Disjoncteurs Haute Tension

www.siemens.com/energy

Disjoncteurs Haute Tension

De 72,5 kV à 800 kV

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Des produits personnalisés pour le client dans des délais très courts, en provenance de notre réseau mondial de fabrication de disjoncteurs HT.

Allemagne

Russie

Inde

Chine

USA

Mexique

Brésil

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3

Sommaire

Disjoncteur Live Tank 14Disjoncteur Dead Tank 18Dead Tank Compact 20Disconnecting Circuit-Breaker 22Disjoncteur à vide 24Accessoires de disjoncteur 26

Préambule 04

Design modulaire 06Commande 07Principes d'extinction 08Systèmes de manœuvre 10Développement et essai individuel (de série) 12Installation et mise en service 13

4

La disponibilité de l'énergie électrique est indispensable au développement économique et à la qualité de vie. Un système de transfert fonctionnel est l'une des conditions de la fiabilité de l'approvisionnement en énergie électrique. Siemens est la seule entreprise au monde à proposer au client de couvrir toute la chaîne de transformation d'énergie avec une offre efficace de produits, de solutions et de savoir-faire dans la transmission et la distribution de l'énergie électrique.

Les disjoncteurs constituent un élément central des postes isolés à l'air (AIS) et des postes isolés au gaz (GIS). Les disjoncteurs HT sont des dispositifs de commutation mécaniques qui ouvrent et ferment des circuits électriques (courants de travail et courants de défaut) et qui conduisent le courant nominal à l'état actif.

Etant l'une des entreprises leaders dans le monde, Siemens se doit de proposer des disjoncteurs qui répondent aux conditions environnementales, techniques et économiques des différents pays. Les quelque 135 000 disjoncteurs en service dans plus de 140 pays en sont la preuve formelle.

Dans cette brochure, nous vous informons sur notre gamme complète de produits dans le secteur de la haute tension de 72,5 kV à 800 kV et sur nos derniers prototypes à 1 200 kV. Nous vous proposons des disjoncteurs Live Tank et Dead Tank, ainsi que des solutions hybrides, qui combinent diverses fonctions dans un format compact, tels que notre Dead Tank Compact (DTC) et notre Disconnecting Circuit-Breaker (DCB). Tous nos produits sont fabriqués sur la base de notre concept modulaire éprouvé, qui inclut des chambres de coupure, des mécanismes et des éléments de

Disjoncteur Siemens

3AP1 FG 145 kV 3AP4 FI 800 kV pôle Disjoncteur Live Tank

3AP1 DT 145 kV 3AP2 DT 550 kV pôle Disjoncteur Dead Tank

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commande identiques pour tous les types de disjoncteurs, qu'il s'agisse d'applications GIS ou AIS. Ils sont disponibles avec des isolateurs en porcelaine ou composite.

En outre, vous découvrirez notre gestion de la qualité sur tout le cycle de vie d'un produit, du développement à l'utilisation sur les sites de nos clients. Cette gestion de la qualité englobe, entre autres, le service mondial et la formation de nos clients et de leurs collaborateurs.

Nous souhaitons vous présenter un prototype conçu sur la dernière génération de technique de coupure HT, comme aperçu de nos ambitions futures. Cette génération de disjoncteurs fonctionne sans SF6, mais avec des ampoules à vide bénéficiant d'une expérience de 40 ans dans les réseaux moyenne tension jusqu'à 52 kV.

3AP1 DTC 145 kV 3AP1 DTC 245 kVModule hybride compact (DTC)

3AP1 DCB 145 kV 3AP2 DCB 420 kV pôle

Conformément à notre vision de pionniers mondiaux, les ingénieurs Siemens ont développé cette technique de vide pour les applications au-delà de 52 kV, afin de continuer à répondre à l'avenir aux exigences économiques et écologiques de nos clients. Siemens a commercialisé le premier disjoncteur sans SF6 totalement conforme à l'essai de type CE, basé sur la technique de vide pour 72,5 kV et l'a déjà livré. Notre motivation au quotidien est de poursuivre cette nouvelle tendance.

Nous nous réjouissons de vos commentaires, questions et suggestions. N'hésitez pas à nous contacter à l'adresse [email protected] ou via l'un des 1 640 sites Siemens dans le monde.

Disconnecting Circuit-Breaker (DCB)

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Les disjoncteurs HT Siemens sont, indépendamment du type ou de la plage de tension, conçus sur un concept de plateforme modulaire éprouvé. Cela permet une grande diversité de types de disjoncteurs et une grande flexibilité en termes d'applications conformes aux exigences de nos clients.

Les composants principaux comme le mécanisme de commande, le système de commande, le châssis, la chaîne cinématique et les formes d'isolateurs (composite ou porcelaine)

sont identiques et basés sur une expérience de fabrication et d'utilisation datant de plusieurs décennies. Nos postes isolés au gaz sont également dotés des mêmes chambres de coupure, mécanismes et éléments de commande. L'utilisation de cette conception modulaire éprouvée nous permet d'être capables, non seulement dans notre usine mère en Allemagne, mais également dans notre réseau de fabrication mondial, de répondre aux plus hautes attentes de disponibilité et de fiabilité à des prix particulièrement compétitifs.

Ce principe modulaire se retrouve aussi dans la définition de type de nos disjoncteurs HT.

3AP1 DT jusqu'à 245 kV 3AP1 DTC jusqu'à 245 kV

3AP1 FG jusqu'à 245 kV 3AP1 FI jusqu'à 300 kV

Design modulaire

3AP2 FI jusqu'à 550 kV

4, 5

1

2

3

Tous les types se

composent des mêmes

éléments de base :

1. Chambre de coupure

2. Support isolant

3. Pied

4. Armoire électrique

5. Armoire de commande

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3AP2/3 DT jusqu'à 550 kV

3AP1 FG Disjoncteur extérieur tripolaire

3AP1 FG Nom de la série de disjoncteurs (P, Q, T, V)

3AP1 FG Nombre de chambres de coupure par pôle

3AP1 FG Mécanisme de commande à ressort (F) / hydraulique (E)

3AP1 FG G : 1 mécanisme de commande + 1 châssis commun

E : 3 mécanismes de commande + 1 châssis commun

I : 3 mécanismes de commande + 3 châssis séparés

3AP1 DT DT : Dead Tank DTC : Dead Tank Compact DCB : Disconnecting Circuit-Breaker

Un nombre limité de composants de base permet d'obtenir une grande diversité de types

7

Le système de commande contient les composants techniques secondaires servant à activer le disjoncteur, qui sont principalement logés dans l'armoire de commande. Les raccords du transformateur de courant se trouvent aussi dans l'armoire de commande. Les tensions de commande, déclenchement, moteur et chauffage sont sélectionnables par le client. Deux variantes de commande standard sont disponibles en fonction de vos besoins.

Variante de baseLa variante de base contient tous les éléments de commande et de surveillance requis pour le fonctionnement du disjoncteur, et notamment : 19 contacts auxiliaires (9 contacts à fermeture,

9 contacts à ouverture, 1 contact de passage) Compteur de commutations Manœuvre locale

Variante compacteOutre les éléments de la variante de base, la variante compacte contient : Surveillance du ressort par la surveillance du temps

de fonctionnement du moteur Surveillance du chauffage (relais de mesure du courant) Eclairage et prise BT avec éclairage et e prise avec un

disjoncteur de protection commun pour faciliter les tra-vaux d'entretien et de maintenance

Amortissement des surtensions Disjoncteur de protection du moteur Disjoncteur de protection du chauffage

Caractéristiques particulièresOutre ces deux variantes standard, nos clients peuvent choisir parmi un grand nombre d'autres composants et options. Chaque configuration de commande d'un disjoncteur peut donc être personnalisée. Tous les composants de commande ont subi un essai de type pour l'utilisation dans nos disjoncteurs. Ils se trouvent tous dans une armoire résistante aux intempéries (indice de protection IP 55), résistent aux variations de commutation et respectent les exigences de compatibilité électro-magnétique (CEM). La documentation sur les disjoncteurs inclut le schéma électrique de la configuration de commande. Ce schéma inclut les documents suivants : Schéma des circuits Plan étendu des appareils avec les données techniques

et la nomenclature des appareils Plan de raccordement

Que nos clients privilégient la variante de base ou la variante compacte, nous pouvons la monter sur n'importe quel disjoncteur de notre gamme. Et, si une armoire de commande spécifique est nécessaire au client, nous sommes à même de modifier l'armoire de commande selon les souhaits du client.

Commande

Armoire de commande avec

mécanisme de commande à ressort

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Position de fermeture Ouverture : contact principal

en position OUVERT

Ouverture : contact d'arc en

position OUVERT

Position d'ouverture

1

3

1. Support de contact

2. Tuyère

3. Contact d'arc

4. Contact principal

5. Cylindre de contact

6. Socle

2

4

5

6

Principes d'extinction

La totalité de notre gamme 3AP jusqu'à 800 kV et plus repose sur le principe d'extinction de l'arc électrique par auto-compression ou auto-compression dynamique, en utilisant l'énergie thermique de l'arc électrique. Siemens a fait breveter cette procédure d'extinction de l'arc élec-trique en 1973 et a perfectionné depuis la technique de la chambre de coupure à auto-compression. Lors des cou-pures de courant de court-circuit, l'énergie de la com-mande requise est réduite à l'énergie pour le mouvement mécanique du contact.

Principe d'auto-compression

Pour les applications jusqu'à 245 kV, nos disjoncteurs à auto-compression 3AP garantissent une puissance optimale dans toutes les conditions.

FonctionnementLe circuit de courant de la chambre de coupure se compose d'un porte-contact (1), du socle (6) et du cylindre de contact mobile (5). A l'état fermé, le courant de fonction-nement circule via le contact principal (4) et le cylindre de contact (5).

Pendant l'ouverture, le contact principal (4) s'ouvre d'abord et le courant commute sur le contact d'arc encore fermé. Ensuite, le contact d'arc (3) s'ouvre et un arc électrique se forme entre les contacts. Simultanément, le cylindre de contact (5) bouge dans le socle (6) et condense le gaz SF6 qui s'y trouve. Cette compression du gaz génère un courant de gaz renforcé via le cylindre de contact (5) et la tuyère (2) jusqu'au contact d'arc, ce qui conduit à l'extinction de l'arc électrique.

Lors de l'interruption de courants élevés, le gaz SF6 est chauffé par l'énergie de l'arc. Ceci a pour effet un accroissement de la pression dans le cylindre de contact. Dans la suite de la manœuvre d'ouverture, cette pression accrue induit un flux de gaz à travers la tuyère (2), ce qui provoque l'extinction de l'arc électrique. Dans ce cas, l'énergie de l'arc électrique est utilisée pour interrompre le courant de court-circuit. Ce qui permet de minimiser l'énergie apportée par le mécanisme de commande.

9

Position de fermeture Ouverture : contact princi-

pal en position OUVERT

Ouverture : contact d'arc en

position OUVERT

Position d'ouverture

1. Levier

2. Tige

3. Fourchette d'entraînement

4. Coupleur

5. Broche mobile

6. Tuyère

7. Lamelle de contact

8. Contact tubulaire

9. Cylindre de contact principal

10. Plaque de soupape

11. Piston

12. Groupe de soupapes

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Principe d'auto-compression dynamique

A partir de 245 kV, nos disjoncteurs 3AP utilisent le principe d'auto-compression dynamique avec des contacts de commutation mobiles.

FonctionnementEn cas d'ouverture, le circuit principal situé entre la lamelle de contact (7) et le cylindre de contact principal (9) s'ouvre. Le contact d'arc généré par la broche mobile (5) et le contact tubulaire (8) est encore fermé, pour que le courant commute sur le contact d'arc électrique.

La broche mobile (5) se déplace à travers les composants liés entre eux que sont le cylindre de contact principal (9), la tuyère (6), le coupleur (4), la tige (2), le levier de com-mande (3) à l'opposé du mouvement du contact tubulaire (8) (mouvement d'ouverture du disjoncteur).

De la même manière, l'électrode mobile est poussée dans la direction du cylindre de contact principal (9). Dans la suite de la procédure, le contact d'arc électrique s'ouvre, ce qui génère un arc électrique. Simultanément, le cylindre de contact principal (9) s'abaisse et compresse le

gaz d'extinction entre le piston (11) et le groupe de sou-papes (12). Ce faisant, le gaz d'extinction s'écoule, dans le sens opposé aux pièces de contact mobiles, à travers le clapet anti-retour, composé du piston (11) et de la plaque de soupape (10), dans le cylindre de contact principal puis à travers la fente entre le contact tubulaire (8) et la tuyère d'extinction, ce qui conduit à l'extinction de l'arc élec-trique. En cas de courants de court-circuit élevés, le gaz d'extinction qui se trouve dans la chambre d'extinction autour de la broche mobile (5) est chauffé par l'énergie de l'arc électrique et chassé dans le cylindre de contact princi-pal (9) par la haute pression. Dans la zone du passage à zéro du courant, le gaz repart du cylindre de contact prin-cipa dans la tuyère et éteint l'arc. Pendant ce temps, la plaque de soupape (10) dans le cylindre de contact princi-pal (9) empêche que la haute pression n'arrive dans l'es-pace de compression entre le piston (11) et le groupe de soupapes (12).

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Le mécanisme de commande est un élément central d'un disjoncteur HT. Le mécanisme de commande de la famille de disjoncteurs 3AP repose sur le principe breveté de la commande à ressort et est identique sur tous les types et tous les niveaux de tension. Les mécanismes de commande à ressort sont particulièrement adaptés, suite au développement d'une chambre de coupure à auto- compression requérant une énergie de commande minimale. Ce type compact de mécanisme de commande rend possible l'installation de la commande à ressort dans l'armoire de commande dans une enveloppe compacte.

Les types de commandes se distinguent par leur nombre, leur taille et la disposition des ressorts d'ouverture et de fermeture. Les ressorts de fermeture et d'ouverture se trouvent dans le mécanisme de commande, ce qui rend l'appareil simple et robuste. Ce type réduit le nombre de pièces mobiles nécessaires. L'utilisation de paliers à roulement et du mécanisme de serrage sans entretien est une condition préalable à la fiabilité sur le très long terme. Les principes de construction éprouvés, tels que les loquets découplés des vibrations et le découplage sans charge du mécanisme de serrage, ont été conservés.

Les avantages du mécanisme de commande à ressort : Même principe pour les tensions de mesure de

72,5 kV à 800 kV Haute fiabilité grâce à une énergie de commande

inférieure (10 000 cycles de manœuvres garantis) Fiable, économique et durable grâce à une construction

simple et robuste comprenant peu d'éléments mobiles Etat de commutation contrôlable à tout moment Ressorts facilement accessibles, car ils ne sont pas logés

dans les compartiments SF6

Sans entretien pendant 25 ans ou 6 000 cycles de manœuvres

Empreinte écologique réduite par rapport aux anciens systèmes de manœuvre

Mécanisme de commande à ressort

Systèmes de manœuvre

1. Bouton de déclenchement FERMÉ

2. Disque à cames

3. Mécanisme de renvoi

4. Tige de commande

5. Bielle pour ressort de fermeture

6. Barre de connexion pour

ressort d'ouverture

7. Ressort de fermeture

8. Manivelle

9. Mécanisme de serrage

10. Arbre d'armement

11. Levier à rouleaux

12. Amortisseur (pour fermeture)

13. Arbre principal

14. Amortisseur (pour ouverture)

15. Déclencheur OUVERT

16. Enveloppe de la commande

17. Ressort d'ouverture

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Avantages de la commande électrohydraulique : Energie de commande élevée pour une puissance

maximale en un minimum de temps Les positions sont conservées même en cas de panne

de l'alimentation auxiliaire Plusieurs refermetures rapides possibles sans

réarmement nécessaire Auto-surveillance constante Réserves d'énergie contrôlables à tout moment Peu d'entretien, économique et durable Remplit les exigences strictes de protection de

l'environnement

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Commande électrohydraulique

La commande électrohydraulique est utilisée dans les disjoncteurs 3AT et 3AQ depuis plus de 20 ans. Même les puissances les plus élevées sont contrôlées parfaitement dans un délai ultracourt, et les cas de commutation les plus épineux peuvent être maîtrisés.

FermetureLa soupape principale (4) s'ouvre de manière électro-magnétique. Ainsi, les deux faces du piston de commande différentiel (2) reçoivent la même pression de l'accumulateur hydraulique (1). La force appliquée du côté de la plus grande surface du piston surpasse celle du disjoncteur et le ferme à l'aide de la tige de commande et de couplage. La commande est conçue de manière à conserver sa position en cas de chute de pression.

OuvertureLa soupape principale (4) se ferme de manière électro-magnétique. Ainsi, la plus grande des deux surfaces du piston n'est plus soumise à la pression et, en raison de la différence de pression entre les deux côtés du piston, le piston (2) se déplace en position d'ouverture. Le disjoncteur est toujours prêt à la coupure. En option, deux circuits de déclenchement isolés électriquement sont disponibles pour modifier la commande de la soupape principale (4) sur la position OUVERT.

1. Accumulateur hydraulique

2. Piston de commande

3. Soupape pilote

4. Soupape principale

5. Bobine magnétique de fermeture

6. Bobine magnétique d'ouverture

7. Réservoir d'huile

8. Pompe à huile

9. Moteur

10. Filtre

11. Clapet anti-retour

12. Soupape compensatrice de pression

13. Soupape de sûreté

14. Manomètre

15. Pressostat

16. Commande hydraulique compacte

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Qualité constante dès le départ

Développement et essais de typeDès le développement d'un nouveau produit, nous posons la pierre angulaire de la qualité des disjoncteurs HT Siemens. La puissance de coupure, la résistance à la HT et la puissance sous des charges mécaniques normales (force du vent et de court-circuit), ainsi que la tenue sismique sont simulées et optimisées dès la phase d'ébauche en CAO. L'utilisation de pièces communes dans un grand nombre de types de disjoncteurs, tels que Live Tank, Dead Tank et GIS permet de bénéficier de l’effet de série en assurant les standards de qualité les plus élevés. Le contrôle statistique de qualité est basé sur de grandes quantités de pièces et est donc très parlant. Tous les disjoncteurs 3AP sont conçus pour une tenue sismique jusqu'à 0,5 g.

Préalablement à leur commercialisation, tous nos disjoncteurs subissent un essai de type intégral conforme aux dernières normes CEI et ANSI. Dans notre usine de Berlin, nous disposons d'un des laboratoires d'essais les plus modernes, homologué EN 45001, et membre du réseau européen des organes de contrôle indépendants PEHLA. Tous les dispositifs nécessaires y sont disponibles : Laboratoire de physique Champ d'essai HT Champ d'essai de puissance de commutation Champ d'essai mécanique Champ d'essai d'échauffement

Les principaux autres laboratoires d'essais avec lesquels nous collaborons sont KEMA, CESI, IPH et FGH, qui sont également membres du réseau européen des organes de

contrôle indépendants, mais d'autres organismes de contrôle non européens certifient les très hauts standards de qualité des disjoncteurs Siemens.

Essais individuels (de série)Les principaux composants sont soumis à un contrôle de qualité préalablement au montage. L'essai individuel (de série) a lieu alors sur le disjoncteur assemblé. Les exigences de spécifications sont importées automatiquement pendant le traitement de la commande dans le plan d'essai individuel (de série) assisté par ordinateur. Ceci garantit avant la livraison que l'exigence du client est bien respectée.

Les essais individuels (de série) ont lieu conformément aux normes CEI et ANSI et incluent au moins les points suivants : 100 manœuvres mécaniques Détermination du temps de manœuvre Courants du déclencheur et du moteur Surveillance du gaz Contrôle des circuits de commande sur la base du

schéma électrique Chute de tension du circuit principal Tenue diélectrique Tenue diélectrique 2 kV des circuits auxiliaires

La CEI prescrit un taux de fuite SF6 maximum de 0,5 % ou 1 % par an. Plusieurs contrôles à haute et à basse température et notre expérience de fonctionnement sur plusieurs décennies de fonctionnement du parc installé montrent que le taux de fuite des disjoncteurs Siemens est même inférieur à 0,1 % par an.

Essai individuel (de série)

3AP1 DT 245 kV

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Installation et mise en service très simples

Nos disjoncteurs pour les tensions de comprises entre 72,5 kV et 300 kV sont transportables prémontés et après l'essai individuel (de série). Les disjoncteurs pour les niveaux de tension plus élevés sont démontés après essais de routine en modules de transport compacts, simples et peu encombrants. Les coûts de transport sont réduits grâce au rassemblement de plusieurs disjoncteurs en une seule unité de transport. Les modules peuvent être ré-assemblés rapidement. Un monteur qualifié peut installer un disjoncteur en l'espace d'un jour et demi seulement.

Comme le disjoncteur a déjà subi un essai de routine la mise en service peut être réduite au minimum. Aucun outil ou équipement spécial n’est requis.

Service à vie pour le disjoncteurSur demande, nous nous occupons de l'installation, de la mise en service et de la maintenance. Une fois installés, les disjoncteurs HT Siemens fonctionnent pendant de nombreuses années en toute sécurité et en toute fiabi-lité. Dans le cas improbable d'un dysfonctionnement, vous pouvez toutefois compter sur notre service client mondial. Nous proposons des prestations de services sur toute la durée de vie du disjoncteur. Notre service après-vente vous offre l'assistance requise 24h/24.

La première inspection du disjoncteur a lieu au bout de 12 ans ou 3 000 cycles de manœuvres, et la première maintenance après 25 ans ou 6 000 cycles de manœuvres.La disponibilité des pièces détachées et kits de maintenance est garantie pendant au moins 25 ans après la livraison.

En fonction des souhaits du client, nous pouvons proposer des formations pour l'installation, la mise en service et la maintenance dans notre centre de formation ou sur place pendant les travaux de mise en service.

14

Pour les applications de 72,5 kV à 800 kV

Contrairement aux disjoncteurs Dead Tank, l’enveloppe de la chambre de coupure des disjoncteurs Live Tank n'est pas mise à la terre en état de fonctionnement ; elle est sous tension, c'est pourquoi ces disjoncteurs sont appelés Live Tank.La gamme de disjoncteurs 3AP est disponible pour les tensions comprises entre 72,5 kV et 800 kV. Les disjoncteurs 3AP1 jusqu'à 300 kV sont dotés d'une chambre de coupure par pôle, et les disjoncteurs 3AP2 jusqu'à 550 kV comprennent deux chambres de coupure. Pour les applications de 362 kV à 550 kV, les disjoncteurs peuvent être dotés en option de résistances de fermeture (3AP3). Le 3AP4 comprend 4 chambres de coupure par pôle et peut être livré avec des résistances de fermeture (3AP5).En outre, nos disjoncteurs HT Live Tank sont dotés d'une commande tripolaire sur un châssis commun (FG), d'une commande unipolaire également sur un châssis commun (FE) ou d'une commande unipolaire sur des châssis séparés (FI).Conformément à notre concept modulaire, tous les disjoncteurs Siemens 3AP-Live Tank sont équipés de notre mécanisme de commande à ressort et de nos chambres de coupure à auto-compression.

Sécurité et disponibilité à tout instantLes disjoncteurs HT 3AP sont fiables et résistent à de fortes sollicitations mécaniques. Des isolateurs en porcelaine particulièrement robustes et une conception des disjoncteurs optimisée grâce à de nouvelles méthodes

mathématiques leur confèrent une très grande résistance antisismique en fonctionnement et assurent des performances maximales pendant toute leur durée de vie.Notre expérience de presque 100 ans dans le domaine de la technique de coupure HT contribue à la conception et à la production d’appareils performants, concurrentiels et à la pointe de la technique. Grâce au standard de qualité élevé typique de Siemens, nous répondons aux exigences de nos clients dans le monde entier concernant la fiabilité, la sécurité et la rentabilité. Quelle que soit l'application, les disjoncteurs 3AP constituent toujours la solution optimale pour vos exigences.

Disjoncteur 3AP-Live Tank – le best-seller

3AP4 FI 800 kV pôle

3AP2 FI 420 kV3AP1 FG 145 kV

15

Caractéristiques techniques

Toutes les valeurs selon CEI, autres valeurs sur demande

80

90

63

50

40

31,5

25

0

72,5 123 145 170 245 300 362 420 550 800 Tension assignée [kV]

Courant de coupure [kA] par court-circuit assigné

3AP1 FG 3AP1 FI 3AP2/3 FI 3AP4/5 FI

15

Type 3AP1 3AP2/3 3AP4/5

Tension assignée kV 72,5 123 145 170 245 300 420 550 800

Nombre de chambres de coupure par pôle 1 2 4

Tension nominale de tenue de courte durée assignée

kV 140 230 275 325 460 460 610 800 830

Tension de tenue assignée aux chocs de foudre/min

kV 325 550 650 750 1 050 1 050 1 425 1 550 2 100

Tension de choc de commutation assignée kV - 850 1 050 1 175 1 425

Courant de pilotage assigné, jusqu'à A 2 500 4 000 4 000 4 000 4 000 4 000 5 000 5 000 5 000

Courant de coupure par court-circuit assigné (1 s à 3 s), jusqu'à

kA 31,5 40 40 40 50 40 63 63 63

Plage de température °C -60 à +55

Séquence de manœuvres assignée O-0,3 s-CO-3 min-CO ou CO-15 s-CO

Durée de coupure assignée 3 cycles 2 cycles

Fréquence assignée Hz 50 ou 60

Maintenance après 25 ans

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Disjoncteur 3AT-Live Tank – la performance pure

Contrairement à notre série 3AP, les disjoncteurs 3AT sont dotés d'une commande hydraulique. Comme tous nos types de disjoncteurs, ils offrent une énergie de com-mande élevée qui maîtrise en toute sécurité les puissances de commutation les plus élevées. Il maîtrise les situations de coupure les plus difficiles, telles que l'interruption des courants de court-circuit en un temps minimum. Grâce à sa puissance de coupure et à la structure de sa chambre de coupure, il est parfait pour les applications proches de l'alternateur.

Disponibilité permanenteLes autres avantages des disjoncteurs HT 3AT sont leur fiabilité et leur extrême robustesse. Des isolateurs en porcelaine particulièrement stables et des supports optimisés par une nouvelle procédure de calcul, confèrent à ces disjoncteurs une excellente résistance antisismique.

Avec des amortisseurs de tremblement de terre supplémentaires de Siemens, il est presque inébranlable.

Le mécanisme de commande dans la chambre de coupure est entraîné par la commande hydraulique. La coupure de courant se distingue aussi des disjoncteurs 3AP. La chambre de coupure 3AT fonctionne avec le système d'extinction à double tuyère éprouvé et certifié.

Un système de contact à double tuyère en graphite garantit un processus d'extinction constant et également une résistance à la tension constante. Les puissantes tuyères doubles sont résistantes à l'arc et disposent d'une longue durée de vie.

Des pressions relatives réduites pendant l'extinction du plasma d'arc et la moindre conductivité du plasma d'arc sont les autres avantages de ce processus d'extinction. Le système à double tuyère convient même pour les applications spéciales, telles que la coupure sansréamorçage des petits courants inductifs et capacitifs, ainsi que l'ouverture de tous les types de courts-circuits.

3AT2 EI 300 kV

Disjoncteur en position FERMÉ

5

1 2 3 4 6Disjoncteur à commande électrohydraulique pour les applications de 245 kV à 800 kV

1. Tube fixe 2. Contact de

commutation 3. Piston 4. Cylindre de

soufflage 5. Tige de

commande 6. Coupleurs

1717



Type 3AT2/3 3AT4/5

Tension assignée kV 245 300 362 420 550 362 420 550 800

Nombre de chambres de coupure par pôle 2 4


kV 460 460 520 610 800 450 520 620 830


kV 1 050 1 050 1 175 1 425 1 550 1 175 1 425 1 550 2 100

Tension de choc de commutation assignée kV - 850 950 1 050 1 175 950 1 050 1 175 1 425

Courant de pilotage assigné, jusqu'à A 4 000


kA 80 63 63 63 63 80 80 63 63



Durée de coupure assignée 2 cycles



80

90

63

50

40

31,5

25

0



3AT2/3 FI 3AT4/5 FI

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Disjoncteur 3AP-Dead Tank – le terre à terre

Pour les applications de 72,5 kV à 550 kV

Contrairement aux disjoncteurs Live Tank, les disjoncteurs Dead Tanks disposent d'une chambre de coupure sous enve-loppe métallique à la terre. C'est pourquoi, ils sont appelés disjoncteurs à cuve mise à la terre. Pour certains postes, les disjoncteurs Dead Tank doivent remplacer les disjoncteurs Live Tank standard. Le disjoncteur à cuve mise à la terre offre des avantages particuliers si le schéma de protection requiert l'utilisation de plusieurs transformateurs de courant par pôle.

Principales caractéristiques d'un disjoncteur à cuve mise à la terre : Transformateur de courant tore sur les traversées

(conception compacte) Courants de coupure en court-circuit élevés possibles

(jusqu'à 63 kA avec une chambre de coupure) Sollicitation dynamique réduite des fondations Centre de gravité bas (sécurité antisismique accrue) Mélange gazeux ou système de chauffage pour les

applications à température minimale Les composants isolés au gaz garantissent une

disponibilité maximale malgré une maintenance minimale Distance d'isolement entre contacts ouverts à capsule

métallique (enveloppe sur le potentiel de terre)

Transformateurs de courantLes disjoncteurs à cuve mise à la terre peuvent être dotés de transformateurs de courant, conformément aux normes internationales CEI, ANSI, etc., pour de la mesure ou de la

protection. Les transformateurs de courant sont montés dans des enveloppes résistantes aux intempéries, des deux côtés de chaque pôle, et se trouvent sur le socle des traversées. Les câbles d'alimentation des transfor mateurs de courant sont reliés à des borniers de shuntage situés dans l'armoire de commande. Notre enveloppe standard peut accueillir jusqu'à trois transformateurs de courant par traversée.

Autres points fortsLe 3AP DT est fiable et résiste à de fortes sollicitations. Des traversées en porcelaine particulièrement stables et une conception optimisée des disjoncteurs lui confèrent une très grande résistance antisismique en fonctionnement. Le disjoncteur couvre la totalité de la plage de température de -60 °C à +55 °C. Il est donc utilisable dans toutes les zones climatiques. A l'instar des autres disjoncteurs, nos Dead Tanks reposent sur notre conception modulaire éprouvée, avec notre système d'extinction à auto- compression breveté et le mécanisme de commande à ressort. Ils garantissent une puissance de coupure constante des courants assignés et de court-circuit – même après de nombreux cycles de manœuvres. ProchainementLe nouveau membre de notre famille de disjoncteurs à cuve mise à la terre sera utilisable dans les applications à ultra haute tension, jusqu'à 1 200 kV. Un prototype de ce tout nouveau 3AP5 DT a été livré en Inde, dans le cadre de l'extension du réseau national, et y fonctionne parfaitement depuis quelques années.

3AP1 DT 145 kV 3AP2 DT 550 kV

2

3

4

5

6

7

1

1. Chambre de coupure 2. Enveloppe métallique 3. Traversée 4. Transformateur

de courant 5. Bâti d'ensemble 6. Armoire de

commande avec mécanisme de commande

7. Pied

19

−

19



Type 3AP1 3AP2/3

Tension assignée kV 72,5 123 145 245 362 550



kV 140 230 275 460 520 800


kV 325 550 650 1 050 1 380 1 865

Tension de choc de commutation assignée kV - 1 095 1 350 1 050 1 175 1 425

Courant de pilotage assigné, jusqu'à A 3 150 3 150 3 150 3 150 5 000 4 000


kA 40 40 63 90 63 63



Durée de coupure assignée 3 cycles 2 cycles



80

90

63

50

40

31,5

25

0



3AP1 DT 3AP2/3 DT

20

3AP1 Dead Tank Compact – le polyvalent

Pour les applications 145 kV et 245 kV

Le concept hybride, sur lequel le 3AP1 Dead Tank Compact (DTC) repose, allie des composants isolés en SF6 et des composants isolés dans l'air. L'utilisation de composants isolés en SF6 accroît la disponibilité du poste. Selon des analyses du CIGRE, les composants isolés en SF6 sont quatre fois plus fiables que ceux isolés dans l'air. En outre, la sécurité peut être encore accrue en séparant les com-partiments de gaz, p. ex. entre le disjoncteur et le section-neur. Le DTC est une construction compacte qui remplit plusieurs fonctions requises dans un poste. Les éléments de ce module compact Siemens sont un disjoncteur Dead Tank, doté d'un ou de deux transformateurs de courant, d'un ou de plusieurs sectionneurs, d'un connecteur de terre et de traversées en fonction des besoins de raccordement au système de barres omnibus. Naturellement, les composants principaux sont repris de nos disjoncteurs, sectionneurs et famille de produits GIS, conformément à notre concept de modularité. En raison de la structure compacte et de l'utilisation flexible de modules prédéfinis, diverses dispositions sont réalisables avec un minimum d'ingénierie.

Le degré d'encapsulation et la configuration du module DTC peuvent être définis en fonction des exigences de la disposition du poste et du budget dont dispose l'exploitant. Ceci permet l'optimisation des investissements et la rentabilité pour nos clients.

Profitez-vous aussi des solutions hybrides !

Le 3AP1 DTC vous offre : Des composants SF6 et isolés dans l'air éprouvés qui

peuvent être combinés différemment et de manière inédite

Des investissements en fonction des besoins pour répondre aux exigences de votre poste

Une disponibilité maximale grâce aux composants isolés au gaz avec un minimum de maintenance

La flexibilité dans un espace très réduit, même dans des conditions extrêmes, p. ex. applications à température minimal

Solutions modulaires adaptées aux configurations de votre poste

Disjoncteur à commande unipolaire ou tripolaire Sectionneur, connecteur de terre, mise à la

terre rapide Transformateur de courant, transformateur de

tension et indicateur de tension Raccordements de câbles possibles selon diverses

positions Traversées composite ou porcelaine Compartimentages supplémentaires sur

demande avec densistat SF6

Modules double disjoncteur pour des postes ultra-compacts

Possibilité de composants autonomes, p. ex. sectionneur avec transformateur de tension

1

4

3AP1 DTC 245 kV

7

5

6 3

2

Modules disponibles pour le poste compact 3AP1 DTC

1. Traversée 2. Transformateur de courant 3. Disjoncteur à principe

d'auto-compression 4. Sectionneur et mise à la terre

à trois positions 5. Transformateur de tension 6. Module de raccordement de

câbles 7. Mise à la terre rapide

2121



Type 3AP1 DTC

Tension assignée kV 145 245

Nombre de chambres de coupure par pôle 1


kV 275 460


kV 650 1 050

Tension de choc de commutation assignée kV -

Courant de pilotage assigné, jusqu'à A 3 150 4 000


kA 40 63






80

90

63

50

40

31,5

25

0



DTC 145 kV DTC 245 kV

22

3AP DCB Disconnecting Circuit Breaker – le combiné

Pour les applications 145 kV et 420 kV

Dans les postes, les distances de sectionnement dans l'air sont utilisées en combinaison avec les disjoncteurs afin de protéger le circuit électrique dans le réseau d'alimentation.Siemens a développé un appareil avec lequel la distance de sectionnement a été intégrée dans le volume de SF6 pour réduire les influences extérieures. Le DCB (Dis-connecting Circuit Breaker) sert à la fois de disjoncteur et de sectionneur – deux fonctions combinées dans un seul appareil.Le DCB a été développé sur la base d'un disjoncteur 3AP standard à dimensionnement supérieur, afin d'obtenir les caractéristiques diélectriques plus élevées requises. Grâce à la fonction de sectionneur isolé au SF6, il n'y a plus de distance de sectionnement visible. Le fonctionnement parfait de la chaîne cinématique a été contrôlé très soigneusement. La plus grande attention a été apportée au développement d'un dispositif de verrouillage mécanique qui s'assure que le disjoncteur reste en position OUVERT lorsqu'il sert de sectionneur. En cas d'activation de ce dispositif de verrouillage mécanique, il n'est pas possible de fermer le disjoncteur. L'état actuel du DCB peut aussi être surveillé électriquement et est signalé clairement par des indicateurs de position.Jusqu'aux tensions de 145 kV, un connecteur de terre supplémentaire isolé à l'air peut être monté sur la

construction support. Sa fonction de mise à la terre a été intégrée par un connecteur de terre éprouvé à système de contact sans maintenance au design Ruhrtal.Les Disconnecting Circuit Breaker ont été soumis à un essai de type de classes M2 et C2 conformément à la norme CEI 62271-108, une norme spéciale pour les dispositifs de commutation combinés.Par la combinaison des forces de notre gamme de produits éprouvée, nous pouvons proposer un nouveau type d'appareil qui répond aux exigences des clients en termes de fiabilité et de sécurité, tout en économisant de l'espace et des coûts.

Vos avantages :

Fiabilité maximale grâce à l'utilisation de composants éprouvés

des disjoncteurs Siemens et des mises à la terre Ruhrtal

Fiabilité maximale grâce à des interruptions pour maintenance

moins fréquentes

Gain d'argent et d'espace grâce à la combinaison d'un disjoncteur

et d'un sectionneur dans un seul appareil

Coûts de transport, de maintenance, d'installation, de mise

en service et de construction (fondations, acier, conduites pour

câbles, etc.) réduits.

Dispositif de verrouillage compact et intelligent et indicateur

de position

Disponible en option avec connecteur de terre (145 kV)

Tout d'un seul fournisseur : Documentation et assistance

technique, montage et installation, formation des clients,

assistance 24 h/24

3AP2 DCB indicateur de verrouillage

3AP1 DCB 145 kV 3AP2 DCB 420 kV

UN appareil – DEUX fonctions

2323



Type 3AP1 DCB 3AP2 DCB

Tension assignée kV 145 420



kV 275 ou 315 520 ou 610


kV 650 ou 750 1 425 ou 1 665

Tension de choc de commutation assignée kV - 1 050 ou 1 245

Courant de pilotage assigné, jusqu'à A 3 150 4 000


kA 31,5 40






Milieu isolant SF6

80

90

63

50

40

31,5

25

0



DCB 145 kV DCB 420 kV

24

Prototype pour les applications 72,5 kV

La nouvelle génération de disjoncteurs HTL'excellente performance technique et les coûts réduits de cycle de vie des disjoncteurs à vide font de cette solution la technologie privilégiée dans les réseaux d'alimentation en énergie jusqu'à 52 kV.

Grâce à une expérience de 40 ans dans la production des ampoules à vide moyenne tension et plus de 3 millions d'unités livrées, Siemens est le leader de cette technologie éprouvée dans les réseaux d'énergie HT au-delà de 52 kV.Le futur nouveau membre de notre famille de disjoncteurs remplit les mêmes hauts standards de qualité que notre gamme SF6 et est conçu également sur la base de notre concept de plateforme modulaire. Le nouveau disjoncteur à vide 3AV1 présente des avantages techniques spécifiques : Il offre un pouvoir de coupure fiable, ne nécessite pas de maintenance même en cas d'ouvertures fréquentes et est, en outre, respectueux de l'environnement – en raison des commutations dans le vide et de l'utilisation d'azote comme milieu d'isolation.Ces disjoncteurs constituent un choix judicieux pour les projets tournés vers l'avenir et pour un large éventail d'applications.

Expérience sur le terrainLes prototypes des nouveaux disjoncteurs à vide HT Siemens ont déjà été installés dans des réseaux d'alimentation européens.

Certains clients du secteur énergétique exploitent les prototypes 3AV1 dans leurs systèmes et partagent leur expérience avec nous. En effet, plusieurs milliers de manœuvres sur le terrain ont déjà été effectuées avec succès et documentées. La commercialisation aura lieu à la fin des études sur le terrain.

Siemens garantit les plus hauts standards de qualité et offre aux clients le plus haut degré de sécurité pour leurs réseaux d'alimentation en énergie. Un ensemble complet d'essais de type conformes à la norme CEI 62271-100 actuelle a prouvé la qualification du prototype du disjoncteur à vide 72,5 kV Live-Tank.

Disjoncteur à vide 3AV – l'avant-gardiste

Vide sous haute tension

Fiabilité

Plus de 40 ans d'expérience dans la technique

des disjoncteurs à vide

Convient aux applications à température minimale

Efficacité

Aucun coût de maintenance ou de service en cas

d'ouvertures fréquentes

Puissance

Coupure de courant sur 2 cycles

Réalisable jusqu'à 145 kv

Nombre élevé de coupures par court-circuit possible

Eco-conception

Coupure de courant dans le vide

Isolation à l'azote

Ampoules à vide pour 72,5 kV et 145 kV

Prototype 3AV1FG 72,5 kV

2525



Type 3AV1

Tension assignée kV 72,5

Nombre de chambres de coupure par pôle 1


kV 140


kV 325

Tension de choc de commutation assignée kV -

Courant de pilotage assigné, jusqu'à A 2 500


kA 31,5




Fréquence assignée Hz 50


Milieu isolant N2

80

90

63

50

40

31,5

25

0



3AV1 FG

feasible up to

145 kV

26

L'application de tension sur des câbles de transfert compensés en parallèle durant un réenclenchement automatique ou une ouverture liée au fonctionnement provoque des surintensités de manœuvre. Celles-ci peuvent être réduites par l'introduction de la commutation contrôlée de câbles de transfert avec l'appareil de commande PSD03. Pour les cas de commutation standard, l'appareil de commande PSD02 peut également être utilisé. Les procédés traditionnels de réduction des surintensités et de protection des équipements électriques nécessitent des disjoncteurs équipés de résistances de fermeture ou le montage de parafoudres. L'utilisation d'un PSD peut remplacer ces composants additionnels et réduire les coûts.Le développement de l'appareil de commande PSD repose sur 10 ans d'expérience dans le domaine de la commutation contrôlée. On peut citer les applications comme la commutation capacitive, l'application de tension sur les transformateurs et les câbles de transmission non compensés jusqu'à 800 kV.

L'analyseur d'usure de contacts SiCEA01 sert à déterminer le degré d'usure des contacts du disjoncteur. Les courants de coupure du disjoncteur servent à déterminer l'usure des contacts. Les manœuvres des courants sous le courant de fonctionnement assigné sont analysées avec le courant de fonctionnement assigné. L'usure des contacts est calculée au moyen de l'intégrale des courants de coupure du disjoncteur. Le résultat est comparé aux valeurs de référence configurées. Si le résultat de cette comparaison dépasse la valeur d'avertissement ou d'alarme, le contact de signal correspondant est activé et le témoin de l'analyseur d'usure des contacts signale l'état.Avec cet avertissement ou cette alarme, le SiCEA01 indique si le système de contact du disjoncteur est usé à un certain degré, ce qui permet de prévoir à temps les travaux d'entretien.

Le système de surveillance en ligne Siemens SOLM01 surveille l'état du disjoncteur au moyen de capteurs. Le SOLM01 enregistre les résultats, mesure les valeurs momentanées et d'autres paramètres externes et les compare avec des valeurs de référence données. L'appareil peut informer l'équipe de maintenance automatiquement des écarts ou signes d'usure et calcule les tendances pour la suite du fonctionnement. Il optimise les travaux d'entretien en termes de mesures de maintenance correctives et préventives.Les données mesurées sont saisies en continu par le dispositif dédié et enregistrées dans une base de données sur le serveur Oracle. L'accès aux données peut se faire par les utilisateurs autorisés au moyen d'autorisations diverses via un navigateur Web Intranet / Internet. Les messages d'alarme peuvent aussi être envoyés directement au système SCADA via les sorties de relais.

Commutation contrôlée avec le PSD02/03

Contacts contrôlés avec SICEA01

Surveillance en ligne avec le SOLM01

Tout est maîtrisé avec les accessoires de disjoncteurs

26

27

Récapitulatif : Commutation de câbles de transmission sans résistance

de fermeture Réenclenchement automatique unipolaire et tripolaire Un appareil pour toutes les tâches de commutation Logiciel à programmation libre Circuits standard de déclenchement de fermeture

et d'ouverture Deux commutations peuvent être indiquées simultanément Compensation linéaire et vectorielle Mesure sûre du courant avec les transformateurs traversants Commande de logiciel protégée par une hiérarchie

des utilisateurs Analyse via l'interface utilisateur graphique Historique des commutations transférable Historique des cycles de manœuvres, alarmes,

valeurs de mesures

Récapitulatif : Appareil pour déterminer l'usure des contacts 2 valeurs limites (avertissement et alarme) sont réglables

en % de l'usure maximale admissible des contacts Sorties des contacts et LED pour l'avertissement et l'alarme Calcul du courant intégré durant l'ouverture pour les trois pôles Température ambiante de -40 à +85 °C Entrée :

3 entrées analogiques pour les transformateurs de courant de circuit de protection via le transformateur de courant additionnel 100 A/100 mA 3 entrées numériques pour les contacts de référence (contacts auxiliaires)

Sortie : 3 sorties de relais (avertissement, alarme, système OK) ; 3 LED

Communication via Ethernet

Récapitulatif : Surveillance complexe pour déterminer son état Mesure des valeurs momentanées Détermination des paramètres externes Surveillance cumulative ou intégrale de la sollicitation

de fonctionnement du disjoncteur Estimation des tendances du comportement de

fonctionnement Evaluation de la fiabilité à venir Le SOLM01 n'influence pas la commande du disjoncteur Saisie des données avec le prétraitement frontal réparti Détection précoce des possibles dysfonctionnements Prend en charge le futur protocole de communication

de bus de terrain CEI 61850

Tout est maîtrisé avec les accessoires de disjoncteurs

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Publié parSiemens AG 2015

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propriété de Siemens AG, de ses filiales ou de leurs propriétaires respectifs.

Sous réserve de modifications sans préavis.

Les informations contenues dans le présent document incluent des descrip-

tions générales des options techniques livrables qui ne correspondent pas

forcément à tous les cas. Les options techniques requises doivent donc être

indiquées dans le contrat.

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