Disjoncteur GIS 33 kV C’est un montage à isolation gazogène à moyenne tension pour le passage de courant, la protection, l’isolation et la distribution à 33 kV. Les conducteurs primaires, les bus et les dispositifs de commutation sont enfermés dans des compartiments à isolation contrôlée, ce qui permet une empreinte plus petite que dans de nombreux aménagements à isolation à air. Cette guide couvre les performances et les caractéristiques de ce montage à 33 kV, ainsi que les interfaces, l’installation, la maintenance et les contrôles d’achat.
Sélection du GIS 33 kV en bref
- Vérifiez la tension nominale, la résistance aux impulsions de foudre, la tension normale, la résistance à la surtension et l’interruption de panne ensemble.
- Vérifiez les terminaux des câbles, la direction de la décompression, les interrupteurs de mise à la terre et les interrupteurs de sécurité sur la ligne unique homologuée.
- Indiquer dans le contrat d’achat les responsabilités relatives à la surveillance, au remplissage, à la récupération et au démantèlement des gaz ou des isolants de remplacement.
Qu'est-ce que l'appareillage sous enveloppe isolée dans l'air ?
L'appareillage sous enveloppe d'air (AIS) utilise l'air atmosphérique comme principale isolation externe entre les parties sous tension et la terre. L'AIS moyenne tension d'intérieur comporte généralement des compartiments séparés pour le disjoncteur, les barres omnibus, les câbles et la basse tension. L'AIS haute tension d'extérieur utilise des conducteurs de barres omnibus et des équipements séparés par des distances d'isolement dans l'air libre.
Ses points forts comprennent une construction visible, une maintenance familière, un accès plus facile aux composants et souvent un coût d'équipement initial inférieur. Ses inconvénients sont un encombrement plus important et une plus grande sensibilité à la poussière, au sel, à l'humidité, à la condensation et aux petits animaux si l'enceinte ou le bâtiment n'est pas contrôlé.
Qu'est-ce que l'appareillage sous gaz ?
L'appareillage sous enveloppe métallique (GIS) enferme les conducteurs principaux, les appareils de commutation et les barres omnibus dans des compartiments scellés et mis à la terre. Le milieu isolant contrôlé permet des distances d'isolement plus faibles, créant ainsi un équipement compact résistant à la contamination externe. Le GIS est courant là où le terrain est cher, l'espace est limité ou l'environnement est difficile.
Comparaison SIG vs SGI
| Facteur | SIG | SIA |
|---|---|---|
| Empreinte | Compact | Plus grand |
| Exposition environnementale | Pièces principales scellées | Plus exposé à l'air et à la contamination |
| Accès visuel | Limité | Plus grand |
| Entretien primaire de routine | Souvent plus bas | Généralement plus accessible |
| Service spécialisé | Compétences en matière de gaz et de modules scellés | Compétences conventionnelles en matière d'isolation à l'air |
| Coût de l'équipement initial | Souvent plus élevé | Souvent plus bas |
| Coût du terrain et du bâtiment | Souvent à moindre coût d'implantation | Besoin d'espace accru |
Empreinte au sol et agencement
Un poste blindé sous gaz (SIG) peut réduire considérablement la largeur des travées et la surface des bâtiments. Cependant, l'emprise totale du projet doit inclure les extrémités de câbles, les zones de gaz, la décompression, l'espace de levage et les extensions futures. Un poste sous air (AIS) nécessite une plus grande distance d'isolement électrique, mais offre un accès direct et des interfaces de bâtiment plus simples.
Fiabilité dans les environnements difficiles
L'appareillage sous gaz scellé présente des avantages pour les sites côtiers salins, pollués par l'industrie, poussiéreux, à forte humidité et souterrains exigus. L'appareillage sous enveloppe métallique (AIS) peut également fonctionner de manière fiable lorsque le blindage, les réchauffeurs, la ventilation, la ligne de fuite et la maintenance sont adaptés à l'environnement. Aucune de ces technologies ne compense une mauvaise étanchéité des câbles ou un contrôle inadéquat du local.
SF6 et considérations environnementales
Le SF6 possède d'excellentes propriétés diélectriques et d'extinction d'arc, mais un impact très élevé sur le réchauffement climatique. Les projets utilisant le SF6 doivent définir des limites de fuite, une surveillance de la densité, une manipulation par un personnel formé, la récupération, le reporting et le traitement en fin de vie. Les réglementations diffèrent et continuent d'évoluer.
Les conceptions alternatives utilisent des mélanges de gaz à faible PRP, de l'air pur, l'interruption sous vide et une isolation solide. L'expression “ sans SF6 ” ne prouve pas automatiquement une supériorité environnementale globale ; il convient de comparer le milieu isolant, l'utilisation des matériaux, les pertes, la durée de vie, la réparabilité et le recyclage.
Maintenance et diagnostics
La maintenance des jeux de barres isolés dans l'air (AIS) comprend le nettoyage, l'inspection de l'isolement, l'entretien des mécanismes, la mesure de la résistance de contact, le temps de déclenchement des disjoncteurs, la thermographie et l'évaluation des décharges partielles. Les jeux de barres isolés au gaz (GIS) réduisent l'exposition des pièces principales, mais nécessitent des contrôles de densité et de pression, la surveillance des fuites, l'entretien des mécanismes et une intervention spécialisée en cas de défaillance d'un composant interne scellé.
Sécurité contre les arcs internes et de l'opérateur
Le GIS et l'AIS peuvent tous deux être testés pour la tenue à l'arc interne. Spécifiez les côtés accessibles, le courant d'arc, la durée et les conditions d'installation. Les conduits de the de décharge de pression et le volume de la pièce doivent correspondre à la configuration testée. La classification de l'arc interne réduit les conséquences dans des conditions définies, mais ne remplace pas le sectionnement, la mise à la terre, la commande à distance et les procédures de travail sécuritaires.
Coût du cycle de vie
Comparez l'équipement, les terrains/bâtiments, l'installation, les pannes, la maintenance, la gestion du gaz, les pièces de rechange, la formation et la mise au rebut. La technologie GIS peut justifier un prix d'achat plus élevé en réduisant l'emprise au sol et la maintenance environnementale. La technologie AIS peut offrir un coût inférieur et une réparation plus aisée lorsque l'espace et les conditions sont favorables.
Options de produits
Pour l'AIS blindé conventionnel de 12 kV, examiner Appareillage de commutation KYN28A-12. Les réseaux étanches compacts peuvent utiliser le RMU écologique LBHB-12. Pour les applications de 40,5 kV, comparez KYN61-40.5 AIS avec Appareillage sous enveloppe métallique à isolation par gaz HC-40,5 pour réseau bouclé.
Liste de contrôle de sélection
- Tensions, courants, isolation et calibres de défaut.
- Espace/terrain disponible et extension future.
- Pollution, humidité, altitude et température.
- Exigences relatives à l'arc interne et à la décompression.
- Protection, câble et interfaces de communication.
- Réglementations locales sur le gaz et objectifs environnementaux.
- Compétences de maintenance, pièces de rechange et stratégie d'arrêt.
- Coût du cycle de vie complet et plan de fin de vie.
Principaux composants de l'appareillage à isolation gazeuse
La GIS intègre des barres omnibus, des disjoncteurs, des sectionneurs, des sectionneurs de mise à la terre, des transformateurs de courant (CT), des transformateurs de tension (VT), des interfaces de câbles ou de traversées et des compartiments de gaz dans des enveloppes métalliques mises à la terre. La surveillance de la densité ou de la pression, les interverrouillages et les dispositifs de surpression font partie du système de sécurité primaire.
Questions à poser avant de choisir un SIG
Confirmer l'emprise au sol et les besoins en matière d'extension, la politique relative au gaz ou à l'isolation alternative, les garanties d'étanchéité, le reporting environnemental, les modules de rechange, les interfaces de câbles, la stratégie en cas de coupure et la capacité de service local. La compacité est un atout précieux, mais l'accès pour le cycle de vie et les ajouts futurs de travées peuvent peser plus lourd dans la décision du projet.
Références techniques et lectures complémentaires
Les sources indépendantes suivantes étayent les normes, la terminologie, les calculs et le contexte de sécurité abordés dans ce guide :
- Norme CEI 62271-200 pour l'appareillage sous enveloppe métallique — Domaine d'application, classifications, conditions de service, essais d'arc interne, interverrouillages et exigences pour l'appareillage sous enveloppe métallique en courant alternatif jusqu'à 52 kV.
- Guide IEEE C37.121 pour les postes électriques unitaires à appareillage de commutation — Directives de coordination pour les sections de tableaux de commutation et de transformateurs dans les postes électriques unitaires triphasés.
- Exigences de sécurité électrique de l'OSHA — Exigences de sécurité pour les travaux de construction concernant le matériel de transport et de distribution d'électricité.
Protection GIS et interfaces câblage 33 kV
Pour les systèmes de distribution de 33 kV, la spécification du GIS doit indiquer la méthode d’arriération du système, la valeur nominale de la capacité de court-circuit, la durée de résistance maximale, la séquence d’exploitation du disjoncteur et le type de terminaison des câbles. Les boîtes de câbles, les connecteurs séparables ou les terminations à sec imposent leurs propres tolérances et exigences d’essai. Il convient de coordonner l’aménagement des douilles du GIS avec le transformateur, le réacteur, la transition de ligne haute tension ou la route du câble indiquée sur le schéma à une ligne.
La protection peut inclure les surtensions de la borne d’alimentation, les défauts de la masse, les écarts entre les bus, les pannes de coupe-circuit et les intertensions. Un boîtier compact n’élimine pas la nécessité de vérifications de saturation des CT, de coordination des relais et d’évaluation de l’énergie d’arc. Définissez la classe de CT, la charge, le rapport, la polarité et l’accès aux bornes de test lors de la phase d’achat. Si le GIS comprend un système de détection de tension, spécifiez l’interface et la méthode de vérification utilisée par la procédure opérationnelle.
Tests d’acceptation de la usine et du site
Demandez des relevés d’essais de routine concernant la résistance diélectrique, la résistance du circuit principal, le fonctionnement mécanique, le câblage, les interrupteurs, les alarmes de pression ou de densité ainsi que l’isolation des circuits de commande. Lors de l’acceptation sur site, vérifiez l’absence de dommages lors du transport, l’identification des compartiments, la force de couple, la qualité des terminaux des câbles, l’isolation, la phase, la séquence des phases, les commandes locales, les signaux de contrôle à distance et les circuits de protection. Les valeurs d’essai doivent être comparées aux limites indiquées par le fabricant et au plan d’achèvement approuvé.
L’équipement GIS est souvent livré en plusieurs parties. Vérifiez l’état de propreté des brides, l’adhérence de l’enceinte, l’alignement, les points de levage et la procédure de montage spécifiée avant l’assemblage. Si un gaz ou un autre milieu est utilisé, enregistrez les données de remplissage ou d’évacuation, les contrôles de fuite et le technicien responsable. Ne tirez pas de conclusion quant à la qualité du gaz à partir d’un manomètre ; utilisez la méthode spécifiée par le fournisseur.
Planification du service de cycle de vie
Un SIG compact réduit les éléments primaires exposés, mais il nécessite néanmoins une stratégie d’accès et de service. Fournissez des espaces de travail pour les essais des câbles, le remplacement des relais, l’inspection de la densité, le décompressionnement et le levage. Maintenez un historique des équipements avec les opérations de commutation, les alarmes, les résultats des essais et toute manipulation des médias. Pour les installations sensibles à l’environnement, incluez les responsabilités de récupération, de recyclage et de destruction dans le contrat.
Un devis GIS de 33 kV doit indiquer l’ensemble des éléments nécessaires : arrangement des busbars, nombre de connecteurs, fonctions des disjoncteurs, disjoncteurs de déconnexion, interrupteurs de terre, CT, VT, disjoncteurs de surtension, terminaux de câbles, alimentation auxiliaire, communications et voies de secours. Demandez des dessins montrant les dimensions de l’installation et les points d’extension futurs. Une comparaison uniquement de la face du tableau peut masquer les coûts civils, de protection et d’exploitation.
Vidéo technique neutre
Further viewing: The Engineering Mindset — How Three Phase Electricity works – The basics explained. This video provides background principles; it does not specify LBAJI equipment ratings or replace a project design.
Conservez le tableau de bord du SIG, le plan de la baie, le calendrier des câbles, le fichier de relais et le journal de manipulation des médias. Cette documentation permet à une équipe future de vérifier le niveau de charge nominal et la limite d’isolation avant d’ouvrir un compartiment ou de modifier une configuration du relais. Elle fournit également au propriétaire un document fiable pour les travaux de maintenance et les extensions prévus. Labellez toutes les baies isolées et conservez le dernier schéma de commutation approuvé au point de contrôle.
