Les disjoncteurs haute-tension jouent deux rôles principaux dans les systèmes électriques : le contrôle et la protection. Premièrement, ils contrôlent le fonctionnement des équipements ou des lignes électriques en les mettant en service ou hors service selon les besoins. Deuxièmement, ils protègent contre les défauts des équipements ou des lignes en déconnectant rapidement la section défectueuse du système électrique via des dispositifs de protection à relais, garantissant ainsi le fonctionnement normal des sections non affectées.
Il existe de nombreux types de disjoncteurs haute tension-, mais structurellement, ils se composent tous de cinq éléments de base : un élément de coupure, une isolation de support, des éléments de transmission, une base et un mécanisme de commande. L'élément de rupture est le composant central, responsable du contrôle et de la protection. Les autres composants sont conçus pour fonctionner conjointement avec l'élément de rupture pour accomplir ces tâches.
Les disjoncteurs peuvent être classés dans les types suivants en fonction du moyen d'extinction d'arc-utilisé :
Disjoncteurs à huile : les disjoncteurs qui utilisent de l'huile de transformateur comme moyen d'extinction d'arc-sont appelés disjoncteurs à huile. Si l'huile dans le disjoncteur sert également d'isolant après coupure et de moyen d'isolation entre les parties actives et le boîtier mis à la terre, on parle de disjoncteur multi-huile. Si l'huile n'est utilisée que comme moyen d'extinction d'arc-et comme moyen d'isolation après la rupture du contact, alors que le milieu d'isolation entre les parties sous tension et la terre est de la porcelaine ou un autre milieu, on parle de disjoncteur à faible teneur en huile-. Ceux-ci sont principalement utilisés dans les réseaux électriques de différents niveaux de tension où un fonctionnement fréquent et une coupure à grande vitesse - ne sont pas nécessaires.
Disjoncteurs à l'hexafluorure de soufre (SF6) : les disjoncteurs qui utilisent du gaz SF6, qui possède d'excellentes propriétés d'extinction et d'isolation de l'arc-, en tant que moyen d'extinction de l'arc-, sont appelés disjoncteurs SF6. Ils sont largement utilisés dans les systèmes électriques. Ils conviennent aux applications nécessitant un fonctionnement fréquent et un freinage à grande vitesse-. Dans mon pays, les disjoncteurs SF6 sont recommandés pour les tensions comprises entre 7,2 et 40,5 kV, notamment pour les tensions supérieures à 126 kV, où sont utilisés presque tous les disjoncteurs SF6. Cependant, ils ne conviennent pas aux zones de haute-altitude.
Disjoncteurs à vide : les disjoncteurs qui utilisent la rigidité diélectrique élevée du vide pour éteindre les arcs sont appelés disjoncteurs à vide. Ils sont désormais largement utilisés dans les réseaux d'alimentation (distribution) avec des niveaux de tension de 7,2 à 40,5 kV, principalement pour les applications nécessitant un fonctionnement fréquent et une interruption à grande vitesse-. Cependant, lors d'une utilisation dans des zones côtières, il convient de veiller à éviter la condensation, car cela réduirait la capacité d'extinction d'arc-de la chambre d'extinction d'arc-du disjoncteur.
Les trois types de disjoncteurs ci-dessus sont principalement utilisés dans les systèmes électriques, tandis que certains types plus anciens, tels que les disjoncteurs à air, ont été progressivement supprimés.
Sectionneurs : les sectionneurs haute-tension sont principalement utilisés pour isoler les alimentations haute-tension afin de garantir une maintenance sûre. Par conséquent, leur caractéristique structurelle est un espace de déconnexion clairement visible après déconnexion. Une autre caractéristique structurelle est l'absence d'un dispositif d'extinction d'arc dédié-, ils ne peuvent donc pas fonctionner sous charge. Cependant, ils permettent la commutation de certains petits courants, comme les transformateurs non chargés avec un courant d'excitation ne dépassant pas 2 A, les lignes non chargées avec un courant de condensateur de charge ne dépassant pas 5 A et les circuits de transformateurs de tension. Les sectionneurs intérieurs utilisés dans les appareillages de commutation comprennent principalement les séries GN19, GN6 et GN9. Un sectionneur se compose principalement d'une partie conductrice, d'une partie isolante, d'une partie transmission et d'une base.
Interrupteurs de charge haute- : les utilisations des interrupteurs de charge correspondent à leurs caractéristiques structurelles. Structurellement, les interrupteurs de charge sont principalement de deux types : l'un est monté indépendamment sur un mur ou un cadre, de structure similaire à celle d'un sectionneur ; l'autre est installé dans un appareillage haute tension-, notamment lors de l'utilisation du vide ou du gaz SF6, et est plus proche d'un disjoncteur. Les utilisations des commutateurs de charge combinent les avantages des deux types.
Lorsqu'il est en position ouverte, un interrupteur de charge, comme un sectionneur, présente un point de déconnexion clair, assurant ainsi une isolation électrique. Il fournit les conditions nécessaires pour des pannes de courant fiables d'équipements ou de lignes hors tension.
Les commutateurs de charge sont dotés de simples dispositifs d'extinction d'arc-, leur permettant de commuter les courants de charge dans leur plage de courant nominal. Ils peuvent être utilisés pour commuter des transformateurs et des batteries de condensateurs d'une certaine capacité, ainsi que des lignes de distribution d'une certaine capacité. Dans certains ateliers, le transformateur est situé loin du disjoncteur dans la salle de distribution haute tension-. Lors d’une panne de courant, le point de déconnexion évident n’est pas visible dans la salle des transformateurs. Par conséquent, un interrupteur de charge haute tension-est souvent installé sur le mur de la salle des transformateurs. Cela permet un fonctionnement pratique du courant à vide -de charge du transformateur et fournit un point de déconnexion clair, garantissant des pannes de courant sûres et fiables.
Les interrupteurs de charge équipés de fusibles haute tension-peuvent être utilisés comme disjoncteurs à pouvoir de coupure limité. Dans ce cas, l'interrupteur de charge lui-même est utilisé pour commuter le courant de charge dans des conditions normales, tandis que le fusible haute -tension est utilisé pour interrompre le courant de défaut de court-circuit. Cependant, ces commutateurs de charge sont pour la plupart de type à vide-ou à hexafluorure de soufre-, et l'ensemble de l'unité principale en anneau est relativement petite, capable de supporter des transformateurs d'une capacité maximale de 1 250 kVA.