TECHNICAL DESCRIPTION

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1 Disjoncteur monophasé à ampoule à vide ACB TECHNICAL DESCRIPTION TRK Ed A 15/04/2010 SOMMAIRE 1. INTRODUCTION DESCRIPTION Description de l ACB à commande pneumatique Fonctionnement INTEGRATION / INTERFACE Ouverture de toiture recommandée (voir Fig.3.1) Interfaces (voir Fig.3.2) Recommandation d intégration CARACTERISTIQUES Normes Caractéristiques générales Circuit de puissance Caractéristiques de coupure et de maintien Commande électrique Contacts auxiliaires Parafoudre (optionnel) Circuit pneumatique de commande Compteur de manœuvres DIMENSIONS

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3 1. INTRODUCTION Ce disjoncteur ACB 2510 est conçu pour travailler sur les réseaux de traction suivants : 25 kv 50/60 Hz 15 kv 16 2/3 Hz 11 kv 25 Hz C est un appareil qui peut associer plusieurs produits sur la même plaque de base : un disjoncteur à ampoule à vide, un sectionneur de mise à la terre pneumatique, un parafoudre et une ferrite. Ainsi ses principaux avantages sont : 1) Réduire le nombre d opérations lors de l installation en toiture du train. 2) Economiser l espace en toiture pour le constructeur 3) Diminuer le Coût du Cycle de Vie du produit (grâce à une simplification de la conception et une grande robustesse) Le rôle du disjoncteur, basé sur la technologie d interrupteur à vide, est de protéger les circuits d alimentation aval pendant l exploitation du réseau monophasé (25kV, 15kV ou 11kV). Il est contrôlé par une commande pneumatique. Cet appareil est situé en toiture et fait partie de l appareillage de toiture. Il est obligatoirement associé à un sectionneur de mise à la masse. Figure.1.1 ACB 2510 avec parafoudre, ferrite et sectionneur de mise à la terre En option, il est possible d ajouter un parafoudre et une ferrite. Les produits sont montés sur une plaque de base aux dimensions standards ce qui permet à l ACB de remplacer n importe quel disjoncteur, et en particulier les 20 CB et 22CB. Le sectionneur de mise à la terre est utilisé pour protéger l opérateur du train contre les accidents. Fig.1.2 Identification mode (exemple ACB) ACB P - Sp - F -Type 2 Type de DJM Génération P=parafoudre Sectionneur de mise à la terre Sp : sectionneur pneumatique F=Ferrite 3

4 2. DESCRIPTION 2.1 Description de l ACB à commande pneumatique L interrupteur à vide est surmoulé à l intérieur de l isolateur supérieur (1). Une étanchéité est réalisée entre l isolateur supérieur et l isolateur inférieur pour éviter l entrée d eau. La tige de commande (2) se trouve dans l isolateur inférieur qui est fixé sur la plaque de base. Le mouvement de la tige de commande est transmis par un lien direct au servomoteur (4). Lorsque l électro-valve (5) est alimentée, il fournit l effort nécessaire au mouvement de l arbre de commande et à la fermeture du contact principal de l interrupteur à vide. Lorsque la bobine de l électro-valve n est plus alimentée les ressorts de rappel permettent l ouverture du contact principal. La pression de commande de l appareil est ajustée à 6 bars (+0,+0.5) par le biais d un régulateur. Les contacts auxiliaires (6) renseignent de l état du contact principal au système de pilotage du train. Figure.2.1 ACB à commande pneumatique Fonctionnement Deux pressostats permettent de contrôler les pressions amont et aval du régulateur. La partie électrique consiste en un groupe de 3 relais de type H, d une électrovalve et du contact de chacun des pressostats. L ensemble des relais permet d éviter tout effet de pompage lors de la fermeture du disjoncteur. De plus, la recopie de l état du contact principal est assurée par des contacts auxiliaires au nombre de 8 (5 NO, 3 NF). La fermeture du disjoncteur peut être réalisée seulement lorsque la pression amont est supérieure ou égale à 6 bars (+0, 0.2). Cette valeur est vérifiée par le pressostat (MA2 DJ (M)). Si cette condition est remplie, l alimentation de l électrovalve peut fermer le contact principal. La tenue du DJM est réalisée par le pressostat interne (MA1 DJ(M)) et ses contacts en série qui contrôlent la pression minimale (P tenue = 4,5 +0.3, 0bars). Le contact principal s ouvre lorsque l alimentation de l électrovalve est coupée. Ceci peut être effectué par le système de contrôle du train ou quand la pression secondaire diminue à une valeur de 4,5 bars (+0.3-0). Celle-ci est détectée par le pressostat (MA1 DJ(M)) du disjoncteur. 2 Figure.2.2 Schéma du circuit pneumatique

5 3. INTEGRATION / INTERFACE 3.1 Ouverture de toiture recommandée (voir Fig.3.1) EMBASE 37 PTS VGE1 B PN Raccordement AIR G ¼ BSPP prof 12 Robinet de purge Figure.3.2 Interfaces DJM SORTIE G3/8 BSPP prof 10 Pour raccord ORA 20 G3/8 B ENTREE G3/8 BSPP prof 10 Pour raccord ORA 20 G3/8 B Figure.3.1 Ouverture de toiture 3.2 Interfaces (voir Fig.3.2) La liaison pneumatique est réalisée par raccords pneumatiques vissés pour tuyau en polyamide. Pression de fonctionnement 6 bars. La liaison BT est réalisée par l intermédiaire d un coupleur électrique (Connecteur). Ce coupleur permet de réaliser la liaison entre la partie BT de l ACB 2510 et la chaîne de traction. Le coupleur est de type : 37 PTS VGE1 B28-21PN. Il accepte une fiche de type VGE1 B28-21SN réf. DTR avec des contacts femelles DTR KL. Figure.3.3 Interfaces Sectionneur de mise à la terre Désignation Interface Se raccorde avec Coupleur électrique VGE1 B PN VGE1 D SN Alimentation pneumatique DJM Entrée/sortie Sectionneur de mise à la terre Raccord pneumatique vissé G1/4 BSPP G3/8 BSPP pour raccord ORA 20 G3/8 " B " Tube 8-10 Tube

6 3.3 Recommandation d intégration a) Réduction des nuisances sonores Lors de l ouverture, le VCB génère un niveau sonore élevé (cf tabl.4.2). La cinématique rapide peut également engendrer des vibrations solidiennes. Par conséquent, en cas d intégration en voiture, une attention particulière et des actions correctives doivent être prises (isolation acoustique, découplage mécanique) b) Vapeur et isolation thermique Les parties externes du VCB (isolateur silicone et sectionneur de mise à la terre) sont directement sujettes aux variations climatiques. Des précautions doivent être prises lors de l intégration du produit pour réduire au minimum la circulation d air (provenant de l intérieur du train) afin de minimiser le phénomène de condensation sur les parois froides. Des panneaux d isolation thermique, étanches à la vapeur, peuvent être installés autour du couvercle du VCB (limitation du gradient thermique et réduction de la condensation). c) Accessibilité du produit Le plan d encombrement (cf Fig.5.1) rappelle les dégagements requis pour un accès correct 6

7 4. CARACTERISTIQUES 4.1 Normes L ACB 2510 est en accord avec : - IEC : Applications ferroviaires Equipement électrique pour matériel roulant - IEC : Technique des essais à haute tension. - IEC : Appareillage Haute - Disjoncteurs et sectionneurs à courant alternatif. - CEI 77 : Application ferroviaire Equipement matériel roulant Essai de chocs et vibrations. - IEC 60850: Applications ferroviaires Tension d alimentation pour système de traction. - IEC 60694: Spécifications communes aux normes de haute tension - NFF 16101: Résistance au feu choix des matériaux. - NFF 16102: Résistance au feu choix des matériaux. Et application pour équipement électrique. 4.2 Caractéristiques générales Désignations Min Max Température ambiante Ta -25 C +70 C Température de stockage Ts -40 C +80 C Altitude Alt < 1400m Humidité de stockage % 95% Endurance mécanique Masse Connections HT Connections BT ou Cycles (à 25 C) 140 kg Sortie HT : ou M10x25 sur brides 13 trou sur connection électrique Toutes les connections BT sur le connecteur VGE1 B PN 4.3 Circuit de puissance Désignations Typ. Min Max U = 15 kv U = 25 kv 15 kv 16Hz 2/ kv 16Hz 2/3 25 kv 50Hz kv 50Hz Tension d alimentation Selon la norme IEC Rigidité diélectrique (contacts fermés et masse) Rigidité diélectrique (contacts fermés et masse) Onde de choc 1,2µs/50 Hz entre pôles Onde de choc 1,2µs/50 Hz entre pôle et terre Endurance mécanique Calibre thermique 75 kv rms / 1 mn / 50 Hz (sec) 60 kv rms / 1 mn / 50 Hz (sous pluie) 170 kv(contacts ouvrent quand un d entre eux connecté à la terre) 135 kv(contacts fermés) Cycles 750 A (à25 C) 4.4 Caractéristiques de coupure et de maintien Tenue au courant de court-circuit Pouvoir de coupure maximum Pouvoir de coupure minimum Pouvoir de coupure en séquence Pouvoir de fermeture 4.5 Commande électrique 30 ka crête à la fermeture pendant 30ms (50Hz) 16kA rms sous 27,5kV / 50Hz 4essais consécutifs d ouverture à : 20kA rms sous 17,5kV / 16Hz2/3 5 A rms 16kA rms sous 27,5kV / 50Hz 40kA crête sous 27,5kV / 50Hz Désignations Typ. Min Max Degré de protection extérieur (IP) Degré de pollution intérieur (IP) Chocs et vibrations selon CEI 77 IP 67 IP 20 CHOCS : 3g 100 ms dans les 3 axes VIBRATIONS : 2h/axe à chaque fréquence Tension d alimentation 0.7 Un 1.25 Un Tension nominale (Un) Protection contre l inversion de polarité en entrée Temps d ouverture Temps de fermeture 72 V DC Oui < 35 ms < 150 ms Résistance d alimentation 450 +/- 8 % à 20 C (72V) Consommation de puissance L/R 18 W à Un à 20 C (72V) 35 ms (72V) 7

8 4.6 Contacts auxiliaires Désignations Typ. Min Max Tension (AC ou DC) 5 V 250 V Courant Pouvoir de coupure 2 ma (sous 72V) 8 A (I thermique) CABL5 : Sous U =220V L/R =15 ms I= 1A Sous U =110V L/R =15 ms I= 5A Sous U =40V L/R =15 ms I= 15A Endurance mécanique Tension d isolement entre les contacts auxiliaires et la terre Nb de contacts auxiliaires 1500 V 3 NO + 5 NF 4.7 Parafoudre (optionnel) Désignations. Tension de service Tension assignée Courant nominal de décharge (8/20µs) Courant de décharge maxi (4/10µs) Courant de décharge maxi longue durée (2000µs) Tension résiduelle maxi (à 10kA) 36kVrms 42kVrms 10kA crête 100kA crête(2 fois) 300A crête(18 fois) 85 kv crête 4.8 Circuit pneumatique de commande Désignations Typ. Min Max Pression d utilisation 9 bar 6 bar 10 bar Qualité d air Classe selon NFF Compteur de manœuvres Désignations Valeur Tension d alimentation (DC) 12 V DC à 150 V DC ±10 % Tension d alimentation (AC) 24 V AC à 240 V AC ±10 % 8

9 5. DIMENSIONS Figure Dimensions 9

10 Figure Dimensions 10