Appareils de commutation SIS
Appareils de commutation SIS

Introduction

Pendant des décennies, le choix de l'isolant dans les appareillages de commutation à moyenne tension était en fait binaire : l'air ou l'eau. Gaz SF61. Les appareillages de commutation isolés à l'air nécessitaient une grande empreinte physique et une maintenance régulière. Les appareillages de commutation isolés au gaz SF6 offraient compacité et performance, mais introduisaient un puissant gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement planétaire est 23 500 fois supérieur à celui du CO₂ - une responsabilité qui s'alourdit à chaque fois que la réglementation environnementale se durcit.

La technologie de l'appareillage de commutation à isolation solide remplace à la fois les espaces d'air et le gaz SF6 par de la fonte. résine époxy2 comme support d'isolation primaire - encapsulant les conducteurs sous tension, les barres omnibus et les éléments de commutation dans un matériau diélectrique solide qui offre une résistance supérieure à la pollution, élimine les exigences en matière de gestion des gaz, réduit l'encombrement de l'installation jusqu'à 50% par rapport à l'AIS et offre un système d'isolation sans entretien d'une durée de vie de 30 ans.

Pour les ingénieurs électriciens qui conçoivent des sous-stations secondaires, des systèmes électriques industriels et des infrastructures MT pour les énergies renouvelables, la technologie SIS représente un changement fondamental dans la façon dont l'isolation moyenne tension est conçue - il ne s'agit pas d'une amélioration progressive de la technologie existante au gaz ou à l'air, mais d'une philosophie d'isolation différente avec des caractéristiques de performance, des références environnementales et des économies de cycle de vie distinctes. Comprendre ce qu'est la technologie de l'appareillage à isolation solide, comment elle fonctionne et où elle surpasse les autres solutions est la base de tout achat d'appareillage MT moderne bien spécifié.

Cet article fournit une référence technique complète sur la technologie des appareillages à isolation solide - de la physique de l'isolation et de la science des matériaux à l'architecture du système, à la sélection des applications et aux exigences de maintenance sur l'ensemble de la gamme de distribution MT.

Table des matières

Qu'est-ce que la technologie de l'isolation solide et comment fonctionne-t-elle dans les appareillages de commutation MT ?

Infographie de visualisation des données techniques comparant les moyens d'isolation de moyenne tension : Air, SF6 et époxy coulé (APG). Elle comporte un diagramme à barres de la rigidité diélectrique, des diagrammes conceptuels illustrant le classement des champs électriques (non classé ou classé) et un tableau récapitulatif des propriétés des matériaux. Il soutient la comparaison technique et la description de la fonction.
Isolation moyenne tension - Données comparatives et classement sur le terrain

La technologie de l'appareillage de commutation à isolation solide est l'application de matériaux diélectriques solides coulés - principalement des composés de résine époxy - comme milieu d'isolation primaire entourant tous les conducteurs MT sous tension, les barres omnibus et les interfaces d'éléments de commutation dans un ensemble d'appareillage de commutation. Contrairement à l'isolation par l'air (qui repose sur les distances physiques de dégagement) ou à l'isolation par le gaz (qui repose sur le SF6 pressurisé pour atteindre la rigidité diélectrique), l'isolation solide atteint ses performances diélectriques grâce à la structure moléculaire intrinsèque du matériau d'encapsulation lui-même.

La physique de l'isolation diélectrique solide

Dans tout système d'isolation, la rigidité diélectrique est le champ électrique maximal que le matériau peut supporter avant de se rompre - le point auquel les porteurs de charge accélèrent à travers le matériau, créant un chemin conducteur et une défaillance catastrophique. La rigidité diélectrique du milieu isolant détermine la distance à laquelle les conducteurs sous tension peuvent être placés par rapport aux structures mises à la terre et les uns par rapport aux autres, ce qui régit directement la taille physique des équipements.

Comparaison des rigueurs diélectriques :

  • Air (1 bar, champ uniforme) : 30 kV/cm
  • SF6 (3 bar) : ~220 kV/cm
  • Résine époxy coulée (APG) : 180-200 kV/cm (en vrac) ; illimité sur les surfaces avec un nivellement adéquat du champ

La rigidité diélectrique en vrac de la résine époxy coulée est proche de celle du SF6 sous pression - c'est pourquoi les appareillages de commutation SIS atteignent une compacité comparable à celle du GIS sans nécessiter de système de gaz sous pression. Plus important encore, l'isolation solide élimine le mode de défaillance par embrasement de la surface qui limite les équipements isolés par air dans les environnements pollués : une surface solide en époxy ne peut pas être contaminée par les particules en suspension dans l'air, l'humidité ou la condensation comme peuvent l'être les surfaces d'isolation à espacement d'air.

Gélification automatique sous pression (GAP) - La technologie de fabrication

L'isolation solide des appareillages de connexion SIS est produite par gélification automatique sous pression (APG) - un procédé de moulage de précision qui injecte un composé de résine époxy liquide sous une pression contrôlée dans un moule chauffé contenant l'assemblage du conducteur, puis durcit la résine sous des profils de température et de pression précis pour produire un corps d'isolation solide sans vide et sans bulles d'air.

Paramètres critiques du processus APG :

  • Système de résine : Résine époxy cycloaliphatique avec durcisseur anhydride et charge de trihydrate d'alumine (ATH) pour une meilleure résistance à l'arc et une meilleure stabilité thermique.
  • Température du moule : 130-160°C pendant la gélification ; contrôlée pour éviter les fissures dues au stress thermique
  • Pression d'injection : 3-8 bar pour éliminer les vides et assurer l'encapsulation complète du conducteur
  • Cycle de guérison : 4-8 heures à température élevée ; suivi d'une post-cuisson à 140°C pour la stabilité dimensionnelle
  • Contrôle de la qualité : Chaque pièce moulée subit décharge partielle3 essai (< 5 pC à 1,5 × Um) pour vérifier que l'isolation est exempte de vides

Les vides dans l'isolation époxy coulée sont le principal mode de défaillance de la qualité - un vide d'un diamètre de 0,1 mm seulement crée un point de départ de décharge partielle qui érode progressivement l'isolation environnante sous tension de fonctionnement, provoquant finalement une défaillance de l'isolation. Le processus APG, correctement contrôlé, élimine les vides en maintenant une pression positive tout au long de la gélification, empêchant ainsi la formation de cavités de rétrécissement lors du durcissement de la résine.

Gradation du champ électrique dans les systèmes d'isolation solides

Aux discontinuités géométriques - bords des conducteurs, interfaces de connexion et limites de l'isolation - le champ électrique se concentre à des niveaux qui peuvent dépasser la rigidité diélectrique locale, même lorsque le champ moyen est bien en deçà des limites. La conception de l'isolation solide SIS utilise deux techniques pour gérer la concentration du champ :

Classement géométrique des champs :
Les bords du conducteur et les interfaces de terminaison sont conçus avec des rayons contrôlés (minimum 3-5mm pour les applications MV) pour distribuer le champ électrique sur une plus grande surface, réduisant l'intensité du champ de pointe en dessous du seuil d'amorçage de la décharge partielle.

Couches de gradation du champ résistif ou capacitif :
Aux interfaces entre les composants d'isolation solides - joints de barres omnibus, terminaisons de câbles et connexions d'interrupteurs - des couches de gradation de champ en matériau semi-conducteur ou capacitif sont appliquées pour redistribuer le gradient de champ électrique uniformément à travers l'interface, empêchant ainsi la concentration du champ à la limite de la jonction.

Architecture du système de commutation SIS

Un tableau de distribution SIS complet intègre la technologie de l'isolation solide dans toutes les fonctions d'isolation primaire :

  • Barres omnibus enrobées d'époxy : Barres omnibus triphasées entièrement encapsulées dans de l'époxy coulé, éliminant les exigences de dégagement d'air entre la phase et la terre
  • Transformateurs de courant (TC) à isolation solide : TC toroïdaux coulés directement sur le jeu de barres encapsulé - pas de montage de TC séparé ou de dégagement d'air nécessaire
  • Terminaisons de câbles encapsulées à l'époxy : Interfaces de câbles enfichables ou boulonnées avec cônes de contrainte pré-moulés assurant la continuité de l'isolation solide entre le câble et le jeu de barres.
  • Interrupteur à vide4 l'assemblée : L'élément de commutation - un interrupteur à vide par phase - est monté à l'intérieur de la structure d'isolation solide, l'encapsulation en époxy assurant à la fois le support mécanique et l'isolation primaire par rapport à la terre.
  • Mécanisme d'actionnement magnétique : Mécanisme de fonctionnement de l'actionneur à aimant permanent (PMA) offrant une endurance mécanique M2 avec une construction scellée et sans entretien.

Principales propriétés des matériaux d'isolation solides

PropriétéEpoxy coulé (APG)Air (Référence)SF6 (3 bar)
Rigidité diélectrique (en vrac)180-200 kV/cm30 kV/cm~220 kV/cm
Permittivité relative (εr)3.5-4.51.01.006
Classe thermiqueF (155°C)
Résistance à la pollutionExcellent (surface scellée)Médiocre (contamination de surface)Excellent (scellé)
Début de la décharge partielle> 1,5 × Um (sans vide)N/A> 1,5 × Um
Conductivité thermique0,2-0,8 W/m-K0,026 W/m-K0,014 W/m-K
Résistance à l'arc (IEC 61621)> 180 secondesN/AN/A
Impact sur les GESAucunAucunGWP 23,500

Comment la performance de l'appareillage SIS se compare-t-elle à celle de l'AIS et du GIS en ce qui concerne les paramètres clés ?

Une matrice de visualisation de données infographiques techniques complète comparant les appareillages de commutation AIS, GIS et SIS (Solid Insulated Vacuum) en fonction de cinq paramètres de performance critiques : Encombrement, fréquence de maintenance, impact sur l'environnement (y compris le PRG du SF6), coût du cycle de vie (25 ans) et endurance technique. Ce tableau synthétique illustre les principaux avantages évoqués dans l'article.
Matrice des performances des SIS, AIS et GIS Key MV Distribution

L'appareillage de commutation à isolation solide occupe une position de performance distincte par rapport à l'AIS et au GIS - combinant les qualités environnementales et la simplicité de maintenance de la technologie sous vide avec une compacité proche du GIS, à un coût de cycle de vie généralement inférieur aux deux alternatives pour les applications de distribution MT dans la gamme 12-40,5kV.

Encombrement et efficacité de l'espace

L'appareillage de commutation SIS est compact grâce à l'élimination des distances de dégagement dans l'air. Dans l'AIS, les distances minimales entre phases et entre phases et terre requises par la norme IEC 62271-1 à 12kV sont les suivantes :

  • Distance phase-terre (air) : 120 mm minimum
  • Dégagement entre phases (air) : 160 mm minimum

Dans les SIS, ces dégagements sont remplacés par une isolation solide en époxy avec une résistance diélectrique de 180-200 kV/cm - réduisant l'épaisseur d'isolation requise à 8-15 mm à 12 kV. Il en résulte une réduction de la largeur du panneau de 40-60% par rapport à l'AIS équivalent, et une réduction de la profondeur de 30-50%.

Comparaison des dimensions typiques des panneaux (12kV, 630A, 25kA) :

ParamètresAISSIGSIS
Largeur du panneau800-1 000 mm500-650mm400-550mm
Profondeur du panneau1 200-1 600 mm800-1 000 mm600-800mm
Hauteur du panneau2 200 mm2 000 mm1 800-2 000 mm
Surface de plancher par panneau0.96-1.60 m²0.40-0.65 m²0.24-0.44 m²
Empreinte relative100% (référence)~45%~30%

Exigences en matière de maintenance

La construction étanche de l'appareillage de commutation SIS - isolation époxy solide sans espace d'air à contaminer, pas de gaz SF6 à surveiller et interrupteurs à vide sans accès interne pour la maintenance - produit un profil de maintenance fondamentalement différent de celui de l'AIS ou du GIS :

Exigences en matière de maintenance de l'AIS :

  • Annuel : Nettoyage de la surface d'isolation ; mesure de la résistance de contact
  • 3 ans : Inspection et nettoyage de la goulotte d'arc ; lubrification du mécanisme
  • 5 ans : Révision complète ; évaluation du remplacement des contacts
  • Après l'incident : inspection immédiate de la chute d'arc ; décontamination de la surface de l'isolant.

Exigences en matière de maintenance du SIG :

  • 6 mois : Vérification de la pression du SF6 ; inspection des fuites
  • 1 an : Analyse de l'humidité et de la pureté des gaz
  • 3 ans : Analyse complète des gaz ; contrôle de la résistance des contacts
  • Après la panne : Analyse de la qualité des gaz ; vérification des produits de décomposition avant la remise sous tension.

Exigences en matière de maintenance du SIS :

  • Annuel : Mesure de la résistance de contact ; vérification de la durée de fonctionnement ; inspection visuelle
  • 3 ans : Essai à haute fréquence de la puissance ; mesure des décharges partielles
  • 5 ans : Mesure de la course du contact ; vérification électrique complète
  • Post-défaut : test Hi-pot + mesure PD + résistance de contact

L'élimination de l'entretien des goulottes d'arc, de la gestion du gaz SF6 et du nettoyage de la surface d'isolation réduit le coût d'entretien annuel du SIS de 60-75% par rapport à l'AIS et de 40-55% par rapport au GIS sur une durée de vie de 25 ans.

Performance environnementale

Les qualités environnementales de l'appareillage de la SIS sont une conséquence directe de ses choix technologiques :

  • Zéro SF6 : Pas de contenu en gaz à effet de serre, pas d'obligations en matière de réglementation des gaz fluorés, pas de personnel certifié pour la manipulation des gaz, pas de coût de récupération des gaz en fin de vie.
  • Pas de gaz d'arc : L'extinction de l'arc sous vide ne produit aucun produit de décomposition toxique - pas de génération de SOF₂, SO₂F₂ ou HF pendant les opérations de commutation.
  • Réduction du volume des matériaux : La conception compacte utilise moins d'acier, de cuivre et de matériaux d'isolation par MVA nominal que l'AIS.
  • Recyclable en fin de vie : L'encapsulation en résine époxy peut être séparée mécaniquement des conducteurs en cuivre pour la récupération des matériaux ; aucune élimination de gaz dangereux n'est nécessaire.

Comparaison complète des performances : SIS vs. AIS vs. GIS

ParamètresAISSIG (SF6)SIS (vide)
Plage de tension12-40.5kV12-1 100kV12-40.5kV
Empreinte relative100%~45%~30%
Arc Quenching MediumAirSF6Le vide
Isolation moyenneAirSF6Epoxy solide
Résistance à la pollutionPauvreExcellentExcellent
Fréquence d'entretienHautMoyenFaible
SF6 Contenu en GESAucunOui (PRP 23 500)Aucun
Endurance électriqueNorme E1E1-E2Norme E2
Endurance mécaniqueNorme M1M1-M2Norme M2
Coût du cycle de vie (25 ans)MoyenMoyenne-élevéeFaible
Environnements appropriésNettoyage intérieurIntérieur/extérieurIntérieur / rude

Cas client : L'appareillage de commutation du SIS résout un problème d'espace et de conformité à l'environnement

Un responsable des achats supervisant la modernisation d'une sous-station secondaire 24kV pour un campus de production pharmaceutique en Europe de l'Ouest a contacté Bepto avec deux contraintes simultanées : la salle de la sous-station disponible était 35% plus petite que l'empreinte de l'équipement AIS existant à remplacer, et la politique environnementale du campus interdisait tout équipement contenant du SF6 dans les nouvelles installations - éliminant ainsi l'option GIS.

Après avoir spécifié l'appareillage de commutation SIS de Bepto avec isolation époxy solide et interrupteurs à vide, l'équipe d'ingénieurs a installé une gamme complète d'appareillage de commutation 24kV - huit panneaux d'alimentation plus une section de bus - dans l'empreinte de la salle disponible, avec un dégagement de 15% en réserve. La conception zéro-SF6 a satisfait la politique environnementale du campus sans compromis, et la construction à isolation solide scellée a été spécifiée comme ne nécessitant aucune intervention de maintenance annuelle au-delà de la mesure de la résistance de contact - un avantage opérationnel significatif pour une installation pharmaceutique où l'accès à la sous-station nécessite des protocoles de salle blanche.

Comment spécifier et sélectionner l'appareillage à isolation solide pour votre application ?

Un guide technique visualise un panneau d'appareillage de commutation à isolation solide (SIS) de moyenne tension, présentant une spécification et un guide de sélection avec un texte gravé avec précision comprenant la tension nominale, le courant et les paramètres de court-circuit. Une sonde de test de décharge partielle (DP) et les étiquettes associées mettent l'accent sur le processus de vérification de la qualité pour une isolation sans vide, < 5 pC PD TESTED, et BIL 125kV VERIFIED. La matrice d'arrière-plan montre différents scénarios d'application avec des icônes propres, tels que la ville二次变电站 et la distribution industrielle de MT. Aucune personne ne figure dans le cadre.
Guide de spécification et de sélection de l'appareillage à isolation solide Visualisation

La spécification correcte de l'appareillage de commutation SIS nécessite une évaluation systématique des exigences électriques, des conditions environnementales, des contraintes d'espace, de la capacité de maintenance et des obligations réglementaires - avec une attention particulière aux exigences de vérification du système d'isolation qui distinguent les performances d'une véritable isolation solide des allégations marketing.

Étape 1 : Définir les besoins en électricité

  • Tension nominale : 12kV, 24kV ou 40,5kV - confirmer que le BIL (75 / 125 / 185kV) correspond à la coordination de l'isolation du système
  • Courant normal nominal : 630A, 1250A ou 2500A - vérifier la valeur thermique à la température ambiante maximale (standard 40°C ; déclassement ci-dessus).
  • Capacité de court-circuit : 16kA, 20kA, 25kA ou 31,5kA - confirmer à la fois le courant de rupture en cas de court-circuit (interrupteur à vide) et le courant de courte durée (barre omnibus et boîtier).
  • Classes d'endurance : Spécifier M2/E2 pour toutes les applications automatiques ou à commutation fréquente ; vérifier les deux classes dans le certificat d'essai de type.
  • Fonctions spéciales de commutation : Identifier les exigences en matière de commutation capacitive, inductive ou de moteur ; confirmer les valeurs nominales des interrupteurs à vide.

Étape 2 : Vérifier la qualité du système d'isolation

  • Test de décharge partielle : Exiger un certificat d'essai de DP en usine pour chaque composant époxy coulé à 1,5 × Um/√3 ; le DP < 5 pC confirme l'absence de vide dans l'isolation.
  • Essai de type diélectrique : Confirmer que les essais de résistance aux fréquences électriques et aux impulsions de foudre, conformément à la norme CEI 62271-1, ont été effectués sur l'ensemble du panneau et non sur des composants individuels.
  • Résistance de l'isolation : Exiger une mesure IR > 1 000 MΩ à 2,5kV DC entre les phases et entre les phases et la terre lors de la réception en usine
  • Essai de cyclage thermique : Pour les installations présentant de grandes variations de température, confirmer que le système d'isolation a été qualifié pour la plage de température spécifiée sans fissure ni délamination.

Étape 3 : Faire correspondre les normes et les certifications

  • IEC 62271-2005: Appareils de commutation MT sous enveloppe métallique - norme primaire pour l'assemblage de panneaux SIS complets
  • IEC 62271-100 : Essai de type de disjoncteur à vide - rupture en court-circuit, rupture en charge et endurance
  • IEC 62271-1 : Spécifications communes - résistance diélectrique, élévation de température, endurance mécanique
  • IEC 61641 : Essai d'arc interne - spécifier la classification IAC (AFL / AFLR) pour la sécurité du personnel
  • IEC 60270 : Mesure des décharges partielles - spécifier le niveau d'acceptation des DP pour la vérification de la qualité de l'isolation
  • GB/T 11022 / GB/T 3906 : Normes nationales chinoises pour les ensembles d'appareillage de commutation HT

Scénarios d'application

  • Postes secondaires urbains : SIS pour un encombrement réduit dans les installations en centre-ville où l'espace est limité ; zéro SF6 pour le respect de l'environnement
  • Sous-stations MT industrielles : SIS pour les usines chimiques, pharmaceutiques, agroalimentaires et cimentières - isolation étanche et insensible aux atmosphères agressives
  • Énergie renouvelable MV Collection : SIS pour la commutation de l'alimentation des parcs solaires et éoliens - durée de vie de 25 ans sans entretien correspondant au cycle de vie des actifs renouvelables
  • Data Center MV Distribution : SIS pour les infrastructures électriques critiques - fiabilité maximale, pas de maintenance non planifiée, pas de complexité dans la gestion du gaz
  • Marine et offshore : SIS avec boîtier IP65+ pour la distribution d'énergie de la plate-forme - immunité au brouillard salin et à l'humidité sans risque pour l'environnement SF6
  • Postes intégrés aux bâtiments : SIS pour les sous-stations à l'intérieur des bâtiments commerciaux, des hôpitaux et des aéroports - compact, silencieux, sans émission de gaz

Quelles sont les exigences en matière d'installation, de maintenance et de cycle de vie de l'appareillage SIS ?

Tableau matriciel des données techniques pour l'installation et la maintenance intégrées des tableaux de distribution SIS. Il affiche les données de vérification dans quatre sections : alignement des panneaux (coordonnées), couple de jonction des barres omnibus, tests d'isolation et de vide (résistance, formes d'onde), tests de décharge partielle (DP) et classement sur le terrain. Les indicateurs clés, tels que la valeur de DP (8 pC), présentent des signes de réussite, ce qui facilite la gestion du cycle de vie de l'appareillage de connexion.
Matrice de données pour l'installation et la maintenance de l'appareillage de commutation SIS

L'isolation solide et étanche des appareillages SIS simplifie l'installation et la maintenance par rapport aux appareillages AIS et GIS, mais elle introduit des exigences spécifiques en matière de vérification du système d'isolation, de qualité des joints de barres omnibus et de surveillance de l'état, qu'il convient de comprendre et de mettre en œuvre pour exploiter pleinement les performances de cette technologie tout au long de son cycle de vie.

Liste de contrôle de l'installation avant mise en service

  1. Vérification du couple du joint de barre omnibus - Toutes les connexions boulonnées du jeu de barres doivent être serrées selon les spécifications du fabricant à l'aide d'une clé dynamométrique calibrée ; les joints insuffisamment serrés provoquent un échauffement résistif et une contrainte thermique de l'isolation ; les joints trop serrés fissurent l'encapsulation époxydique.
  2. Terminaison de câble Inspection du cône de contrainte - Les cônes de contrainte pré-moulés aux interfaces de câbles doivent être correctement mis en place et exempts de contamination ; une mauvaise installation crée une concentration de champ à l'interface câble-busbar.
  3. Alignement et nivellement des panneaux - Les panneaux SIS doivent être alignés et nivelés selon les tolérances du fabricant avant l'accouplement des barres conductrices ; un mauvais alignement sollicite les joints des barres conductrices en époxy et peut provoquer des fissures sous l'effet de la dilatation thermique.
  4. Essai d'acceptation de la décharge partielle - Effectuer une mesure de DP sur l'ensemble du panneau installé à 1,2 × Um/√3 conformément à la norme CEI 60270 avant la mise sous tension ; une mesure de DP > 10 pC sur l'ensemble installé indique un défaut de joint ou de terminaison nécessitant une investigation.
  5. Test de résistance d'isolation - Mesurer l'IR à 2,5kV DC entre les phases et entre la phase et la terre ; IR > 1 000 MΩ requis avant la mise sous tension
  6. Test de l'interrupteur à vide Hi-Pot - Appliquer une tension d'essai à fréquence industrielle sur les contacts ouverts conformément à la norme IEC 62271-100 ; confirme l'intégrité du vide de tous les interrupteurs après le transport et l'installation.

Calendrier de maintenance de l'appareillage SIS

IntervalleActionCritère d'acceptation
AnnuelRésistance de contact ; durée de fonctionnement ; inspection visuelle< 100 μΩ ; ±20% de la ligne de base ; aucun dommage
3 ansHip-pot de fréquence de puissance (contacts ouverts) ; mesure de la DPPas d'embrasement ; PD < 10 pC installé
5 ansMesure de la course du contact ; vérification électrique complèteCourse > limite d'usure minimale ; tous les paramètres sont conformes aux spécifications
10 ansÉvaluation globale ; inspection du mécanismeSelon le protocole du fabricant
Après la fauteHi-pot + PD + résistance de contact ; balayage thermique de l'isolationCritères d'acceptation complets

Erreurs courantes d'installation et d'exploitation du SIS

  • Couple de serrage incorrect du joint de barre omnibus - le défaut d'installation le plus courant des SIS ; les joints insuffisamment serrés provoquent une augmentation progressive de la résistance de contact et un emballement thermique ; utilisez toujours des outils dynamométriques calibrés et vérifiez par imagerie thermique lors de la première mise en charge
  • Omettre l'essai de DP après l'installation - les vibrations du transport et la manipulation de l'installation peuvent endommager les composants époxy ou perturber les cônes de contrainte des câbles ; le test de DP est la seule méthode fiable pour détecter les défauts d'isolation induits par l'installation avant la mise sous tension
  • Application d'un spray thermique ou d'une peinture sur des surfaces en époxy - les revêtements appliqués sur le terrain sur les surfaces d'isolation époxy modifient la résistivité de la surface et peuvent créer des points d'amorçage de décharges partielles ; ne jamais appliquer de revêtement sur une isolation époxy finie en usine
  • Dépassement du courant nominal de court-circuit - Les interrupteurs à vide sont conçus pour un courant de crête spécifique (2,5 × Isc) ; si cette valeur est dépassée, le contact risque d'être soudé, ce qui empêche tout déclenchement ultérieur.

Conclusion

La technologie des appareillages à isolation solide représente la convergence de trois avancées techniques indépendantes - isolation époxy coulée, extinction de l'arc sous vide et actionnement par aimant permanent - dans une architecture de système d'appareillage qui répond simultanément aux contraintes d'espace, aux charges de maintenance, aux obligations environnementales et aux exigences de fiabilité de la distribution d'énergie MT moderne. Pour la gamme d'applications 12-40,5kV où la technologie SIS est utilisée, elle offre une combinaison convaincante d'encombrement compact, d'impact environnemental zéro SF6, de performance de classe d'endurance E2/M2 et de durée de vie de 25 ans avec maintenance réduite, que ni l'AIS ni le GIS ne peuvent égaler pour tous les paramètres à la fois.

Spécifiez des appareillages à isolation solide lorsque l'espace est restreint, que les environnements sont difficiles, que l'accès à la maintenance est limité ou que la conformité environnementale interdit le SF6 - et vérifiez la qualité de l'isolation par des tests de décharge partielle, et pas seulement la tension nominale, car dans la technologie de l'isolation solide, la qualité de l'époxy coulé est la qualité de l'appareillage de commutation.

FAQ sur la technologie des appareillages à isolation solide

Q : Quelle est la différence fondamentale entre l'appareillage de commutation à isolation solide et l'appareillage de commutation conventionnel à isolation par air en termes de principe d'isolation ?

A : L'AIS s'appuie sur des distances physiques de dégagement d'air (120-160 mm à 12 kV) pour atteindre la tenue diélectrique. Le SIS remplace les espaces d'air par de la résine époxy coulée (rigidité diélectrique de 180-200 kV/cm), réduisant l'épaisseur de l'isolation à 8-15 mm à 12 kV, ce qui permet de réduire la largeur des panneaux de 40-60% tout en éliminant les modes de défaillance liés à la contamination de la surface.

Q : Pourquoi les appareillages à isolation solide résistent-ils mieux à la pollution que les appareillages à isolation par air dans les environnements industriels ?

A : Les surfaces d'isolation AIS sont exposées à la contamination aérienne - poussière, humidité et vapeurs chimiques - qui réduit progressivement la résistivité de la surface et la résistance au fluage, ce qui finit par provoquer un embrasement. L'encapsulation époxy SIS scelle tous les conducteurs sous tension dans un diélectrique solide, sans surface d'entrefer exposée, ce qui rend la pénétration de la contamination physiquement impossible.

Q : Quel est le processus de fabrication qui garantit la qualité de l'isolation solide et sans vide des composants de l'appareillage de connexion de la SIS ?

A : La gélification automatique sous pression (GAP) injecte de la résine époxy liquide sous une pression de 3 à 8 bars dans des moules chauffés contenant des assemblages de conducteurs, durcissant sous une température et une pression contrôlées pour éliminer les vides dus à la contraction. Chaque composant est vérifié par un essai de décharge partielle à 1,5 × Um - PD < 5 pC confirme la qualité de l'isolation sans vide.

Q : Comment l'appareillage de commutation à isolation solide se compare-t-il à l'appareillage de commutation à isolation gazeuse SF6 en ce qui concerne la conformité environnementale dans les nouvelles installations ?

A : Le SIS ne contient pas de SF6, ce qui élimine le contenu en gaz à effet de serre GWP 23 500, les obligations liées à la réglementation sur les gaz fluorés, les exigences de manipulation des gaz certifiés et les coûts de récupération des gaz en fin de vie. Pour les projets dont les politiques environnementales interdisent le SF6 ou qui sont soumis à la réduction progressive de la réglementation européenne sur les gaz fluorés, le SIS est l'alternative techniquement équivalente à zéro émission pour la gamme 12-40,5 kV.

Q : Quelle est la méthode correcte pour vérifier la qualité de l'isolation solide dans un tableau de distribution SIS installé avant la mise sous tension ?

A : Effectuer une mesure de décharge partielle sur l'ensemble installé à 1,2 × Um/√3 selon la norme CEI 60270 - PD 1 000 MΩ à 2,5kV DC) et un essai à haute fréquence sur les contacts ouverts de l'interrupteur à vide conformément à la norme CEI 62271-100.

  1. des informations techniques sur le potentiel de réchauffement global élevé du gaz SF6 par rapport au CO2

  2. données de science des matériaux sur la rigidité diélectrique et la stabilité thermique de la résine époxy coulée

  3. méthodes de diagnostic pour détecter les vides d'isolation et assurer la fiabilité diélectrique à long terme

  4. détails techniques sur la technologie de trempe à l'arc et l'endurance électrique dans des environnements sous vide

  5. exigences officielles de securite et de performance pour les ensembles d'appareillage de commutation moyenne tension a enveloppe metallique

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Jack Bepto

Bonjour, je suis Jack, un spécialiste de l'équipement électrique avec plus de 12 ans d'expérience dans la distribution d'énergie et les systèmes de moyenne tension. Grâce à Bepto electric, je partage des idées pratiques et des connaissances techniques sur les composants clés du réseau électrique, y compris l'appareillage de commutation, les interrupteurs de rupture de charge, les disjoncteurs à vide, les sectionneurs et les transformateurs de mesure. La plateforme organise ces produits en catégories structurées avec des images et des explications techniques pour aider les ingénieurs et les professionnels de l'industrie à mieux comprendre l'équipement électrique et l'infrastructure du réseau électrique.

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