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  • 1. Applications 1 A Rseaux lectriques a. Ligne arienne b. Isolateurs c. Dispositifs de coupure d. Dispositifs de protection e. Coordination des isolements f. Cbles B Autres applications a. Xrographie b. Dpoussirage c. Rayons X d. Fragmentation slective e. Conservation alimentaire f. Atomisation lectrostatique g. Taser Rseaux lectriques

2. A. Le rseau lectrique 2 7. Applications > A. Le rseau lectrique 3. Ligne arienne 3 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 1. Les conducteurs Valeurs typiques min max Courant nominal [A] 105 1150 Rsistance [W/km] 1,88 0,043 Masse [kg/km] 62 2570 Diamtre total [mm] 5,4 36 Coefficient de dilatation [ C-1] 2,310-4 Les espaces antivibration servent amortir les oscillations produites par le vent. 4. Ligne arienne 4 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 2. Suspension des conducteurs Lorsquun courant I circule dans le cble, sa temprature TC est suprieure la temprature ambiante Ta : 2 c a 2 3 I T T k 2 r avec : r = rayon du conducteur k = coef. de refroidissement Sous leffet de lchauffement, le cble sallonge : c a c aL(T ) L(T ) 1 (T T ) avec : = coef. de dilatation [52] 5. Les isolateurs 5 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs Lisolation est lensemble des matriaux et parties utiliss pour isoler des lments conducteurs d'un dispositif Un systme disolation est un matriau ou un assemblage de matriaux isolants, considrer en liaison avec les parties conductrices associes, tel quil est appliqu un matriel lectrique dun type ou dune taille donns, ou lune de ses parties. Lisolement est lensemble des proprits qui caractrisent laptitude dune isolation assurer sa fonction. Un isolateur est un dispositif destin isoler lectriquement et maintenir mcaniquement un matriel ou des conducteurs ports des potentiels diffrents. Dfinitions : ( CEI ) La Commission lectrotechnique internationale (CEI) a dit 27 normes diffrentes relatives aux isolateurs. 6. Les isolateurs 6 Chane disolateurs capot et tige (cap and pin insulator) Diffrents matriaux Porcelaine, verre, fibre de verre, silicone Diffrentes fixations Rotule et logement de rotule ( Ball and socket ) Chape et tenon ( Clevis and tongue ) Crochet et illet ( Hook and eye ) Source : Verizon 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 7. Les isolateurs 7 Isolateurs rigide (rigid insulator) Diffrentes variantes Isolateur rigide tige ( Pin insulator ) HerculesBusinessDirectory Isolateur rigide socle ( Line-post insulator )ZhejiangHengdaElectric Isolateur ft massif ( Solid core insulator ) CjiPorcelain 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 8. Dimensionnement lectrique (1) 8 Lisolateur doit supporter la tension de service, ainsi que les tensions transitoires : par temps sec (ligne de contournement) sous pluie, sous brouillards salins, en prsence de pollution (ligne de fuite) Dfinitions : La ligne de fuite Lf est la distance la plus courte, le long de la surface d'un isolant solide, entre deux parties conductrices. La ligne de contournement Lc est la distance la plus courte dans lair, entre deux parties conductrices dun isolateur. La ligne de perforation Lp est la distance la plus courte dans la matire isolante dun isolateur, entre deux parties conductrices. 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 9. Dimensionnement lectrique (2) 9 Critres 1. La rigidit dilectrique de lair est beaucoup plus leve que celle de la surface isolante Lf >> Lc 2. Isolateur de classe A : Lp Lc ; Isolateur de classe B : Lp < Lc La tension de perforation nest spcifie que pour les isolateurs de classe B. Exemples (CEI 60273) Tension de tenue Tension de tenue au Hauteur Diamtre*Ligne de 50 Hz sous pluie [kV] choc de foudre [kV] [mm] [mm] fuite [mm] 35 75 215 135 ~ 170 190 230 550 1220 170 ~ 250 1970 740 1675 3850 330 ~ 420 6700 * Gamme de diamtre selon la charge de rupture mcanique dsire 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 10. Dimensionnement lectrique (3) 10 Influence des capacits parasites. Dans la ligne haute tension, les capacits parasites contre terre et contre la ligne conduisent une distribution inhomogne du potentiel le long de la chane disolateurs. Les anneaux / cornes de garde permettent : dquilibrer le potentiel en crant une capacit supplmentaire en parallle avec les capacits parasites ; dviter un choc thermique sur lisolateur en cas de court- circuit, en offrant un chemin damorage prfrentiel ; de limiter leffet de couronne (perturbations radio). 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 11. Dimensionnement lectrique (4) 11 Distribution de la tension sur une chane de 10 isolateurs suspendus : sans anneaux de garde avec anneau de garde Source : M. Aguet, M. Ianovici, Trait dlectricit vol. XXII, p. 312 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 12. Autres dimensionnements 12 Dimensionnement mcanique Sur une ligne haute tension, les isolateurs : doivent supporter le poids des conducteurs qui peuvent peser plusieurs kilogrammes par mtre ; subissent des efforts de flexion et de torsion, dus au balancement des conducteurs sous leffet du vent. Essais de rupture mcanique et lectromcanique Autres contraintes soumises essais Essai sous pluie Essai sous brouillard salin Essai sous pollutionEssai au choc thermique Essai de galvanisation des conducteursEssai dabsence de porosit Essai de perturbations radiolectriques Essai de vieillissement 7. Applications > A. Le rseau lectrique > a. Isolateurs 13. Les dispositifs de coupure (1) 13 7. Applications > A. Le rseau lectrique > b. Dispositifs de coupure Linterrupteur est un composant ayant un organe de commande et des contacts permettant dtablir ou dinterrompre un circuit. Le disjoncteur est un dispositif mcanique de coupure capable d'tablir, de supporter et d'interrompre des courants dans les conditions normales du circuit, ainsi que d'tablir, de supporter pendant une dure spcifie et d'interrompre des courants dans des conditions anormales spcifies du circuit, telles que celles du court-circuit. Types de construction : disjoncteurs huile, air, SF6 , vide Le contacteur est un disjoncteur qui na quune seule position de repos. Le sectionneur est un appareil mcanique de connexion qui assure, en position douverture, une distance de sectionnement satisfaisant des conditions spcifies. Types de fonction : sectionneur de ligne, de neutre, de terre. Dfinitions : ( CEI ) La sectionneur na pas de pouvoir de coupure. Il sert assurer la scurit des intervenants. [Clip-10] [Clip-11] 14. Les dispositifs de coupure (2) 14 7. Applications > A. Le rseau lectrique > b. Dispositifs de coupure Le coupe-circuit fusible est un appareil dont la fonction est douvrir par la fusion dun ou de plusieurs de ses lments conus et calibrs cet effet le circuit dans lequel il est insr en coupant le courant lorsque celui-ci dpasse pendant un temps suffisant une valeur donne. Le courant conventionnel de dclenchement / de fusion est la valeur spcifie du courant qui provoque le dclenchement dun disjoncteur / la fusion dun fusible, avant l'expiration d'un temps spcifi, appel temps / dure conventionnel/le. Le pouvoir de coupure est la valeur du courant prsum qu'un dispositif de coupure est capable d'interrompre sous une tension fixe et dans des conditions prescrites d'emploi et de comportement. Le courant minimal de coupure est la valeur minimale du courant prsum quun fusible peut couper, dans des conditions spcifies. Le courant prsum est le courant qui circulerait dans le circuit, si le dispositif de coupure tait remplac par un conducteur d'impdance ngligeable. Dfinitions : ( CEI ) 15. Les disjoncteurs 15 7. Applications > A. Le rseau lectrique > b. Dispositifs de coupure > Disjoncteurs Diffrents types de construction Disjoncteurs grand / faible volume dhuile. Pratiquement plus fabriqus aujourdhui. Disjoncteurs gaz : air, SF6. Les plus courants en haute tension. Disjoncteurs vide. Frquemment utiliss en moyenne tension. Disjoncteur vide, 12 kV. Temps douverture : 3 ms Source: ABB 16. Types de disjoncteurs 16 CahiertechniqueSchneidern171 Disjoncteur SF6 , 72,5 kV Temps douverture : 35 ms ABB 7. Applications > A. Le rseau lectrique > b. Dispositifs de coupure > Disjoncteurs Complment facultatif Cahier technique n101 de Schneider Electric 17. Disjoncteurs vide 17 7. Applications > A. Le rseau lectrique > b. Dispositifs de coupure > Disjoncteurs Joint Electrical Institutions (Sydney) Courbe de Paschen pour les trs faibles pressions Au-dessous du minimum de Paschen, la tension disruptive augmente, avant de se stabiliser une valeur comparable celle qui existe pression atmosphrique 18. Processus de coupure 18 Dfinition : la tension transitoire de rtablissement (TTR) est la tension qui apparat aux bornes dun dispositif de coupure immdiatement aprs la coupure. la tension de tenue dilectrique (TTD) est la tension disruptive du milieu interlectrode immdiatement aprs la coupure. Coupure russie Coupure rate Si la vitesse de rgnration (taux daccroissement de la TTD) est plus faible que la vitesse daccroissement de la TTR, il y ramorage de larc entre les lectrodes : la coupure choue 7. Applications > A. Le rseau lectrique > b. Dispositifs de coupure > Disjoncteurs 19. Le soufflage de larc 19 Diffrents types de soufflage louverture Soufflage pneumatique. Un gaz sous pression est projet sur larc. 7. Applications > A. Le rseau lectrique > b. Dispositifs de coupure > Disjoncteurs Disjoncteur pneumatique Disjoncteur autoexpansion Complment facultatif Cahier technique n171 de Schneider Electric 20. Le soufflage de larc 20 Diffrents types de soufflage louverture Soufflage magntique. Le courant couper gnre un champ magntique qui tale larc et le pousse vers les parois : souffl

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