L’interrupteur-sectionneur sous vide intérieur haute tension FZN16A-12D et le combiné interrupteur-fusibles FZRN16A-12D sont des appareils de coupure triphasés destinés aux réseaux de distribution de 6 à 12 kV à 50 Hz. Ils commandent et protègent les transformateurs, les câbles et les sections de ligne, et sont utilisés dans les postes de coupure, les locaux de distribution ainsi que les postes de transformation industriels et commerciaux.
L’interrupteur-sectionneur établit et interrompt le courant de charge. Dans le combiné, le circuit est complété par des fusibles de secours, de sorte que l’interrupteur coupe le courant de charge et le courant de surcharge, tandis que le fusible interrompt le courant de court-circuit. Le combiné protège également le transformateur contre les surcharges et évite le fonctionnement sur deux phases après le soufflage d’un fusible.
Cet appareil convient aux installations nécessitant un interrupteur sans huile, sans révision entre les maintenances et permettant des manœuvres fréquentes. Il peut être manœuvré par un mécanisme CS6-1 ou directement sur le châssis de l’appareil sans mécanisme supplémentaire. La version FZN16A-12-J offre une commande par moteur avec secours manuel pour la télécommande.
Désignation du modèle
Deux désignations sont utilisées, une pour l’interrupteur et une pour le combiné :
Interrupteur-sectionneur — FZN16A-12D/630
- FZN : interrupteur-sectionneur sous vide intérieur
- 16 : numéro de séquence de conception
- A : code de variante
- 12 : tension assignée, kV (l’appareil dessert les réseaux de 6 à 12 kV)
- D : interrupteur de terre avec pouvoir de fermeture
- 630 : courant assigné, A
- J : commande par moteur, avec commande manuelle
- S : commande manuelle, généralement sans marquage
Combiné interrupteur-fusibles — FZRN16A-12D/125-31.5
- FZRN : interrupteur-sectionneur sous vide intérieur combiné avec fusibles
- 125 : courant assigné maximal du fusible, A
- 31.5 : pouvoir de coupure de court-circuit assigné, kA
Les codes restants ont la même signification que dans la désignation de l’interrupteur. Le premier 16 est le numéro de séquence de conception et le 12 qui suit est la tension assignée en kV.
Conception et construction
Les chambres de coupure à vide des trois pôles sont disposées verticalement sur un châssis en acier commun porté par des colonnes de support isolantes, ce qui rend l’appareil compact et lui confère une grande stabilité dynamique et thermique. Des tirants isolants et des glissières transmettent le mouvement du mécanisme aux contacts, de sorte que chaque opération de fermeture ou d’ouverture s’effectue en un seul mouvement et que la vitesse des contacts est indépendante de l’opérateur.
L’interrupteur présente une distance de sectionnement visible, et l’interrupteur de terre avec pouvoir de fermeture met à la terre le côté hors tension avant la maintenance. Les verrouillages mécaniques entre l’interrupteur-sectionneur, l’interrupteur de terre et le compartiment à fusibles satisfont aux exigences des cinq sécurités des appareils à enveloppe métallique.
Mécanisme de manœuvre et commande
Le mécanisme à ressort est armé pour la fermeture, et un tampon amortisseur absorbe le choc à l’ouverture, tandis qu’un interrupteur auxiliaire dessert les circuits de commande et de signalisation. La chambre à vide conserve ses contacts sur une longue durée de vie électrique, ce qui permet de proposer l’appareil pour les réseaux à manœuvres fréquentes et pour les tableaux qui ne sont pas ouverts pour maintenance entre les révisions.
Une commande par moteur électrique et un déclencheur sont disponibles, permettant à l’appareil de participer à la télécommande et de déclencher sur signal d’un relais de protection. Le compartiment à fusibles du combiné est verrouillé de sorte qu’aucun fusible ne puisse être atteint lorsque le circuit est sous tension.
Caractéristiques techniques
Conditions de service
- Température ambiante : +40℃ max, -25℃ min
- Altitude : Pas plus de 1000 m
- Humidité relative : Moyenne quotidienne pas plus de 95 %, moyenne mensuelle pas plus de 90 %
- Intensité sismique : Pas plus de 8 degrés
- Conditions du site : Pas de risque d’incendie, d’explosion, de corrosion chimique ni de vibrations violentes
- Niveau de pollution : II
Données techniques
| N° | Paramètre | Unité | Valeur |
|---|---|---|---|
| 1 | Tension assignée / tension maximale pour le matériel | kV | 12 |
| 2 | Fréquence assignée | Hz | 50 |
| 3 | Courant assigné | A | 630 |
| 4 | Courant de coupure assigné pour charge active | A | 630 |
| 5 | Courant de coupure assigné en boucle fermée | A | 630 |
| 6 | Courant de coupure assigné pour 5 % de charge active | A | 31.5 |
| 7 | Courant de coupure assigné pour charge des câbles | A | 10 |
| 8 | Courant de coupure capacitif assigné | A | 400 |
| 9 | Courant de coupure assigné pour courant à vide du transformateur | A | Courant à vide d’un transformateur de 1600 kVA |
| 10 | Tension de tenue à fréquence industrielle pendant 1 min (valeur efficace), vers la terre et entre phases / à travers la distance de sectionnement | kV | 42/48 |
| 11 | Tension de tenue aux chocs de foudre, onde complète (valeur de crête), vers la terre et entre phases / à travers la distance de sectionnement | kV | 75/85 |
| 12 | Courant admissible de courte durée assigné (stabilité thermique) | kA/s | 20/3 |
| 13 | Courant de tenue de crête assigné (stabilité dynamique) | kA | 50 |
| 14 | Pouvoir de fermeture en court-circuit assigné | kA | 50 |
| 15 | Nombre de manœuvres de coupure au courant assigné | fois | 10000 |
| 16 | Durée de vie mécanique | fois | 10000 |
| 17 | Usure cumulative admissible des contacts | mm | 3 |
| 18 | Couple de manœuvre pour l’ouverture et la fermeture | N.m/(N) | 120 (240) |
| 19 | Tension / courant de commande de fermeture assigné(e) | V/A | ~220/0.5 |
| 20 | Tension / courant de commande d’ouverture assigné(e) | V/A | ~220/3 |
Installation et câblage
Installation et mise en service
- Montage sur châssis : l’appareil tripolaire est boulonné sur le châssis de la cellule avec un espacement de 210 mm entre les pôles adjacents ; vérifiez les distances des jeux de barres et des câbles ainsi que le perçage par rapport au plan d’encombrement approuvé avant le serrage au couple du châssis.
- Disposition de la manœuvre : le plan montre un arbre de manœuvre pour la manœuvre avant et des arbres séparés pour la manœuvre arrière de l’interrupteur et de l’interrupteur de terre ; confirmez la disposition requise par le tableau avant de commander, car les positions des arbres diffèrent.
- Vérifications du mécanisme : armez le ressort de fermeture, confirmez les positions fermé, ouvert et à la terre sur les trois pôles, vérifiez le mécanisme d’accouplement et le verrouillage entre l’interrupteur-sectionneur, l’interrupteur de terre et le compartiment à fusibles, et contrôlez l’indicateur de position ainsi que les contacts de l’interrupteur auxiliaire.
- Mise en place des fusibles (combiné) : installez le fusible de secours spécifié jusqu’à 125 A, confirmez que le percuteur engage le déclencheur, et vérifiez le calibre du fusible par rapport à la capacité de coupure tabulée de 31,5 kA.
Dimensions d’encombrement
- Espacement des phases : 210 mm entre les pôles adjacents, indiqué deux fois sur la vue de face
- Vue de face, horizontal : 560 mm et 720 mm, avec 720 mm à l’extrémité extérieure
- Vue de face, vertical : 280 mm, 280 mm et 150 mm en trois paliers
- Vue de côté : 490 mm horizontal et 665 mm vertical
- Dimension diagonale indiquée : pas moins de 150 mm
- Détails du tableau : le plan d’encombrement porte l’ensemble complet des dimensions ; demandez le plan pour les découpes du tableau et le perçage des jeux de barres
Nomenclature des composants
Les numéros d’articles ci-dessous suivent le plan d’encombrement et d’installation de la série :
- Interrupteur de terre
- Châssis de support inférieur
- Chambre de coupure à vide
- Colonne de support isolante
- Châssis de support supérieur
- Tirant isolant
- Glissière
- Tirant de ressort
- Ressort de manœuvre
- Isolateur
- Moteur électrique
- Mécanisme de manœuvre
- Tampon amortisseur
- Mécanisme d’accouplement
- Châssis de base
- Borne de connexion
- Ressort de fermeture
- Ressort d’ouverture
- Interrupteur auxiliaire
- Arbre de manœuvre (pour manœuvre avant)
- Arbre de manœuvre (pour manœuvre arrière)
- Arbre de manœuvre de l’interrupteur de terre (pour manœuvre arrière)
- Déclencheur
Applications
- Postes de coupure et locaux de distribution de 6 à 12 kV
- Postes de transformation industriels et commerciaux avec manœuvres fréquentes
- Départs transformateurs protégés par le combiné interrupteur-fusibles
- Appareils sans huile qui ne sont pas ouverts pour révision entre les maintenances
Sélection et questions fréquentes
Guide de sélection
- Choisissez l’interrupteur ou le combiné. Le FZN16A-12D/630 ne supporte que le courant de charge et repose sur une protection en amont ; les départs transformateurs prennent généralement le combiné FZRN16A-12D/125-31.5, où le fusible de secours élimine le défaut et la perte d’une phase est signalée par le mécanisme.
- Adaptez le fusible au transformateur. Le combiné est équipé d’un fusible de secours jusqu’à 125 A et d’un pouvoir de coupure de court-circuit assigné de 31,5 kA, et la chambre coupe le courant à vide d’un transformateur de 1600 kVA ; vérifiez donc le courant d’appel de magnétisation du transformateur par rapport au calibre de ce fusible.
- Vérifiez le service de courte durée. 20 kA pendant 3 s avec un courant de tenue de crête de 50 kA et un pouvoir de fermeture en court-circuit de 50 kA définissent la coordination des jeux de barres et de la protection en amont ; vérifiez ces valeurs par rapport au réseau avant de commander.
- Confirmez les pouvoirs de coupure requis par l’application. La famille de courants de coupure tabulée couvre la coupure en boucle fermée, 5 % de charge active, la charge des câbles à 10 A, le courant capacitif à 400 A et le courant à vide du transformateur, ce qui distingue un appareil conçu pour des manœuvres fréquentes d’un simple sectionneur.
- Sélectionnez le mode de manœuvre et la disposition du tableau. La manœuvre manuelle avec un mécanisme CS6-1 ou la manœuvre directe est standard, la version J ajoute une commande par moteur pour la télécommande, et le plan propose une manœuvre avant ou une manœuvre arrière pour l’interrupteur et l’interrupteur de terre.
FAQ
Q1 : À quoi sert le FZN16A-12D ?
C’est un interrupteur-sectionneur sous vide triphasé intérieur pour les réseaux de distribution de 6 à 12 kV à 50 Hz, utilisé pour établir et interrompre le courant de charge, isoler le circuit par une distance de sectionnement visible et mettre à la terre le côté hors tension pour la maintenance. Le combiné FZRN16A-12D ajoute des fusibles de secours pour que le même châssis interrompe également le courant de court-circuit et protège un transformateur.
Q2 : Comment lire FZRN16A-12D/125-31.5 ?
FZN = interrupteur-sectionneur sous vide intérieur, R = combiné avec fusibles, 16 = numéro de séquence de conception, A = code de variante, 12 = tension assignée en kV, D = interrupteur de terre avec pouvoir de fermeture, 125 = courant assigné maximal du fusible en A, et 31,5 = pouvoir de coupure de court-circuit assigné en kA. La lettre finale indique le mode de manœuvre, J pour la commande par moteur avec secours manuel et S pour la commande manuelle, qui est généralement non marquée. Sans le R, la désignation FZN16A-12D/630 décrit l’interrupteur seul à 630 A.
Q3 : Quels courants cette série peut-elle interrompre ?
La chambre à vide est calibrée pour 630 A de charge active et 630 A de coupure en boucle fermée, 31,5 A à 5 % de la charge active assignée, 10 A de courant de charge des câbles, 400 A de courant capacitif et le courant à vide d’un transformateur de 1600 kVA. Le courant de court-circuit est interrompu par le fusible de secours du combiné jusqu’à 31,5 kA, et non par l’interrupteur seul.
Q4 : Comment se compare-t-il à l’interrupteur-sectionneur sous vide FZN25-12DG ?
Les deux sont des appareils intérieurs 12 kV sous vide avec option de fusibles de secours. Le FZN25-12DG est la conception plus récente, calibrée à 25 kA et proposée jusqu’à 1250 A avec un fusible de 200 A comme choix principal, et il affiche un courant de transfert déclaré de 3150 A. Ce FZN16A-12D est calibré à 630 A avec 20 kA pendant 3 s et un courant de tenue de crête de 50 kA, et sa fiche technique donne la famille complète des courants de coupure, ce qui le destine aux tableaux construits autour d’un châssis de 630 A. Choisissez le FZN25-12DG si un courant admissible de courte durée plus élevé ou un châssis de courant plus grand est nécessaire.
Q5 : Comment la conception sous vide se compare-t-elle aux interrupteurs à SF6 et à souffle d’air ?
Les trois milieux diffèrent par la chambre de coupure, et non par la tâche de coupure. Le FZN16A-12D coupe dans une chambre à vide scellée, de sorte que les contacts sont protégés de l’arc et l’appareil est proposé pour des manœuvres fréquentes sans révision. Le FLN36-12 scelle un interrupteur tripositionnel à SF6 basse pression pour les tableaux compacts, et le FKN12A-12D souffle de l’air sur l’arc dans un châssis ouvert avec des capots de contacts statiques. Pour les lignes aériennes en extérieur, le FZW32-12 est l’équivalent sous vide monté sur poteau.
Q6 : L’appareil peut-il être télécommandé et comment est-il entretenu ?
Oui. La version J ajoute un moteur électrique et un déclencheur, permettant à l’interrupteur d’être armé et manœuvré depuis l’alimentation de commande et de déclencher sur signal d’un relais de protection, tandis que la manœuvre manuelle sur le châssis ou avec un mécanisme CS6-1 reste disponible en cas de perte de l’alimentation de commande. La maintenance ne concerne que le mécanisme : gardez les arbres et les verrouillages propres et lubrifiés, vérifiez le couple de manœuvre par rapport à la fiche technique, et remplacez la chambre à vide lorsque l’usure des contacts atteint la valeur cumulative tabulée de 3 mm.