Le sectionneur parafoudre

Le déconnecteur

Un sectionneur de parafoudre comme on le voit sur la figure 1 est un dispositif connecté en série avec un parafoudre qui sépare le fil de terre du bas du parafoudre si le parafoudre est surchargé et défaillant. Il est également connu sous le nom de sectionneur de fil de terre (GLD) ou isolateur.

Le GLD ne fonctionne que si un courant de défaut à fréquence industrielle traverse l'appareil lors d'une panne. Il ne fonctionnera pas à partir d'un courant de surtension.

Base de fonctionnement
Les conceptions couramment utilisées disponibles aujourd'hui comprennent un élément chauffant, un élément de dérivation en régime permanent et un élément de séparation. Électriquement, il est représenté par la figure 2. Il existe plusieurs variantes de cette conception, mais toutes fonctionnent fondamentalement de la même manière. Pendant le fonctionnement en régime permanent, le courant de fuite du parafoudre est conduit autour de l'élément chauffant et de l'élément de séparation. L'élément de séparation est généralement un petit engin explosif activé par la chaleur. Lors de surtensions, la chaleur générée dans le sectionneur n'est pas suffisante pour enflammer l'élément de séparation. L'élément de séparation est conçu de telle sorte qu'il ne fonctionne que lorsque le courant de défaut traverse l'appareil.

Remarque : Le sectionneur de parafoudre standard n'est pas un dispositif d'interruption. Il peut interrompre le courant de défaut lors du fonctionnement, mais uniquement dans des conditions idéales telles que de faibles courants de défaut. Étant donné que le sectionneur n'interrompt pas le courant de défaut, un dispositif de surintensité devra fonctionner lorsqu'un parafoudre est surchargé et tombe en panne.

Conditions du système relatives à l'utilisation correcte d'un sectionneur

Comme indiqué dans la dernière section, le GLD n'est activé qu'à partir du courant de défaut à fréquence industrielle. En raison de cette exigence de fonctionnement, les systèmes non mis à la terre et les systèmes mis à la terre par impédance peuvent ne pas faire fonctionner un GLD si le parafoudre tombe en panne. Certaines conceptions de sectionneurs ont une sensibilité dans la plage de courant de défaut de 1 A, mais la plupart ne l'ont pas.

Temps Courbe Courbe

Chaque sectionneur a une courbe caractéristique temps-courant représentée graphiquement ou sous forme de tableau, comme illustré à la figure 3. Comme indiqué précédemment, puisque le sectionneur n'est pas un dispositif de coupure ou d'élimination de défaut, la seule courbe qui peut être correctement affichée est une courbe d'initiation de déconnexion. L'initiation de la déconnexion est définie comme le premier signe de tension d'arc externe aux bornes de l'appareil pendant son opération de déconnexion.

Coordination avec les dispositifs de surintensité
Si un dispositif de surintensité est en amont d'un parafoudre avec un sectionneur, il est possible que la surintensité soit plus rapide que la capacité d'allumage du sectionneur. Il est donc prudent pour l'utilisateur d'un parafoudre avec sectionneur de coordonner la courbe de déconnexion initiale du sectionneur avec la courbe de fusion minimale du dispositif de surintensité. On peut généralement supposer que si le dispositif de surintensité est plus lent qu'une courbe de fusible 20K typique, alors la coordination avec le sectionneur est atteinte.

Aspects de sécurité du sectionneur

Les sectionneurs sont généralement installés à l'extrémité terre du parafoudre, comme illustré à la Figure 4. Dans cette configuration, le bas du parafoudre est alimenté au potentiel de la ligne après la séparation du sectionneur et le court-circuit du parafoudre. Cette distribution de tension est assez différente de sa distribution de tension plus courante à l'état stable. Il est important que les utilisateurs de parafoudres de ce type sachent que le potentiel de la ligne complète peut exister au bas du parafoudre là où il est normalement au potentiel de terre ou près de celui-ci. Pour cette raison, le bas du parafoudre doit toujours être traité comme s'il pouvait être au potentiel de la ligne.

Un autre aspect de sécurité des déconnecteurs à prendre en compte est que lorsque la poudre d'activation est chauffée à sa température d'activation, elle séparera le déconnecteur avec une force et une vitesse considérables. Cela peut provoquer l'expulsion de petits fragments et d'étincelles. Comme indiqué ci-dessus, le GLD n'étant pas un appareil de coupure, un arc à fréquence industrielle résultant peut être maintenu pendant plusieurs cycles. Cet arc est également capable de faire fondre des pièces métalliques et plastiques qui peuvent tomber au sol.

Le troisième problème de sécurité à prendre en compte avec les sectionneurs est que l'appareil est activé par la chaleur et ne doit pas être chauffé dans un four au-dessus de 150 ° C car cela pourrait activer l'appareil.

Il convient de noter que l'application d'un impact sur un déconnecteur n'active pas la poudre puisqu'elle n'est activée que par la chaleur. Cependant, des précautions doivent être prises si l'alimentation noire est directement impactée et que de la chaleur est générée, elle pourrait s'enflammer.

Considérations sur les supports isolants
D'après la figure 4, on peut supposer qu'une fois le sectionneur déconnecté, le potentiel de la ligne à la terre est alors soumis à une contrainte à travers la suspension isolante. Cette contrainte peut entraîner un cheminement de la suspension isolante vers la terre si l'unité déconnectée est autorisée à rester sous tension pendant de longues périodes. Les caractéristiques de résistance électrique et environnementale à long terme de la suspension isolante devront être augmentées si le parafoudre est autorisé à rester sous tension pendant plus d'un an.

Considérations relatives à l'installation et gestion des pistes
Il est important de noter que lorsque le sectionneur fonctionne et déconnecte l'extrémité terre du parafoudre, le câble attaché doit avoir une longueur suffisante pour lui permettre de créer un espace entre le bas du parafoudre et la moitié déconnectée de l'appareil. La flexibilité de la sonde doit également être prise en compte pour s'assurer que le dispositif peut créer l'espace mentionné ci-dessus. En règle générale, la barre omnibus causera un problème de déconnexion, et un câble flexible ordinaire est adéquat. Les conducteurs massifs ou toronnés d'un diamètre allant jusqu'à 1 cm sont généralement facilement déconnectés du parafoudre sur les appareils typiques. Lorsque les parafoudres sont montés sur une traverse parallèlement les uns aux autres, il est important que le parafoudre du milieu n'ait pas son conducteur de terre lié en place par les deux unités extérieures. Cela peut entraîner une panne prolongée même si le sectionneur s'est activé et a tenté d'isoler le parafoudre.

Transport et élimination
En raison du fait que les sectionneurs de parafoudre contiennent un élément d'activation capable d'exploser et de séparer le fil de terre lorsqu'il est exposé à la chaleur du courant de défaut à la terre, il est également capable de fonctionner de la même manière mis dans un incendie. Par conséquent, l'élimination ne doit pas inclure l'incinération.

Selon les réglementations du modèle UN sur les matières dangereuses, le GLD doit appartenir à une matière explosive de classe 1. Cependant, avec des tests appropriés ou une modification du GLD, il peut être reclassé dans une classification différente. Si le GLD est fabriqué de telle manière qu'il ne créera pas de projectile s'il est pris dans un incendie pendant le transport, il peut être classé comme une marchandise non dangereuse et le transport n'est pas un problème. Voir un document présenté à la Conférence mondiale de l'INMR 2007 intitulé Emerging Transportation Issue with Distribution Arresters pour plus d'informations sur la question du transport.

Cela soulève la question de savoir comment transporter en toute sécurité tous les parafoudres sur des camions. Il est suggéré que le parafoudre d'extrémité soit transporté dans une chambre fermée en métal que l'on trouve couramment sur les camions utilitaires. Si ce n'est pas possible, câblez l'extrémité GLD du parafoudre à quelque chose de substantiel ou à sa propre extrémité haute tension.

Utilisation des sectionneurs sur les parafoudres de ligne de transmission
Ce sectionneur a la même fonction qu'un sectionneur de distribution mais doit supporter différentes contraintes sans fonctionnement. Il est important de noter que tout sectionneur utilisé dans cette application doit avoir subi des tests TLD à courant plus élevé dans le cadre de son processus de certification.

Le futur sectionneur
Possibilités futures pour les sectionneurs
1. Sectionneur d'interruption : ce dispositif n'existe pas pour le moment, mais il devrait être sérieusement envisagé par les fabricants de parafoudres. Cela pourrait éliminer un clignotement sur le système d'alimentation en cas de parafoudre surchargé et défaillant.
2. Sectionneur de sous-station : il s'agit d'un dispositif qui pourrait être monté sur des dispositifs à tension plus élevée et qui pourrait être utilisé pour déconnecter ce type de parafoudre comme il le fait pour les parafoudres de distribution.

3. Sectionneurs très visibles : Souvent, le personnel de ligne surveille un parafoudre défaillant parce que le sectionneur du parafoudre en mode déconnecté n'est pas évident. Une sorte de drapeau ondulant devrait être ajouté aux conceptions des sectionneurs.

Pour plus d'informations sur les produits Jecsany de ligne de transmission aérienne, veuillez visiter le site Web de Jecsany : www.jecsany.com