Les ensembles d'appareillage de commutation haute tension-sont des unités d'équipement fournies sous forme d'ensembles complets par le fabricant et assemblées sur-site pour former un système de distribution d'énergie haute-haute tension. Ce système segmente le circuit électrique principal en plusieurs unités distinctes ; au sein de chaque unité, les composants tels que les disjoncteurs, les sectionneurs, les transformateurs de mesure, ainsi que les dispositifs de protection, de contrôle et de mesure, sont montés de manière centrale dans une seule armoire intégrée. Plusieurs de ces armoires de commutation peuvent être combinées pour construire des systèmes complets de distribution d'énergie pour les centrales électriques et les sous-stations. La conception du produit vise à garantir un fonctionnement sûr, fiable et efficace de l'équipement. Sa conception nécessite une prise en compte approfondie de facteurs tels que les performances électriques, la structure mécanique, la protection de sécurité et l'adaptabilité à l'environnement. Parmi ces considérations, la fonction de verrouillage « Cinq Préventions » constitue une mesure essentielle pour protéger à la fois l'équipement et le personnel, tout en évitant efficacement les erreurs opérationnelles.
Un ensemble d'appareillage de commutation haute tension-se compose généralement de plusieurs compartiments principaux : le compartiment des jeux de barres, le compartiment du disjoncteur, le compartiment des relais et le compartiment des câbles. Le compartiment jeu de barres sert à regrouper et à distribuer l'énergie électrique ; le compartiment disjoncteur abrite les principaux appareils de commutation ; le compartiment à câbles facilite la connexion des câbles sortants ; et le compartiment relais accueille les équipements de protection et de contrôle.
Les « cinq préventions » associées aux ensembles d'appareillages de commutation à haute tension - comprennent : empêcher l'ouverture ou la fermeture des sectionneurs (ou des fiches d'isolement) lorsqu'ils sont sous charge ; empêcher l’ouverture ou la fermeture accidentelle des disjoncteurs ; empêcher la fermeture d'un disjoncteur lorsque l'interrupteur de mise à la terre est en position fermée ; empêcher la fermeture accidentelle d'un interrupteur de mise à la terre alors que le circuit est sous tension ; et empêcher toute entrée accidentelle dans un compartiment sous tension.
Les mécanismes de verrouillage des « cinq préventions » peuvent être globalement classés en trois types : systèmes mécaniques, électriques et intégrés. Ces mécanismes sont principalement mis en œuvre via des verrouillages mécaniques obligatoires-ou, alternativement, des systèmes de verrouillage électromagnétiques-qui coordonnent le fonctionnement du disjoncteur, des sectionneurs, des interrupteurs de mise à la terre et des portes d'armoire. Plus précisément, pour les disjoncteurs de type débrochable, les fonctionnalités de verrouillage « Cinq préventions » incluent : permettre l'insertion ou le retrait de fiches secondaires uniquement lorsque le chariot du disjoncteur est positionné en position « test » ; empêcher le retrait du chariot du disjoncteur de la position « travail » une fois le disjoncteur fermé ; verrouiller le chariot du disjoncteur pour empêcher son entrée en position "travail" lorsque l'interrupteur de mise à la terre est fermé ; verrouiller l'interrupteur de mise à la terre avec la plaque de recouvrement du compartiment à câbles pour garantir que la porte de l'armoire ne peut être ouverte qu'une fois le circuit correctement mis à la terre ; et utiliser des obturateurs automatiques pour isoler mécaniquement le disjoncteur débrochable - des contacts fixes de la section de jeu de barres sous tension.
Les conditions de fonctionnement normales pour des ensembles complets d'appareillages à haute tension-incluent généralement : une limite supérieure pour la température ambiante ne dépassant généralement pas 40 degrés et une limite inférieure généralement à -5 degrés (qui peut s'étendre jusqu'à -15 degrés dans les régions très froides) ; une altitude ne dépassant généralement pas 1000 mètres ; une humidité ambiante moyenne quotidienne ne dépassant pas 95 % et une moyenne mensuelle ne dépassant pas 90 % ; une intensité sismique ne dépassant pas la magnitude 8 ; et installation dans des endroits exempts de risques d'incendie, de risques d'explosion, de pollution grave, de corrosion chimique ou de vibrations intenses.
Les principaux composants électriques logés dans l'armoire de commutation comprennent principalement : des disjoncteurs haute tension (tels que les types à vide ou SF6), des sectionneurs, des transformateurs de courant (TC), des transformateurs de tension (PT), des sectionneurs de terre, des parafoudres, des fusibles haute tension -, des interrupteurs de charge et des dispositifs similaires. Les composants secondaires (équipements auxiliaires) à l'intérieur de l'armoire sont principalement utilisés pour la surveillance, le contrôle, la mesure et la protection ; les exemples courants incluent : les relais, les compteurs d'énergie, les ampèremètres, les voltmètres, les wattmètres, les dispositifs de protection intégrés à microprocesseur-, les voyants lumineux, les boutons-poussoirs, les fusibles, etc.
Les procédures opérationnelles pour les ensembles complets d'appareillages à haute tension-englobent principalement les opérations de mise sous tension-de mise sous tension (mise sous tension) et de mise hors tension-(de maintenance). Les étapes générales pour une opération de mise sous tension sont les suivantes : confirmer que le sectionneur de terre est ouvert → pousser l'unité débrochable (chariot) en position test et connecter les fiches secondaires → pousser l'unité débrochable en position de service → fermer le disjoncteur. Les étapes générales d'une opération de mise hors tension (maintenance) sont les suivantes : ouvrir le disjoncteur → retirer l'unité en position de test → débrancher les fiches secondaires → retirer complètement l'unité de l'armoire → fermer le sectionneur de terre.
La conception de produits d'ensembles complets d'appareillage de commutation haute tension- présente généralement les caractéristiques suivantes : l'équipement électrique est logé dans un boîtier métallique, ce qui se traduit par une structure compacte et un faible encombrement ; les unités subissent un assemblage intégré en usine, minimisant-la charge de travail d'installation sur site et raccourcissant le cycle de construction global ; et ils offrent une fiabilité opérationnelle élevée combinée à une maintenance pratique.
