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En anglais
Auteur(s)
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Denis DUFOURNET : Membre Senior de la Société des électriciens et des électroniciens (SEE) et de l’Institut américain des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE) - Chef de recherches Principes de coupure ALSTOM T & D (Transmission & Distribution)
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Dans ce fascicule, on verra, tout d’abord, le dimensionnement et la constitution des disjoncteurs à haute tension, une présentation succincte des sectionneurs à haute tension et des matériels de sous-stations compactes.
On décrira, ensuite, les différents types d’essais de l’appareillage électrique et les principaux laboratoires d’essais.
L’empirisme qui prévalait il y a vingt ans est maintenant révolu ; il est fait largement appel aux programmes de calcul pendant la phase de dimensionnement des disjoncteurs SF6 et, aussi, pendant la phase d’essais pour affiner les paramètres du calcul et extrapoler les résultats d’essais à d’autres conditions de fonctionnement.
Cependant la vérification des performances en vraie grandeur, dans un laboratoire d’essais de puissance, reste indispensable pour valider les paramètres définis pendant la préétude et élaborer les rapports d’essais de type (ou certificats).
Enfin, on terminera par une présentation de la surveillance d’état de l’appareillage et des techniques de diagnostic, puis des considérations environnementales qui concernent tout particulièrement les appareils au SF6.
L’article « Appareillage électrique d’interruption à courant alternatif à haute tension » fait l’objet de plusieurs fascicules :
D 4 690 Partie 1 : Généralités. Classifications. Caractérisation.
D 4 692 Partie 2 : Problèmes fondamentaux. Établissement et coupure des courants.
D 4 694 Partie 3 : Présentation de l’appareillage. Essais de type et individuels.
D 4 696 Annexes.
Doc. D 4 698 Pour en savoir plus.
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.
Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.
L’article D 4 700 traite l’« interruption des circuits alimentés en courant continu ».
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Laboratoires d’essais
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5. Autres essais de l’appareillage
5.1 Essais de tenue sismique
Lorsqu’il est installé dans une région où un séisme est possible, un appareil à haute tension doit être capable de supporter ce séisme sans dommage, puis de conserver ses caractéristiques assignées principales telles que sa tenue diélectrique.
Des essais sont généralement effectués pour vérifier la capacité d’un appareil à supporter un séisme d’accélération au sol donnée (0,2g, 0,3g ou 0,5g).
Une démonstration par le calcul est, en principe, suffisante si elle s’appuie sur une détermination expérimentale des fréquences propres de vibration et des amortissements associés.
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Dans le cas où il est prévu d’utiliser un appareil dans une région à forte séismicité (0,5g), des essais en vraie grandeur sur table vibrante sont exigés. Ces essais se composent habituellement :
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d’un essai de balayage en fréquence dans chaque direction, afin de déterminer les modes propres de vibration du matériel essayé ainsi que son amortissement (cet essai peut éventuellement être remplacé par un essai de lâcher statique pour la seule détermination du 1er mode propre et de l’amortissement) ;
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d’essais de tenue dynamique, dont la durée peut atteindre 30 s (voire 1 min), pendant lesquels :
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l’accélération au centre de gravité de l’appareil doit être conforme à la spécification ;
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plus généralement, on vient appliquer des accélérogrammes au niveau de la table simultanément dans les 3 directions de l’espace ; ces accélérogrammes appliqués pendant l’essai doivent être synthétisés à partir des spectres fournis dans les normes [IEEE Std 693].
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Des enregistrements de contraintes sont faits pendant les essais pour vérifier qu’un coefficient de sécurité suffisant est obtenu par rapport à la valeur de rupture de composants tels que traversées isolantes ou isolateurs.
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Pour garantir une tenue sismique égale ou supérieure à 0,5g, il est souvent nécessaire de munir l’appareillage de dispositifs amortisseurs, afin de réduire les sollicitations sur le matériel, en particulier la flexion des colonnes support de disjoncteurs à isolement dans...
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