Postes à moyenne tension

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1 Postes à moyenne tension par Georges VALENTIN Ingénieur EEIP EDF-GDF Services technique électricité. Réseaux et services et René FONDEUR Ingénieur ENSI-Caen Société Forclum, direction technique Bernard JOYEUX-BOUILLON Ingénieur IEG (Institut polytechnique de Grenoble) Directeur technique Appareillage et Équipements moyenne tension. GEC-Alsthom Jean-Claude TURPAIN Ingénieur IEG (Institut polytechnique de Grenoble) Responsable marketing. Domaine d activités stratégiques Transport et Distribution. Groupe Schneider. 1. Terminologie... D Fonctionnalités des postes rencontrés sur les réseaux HTA Réseaux de distribution publique Réseaux privés Aspects économiques Réseaux publics Réseaux privés Besoins et contraintes formalisés dans un cahier des charges Généralités Besoins et qualité pour l alimentation des usages particuliers de l électricité Maintenabilité Exploitation Contraintes d installation et d environnement Normes et réglementation Postes de distribution publique. Structures et schémas Postes sources Postes HTA de structure Postes HTA/BT Postes privés. Structures et schémas Structures sources Structures de distribution Fonctions de contrôle et de surveillance Technique des postes HTA Généralités sur les tableaux HTA Tableaux de disjoncteurs HTA à double sectionnement pour poste source de distribution publique Tableaux de disjoncteurs HTA à double sectionnement pour les réseaux privés Tableaux de disjoncteurs HTA à simple sectionnement Tableaux interrupteurs HTA pour postes HTA/HTA et HTA/BT Postes HTA de structure en zones rurales Choix des matériels Réalisation des postes HTA Relais de protection et leurs évolutions récentes Installation des postes HTA Conclusions Pour en savoir plus... Doc. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

2 POSTES À MOYENNE TENSION U n poste à moyenne tension est un ouvrage placé à un nœud d un réseau, qui regroupe un ensemble d équipements destiné à en assurer la protection et faciliter l exploitation. Les réseaux à moyenne tension sont maintenant, pour la plupart, réalisés en câbles souterrains ; de ce fait, les seules interventions d exploitation possibles ne peuvent se faire qu à partir des postes, d où l importance grandissante de ces ouvrages. Les postes à moyenne tension abritent de plus en plus d appareillages qui apportent de nouvelles fonctions nécessaires à une exploitation mieux contrôlée, voire automatisée. Le présent article ne traite que des installations à courant alternatif triphasé. Dans le texte, les appellations haute tension et moyenne tension, utilisées dans le langage courant, sont employées. Par contre, les abréviations sont celles définies dans l arrêté technique du 2 avril 1991, en l occurrence HTB pour les tensions supérieures à 50 kv (haute tension) et HTA pour les tensions comprises entre 1 et 50 kv (moyenne tension). L article s adresse : aux concepteurs, installateurs, exploitants de postes publics ou privés ; aux techniciens et ingénieurs du domaine Génie électrique. Il décrit les fonctionnalités des postes rencontrés sur les réseaux HTA, la terminologie et les normes, les aspects économiques, les besoins et contraintes formalisés dans un cahier des charges, les structures et schémas des postes de distribution publique, les structures et schémas des postes privés et la technique et la réalisation des postes HTA. 1. Terminologie Réseau de transport : réseau HTB qui assure la liaison entre les centrales de production et les postes de transformation qui alimentent le réseau de distribution HTA. Réseau de distribution publique : réseau HTA ou BT (basse tension) qui assure l alimentation directe de la clientèle courante du distributeur. Réseau privé : réseau interne à une installation industrielle ou tertiaire nécessitant une puissance importante. Structure source : structure de réseau, comportant des postes sources (de livraison ou/et de centrale électrique) et des postes de distribution. Structure de distribution privée : structure de réseau HTA et BT interne à des installations industrielle ou tertiaire. Poste source : nœud du réseau de transport et point de transformation de la HTB vers la HTA du réseau de distribution publique chez le distributeur ; il est équivalent au poste de centrale électrique dans une installation privée. Poste de structure : nœud fonctionnel du réseau HTA qui permet aux exploitants des reprises d alimentation en cas de défaut ou de travaux sur une artère. Poste de distribution publique : poste de transformation HTA/BT du distributeur alimentant le réseau BT de distribution publique. Poste de livraison ou poste client : point d interconnexion entre le réseau du distributeur et un réseau de distribution privé. Poste de centrale électrique : point d injection d une centrale de production électrique sur un réseau de structure source, dans une installation privée. Poste d interconnexion privé : poste de structure d un réseau de distribution privé permettant des manœuvres de réalimentation puis la recherche et l élimination des défauts. Poste de distribution privé : poste HTA raccordé sur le réseau de distribution privé. Tableau à moyenne tension ou simplement, tableau : ensemble d appareillages HTA (disjoncteurs ou interrupteurs ou sectionneurs sous enveloppe métallique, que l on trouve dans tous les types de postes évoqués ci-dessus. La définition de ces appareillages et leur fonction est donnée ci-après. Rame (dénomination EDF) : deux tableaux de disjoncteurs HTA embrochables sur jeux de barres dans un poste source (figure 2). Chacun des tableaux, formant une demi-rame, comporte un disjoncteur arrivée transformateur, une cellule sectionnement, douze disjoncteurs départ, deux disjoncteurs shunt, un disjoncteur de protection des gradins de condensateurs et une cellule transformateur de potentiel. Source autonome de production : installation de production électrique pouvant satisfaire les besoins d un réseau de distribution privé sans être nécessairement connecté au réseau du concessionnaire. Cellule : terme général désignant un appareil, disjoncteur ou interrupteur, sous enveloppe métallique et ses moyens de raccordement au réseau. Unité fonctionnelle : partie élémentaire d un ensemble d appareillages assurant des fonctions simples ( 5.1.3). Le disjoncteur et l interrupteur sont des appareils capables d établir, de supporter ou d interrompre des courants dans les conditions normales des circuits (courant de charge), ainsi que d établir et de supporter des courants de court-circuit. Un disjoncteur est capable de couper tous les courants de court-circuit (valeurs typiques du courant maximal de court-circuit d une installation : 10 à 50 ka) ; un interrupteur ne coupe des courants de court-circuit que de valeurs très faibles (typiquement 500 à A en coordination avec des fusibles). D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

3 POSTES À MOYENNE TENSION Le sectionneur assure en position d ouverture une distance d isolation, de sectionnement ; il a donc une tenue diélectrique au franchissement supérieure au niveau d isolement général d une installation. L interrupteur-sectionneur est un interrupteur qui, dans sa position d ouverture, satisfait aux conditions d isolement spécifiées pour un sectionneur. Le sectionneur de terre est utilisé pour mettre en court-circuit et à la terre les parties d un circuit. Il est capable de supporter et, lorsque c est spécifié, de fermer les courants de court-circuit ; mais il n est pas prévu pour supporter du courant en régime permanent. Les normes suivantes, concernant les installations privées, sont applicables : NF C installations électriques BT ; NF C postes de livraison établis à l intérieur d un bâtiment et alimentés par un réseau de distribution publique de deuxième catégorie (HTA) ; NF C installations électriques à haute tension ; ainsi que le décret n o avec la circulaire DRT 89-2 (ministère du Travail et de l Agriculture) avec les arrêtés correspondants. 2. Fonctionnalités des postes rencontrés sur les réseaux HTA Sur le réseau de distribution électrique français, la valeur prédominante de la tension HTA est de 20 kv. D une façon générale, il est fait une distinction entre les réseaux de distribution publique et les réseaux propres aux utilisateurs privés (figure 1). Figure 1 Distinction entre réseaux de distribution publique et réseaux privés Nous ne mentionnerons pas, dans cet article, les appareils à moyenne tension spécifiques des réseaux aériens tels que les interrupteurs aériens télécommandés ou non. Ils ne font pas à proprement parler partie de la catégorie des postes à moyenne tension, bien que certaines des technologies qu ils utilisent rappellent de plus en plus celles des postes à moyenne tension. Quelques éléments concernant ces matériels sont donnés dans l article [D 4 220] Réseaux de distribution. Conception et dimensionnement [1]. 2.1 Réseaux de distribution publique On trouve sur les réseaux de distribution publique divers types de poste à moyenne tension. Chacun de ces postes joue un rôle différent. On peut classer ainsi les postes par rapport aux fonctions qu ils assurent Postes sources HTB/HTA Les postes HTB/HTA alimentent et protègent le réseau HTA ( 5.1) ; ils assurent l abaissement de la tension et l alimentation du réseau HTA, en le protégeant par des disjoncteurs Postes HTA de structure Les postes HTA de structure permettent l exploitation du réseau HTA. Ils sont placés dans le réseau et abritent des appareils de coupure servant à fractionner les artères en tronçon pour faciliter la recherche des défauts et permettre les isolements nécessaires à certaines opérations d exploitation. Parmi les postes HTA de structure, on cite ceux qui suivent, dont la description est donnée au paragraphe 5.2. Les postes d étoilement HTA /HTA permettent, à partir d une artère, de créer plusieurs extensions qui peuvent être isolées séparément par des interrupteurs-sectionneurs. Les armoires de tronçonnement [armoires de coupure manuelle (ACM)] renferment un interrupteur-sectionneur permettant, pour un coût minime, de tronçonner une artère en deux. Les armoires de tronçonnement et de dérivation [armoire de coupure manuelle avec dérivation (ACMD)] permettent, en adjoignant à l armoire précédente une dérivation séparable, de créer une extension à partir du réseau principal avec une bonne souplesse d exploitation. Les armoires de tronçonnement et de dérivation [armoire de coupure à 3 commandes manuelles (AC3M)] sont semblables aux armoires précédentes et comprennent trois interrupteurs-sectionneurs, deux sur l artère principale et un pour pouvoir isoler la dérivation. Les postes de tronçonnement et de dérivation télécommandés permettent le tronçonnement télécommandé d une artère, depuis un point central. Ils abritent des appareils motorisés que l on appelle organes de manœuvre télécommandés (OMT). Parmi les OMT, on peut citer : l interrupteur de poste télécommandé (IPT) ; on le trouve nécessairement dans un poste HTA/BT, en général sur le réseau souterrain ; l armoire de tronçonnement avec action à distance ; cette armoire de coupure télécommandée (ACT) est équivalente à l ACM, mais avec télécommande de l interrupteur ; l armoire de tronçonnement avec action à distance et dérivation ; cette armoire de coupure télécommandée à 3 directions (AC3T) est équivalente à l AC3M, mais avec la télécommande des interrupteurs ; Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

4 POSTES À MOYENNE TENSION le disjoncteur réenclencheur en réseau (DRR) ; on le trouve sur le réseau aérien ou le réseau souterrain en amont d un réseau aérien ; il permet de déporter dans le réseau les automatismes de protection et de réenclenchement qui sont ceux d un disjoncteur de poste source Poste HTA/BT Les postes HTA/BT assurent l alimentation et la protection du réseau BT ( 5.3). On rencontre deux types principaux : Les postes HTA/BT sur réseaux aériens sont très majoritairement représentés par les transformateurs sur poteau sans appareil de coupure sur la HTA. Les postes HTA/BT sur réseaux souterrains sont majoritairement représentés par les postes en cabine avec deux interrupteurssectionneurs HTA pour manœuvrer sur l artère et un interrupteurfusible en protection du transformateur. 2.2 Réseaux privés Ils assurent la répartition de l énergie électrique entre les différents points d utilisation d une installation industrielle ou tertiaire nécessitant une puissance importante. Dans le cas le plus général, leur alimentation est réalisée séparément ou simultanément (figure 1) : par un réseau de distribution publique, par l intermédiaire d un poste de livraison ; par une source autonome d énergie (centrale électrique). L énergie électrique est normalement fournie par le réseau de distribution publique, les sources autonomes de production étant généralement utilisées en secours ou en appoint. Cependant, sous certaines conditions, les excédents d énergie fournis par les sources autonomes de production peuvent être absorbés par le réseau de distribution publique. Les réseaux privés sont peu étendus et, de ce fait, leur impédance propre étant faible, les courants de court-circuit aux différents point d utilisation sont très voisins de celui de la source de courant qui les alimente. Pour cette raison ils ne sont pas maillés. Les éléments qui les constituent (jeux de barres, liaisons en câbles, etc.) peuvent éventuellement être doublés pour réaliser des systèmes redondants améliorant le taux de disponibilité de l installation. Les coûts d investissement correspondants sont alors plus élevés et la recherche de la solution optimale nécessite éventuellement une étude de fiabilité prenant en compte les risques de défaillances et les opérations de maintenance. La présence d une source autonome de production peut engendrer des courants de court-circuit très différents selon que l installation est alimentée : par le réseau de distribution publique seul ; par la source autonome de production seule ; par les deux couplés en parallèle. D une façon générale, ces installations sont réalisées en fonction des dispositions architecturales des bâtiments et des locaux qu elles desservent et adaptées aux besoins de l utilisateur. Les seules règles à respecter en la matière sont celles imposées par les normes et la réglementation en vigueur. Il est néanmoins recommandé de concevoir et de réaliser ces installations à partir d une structure logique (figure 1), qui fait apparaître : une structure source comprenant : les sources de courant (poste de livraison, postes de centrale électrique), des liaisons électriques, des équipements d interconnexion entre les sources de courant constitués par des tableaux et les liaisons électriques ; une structure de distribution, alimentée depuis l installation source, et comprenant : des liaisons, des tableaux de distribution, les transformateurs HTA/HTA ou HTA/BT eux-mêmes alimentés depuis les tableaux de distribution. On définit ainsi une hiérarchie des équipements électriques comportant : des postes de la structure source, raccordés aux sources de courant ou assurant l interconnexion entre ces sources, équipés d appareils de coupure (disjoncteurs) asservis à des protections électriques assurant une sélectivité correcte avec les protections propres aux sources de courant ; des postes de la structure de distribution alimentant les circuits d utilisation par l intermédiaire de transformateurs eux-mêmes généralement protégés par des fusibles. Ces équipements sont reliés par des canalisations électriques que l on peut également classer par ordre d importance et qui comprennent : des liaisons d alimentation et d interconnexion des postes de la structure source, dimensionnées en fonction des puissances à transporter et des courants de court-circuit susceptibles d apparaître dans les conditions les plus défavorables (elles peuvent éventuellement être doublées par sécurité) ; des liaisons de distribution alimentant les tableaux de distribution depuis les tableaux sources. 3. Aspects économiques Les postes jouent un rôle majeur dans la conception d un réseau, public ou privé. De leur bonne adéquation et de leur fonctionnement dépend largement la fiabilité de ce réseau. C est sur les postes que vont se concentrer bien souvent les frais et charges d entretien du réseau ; il convient donc d en tenir compte pendant leur conception et leur réalisation. 3.1 Réseaux publics Le but recherché par le distributeur est d améliorer la qualité de fourniture de l électricité à la clientèle, au moindre coût. Des études technico-économiques sont menées au niveau national, pour définir les grandes orientations en terme de conception des réseaux (structures, nouveaux matériels à développer, etc.). Dans ce cadre, le développement de matériels achetés en quantité avec un coût total élevé fait de plus en plus l objet d une démarche d analyse de la valeur (analyse fonctionnelle, prise en compte du coût global d une installation et pas seulement de son coût d achat) et d études de fiabilité. Au niveau local, pour décider du mode d alimentation de clients ou du renouvellement d un ouvrage, on compare plusieurs solutions techniques qui répondent au problème posé sur une période donnée correspondant généralement à leur durée de vie. Dans certains cas (raccordement d un simple client BT par exemple), la solution technique à mettre en œuvre est suffisamment évidente pour ne pas nécessiter d étude technico-économique. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

5 POSTES À MOYENNE TENSION 3.2 Réseaux privés L étude technique d un réseau privé est toujours associée à une étude économique permettant d évaluer l investissement et, éventuellement, la rentabilité des différentes solutions qui peuvent être proposées. Les critères pris en compte sont essentiellement les coûts d investissement, d exploitation et la sécurité de fonctionnement. Dans ce contexte, les opérations de maintenance sont prises en compte, sachant que tout manque d entretien peut conduire à des arrêts d exploitation coûteux. Une surabondance de matériel entraîne simultanément un risque supplémentaire de défaillance et un investissement exagéré qui peuvent remettre en cause le projet. Il est donc indispensable de concevoir des schémas simples, complétés par des dispositions assurant un niveau de sécurité suffisant. Le prix de l énergie électrique, qu elle soit achetée au réseau de distribution publique ou produite par une centrale autonome, intervient d une façon importante dans les coûts d exploitation d une installation. Une étude précise des besoins tenant compte des fluctuations journalières et saisonnières de la consommation permet de choisir le tarif d achat le plus économique et de souscrire, dans chaque tranche tarifaire, les puissances les mieux adaptées aux nécessités de l exploitation. 4. Besoins et contraintes formalisés dans un cahier des charges 4.1 Généralités Préalablement à toute réalisation, il est nécessaire de constituer un cahier des charges définissant les conditions générales d utilisation. Les dispositions à préciser comprennent notamment : les besoins à satisfaire (puissance, disponibilité de l installation, maintenabilité, exploitation...) ; les normes de référence et les textes réglementaires ; les caractéristiques du réseau d alimentation ; la qualité d alimentation demandée par les usages particuliers de l électricité ; les contraintes d installation et d environnement. Dans le cas d un réseau privé, il convient, en outre, de déterminer : la répartition des points d utilisation et les consommations correspondantes envisagées ; la présence ou non d une centrale électrique imposée soit par la réglementation, soit par une nécessité d exploitation. Les mêmes principes s appliquent aussi bien à un distributeur d énergie électrique pour la conception de son réseau qu à son utilisateur privé. Ce que ce dernier considère comme une utilisation constitue un client pour le distributeur. 4.2 Besoins et qualité pour l alimentation des usages particuliers de l électricité Dans le cas d une installation de distribution publique, les équipements servent d interface entre le réseau d alimentation et les utilisations. À ce titre, l installation doit prendre en compte les caractéristiques du réseau d alimentation ainsi que les besoins liés aux utilisations. Les caractéristiques du réseau d alimentation à prendre en compte sont : le niveau de tension ; la qualité de la fourniture (variations de tension, coupures brèves ou longues, harmoniques, flicker...) ; la puissance de court-circuit. Les besoins liés aux utilisations permettent de définir les caractéristiques électriques nécessaires pour leur alimentation : niveau de tension ; puissance réellement installée et puissance souscrite ; puissance de court-circuit aux différents points de l utilisation ; variations de tension tolérées ; compensation de l énergie réactive et tenue de la tension ; immunité des machines aux perturbations (creux de tension, coupures brèves, coupures longues, harmoniques, flicker...) ; réglementation liée à la sécurité des installations [immeubles de grande hauteur (IGH)), établissements recevant du public (ERP), hôpitaux, installations classées...]. Dans le cas d une installation privée, on tient compte également des valeurs des pointes de courant susceptibles d apparaître au démarrage de certains appareils. Le raccordement d une installation privée sur un réseau de distribution publique implique, en outre, diverses contraintes en raison notamment des perturbations de tension qui peuvent apparaître du fait des conditions atmosphériques (coupures de courant ou surtensions). Certains équipements tels que l appareillage informatique ou l électronique de puissance sont très sensibles à ces perturbations. Lorsque l installation comporte une centrale électrique fonctionnant couplée au réseau de distribution publique, l apparition d une perturbation de tension, même de très courte durée, peut entraîner la rupture du synchronisme des machines et engendrer des incidents mécaniques graves. Il est alors indispensable de prévoir des protections de découplage susceptibles de séparer l installation, ou la partie d installation concernée, du réseau le plus vite possible et ce dès l apparition de la perturbation. 4.3 Maintenabilité L utilisateur doit définir le niveau de maintenabilité des installations en fonction : de ses besoins de disponibilité ; des moyens de dépannage ou de secours qu il est susceptible de mettre en œuvre ; de la qualification des exploitants. Les interventions de maintenance se répartissent en : entretien courant, qui correspond à de la maintenance systématique ou à de la maintenance curative de premier niveau comprenant des réglages ou des interventions simples, par exemple échanges de fusibles ; maintenance programmée, qui correspond à de la maintenance systématique de deuxième et éventuellement de quatrième niveau comprenant les vérifications périodiques, le nettoyage des appareils et le remplacement systématique des pièces d usure ; dépannage, qui correspond à de la maintenance curative de troisième niveau concernant les interventions consécutives aux incidents qui peuvent survenir en cours d exploitation. Ces interventions imposent éventuellement des coupures de courant, donc des contraintes qui doivent être prises en compte lors de la conception des installations à travers l étude de fiabilité et de disponibilité. Les types et le niveau de maintenance souhaités par les utilisateurs doivent être définis en fonction des besoins réels. Les niveaux et les types de maintenance sont présentés dans la norme NF X Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

6 POSTES À MOYENNE TENSION 4.4 Exploitation L exploitation de l installation peut être assurée par l utilisateur lui-même ou par un prestataire de service. Les modes de conduite, de maintenance et de dépannage sont liés au niveau de formation et d habilitation du personnel. Les interventions en cours d exploitation sur les installations électriques [6] [7] [8] [9] ne peuvent être effectuées que par du personnel spécialisé ayant reçu une formation adaptée et habilité réglementairement, conformément aux dispositions de l UTE C Dans le cas d installations simples correctement réalisées, les incidents d origine électrique sont rares, l appareillage est peu sollicité et les contraintes d exploitation sont faibles. Pour des installations importantes et complexes, possédant par exemple plusieurs niveaux de tension ainsi que des sources de production autonomes fonctionnant éventuellement couplées au réseau de distribution publique, il n en est pas de même. Dans ce cas, les risques de fausses manœuvres deviennent importants et, lors d incident, les réactions humaines peuvent être trop lentes ou trop aléatoires. Il est alors souhaitable, notamment dans le cadre d un réseau privé, d automatiser les installations de distribution. Les automatismes correspondants doivent faire l objet d une étude soignée sachant que leur rôle est essentiellement de se substituer aux interventions humaines en réduisant les risques et les temps de manœuvre au minimum. Il est souvent nécessaire d utiliser des automates programmables ou des calculateurs. Des dispositions particulières doivent éventuellement être prises pour qu une défaillance de l un d eux n ait pas de conséquence momentanée sur le fonctionnement de l installation. Les contraintes de continuité de la fourniture électrique nécessitées par l installation ou les utilisations permettent de définir le niveau d automatisation et/ou de téléconduite de l installation. Un deuxième élément déterminant peut être la présence ou non de personnels pour surveiller l installation. 4.5 Contraintes d installation et d environnement L environnement immédiat de l installation intervient dans le choix des matériels en fonction : de la place disponible ; de la nécessité éventuelle d intervenir dans une installation existante comportant déjà du matériel ancien. On distingue également : les installations extérieures situées dans des emplacements complètement ouverts ; les installations abritées, situées dans des locaux ou emplacements partiellement fermés où les influences directes des conditions atmosphériques ne sont pas complètement exclues ; les installations intérieures, situées dans des locaux complètement fermés où les influences directes des conditions atmosphériques sont totalement exclues. Les caractéristiques des matériels ainsi que leurs conditions de mise en œuvre doivent tenir compte des influences extérieures [7], soit : la température extérieure ; l humidité relative ; la présence d eau ; la présence de corps solides (poussière, corps étrangers, etc.) ; la présence de substances corrosives ; la présence de pollution ; les contraintes mécaniques (chocs, vibrations, etc.) ; la présence de flore ou de moisissure ; la présence de faune ; les influences électromagnétiques, électrostatiques ou ionisantes ; le rayonnement solaire ; les effets sismiques, éventuellement ; les risques de foudroiement ; l action du vent ; la présence de neige, de givre et de glace ; l altitude. Dans le cadre des installations privées, les normes ([Doc. D 4 601]) définissent une classification des influences extérieures. La réglementation prévoit également une classification des conditions d utilisation [7] concernant : la compétence des personnes ; la résistance électrique du corps humain en fonction de l environnement ; la fréquence des risques de contacts des personnes avec le potentiel de terre ; la nature des matières traitées ou entreposées (cas des installations industrielles). Il y a lieu, enfin, de tenir compte des contraintes provenant de l installation elle-même vis-à-vis de l environnement [7] telles que : la compatibilité électromagnétique ; l esthétique ; le niveau de bruit ; les conditions de dépose de l installation en fin de vie prenant en compte le retraitement, le recyclage et l élimination éventuelle des composants ; les conditions d immunisation de l installation, permettant de se prémunir contre des dysfonctionnements et leurs conséquences provoqués en particulier par des surtensions, des surintensités (courant d appel de transformateurs à leur mise sous tension par exemple) ou toute autre perturbation électrique liée à des charges polluantes (harmoniques, flicker, etc.). L installation devra être conçue pour répondre au niveau de fiabilité requis par l utilisation. Des dispositions doivent être prises pour assurer : la sécurité des personnels et des tiers pendant la construction de l ouvrage et pendant son exploitation ; la protection des utilisations. 4.6 Normes et réglementation La réglementation pour les postes de distribution publique (arrêté technique du 2 avril 1991 ; publications JO 1536, pour les IGH, et JO 1477, pour les ERP) est donnée en [Doc. D 4 601]. Les normes et spécifications d entreprise pour les postes de distribution publique, sont données par le tableau ci-après (cf. leur titre en [Doc. D 4 601]). On trouve les définitions de ces postes paragraphe 1. (0) Postes sources Postes de structure Postes de distribution publique HN 64-S-40 NF C NF C HN 64-S-41 HN 64-S-42 HN 64-S-35 HN 64-S-41 HN 64-S-42 HN 64-S-31, 32, 33 Pour les postes privés, on trouve la réglementation (décret du 14 novembre 1988 et arrêté du 17 janvier 1989) en [Doc D 4 601]. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

7 POSTES À MOYENNE TENSION Les normes et spécifications d entreprise sont données par le tableau ci-après. (0) Postes de livraison NF C NF C C HN 64-S-41 HN 64-S Postes de distribution publique. Structures et schémas 5.1 Postes sources Généralités Postes Les postes HTB/HTA, appelés aussi postes sources, constituent l interface entre le réseau de transport HTB et le réseau de distribution HTA (figure 2). Leurs fonctions essentielles sont : la transformation de la tension du niveau HTB vers le niveau HTA, depuis une ou plusieurs lignes HTB et par l intermédiaire d un ou de plusieurs transformateurs HTB/HTA ; la répartition de l énergie électrique avec un ou plusieurs tableaux de répartition HTA, formés de l assemblage de disjoncteurs HTA raccordés par embrochage à un jeu de barres ; la protection du réseau HTA par des disjoncteurs actionnés par différents types de protections définis selon le plan de protection retenu sur le réseau ; de centrale d interconnexion privé de distribution privé NF C C la mise à la terre du neutre HTA par des résistances ou bobines de point neutre. Nota : le lecteur pourra se reporter, pour plus de précisions sur les protections, à l article [D 4 810] Protection des réseaux à moyenne tension de distribution publique [2]. On trouve d autres équipements dans ces postes, tels que : des condensateurs de compensation de l énergie réactive et des interrupteurs destinés à mettre en ou hors service ces condensateurs ; un ou plusieurs disjoncteurs shunt [2], qui met à la terre une phase lors d un défaut monophasé sur les réseaux aériens, permettant ainsi d éliminer les défauts de type fugitif sans interrompre la fourniture d énergie électrique ; éventuellement, des inductances de limitation du courant de court-circuit ; un ou plusieurs transformateurs HTA/BT servant à l alimentation des auxiliaires à courant alternatif ; une ou plusieurs sources à courant continu dont les chargeurs sont alimentés par le ou les transformateurs précédents ; des circuits BT de commande, de contrôle et de protection ; des comptages d énergie active et réactive ; des installations de commande à distance (calculateurs de téléconduite) ; une station d émission de télécommande centralisée à fréquences musicales ( Hz) [3]. Dans les paragraphes 5 et 7, nous présentons essentiellement les tableaux HTA, les autres équipements étant décrits dans d autres articles du présent traité Schémas de la partie HTA Ces schémas dépendent : des besoins à court terme ; de la structure des réseaux amont HTB et aval HTA ; de la structure finale que l on envisage pour l ouvrage considéré. Figure 2 Schéma général d un poste source HTB/HTA 90 ou 63/20 kv Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

8 POSTES À MOYENNE TENSION Ils doivent être conçus de telle sorte que les postes puissent évoluer simplement vers la structure finale. Pour les postes alimentant le réseau de distribution, le distributeur définit les schémas types qui suivent, mentionnés par ordre de complexité croissante. Les postes desservant les zones rurales et/ou les villes moyennes sont alimentés par les réseaux de répartition à 63 ou 90 kv. Ce sont généralement des postes à plusieurs tronçons de jeu de barres (figure 2). Ce schéma permet de répartir la charge sur deux transformateurs T1 et T2 de puissance inférieure ou égale à 36 MVA. Chaque tronçon de jeu de barres est relié à un transformateur. Les postes desservant les grandes agglomérations, justifiant par la puissance appelée une injection directe à partir du réseau de transport à 225 kv. En étape finale, ces postes comportent trois transformateurs 225/20 kv ayant chacun une puissance inférieure ou égale à 70 MVA. La charge est répartie sur cinq rames (figure 3). Nota : le lecteur pourra se reporter à l article [D 4 210] Réseau de distribution. Structure et planification [4] Éléments constitutifs du tableau HTA Le tableau HTA est divisé en parties élémentaires appelées unités fonctionnelles. On distingue les principaux types d unités fonctionnelles suivants, correspondant chacun à une fonction. L unité fonctionnelle arrivée assure la liaison entre le transformateur HTB/HTA et le jeu de barres du tableau. L unité fonctionnelle départ assure la liaison entre le jeu de barres du tableau et le réseau de distribution aérien, souterrain ou mixte. L unité fonctionnelle condensateurs assure la liaison entre le jeu de barres du tableau et une batterie de condensateurs. L unité fonctionnelle tronçonnement de barres et l unité fonctionnelle pont de barres permettent de relier deux tronçons de jeu de barres entre eux. L unité fonctionnelle transformateurs de tension permet éventuellement de disposer de réducteurs de tension sur le jeu de barres HTA. Ces unités fonctionnelles sont équipées de disjoncteurs, à l exception des unités fonctionnelles pont de barres et transformateurs de tension. Sur les réseaux aériens, uniquement, on utilise une autre unité fonctionnelle, appelée unité fonctionnelle shunt, équipée d un disjoncteur spécial permettant l élimination d un défaut monophasé fugitif en assurant une liaison momentanée entre la phase en défaut et la terre. Sur chacun des circuits (arrivée ou départ), un dispositif de sectionnement est prévu, pour permettre leur isolement par rapport au jeu de barres et au réseau HTA (figure 22), assurant les fonctions de sécurité d exploitation et de sécurité du personnel. Ce sectionnement est effectué par un débrochage de la partie active du disjoncteur HTA. Figure 3 Poste 225/20 kv desservant les grandes agglomérations D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

9 POSTES À MOYENNE TENSION Des réducteurs de mesure sont destinés à alimenter les appareils de mesure, de protection et de comptage : les réducteurs de tension sont placés sur les arrivés et, éventuellement, sur le jeu de barres ; les réducteurs de courant sont disposés sur chacun des circuits arrivées ou départs. Dans les réseaux souterrains, ces postes d étoilement sont considérés comme un prolongement du tableau à moyenne tension de la source sur laquelle ils sont raccordés. Selon la structure des réseaux, ces postes peuvent être appelés tête de fuseau ou tête de boucle, ou point de réflexion (figure 4b ). Ils sont souvent équipés d interrupteurs télécommandés. L assemblage des appareils qui réalisent ces unités fonctionnelles dans un local de poste constitue une rame qui se divise souvent en deux demi-rames dont chacune est alimentée par un transformateur HTB /HTA différent quand cela est possible (figure 2) Fonctions de protections, d automatismes et de téléconduite Ce sujet est traité dans l article [D 4 810] Protection des réseaux à moyenne tension de distribution publique [2] Mise à la terre du neutre HTA Deux articles traitent de ce sujet [1] [2]. Le lecteur pourra s y reporter. 5.2 Postes HTA de structure Généralités Ces postes, que l on peut trouver tant dans les zones urbaines que rurales, sont essentiellement destinés à assurer une fonction de répartition des réseaux HTA à partir d un point donné du réseau (figure 4). On les appelle aussi postes d étoilement ou postes d éclatement. Ils sont de moins en moins utilisés dans les structures de réseaux HTA normalisées actuelles. Dans le cas des réseaux aériens, les postes HTA de structure n ont en principe pas leur place dans la structure à long terme d un réseau MT aérien. Ils peuvent parfois être destinés à évoluer vers un poste source dont ils constitueront une amorce ; sinon, ils doivent disparaître ou être utilisés comme poste d étoilement (figure 4a ) dont les départs (au nombre de 3 au maximum) peuvent être équipés d interrupteurs fonctionnant dans le creux de tension ou télécommandés Structure rurale aérienne La structure HTA des réseaux ruraux aériens est généralement arborescente (figure 5). Ces réseaux HTA permettent d alimenter les différents postes HTA/BT ruraux décrits dans le paragraphe 5.3. Afin d optimiser l exploitation de ces réseaux, des appareils de coupure, principalement des interrupteurs-sectionneurs à commande manuelle ou télécommandés, sont installés sur ces réseaux. Comme il s agit d appareils aériens, nous ne les décrirons pas dans cet article ( 2). On peut trouver des éléments à leur sujet à la référence bibliographique [1]. Bien que ne faisant pas partie de la structure type des réseaux ruraux, on peut aussi trouver des postes d étoilement HTA/HTA ( 5.2.4). Ils peuvent être associés à un poste HTA/BT ( 5.3) Structure rurale souterraine La figure 6 présente regroupés sur une même artère les différents types de poste de structure disponibles sur les réseaux souterrains ruraux ; leur description est faite dans les paragraphes et Postes d étoilement HTA/HTA Les postes d étoilement abritent des interrupteurs-sectionneurs HTA et permettent l exploitation de réseaux secondaires étendus et/ou complexes (figure 7) Armoires de coupure manuelle L armoire de coupure manuelle (ACM) permet de tronçonner une ossature souterraine et de reprendre une charge ponctuelle ou une petite grappe de postes à un coût modéré. Elle permet aussi de visualiser le passage éventuel d un défaut et d effectuer le raccordement des appareils de recherche de défauts sur chacun des câbles qui lui sont raccordés afin de faciliter les opérations de reprise d alimentation consécutives à un défaut sur le réseau. Associée à une boîte de dérivation, elle permet la reprise d une extension (figure 6). Figure 4 Postes HTA de structure Figure 5 Structure rurale aérienne Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

10 POSTES À MOYENNE TENSION Figure 6 Structure rurale souterraine Une ACM (figure 8) est composée : d un interrupteur-sectionneur HTA encadré de sectionneurs de mise à la terre ; d un détecteur de défauts HTA ; le tout installé dans une armoire préfabriquée. L armoire de coupure manuelle avec dérivation (ACMD) est une variante de l ACM ; elle possède les mêmes fonctions auxquelles a été incorporée la fonction dérivation (figure 9). L armoire doit alors impérativement être placée à l endroit de la dérivation. L armoire de coupure à 3 commandes manuelles (AC3M) permet une coupure et la mise à la terre sur trois directions (figure 10). Elle facilite les réalimentations et les manœuvres d exploitation dans tous les cas possibles d intervention pour travaux comme sur incident. De par son coût élevé, son emploi ne se justifie pas pour des reprises de faibles charges. Figure 7 Poste d étoilement Armoires de coupure télécommandées Afin de réduire les temps de coupure en cas d incident sur le réseau HTA, EDF télécommande depuis les années soixante-dix, des interrupteurs, essentiellement aériens. Plus récemment, la mise en place d interrupteurs télécommandés, sur les réseaux souterrains, a été vigoureusement lancée. Ces appareils, télécommandés par une liaison radio ou par le réseau téléphonique commuté, permettent de réalimenter rapidement une grande partie de la clientèle en cas de défaut sur un départ HTA. On peut citer deux types d armoire de coupure. L armoire de coupure télécommandée (ACT) est composée des éléments suivants (figure 11) : deux interrupteurs-sectionneurs dont un est associé à une commande électrique ; un coffret de télécommande de type ITI (interface de télécommande d interrupteur) qui comporte un moyen de communication à distance (par téléphone ou radio) ; il est associé à un transformateur de potentiel pour assurer son alimentation BT autonome ; un détecteur de défauts ; le tout étant placé dans une armoire posée au sol. Elle permet de tronçonner une artère souterraine. Figure 8 Armoire de coupure manuelle L armoire de coupure télécommandée à 3 directions (AC3T) est composée (figure 12) : de trois interrupteurs-sectionneurs dont un, deux ou trois d entre eux sont associés à une commande électrique ; un coffret de télécommande de type ITI ; d autant de détecteurs de défauts que de commandes électriques. Le tout est placé dans une armoire posée au sol. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

11 POSTES À MOYENNE TENSION Cet appareil permet simultanément de tronçonner une artère souterraine et d isoler une dérivation. Il s installe en tête d une dérivation Disjoncteur-réenclencheur en réseau Ce matériel existe en deux versions, extérieure (figure 13) et intérieure (figure 14). Les deux versions de DRR sont composées : d un disjoncteur HTA, de type haut de poteau pour la première, de type intérieur pour la seconde ; d un coffret contrôle-commande ; de moyens de communication par réseau radio ou téléphonique. Le DRR extérieur (figure 13) est, en sus, doté de parafoudres HTA nécessaires à la coordination des isolements et d un transformateur d alimentation des auxiliaires. Pour l installation d un DRR en cabine, on choisit un poste de distribution publique. 5.3 Postes HTA/BT Généralités Les postes de transformation HTA/BT se distinguent les uns des autres, d une part, par leur puissance maximale de transformation, d autre part, par leur mode de raccordement. Le DRR assure les fonctionnalités classiques d un disjoncteur associé à un ensemble de protections et de réenclenchements ; il est aussi manœuvrable à distance. Le DRR vient donc compléter la panoplie des matériels, afin de contribuer à l amélioration de la qualité de service, notamment en diminuant le nombre de clients subissant des coupures longues, brèves ou très brèves. Figure 11 Armoire de coupure télécommandée Figure 9 Armoire de coupure manuelle avec dérivation Figure 12 Armoire de coupure télécommandée à 3 directions Figure 10 Armoire de coupure à 3 commandes manuelles Figure 13 Disjoncteur-réenclencheur en réseau aérien Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

12 POSTES À MOYENNE TENSION L existence et la structure du tableau à moyenne tension de ces postes sont directement liées à ce mode de raccordement, qui dépend : des caractéristiques des réseaux en amont qui peuvent être aériens (cas des zones rurales essentiellement) ou souterrains (cas des zones urbaines et périurbaines) ; il faut toutefois noter que la pénétration progressive des réseaux souterrains HTA dans les zones rurales tend à minimiser cette séparation distinctive ; du niveau de qualité de service que le distributeur veut offrir à ses clients compte tenu de leurs besoins spécifiques ; ces besoins peuvent conduire à l utilisation d une deuxième alimentation sur un réseau voisin. Comme dans le cas des postes de distribution HTB/HTA (figures 2 et 3), les schémas des postes de transformation HTA/BT dépendent de la structure du réseau HTA et de la clientèle considérée Différents modes d alimentation Trois types d alimentation représentés sur la figure 15 sont utilisés. Alimentation en simple dérivation ou antenne C est le schéma le plus simple, généralement utilisé pour les postes ruraux et quelquefois pour les postes urbains (installations provisoires, postes de chantier). Un seul câble ou ligne aérienne alimente le poste (figure 15a ). Une intervention sur le câble ou la ligne nécessite dans la majorité des cas (le bouclage en basse tension n étant généralement pas possible) d interrompre l alimentation de la clientèle. Alimentation en coupure d artère ou boucle C est le système de distribution le plus répandu en zone urbaine. Chaque poste est alimenté par deux câbles issus d un même poste source (éventuellement de deux postes sources), l ensemble des deux câbles formant une boucle (figure 15b ). Ce système permet d isoler un tronçon de câble pour travaux, tout en continuant à alimenter tous les postes. Seule une défaillance de la source elle-même peut priver de courant les postes de la boucle. Ces réseaux sont exploités en boucle ouverte. Alimentation en double dérivation C est le système de distribution qui offre la plus grande continuité de service. Il est utilisé dans des zones urbaines où la clientèle ne peut supporter des coupures de longue durée. Chaque poste est raccordé à deux câbles (figure 15c ). L un des câbles alimente normalement le poste, l autre étant en réserve pour réalimenter le poste en cas de défaut sur le premier. Actuellement, cette réalimentation est parfois assurée automatiquement dans certaines grandes agglomérations Postes pour réseaux aériens Les postes ruraux sont définis en France par la norme NF C Ces postes sont alimentés en simple dérivation et ne comportent généralement pas d appareillage de coupure et de protection HTA. Ils comprennent : pour le transformateur sur poteau (figure 16a ), un ou deux départs à basse tension, si la puissance du transformateur est inférieure ou égale à 160 kva ; pour le transformateur en armoire (figure 16b ), deux à quatre départs, si la puissance du transformateur est comprise entre 160 et 250 kva Postes pour réseaux souterrains Figure 14 Disjoncteur-réenclencheur en réseau souterrain Figure 15 Types d alimentation HTA Ces postes (figure 17), dont la puissance est en général comprise entre 250 et kva, peuvent être alimentés en simple dérivation (antenne), en double dérivation ou en coupure d artère (figure 15). Ils comprennent une protection générale HTA du transformateur, assurée par des fusibles associés à un interrupteur-sectionneur (toutefois, ce dernier n existe pas dans les schémas en simple dérivation et dans le schéma simplifié en double dérivation) et quatre à huit départs BT. Dans le domaine rural, le poste socle, identique dans ses fonctionnalités au poste en armoire du réseau aérien, permet d alimenter des puissances de 100 ou 160 kva. Il ne comporte pas d appareillage HTA. Des fusibles intégrés au transformateur permettent de limiter les conséquences de défauts internes. Les postes urbains sont définis par une circulaire du distributeur. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

13 POSTES À MOYENNE TENSION Postes de livraison HTB On distingue : Figure 16 Postes HTA/BT en aérien. Transformateur sur poteau en armoire les postes en antenne (figure 18) qui sont les plus utilisés pour des raisons d économie évidente, notamment lorsqu une centrale industrielle fournit l essentiel de l énergie. Il n y a pas de possibilité de secours externe et ces postes ont généralement pour rôle d assurer la fourniture de l énergie en appoint et en secours. les postes en double alimentation (figure 19) qui sont constitués de deux travées HTB identiques comportant chacune un transformateur pouvant assurer la fourniture de la puissance nominale ; à ce schéma peut être associé un dispositif assurant la permutation automatique des travées en cas d incident. Ces postes ont l avantage de la simplicité ; ils permettent d obtenir une bonne sécurité d exploitation mais sans possibilité d extension. les postes avec jeu de barres qui peuvent comporter plusieurs travées lignes et plusieurs travées transformateurs s apparentent à ceux que l on rencontre au sein des réseaux interconnectés ; ils sont réservés aux très grosses installations. Une variante intéressante consiste dans une disposition comportant 2 lignes et 2 transformateurs avec un jeu de barres HTB intermédiaire (figure 20) ; dans ce cas, il est possible d installer 2 dispositifs de permutation, l un pour les lignes, l autre pour les transformateurs Postes de livraison HTA Figure 17 Postes HTA/BT en souterrain. Transformateur en cabine 6. Postes privés. Structures et schémas Comme cela a été évoqué paragraphe 2.2, un poste privé peut faire partie de deux types de structures : la structure source, assurant le raccordement de l installation sur les sources de courant ; la structure de distribution, assurant l alimentation des dispositifs terminaux depuis la structure source. Elles sont développées dans ce paragraphe. Nous présentons ensuite les fonctions de contrôle et de surveillance. 6.1 Structures sources Le réseau de distribution publique met en œuvre plusieurs échelons de tension définis en fonction des puissances à transmettre. La tension de livraison appropriée est définie en accord avec le distributeur. Le raccordement HTB ou HTA implique la création d un poste de livraison à la charge du client. Le poste de livraison fait partie de la structure source de l installation au même titre que les postes de centrales électriques et que les postes d interconnexion s il en existe (figure 1). Ils sont définis par la norme NFC et peuvent être alimentés : en antenne ; en coupure d artère ; en double dérivation ; suivant les dispositions décrites au paragraphe Postes de centrale électrique et postes d interconnexion privés La présence d une centrale électrique pouvant alimenter l installation de façon autonome ou couplable au réseau de distribution publique implique la création d un ou de plusieurs postes principaux raccordés sur le poste de livraison et faisant partie de la structure source de l installation, soit : le poste de la centrale électrique sur lequel les alternateurs sont raccordés directement ; éventuellement, un ou plusieurs postes d interconnexion situés entre le poste de livraison et le poste de la centrale. Cette disposition ne constitue pas une règle générale ; elle est surtout utilisée lorsque la centrale électrique est éloignée du poste de livraison ou pour des raisons de commodité. En pratique, rien ne s oppose à ce que les alternateurs soient raccordés sur le poste de livraison Création du point neutre. Schéma des liaisons à la terre La norme NF C définit les règles de construction des installations privées HTB et HTA. Le schéma des liaisons à la terre des neutres des installations alimentées directement par le réseau de distribution publique HTA est fixé par le distributeur. Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

14 POSTES À MOYENNE TENSION Figure 18 Schéma d un poste HTB de livraison en antenne Figure 20 Schéma d un poste HTB de livraison avec jeu de barres Figure 19 Schéma d un poste HTB de livraison en double alimentation Le point neutre du réseau HTA est mis à la terre par l intermédiaire d un dispositif limitant le courant de défaut. Lorsque le poste de livraison comporte des transformateurs abaisseurs ou que l installation comporte une centrale électrique pouvant fonctionner de façon autonome, des dispositions complémentaires doivent être prises pour assurer la mise à la terre du point neutre du réseau de distribution privé. Il est possible de réaliser des réseaux à neutre isolé à condition d installer un dispositif qui contrôle en permanence l isolement du réseau et provoque l arrêt des sources autonomes en cas d incident. Une telle disposition permet éventuellement de différer l arrêt si les conditions impérieuses d exploitation s y opposent (cas des installations de sécurité). Il faut cependant savoir que la réalisation d un réseau HTA à neutre isolé implique des contraintes et des risques supplémentaires du fait des surtensions qu ils engendrent, notamment : en raison de résonances (ou ferrorésonances) qui peuvent apparaître spontanément dans certaines configurations de réseau, ce qui nécessite la mise en œuvre de résistances d amortissement et de dispositifs de protection appropriés ; de l évolution de la tension entre phases et masse qui peut varier en fonction des capacités réparties et qui nécessite de surisoler certains équipements, notamment les câbles électriques, de façon à éviter des amorçages, des phénomènes d ionisation localisés, ainsi que le vieillissement prématuré des isolants. Ces conditions font que la réalisation des réseaux à neutre isolé est généralement plus onéreuse que celle des réseaux à neutre à la terre. Les conditions d utilisation des réseaux à neutre isolé sont fixées par le décret du 14 novembre 1988 (C ). Dans un poste de livraison avec transformateurs, la mise à la terre est généralement réalisée au moyen d une connexion entre le point neutre du secondaire du transformateur et le réseau de terre (figures 18, 19 et 20). Dans cette connexion est insérée une résistance de limitation du courant homopolaire, ce qui implique un couplage étoile-étoile. Une variante à cette disposition consiste à utiliser une bobine de point neutre ou un générateur homopolaire des réseaux amont et aval du transformateur. Lorsque des centrales électriques alimentent le réseau de distribution privé de façon autonome, il est nécessaire de réaliser la mise à la terre du point neutre par l intermédiaire d une bobine de point neutre reliée au jeu de barres du poste de la centrale électrique. Cette mise à la terre doit être effectuée d une façon distincte de celle réalisée au poste de livraison. Si la centrale peut fonctionner couplée avec le réseau de distribution publique, il faut éliminer automatiquement la bobine de point neutre de la centrale en marche couplée et la remettre immédiatement en service en cas de séparation. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

15 POSTES À MOYENNE TENSION Auxiliaires Les postes de la structure source comportent souvent des circuits auxiliaires BT à courant alternatif (éclairage, chauffage, etc.). C est notamment le cas des postes de livraison alimentés en HTB et des postes des centrales électriques. Ces circuits sont alimentés par des transformateurs auxiliaires raccordés soit directement au secondaire des transformateurs HTB/HTA, soit sur les jeux de barres des tableaux HTA. Les circuits auxiliaires à courant continu nécessaires à l alimentation des ensembles de relayage et des protections associent des batteries d accumulateurs et des chargeurs ; ces derniers sont alimentés par les circuits auxiliaires précédents Protections Dans le cas le plus général, les tableaux HTA, constituant les structures sources, comprennent les disjoncteurs d arrivées des sources de courant ainsi que les disjoncteurs de départs placés en tête des liaisons alimentant les structures de distribution. Aux disjoncteurs sont associés des dispositifs de protection appropriés provoquant leur ouverture en cas d incident. Dans le cadre d un réseau privé, le calibre et la temporisation des protections divisionnaires sont assujettis à ceux des sources d alimentation et notamment à ceux imposés par le distributeur au raccordement sur le réseau de distribution publique. 6.2 Structures de distribution Elles sont alimentées sous la tension de distribution depuis les tableaux HTA constituant la structure source et comprennent les lignes et les postes de distribution Lignes de distribution Elles sont généralement constituées par des câbles isolés et la norme NF C fixe le mode de calcul permettant de dimensionner les sections en fonction : des caractéristiques des protections situées en amont ; des courants de court-circuit ; du mode de pose. Les trois types de distribution utilisés sont semblables à ceux des réseaux de distribution publique ( 5.3.2, figure 15). Distribution en antenne C est la moins onéreuse à réaliser. Elle présente toutefois l inconvénient de n offrir aucune possibilité de secours. Distribution en boucle C est souvent la solution de prix minimale offrant des possibilités de secours suffisantes. Toutefois, en cas d incident, elle nécessite des manœuvres assez longues pour rétablir la distribution. Distribution en double dérivation Tous les postes divisionnaires sont alimentés par deux lignes distinctes. Chaque tableau HTA des postes divisionnaires est muni d une fonction inverseur d arrivées réalisée généralement à l aide de deux interrupteurs à verrouillage mutuel. La manœuvre de ces interrupteurs est souvent placée sous la dépendance d un automatisme de basculement. Cette solution est la plus onéreuse puisqu elle demande de doubler la longueur du câble et l achat de cellules avec des automatismes. De plus, elle impose des contraintes d exploitation importantes, car, en cas de travaux sur un câble, il faut consigner l ensemble des postes pour des raisons de sécurité, c est-à-dire prendre des mesures pour éviter le fonctionnement intempestif des automatismes Postes de distribution privés Généralement implantés au sein même des bâtiments ou des unités de production, ils assurent la transformation du courant électrique aux niveaux de tension requis par les utilisateurs. Dans le cas le plus général, ils comprennent : un tableau HTA ; un ou des transformateurs ; des tableaux de distribution HTA et BT. Les départs incorporés aux tableaux HTA sont le plus souvent constitués par des combinés interrupteurs-fusibles HTA, parfois par des disjoncteurs, voire par des contacteurs. Les fusibles constituent le stade ultime de sélectivité en raison des temps de coupure très courts qu ils permettent d obtenir à la condition toutefois que le courant de défaut soit suffisamment élevé (NF C ) ; c est le cas d une installation alimentée par le réseau de distribution publique. Il n en est pas toujours de même en ce qui concerne la protection contre les défauts à la terre lorsque le courant homopolaire est limité à une valeur trop faible, ce qui peut entraîner le fonctionnement intempestif des protections situées en amont. En cas de doute, il est indispensable de se renseigner auprès du distributeur. Lorsque l installation est alimentée par une centrale électrique autonome non couplée au réseau de distribution publique, les courants de défaut sont souvent trop faibles pour provoquer la fusion correcte des fusibles HTA et il peut être nécessaire de les doubler par des protections complémentaires mises en service automatiquement lorsque la centrale est en marche autonome. 6.3 Fonctions de contrôle et de surveillance Globalement, une installation peut être découpée en tranches indépendantes assurant des fonctions d automatisme propres à chaque appareil ou groupe d appareils. La figure 21 représente l organigramme d un réseau d automates gérant un réseau privé avec centrale électrique Automatismes décentralisés Ils sont constitués par des tranches indépendantes et conçus de façon à ce que l indisponibilité momentanée d un élément n ait pas de répercussion sur le reste de l installation. On réalise ainsi le niveau 0 et le niveau 1 d automatisme ; ce dernier autorise, à lui seul, un fonctionnement en marche dégradée de l installation, sur intervention directe du personnel qui décide des opérations à effectuer au moment opportun. Ils sont réalisés soit par des dispositifs à relais dans les cas les plus simples (niveau 0), soit par des automates (niveau 1). Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

16 POSTES À MOYENNE TENSION 7.1 Généralités sur les tableaux HTA Figure 21 Organigramme d un réseau d automates gérant un réseau privé avec centrale électrique Automatismes centralisés Ils assurent la conduite de l installation en se substituant à l opérateur humain pour effectuer les opérations courantes d exploitation (ordres de démarrage ou arrêt, séquences de manœuvre, etc.) en fonction des besoins. Ils constituent le niveau 2 d automatisme et sont réalisés à l aide d automates programmables ou de calculateurs. Ils peuvent avantageusement être reliés aux automates de niveau 1 par une liaison informatique asynchrone, ce qui permet de réduire considérablement le nombre des liaisons d asservissement et de signalisation Systèmes de supervision Ils constituent le niveau 3 et permettent le contrôle et la commande à distance d un ensemble d installations. À l origine constitués par des tableaux de commande, ils sont maintenant réalisés à l aide d ordinateurs reliés aux automatismes de niveau 2. Les informations nécessaires à la conduite sont reportées en temps réel sur des écrans et peuvent être enregistrées et éditées au fil de l eau ou regroupées de façon à constituer des historiques. Éventuellement, des informations peuvent être acheminées par circuit téléphonique à des centres de contrôle spécialisés assurant simultanément la surveillance de plusieurs installations. 7. Technique des postes HTA Un poste HTA est un ouvrage qui comporte : un (ou plusieurs) tableau d appareillage ; un équipement de protection et contrôle-commande, le plus souvent incorporé au tableau ; parfois des compteurs d énergie ; un matériel de liaison aux câbles de puissance ; une enceinte qui peut être une partie de bâtiment ou un bâtiment uniquement destiné à cet effet. Un tableau à moyenne tension (HTA) regroupe, dans une même enceinte métallique, un ensemble d appareillages (disjoncteur, interrupteur, sectionneur, interrupteur-sectionneur, sectionneur de terre) qui assurent des fonctions spécifiques. Leurs définitions sont données dans le paragraphe 1 Terminologie. Le tableau comporte un jeu de barres qui assure la liaison de tous ces appareillages. Les tableaux sont actuellement tous réalisés sous enveloppes métalliques ; on peut les subdiviser en trois types : appareillage blindé, appareillage compartimenté et appareillage bloc. L appareillage blindé comporte des appareils disposés à l intérieur d enveloppes distinctes (cellules modulaires), ayant des cloisons métalliques destinées à être mise à la terre. Ces dernières séparent les appareils de connexion principale (disjoncteur, interrupteur ou sectionneur), le jeu de barres et les éléments de raccordement aux câbles à moyenne tension. L appareillage compartimenté comporte des appareils disposés à l intérieur de compartiments à cloisons non métalliques. L appareillage bloc est un appareillage qui regroupe plusieurs fonctions sous une même enveloppe métallique Sécurité du personnel et des installations Nota : le lecteur pourra se reporter en bibliographie aux références [7] [8] [9]. Degré de protection Les enveloppes et les commandes mécaniques des appareils, des tableaux HTA utilisés dans les postes d Électricité de France doivent satisfaire au degré IP2xC de la publication EN (CEI 529). IP signifie indice de protection. Le premier chiffre (2) indique que, du point de vue de la pénétration de corps solides étrangers, l enveloppe doit être conçue de manière à éviter l accès aux corps de diamètre supérieur ou égal à 12 mm (essai réalisé avec une bille de 12,5 mm). La lettre x placée en deuxième position indique qu aucune protection n est requise contre la pénétration des liquides. La lettre C placée en troisième position indique que, en ce qui concerne la protection des personnes contre l accès aux parties dangereuses, l exigence est supérieure à la valeur indiquée par le premier chiffre (cas du doigt de diamètre 12 mm) et que, dans ce cas, l enveloppe doit protéger contre l accès aux parties dangereuses avec un outil (en pratique, le calibre d accessibilité de 2,5 mm de diamètre et de 100 mm de longueur doit rester à une distance suffisante des parties dangereuses). La protection contre les chocs est définie conformément à la norme CEI 694 par l énergie de l impact mécanique délivrée par le marteau d essai (CEI ). Les enveloppes du tableau doivent résister aux impacts de 2 J. Sécurité des opérations d exploitation Le personnel doit pouvoir effectuer, sans que cela ne nécessite de discontinuité de l enveloppe, les opérations d exploitation et de sécurité suivantes : manœuvres des appareils de coupure et de sectionnement ; vérification de l état de tension et de concordance des phases ; contrôle de la séparation certaine des circuits ; condamnation des organes de coupure ; manœuvres et condamnation des organes de mise à la terre et en court-circuit. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

17 POSTES À MOYENNE TENSION Protection contre les défauts internes En cas de défaut interne au tableau HTA, la sécurité des personnes situées devant le tableau doit être assurée y compris lors des opérations de réglage ou de vérification des protections et du contrôlecommande, mais aussi lors des opérations de séparation du disjoncteur du tableau. Sécurité des interventions sur l appareillage HTA L accès à l appareillage HTA, lorsque le poste reste en partie en service, nécessite que le tableau soit subdivisé en compartiments dont l accès est soit autorisé, soit interdit en exploitation normale. Dans les compartiments dont l accès est autorisé en exploitation normale, les capots d accès peuvent être ouverts manuellement à la condition que les éléments du circuit HTA, placés dans le compartiment considéré, soient mis hors tension et, si nécessaire, à la terre ; tant que ces conditions ne sont pas remplies, des verrouillages interdisent l ouverture des capots. Dans les compartiments dont l accès est interdit en exploitation normale, l accès nécessite la mise hors tension des circuits susceptibles de leur être raccordés ; ils sont signalés par un triangle d avertissement de danger ; le démontage des capots d accès nécessite l utilisation d un outil. Rappelons que, pour travailler hors tension sur un ouvrage [6], il faut réaliser, préalablement, une consignation qui comprend les quatre opérations suivantes : séparation de l ouvrage des sources de tension avec respect de la coordination des niveaux d isolement, condamnation en position d ouverture des organes de séparation, identification de l ouvrage pour être certain que les travaux seront bien exécutés sur l ouvrage ainsi mis hors tension, vérification d absence de tension immédiatement suivie par une mise à la terre et en court-circuit des conducteurs accessibles de part et d autre de l ouvrage. Il faut noter que la séparation doit être certaine. Sa connaissance est obtenue soit par la vue directe des contacts séparés, soit par un asservissement de très bonne qualité entre les contacts et l indicateur mécanique reflétant la position de l appareillage de séparation de façon certaine. La qualité de robustesse et de sûreté des chaînes cinématiques et indicatrices est vérifiée lors d essais mécaniques démontrant que ces chaînes peuvent résister à des contraintes supérieures à celles qui peuvent leur être transmises en cas de blocage des contacts de l organe de séparation ou de l indicateur Fiabilité. Maintenabilité. Disponibilité Dans le cas d un produit électronique, les recueils internationaux de donnés de fiabilité des composants permettent de réaliser le calcul du taux de défaillance prévisionnel. Dans le cas d un produit électromécanique (cellule, disjoncteur), un calcul n est pas possible. On ne peut pas chiffrer de façon précise les taux de défaillance prévisionnels. On peut tout de même connaître les points faibles éventuels et les poids relatifs des sous-ensembles dans la fiabilité globale des matériels par : une analyse des modes défaillance et de leur criticité (AMDEC selon la norme CEI 812) ; le retour d expérience du comportement en réseau des appareils de génération antérieure ; les essais de développement du nouveau produit. Compte tenu des niveaux de fiabilité évalués, en vue d obtenir la disponibilité requise de l installation, le constructeur propose un programme de maintenance préventive systématique. Si le matériel est équipé de dispositifs de surveillance d état, le constructeur peut alors proposer un programme de maintenance conditionnelle, qui est une maintenance préventive subordonnée à l apparition d une information d alerte issue d un capteur. Les impératifs de maintenabilité-disponibilité sont des critères importants de conception de l appareillage. Les matériels qui ne nécessitent pratiquement aucun entretien sont installés à poste fixe sur les cellules. Ceux pour lesquels un entretien périodique s avère nécessaire ou ceux pour lesquels les avaries peuvent être plus fréquentes sont rendus amovibles : débrochables (sans l aide d un outillage) ou déconnectables (avec l aide d un outillage). Chaque cellule est donc constituée d une partie fixe et d une partie mobile, qui sont raccordées entre elles à l aide d un système de contacts réalisant la continuité des circuits à moyenne et basse tensions (figure 22). La partie fixe des cellules comporte le compartiment jeu de barres, les compartiments renfermant les éléments fixes individuels de chaque cellule (dispositifs de raccordement des câbles, sectionneur de terre, dispositif de contrôle de l état de tension, transformateurs de courant et de tension, appareillage BT de commande, de contrôle et de protection, filerie BT) et l alvéole de la partie débrochable. La partie mobile comporte le disjoncteur et sa commande (matériels pour lesquels il existe une limite d endurance garantie à partir de laquelle un entretien est nécessaire ou bien qui nécessite un entretien périodique). L amélioration de la fiabilité du matériel et la réduction des travaux de maintenance ont toujours été la préoccupation conjointe des constructeurs et de leurs clients. Depuis 1990, les spécifications techniques d EDF expriment, en fonction de la criticité des diverses fonctions assurées par l appareillage, ses besoins en matière de fiabilité et de maintenabilité. La fiabilité d un produit est caractérisée par le taux de défaillance d un équipement à remplir l une de ses fonctions. En particulier, il est défini, dans la spécification EDF HN 64-S-40 des postes HTB/HTA : le refus de réponse aux sollicitations d ouverture ou de fermeture d un disjoncteur ; la limite admissible du taux de défaillance est fixée en ce cas à 2, ; la cessation de l aptitude d un équipement à supporter les contraintes en tension ou en courant imposées par le réseau, ce qui se traduit par l apparition d un défaut interne ; la limite admissible du taux de défaillance est fixée à défauts par cellule et par an. Les spécifications techniques EDF demandent la démonstration par les fournisseurs de la capacité d un nouveau produit à satisfaire ces besoins. Figure 22 Schéma de cellules arrivée et départ HTA Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

18 POSTES À MOYENNE TENSION Le disjoncteur doit toujours pouvoir être séparé du jeu de barres qui est la source principale de tension. En fonction de l architecture du réseau et du besoin de continuité de service, la tête de câble doit, ou non, rester sous tension pendant les travaux d entretien du disjoncteur, ce qui impose, ou non, la présence d un organe de sectionnement entre le disjoncteur et la tête de câble HTA (figure 22). Les tableaux à double sectionnement sont, en général, imposés pour une utilisation en poste source de réseau public ou privé. Notre présentation sera donc bâtie autour des tableaux de poste source EDF qui relèvent de la spécification d entreprise HN 64-S-40, les autres types de tableaux étant caractérisés par différences par rapport à cette spécification. 7.2 Tableaux de disjoncteurs HTA à double sectionnement pour poste source de distribution publique Caractéristiques Les tableaux sont constitués d unités fonctionnelles divisées en compartiments entièrement fermés sur toutes les faces, y compris celles reposant sur le sol. Chaque compartiment comporte un ensemble de connexions ou d appareils. Les tableaux sont à isolement dans le gaz (air ou SF 6 ). Les caractéristiques assignées des postes EDF sont : tension assignée : 24 kv, quelle que soit la tension du réseau (à l exception des réseaux 33 kv) sur lequel ils sont utilisés ; cette valeur correspond à la valeur maximale de tension des réseaux de distribution ; courant de courte durée admissible : 12,5 ka pendant 1 s ; pouvoir de coupure assigné des disjoncteurs : 12,5 ka en valeur efficace ; pouvoir de fermeture assigné des disjoncteurs et des interrupteurs : 31,5 ka en valeur de crête ; courant assigné des unités fonctionnelles arrivée (liaison entre le transformateur HTB/HTA et le jeu de barres (figure 22) : A ; courant assigné des unités fonctionnelles départ (liaison entre le jeu de barres et le réseau HTA (figure 22) : 400 A, et exceptionnellement 630 A Cellule à isolement dans l air Compartiment d alimentation générale ou compartiment jeu de barres Ce compartiment [➂ figures 23 et 24] renferme le jeu de barres HTA qui doit être robuste par lui-même et dépouillé de tout organe fragile ou nécessitant de l entretien. Aucun appareil hormis un transformateur de mesure de tension ne doit être installé dans ce compartiment. Les barres sont généralement en cuivre, éventuellement enrobées de matière isolante. La partie fixe du système d embrochage est raccordée au jeu de barres. Elle doit être le plus simple possible et ne pas comporter le dispositif à ressorts assurant la pression des contacts. Ce compartiment jeu de barres est fermé sur toutes ses faces, mais il n est généralement pas cloisonné entre chaque cellule et ses voisines. En extrémité du tableau, des panneaux métalliques démontables permettent d assurer de façon simple la prolongation des barres en cas d extension de l ouvrage. L accès à ce compartiment est interdit en exploitation normale. Figure 23 Cellule disjoncteur à double sectionnement à isolement dans l air : exemple avec partie mobile en position basse Compartiment contenant les éléments fixes individuels des cellules Ce compartiment [➀ figures 23 et 24] contient en général les organes suivants : les dispositifs de raccordement de câbles ; le sectionneur de mise à la terre des câbles ; le dispositif de contrôle de tension sur le câble ; les capteurs de tension ; les capteurs de courant. Ces organes peuvent, dans certains cas, être installés dans des compartiments différents. Les dispositifs de raccordement de câbles sont soit des extrémités simplifiées, soit des prises de courant embrochables (appelées aussi connecteurs séparables), permettant le raccordement de câbles unipolaires à isolation synthétique qui remplacent les câbles isolés au papier imprégné. Le sectionneur tripolaire de mise à la terre réalise la mise en court-circuit et à la terre des extrémités de câble ; il possède un pouvoir de fermeture égal à la valeur de crête du courant de courtcircuit assigné. D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

19 POSTES À MOYENNE TENSION Il doit être muni d une commande à manœuvre manuelle indépendante pour les manœuvres de fermeture. De plus, un dispositif mécanique doit être prévu pour empêcher l opérateur d ouvrir l appareil instantanément après l avoir fermé, pour laisser le temps aux protections d agir en cas de fermeture intempestive. Une réouverture immédiate serait dangereuse pour l opérateur, car le sectionneur de terre n a pas de pouvoir de coupure. La fermeture ne doit être possible que si le disjoncteur est en position de séparation. La manœuvre d ouverture du sectionneur de terre de la tête de câble doit être possible si le capot (ou la porte) du compartiment contenant les éléments fixes de l unité fonctionnelle est ouvert pour permettre d effectuer les essais sur les câbles (essais diélectriques ou de localisation de défaut), tout en raccordant un dispositif limiteur de tension (pavé de terre). La commande du sectionneur de terre est cadenassable dans les positions sectionneur ouvert et sectionneur fermé et dans ces deux positions seulement. Le dispositif de contrôle de l état de tension permet d effectuer le contrôle de la présence ou de l absence de tension à l aide de lampes au néon à basse tension (une par phase), alimentées en permanence par un diviseur de tension capacitif. Il permet, en outre, la vérification de la concordance de phases entre deux cellules. Les capteurs de tension peuvent être des transformateurs de tension (conformes à la publication CEI 186), des dispositifs à base de diviseurs capacitifs ou un autre système. Le distributeur demande qu ils soient déconnectables et qu ils ne comportent pas de fusibles HTA. Les capteurs de courant peuvent être des transformateurs de courant de type bobiné ou des tores à basse tension qui doivent répondre à la publication CEI 185. Ils peuvent être spécifiques à la protection. L accès à ce compartiment est autorisé en exploitation normale si les deux conditions suivantes sont remplies et vérifiées par des interverrouillages mécaniques : la partie mobile est en position sectionnement ou bien les deux sectionneurs encadrant le disjoncteur sont ouverts ; le sectionneur de terre est fermé. Figure 24 Cellule disjoncteur à double sectionnement à isolement dans l air : exemple avec partie mobile située en hauteur Compartiment disjoncteur L alvéole de la partie débrochable de ce compartiment [➁ figures 23 et 24] est délimitée par des cloisons métalliques. Les broches de la partie mobile débrochable devant venir en contact avec celles de la partie fixe (du côté jeu de barres et du côté dispositif de raccordement), une paroi comprend des traversés. Ces traversées sont généralement en forme de cloche pour faciliter la réalisation d un dispositif d écrans métalliques mobiles appelés volets qui assurent la tenue de l indice de protection quand la partie mobile est extraite de son alvéole. Les cloches et volets réalisent une fonction de sectionnement entre parties fixes et parties mobiles. Le fonctionnement des volets est provoqué automatiquement par le déplacement de la partie débrochable. Ce sont des dispositifs de sécurité ; c est pourquoi leur mécanisme de commande est verrouillé automatiquement en position d obturation de façon à empêcher toute possibilité d ouverture manuelle des volets lorsque la partie débrochable a été extraite. Des dispositifs de condamnation (cadenassages ou serrures) sont prévus pour faciliter les opérations de maintenance. La partie mobile comprend le disjoncteur et sa commande : en position de service, la partie débrochable est raccordée normalement aux parties fixes du tableau ; en position de sectionnement, les circuits HTA sont complètement isolés des éléments fixes, mais les circuits de commande BT peuvent rester connectés pour permettre de vérifier le fonctionnement mécanique du disjoncteur ; on dit que la partie débrochable est en position d essais. Le débrochage qui assure la mise en position de sectionnement doit être réalisé avec la porte du compartiment fermée, afin de conserver la tenue au défaut interne durant toute l opération. Les positions de service et de sectionnement doivent être définies sans ambiguïté, de telle sorte que l opérateur puisse être certain que la manœuvre d embrochage ou de débrochage est complètement réalisée. Les parties mobiles peuvent être embrochées ou débrochées sous tension, mais pas en charge. À cet effet, un verrouillage mécanique interdit la manœuvre si le disjoncteur est fermé. Une partie mobile extraite du tableau doit pouvoir subir des essais mécaniques. Un dispositif de raccordement au circuit de commande basse tension peut être nécessaire. Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique D

20 POSTES À MOYENNE TENSION Compartiment à basse tension de commande de contrôle et de protection L appareillage de protection et de contrôle-commande est groupé dans un compartiment associé à chaque cellule [➃ figures 23 et 24]. Ce compartiment est accessible en exploitation normale. Depuis 1986, les postes qui sont équipés de protection ne nécessitant plus d alimentation auxiliaire pour leur fonctionnement (protection sans alimentation auxiliaire PSAA) ont leurs relais installés sur des tiroirs. Ces racks de protection sont normalisés et les produits des divers fournisseurs agréés sont interchangeables. Circuit de terre Un collecteur général raccordé au réseau de terre du poste assure le regroupement des circuits et masses métalliques qui doivent être mis à la terre. Il est réalisé généralement en barres de cuivre non isolées. Sont reliés à ce collecteur par connexions rigides ou tresses souples les couteaux du sectionneur de terre, les écrans des câbles HTA, les points communs des transformateurs de mesure, les enveloppes métalliques. Les masses métalliques des parties débrochables sont reliées automatiquement au circuit de terre du tableau par l intermédiaire d un contact glissant. Cette liaison ne doit cesser que lorsque la partie mobile est en position après extraction. Cette liaison est dimensionnée pour assurer l écoulement d un courant de défaut biphasé (requis triphasé par souci de standardisation). Les deux exemples présentés sur les figures 23 et 24 utilisent des disjoncteurs à hexafluorure de soufre, ce qui, ajouté à l emploi d isolant en résine synthétique, permet une réduction d encombrement ; la largeur de ces cellules est de 500 mm ; leur profondeur est d environ mm. L encombrement très faible de ces cellules permet la réalisation en usine des postes en béton préfabriqués, équipés d une rame complète de cellules (10 à 13 cellules) décomposée en deux tableaux raccordés par des câbles. La réalisation complète et le contrôle en usine de poste dit modulaire permet d obtenir un niveau de qualité supérieur avec un coût de réalisation inférieur à une solution classique de tableau assemblé sur site dans un poste préexistant. Les deux cellules ont été conçues, comme dit au paragraphe 7.1, conformément aux impositions de spécification EDF HN 64-S-40. Elles permettent donc de réaliser toutes les manœuvres d exploitation ou de maintenance à partir de la face avant du tableau. En particulier, les manœuvres d embrochage et de débrochage du disjoncteur étant réalisées la porte du compartiment fermée, la tenue du tableau au défaut interne, démontrée par les essais, permet de garantir pleinement la sécurité du personnel. Le sectionneur de terre a un pouvoir de fermeture de 31,5 ka (valeur de crête). Les disjoncteurs SF 6 sont du type appareil à pression scellé. Ils sont conçus pour ne pas réclamer de complément de remplissage de SF 6 pendant 30 ans. En position séparée ou en essais, le disjoncteur reste dans son compartiment. La caractéristique du premier exemple (figure 23) est que le disjoncteur peut rouler au sol dans le couloir d exploitation. Lors de l introduction dans la cellule il est pris en charge par des rails de guidage solidaires de la cellule, ce qui rend l opération d embrochage insensible à la qualité de réalisation du génie civil. Le tableau comporte une unité fonctionnelle transformateur de tension (non représentée sur la figure) composé de deux compartiments, l un comportant les transformateurs de tension connectés aux câbles d arrivée, l autre comportant les transformateurs de tension liés au jeu de barres. Dans le deuxième exemple (figure 24) le disjoncteur est situé en hauteur. Par conséquent, la qualité des embrochages et donc la fonction d interchangeabilité des disjoncteurs est également indépendante du génie civil. Les opérations d entretien et de maintenance sur le disjoncteur peuvent être effectuées en position de sectionnement, donc à l intérieur de l unité fonctionnelle. Dans les cas exceptionnels où il est nécessaire d extraire le disjoncteur, un chariot est prévu à cet effet. La place disponible sous le compartiment disjoncteur est utilisée pour loger les transformateurs de tension dans le cas des unités fonctionnelles arrivée Cellule à isolement dans le SF 6 Les unités fonctionnelles de cette cellule (figure 25) sont constituées d enveloppes métalliques étanches, remplies de SF 6 sous faible pression. Elles sont divisées en compartiments scellés. Chaque compartiment est équipé d un manomètre compensé en température et d une valve de sécurité pour toute surpression accidentelle. Le disjoncteur est équipé de pinces d embrochage pour faciliter son extraction éventuelle. En amont et en aval, un sectionneur à deux positions (fermé ; à la terre ) assure le double sectionnement du disjoncteur. Les deux sectionneurs sont manœuvrés en une seule opération depuis la face avant de l unité fonctionnelle. Si les parties conductrices qui pénètrent dans le compartiment disjoncteur sont accessibles, elles doivent être mises en court-circuit et à la terre lors de l ouverture du sectionneur. Figure 25 Cellule disjoncteur à double sectionnement à isolement dans le SF 6 D Techniques de l Ingénieur, traité Génie électrique

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