ROLLARCFR 1998

DistributionMoyenne tension

Rollarc R400-R400Dcontacteur1 à 12 kV

Qui fait autant avancer l’électricité ?

AC0226FR.fm/3

0

Sommaire

Présentation - Domaine d'application et d'utilisation P. 4

Type d'utilisation P. 5

Description de l'appareil de base P. 6

Caractéristiques électriques P. 7

Puissances manœuvrables maximales P. 8

Régime de fonctionnement P. 9

Commande et équipement P. 10

Schémas appareils de base P. 11

Schémas appareils fixes P. 12

Schémas appareils débrochables P. 13

Dimensions P. 14

Possibilité d'installation P. 15

Qualités du gaz SF6 et technique du Rollarc P. 16

Technique de l'arc tournant P. 17

Coupure douce P. 18

Pôle du contacteur Rollarc P. 19

Association avec fusibles (protection transformateurs) P. 20

Guide d'utilisation (protection moteurs) P. 21

Notes P. 22

Schneider ElectricGamme

Schneider Electric

0

0PrésentationDomaine d'application et

0

d'utilisation

0

5

8

10

U(kV)

3 5 7,2 10 12

Icc eff (kA)

Présentation Domaine d'applicationLe contacteur tripolaire pour l'intérieur type Rollarc, Commande et protection de :utilise l'hexafluorure de soufre (SF6) pour l'isolement et # moteur MT,la coupure. # batteries de condensateurs et transformateurs de puissance.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 Domaine d’utilisationremplie de SF6 à la pression relative de 2,5 bars.Le contacteur Rollarc existe en deux types :

# contacteur R400, à maintien magnétique# contacteur R400D, à accrochage mécanique.

NormesRollarc répond aux normes et spécifications ci-dessous :

CEI publication 60470CEI 60420BS 775 part 2NEMA ICS 2-324VDE 0660 partie 103-8-84

Quelques références SOLMER, MICHELIN, SHELL, ESSO, CFR, PECHINEY, NAPHTACHIMIE, USINOR, SACILOR, SOLLAC.

LES CENTRALES NUCLEAIRES ET THERMIQUES.

MINES DE SAAR (RFA)

NOKIA (FINLANDE) KAFAK (SUEDE).

1 : connexions MT 6 : accrochage mécanique (R400D)2 : connexions BT 7 : déclencheur d’ouverture3 : contacts auxiliaires 8 : points de fixation4 : pressostat (option) 9 : enveloppe isolante5 : commande par électro- 10 : emplacement plaque aimant signalétique

Principaux avantages# technique de coupure moderne et éprouvée, la sécurité SF ,# matériel sans entretien sur les parties actives,# endurance mécanique et électrique élevée,# très faible niveau de surtension sans dispositif additionnel (parasurtenseur),# insensibilité à l'environnement,# possibilité de contrôle permanent de la pression de gaz.

AC0226FR.fm/4Gamme

AC0226FR.fm/5

Type d’installation
0
Les contacteurs Rollarc 400 et Rollarc 400 D sontdisponibles sous trois formes :

Appareil de base :

Contacteur nu, sans châssis support.

Appareil fixe :Avec auxiliaires de commande, le contacteur est montésur un châssis support fixe.

Appareil débrochable :

Avec auxiliaires de commande, le contacteur estmonté 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 courantde 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 mécanismed'ouverture.


Schneider Electric

Description de l’appareil
0
de base

EnveloppeL'enveloppe est en résine epoxy, ce qui lui confère par conception : # une très bonne tenue mécanique permettant de servir de charpente à toutes les parties actives et derésister aux efforts électromécaniques. # une excellente rigidité diélectrique par la nature du matériau employé et par son architecture.# une étanchéité extrêmement fiable, du type système à pression scellée suivant standard CEI 60056, édition 87, annexe EE.La pression de remplissage est conservéependanttoute la durée de vie du contacteur.

Partie active et mécanisme

Les parties essentielles :# la chambre de coupure,# la bielle isolante qui actionne les contacts mobiles et la borne fixe correspondante, sont enfermées dansune enveloppe étanche scellée à vie.De ce fait, ces pièces sont totalement insensibles à l'environnement ce qui améliore la fiabilité de l'appareilpar absence de corrosion.

Bobines électro-magnétiques

ROLLARC est actionné par des bobines électro-magnétiques assurant la fermeture et le maintien de l'appareil en position fermée.

bobine

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

Accrochage mécanique

R400D est actionné par des bobines électro-magnétiques assurant la fermeture de l'appareil. Ilpossède un dispositif d'accrochage mécanique quipermet au contacteur de rester fermé sansalimentation permanente.Un déclencheur permet de libérer l'accrochage.

dispositif d'accrochage mécanique

Description du fonctionnement : page 19

AC0226FR.fm/6Gamme

AC0226FR.fm/7

Caractéristiques électriqu

0

es

N

I (A)

10000500030002000

1000

500300200

100

504020

5 10 50 100 1000 2000 10000 100000 300000

R400D

R400

Caractéristiques de l'appareil

tension niveau d’isolement pouvoir de coupure courant pouvoir de fermeture courant endurance mécaniqueassignée assigné sous U (kV) assigné(3) courteUa choc(1) 1mn avec fusibles duréekV (50-60 Hz) 1,2/50 µs 50-60 Hz kA avec fusibles (2) A (courant présumé) 3 sec.

kV crête kV eff (kA) (kA) crête (kA) kA eff3,3 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 fermeture

sans relayage : 20 à 40 ms sans relayage : 40 à 60 ms sans relayage : 75 à 145 ms

avec 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 AC 0479 (fusibles 3-36 kV)(3) 400A permanent (sans surcharge possible).

Circuit de commande CC CA

tension assignée d'alimentation 48, 60, 110, 125, 220 V 110, 127, 220 V(4)

puissance absorbée : à l'appel 1 050 W 900 VAau maintien 30 W 40 VAà l'ouverture 80 W 100 VA

(4) pour autres valeurs nous consulter

Contacts auxiliaires

courant assigné 10 A

pouvoir de coupure CC : (L/R = 0,015 s) 0,5 A / 220 VCA : (cosϕ = 0,3) 10 A / 220 V

Endurance électrique

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

# R400

5300 000 cycles de manœuvres à 250 A 550 cycles de manœuvres à 10000 A

# R400D

5100 000 cycles de manœuvres à 200 A 550 cycles de manœuvres à 10000 A


0

0Puissances 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 : # des caractéristiques des récepteurs (courant de démarrage des moteurs, durée de démarrage, courant d'enclenchement des transformateurs),

# de l'amplitude du courant coupé limité, fonction du

courant de défaut présumé et des fusibles utilisés. Lecourant coupé limité doit rester inférieur à la tenueélectro-dynamique du contacteur.

Pour les puissances inférieures à celles spécifiéesdans le tableau ci-dessous se reporter :Pour la commande moteur à la page 21, pour lestransformateurs à la fiche technique AC 0479.

tension sans fusible avec fusiblesde service moteurs(1) transfo. batteries de cal. fusible moteurs en k

(1) transfo. conden-kV kW kVA condensat. maxi démarrage 5 s. ld/In = 6 démarrage 10 s. ld/In = 6 (puissance sateurs

kVAR voir FT AC0479 nbre/h : 6 nbre/h : 12 nbre/h : 6 nbre/h : 12 maxi (batterie(l=292 mm)(2) normalisée) unique)

kVA Kvar

3,3 1560 1800 1255 250 1160 1060 1060 940 1000 790

3,6 1690 1965 1370 250 1260 1150 1150 1020 1250 865

4,16 1960 2270 1585 200 820 735 735 665 1000 800

6,6 3100 3600 2510 200 1295 1165 1165 1050 1600 1270

7,2 3380 3925 2740 200 1410 1270 1270 1145 1600 1385

10 4690 5455 3810 100 520 445 445 445 1250 960

12 5630 6545 4570 100 625 535 535 535 1600 1155

(1) avec cos ϕ = 0,92 η = 0,94(2) pour des intensités de fusibles supérieures nous consulter*Nota : les calibres des fusibles sont en relation avec les puissances maximum.Pour des puissances inférieures il faut calculer le fusible adapté (voir page 21).

AC0226FR.fm/8Schneider Electric Gamme

AC0226FR.fm/9

0

0Régime de fonctionneme(sans fusible)

nt du contacteur0

t0 t1 t2

1

tcycle

t0

1

8 h

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

120A

0

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

lp

8000A

6000A4800A

600A

800A

1000A

1200A

1600A

2400A

3200A

4000A

2000A

8000A

6000A4800A

600A

800A

1000A

1200A

1600A

2400A

3200A

4000A

2000A

Ioc

ig. 1

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

# service ininterrompu # service intermittent périodique # service temporaireEn état 1, l'équilibre thermique du (ou service intermittent) En état 1, l'équilibre thermique du contacteur n'est pas contacteur est atteint. En état 1, l'équilibre thermique du atteint.

contacteur n'est pas atteint. t1 : valeurs normalisées 10 mn - 30 mn - 60 mn - 90 mnt2 : temps nécessaire au contacteur pour retrouver la température du milieu de refroidissement.

Service intermittent et service temporaire

Surintensités admissibles

Les deux réseaux de courbes permettent dedéterminer les surintensités admissibles dans le contacteur Rollarc.

# valeur maximale d'une surintensité et temps de refroidissementConnaissant l'intensité permanente lp on détermine la durée maximale Ts suivant le tracé (tracé 1 fig. 2).Le temps nécessaire au refroidissementTr pour assurer le non dépassement de la température d'équilibre est déterminé sur la figure 2.Exemple : contacteur Rollarc avec une intensité deservice permanente

lp = 240A peut supporter une surcharge momentanée de 2 400A pendant 32 sec.Le temps de refroidissement Tr sera :5 25 mn si le circuit est ouvert5 28 mn si le contacteur est traversé par un courant de 120A

Fig. 2

5 48 mn si le contacteur est à nouveau traversé par un courant de 200A.

# Surintensité cycliqueconnaissant 3 des 4 paramètres :5 Is surintensité5 Ts temps de surintensité5 Ir intensité de refroidissement5 Tr temps de refroidissementOn détermine le 4e paramètre suivant le tracé 2.Exemple :Is 1200A pendant 10 sec.Tr 200A pendant 2 mn.


Schneider Electric

Commande et équipeme

0

nt

Commande du Rollarc

La manœuvre de fermeture s'effectue par un électro- Contacts auxiliairesaimant (bobine d'appel YF). Rollarc est équipé de 10 contacts auxiliaires du type # dans le cas de contacteur à maintien magnétique inverseur à point commun.R400, deux bobines de maintien (YM) sont insérées Pour le nombre de contacts disponibles se reporter audans le circuit en fin de course. L'ouverture de tableau choix des équipements.l'appareil est provoquée par l'ouverture du circuit de Pressostat en option pour alarme.maintien.

Il commande la fermeture d'un contact inverseur en cas# dans le cas du contacteur à accrochage mécanique de baisse de pression du gaz au-dessous de 1,5 bars.R400D, le maintien en position fermée est assuré par

Pouvoir de coupure du contact :un accrochage mécanique.# C.A. (cos ϕ = 0,6) 2,2 A sous 127VL'ouverture est provoquée par un déclencheur à# C.C. 0,5A sous 120V - 0,4A sous 220Vémission de tension qui libère l'accrochage.

choix des repère appareil à maintien magnétique R400 appareil à accrochage mécanique R400Déquipements fonctionnel

appareil de appareil appareil appareil de appareil appareilbase fixe débrochable base fixe débrochableCA/CC CA/CC CA/CC CA/CC CA/CC CA/CC

électro-aimant de YF # # # # # #

fermetureélectro-aimant de YM # # #

maintiendéclencheur à mise YD # # #

de tension

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

pressostat P 5 5 5 5 5 5

relais anti-pompage KN 1 # #

relais de fermeture KMF 1 # # 1 # #

relais d’ouverture KMO 1 # # 1 # #

compteur de manœuvres(1) PC 5 5 5 5

contact de verrouillage(*) SE # # # #

serrure de verrouillage 5 5 5 5

signalisation « embroché » SQ2 # #

équipement pour fusibles 5 5 5 5

moyenne tension(fixation + contactsfusion fusibles)châssis fixe débrochable(2) 5 5

kit 75kV 5 5

interverrouillage mécanique 5 5

(1) le compteur de manœuvres utilise 1 contact auxiliaire # toujours fourni(2) possibilité de cadenasser l’appareil sur le châssis fixe (1 ou 2 cadenas) 1 relais non fourni - câblage à réaliser par le client (voir schémas)(*) contact de verrouillage actionné par la poignée de manœuvre 5 équipement fourni en option

AC0226FR.fm/10Gamme

AC0226FR.fm/11

Schémas de principe
0
6Ra

F

FUBT

006

1.5 bar

100

10 11 12 14

S15

S13

15 13 16

101

110

111

120

121

140

141

150

151

130

131

160

161

C

1

3 7 2

6Ra

YF

KMF

P

SO

SF

SO

KMO

YM

F—

+

FU

BT

SQ

1C

1

35 4 7 2

PC

17 18

170

171

180

181

1919

0

191 2

1

1

3

2

4

Puissance

SignalisationCommande

cas d’alimentation en courant continu cas d’alimentation en courant alternatif

6Ra

F

FUBT

006

1.5 bar

100

10 11 12 14

S15

S13

15 13 16

101

110

111

120

121

140

141

150

151

130

131

160

161

C

1

3 7 2

6Ra

YF YD

KNKMF

P

SO

SF

SO

KMO

YM

F—

+

FU

BT

SQ

1

C

1

35 4 7 2

PC

17 18

170

171

180

181

1919

0

191 2

1

1

3

2

4

Puissance



Rollarc 400 appareil de base

Rollarc 400D appareil de base

1 : fourniture de base Schneider2 : relayage de commande recommandé par Schneider3 : options proposées par Schneider 4 : commande F/O (non fourni par Schneider)

liaisons mécaniquescircuit imprimé Rollarc seulconnections fourniesconnections non fournies

YF : bobines de fermeture $ : 1050 W " 900VAYM : bobine de maintien $ : 30 W " 40VAYD : déclencheur à mise de tension $ : 80 W " 100VASQ1 : fin de course. Contact bobine de maintienC : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250VRa : Résistance R = 1,2KΩ

PC : compteur de manœuvres 6 chiffresKN : relais de fin de fermetureKMF : relais de fermeture voir tableau

KMO : relais d'ouverture ci-dessous

Un (V) 48 110 220

Ia (A) 7 10 10 10

cos = 0,4 " (A) 1,1 0,4 0,24

L/R = 40 ms $(A) 0,8 0,3 0,18

Puissance bobine $ 3 W " 4VA

F: Varistor Ueff = 250 V type : GE MovFUBT : fusible basse tension

Un (V) 48 60-72 100-127 220-250

Ia (A) 10 3,15 2,5 1,25

QF : contact auxiliaire Ia = 10AICoupure " (cos ϕ = 0,3) 10A/220V$ (L/R = 0,15) 0,5A/220VP : pressostat fermeture (S12-S13) " 2,2A/220V $ 0,4A/220VSO : bouton poussoir d'ouvertureSF : bouton poussoir de fermeture


Schneider Electric

Schémas de principe
0
Rollarc 400 appareil fixe avec auxiliaires électriques

Rollarc 400D appareil fixe avec auxiliaires électriques

1 : fourniture de base Schneider 3 : options proposées parSchneider 4 : commande F/O (non fourni par Schneider)


: verrouillage mécanique. Contacteur ouvert. Attention :ne pas brancher S11 ou S8 (ouverture d’urgence)YF : bobines de fermeture $: 1050 W"900VAYM : bobine de maintien $: 30 W "40VAYD : déclencheur à mise de tension$: 80 W "100VASQ1 : fin de course. Contact bobine de maintienC : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250VRa : Résistance R = 1,2KΩF : Varistor Ueff = 250V type : GE Mov

6Ra

F

FUBT

FUMT

009

001

006

009

007

1.5 bar

100

10 11 12 14S

22

S27

S29

S31

S33

S35

S37

S12

S36

S19

S34

S32

S14

S30

S28

S5

S8

S2

S9

S6

S7

S10 S11

S15

S20

S13

S1 S26

S24

S25

S23

15 13 16

101

110

111

120

121

140

141

150

151

130

131

160

161

006 005 006 005

C

1

007

3 7 2

6

2

Ra

YF

KMF

P

SO

SF

SO

KMO

SQE2

QF

YM

F—

+

FU

BT

SQ

1

C

1

8

35

3

4 7 2

11 4

5 13

PC

10

12

17 18

170

171

180

181

1919

0

191

1

3

4

SE1

Puissance



21

6Ra

F

FUBT

FUMT

009

001

006

009

007

1.5 bar

100

10 11 12 14S

22

S27

S29

S31

S33

S35

S37

S12

S36

S19

S34

S32

S14

S30

S28

S5

S8

S2

S9

S6

S7

S10 S11

S15

S20

S13

S1 S26

S24

S25

S23

15 13 16

101

110

111

120

121

140

141

150

151

130

131

160

161

006 005 006 005

C

1

007

3 7 2

6

2

Ra

YF

KMF

P

SO

SF

SO

KMO

SQE2

QF

YM

F—

+

FU

BT

SQ

1

C

1

8

35

3

4 7 2

11 4

5 13

PC

10

12

17 18

170

171

180

181

1919

0

191

1

3

4

SE1

Puissance



21

PC : compteur de manœuvres 6 chiffresFUMT : fusible haute tension. Voir notice Fusible AC0479(fusible type Fusarc CF)SE1 : serrure de verrouillage 2A/220VKN : relais de fin de fermetureKMF : relais de fermeture voir tableau

KMO : relais d'ouverture ci-dessous

Un (V) 48 110 220

Ia (A) 7 10 10 10

cos = 0,4 "(A) 1,1 0,4 0,24

L/R = 40 ms $(A) 0,8 0,3 0,18

Puissance bobine $ 3 W "4VA

FUBT : fusible basse tension

Un (V) 48 60-72 100-127 220-250

la(A) 10 3,15 2,5 1,25

QF : contact auxiliaire Ia = 10AICoupure "(cos ϕ = 0,3) 10A/220V$ (L/R = 0,15) 0,5A/220VP : pressostat fermeture (S12-S13) "2,2A/220V $0,4A/220VSQE1 : ouvert/contacteur verrouillé ouvert mécaniquementSQE2 : fermé/contacteur verrouillé ouvert mécaniquement ordre d’ouverture maintenuSO : bouton poussoir d’ouvertureSF : bouton poussoir de fermeture

AC0226FR.fm/12Gamme

AC022
0
6FR.fm/13 Schneider ElectricGamme

6Ra

F

FUBT

FUMT

009

001

006

009

007

1.5 bar

100

10 11 12 14S

22

S27

S29

S31

S33

S35

S37

S12

S36

S19

S34

S32

S14

S30

S28

S5

S8

S16

S2

S9

S6

S7

S10

S18

S17 S11

S15

S20

S13

S1 S26

S24

S25

S23

15 13 16

101

110

111

120

121

140

141

150

151

130

131

160

161

006 005 006 005

C

1

007

3 7 2

6

2

Ra

YF

KMF

P

SO

SF

SO

KMO

SQE2

SQ2

SQE1

SE1

QF

YM

F—

+

FU

BT

SQ

1

C

8

35

3

4 7

11 4

5 13

PC

10

12

17 18

170

171

180

181

1919

0

191

1

3

4

Puissance



21

6Ra

F

FUBT

FUMT

009002

001

006

009

007

1.5 bar

100

10 11 12 14S

22

S27

S29

S31

S33

S35

S37

S12

S36

S19

S34

S32

S14

S30

S28

S5

S8

S3 S16

S2

S4

S9

S6

S7

S10

S18

S17 S11

S15

S20

S13

S1 S26

S24

S25

S23

15 13 16

101

110

111

120

121

140

141

150

151

130

131

160

161

010

006 005 006 005

C

1

007

3 7 2

6

2

Ra

YF YD

KNKMF

P

SO

SF

SO

KMO

SQE2

SQ2

SQE1

QF

YM

F—

+

FU

BT

SQ

1

C

1

8

35

3

4 7 2

11 49

5 13

PC

10

1217 18

170

171

180

181

1919

0

191

1

3

4

SE1

Puissance



21

Rollarc 400 appareil débrochable avec auxiliaires électriques

Rollarc 400D appareil débrochable avec auxiliaires électriques

1 : fourniture de base Schneider 3 : options proposées par Schneider 4 : commande F/O (non fourni par Schneider)


: verrouillage mécanique. Contacteur ouvert. Attention :ne pas brancher S11 ou S8 (ouverture d’urgence)YF : bobines de fermeture $ : 1050 W" 900VAYM : bobine de maintien $ : 30 W " 40VAYD : déclencheur à mise de tension$ : 80 W " 100VASQ1 : fin de course. Contact bobine de maintienC : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250VRa : Résistance R = 1,2KΩF : Varistor Ueff = 250V type : GE Mov

SQ2 : signalisation embrochéFUMT : fusible haute tension. Voir notice Fusible AC0479(fusible type Fusarc CF)SE1-2 : serrure de verrouillage 2A/220VKN : relais de fin de fermeture

voir tableauci-dessous

KMF : relais de fermetureKMO : relais d'ouverture

Un (V) 48 110 220

Ia (A) 7 10 10 10

cos = 0,4 " (A) 1,1 0,4 0,24

L/R = 40 ms $ (A) 0,8 0,3 0,18

Puissance bobine $ 3 W " 4VA

FUBT : fusible basse tension

Un (V) 48 60-72 100-127 220-250

Ia (A) 10 3,15 2,5 1,25

QF : contact auxiliaire Ia = 10AICoupure " (cos ϕ = 0,3) 10A/220V$ (L/R = 0,15) 0,5A/220VP : pressostat fermeture (S12-S13) "2,2A/220V $ 0,4A/220VSQE1 : ouvert/contacteur verrouillé ouvert mécaniquementSQE2 : fermé/contacteur verrouillé ouvert mécaniquement ordre d’ouverture maintenuSO : bouton poussoir d'ouvertureSF : bouton poussoir de fermeturePC : compteur de manœuvres 6 chiffres

Schneider Electric

Dimensions
0
)

246

91 153

382

160(1)

107 107

350 268

17

17

6546

106(1

426(1)

476 631

e = 292

400(1) 7022

15

25x6

a

150150 88

500

218

170

454(1)

490 743

e = 292

400(1) 1402517a

150150 95

25x6

15

500170

218

Appareil de base(1) côte de fixationmasse approximative : 35 kg

Appareil fixea : prise BT(1) côte de fixationmasse approximative : 65 kg

Appareil débrochablea : prise BT(1) côte de fixationmasse approximative : 85 kg

AC0226FR.fm/14Gamme

AC0226FR.fm/15

Possibilité d’installation
0
Cellule préfabriquée débrochable MCsetVoir fiche technique AC 0467.

Cellule préfabriquée SM6Voir fiche technique AC 0356.


Schneider Electric

Qualités du gaz SF6 et te
chnique du Rollarc 0
FF

F

F

F

F

S

Avantages du RollarcLe contacteur Rollarc à arc tournant est un appareil moderne dans lequel lerefroidissement de l'arc par convection forcée est idéal ; il en résulte les avantages suivants :

Longue durée de vieCette qualité résulte :# de la haute fiabilité du produit,# de l'usure extrêmement négligeable des parties actives qui ne nécessitent aucun entretien,# de l'excellente étanchéité des enveloppes.Ces appareils ne nécessitent pas de complément de remplissage.

Endurance mécanique

La 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 R400 D.

Endurance électrique

La 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 :# aux qualités intrinsèques du gaz,# à la faible longueur de l'arc,# 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 (option)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.

Les qualités du gaz hexafluorure de soufre (SF6)Le gaz SF6 est ininflammable, très stable, nontoxique, cinq fois plus dense que l'air. Sa tenuediélectrique est très supérieure à celle de l'air à lapression atmosphérique.

Gaz de coupure

Le SF6 s'impose pour la coupure, car il cumule le plus de qualités :# 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.# 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 :5 le SF6 permet des échanges rapides de chaleur du cœur de l'arc vers l'extérieur.5 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.# 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.

AC0226FR.fm/16Gamme

AC0226FR.fm/17

Technique de l’arc tourna
0
nt

IF

B

I

I

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 fig. 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 duchamp magnétique et du courant crée une force F exercée sur l'arc, l'entraînant enrotation entre les deux pistes d'arc circulaires.

La force F est directement proportionnelle au carré du courant I. Il en résulte uneadaptation 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.


Schneider Electric

Coupure douce
0
Source

Ls L R

U

Cb ouCb + CcZe

RpCp

Représentation des barres

Appareillageen essai

Connection Circuit de substitution du moteur

l'appareil de coupure a la possibilité de couper les courants de hautes fréquences.Ces courants H.F. apparaissent quand il y a un claquage diélectrique (ouverture des contacts trop proche du zéro de courant) et provoquent des trains d'onde de tension H.F. très dangereuses pour l'isolement des moteurs.Le contacteur Rollarc ayant une régénération diélectri- que entre contacts relativement lente n'a pas la possibilité de couper les courant H.F. 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.

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 danstous les cas :

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

Résultat des essais effectués sur Rollarccourant démarrage capacité des capacité des barres et surtension Pu(1) réallumages moteur barres (Rep. Cb) compensation (Rep. Cb+Cc) moyenne écart type maxi multiples

100A 0,05 mF 1,76 0,18 2,35 sans

100A 1,8 mF 1,88 0,13 2,23 sans

300A 0,05 mF 1,69 0,10 1,90 sans

300A 1,8 mF 1,79 0,09 1,91 sans

(1) Exemple : valeur Ucrête

Schéma du circuit d'essai 100A 7,2 kV et 300A 7,2 kV

# essais suivants normeCEI (17A secrétariat 291)Les niveaux de surtensions sont liés à l'appareil de coupure, mais aussi au circuit, lanorme CEI propose un circuit standard de coupure moteur.

Ze impédance de terre Lb inductance des barresLs inductance de source L inductance de chargeU tension de la source R résistance de chargeCc capacité de compensation Cp capacité parallèle de chargeCb capacité des barres Rp résistance parallèle de charge

Pu tension crête mesurée

U 2

3------------

-----------------------------------------------------------=

AC0226FR.fm/18Gamme

AC0226FR.fm/19

Pôle du contacteur Rolla
0
rc

DescriptionChaque pôle est composé :# d’un circuit principal constitué du contact fixe (4) et du contact mobile (6)# 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.# d'une chaîne cinématique transmettant l'énergie depuis la commande jusqu'auxcontacts mobiles.

1. Connexion MT 7. Contact d’arc mobile2. Electro-aimant 8. Soufflet d'étanchéité3. Bobine de soufflage 9. Connexion souple4. Contact principal fixe 10. Enveloppe5. Contact d'arc fixe 11. Tamis moléculaire6. Contact principal mobile

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

# au début de la manœuvre d'ouverture, les contacts principaux et les contacts d'arcsont fermés (fig. 1). # 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. # 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

fig. 1 fig. 2 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.# 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. 3 fig. 4

1

2

3

4

8

10

111

9675


Schneider Electric

0

0Association avec fusiblesGuide d’utilisation

Courant pr sum

Courant coup limit

Association contacteurs-fusiblesPrincipe de l’association

Le 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 6kV, le gain économique au niveau de l'appareillage dépasse 50% par rapport à la solutiondisjoncteur.

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

Association avec fusibleManœuvre et protection des transformateursChoisir le fusible en fonction du tableau ci-dessous

Tableau de choix (calibre en A)(1)

tension de type de puissance transformateur (kVA)

service (kV) fusible 25 50 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600

3 Fusarc CF 16 25 50 50 63 80 80 125 125 125 160 200 250

3,3 16 25 40 50 50 80 80 100 100 125 160 200 250

5,5 10 16 31,5 31,5 40 50 50 63 80 100 125 125 160 200

6 10 16 25 31,5 40 50 50 63 80 80 125 125 125 160 200

6,6 10 16 25 31,5 40 50 50 63 80 80 100 125 125 160 200

10 6,3 10 16 20 25 31,5 40 50 50 63 80 80 100 100(1) Installation sans surcharge du transformateur

AC0226FR.fm/20Gamme

AC0226FR.fm/21

AcL

(#

d#

c#

d

PCde

EUà#

n

#

in

0

10 100 1000 10000100

Id(A)

100

Td(

s)

10

100001000P(kW)100

10

In(A

)

100

1000100 1000 10000 10 100 1000 10000

10

10

100

1000

1650kW

B 167A

C

1000A

D

x12

x10

x8

x6

50A

63A

80A

100A

125A

160A

200A

250A

2x200A

2x250A

11kV

10kV

4,16kV

3,3kV

3kV

6,6kV

6kV

5,5kV A

x4

ssociation avec fusibles Choix du calibreommande moteurs Le calibre nominal du fusible est fonction de 3 paramètres liés aux contraintes du

moteur :es trois réseaux de courbes ci-dessous permettent la

# le courant de démarragedétermination du calibre du fusible connaissant la

# la durée de démarragepuissance du moteur (P en kW) et sa tension assignée

# la fréquence des démarragesUa en kV). réseau 1 : lecture du courant nominal In (A) à partir e P et Ua. réseau 2 : donne le courant de démarrage Id (A) onnaissant I assignée. réseau 3 : indique le calibre convenable en fonction e Id et du temps de démarrage td (s).

rotection des moteursombiné avec un Rollarc le fusible Fusarc CF permet e réaliser un dispositif de protection particulièrement fficace pour un moteur M.T.

xemple Remarquesn moteur de 1650 kW alimenté sous 6,6 kV (point A) # le réseau 1 est tracé pour un facteur de puissance (cosϕ) de 0,92 et un rendement un courant nominal In de 167 A (point B) ; de 0,94. Pour ces valeurs différentes, utiliser la formule : le courant de démarrage 6 fois supérieur au courant ominal est égal à 1000 A (point C) ;

pour un temps de démarrage td de 10 s, le réseau 3 # les courbes du réseau 3 sont tracées dans le cas de 6 démarrages répartis dans dique un calibre de 250 A (point D). l'heure ou 2 démarrages successifs. Pour n démarrages répartis (n>6), multiplier

td par

Pour p démarrages successifs (p>2), multiplier td parEn l'absence d'information, prendre td =10 s.# 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.

In P

n 3Un ϕcos----------------------------------=

p2---


Schneider Electric

Notes

0

AC0226FR.fm/22Gamme

AC0226FR.fm/23

0


Schneider Electric

0

u pa
ce document a été imprimé sur décologique.
Schneider Electric SA Adresse postale En raison de l'évolution des normes et du matériel,Direction Commerciale France les caractéristiques indiquées par les textes et les images de 5, rue Nadar ce document ne nous engagent qu'après confirmation par F-92506 Rueil-Malmaison cedex nos services.Tel: +33 (0) 1 41 29 82 00Fax: +33 (0) 1 47 51 80 20http://www.schneider-electric.com

Conception, réalisation : AXESS (07)RCS Nanterre B 954 503 439 Impression :

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AC0226FR.fm/24Gamme

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ROLLARCFR 1998