L’interrupteur-sectionneur sous vide alternatif haute tension pour intérieur FZN21-40.5 et le combiné interrupteur-fusibles FZRN21-40.5D sont conçus pour les postes compacts de 35 kV sur des réseaux de 40.5 kV à 50 Hz. Chaque unité peut également être utilisée comme appareil de coupure autonome.
L’interrupteur-sectionneur établit et interrompt les courants de charge et de surcharge jusqu’à 1250 A et ne nécessite aucune maintenance entre les révisions ; dans le combiné, le fusible à percuteur en série assure la coupure du courant de court-circuit jusqu’à 20 kA.
Désignation du modèle
La désignation du combiné s’écrit FZRN21-40.5D/50-20, lettre par lettre :
- F : Interrupteur-sectionneur
- Z : Sous vide
- R : Avec fusibles
- N : Intérieur
- 21 : Numéro de séquence de conception
- 40.5 : Tension assignée, kV
- D : Avec sectionneur de mise à la terre
- 50 : Courant assigné, A
- 20 : Pouvoir de coupure en court-circuit assigné, kA
Sans le R, la désignation FZN21-40.5 décrit l’interrupteur-sectionneur seul, calibré à 1250 A, qui assure les fonctions de charge et de surcharge et repose sur une protection en amont pour les courants de défaut.
Construction et fonctionnement
Les trois pôles reposent sur un châssis en acier commun : le mécanisme à ressort entraîne la lame de sectionnement et la lame de mise à la terre via la tige de traction isolante, la chambre de coupure sous vide interrompt le circuit, et le panneau de commande en façade indique la position de chacun. La lame de sectionnement crée une distance de sectionnement visible et la lame de mise à la terre relie à la terre le côté hors tension avant la maintenance.
La chambre sous vide ne conduit le courant qu’au moment de la fermeture et de l’ouverture, ce qui permet de proposer l’interrupteur comme une unité sans maintenance avec une durée de vie mécanique de 10000 manœuvres.
Manipulation et maintenance des fusibles
Le percuteur du fusible en série agit sur le dispositif de déclenchement, de sorte qu’un fusible grillé est signalé au niveau de l’interrupteur au lieu d’être laissé à la seule protection. Le compartiment à fusibles n’est accessible qu’après isolation et mise à la terre du circuit, et le fusible est remplacé à l’identique par le même type calibré.
Ce qu’il reste à entretenir, c’est le mécanisme, les verrouillages et l’isolation, ainsi que la chambre elle-même lorsque l’usure des contacts atteint la limite admissible de 3 mm ; aucun complément d’huile ou de gaz n’est nécessaire.
Caractéristiques techniques
Conditions de service
- Température ambiante : +40℃ max, -25℃ min
- Altitude : Pas plus de 1000 m
- Humidité relative : Moyenne journalière pas plus de 95%, moyenne mensuelle pas plus de 90%
- Intensité sismique : Pas plus de 8 degrés
- Conditions du site : Pas d’incendie, de risque d’explosion, de corrosion chimique ou de vibrations violentes
- Niveau de pollution : II
Paramètres de performance électrique
| N° | Élément | Unité | Combiné FZRN21-40.5D | Interrupteur-sectionneur FZN21-40.5 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Tension assignée | kV | 40.5 | |
| 2 | Fréquence assignée | Hz | 50 | |
| 3 | Courant de courte durée admissible assigné (4 s) | kA | 16 | |
| 4 | Courant assigné | A | 50 | 1250 |
| 5 | Courant de coupure assigné de charge active | A | / | 1250 |
| 6 | Courant de coupure assigné de boucle fermée | A | / | 1250 |
| 7 | Courant de crête assigné admissible | kA | / | 40 |
| 8 | Pouvoir de coupure en court-circuit assigné | kA | 20 | / |
| 9 | Courant de charge des câbles assigné | A | / | 21 |
| 10 | Tension de tenue à fréquence industrielle pendant 1 min (espace sous vide, entre phases et phase-terre / à travers l’espace de sectionnement) | kV | 95/110 | |
| 11 | Tension de tenue aux chocs de foudre (espace sous vide, entre phases et phase-terre / à travers l’espace de sectionnement) | kV | 185/215 | |
| 12 | Tension de tenue à fréquence industrielle pendant 1 min des circuits de commande et auxiliaires | kV | 2 | |
| 13 | Durée de vie mécanique | manœuvres | 10000 | |
| 14 | Usure admissible des contacts de la chambre sous vide | mm | 3 | |
| 15 | Couple de manœuvre manuel | N·m | Pas plus de 250 | |
Paramètres de performance mécanique
| N° | Élément | Unité | Valeur |
|---|---|---|---|
| 1 | Distance entre les contacts | mm | 17±1 |
| 2 | Course de dépassement des contacts | mm | 5±1 |
| 3 | Vitesse moyenne de fermeture | m/s | 0.6±0.2 |
| 4 | Vitesse moyenne d’ouverture | m/s | 1.5±0.2 |
| 5 | Incohérence d’ouverture et de fermeture des trois pôles | ms | ≤2 |
| 6 | Temps de rebondissement des contacts à la fermeture | ms | ≤3 |
| 7 | Distance d’isolement entre les parties sous tension et par rapport à la terre | mm | ≥300 |
| 8 | Résistance du circuit principal (hors fusible) | μΩ | Pas plus de 150 |
Installation et câblage
Installation et mise en service
L’unité est boulonnée sur le châssis de la cellule par les six trous oblongs de 17 par 22 mm, les positions fermé, ouvert et mis à la terre ainsi que les verrouillages sont vérifiés sur les trois pôles, le fusible à percuteur spécifié est installé avec son percuteur engageant le dispositif de déclenchement, et la résistance du circuit principal ainsi que les distances d’isolement sont mesurées avant la mise sous tension.
Dimensions d’encombrement
- Vue de face : largeur totale de 1060 mm avec 1015 mm entre les cadres extérieurs, espacement des pôles de 410 ± 2 mm marqué deux fois, et marches verticales de 99 mm, 285 mm, 400 mm et 450 mm.
- Trous de montage : six trous oblongs de 17 par 22 mm sur le châssis.
- Vue de côté : 1065 mm au total, avec des marches de 22 mm et 173 mm, dimensions verticales de 255 mm, 450 mm et 1050 mm, hauteur totale de 1610 mm et 680 mm à la base.
- Bornes : la connexion inférieure est percée de 4 trous de 12.5 mm et la connexion supérieure de 2 trous de 12.5 mm ; la dimension marquée (15) s’applique uniquement lorsque le sectionneur de mise à la terre est installé.
- Détails du panneau : le dessin d’encombrement porte l’ensemble complet des dimensions ; demandez le dessin pour les découpes du panneau et le perçage des jeux de barres.
Référence des composants
Les numéros d’articles ci-dessous suivent le dessin d’encombrement et d’installation de la série :
- Châssis
- Mécanisme à ressort
- Pôle de coupure
- Lame de sectionnement
- Tige de traction isolante
- Panneau de commande
- Chambre de coupure sous vide
- Isolateur de support
- Lame de mise à la terre
Applications
- Postes compacts intérieurs de 35 kV et postes de distribution préfabriqués
- Réseaux de distribution de 40.5 kV à 50 Hz pour la commande de charge et la protection contre les courts-circuits
- Départs transformateurs protégés par le combiné interrupteur-fusibles
- Installations sans huile qui ne sont pas ouvertes pour révision entre les services et qui commutent fréquemment
Sélection et questions fréquentes
Guide de sélection
- Choisissez l’interrupteur ou le combiné. Le FZN21-40.5 supporte un courant de charge de 1250 A et repose sur une protection en amont pour les défauts ; les départs transformateurs dans un poste compact de 35 kV utilisent normalement l’unité FZRN21-40.5D, où le fusible à percuteur assure la coupure du courant de court-circuit jusqu’à 20 kA et la perte d’une phase est signalée au niveau de l’interrupteur.
- Vérifiez d’abord les assignations de courte durée. 16 kA pendant 4 s avec un courant de crête assigné de 40 kA déterminent le jeu de barres, le dimensionnement des câbles et la coordination de la protection en amont ; vérifiez les deux par rapport au réseau avant de commander.
- Confirmez le niveau d’isolation pour le réseau 40.5 kV. L’unité est assignée à 95/110 kV en tension de tenue à fréquence industrielle pendant 1 min et à 185/215 kV en tension de tenue aux chocs de foudre, avec 2 kV pour les circuits de commande et auxiliaires, et une distance d’isolement d’au moins 300 mm entre les parties sous tension et par rapport à la terre.
- Calculez les assignations des câbles et des transformateurs. L’interrupteur coupe 21 A de courant de charge des câbles et 1250 A de charge active et de courant de boucle fermée, de sorte que le même châssis couvre à la fois les boucles de réseau de câbles et les départs transformateurs directs.
- Comparez avec le reste de la gamme. Pour une application extérieure en 40.5 kV sur poteau ou dans un poste, optez pour le FZW-40.5 ; pour un réseau de 12 kV, le FZN21A-12D appartient à la même famille pour une tension inférieure, et le FZN25-12DG couvre de 630 à 1250 A en 12 kV.
FAQ
Q1 : À quoi sert le FZN21-40.5 ?
C’est un interrupteur-sectionneur sous vide tripolaire pour intérieur destiné aux réseaux de 40.5 kV à 50 Hz, conçu pour le côté 35 kV des postes compacts. Il établit et interrompt les courants de charge et de surcharge, isole le circuit grâce à une distance de sectionnement visible sur la lame de sectionnement et met à la terre le côté hors tension avec la lame de mise à la terre. Le combiné FZRN21-40.5D ajoute un fusible à percuteur pour que le même châssis assure également la coupure du courant de court-circuit jusqu’à 20 kA.
Q2 : Pourquoi la page mentionne-t-elle 40.5 kV et 35 kV en même temps ?
Les deux sont corrects et décrivent des choses différentes. 40.5 kV est la tension assignée de l’appareillage, c’est-à-dire la tension la plus élevée pour laquelle l’équipement est conçu, tandis que 35 kV désigne le système auquel il est destiné, à savoir le côté 35 kV d’un poste compact. Un appareillage assigné à 40.5 kV est le choix standard pour un réseau de 35 kV car il laisse une marge pour la tension de fonctionnement de ce réseau.
Q3 : Comment lire FZRN21-40.5D/50-20 ?
F désigne l’interrupteur-sectionneur, Z le milieu sous vide, R indique que le fusible est combiné, N que l’unité est pour usage intérieur, 21 le numéro de séquence de conception, 40.5 la tension assignée en kV, D qu’un sectionneur de mise à la terre avec pouvoir de fermeture est installé, 50 le courant assigné du combiné en A et 20 le pouvoir de coupure en court-circuit assigné en kA. Sans le R, FZN21-40.5 est l’interrupteur seul à 1250 A.
Q4 : Quelle est la différence entre cette unité intérieure 40.5 kV et le FZW-40.5 ?
Les deux fonctionnent à 40.5 kV et interrompent le courant dans une chambre sous vide, mais ils répondent à des installations différentes. Le FZW-40.5 est un interrupteur-sectionneur sous vide de sectionnement extérieur conçu pour être installé sur un poteau ou dans un poste extérieur avec une isolation résistante aux intempéries. Ce FZN21-40.5 est une unité intérieure pour le compartiment appareillage d’un poste compact de 35 kV, avec un châssis de 1250 A, 16 kA pendant 4 s et un fusible de combiné. Choisissez le type extérieur lorsque l’interrupteur est exposé aux intempéries, et celui-ci lorsqu’il est installé à l’intérieur d’une cellule.
Q5 : Comment se compare-t-il aux membres de 12 kV de la même famille ?
La conception et le milieu de coupure sont les mêmes, pas la classe de tension. Le FZN21A-12D est la version 12 kV de cette série avec un châssis de 630 A, et le FZN25-12DG est une autre unité sous vide intérieure de 12 kV. Ce FZN21-40.5 porte la tension assignée à 40.5 kV, les niveaux d’isolation à 95/110 kV en fréquence industrielle et 185/215 kV en chocs de foudre, et le courant du châssis à 1250 A, il ne peut donc pas être substitué à une unité de 12 kV ou inversement.
Q6 : L’interrupteur-sectionneur est-il vraiment sans maintenance, et comment le fusible est-il changé ?
L’interrupteur-sectionneur est conçu pour ne nécessiter aucune maintenance entre les révisions : les contacts fonctionnent à l’intérieur d’une chambre sous vide scellée, il n’y a donc aucun complément d’huile, de gaz ou de contact, et la durée de vie mécanique est de 10000 manœuvres. Il reste à vérifier périodiquement le mécanisme, les verrouillages et la résistance du circuit principal, et à remplacer la chambre lorsque l’usure des contacts atteint la limite admissible de 3 mm. Sur le combiné, le fusible à percuteur n’est accessible qu’après isolation et mise à la terre du circuit, et il est remplacé à l’identique par le même type calibré afin que le percuteur actionne toujours le dispositif de déclenchement.