Comment un interrupteur de mise à la terre haute tension assure-t-il la protection du système

Lorsque le système électrique atteint une haute tension supérieure à 35 kV, l'interrupteur de mise à la terre haute tension devient une partie très importante de l'appareillage. Il protège à la fois le système électrique et l'opérateur du système. C'est un composant essentiel d'un ensemble d'appareillage et fonctionne conjointement avec des disjoncteurs, des sectionneurs et des relais de protection. Il contribue à atténuer les tensions résiduelles, les courants de défaut et les dommages aux équipements du système. GPSwitchgear est un fabricant professionnel d'appareillages qui intègre des interrupteurs de mise à la terre haute tension dans ses solutions d'appareillage grâce à des conceptions de haut niveau. Cela assure une protection complète des réseaux électriques, des installations industrielles et des grandes infrastructures. Dans cet article, nous examinerons les différentes manières dont l'interrupteur de mise à la terre haute tension assure la protection du système.

L'interrupteur de mise à la terre haute tension décharge la tension résiduelle afin de protéger les équipements et le personnel

Cependant, il peut encore falloir un certain temps pour effectuer la décharge après que le disjoncteur principal du tableau électrique a été complètement déconnecté. Des équipements tels que les transformateurs inactifs, les câbles, les condensateurs, les équipements haute tension, ainsi que les composants du tableau électrique peuvent rester sous tension et présenter un danger pour le personnel de maintenance. Les interrupteurs de mise à la terre haute tension agissent comme des dispositifs de décharge en offrant un chemin rapide et à faible résistance vers la terre, permettant ainsi de mettre à la terre les composants haute tension via l'interrupteur de mise à la terre haute tension.

Les interrupteurs de mise à la terre haute tension déchargent jusqu'à un niveau sûr et maintiennent des niveaux inférieurs à 50 volts. Ce dispositif ne met que quelques secondes pour décharger les charges des interrupteurs haute tension après l'activation de l'interrupteur de mise à la terre haute tension. Par exemple, après l'arrêt d'un ensemble d'appareillage à disjoncteurs et d'un transformateur 110 kV, l'interrupteur de mise à la terre haute tension est activé afin de décharger les enroulements du transformateur, évitant ainsi des décharges dangereuses et rendant les travaux de maintenance plus sûrs. Des arcs élevés et une rupture de l'isolation risquent de survenir lorsqu'ils sont simplement ouverts.

L'interrupteur de mise à la terre haute tension de GPSwitchgear décharge rapidement et en toute sécurité les enroulements chargés d'un transformateur grâce à des composants d'appareillage en alliage de cuivre à faible résistance et à forte résistance de contact, assurant ainsi une décharge à faible résistance.

Des niveaux élevés et dangereux de charge peuvent être dirigés vers des interrupteurs de décharge triés et des interrupteurs de réglage, des interrupteurs de décharge élevée et des composants en alliage de cuivre basse teneur

L'interrupteur de mise à la terre haute tension isole les sections défectueuses pour empêcher l'extension du défaut

Un défaut dans un système haute tension, tel qu'un court-circuit ou une défaillance d'isolation, déclenche un interrupteur de mise à la terre. L'isolement de la section en défaut a lieu tandis que les autres composants de l'appareillage sous tension contiennent le problème, empêchant ainsi la propagation du défaut à l'ensemble du réseau. Après que le disjoncteur de l'appareillage ait déclenché pour couper le courant de défaut, un interrupteur de mise à la terre est activé afin de mettre à la terre la ligne ou l'équipement en défaut. Ce faisant, une limite claire est établie autour de la section défectueuse, tandis que le reste du système reste opérationnel. Cela permet au personnel de maintenance d'intervenir sur le défaut sans perturber le fonctionnement du réseau. Par exemple, dans un réseau électrique de 220 kV, si un défaut de câble se produit sur une ligne d'alimentation de l'appareillage, il est possible d'activer l'interrupteur de mise à la terre sectionneur pour cette ligne afin d'isoler le câble défectueux, tandis que toutes les autres lignes continuent d'alimenter le système. L'interrupteur de mise à la terre haute tension de l'appareillage supporte également un verrouillage interlock avec le disjoncteur de l'appareillage de GPSwitchgear. Cela renforce la sécurité lors de l'isolement des défauts en empêchant la mise à la terre d'équipements sous tension. Une fois le disjoncteur déclenché, l'interrupteur de mise à la terre de l'appareillage est alors activé.

Comment les interrupteurs de mise à la terre haute tension contrôlent et empêchent les arcs  

Les arcs électriques sont l'un des éléments les plus dangereux des équipements sous tension à haute tension. Ils peuvent atteindre des températures extrêmes (supérieures à 10 000 ℉). Ils font fondre les métaux, endommagent l'isolation, provoquent des explosions et peuvent entraîner un mauvais fonctionnement des équipements. La présence d'un interrupteur de mise à la terre haute tension contribue grandement à réduire les risques d'arc. Ceci se produit en éliminant les différences de potentiel entre les composants. Lorsque l'équipement est en mode maintenance, l'interrupteur de mise à la terre haute tension garantit que tous les composants sont au même potentiel (potentiel de terre). Cela supprime les différences de tension et empêche la formation d'arcs. En outre, si un équipement est accidentellement remis sous tension (erreur humaine ou dysfonctionnement), l'interrupteur de mise à la terre haute tension offre un chemin de faible résistance au courant de défaut. Cela déclenche les relais de protection de l'équipement, ce qui minimise la durée de l'arc. Par exemple, dans les armoires de disjoncteurs 330 kV, l'interrupteur de mise à la terre haute tension maintient le potentiel de terre sur la barre omnibus et le sectionneur afin d'éviter les arcs pendant la maintenance. Cela s'avère utile car cela prévient les arcs causés par des contacts accidentels entre des composants sous tension et des composants mis à la terre. L'interrupteur de mise à la terre haute tension de GPSwitchgear est conçu avec des dispositifs d'extinction d'arc, tels que des chambres d'extinction, afin de supprimer davantage les petits arcs durant les manœuvres de commutation.

L'interrupteur de mise à la terre haute tension renforce la protection de l'isolation contre les surtensions des équipements électriques

L'installation d'un système d'isolation sur les appareillages haute tension est nécessaire pour la sécurité du système ; à défaut, cela peut entraîner un court-circuit, des dommages matériels et des pannes de courant. L'interrupteur de mise à la terre haute tension protège l'isolation de l'appareillage contre les contraintes dues aux surtensions. Des surtensions temporaires (telles que les surtensions dues à la foudre ou aux manœuvres) peuvent survenir pendant le fonctionnement du système et dépasser la tenue diélectrique de l'appareillage. La contrainte due à la surtension sur l'isolation est atténuée lorsque l'interrupteur de mise à la terre haute tension est utilisé conjointement avec les parafoudres d'isolation de l'appareillage. Par exemple, lorsqu'un coup de foudre frappe à proximité de l'appareillage, la combinaison interrupteur de mise à la terre haute tension et parafoudre dévie en toute sécurité la foudre vers la terre et protège l'appareillage contre une rupture d'isolation due à une haute tension. L'interrupteur de mise à la terre haute tension de GPSwitchgear assure une mise à la terre sèche afin d'éviter une mauvaise mise à la terre et protège contre les défaillances d'isolation dues à une tension résiduelle. Il est écologique, robuste et conçu pour résister à la corrosion dans des environnements extrêmes tels que l'humidité élevée, les brouillards salins et les atmosphères corrosives.

L'interrupteur de mise à la terre haute tension assure une indication claire du statut pour la sécurité des appareillages électriques

La sécurité exige une définition précise de l'état pour le fonctionnement et la maintenance des appareillages électriques, car un état mal défini peut entraîner des erreurs d'exploitation et des accidents potentiels. Les interrupteurs-sectionneurs de mise à la terre haute tension sont équipés de dispositifs fiables de surveillance d'état indiquant si l'appareil est en position « mis à la terre » ou « ouvert », intégrant ainsi l'état de l'interrupteur de mise à la terre dans l'état global de l'appareillage. Les indicateurs peuvent être mécaniques, comme des voyants de position, ou électroniques, tels que des diodes lumineuses (LED), permettant aux opérateurs de déterminer l'état de l'interrupteur à distance. Dans les salles d'appareillage de grande taille comportant plusieurs interrupteurs-sectionneurs de mise à la terre haute tension, les opérateurs peuvent vérifier l'état des interrupteurs à l'aide des LED comme indicateurs. Cela facilite l'opération et simplifie la détermination de l'état des interrupteurs, aidant ainsi les opérateurs à éviter d'actionner par erreur un mauvais interrupteur. L'interrupteur de mise à la terre haute tension de GPSwitchgear transmet également les signaux d'état au système de contrôle central de l'appareillage pour une surveillance à distance et l'enregistrement des manœuvres. Cette définition précise de l'état garantit que l'appareillage se trouve dans un état sécurisé avant le début des travaux, éliminant ainsi les erreurs de jugement lors de la maintenance et renforçant la protection du système.