Normes actuelles pour les disjoncteurs basse tension montés sur poteau

En tant que dispositif de protection important du réseau de distribution, les performances et la qualité des disjoncteurs BT montés sur poteau affectent directement la stabilité du système électrique. Afin de normaliser la conception, la fabrication et l'homologation des produits, mon pays a mis en place un système de normes techniques à plusieurs niveaux couvrant des aspects clés tels que les performances des équipements, les méthodes d'essai et les règles d'homologation, soutenant ainsi efficacement le développement de haute qualité du secteur.
La norme nationale GB/T 3804-2017 « Interrupteur de charge CA haute tension 3,6 kV à 40,5 kV » stipule clairement les indicateurs de durée de vie mécanique des disjoncteurs montés sur poteau de 12 kV. L'article 5.2 de la norme exige que le nombre de manœuvres mécaniques soit supérieur à 5 000 et que l'écart de pression de contact soit contrôlé dans une plage de ± 10 %. L'article 7.3.2 de la norme GB/T 1984-2014 « Disjoncteurs CA haute tension » souligne spécifiquement que le courant de coupure nominal en court-circuit doit s'ouvrir complètement en 0,3 seconde, que la vitesse de séparation des contacts ne doit pas être inférieure à 2,8 m/s et que le temps d'arc doit être contrôlé en 15 ms. Concernant les performances d'isolation, la norme stipule que la tension de tenue relative à fréquence industrielle doit atteindre 42 kV (valeur efficace) et que la valeur crête de la tension de tenue aux chocs de foudre ne doit pas être inférieure à 95 kV.
La norme industrielle DL/T 402-2023 « Conditions techniques pour les disjoncteurs à réenclenchement automatique haute tension CA 12 kV » ajoute de nouvelles exigences en matière de surveillance intelligente. L'article 4.5 de la norme stipule clairement que le disjoncteur à réenclenchement doit intégrer un module de surveillance en ligne des caractéristiques mécaniques, capable de collecter en temps réel 12 paramètres, tels que la forme d'onde du courant de la bobine d'ouverture et de fermeture et le courant de fonctionnement du moteur de stockage d'énergie. La fréquence d'échantillonnage des données ne doit pas être inférieure à 10 kHz. L'article 6.2.3 de la norme DL/T 403-2023 « Conditions techniques pour la commande de disjoncteurs à vide haute tension 12 kV à 40,5 kV » impose des exigences strictes pour les disjoncteurs à vide. Le degré de vide doit être maintenu en dessous de 6,6 × 10-3 Pa, la durée de vie mécanique du soufflet est garantie plus de 20 000 fois et la teneur en chrome dans le matériau de contact est contrôlée dans la plage de 30 % ± 2 %.
La norme CEI 62271-100:2021 de la Commission électrotechnique internationale (CEI) impose de nouvelles exigences en matière d'adaptabilité climatique. L'article 5.101 stipule clairement que l'équipement doit pouvoir fonctionner de manière fiable à une température ambiante comprise entre -40 °C et +70 °C, et que l'adaptabilité à l'humidité doit satisfaire aux exigences d'humidité relative journalière ≤ 95 % et d'humidité relative moyenne mensuelle ≤ 90 %. Pour les applications en zones côtières, la norme ajoute des exigences relatives aux essais au brouillard salin. Après 96 heures d'essais continus dans des conditions de concentration de brouillard salin de 5 % ± 1 % et de température de 35 °C ± 2 °C, la surface de corrosion des pièces métalliques ne doit pas dépasser 5 %.
Lors de la phase de vérification, l'essai de tenue à la tension à fréquence industrielle doit être réalisé conformément à l'article 6.2 de la norme GB/T 11022-2020. La tension d'essai est appliquée entre les ouvertures du disjoncteur et par rapport à la terre pendant 60 secondes, et la décharge partielle doit être inférieure à 20 pC. L'essai d'échauffement est basé sur l'annexe B de la norme DL/T 403-2023. Lorsque le courant nominal est de 1,1 fois, l'échauffement du circuit conducteur ne doit pas dépasser 65 K pendant 4 heures, et la limite d'échauffement de la surface de la coque est de 30 K. L'essai de fonctionnement mécanique nécessite 2 000 ouvertures et fermetures consécutives. Pendant le fonctionnement, la fluctuation du courant de fonctionnement du moteur de stockage d'énergie ne dépasse pas ± 5 % et la discrétion du temps d'ouverture est contrôlée à ± 0,5 ms.
En termes de règles d'acceptation, l'essai de type comprend 12 éléments principaux et 43 sous-éléments, parmi lesquels l'essai de rupture de court-circuit doit respecter sept méthodes d'essai : T100a, T100s, T60, T30, T10, OP1 et OP2. Le plan d'échantillonnage des essais en usine est conforme à la norme GB/T 2828.1-2012, avec un niveau d'inspection générale II et un NQA = 1,0. L'essai de réception sur site nécessite la mesure de la résistance de boucle, exigeant que la valeur de résistance de boucle de chaque phase soit ≤ 55 μΩ et que le taux de déséquilibre triphasé soit ≤ 20 %.
Dans les applications réelles, l'unité d'exploitation et de maintenance doit accorder une attention particulière au niveau de protection du boîtier du mécanisme. Selon la norme GB/T 4208-2017, les produits d'extérieur doivent atteindre l'indice de protection IP65. Pour les applications en zones très froides, le mécanisme hydraulique doit utiliser de l'huile hydraulique aéronautique avec un point d'écoulement ≤ -45 °C, et le matériau d'étanchéité doit satisfaire aux exigences d'élasticité à basse température de -50 °C. Dans les zones fortement polluées, la ligne de fuite de l'isolation externe doit être ≥ 31 mm/kV, et la structure de la jupe du parapluie doit adopter une conception alternée de grands et petits parapluies, avec un espacement d'au moins 70 mm.
Les travaux de normalisation progressent. Le Comité national de normalisation des appareillages de commutation haute tension élabore actuellement les « Spécifications techniques pour les disjoncteurs intelligents montés sur poteau », qui prévoient de renforcer les exigences en matière de capacités d'informatique de pointe et stipulent que les équipements doivent disposer de capacités d'analyse des défauts de 5 ms, prendre en charge le protocole de communication GOOSE et être équipés d'interfaces fibre optique d'au moins 2 gigabits. Le nouveau projet de norme exige une fonction intégrée d'enregistrement des défauts pour enregistrer la forme d'onde du courant de 200 ms avant le défaut à 300 ms après, avec une fréquence d'échantillonnage d'au moins 10 kHz et une capacité de stockage de données d'au moins 1 000 enregistrements d'événements.