette fonction apparemment simple. Car derrière cela se trouve la sécurité des personnes qui travailleront sur la ligne déconnectée. Tout le reste est secondaire.