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Les disjoncteurs à cuve sous tension sont les types de disjoncteurs les plus couramment utilisés dans les réseaux de transport d'électricité de 72,5 kV à 800 kV.

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Disjoncteur de circuit de réservoir sous tension

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Le disjoncteur à cuve sous tension est un disjoncteur haute tension destiné à une installation en extérieur, dans lequel la chambre d’interruption (cuve) se trouve au même potentiel électrique que le conducteur sous tension (tension de ligne). L’interrupteur est monté sur une colonne de support isolée, ce qui l’isole de la structure mise à la terre située en dessous.

Les disjoncteurs à cuve sous tension sont largement utilisés dans les postes de transport d’électricité car ils offrent d’excellentes performances, une conception compacte et un coût relativement faible par rapport aux disjoncteurs à cuve isolée.

Construction
Les principaux composants sont les suivants :
·Cuve d’interruption – Contient le milieu d’extinction d’arc (généralement du gaz SF₆ ou du vide dans les modèles plus récents).
·Colonne isolante – Elle soutient l’interrupteur sous tension tout en assurant l’isolation par rapport à la terre.
·Mécanisme de commande – Mécanisme à ressort, hydraulique ou motorisé qui ouvre et ferme les contacts.
·Contacts principaux et contacts d’arc – Ils conduisent le courant normal et coupent le courant de défaut.
· Transformateurs de courant (en option) – Peuvent être montés à l’extérieur plutôt qu’intégrés.
· Armoire de commande – Abrite les équipements de protection, de commande, de surveillance et auxiliaires.
· Bornes – Relient le disjoncteur aux lignes de transport entrantes et sortantes.

Principe de fonctionnement
1. En fonctionnement normal, les contacts principaux restent fermés et transportent le courant de charge.
2. Lorsqu’un défaut est détecté, les relais de protection envoient une commande de déclenchement.
3. Le mécanisme de commande sépare rapidement les contacts.
4. Un arc électrique se forme entre les contacts.
5. Le milieu d’interruption éteint l’arc :
le gaz SF₆ utilise une rigidité diélectrique élevée et un flux de gaz.
Les interrupteurs sous vide éteignent l’arc lorsque le courant passe par zéro.
6. Après l’extinction de l’arc, la rigidité diélectrique se rétablit rapidement, empêchant ainsi toute réallumage.
7. La ligne de transport est isolée du défaut.

Caractéristiques principales
·Potentiel du réservoir : sous tension (sous courant)
·Installation : postes de transport extérieurs
·Plage de tension : environ 72,5 kV à 800 kV et au-delà
·Milieu d’interruption : principalement du gaz SF₆ ; la technologie sous vide est de plus en plus utilisée à certains niveaux de tension
·Mécanisme de commande : à ressort, hydraulique ou motorisé
·Isolation : isolateurs en porcelaine ou en composite
·Montage : support isolé monté sur poteau

Avantages
·Conception compacte et légère.
·Exigences réduites en matière de fondations et de structure.
·Coût initial inférieur à celui des disjoncteurs à cuve morte comparables.
·Bonne résistance sismique grâce à une masse réduite.
·Capacité de coupure élevée.
·Convient aux applications haute tension et très haute tension.
·Transport et installation plus faciles.

Inconvénients
·L’interrupteur est sous tension, ce qui augmente les exigences en matière d’isolation lors de la maintenance.
·Les transformateurs de courant sont généralement séparés, ce qui augmente le nombre d’équipements.
·Le personnel de maintenance doit prendre des précautions supplémentaires car le réservoir est au potentiel de la ligne.
·Offre généralement moins d’équipements de protection intégrés que les modèles à réservoir sec.

Applications typiques
·Postes de transport
·Postes de commutation haute tension
·Réseaux électriques publics
·Interconnexions de réseaux d’énergies renouvelables
·Réseaux électriques industriels
·Centrales électriques
·Postes d’interconnexion

Classes de tension courantes
·72,5 kV
·123 kV
·145 kV
·170 kV
·245 kV
·300 kV
·362 kV
·420 kV
·550 kV
·800 kV

Normes applicables
·CEI 62271-100 – Exigences et essais pour les disjoncteurs haute tension à courant alternatif.
·Série IEEE C37 – Normes nord-américaines couvrant les caractéristiques nominales, les essais et les applications.

Le disjoncteur à cuve sous tension est l’un des types de disjoncteurs les plus largement utilisés pour les réseaux de transport de 72,5 kV à 800 kV. Il allie des performances d’interruption élevées, une conception compacte et une installation économique, ce qui en fait le choix privilégié de nombreux postes électriques à travers le monde.