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Disjoncteur automatique (réenclencheur) utilisé sur les réseaux de distribution aériens

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Disjoncteur automatique (réenclencheur)

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Le disjoncteur automatique (réenclencheur), communément appelé « réenclencheur » ou « réenclencheur automatique de circuit » (ACR), est un dispositif de commutation intelligent de moyenne tension qui interrompt automatiquement le courant de défaut, puis tente de rétablir l’alimentation en réenclenchant après un délai prédéfini. Il est conçu pour éliminer les défauts temporaires (transitoires) — tels que ceux causés par la foudre, des branches d’arbres ou des animaux — sans nécessiter d’intervention manuelle.

Les réenclencheurs sont largement utilisés sur les réseaux de distribution aériens fonctionnant généralement entre 11 kV et 38 kV afin d’améliorer la fiabilité du réseau électrique et de réduire la durée des coupures de courant.

Construction

Les principaux composants sont les suivants :
·Interrupteurs à vide – Interrupteurs scellés qui coupent les courants de charge et de défaut.
·Cuve isolée – Remplie d’isolant solide ou de gaz diélectrique, selon la conception.
·Mécanisme de commande – Actionneur à ressort ou magnétique qui ouvre et ferme les interrupteurs.
·Contrôleur électronique – Contrôleur à microprocesseur assurant la protection, la logique de réenclenchement, la surveillance et les communications.
·Transformateurs de courant (TC) – Mesurent le courant de ligne pour les fonctions de protection.
·Capteurs de tension (en option) – Permettent la protection et la synchronisation basées sur la tension.
·Armoire de commande – Abrite les batteries, le chargeur, les équipements de communication et l’électronique de commande.
·Structure de montage sur poteau ou en sous-station – Supporte le réenclencheur à l’extérieur.

Principe de fonctionnement
1.Dans des conditions normales, le réenclencheur reste fermé et alimente la ligne de distribution.
2.Un défaut provoque une augmentation du courant au-delà du seuil de protection.
3. Le contrôleur déclenche les interrupteurs à vide pour couper le courant de défaut.
4. Après un temps mort programmé (par exemple, 0,3 à 5 secondes), le réenclencheur se referme automatiquement.
5. Si le défaut a disparu (défaut temporaire), le service est rétabli.
6. Si le défaut persiste, le réenclencheur se déclenche à nouveau.
7. Le processus se répète selon une séquence programmée (généralement 2 à 4 tentatives de réenclenchement).
8. Si le défaut persiste après la dernière tentative, le réenclencheur se verrouille, laissant le circuit ouvert jusqu’à ce qu’il soit réinitialisé localement ou à distance.

Séquence de réenclenchement type
·Premier déclenchement : coupure du défaut
·Premier réenclenchement : fermeture automatique après un court délai
·Deuxième déclenchement : défaut toujours présent
·Deuxième réenclenchement : fermeture automatique après un délai plus long
·Troisième déclenchement : défaut persistant détecté
·Verrouillage : le circuit reste ouvert jusqu’à sa réinitialisation

Caractéristiques principales
·Installation : en extérieur, sur poteau ou en sous-station
·Plage de tension : généralement 11–38 kV
·Milieu d'interruption : vide (modèles les plus modernes)
·Réenclenchement automatique : oui
·Contrôleur intelligent : à microprocesseur
·Télécommande : prise en charge via SCADA et les réseaux de communication
·Protection : fonctions programmables de protection contre les surintensités, les défauts à la terre, la protection directionnelle et autres

Avantages
·Rétablit automatiquement l’alimentation après des défauts temporaires.
·Réduit la durée des coupures et améliore la continuité du service.
·Réduit au minimum le recours aux équipes de terrain pour rétablir le service.
·Prend en charge la surveillance et la commande à distance via SCADA.
·Faible entretien grâce aux interrupteurs à vide.
·Améliore les indices de fiabilité du réseau de distribution (tels que SAIDI et SAIFI).
·Permet une automatisation avancée des lignes d’alimentation et la mise en place de réseaux de distribution auto-réparateurs.

Inconvénients
·Coût plus élevé qu’un disjoncteur standard.
·Nécessite une coordination minutieuse avec les fusibles et les dispositifs de protection en aval.
·N’est pas conçu pour éliminer de manière répétée des défauts permanents sans verrouillage.
·Le contrôleur électronique nécessite une alimentation auxiliaire et un entretien périodique.

Applications typiques
·Lignes aériennes de distribution des services publics
·Réseaux de distribution électrique en milieu rural
·Réseaux de distribution industriels
·Interconnexions d’énergies renouvelables
·Exploitations minières
·Installations pétrolières et gazières
·Réseaux intelligents et systèmes de distribution automatisés
·Sectionnement des lignes de distribution

Caractéristiques nominales typiques
·Tension nominale : 11–38 kV
·Fréquence nominale : 50/60 Hz
·Courant nominal continu : 630–1 250 A
·Courant de coupure en court-circuit : 12,5–25 kA
·Nombre de tentatives de réenclenchement : 2–4 (programmable)
·Mécanisme de commande : actionneur à ressort ou magnétique
·Communication : SCADA, DNP3, CEI 61850, Modbus (selon le modèle)

Classes de tension courantes
·11 kV
·12 kV
·15 kV
·22 kV
·24 kV
·27 kV
·33 kV
·38 kV

Normes applicables
·CEI 62271-111 – Spécifie les exigences, les caractéristiques nominales, les essais et les performances des réenclencheurs automatiques de circuits.
·IEEE C37.60 – Couvre les exigences de conception et de performances des réenclencheurs automatiques de circuits.
·IEEE C37.61 – Fournit des recommandations sur l’application et la coordination des réenclencheurs dans les réseaux de distribution.

Emplacements d’installation types
·Sur les poteaux électriques le long des lignes aériennes d’alimentation.
·Au niveau des sorties d’alimentation des postes de distribution.
·Au niveau des points de dérivation pour isoler les sections défectueuses.
·À proximité de ressources énergétiques distribuées telles que les centrales solaires ou éoliennes.
·Dans les réseaux ruraux où le rétablissement automatique réduit considérablement les durées de coupure.

Résumé
Un disjoncteur automatique (réenclencheur) est un dispositif de protection intelligent de moyenne tension qui combine une interruption sous vide, une protection à microprocesseur et un réenclenchement automatique. En rétablissant automatiquement l’alimentation après des défauts temporaires et en isolant uniquement les défauts permanents, les réenclencheurs améliorent considérablement la fiabilité, l’efficacité et la résilience des réseaux de distribution électrique modernes.