Rollarc R400 - R400D Sommaire

1

Présentation 2Domaine d’application et d’utilisation 2La gamme Rollarc 3Description de l’appareil de base 4Description du fonctionnement 5

Caractéristiques 6Caractéristiques électriques 6Puissances manœuvrables maximales 7Régime de fonctionnement du contacteur 8Commande et équipement 9Schémas électriques de principe 10Appareils de base 10-11Appareils fixes 12-13Appareils débrochables 14-15Dimensions 16Installation en cellule 17

Technique du Rollarc 18Avantages du Rollarc 18Qualités du gaz SF6 - Technique de l’arc tournant 19Coupure douce 20

Association avec fusibles 21Guide d’utilisation 21

Bon de commande 23Services 24

SommaireRollarc R400 - R400D

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2

Présentation Domaine d’application et d’utilisation

PrésentationLe contacteur tripolaire pour l’intérieur type Rollarc, utilise l’hexafluorure de soufre (SF6) pour l’isolement et la coupure.Le principe de coupure est celui de l’arc tournant. L’appareil de base est constitué de trois pôles montés dans une même enveloppe isolante. L’enveloppe isolante contenant les parties actives de ces pôles est remplie de SF6 à la pression relative de 2,5 bars.Le contacteur Rollarc existe en deux types :

b Contacteur R400, à maintien magnétique b Contacteur R400D, à accrochage mécanique.

Principaux avantages b Technique de coupure moderne et éprouvée, la sécurité SF6 b Matériel sans entretien sur les parties actives b Endurance mécanique et électrique élevée b Très faible niveau de surtension sans dispositif additionnel (parasurtenseur) b Insensibilité à l’environnement b Possibilité de contrôle permanent de la pression de gaz.

Domaine d’applicationCommande et protection de :

b Moteur MT b Batteries de condensateurs et transformateurs de puissance.

Domaine d’utilisationNormesRollarc répond aux normes et spécifications ci-dessous :

b CEI publication 60470 b CEI 62271-105.

Quelques références b Solmer, Michelin, Shell, Esso, CFR, Pechiney, Naphtachimie, Usinor, Sacilor, Sollac b Les centrales nucléaires et thermiques b Mines de Saar (RFA) b Nokia (Finlande), Kafak (Suède).

PE

5676

1D

E58

130F

R

1 : connexions MT2 : connexions BT3 : contacts auxiliaires4 : pressostat5 : commande par électroaimant

6 : accrochage mécanique (R400D)7 : déclencheur d’ouverture8 : points de fixation9 : enveloppe isolante10 : emplacement plaque signalétique

0

5

8

10

U(kV)

Icc eff (kA)

3 5 7,2 10 12

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3

Présentation La gamme Rollarc

Les contacteurs Rollarc 400 et Rollarc 400D sont disponibles sous trois formes :

PE60

247 Appareil de base

Contacteur nu, sans châssis support.

PE56

762 Appareil fixe

Avec auxiliaires de commande, le contacteur est monté sur un châssis support fixe.

PE56

763 Appareil débrochable

Avec auxiliaires de commande, le contacteur est monté sur un chariot mobile lui-même embrochable dans un châssis fixe.

Les appareils “fixes” et “débrochables” peuvent être équipés pour recevoir des fusibles, lorsque le courant de court-circuit est supérieur à celui du contacteur.Les fusibles installés sur l’appareil sont du type Fusarc CF intérieur avec percuteurs qui agissent sur un mécanisme d’ouverture.

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4

Présentation Description de l’appareil de baseP

E30

250 Enveloppe

L’enveloppe est en résine époxy, ce qui lui confère par conception : b une très bonne tenue mécanique permettant de servir de charpente à toutes

les parties actives et de résister aux efforts électromécaniques. b une excellente rigidité diélectrique par la nature du matériau employé et par son

architecture. b une étanchéité extrêmement fiable, du type système à pression scellé suivant

standard CEI 60694.La pression de remplissage est conservée pendant toute la durée de vie du contacteur.

PE

3025

1 Partie active et mécanismeLes parties essentielles :

b la chambre de coupure, b la bielle isolante qui actionne les contacts mobiles et la borne fixe correspondante,

sont enfermées dans une enveloppe étanche scellée à vie.De ce fait, ces pièces sont totalement insensibles à l’environnement, ce qui améliore la fiabilité de l’appareil par absence de corrosion.

PE

5676

4 Bobines électromagnétiquesRollarc est actionné par des bobines électromagnétiques assurant la fermeture et le maintien de l’appareil en position fermée.

Bobine

PE

3025

3 Contacts auxiliairesLes platines supportant les contacts auxiliaires sont toujours fixées sur l’enveloppe.

PE

3025

4 Accrochage mécaniqueR400D est actionné par des bobines électromagnétiques assurant la fermeture de l’appareil. Il possède un dispositif d’accrochage mécanique qui permet au contacteur de rester fermé sans alimentation permanente.Un déclencheur permet de libérer l’accrochage.

Dispositif d’accrochage mécanique

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5

Présentation Description du fonctionnement

Pôle du contacteur RollarcChaque pôle est composé :

b d’un circuit principal constitué du contact fixe (4) et du contact mobile (6) b d’un circuit de coupure constitué du contact d’arc fixe (5) et du contact d’arc

mobile (7) formant deux pistes circulaires.Une bobine de soufflage (3) est en série dans ce circuit.Le circuit principal assurant le passage permanent du courant est distinct du circuit de coupure soumis à l’arc.

b d’une chaîne cinématique transmettant l’énergie depuis la commande jusqu’aux contacts mobiles.

DE

5815

0D

E58

151

1

23

4

810

111

9675

1 - Connexion MT2 - Electroaimant3 - Bobine de soufflage4 - Contact principal fixe5 - Contact d’arc fixe6 - Contact principal mobile

7 - Contact d’arc mobile8 - Soufflet d’étanchéité9 - Connexion souple10 - Enveloppe11 - Tamis moléculaire

FonctionnementRollarc 400 est un appareil magnétique qui utilise le principe de l’arc tournant pour couper le courant.

b au début de la manœuvre d’ouverture, les contacts principaux et les contacts d’arc sont fermés (fig. 1).

b le sectionnement du circuit principal s’opère par la séparation des contacts principaux (fig. 2). Les contacts d’arc sont encore fermés. Le courant passe par la bobine, les contacts d’arc et la connexion souple.

b la séparation des contacts d’arc suit de près celle des contacts principaux.L’arc créé est soumis au champ électromagnétique produit par la bobine et dépendant du courant à couper. Il est mis en rotation entre les deux pistes circulaires des contacts d’arc sous l’effet de la force électromagnétique (fig. 3). Par conception, grâce au déphasage entre le courant et le champ magnétique, cette force a encore une valeur significative au voisinage du zéro de courant.

b au zéro de courant, la régénération diélectrique de l’espace entre les deux pistes d’arc s’effectue grâce aux qualités intrinsèques du SF6 (fig. 4).

Fig. 1 Fig. 2

Fig. 3 Fig. 4

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6

Caractéristiques Caractéristiques électriques

Caractéristiques de l’appareilTension assignée

Niveau d’isolement assigné

Pouvoir de coupure sous U (kV)

Courant assigné (3)

Pouvoir de fermeture Courantcourtedurée

Endurance mécanique

Ur choc (1) 1 mn Ir Avec fusibles50-60 Hz 1,2/50 µs 50-60 Hz Avec fusibles (2) (courant présumé) 3 skV kV crête kV eff. kA kA A kA crête kA kA eff.3,3 à 4,76 60 20 10 50 400 25 125 10 300 000 manœuvres

(maintien magnétique)7,2 60 20 10 50 400 25 125 10 100 000 manœuvres

(accrochage mécanique)12 60 28 8 40 400 20 100 8

Durée d’ouverture à U Durée de coupure Durée de fermetureSans relayage : 20 à 40 ms Sans relayage : 40 à 60 ms Sans relayage : 75 à 145 msAvec relayage : 30 à 50 ms Avec relayage : 50 à 70 ms Avec relayage : 85 à 155 ms(1) Option : 75 kV choc/28 kV eff. sur l’appareil de base seulement(2) Fusibles Fusarc CF : consulter fiche technique AC0479 (fusibles 3-36 kV)(3) 400 A permanent (sans surcharge possible).

Circuit de commande CC CATension assignée d’alimentation 48, 60, 110, 125, 220 V 110, 127, 220 V (4)

Puissance absorbée : A l’appel 1050 W 900 VAAu maintien 30 W 40 VAA l’ouverture 80 W 100 VA

(4) Pour autres valeurs, nous consulter

Contacts auxiliairesCourant assigné 10 APouvoir de coupure CC : (L/R = 0,015 s) 0,5 A / 220 V

CA : (cos j = 0,3) 10 A / 220 V

Endurance électriqueCette courbe indique le nombre de manœuvres N en fonction du courant coupé I, en catégorie AC3 ou AC4.

b R400 v 300 000 cycles de manœuvres à 250 A v 50 cycles de manœuvres à 10 000 A. b R400D v 100 000 cycles de manœuvres à 200 A v 50 cycles de manœuvres à 10 000 A.

DE

5813

1

N

I (A)

10000500030002000

1000500300200100504020

5 10 50 100 1000 2000 10000 100000 300000

R400D

R400

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7

Caractéristiques Puissances manœuvrables maximales

Dans le cas d’association contacteur-fusibles, les puissances manœuvrables se déterminent à partir des courbes de fusion des fusibles utilisés en tenant compte :

b des caractéristiques des récepteurs (courant de démarrage des moteurs, durée de démarrage, courant d’enclenchement des transformateurs)

b de l’amplitude du courant coupé limité, fonction du courant de défaut présumé et des fusibles utilisés. Le courant coupé limité doit rester inférieur à la tenue électrodynamique du contacteur.Pour les puissances inférieures à celles spécifiées dans le tableau ci-dessous, se reporter :

b pour la commande moteur, à la page 22 b pour les transformateurs, à la fiche technique AC0479.

Tension de servicekV

Sans fusibles Avec fusiblesMoteurs (1)

kWTransfo.kVA

Batteries de condensat.kvar

Calibre fusible max. voir FT AC0479(l = 292 mm)(2)

Moteurs en k (1) Transformateur (puissance max. normalisée)kVA

Condensateurs (batterie unique)

Kvar

Démarrage 5 s ld/In = 6 Démarrage 10 s ld/In = 6 Nbre/h : 6 Nbre/h : 12 Nbre/h : 6 Nbre/h : 12

3,3 1560 1800 1255 250 1160 1060 1060 940 1000 7903,6 1690 1965 1370 250 1260 1150 1150 1020 1250 8654,16 1960 2270 1585 200 820 735 735 665 1000 8006,6 3100 3600 2510 200 1295 1165 1165 1050 1600 12707,2 3380 3925 2740 200 1410 1270 1270 1145 1600 138510 4690 5455 3810 100 520 445 445 445 1250 96012 5630 6545 4570 100 625 535 535 535 1600 1155(1) Avec cos j = 0,92 h = 0,94(2) Pour des intensités de fusibles supérieures, nous consulterNota : les calibres des fusibles sont en relation avec les puissances maximum.Pour des puissances inférieures, il faut calculer le fusible adapté (voir page 21).

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8

Caractéristiques Régime de fonctionnement du contacteur (sans fusibles)

La norme CEI 60470 (ch. 2) définit 3 types de services pour les contacteurs :

DE5

8132

t0

1

8 h

b Service ininterrompuEn état 1, l’équilibre thermique du contacteur est atteint.

DE5

8133

t0 cycle

1 b Service intermittent périodique (ou service intermittent)

En état 1, l’équilibre thermique du contacteur n’est pas atteint.

DE5

8134

t0 t1 t2

1 b Service temporaire

En état 1, l’équilibre thermique du contacteur n’est pas atteint.t1 : valeurs normalisées 10 mn - 30 mn - 60 mn - 90 mn.t2 : temps nécessaire au contacteur pour retrouver la température du milieu de refroidissement.

DE5

8135

2

Tr

Ts

150 min 100 min

60 min

40 min

25 min

15 min

10 min 7 min 5 min

3 min

2 min 1,5 min

1 min 50 s 40 s 30 s

20 s

360A 320A

280A200A

120A0

Ic

2 min

5 s

3 s

2 s

10 s

15 s 20 s 30 s 40 s

3 min

5 min

10 min

15 min

2 min 20 min 30 min

380 360 336 308 280 240 200 160 120

480A

1

lp8000A6000A4800A

600A

800A

1000A

1200A

1600A

2400A

3200A

4000A

2000A

8000A6000A4800A

600A

800A

1000A

1200A

1600A

2400A

3200A

4000A

2000A

Ioc

Fig. 2

Fig. 1

Service intermittent et service temporaireSurintensités admissiblesLes deux réseaux de courbes permettent de déterminer les surintensités admissibles dans le contacteur Rollarc.

b Valeur maximale d’une surintensité et temps de refroidissementConnaissant l’intensité permanente lp, on détermine la durée maximale Ts suivant le tracé 1.Le temps nécessaire au refroidissement Tr pour assurer le non-dépassement de la température d’équilibre est déterminé sur la figure 2.Exemple : contacteur Rollarc avec une intensité de service permanentelp = 240 A peut supporter une surcharge momentanée de 2 400 A pendant 32 s.Le temps de refroidissement Tr sera :

v 25 mn si le circuit est ouvert v 28 mn si le contacteur est traversé par un courant de 120 A v 48 mn si le contacteur est à nouveau traversé par un courant de 200 A. b Surintensité cyclique connaissant 3 des 4 paramètres : v Is surintensité v Ts temps de surintensité v Ir intensité de refroidissement v Tr temps de refroidissement.

On détermine le 4e paramètre suivant le tracé 2.Exemple :Is 1200 A pendant 10 sTr 200 A pendant 2 mn.

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9

Caractéristiques Commande et équipement

Commande du RollarcLa manœuvre de fermeture s’effectue par un électroaimant (bobine d’appel YF).

b dans le cas de contacteur à maintien magnétique R400, deux bobines de maintien (YM) sont insérées dans le circuit en fin de course. L’ouverture de l’appareil est provoquée par l’ouverture du circuit de maintien.

b dans le cas du contacteur à accrochage mécanique R400D, le maintien en position fermée est assuré par un accrochage mécanique.L’ouverture est provoquée par un déclencheur à émission de tension qui libère l’accrochage.

Contacts auxiliairesRollarc est équipé de 10 contacts auxiliaires du type inverseur à point commun.Pour le nombre de contacts disponibles, se reporter au tableau choix des équipements.

Pressostat pour alarmeIl commande la fermeture d’un contact inverseur en cas de baisse de pression du gaz au-dessous de 1,5 bars.Pouvoir de coupure du contact :

b CA (cos j = 0,6) 2,2 A sous 127 V b CC 0,5 A sous 120 V - 0,4 A sous 220 V.

Choix des équipements

Repère fonctionnel

Appareil à maintien magnétique R400 Appareil à accrochage mécanique R400D

Appareil de base

Appareil fixe

Appareil débrochable

Appareil de base

Appareil fixe


CA/CC CA/CC CA/CC CA/CC CA/CC CA/CCElectroaimant de fermeture YF b b b b b b

Electroaimant de maintien YM b b b

Déclencheur à mise de tension YD b b b

Nombre de contacts auxiliaires disponibles (1) CA 9 9 9 8 8 8

Pressostat P b b b b b b

Relais antipompage KN r b b

Relais de fermeture KMF r b b r b b

Relais d’ouverture KMO r b b r b b

Compteur de manœuvres (1) PC v v v v

Contact de verrouillage (*) SE b b b b

Serrure de verrouillage v v v v

Signalisation “embroché” SQ2 b b

Equipement pour fusibles Moyenne Tension (fixation + contacts fusion fusibles)

v v v v

Châssis fixe débrochable (2) v v

Kit 75 kV v v

Interverrouillage mécanique v v

(1) Le compteur de manœuvres utilise 1 contact auxiliaire b Toujours fourni(2) Possibilité de cadenasser l’appareil sur le châssis fixe (1 ou 2 cadenas) r Relais non fourni - câblage à réaliser par le client (voir schémas)(*) Contact de verrouillage actionné par la poignée de manœuvre v Equipement fourni en option

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10

Signalisation

Rollarc 400 - Alimentation continue Rollarc 400 - Alimentation alternative

CommandePuissance

Caractéristiques Schéma électrique de principeRollarc 400 appareil de base

DE

5813

7FR

FUBT : fusible basse tensionUn (V) 48 60-72 100-127 220-250Ia (A) 10 3,15 2,5 1,25

KN : relais de fin de fermeture }KMF : relais de fermeture Voir tableau ci-dessousKMO : relais d’ouvertureUn (V) 48 110 220Ia (A) 10 10 10Cos = 0,4 a (A) 1,1 0,4 0,24L/R = 40 ms c (A) 0,8 0,3 0,18Puissance bobine c 3 W

a 4 VA

Fourniture de base Schneider Electric1 : relayage de commande2 : recommandé par Schneider Electric3 : options proposées par Schneider Electric4 : commande F/O (non fournie par Schneider Electric)

liaisons mécaniquescircuit imprimé Rollarc seulconnexions fourniesconnexions non fournies

YF : bobines de fermeture c 1050 W a 900 VAYM : bobines de maintien c 30 W a 40 VASQ1 : fin de course. Contact bobines de maintienC : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250 VRa : résistance R = 1,2 KWF : varistor Ueff = 250 V type : GE MovI : coupure a (cos j = 0,3) 10 A/220 V

c (L/R = 0,15) 0,5 A/220 VP : pressostat fermeture P a 2,2 A/220 V

c 0,4 A/220 VSO : bouton-poussoir d’ouvertureSF : bouton-poussoir de fermeturePC : compteur de manœuvres 6 chiffres

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11

Caractéristiques Schéma électrique de principeRollarc 400D appareil de base

DE

5813

8FR

Signalisation

Rollarc 400D - Alimentation continue Rollarc 400D - Alimentation alternative

CommandePuissance



a 4 VA



YD : déclencheur à mise de tension c 80 W a 100 VAYF : bobines de fermeture c 1050 W a 900 VAYM : bobines de maintien c 30 W a 40 VASQ1 : fin de course. Contact bobines de maintienC : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250 VRa : résistance R = 1,2 KWF : varistor Ueff = 250 V type : GE MovI : coupure a (cos j = 0,3) 10 A/220 V



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12

Caractéristiques Schéma électrique de principeRollarc 400 appareil fixe avec auxiliaires électriques

DE

5813

9FR



a 4 VA






Signalisation


CommandePuissance

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13

Caractéristiques Schéma électrique de principeRollarc 400D appareil fixe avec auxiliaires électriques

DE

5814

0FR



a 4 VA






Signalisation


CommandePuissance

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14

Caractéristiques Schéma électrique de principeRollarc 400 appareil débrochable avec auxiliaires électriques

DE

5814

1FR



a 4 VA






Signalisation


CommandePuissance

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15

Caractéristiques Schéma électrique de principeRollarc 400D appareil débrochable avec auxiliaires électriques

DE

5814

2FR



a 4 VA






Signalisation


CommandePuissance

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16

Caractéristiques Dimensions

Appareil de base

DE

5814

3

24691 153

382

160(1)

107 107

350 268

17

17

6546

106(1)

Ø M10

(1) Cote de fixation masse approximative : 35 kg

Appareil fixe

DE

5814

4

426(1)

476 631

e = 292

400(1) 7022

15

25x6

a

150150 88

500

218

170

a : prise BT (1) Cote de fixation masse approximative : 65 kg


DE

5814

5

454(1)

490 743

e = 292

400(1) 1402517a

150150 95

25x6

15

500170

218

a : prise BT (1) Cote de fixation masse approximative : 85 kg

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Caractéristiques Installation en cellule

Cellule préfabriquée débrochable MCsetVoir fiche technique AC0467.

DE

5814

6

Cellule préfabriquée SM6Voir fiche technique AMTED398078FR.

DE

5814

7

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Technique du Rollarc Avantages du Rollarc

Le contacteur Rollarc à arc tournant est un appareil moderne dans lequel le refroidissement de l’arc par convection forcée est idéal. Il en résulte les avantages suivants :

Longue durée de vieCette qualité résulte :

b de la haute fiabilité du produit b de l’usure extrêmement négligeable des parties actives qui ne nécessitent aucun

entretien b de l’excellente étanchéité des enveloppes.

Ces appareils ne nécessitent pas de complément de remplissage.

Endurance mécaniqueLa rotation de l’arc étant directement soumise à la valeur du courant à couper, permet d’avoir une faible énergie de commande.Le contacteur Rollarc est capable de réaliser 300 000 manœuvres en variante R400 et 100 000 manœuvres en variante R400D.

Endurance électriqueLa longue durée de vie du Rollarc est due à l’usure négligeable du gaz et à la faible usure des contacts.En effet, l’énergie dissipée dans l’arc est faible, grâce :

b aux qualités intrinsèques du gaz b à la faible longueur de l’arc b au temps d’arc très court.

Le contrôle de l’usure des contacts d’arc est possible sans l’ouverture des pôles. Même dans le cas de fonctionnement fréquent, l’appareil est capable de couper tous les courants de charge et de court-circuit. Son pouvoir de coupure très élevé pour un contacteur, permet de réaliser une association avec fusible capable de protéger n’importe quel circuit, contre tous les types de défauts y compris les surcharges.

Faibles surtensions de manœuvres Grâce aux qualités intrinsèques du gaz et à la coupure douce donnée par cette technologie, les surtensions de manœuvres sont très faibles.Concernant la manœuvre des moteurs en période de démarrage, l’appareil ne provoque pas de préamorçage multiple, ni de réamorçage multiple, susceptible d’endommager l’isolement entre les spires de bobinage.

Sécurité de fonctionnementLe contacteur Rollarc fonctionne à basse pression relative de 2,5 bars.

Contrôle permanent de la pression du contacteur Un pressostat commande le changement de position d’un contact en cas de baisse de pression accidentelle du gaz dans le Rollarc.

Insensibilité à l’environnementLe pôle du Rollarc est un système à isolement gazeux intégral. C’est une enceinte remplie de gaz SF6 fermée et étanche à l’intérieur de laquelle sont protégées les parties essentielles.Rollarc est particulièrement bien adapté aux environnements pollués tels que : mines, cimenteries, etc.

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Technique du Rollarc Qualités du gaz SF6 Technique de l’arc tournant

Les qualités du gaz hexafluorure de soufre (SF6)Le gaz SF6 est ininflammable, très stable, non toxique, cinq fois plus dense que l’air. Sa tenue diélectrique est très supérieure à celle de l’air à la pression atmosphérique.

Gaz de coupureLe SF6 s’impose pour la coupure, car il cumule le plus de qualités :

b grande capacité de transport de l’énergie calorifique produite par l’arc.Celui-ci est fortement refroidi par convection pendant la période de l’arc.

b conduction thermique radiale élevée et forte capacité de capture des électronsLors du zéro de courant, l’extinction de l’arc est assurée par la combinaison de deux phénomènes :

v le SF6 permet des échanges rapides de chaleur du cœur de l’arc vers l’extérieur. v les atomes de fluor, très électronégatifs, sont de véritables “pièges” à électrons.

Ce sont les électrons qui sont les principaux responsables de la conduction électrique dans le gaz.L’espace entre contacts retrouve sa rigidité diélectrique initiale grâce au phénomène de captation électronique au zéro de courant.

b la décomposition de la molécule est réversibleC’est toujours la même masse de gaz qui opère, ce qui rend l’appareil autonome pendant toute sa durée de vie.

Principe de l’arc tournantLes qualités exceptionnelles du SF6 sont utilisées pour éteindre l’arc électrique. On utilise pour accroître le refroidissement le mouvement relatif entre l’arc et le gaz. Dans la technique arc tournant, l’arc est mis en mouvement entre deux pistes circulaires (voir figure ci-contre). Lorsque les contacts principaux se séparent, le courant à interrompre traverse un solénoïde créant ainsi un champ magnétique B.Lorsque les contacts d’arc se séparent, l’arc apparaît entre eux. La combinaison du champ magnétique et du courant crée une force F exercée sur l’arc, l’entraînant en rotation entre les deux pistes d’arc circulaires.La force F est directement proportionnelle au carré du courant I. Il en résulte une adaptation naturelle de cette technique de coupure au courant à interrompre : à courant élevé la vitesse de rotation est grande (vitesse du son) le refroidissement est intense. Juste avant le zéro de courant, la vitesse est encore suffisante pour faire tourner l’arc et favoriser ainsi le recouvrement de la rigidité diélectrique au zéro de courant. L’usure des contacts d’arc est très faible.A courant faible la vitesse de rotation est lente. Cette caractéristique entraîne une extinction très douce de l’arc, sans surtension, ce qui permet avec ce type de coupure, d’égaler la performance universellement appréciée de la coupure dans l’air.

IF

B

I

I

E 18029 CArc tournant

DE

6035

5D

E58

148

FF

F

F

F

F

S

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Technique du Rollarc Coupure douce

Coupure de courants inductifs ou capacitifsLe contacteur ne génère pas de surtensions.Les surtensions sont des phénomènes qui peuvent apparaître lors de la coupure de faibles courants inductifs ou capacitifs. Leurs effets sont néfastes pour l’isolement des récepteurs.A courant faible, avec l’arc tournant, la vitesse de rotation de l’arc est faible et la coupure est douce dans tous les cas :

b courant arraché (interruption de l’arc avant le zéro de courant) : le courant arraché est toujours inférieur à 1 A, ce qui se traduit par une très faible surtension pour la charge.

b préamorçages et réamorçages successifsIl existe d’autres phénomènes bien plus dangereux pour le récepteur que les surtensions liées au courant arraché. Ces phénomènes surviennent lorsque l’appareil de coupure a la possibilité de couper les courants de hautes fréquences. Ces courants HF apparaissent quand il y a un claquage diélectrique (ouverture des contacts trop proche du zéro de courant) et provoquent des trains d’ondes de tension HF très dangereuses pour l’isolement des moteurs.Le contacteur Rollarc ayant une régénération diélectrique entre contacts relativement lente n’a pas la possibilité de couper les courant HF Il ne peut pas y avoir des préamorçages et réamorçages successifs. Le contacteur Rollarc est donc le contacteur de commande moteur par excellence. Il apporte une sécurité totale pour l’exploitant et le réseau sans l’utilisation d’accessoire complémentaire tel que parasurtenseur ou système RC.

Résultat des essais effectués sur RollarcCourant démarrage moteur

Capacité des barres (Rep. Cb)

Capacité des barres et compensation (Rep. Cb+Cc)

Surtension Pu (1) Réallumages multiplesMoyenne Ecart type Max.

100 A 0,05 mF 1,76 0,18 2,35 sans100 A 1,8 mF 1,88 0,13 2,23 sans300 A 0,05 mF 1,69 0,10 1,90 sans300 A 1,8 mF 1,79 0,09 1,91 sans

(1) PU = Tension crête mesuréeU2

3

Exemple : valeur Ucrête 7,2 x 1,76 U2

3 = 10,35 kV

Schéma du circuit d’essai100 A 7,2 kV et 300 A 7,2 kVEssais suivant norme CEI (17A secrétariat 291). Les niveaux de surtensions sont liés à l’appareil de coupure, mais aussi au circuit, la norme CEI propose un circuit standard de coupure moteur.

Source Représentation des barres

Appareillage en essai

Connexion Circuit de substitution du moteur

Ze : impédance de terreLs : inductance de sourceCp : capacité parallèle de chargeU : tension de la sourceCc : capacité de compensationRp : résistance parallèle de chargeCb : capacité des barresLb : inductance des barresL : inductance de chargeR : résistance de charge

DE5

8149

FR

Cb ouCb + Cc

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Association avec fusibles Guide d’utilisation

Association contacteurs-fusiblesPrincipe de l’associationLe contacteur assure la mise en et hors service du récepteur en marche normale ou en surcharge.Le fusible assure l’interruption des courants de court-circuit imposé par la puissance de court-circuit du réseau amont.Un dispositif fusion-fusible permet l’ouverture du contacteur.

Intérêt économiquePour une puissance de court-circuit de 500 MVA, ou de 50 kA sous 6 kV, le gain économique au niveau de l’appareillage dépasse 50 % par rapport à la solution disjoncteur.

Intérêt techniqueContacteur : cadence de manœuvres élevée et endurance mécanique supérieure à celle d’un disjoncteur.Fusibles : limiteurs de courant minimisant considérablement les effets thermiques et électrodynamiques lors d’un défaut (cf. figure ci-contre).

Manœuvre et protection des transformateursChoisir le fusible en fonction du tableau ci-dessous.

Tableau de choix (calibre en A)(1)

Tension de service (kV)

Type de fusible

Puissance transformateur (kVA)25 50 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600

3 Fusarc CF 16 25 50 50 63 80 80 125 125 125 160 200 2503,3 16 25 40 50 50 80 80 100 100 125 160 200 2505,5 10 16 31,5 31,5 40 50 50 63 80 100 125 125 160 2006 10 16 25 31,5 40 50 50 63 80 80 125 125 125 160 2006,6 10 16 25 31,5 40 50 50 63 80 80 100 125 125 160 20010 6,3 10 16 20 25 31,5 40 50 50 63 80 80 100 100

(1) Installation sans surcharge du transformateur

DE

5815

2FR

Courant coupé limitéCourant présumé

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Association avec fusibles Guide d’utilisation (suite)

Protection des moteursCombiné avec un Rollarc, le fusible Fusarc CF permet de réaliser un dispositif de protection particulièrement efficace pour un moteur MT.

Choix du calibreLes trois réseaux de courbes ci-dessous permettent la détermination du calibre du fusible connaissant la puissance du moteur (P en kW) et sa tension assignée (Ua en kV).Réseau 1 : lecture du courant nominal In (A) à partir de P et Ua.Réseau 2 : donne le courant de démarrage Id (A) connaissant I assignée.Réseau 3 : indique le calibre convenable en fonction de Id et du temps de démarrage td (s).Remarquesle réseau 1 est tracé pour un facteur de puissance (cos j) de 0,92 et un rendement de 0,94. Pour des valeurs différentes, utiliser la formule : In =

P n 3 Ua cosj

b les courbes du réseau 3 sont tracées dans le cas de 6 démarrages répartis dans l’heure ou 2 démarrages successifs.

b Pour n démarrages répartis (n > 6), multiplier td par n 6

Pour p démarrages successifs (p > 2), multiplier td par p 2

En l’absence d’information, prendre td = 10 s. b si le démarrage du moteur n’est pas direct, le calibre obtenu grâce aux abaques

ci-dessus peut être inférieur au courant de pleine charge du moteur. Il faut alors choisir un calibre supérieur de 20 % à la valeur de ce courant, pour tenir compte de l’installation en cellule.

160A

1650 kW1650 kW

1000 10000P (kW)

P (kW)

100

10

In (

A)

In (

A)

11kV

10kV

6.6kV

6kV

5.5kV

4.16kV

3.3kV

3kV

100

100

1000

1000 10000 10

167 A167 A

1000100

100

10000

B

AC

1000 A1000 A

x12

x10

x8

x6

x4

10

100001000100

100

10

10 10

100

2x250A

2x200A

250A

200A

125A

50A

63A

80A

100A

Td

(s)

Td

(s)

Id (A)

Id (A)

A

D

DE

5815

3

Exemple (en bleu dans les courbes)Un moteur de 1650 kW alimenté sous 6,6 kV (point A, réseau 1) a un courant de 167 A (point B).Le courant de démarrage, 6 fois supérieur au courant assigné, est égal à 1000 A (point C, réseau 2).Pour un temps de démarrage de 10 s, le réseau 3 indique un calibre de 250 A (point D).

h = rendement du moteur Ua = tension assignée du moteur Id = courant de démarrage Td = temps de démarrage

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Rollarc R400 - R400D Bon de commande

Remplir une seule des cases (cocher X ou inscrire la valeur souhaitée) entre chaque filet horizontal. Chaque case verte X correspond à une fonction qui ne fait pas l’objet d’un chiffrage.

Contacteurs R400, R400D Quantité

R400 R400D

Type de contacteur De base Fixe Débrochable avec châssis

Caractéristiques 7,2 kV - 60 kVcrête - 10 kA - 400 A 12 kV - 60 kVcrête - 8 kA - 400 A

Déclencheur de fermeture 48 Vcc 110 Vcc 220 Vcc 60 Vcc 125 Vcc 240 Vcc

50 Hz 100 Vca 110 Vca 125-127 Vca 220 Vca 60 Hz 100 Vca 110 Vca 220 Vca

Relais 50 Hz 100 Vca 110 Vca 125-127 Vca 220 Vca 60 Hz 100 Vca 110 Vca 220 Vca

Déclencheur d’ouverture (seulement sur R400D) 60 Vcc 125 Vcc 48 Vcc 110 Vcc 220-240 Vcc

50 Hz 100 Vca 110 Vca 125-127 Vca 220 Vca 60 Hz 100 Vca 110 Vca 220 Vca

OptionsPour contacteur de base

Verrouillage mécanique entre 2 contacteurs500 mm 650 mm 800 mm

Pour contacteur fixe ou débrochableEquipement pour fusibles HT (fusibles non fournis) Verrouillage en position ouvert (sans serrure) Ronis Profalux

Langues des notices Français Anglais

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Rollarc R400 - R400D Services

Pour la partie “Pièces détachées”, contactez Schneider Electric Services.

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Documents

Rollarc R400 - R400D Sommaire