Qu'est-ce qu'une cellule moyenne tension et à quoi sert-elle ?

Le poste de distribution moyenne tension est l’un des éléments les plus reconnaissables du réseau électrique, et son rôle est crucial pour le bon fonctionnement de ce dernier.

Observer le réseau électrique revient à contempler une vaste et complexe toile d’araignée : des lignes infinies qui s’entrelacent et forment des nœuds par lesquels l’énergie électrique circule pour satisfaire nos besoins de consommateurs. Ces nœuds contiennent de nombreux éléments technologiques, qui font partie des équipements électriques, et sont situés à divers endroits. Chacun a une fonction différente, mais tous partagent un objectif commun : garantir que l’énergie parvienne aux points de consommation finaux de manière continue, efficace et sûre.Nous avons déjà détaillé les principaux composants de cet équipement électrique et leurs fonctions globalesAujourd’hui, nous allons nous concentrer sur l’un des systèmes les plus pertinents et les plus connus : l’appareillage de commutation moyenne tension, également appelé appareillage de distribution.

Ces merveilles technologiques, fruits de décennies de développement et d’ingénierie appliquées au domaine de l’énergie électrique, jouent un rôle essentiel dans la gestion efficace du réseau électrique. Elles contribuent à prévenir l’effondrement potentiel du reste des équipements électriques en cas de problème de tension, de courant ou de fréquence, ce qui impacterait les consommateurs finaux et doit être évité à tout prix. Les appareillages de commutation reçoivent l’électricité et la distribuent au transformateur, lui permettant ainsi de réguler la tension d’entrée. En d’autres termes, ils fonctionnent comme un interrupteur géant à l’échelle des tensions électriques.

De plus, le poste de commutation remplit une fonction qui va au-delà de celle-ci : il protège le transformateur et les autres éléments de la chaîne de distribution, comme le tableau basse tension, contre les perturbations du réseau. Autrement dit, le poste de commutation fonctionne comme un système de protection par fusibles de grande taille, empêchant d’endommager les autres composants en cas de fluctuation de tension.

Partout où un utilisateur final a besoin d’électricité, on trouve des appareillages de distribution moyenne tension. Ils servent à distribuer l’énergie électrique des lignes de transport à haute tension jusqu’aux consommateurs finaux, notamment pour des applications industrielles comme les usines, les exploitations minières ou le raccordement au réseau de sources d’énergie renouvelables telles que le solaire, l’hydroélectricité ou l’éolien. Par conséquent, ces éléments sont essentiels au fonctionnement du réseau électrique en particulier et de notre société en général.

Quelle technologie utilisent ces appareillages de distribution ?

Pour assurer toutes ces fonctions, les appareillages de commutation fonctionnent sous haute tension. L’électricité y circule, à haute ou moyenne tension, ce qui exige une solution technologique stable, sûre et fiable, conforme aux exigences techniques de chaque installation. La conception et la fabrication de ces appareils représentent un véritable défi. L’électricité arrive par le réseau électrique et doit être acheminée vers les autres composants ou interrompue selon les besoins.

Les appareillages de distribution moyenne tension les plus avancés utilisent une technologie connue sous le nom deSIG(Appareillage à isolation gazeuse). Cette solution utilise différents types de gaz comme isolants afin de créer une barrière étanche à l’intérieur de l’enceinte métallique où interagissent les éléments dynamiques de l’appareillage, permettant ainsi un fonctionnement sûr et efficace. Parmi ces gaz,SF6L’hexafluorure de soufre se distingue, ayant été l’isolant dominant du secteur pendant des décennies, aux côtés de solutions nouvelles et innovantes à base deair naturel industriel, comme celles mises en œuvre par Ormazabal dans leurcgm.zero24 et sbp.zero24Cette technologie est le fruit de plus de 10 ans de recherche continue et représente une évolution majeure dans le domaine des technologies durables.

Types d’appareillages de commutation moyenne tension

Comme mentionné précédemment, les appareillages de commutation peuvent fonctionner selon différentes configurations en fonction des besoins globaux de l’installation électrique. L’une des avancées majeures dans ce domaine est la possibilité d’interconnecter plusieurs unités, un procédé communément appelé « liaison d’appareillages ». Cette évolution permet à diverses configurations d’appareillages, chacune ayant sa fonction spécifique, de fonctionner ensemble au sein d’un système unifié. Le circuit traverse ainsi plusieurs unités, chacune ayant une fonction unique, pour former une solution complète.

Types d’appareillage de commutation par fonction

Parmi les différents types d’appareillages de commutation, voici les plus courants :

• Appareillage de commutation entrant/sortant: Permet de connecter et de déconnecter les installations électriques qui entrent ou sortent du système d’appareillage de commutation.
• Appareillage de commutation de barres omnibusUtilisé comme protection mécanique pour les conducteurs connectés aux barres omnibus, généralement présent dans les installations qui ne nécessitent pas de protection électrique.
• Appareillage de commutation à protection par fusible: Offre une protection par fusibles aux transformateurs moyenne tension.
• Appareillage de commutation du disjoncteur: Assure la protection du transformateur avec la capacité de faire fonctionner et de rétablir le circuit beaucoup plus rapidement que les appareillages de protection traditionnels.

Types d’appareillage de commutation par phases de distribution

Pour comprendre les différents types d’appareillages de moyenne tension, il est essentiel de comprendre leur rôle dans le réseau de distribution. Selon les besoins en énergie de l’installation ou du nœud, on distingue deux catégories d’appareillages : la distribution primaire et la distribution secondaire.

• Réseau de distribution primaireIl s’agit de la phase du système de distribution électrique où l’électricité atteint les sous-stations pour être transformée et distribuée à moyenne tension à l’étape suivante du réseau ou directement aux consommateurs à forte consommation d’électricité, tels que les opérations industrielles.

  • Appareillage de distribution primaireSitués plus loin des points de consommation, principalement dans les sous-stations électriques, ils servent de grands interrupteurs pour protéger le reste des installations. On les trouve également chez les consommateurs industriels à forte demande ou dans les sources de production d’énergie, comme les sous-stations d’énergie renouvelable.

• Réseau de distribution secondaireCette phase adapte les niveaux de tension pour acheminer l’électricité de manière sûre et efficace jusqu’aux points de consommation, tels que les habitations, les bureaux et les hôpitaux. Elle s’appuie sur des postes de transformation moyenne tension pour abaisser la tension et permettre son utilisation à basse tension par l’utilisateur final.

  • appareillage de distribution secondaireSitués à proximité des centres de consommation, ces appareillages de commutation sont essentiels à la transformation de la moyenne tension en basse tension. Ils se trouvent généralement dans les sous-stations ou près du consommateur final, avec d’autres équipements moyenne tension critiques. Leur rôle dans la protection et la coupure du réseau garantit l’alimentation des consommateurs et protège le réseau contre les perturbations éventuelles.

Composants clés d’un appareillage de distribution

Bien que l’appareillage de commutation soit un élément clé des équipements électriques, il se compose de plusieurs éléments internes. Examinons les principaux :

• Boîtier métalliqueLa structure abritant les éléments internes, servant de compartiment étanche pour la circulation de l’électricité, est divisée en différentes sections selon le type d’appareillage.
• Câblage interne: L’ensemble des câbles qui conduisent l’électricité et relient les composants internes.
• Isolateurs: Éléments en époxy, tels que des bagues ou des connecteurs, qui servent d’isolants entre différentes pièces étanches, garantissant un fonctionnement sûr.
• disjoncteursDispositifs qui interrompent le flux de courant dans un circuit, conçus pour protéger les équipements contre les surintensités ou les courts-circuits.
• sectionneursUtilisé pour isoler des parties du système électrique à des fins de maintenance ou de réparation, souvent en association avec des disjoncteurs.
• Fusibles: Protéger les équipements en interrompant le flux de courant lorsqu’il dépasse un certain niveau (courant de court-circuit).
• RelaisIls servent de contrôleurs pour déclencher des mesures de protection en cas de défaut, garantissant ainsi la sécurité et le fonctionnement de l’appareillage. Les relais, associés à des dispositifs distants, transmettent des données en temps réel et peuvent recevoir des ordres de commande des centres de contrôle.
• Commandes externesDispositifs mécaniques ou numériques qui actionnent les fonctionnalités internes de l’appareillage de commutation, allant des affichages numériques aux commandes manuelles à clé ou à levier pour l’ouverture ou la fermeture des circuits.

Ormazabal : experts en solutions électriques pour le réseau

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