RM6, SM6, MCset - Schneider Electric...

RM6, SM6, MCset Distribution MT Guide de conception et installation

2008-05 Tome 1

guide d'installation mt n°3627166 index h3.doc 2 / 60

O Index O INDEX ......................................................................................................................................3 1 INTRODUCTION ......................................................................................................................6

1.1 Historique .....................................................................................................................................................................................................6

1.2 Un peu de Théorie........................................................................................................................................................................................7 1.2.1. Différence entre courte durée et arc interne...........................................................................................................................................7

1.2.1.1. Courte durée : Ik ............................................................................................................................................................................7 1.2.1.2. Arc interne : IAC............................................................................................................................................................................7

1.2.2. Terminologie .........................................................................................................................................................................................8 1.2.2.1. Kit déflecteur d’arc ........................................................................................................................................................................8 1.2.2.2. Arc kits...........................................................................................................................................................................................8 1.2.2.3. Clapets de surpression....................................................................................................................................................................8

1.2.3. Arc interne défaut terminaisons câbles, défaut de non-coupure et défaut jeu de barres.......................................................................9 1.2.3.1. Défaut terminaisons câbles.............................................................................................................................................................9 1.2.3.2. Défaut de non-coupure...................................................................................................................................................................9 1.2.3.3. Défaut jeu de barre.........................................................................................................................................................................9

1.2.4. Risques liés à un arc interne ................................................................................................................................................................10 2 CATÉGORIE D’ÉQUIPEMENTS ÉLECTRIQUES MT............................................................11

2.1. Appareillage à risque minimisé (AA10) ..................................................................................................................................................11

2.2. Appareillage à risque minimisé avec refroidisseur ................................................................................................................................12

2.3. Sans aucune manifestation extérieure (AA20)........................................................................................................................................13

2.4. Limitant les manifestations extérieures avec clapet (AA31)..................................................................................................................14

2.5. Limitant les manifestations extérieures avec clapet d’échappement et avec dispositif de détection et suppression d’arc (AA32)..15 2.5.1 Micro-contacts sur clapets d’échappements .....................................................................................................................................15 2.5.2 Sélectivité logique............................................................................................................................................................................15

2.6. Matériel avec conduit d’échappement vers l’extérieur (AA33) ............................................................................................................16

2.7. Matériel avec conduit d'échappement et limitant les manifestations par suppression d'arc (AA34) ................................................17

2.8 Matériel intégré en cabine préfabriquée (AA40).....................................................................................................................................18 3. TYPES DE LOCAUX MT.......................................................................................................19

3.1. Local BB00 non-pénétrable......................................................................................................................................................................19 3.1.1. : 1 seul transformateur, caniveau technique, comptage BT, Transfo <= 250kVA ...........................................................................19 3.1.2. : 1 seul transfo, caniveau technique, comptage MT, Transfo <= 800kVA .......................................................................................20 3.1.3. 1 seul transfo, montage sur socle, comptage MT, Transfo <= 800kVA ...........................................................................................20 3.1.4. Tension de pas pour cabine à portes métalliques et conditions d'installations ART 98-99 RGIE.......................................................20

3.2. Local BB00 en immeuble..........................................................................................................................................................................21 3.2.1. Local BB00, Appareil AA10 : Principes de fonctionnement...............................................................................................................21

3.2.1.1 Introduction...................................................................................................................................................................................21 3.2.1. Local BB00, Appareil AA10 : Principes de réduction des pressions...................................................................................................22

3.2.1.2 Comment réduire les pressions ?...................................................................................................................................................22 3.2.2 Local BB00, Appareils AA10 : Evacuation des gaz du volume tampon ..............................................................................................24

3.2.2.1. Local supérieur à 100m³...............................................................................................................................................................24 3.2.2.2. Local de 20...100m³ attenant à un local de 100m³........................................................................................................................24 3.2.2.3. Local de 20...100m³ avec évacuation vers l’extérieur ..................................................................................................................24 3.2.2.4. Local de 20…100m³ + local avec évacuation externe..................................................................................................................24 3.2.2.5. Local de 20...100m³ avec porte légère..........................................................................................................................................24 3.2.2.6. Local de 20…100m³ dont une paroi est légère.............................................................................................................................25

3.2.3 Local BB00, Appareils AA10 : Réalisation du volume tampon ...........................................................................................................26 3.2.3.1. Caniveau à câbles.........................................................................................................................................................................26


3.2.3.2. Socle de surélévation ...................................................................................................................................................................27

3.2.4. Local BB00, Appareil AA10 : RM6 avec fonctions Interrupteur et combiné-fusible..........................................................................28 3.2.4.1 1 seul transfo, caniveau technique, comptage BT, Transfo <= 250kVA ....................................................................................28 3.2.4.2. : 1 seul transfo, caniveau technique, comptage MT, Transfo <= 800kVA ................................................................................28

3.2.5. Local BB00, Appareil AA10 : RM6 fonctions Interrupteur motorisé et disjoncteur ...........................................................................29 3.2.5.1 Bobine à émission .........................................................................................................................................................................29 3.2.5.2 Minima de tension.........................................................................................................................................................................29 3.2.4.3 Motorisation..................................................................................................................................................................................30 3.2.5.4 Scada.............................................................................................................................................................................................30

3.3. Cabine "stand alone" pénétrable BB10 ou locaux BB10 en immeuble ................................................................................................31 3.3.1. Cabine BB10 et appareils AA10..........................................................................................................................................................31

3.3.1.1 Combiné-fusible et interrupteur ....................................................................................................................................................31 3.3.1.2 Disjoncteur et interrupteur motorisé..............................................................................................................................................31

3.3.2. Cabine ou locaux BB10 et appareil AA31...........................................................................................................................................32 3.3.2.1. Version arc interne 14KA-1sec suivant CEI60298 jusque février 2007.......................................................................................32 3.3.2.2. Version arc interne 16kA-1sec suivant CEI60298 jusque février 2007........................................................................................34 3.3.2.3. Version arc interne 14kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007.........................................................34 3.3.2.4. Version arc interne 16kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007.........................................................34

3.3.2.4.1. Volume tampon réalisé par le socle ......................................................................................................................................35 3.3.3.4.2. Volume tampon par faux plancher béton ..............................................................................................................................35

3.4. Cabine/locaux BB20..................................................................................................................................................................................36 3.4.1 Cabine/locaux BB20 et appareil AA31 ................................................................................................................................................36

3.4.1.1. Version arc interne 14KA-1 sec suivant CEI60298 jusque février 2007......................................................................................36 3.4.1.2. Version arc interne 16kA-1sec suivant CEI60298 jusque février 2007........................................................................................36 3.4.1.3 Version arc interne 14kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007..........................................................36 3.4.1.4. Version arc interne 16kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007.........................................................36

3.5. Locaux BB30 .............................................................................................................................................................................................37 3.5.1 Locaux BB30 et appareil AA31 ...........................................................................................................................................................37

3.6. Locaux BB50 de grande dimension .........................................................................................................................................................38 3.6.1. Locaux BB50 et cellules AA31 ...........................................................................................................................................................38

3.6.1.1 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation directe vers l’extérieur ...............................................................................................38 3.6.1.2 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation par un local technique .................................................................................................38 3.6.1.3 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation directe vers l’extérieur ..................................................................................................39 3.6.1.4 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation par un local technique...................................................................................................39 3.6.1.5 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation directe vers l’extérieur SM6 + socle de 350 mm........................................................39 3.6.1.6 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation par un local technique SM6 + socle de 350 mm ........................................................39 3.6.1.7 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation directe vers l’extérieur SM6 + socle de 350 mm ..........................................................39 3.6.1.6 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation par un local technique SM6 + socle de 350 mm...........................................................39

3.6.2. Locaux BB50 et Appareil AA32 (MCset) ...........................................................................................................................................40 3.6.2.1 Détecteur d’arc interne..................................................................................................................................................................40 3.6.2.1 Sélectivité logique.........................................................................................................................................................................40

3.6. Locaux BB50 de grande dimension .........................................................................................................................................................41 3.6.3. Locaux BB50 et Appareil AA33 (MCset) ...........................................................................................................................................41 3.6.4. Locaux BB50 + Appareil AA34 (MCset)............................................................................................................................................42

4. ANNEXES..............................................................................................................................43

4.1. Quelles sont les cellules concernées par l'arc interne ?..........................................................................................................................43

4.2. SF6 et Kyoto ..............................................................................................................................................................................................44 4.2.1. Quelles sont les réglementations existantes en ce qui concerne le gaz SF6 ? ......................................................................................44 4.2.2. Points à retenir.....................................................................................................................................................................................45

4.3. RM6 Testbox injection primaire disjoncteur .........................................................................................................................................46 4.3.2. Avantages de la Testbox......................................................................................................................................................................46

4.4. SM6 : Indice de protection .......................................................................................................................................................................47

4.5. SM6 : Section de raccordement des câbles et type de fond ...................................................................................................................48

4.6. Sélectivité logique......................................................................................................................................................................................49

4.6. CEI 62271-200...........................................................................................................................................................................................50 4.6.1 Introduction ..........................................................................................................................................................................................50

4.6.1.1 : partitionnement ...........................................................................................................................................................................50 4.6.1.2 : continuité de service ...................................................................................................................................................................51 4.6.1.3 : Arc interne : classe IAC ..............................................................................................................................................................52

4.7.1 Personnel de maintenance ....................................................................................................................................................................56 4.7.2 Minima instantané ................................................................................................................................................................................56

5. BIBLIOGRAPHIE...................................................................................................................59


1 Introduction 1.1 Historique

Ce document fait référence aux « Prescriptions techniques d'électricité » éditées par Synergrid sur leur site www.synergrid.be

C2-112 projet d’édition 2007

C2-116 édition 2005

En 2000, les gestionnaires de réseaux de distribution (GRD) avaient mis

l’accent sur davantage de sécurité pour les personnes se trouvant dans le poste. Avec pour conséquence que seules les installations MT préfabriquées en usine comme SM6, RM6, ou MCset,... étaient admises pour les nouvelles cabines. En 2003, les prescriptions complémentaires se rapportent aux bâtiments (nouveaux ou rénovés) afin que ceux-ci puissent résister à un éventuel défaut électrique. L’objectif est de garantir la sécurité du public et des opérateurs. A titre d’exemple, lors d’un incident, le toit ne peut pas s’effondrer et les portes ne peuvent s’arracher et être projetée sur le public. Pour illustrer la puissance d’un arc interne, nous avons placé une vidéo sur notre site internet d’un arc interne dans une cabine ne répondant pas aux critères du C2-112. http://mt.schneider-electric.be/Main/SM6/video/sm6_AA31.htm. La version 2007 du C2-112 met plus d’accent sur les éventuelles défaillances des équipements électriques dans le temps et les mesures complémentaires qu’il convient de mettre en œuvre. La version 2007 intègre la nouvelle norme internationale qui régit la tenue à l’arc interne des équipements métalliques : CEI62271-200

Cabine grillagée Faible sécurité de l’opérateur Jusque 2000

Ensemble monté en usine Sécurité de l’opérateur A partir de 2003

C2-112 Sécurité de l’opérateur et du bâtiment A partir de 2007

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1 Introduction 1.2 Un peu de Théorie

1.2.1. Différence entre courte durée et arc interne

Ce paragraphe explique la différence entre la tenue de courte durée et la tenue à l’arc interne. Nous avons résumé les classifications des appareillages MT et les types de cabines MT. Les causes d’arc interne sont documentées ainsi que les risques pour l’opérateur et le public.

1.2.1.1. Courte durée : Ik Valeur du courant de court-circuit que les parties conductrices de

l’appareillage peuvent supporter en position de fermeture pendant une courte durée spécifiée correspondant à l’ouverture de la protection générale en amont.

Les valeurs généralement rencontrées en distribution en Belgique, sont de 20 ou 25 kA ( Interelectra, Sibelga) pendant 1 seconde.

La courte durée et son effet dynamique ont principalement pour but de vérifier que l’appareil de coupure ou de sectionnement ne se soude pas pendant le passage du courant de court-circuit ou qu’il ne s’ouvre pas spontanément.

1.2.1.2. Arc interne : IAC L’essai représente les effets d’un arc amorcé entièrement dans l’air à

l’intérieur de la cellule avec les portes fermées.

L'arc interne est la conséquence par exemple de :

un corps étranger entre phases provoqué par un oubli d'outils, un petit rongeur, etc.

un desserrage de connexion (dilatation différentielle) une détérioration de composants (TI, TP, tête de câble,...) etc…

L’essai de tenue à l’arc interne a principalement pour but de vérifier la sécurité de l’opérateur et du public en contrôlant la tenue de l’appareil suivant la CEI 62271-200 et ses 5 critères:

les portes ne s’ouvrent pas spontanément, il n’y a pas de projections dangereuses, il n’y a pas de perforation de l’enveloppe extérieure réduisant

l’indice de protection (IP 1) un opérateur n’est pas brûlé par des projections les connexions de terre restent efficaces.

Notons que la CEI60298 est remplacée par la CEI62271-200 depuis février 2007.

1Pour plus de détails sur les indices de protection, se référer au cahier technique 166 disponible sur le site internet MT: http://mt.schneider-electric.be/



1.2.2. Terminologie

1.2.2.1. Kit déflecteur d’arc Tôles d'adaptation entre l’appareillage de coupure et les parois de la cabine qui servent à diriger le flux des flammes et des gaz chauds vers le volume de détente non accessible aux personnes. Notons que cette méthode pour canaliser les gaz chauds était déjà utilisée dans les cellules SM6 répondant à la CEI 60298 jusque février 2007. La nouvelle génération SM6 conforme à CEI 62271-200 intègre le volume de détente à la cellule et ne nécessite plus de kit déflecteur d’arc. Pour plus de détail voir § 3.2.2.4 page 34

1.2.2.2. Arc kits En RM6, tôles d’obturation qui permettent de canaliser les éventuels gaz engendrés par un arc interne vers un volume tampon.

1.2.2.3. Clapets de surpression Parois situées à l’arrière des cellules ou en toiture, de résistance affaiblie à la pression et destinée à évacuer la surpression interne éventuelle. En SM6, par exemple, les clapets permettent une évacuation des gaz vers le caniveau à câbles ou vers le plafond.



1.2.3. Arc interne défaut terminaisons câbles, défaut de non-coupure et défaut jeu de barres

Les normes internationales définissent 3 types de défauts liés à un arc interne :

Un défaut dans le compartiment têtes de câbles

Un défaut consécutif à une « non-coupure » de l’appareil

Un défaut dans le jeu de barres

Notons que le C2-112 version 2007 impose maintenant une tenue à l’arc interne dans le jeu de barres. Dans la version antérieure du C2-112, cet essai n’était pas obligatoire dans le compartiment jeu de barres.

1.2.3.1. Défaut terminaisons câbles Simulation d’un arc entre phases, lié à une perte d’isolation. Par exemple un percement de la terminale à câbles ou un corps étranger entre phases (outil, petit rongeur, humidité,…). Le but de l’essai est de vérifier la sécurité de l’opérateur se trouvant devant la cellule (indice IAC =A-xx) ou du public (indice IAC= B-xx) se trouvant à l’extérieur de la cabine suivant les 5 critères de la page 7 § 1.2.1.2. ou page 52 les indices IAC

1.2.3.2. Défaut de non-coupure Simulation de la perte d’isolation de la chambre de coupure.

Par exemple, la chute d’une cellule pendant la manutention pourrait entraîner une fissure du carter SM6 et une fuite du gaz de coupure (SF6).

Les performances en coupure pourraient diminuer et pour des courants extrêmes entraîner une non-coupure de l’interrupteur. Un arc se créerait entre les 3 phases à l’intérieur du carter et une combustion du cuivre commencerait avec fort dégagement gazeux dangereux pour l’opérateur.

Le SM6 par exemple, possède une membrane de sécurité qui s’ouvre à l’arrière du carter permettant aux gaz de se détendre.

Le but de l’essai est de vérifier la sécurité de l’opérateur se trouvant devant la cellule (indice IAC =A-xx) ou celle du public (indice IAC= B-xx) se trouvant à l’extérieur de la cabine cfr page 52 les indices IAC.

1.2.3.3. Défaut jeu de barre Simulation d’un arc dans le jeu de barre suite, par exemple, à l’oubli

d’un outil, au mauvais serrage d’un jeu de barres, etc.


1 Introduction 1.2 Un peu de Théorie 1.2.4. Risques liés à un arc interne

Les dangers consécutifs à l’apparition d’un arc interne non contrôlé sont notamment les suivants :

exposition à la surpression (rupture des tympans,…), exposition à un arc électrique (rayonnement : cécité, brûlures), brûlures par les flammes et gaz chauds, blessures par projection de matériel du tableau électrique ou

d'éléments de la cabine, contact indirect de parties sous tension, destruction de la cabine par surpression et par le feu.

Pour illustrer la puissance d’un arc interne, nous avons placé une vidéo sur notre site internet d’un arc interne dans une cabine en béton et dans une cellule MCset : http://mt.schneider-electric.be/Main/SM6/video/sm6_AA31.htm http://mt.schneider-electric.be/Main/MCset_Fluair400/video/mcset_AI.htm....


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.1. Appareillage à risque minimisé (AA10) Les gestionnaires de réseaux de distribution (GRD) ont classé les

appareils en catégories : AA10 A risque minimisé avec mesures complémentaires AA20 Sans aucune manifestation extérieure Assimilé AA10-AA20 : .) A risque minimisé avec refroidisseur incorporé .) Matériel avec volume de rétention de gaz combiné à un dispositif de détection et de suppression d’arc AA31-AA32 Avec clapet d’échappement AA33-AA34 Avec conduits d’échappement vers l’extérieur AA40 Matériel intégré et testé en cabine préfabriquée

Arc kits

Le RM6 est classé dans la catégorie AA10. Conditions pour être classé AA10 :

uniquement un « défaut entre phase et masse »dans des réseaux à régime de neutre limitant le défaut homopolaire (2 kA).

utilisation de câbles unipolaires avec terminaison par fiche séparable à champ dirigé et mis à la terre (EN60137)

absence de mesure entre phases : méthode des 3 Wattmètres avec 3 TI + 3TP phase-masse

A partir de 2007, imposition de mesures complémentaires quant au risque de défaillance du milieu électrique sans toutefois imposer une classe IAC cfr page 52 les indices IAC.

arc kits pour guider les gaz vers un volume tampon volume tampon de mini 0.5 m³ et section de sortie des gaz

calibrée manomètre à contact sur fonction interrupteur-motorisé et

disjoncteur. En pratique : Le RM6 avec ses câbles exclusivement unipolaires et écrantés, rend négligeable au sens de la EN-62271-200 le risque de court-circuit phase-phase dans la boîte à câbles (cfr en page 9 défaut terminaisons câbles.) Le seul défaut qu'il pourrait y avoir, est un court-circuit phase-masse dont l'intensité est, en Belgique, limitée à 2 kA. Le RM6 sera équipé d’arc kits canalisant les gaz vers le volume tampon qui sera réalisé soit par le caniveau soit par un socle. La lecture du manomètre avant la manœuvre d'ouverture manuelle, rend également négligeable le risque d'arc interne dans la cuve. (Cfr page 9 non-coupure par détérioration du milieu diélectrique). Ce manomètre sera équipé de contacts afin de bloquer les motorisations et mettre les disjoncteurs en sécurité. Se reporter au § 3.1 page 19 pour plus de détails sur le manomètre à contact. Transformateur : Transformateur exclusivement à huile si situé dans la même cabine et équipé de détecteur de surpression (DMCR) agissant sur l’ouverture de la protection en amont. En effet, le détecteur de pression permet de détecter un court-circuit entre spires dans le transformateur avant explosion de celui-ci car un court-circuit entre spires génère des bulles. Utilisation de fiches séparables avec écran mis à la terre coté MT et capot isolant pour bornes BT


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.2. Appareillage à risque minimisé avec refroidisseur

AA10 avec un refroidisseur comme mesure complémentaire Cet ensemble sous enveloppe est du type système à pression scellé. Il possède la même conception générale que celle de la catégorie AA10 et dispose en plus d’un refroidisseur, ou tout système équivalent, intégré absorbant plus de 60% de l’énergie de l’arc considéré et écrêtant l’onde de choc à la sortie de l’équipement.

1er effet : déformation = absorption de l’onde de choc

2ème effet : écoulement des gaz chauds dans le milieu poreux : refroidissement drastique dès les premiers cm

3ème effet : génération d’un nuage de particules pierreuses : inhibition d’une possible réinflammation des gaz combustibles

Notons que le RM6 avec filtre poreux Pouzzolane serait classé dans cette catégorie mais il n’est pas commercialisé en Belgique


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.3. Sans aucune manifestation extérieure (AA20)

L’arc interne et les gaz restent confinés à l’intérieur de l’appareil. Le RM6 peut être équipé de l’« arc killer » mais cette exécution n’est pas commercialisée en Belgique. Nous la retrouvons par exemple dans les pays nordiques. Une membrane à l’intérieur du RM6 détecte la surpression engendrée par un arc interne. Celle-ci libère un « court-circuiteur » qui vient court-circuiter et mettre à la masse les 3 traversées à l’intérieur du RM6. L’ « arc killer » se monte uniquement sur les fonctions de type interrupteur de boucle. Pour des raisons d’encombrement, elle n’est pas disponible sur les disjoncteurs et combinés-fusibles.


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.4. Limitant les manifestations extérieures avec clapet (AA31)

Le SM6 et le MCset sont classés dans cette catégorie. Pour cette catégorie, des précautions particulières sont à prendre pour la cabine afin de garantir la sécurité de l’opérateur se trouvant devant la cellule ou le public se trouvant à l’extérieur de la cabine. Le SM6, par exemple, est muni de clapets de surpression (cfr définition page 8) qui, en cas de défaut interne, limitent la pression dans l’appareillage en s’ouvrant. Jusqu’en février 2007, le SM6 pouvait être équipé de déflecteurs d’arc (cfr page 8 arc kits ) dirigeant les fumées vers des volumes de détente non accessibles aux personnes. Le § 3.3 page 32 est dédié à l’implantation des cellules SM6 AA31 dans des locaux BB10


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.5. Limitant les manifestations extérieures avec clapet d’échappement et avec dispositif de détection et suppression d’arc (AA32)

La limitation à quelques ms de la durée de l’arc interne limite également la contrainte sur le bâtiment. La catégorie AA32 = la catégorie AA31 ci-dessus, mais associée à un dispositif de limitation du temps d’arc. En MCset, nous avons 2 possibilités pour limiter la durée :

Détecteur d’arc en toiture

Sélectivité logique

2.5.1 Micro-contacts sur clapets d’échappements En MCset, nous utilisons des micro-contacts sur les clapets d’échappement qui déclenchent l’ouverture de la protection directement en amont, limitant ainsi la durée de l’arc interne et le volume de gaz à évacuer. Le MCset avec détection d'arc en toiture serait classé dans cette catégorie Cfr page 40 pour détails d’implantation en local BB50

2.5.2 Sélectivité logique Les protections numériques SEPAM utilisées en MCset permettent de faire déclencher en instantané le disjoncteur immédiatement en amont du défaut. Cfr annexe 4.6 page 49 pour fonctionnement de la sélectivité logique Cfr § 3.6.2.1 page 40 pour détails d’implantation du MCset en local BB50


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.6. Matériel avec conduit d’échappement vers l’extérieur (AA33)

Le MCset avec tunnel serait classé dans cette catégorie. Pour cette catégorie, l’installateur doit suivre les instructions du constructeur quant à la section et longueur des conduits menant à l’extérieur. La cheminée doit donner dans une zone inaccessible au public. Le tunnel permet de limiter la hauteur du plafond du local BB50. Les liaisons et le transformateur doivent être de la catégorie « à risque minimisé » si situés dans la cabine même. Cfr § 3.6.3 page 41 pour détails d’implantation du MCset en local BB50


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.7. Matériel avec conduit d'échappement et limitant les manifestations par suppression d'arc (AA34)

Le MCset avec tunnel + détecteur d'arc serait classé dans cette catégorie. AA34 = AA32 + AA33

+

Cfr § 3.6.4 page 41 pour détails d’implantation du MCset en local BB50


2 Catégorie d’équipements électriques MT 2.8 Matériel intégré en cabine préfabriquée (AA40)

Il s’agit de matériel intégré en cabine préfabriquée suivant la norme NBN EN 61330. La cabine appelée BB40 est installée dans les mêmes conditions que celles pour lesquelles sa tenue à l’arc interne a été testée. La tenue à l’arc interne correspond à la combinaison bâtiment-matériel ayant été testé et il n’y a pas lieu de prévoir des dispositions supplémentaires. Notons que les cellules AA40 testées avec des cabines BB40 ne sont pas commercialisées en Belgique. Pour des applications sur boucles privées, consulter la très large gamme de configurations sur le site internet www.materlignes.fr de notre filiale.


3. Types de locaux MT 3.1. Local BB00 non-pénétrable

Le Synergrid classe les locaux suivant qu'ils soient pénétrables ou non-pénétrables. Pour les locaux non-pénétrables, l’appareil doit être à risque minimisé. Pour les locaux pénétrables, l'évacuation des gaz liés à un éventuel arc interne peut se prévoir par :

une cave à câbles sous le local

un local transformateur adjacent

un local technique adjacent

dans le local lui-même s'il est de grande dimension

Le matériel de classe AA10 tel le RM6 est requis pour une cabine non-pénétrable. Ci-dessous, quelques exemples de réalisations suivant la puissance du transformateur.

3.1.1. : 1 seul transformateur, caniveau technique, comptage BT, Transfo <= 250kVA

RM6 type IQI (combiné-fusibles) équipé de :

manomètre sans contact arc kits + volume tampon généralement réalisé par la cuve

béton sous le RM6. bobine à émission

Prise EN 60137 tant côté RM6 que sur le transformateur. Transformateur à huile avec :

bac de rétention qui est généralement réalisé par la cuve béton de la cabine,

détecteur de pression du transformateur (DMCR) qui déclenche la bobine à émission ou minima de tension de la protection transformateur.


3. Types de locaux MT 3.1. Local BB00 non-pénétrable

3.1.2. : 1 seul transfo, caniveau technique, comptage MT, Transfo <= 800kVA

Idem ci-dessus mais ajout du comptage MT Les fusibles MT étant « limiteurs », (cfr définition page 43) nous n’avons pas besoin de séparation métallique entre les phases dans la cellule de comptage. Un comptage AA31 tel la SM6-GBC-CC convient.

3.1.3. 1 seul transfo, montage sur socle, comptage MT, Transfo <= 800kVA

Idem ci-dessus mais ajout de socles en remplacement du caniveau pour passage des câbles.

3.1.4. Tension de pas pour cabine à portes métalliques et conditions d'installations ART 98-99 RGIE

Le RGIE impose des résultats à atteindre quant aux mises à la terre des cabines. Idéalement, une terre globale est requise, mais comme elle n'est pas toujours "garantie" par le GRD (cfr C1-116 sur le site www.synergrid.be), nous recommandons le placement d'une boucle équipotentielle placée à 1m de la cabine et 0,6m dans le sol, associée à 4 piquets de terre à 45° dans les coins afin de limiter la tension de pas.


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.1. Local BB00, Appareil AA10 : Principes de fonctionnement

Souvent il convient de rénover une cabine MT dans un immeuble et le local n’est pas adapté à la tenue à l'arc interne. Nous sommes en présence d'un local BB00. Un local BB00 requiert un appareillage tel le RM6 de classe AA10

3.2.1.1 Introduction

cabine en immeuble

Statistiquement, tout élément mécanique est susceptible d’avoir une défaillance. Une fuite sur RM6 est possible suite à une agression extérieure (traction sur isolateur, échauffement, mauvaise connexion, percement de l’enveloppe, manipulation brutale, etc.) De même un arc killer AA20 (version nordique) ou un limiteur d’arc AA32 peut avoir une défaillance mécanique ou électronique. Il en résulte que, pour garantir la sécurité des opérateurs, des mesures complémentaires sont à prendre pour minimiser un éventuel arc interne tant pour le personnel manœuvrant que pour le public aux alentours immédiats.

Afin de réduire les risques, nous imposons à l’opération « 1 » sur le panneau didactique de contrôler la pression du SF6 avant toute manœuvre.

L’absence de contrôle de pression lors de l’ouverture spontanée d’un appareil à ouverture automatique tel le disjoncteur ou l’interrupteur motorisé conduit à considérer une probabilité de défaut plus élevée que l’interrupteur non-motorisé et le combiné. Un manomètre à contact s’impose pour ouvrir encore le RM6 dans de bonnes conditions et bloquer les manœuvres à distance. Au § 3.2.4 page 29, nous décrivons cette application.

Notons que le contact d’alarme du manomètre vous informe au préalable du besoin de planification d’une opération de maintenance avant que le RM6 se mette en sécurité.


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.1. Local BB00, Appareil AA10 : Principes de réduction des pressions

3.2.1.2 Comment réduire les pressions ?

Vue du dessous du RM6 avec : (2) Membrane de surpression (6) tôle d’obturation de l’arrière (5) tôle d’obturation de l’espace vers la boîte à câbles

Pour minimiser le risque pour les personnes, nous canalisons les gaz générés par un éventuel arc interne vers un volume tampon sous le RM6 à l’aide d’arc kits. Nous décrirons ci-dessous comment nous passons d’une pression élevée à l’intérieur de la cuve à une pression moyenne dans le volume tampon et finalement à une pression faible dans la cabine BB00.

(2)

(6) (5)

(6)

S2 Evacuation vers air libre

(5) (3) Socle 400hPa

(4) Local 20…30 hPa

(1) Arc interne 1800 hPa2

(2) (6)

S1


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.1. Local BB00, Appareil AA10 : Principes de réduction des pressions

Fonctionnement : Arc interne dans la cuve (1) peut générer une pression pouvant aller jusque 1,8 bar (1800hPa)

La membrane de sécurité (2) s'ouvre car son épaisseur est très faible (0,7mm contre 2 mm pour la cuve).

Les gaz se détendent une première fois par l'orifice calibré vers le volume tampon (3).

Les arc kits avant (5) et arrière (6) permettent de canaliser les gaz vers le volume tampon.

Les gaz se détendent une seconde fois en sortant par l'orifice S1 de 4 dm² (20cm x 20cm) pour atteindre le local en (4) avec une pression résiduelle de maxi 30hPa.

Suivant l'architecture du local, nous envisageons plusieurs solutions pour évacuer les gaz en (4) par S2 comme décrit au § 3.2.2 ci-dessous page 24.


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.2 Local BB00, Appareils AA10 : Evacuation des gaz du volume tampon

De nombreuses solutions sont envisageables pour réaliser le volume

tampon. Nous en décrivons quelques-unes ci-dessous

3.2.2.1. Local supérieur à 100m³ Si la cabine en immeuble a un volume supérieur à 100m³, ce volume à lui seul est suffisant pour atténuer la surpression engendrée par un éventuel arc interne.

3.2.2.2. Local de 20...100m³ attenant à un local de 100m³ Si la cabine est de 20...100m³ et permet l'évacuation des gaz dans un local voisin de 100m³ par un orifice de 2m², nous n'avons pas de précaution particulière à prendre.

3.2.2.3. Local de 20...100m³ avec évacuation vers l’extérieur Idem ci-dessus mais évacuation des gaz vers l’extérieur par un orifice de 2m² à 2m de haut pour garantir la sécurité du public autour de la cabine.

3.2.2.4. Local de 20…100m³ + local avec évacuation externe La combinaison des 2 solutions ci-dessus est autorisée. Le local technique ne doit pas avoir nécessairement 100m³

3.2.2.5. Local de 20...100m³ avec porte légère La section d'aération peut être remplacée par une porte (>2m²) à simple point d'ancrage et s'ouvrant soit vers l'extérieur ou un lieu de faible fréquentation ou vers un local de volume important (>100m³) En cas d’arc interne, c’est la porte qui s’ouvre ou s’arrache, libérant la pression sans solliciter la charpente du bâtiment.


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.2 Local BB00, Appareils AA10 : Evacuation des gaz du volume tampon

3.2.2.6. Local de 20…100m³ dont une paroi est légère Si les locaux adjacents à la cabine sont de faible fréquentation (par exemple une cave de building, un local technique, un garage, etc.) et que la stabilité du bâtiment ne dépend pas de celle du local, les parois peuvent être considérées comme échappatoire aux éventuelles surpressions. La paroi sera, par exemple, construite en matériaux légers entre des colonnes béton et sera non-porteur. Les murs orientés vers le public doivent résister à la suppression éventuelle.


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.3 Local BB00, Appareils AA10 : Réalisation du volume tampon

Nous décrivons ci-dessous comment réaliser le volume tampon

par le caniveau à câbles et

par un socle de surélévation

3.2.3.1. Caniveau à câbles

P2 = pression dans le local S2 = aération libre suivant tableau ci-dessous :

Application Local S2 P2

RM6-IDI 10m³ (*) (*)

RM6-IDI + MF 15m³ 0,5m² 30hPa (***)

RM6-IDI + MF +Tfo 20m³ 0,5m² (**) 30hPa (***)

RM6-IDI + MF + x (RM6-RE) > 25 m³ 0,5m² (**) 30hPa (***)

(*) nous consulter (**) option recommandée (***) pression estimée

La section d’évacuation du tampon S1 est de 0,04m². Cette section est primordiale : Une section plus grande augmente la pression dans le local c’est-à-dire sur les murs, la porte, le plafond Une section plus petite augmente la pression dans le volume tampon et dans le RM6 La section de détente peut être choisie dans une zone non dangereuse pour l’opérateur telle l’espace derrière le transformateur (S1a) ou dans un local à faible fréquentation (S1b) tel un local technique, une cave, un garage, etc… La pression dans le tampon peut atteindre 400hPa. Le volume tampon sera au minimum de 0,5m³.

P max = 400hPa Sortie gaz S1= 0,04m²

Arc Kit Canalisation des gaz vers le tampon

Local BB00 Aération de section S2 (Voir tableau ci-après)

Caniveau à câbles Supérieur à 0.5m³


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.3 Local BB00, Appareils AA10 : Réalisation du volume tampon

3.2.3.2. Socle de surélévation

Un socle combine à la fois une entrée de câbles plus aisée et réalise le volume tampon nécessaire à la détente des gaz éventuels. Les socles de H= 520 sont imposés pour avoir 0,5m³ de volume tampon à partir d’un appareil 3 fonctions. Le trou S1 de 0,04m² (20 x 20cm²) est à réaliser suivant la configuration de la cabine. Il sera orienté vers une zone non dangereuse pour l'opérateur.

orientation recommandée vers le mur arrière à 100mm orientation vers le transformateur

Cas particulier des appareils extensibles. Nous juxtaposons les socles d'appareils d'une fonction pour que chacun puisse bénéficier du volume total afin d’obtenir les 0.5m³ nécessaires à la détente.

RM6 extensible : 4 + 1 fonctions lors du transport Les socles assurent une stabilité de l’ensemble Socle 3 fonctions + socle 1 fonction + socle 1 fonction


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.4. Local BB00, Appareil AA10 : RM6 avec fonctions Interrupteur et combiné-fusible

Sont concernés : RM6-I : Interrupteur non motorisé RM6-Q : combiné-fusible

3.2.4.1 1 seul transfo, caniveau technique, comptage BT, Transfo <= 250kVA

RM6 type IQI équipé de : - ) manomètre - ) bobine à émission - ) arc kits Prise EN 60137 tant côté RM6 que sur le transformateur. Transformateur huile avec bac de rétention, détecteur de pression du transformateur (DMCR) activant l’ouverture du combiné par la bobine à émission en cas de court-circuit interne au transformateur entre spires.

3.2.4.2. : 1 seul transfo, caniveau technique, comptage MT, Transfo <= 800kVA

Idem ci-dessus mais un comptage MT est imposé Les fusibles MT étant « limiteurs », nous n’avons pas besoin de séparation métallique entre les phases dans la cellule de comptage. Un comptage AA31 tel la SM6-GBC convient.


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.5. Local BB00, Appareil AA10 : RM6 fonctions Interrupteur motorisé et disjoncteur

Un manomètre à contact permet de détecter une pression anormalement faible (0,040 bar) Le manomètre à contact met le RM6 en sécurité sans créer d’arc interne. Il force l'ouverture du disjoncteur tant que celui-ci est encore en mesure d'assurer son plein pouvoir de coupure car il reste 100% de SF6.

Pour mémoire, la surpression de SF6 garantit les performances pendant 30 ans pour un appareil scellé a vie et ayant 0.1% de fuite maxi par an.

Le RM6 se met en position de sécurité. Pas de dégâts à la cabine ni de risques pour les opérateurs ou le public aux alentours de la cabine. Nous mettons le disjoncteur en sécurité par :

ouverture par bobine à émission ou ouverture par bobine à manque de tension en instantané

Le manomètre à contact bloque les motorisations en position « appareil ouvert ». Notons que si nous disposons d’une supervision, nous utilisons le contact d’alarme pour « avertir » le dispatching qui prendra les mesures adéquates.

3.2.5.1 Bobine à émission Ouverture du disjoncteur par bobine à émission dès que la pression chute à 40 mbar. Cfr schéma électrique 3627038 sur le site internet

3.2.5.2 Minima de tension Ouverture du disjoncteur par la fonction « instantané » du minima (équivalent du coup de poing) Cfr schéma électrique 3627039 sur le site internet


3. Types de locaux MT 3.2. Local BB00 en immeuble 3.2.5. Local BB00, Appareil AA10 : RM6 fonctions Interrupteur motorisé et disjoncteur

3.2.4.3 Motorisation Blocage de la motorisation des interrupteurs de boucle pour teleconduite ou réenclenchement automatique. Blocage du réenclenchement automatique sur minima des disjoncteurs motorisés. Cfr schéma électrique 3627040 et 3627041 sur le site internet

3.2.5.4 Scada Planification : Information à distance sur la supervision du besoin d’une intervention. Notons que dans ce cas, l’ouverture par MX ou MNR n’est plus indispensable car l’opération d’ouverture se fera hors tension après reconfiguration de la boucle.


3. Types de locaux MT 3.3. Cabine "stand alone" pénétrable BB10 ou locaux BB10 en immeuble 3.3.1. Cabine BB10 et appareils AA10

La cabine électrique principale est parfois située à proximité de la chaussée. Elle est appelée « stand alone ». Nous pouvons y placer : - ) du matériel AA10 tel le RM6 comme décrit ci-dessous ou - ) du AA31 tel le SM6 comme décrit au § 3.3.2 page 32.

3.3.1.1 Combiné-fusible et interrupteur

Nous disposons d’un RM6 AA10 type IQI équipé de : - ) manomètre - ) bobine à émission - ) arc kits canalisant les gaz vers le volume tampon du local BB10 (cave) Prise EN 60137 tant côté RM6 que sur le transformateur. Transformateur huile avec bac de rétention, détecteur de pression du transformateur (DMCR) activant l’ouverture du combiné par la bobine à émission en cas de court-circuit entre spires du transformateur. Les fusibles MT étant « limiteurs », nous n’avons pas besoin de séparation métallique entre les phases dans la cellule de comptage. Un comptage AA31 tel la SM6-GBC convient.

3.3.1.2 Disjoncteur et interrupteur motorisé

Nous disposons d'un RM6 disjoncteur et/ou d’un interrupteur motorisé AA10. Le RM6 doit être équipé d'un manomètre à contacts et d’un déclencheur (MN, MX) associé à ce manomètre. La cellule de comptage est normalement de type AA10 comme la RM6-MF. Comme nous disposons d’une cave à câbles de 3,8m³, nous pouvons remplacer la cellule de comptage MF classe AA10 par une cellule SM6 type GBC classe AA31. Le transformateur huile, s’il est présent dans la cabine, sera équipé d’un détecteur de surpression (DMCR) agissant sur l'ouverture du disjoncteur par la bobine à émission ou le minima de tension (MN, MX).


3. Types de locaux MT 3.3. Cabine "stand alone" pénétrable BB10 ou locaux BB10 en immeuble 3.3.2. Cabine ou locaux BB10 et appareil AA31

Le SM6 14 et 16KA sont particulièrement bien adaptés à cette configuration. La cabine Lithobéton type II répond par exemple, à cette catégorie BB10 cfr. C2-115 sur le site www.synergrid.be.

3.3.2.1. Version arc interne 14KA-1sec suivant CEI60298 jusque février 2007

Nous disposons d'une cave pour rentrer les câbles d'un volume de 3.8m³

Une ouverture libre vers l'extérieur peut être réalisée

soit par la ventilation haute, soit par un clapet qui s'ouvre en cas de surpression et de

section de 0.6m², ou soit par le soulèvement du toit.

Les gaz doivent passer au travers des tôles de fond des cellules SM6.

Les cellules doivent obligatoirement être adossées à un mur en laissant un espace à l'arrière pour réaliser une zone de détente des gaz.

Nous plaçons un kit déflecteur d'arc entre les cellules SM6 et le mur pour canaliser les gaz vers la cave.

En version arc interne 14kA, les cellules SM6 sont écartées du mur de 100mm pour IM et QM 140mm si présence d'une cellule disjoncteur et comptage

Le mur derrière des cellules doit supporter une pression de 250 hPa



(*) si une des cellules est un disjoncteur ou comptage, prévoir 140mm

Assembler les cellules suivant instructions de la notice d'utilisation (7896682) et plan de montage 36195662 de l'arc kit

Fermer latéralement l'espace des 100mm (*) par les 2 tôles verticales (3619559AA et BA) qui se montent en même temps que les tôles de fermeture des cellules

Fermer horizontalement l'espace des 100mm (*) par les tôles de toitures de largeur appropriée 375mm (3619560AB) ou 500mm (3619561AB).

Obturer les inégalités du mur par fixation des profilés en "L" au mur.

Remarques :

Les kits déflecteurs d'arc sont étudiés pour des murs droits. Nous recommandons d'utiliser la version arc interne 14kA suivant CEI62271-200 si le mur derrière les cellules est arrondi ou trop irrégulier.

Si le mur ne résiste pas à 250hPa, nous pouvons placer une tôle acier galvanisé de 2mm sur la totalité de la surface du mur qui permet de répartir la pression.



3.3.2.2. Version arc interne 16kA-1sec suivant CEI60298 jusque février 2007 3.3.2.3. Version arc interne 14kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007 3.3.2.4. Version arc interne 16kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007

Les 3 variantes ci-dessus utilisent le même principe de volume de détente de 220 mm intégré à la cellule SM6. Les descriptions ci-dessous s’appliquent à ces 3 versions. En annexe 4.6 page 50, nous résumons les différences principales entre la CEI60298 et la 62271-200.

Le volume de détente de 220mm est intégré à l'arrière de la cellule. Les cellules peuvent être placées

En version 16kA, les cellules sont placées directement contre le mur sans contrainte complémentaire de pression sur le mur. Contrainte faible de 50hPa sur tous les murs du local Le montage se limite à la fixation inter-cellules suivant notice d'instruction

(*) Espace conseillé pour retirer une cellule disjoncteur



Exécutions particulières

3.3.2.4.1. Volume tampon réalisé par le socle

En cas de tableau important, le socle à lui seul peut réaliser le volume de

3,8m³. L'évacuation des gaz du socle peut se faire :

à 2m du sol (côté droit du dessin) ou dans une zone inaccessible au personnel (côté gauche du

dessin). Le socle doit résister à 250hPa minimum.

3.3.3.4.2. Volume tampon par faux plancher béton

Réaliser un faux-plancher en béton dans le local qui résiste à 250hPa,

qui a un volume de 3.8m³ mini et une évacuation vers l’extérieur de 2m².


3. Types de locaux MT 3.4. Cabine/locaux BB20 3.4.1 Cabine/locaux BB20 et appareil AA31

3.4.1.1. Version arc interne 14KA-1 sec suivant CEI60298 jusque février 2007 Cette version de cellule SM6 14kA est particulièrement bien adaptée à la

configuration BB20 qui se définit comme suit :

Nous disposons d'un local transformateur séparé d'un volume de 5m³ et d'une ouverture libre vers l'extérieur de 0.6m² équipée d'un clapet qui s'ouvre en cas de surpression.

Nous plaçons un kit déflecteur d'arc entre les cellules SM6 et le mur pour canaliser les gaz vers le local transformateur.

La paroi de séparation indéformable est pourvue d'une ouverture de minimum 150 * 80cm.

En version arc interne 14kA, les cellules SM6 sont écartées du mur de : (cfr page 32)

100mm pour IM et QM 140mm si présence d'une cellule disjoncteur et comptage

3.4.1.2. Version arc interne 16kA-1sec suivant CEI60298 jusque février 2007 3.4.1.3 Version arc interne 14kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007 3.4.1.4. Version arc interne 16kA-1sec « Down » suivant CEI-62271-200 à partir de février 2007

L’architecture de ces 3 variantes ci-dessus avec des tôles à l’arrière renforcées ne s’applique pas à la classe BB20. Nous consulter s.v.p.


3. Types de locaux MT 3.5. Locaux BB30 3.5.1 Locaux BB30 et appareil AA31

Un local BB30 est identique aux locaux BB10 et BB20 sauf qu’il ne donne pas directement sur l’air libre. Les descriptions des § 3.3 cabine BB10 page 32 et § 3.4 Cabine BB20 page 36 restent d’application. Des mesures complémentaires s’imposent quant aux volumes et sections d’évacuation des gaz.

La cabine est attenante à un local de mini 250m³, par exemple un parking, dans lequel on évacue les gaz et qui est pourvu d'une ouverture permanente de 2m² vers l'extérieur.

Le volume du compartiment d'expansion est porté à 9m³ (au lieu de 3.8 et 5m³ suivant le cas). Le canal d'évacuation des gaz vers l'extérieur aura une section de mini 0,5m².


3. Types de locaux MT 3.6. Locaux BB50 de grande dimension 3.6.1. Locaux BB50 et cellules AA31

Un local BB50 de grande dimension dispose d'un volume de minimum 100m³ suivant C2-116 réalisé par exemple par une largeur de plus de 4m, une hauteur au dessus de l'aire de manœuvre de plus de 3m. En cas d’arc interne, le « grand » volume réduit l’effet de pression sur les murs du local.

IAC : A-FLR IAC : A-FL

Le SM6 se place indifféremment

Contre le mur Le SM6 a réussi l’essai d’arc interne A-FL

À 800 mm du mur Le SM6 a réussi l’essai d’arc interne A-FLR

Nous pouvons soit évacuer les gaz du local par :

un orifice de 1m² donnant à l’air libre

une paroi légère qui s’efface en cas de surpression sur un local technique

un orifice de 1 m² donnant dans un local technique qui lui-même est en contact avec l’air libre (parking)

Notons que pour reproduire les conditions des essais d’arc interne, nous préconisons de laisser 600 mm minimum au dessus des arcs kits ce qui correspond à un plafond à minimum 2800 mm du sol sans rehausse et 3150 avec rehausse pour passage de câbles de 350mm.

3.6.1.1 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation directe vers l’extérieur

3.6.1.2 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation par un local technique


3. Types de locaux MT 3.6. Locaux BB50 de grande dimension 3.6.1. Locaux BB50 et cellules AA31

3.6.1.3 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation directe vers l’extérieur

3.6.1.4 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation par un local technique

3.6.1.5 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation directe vers l’extérieur SM6 + socle de 350 mm

3.6.1.6 Version « Up » IAC : A-FLR Evacuation par un local technique SM6 + socle de 350 mm

3.6.1.7 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation directe vers l’extérieur SM6 + socle de 350 mm

3.6.1.6 Version « Up » IAC : A-FL Evacuation par un local technique SM6 + socle de 350 mm


3. Types de locaux MT 3.6. Locaux BB50 de grande dimension 3.6.2. Locaux BB50 et Appareil AA32 (MCset)

La limitation de la durée du court-circuit à quelques 150 ms permet de réduire les dégâts engendrés par l’arc interne et une remise en service beaucoup plus rapide. Notons toutefois que cette méthode s’applique principalement entre une sous-station d’un client privé et sa cabine principale car les GRD n’autorisent généralement pas de tirer un fil pilote vers disjoncteur en cabine de dispersion.

3.6.2.1 Détecteur d’arc interne

Le détecteur d’arc interne placé en toiture du MCset permet de limiter les dégâts liés à un éventuel arc interne en activant l’ouverture instantanée du disjoncteur amont (140ms)

3.6.2.1 Sélectivité logique

La protection numérique SEPAM programmée en sélectivité logique permet de limiter les dégâts liés à un éventuel arc interne en activant l’ouverture instantanée du disjoncteur directement en amont (140ms) Cfr annexe 4.6 description de la sélectivité logique page 49


3. Types de locaux MT 3.6. Locaux BB50 de grande dimension 3.6.3. Locaux BB50 et Appareil AA33 (MCset)

Le MCset peut être équipé d'un "tunnel" en toiture qui envoie les gaz

éventuels liés à un arc interne dans une zone non accessible au public. La hauteur du plafond est alors réduite et comprise entre 2,8m et 4,0 m La cellule peut être placée contre le mur.


3. Types de locaux MT 3.6. Locaux BB50 de grande dimension 3.6.4. Locaux BB50 + Appareil AA34 (MCset)

Combinaison des options tunnel (§ 3.6.2.) et détecteur d'arc interne (§ 3.6.3.) ci-dessus

+


4. Annexes 4.1. Quelles sont les cellules concernées par l'arc interne ?

Principe de la TST19 Les cellules doivent résister à la puissance de court-circuit fournie par l'amont et au temps de fonctionnement des protections placées en amont.

La puissance de court-circuit diminue très vite avec la longueur et la section des câbles. A titre d'exemple, une puissance de court-circuit peut passer de 16kA à 14kA après seulement 500 mètres de câbles de 240mm².

Le type de protection générale est très important pour la tenue à l'arc interne.

Le fusible du combiné-fusible (SM6/QM ou RM6/Q), limite la durée du court-circuit en aval à quelques 10ms. Le fusible est limiteur et agit avant la pointe de pression lié à l'arc interne qui arrive vers 30..40ms. Les composants en aval d'un combiné-fusible ne doivent pas tenir l'arc interne. Par exemple la cellule de comptage après un fusible peut-être de la classe AA31 dans un local BB00 alors qu’elle est AA10 après un disjoncteur. Le disjoncteur (SM6/DM ou RM6/D et B) a un temps de déclenchement en instantané "long" car voisin de 100ms. Le disjoncteur agit après la pointe de pression. Les composants en aval d'un disjoncteur doivent être dimensionnés pour tenir l'arc interne à moins que les précautions ne soient prises pour éviter l’arc interne comme pour les appareils de la classe AA10.


4. Annexes 4.2. SF6 et Kyoto 4.2.1. Quelles sont les réglementations existantes en ce qui concerne le gaz SF6 ?

Au cours de la décennie 1990/2000, le marché de la distribution électrique, et en particulier le marché européen, a vu s'élever une importante polémique concernant l'utilisation du gaz SF6. Axée dans un premier temps sur les risques associés à la manipulation des appareils contenant du gaz SF6 au début des années 1990 ; la controverse s'intéressera ensuite à la contribution du gaz SF6 aux changements climatiques. Le SF6 figure en effet parmi les 6 gaz à effet de serre mentionnés dans le Protocole de Kyoto, signé en 1997, et en tant que tel, ses émissions doivent être réduites. Malgré un potentiel de réchauffement planétaire élevé, l'effet des émissions de SF6 provenant des appareils MT et HT sur les changements climatiques s'avère marginal. Ces émissions représentent environ 0,1% des émissions mondiales de gaz à effet de serre, et ce chiffre ne cesse de décroître. Au sein de la Communauté européenne, les émissions de SF6 ont ainsi chuté des deux tiers depuis 1995. Les dernières conclusions du Groupe de travail sur les gaz fluorés de la Commission européenne autorisent l'utilisation du gaz SF6, sans aucune restriction, dans les appareils électriques. Quelle est l'utilisation du gaz SF6 ? Depuis 1960, le gaz SF6 est utilisé en tant que gaz d'extinction de l'arc et gaz isolant pour les appareils à Haute & Moyenne Tension. Le SF6 représente une alternative intéressante à d'autres milieux traditionnellement utilisés pour la coupure et l'isolation, tels que l'huile et l'air. L'utilisation du SF6 accroît de manière notoire l'efficacité de l'utilisation des ressources dans le domaine du transport et de la distribution d'énergie sur plan technologique, financier et humain. Une évaluation globale, prenant en compte l'ensemble des aspects écologiques, économiques, sécuritaires et technologiques, a révélé que le gaz SF6 constitue un excellent choix de milieu isolant. La technologie SF6 mise en œuvre dans le domaine du transport et de la distribution d'énergie est le résultat de plusieurs décennies d'optimisation, et contribue de manière essentielle au développement de dispositifs de distribution d'énergie électrique économiquement performants. Le SF6 est également utilisé dans certains processus industriels (micro-électronique, métallurgie), pour l'isolation phonique des fenêtres à double vitrage et dans certains produits manufacturés tels que les chaussures de sport.


4. Annexes 4.2. SF6 et Kyoto 4.2.2. Points à retenir

Il n'existe aucune restriction quant à l'utilisation du gaz SF6 dans les appareillages électriques.

A l'état pur, le gaz SF6 est un gaz non toxique. Il ne présente aucune dangerosité pour les personnes et ne contient pas de substance polluante. Il est ininflammable.

Les émissions de SF6 générées par l'industrie électrique MT et HT n'apportent qu'une contribution marginale aux émissions mondiales de gaz à effet de serre. Elles représentent environ 0,1% des émissions mondiales et ce chiffre ne cesse de décroître.

La technologie SF6 offre actuellement le meilleur compromis possible en termes de coût, d'utilisation des ressources naturelles, d'efficacité, de sécurité et de compacité des appareils électriques MT.

Schneider Electric a volontairement mis en place un programme visant à réduire les émissions de SF6 provenant de ses sites de production d'appareillages électriques MT, ainsi que de ses produits tout au long de leur cycle de vie.

A l'échelle mondiale, les utilisateurs et producteurs de gaz SF6, ainsi que les organisations professionnelles et autorités compétentes, s'engagent à minimiser de manière continue l'impact environnemental du gaz SF6 utilisé au sein des équipements électriques.

Les informations contenues dans ce document sont conformes aux positions adoptées par la CAPIEL et EURELECTRIC.


4. Annexes 4.3. RM6 Testbox injection primaire disjoncteur

Le contrôle périodique des protections tire son origine des anciens relais électromécaniques très peu constants dans le temps (voir ci-dessous).

Les protections modernes numériques telles le VIP300 incluent des fonctions d'auto-contrôle. Une fois réglée, elles ne se dérèglent plus.

Le contrôle périodique n'a plus pour objectif de rechercher les seuils de déclenchement mais de vérifier que la chaîne VIP + Mitop + disjoncteur fonctionne correctement.

Une injection secondaire à l'aide de la VAP6 réalise la même fonction de contrôle :

fonctionnement du VIP300 en phase et en homopolaire, ouverture du mitop (déclencheur d'ouverture à aimant

permanent) ouverture mécanique du disjoncteur

Notons qu'actuellement le contrôle périodique permet sous certaines conditions, une réduction de prime d’assurance.

Prochainement, le RGIE imposera également un contrôle périodique de fonctionnement (probablement tous les 5 ans).

Pour plus de détails se référer à la notice 3627171 sur notre site internet.

4.3.2. Avantages de la Testbox

La testbox permet le contrôle périodique de la protection VIP300 du disjoncteur par injection primaire sans démontage.

Il n'est plus nécessaire :

d'ouvrir la porte des compartiments câbles MT du disjoncteur et

d'une fonction voisine. de déconnecter les câbles MT du compartiment disjoncteur. de déconnecter les câbles MT du compartiment interrupteur de

boucle voisin. d'ouvrir le compartiment BT pour se brancher sur les contacts

auxiliaires.

La boucle MT peut rester sous tension. En d'autres termes, il n'est pas nécessaire de demander au réseau de distribution d'ouvrir la boucle MT.

Le jeu de barres à l'intérieur de la cuve du RM6 peut rester sous tension.


4. Annexes 4.4. SM6 : Indice de protection

Le tableau ci-dessous résume par type de cellule, l'indice de protection (IP) en différentiant l'accès MT de la BT.

Rep Face d'accès vers MT

vers BT QM-375 IM-375 IM-800 TM DM1-A DM1-D DM1-W

1 Tôle extrémité X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X 2 Tôles de toit X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X 3 Face avant porte X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X 4 Face avant caisson BT X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X 5 Face avant caisson BT X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X 6 Face avant caisson

commande interrupteur X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X

7 Intérieur caisson BT X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X IP3X 8 Face avant capot moteur

de disjoncteur X IP3X IP3X IP3X

9 Face avant capot moteur sur disjoncteur

X IP2XC IP2XC IP2XC

10 Tôle de fond X IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC 11 Tôle inter cellule

compartiment câble X IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC

12 Face arrière X IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC IP2XC

1

2

3

4 + 5+7

6

9

8

10

11

12


4. Annexes 4.5. SM6 : Section de raccordement des câbles et type de fond

Le tableau ci-dessous résume par type de cellule, les sections maximales raccordables, le nombre de câbles en parallèle et les types de câbles (uni ou tripolaires) Les exécutions spéciales font référence à des kits d'adaptation et éventuellement aux profondeurs requises. Légende :

1 (3 * 1c) = 1 jeu de 3 câbles unipolaires

2 (1 * 3c) = 2 jeux de 1 câble tripolaire en parallèle

deep pan = cuvette dans le caniveau

SM6 QM IM IM DM1-A DM1-A DM1-A DM1-A DM1-W DM1-W630A 800A 630A 1250A 630A 1250A 630A 1250A

SF1 SF1 Sfset Sfset SF1 SF11(3x1c maxi 95²) Std1(3x1c maxi 240²) Non Std Std Std

1(3x1c maxi 400²) Non Std Std724556OA

(-350)7245793 (-350mm) **

1(3x1c maxi 630²) Non 7245901A/B Non724556OA

(-350)deep pan 350mm

7245793 (-350mm)

(95kV)deep pan 350mm Non

deep pan350mm

1(1x3c maxi 150²)deep pan7245334 300mm

deep pan 300mm (*) (*) (*) (*)

1(1x3c maxi 240²) Non Std Nondeep pan 300mm (*)

7244793 (-350mm)

(95kV) Non (*) (*)

2(3x1c maxi 240²) Non 3730159M 3730159M 3730098P (*) (*)

2(3 X 1C maxi 400²) Non Non Non Nondeep pan 350mm (*)

deep pan 350mm (*)

deep pan350mm

** 300² Ok 125 kV/c400² Ok 95 kV/c

(*) nous consulter


4. Annexes 4.6. Sélectivité logique

Principe Ce système a été développé pour remédier aux inconvénients de la sélectivité chronométrique. Ce principe est utilisé lorsque l’on souhaite obtenir un temps court d’élimination du défaut (fig. 1).

Mode de fonctionnement L’échange d’informations logiques entre protections successives permet la suppression des intervalles de sélectivité, et donc de réduire considérablement le retard de déclenchement des disjoncteurs situés les plus près de la source. En effet, dans un réseau en antenne, les protections situées en amont du point de défaut sont sollicitées, celles en aval ne le sont pas ; cela permet de localiser sans ambiguïté le point de défaut et le disjoncteur à commander. Chaque protection sollicitée par un défaut envoie :

un ordre d’attente logique à l’étage amont (ordre d’augmentation de la temporisation propre du relais amont),

un ordre de déclenchement au disjoncteur associé sauf s’il a lui-même reçu un ordre d’attente logique de l’étage aval.

Pour plus de détails, cfr notice SEPAM.

Avantages Le temps de déclenchement est indépendant de la position du défaut dans la cascade de sélectivité, et du nombre de protections en cascade. Ainsi est-il possible d’obtenir la sélectivité entre une protection amont de temporisation faible et une protection aval de temporisation élevée ; on peut par exemple prévoir une temporisation plus réduite à la source que près des récepteurs. De plus, ce système intègre par conception un secours.

Inconvénients Ce dispositif nécessite la transmission des signaux logiques entre les différents étages de protection, donc l’installation de filerie supplémentaire ; cette contrainte est forte lorsque les protections sont éloignées, par exemple dans le cas de liaisons longues (plusieurs centaines de mètres). Aussi peut-on tourner la difficulté en faisant de la combinaison de fonctions : sélectivité logique au niveau de tableaux proches, et sélectivité chronométrique entre zone éloignées (se reporter au chapitre sélectivités combinées logique + chronométrique).

Application Ce principe est souvent utilisé pour protéger des réseaux MT comportant des antennes avec de nombreux étages de sélectivité.


4. Annexes 4.6. CEI 62271-200 4.6.1 Introduction

Nous allons dans ce paragraphe expliquer les principales modifications

introduites par la CEI62271-200 qui remplace l’ancienne CEI60298 et l’impact sur nos produits.

La CEI62271-200 introduit 3 nouveaux indicateurs : le partionnement avec le type de barrière entre les

compartiments la notion de continuité de service la tenue à l’arc interne

4.6.1.1 : partitionnement

L’appareil est classé en fonction de la nature des barrières qui sépare les parties sous tension des parties accessibles. PM : partition métallique :

Une séparation métallique reliée à la masse protège le compartiment accédé par l’opérateur des compartiments sous tension. Le MCset avec ses volets métalliques et le RM6 avec sa cuve en acier inox sont classés PM

PI : partition isolante Séparation isolante entre partie sous tension et compartiment accédé par l’opérateur Le SM6 avec son carter en époxy est classé PI.



4.6.1.2 : continuité de service

La "Perte de Continuité de Service" s'apprécie : en fonction de ce qui doit être mis hors tension :

l’unité fonctionnelle ou tout le tableau lors de l'ouverture d'un compartiment "accessible"

3 classes de « perte de continuité de service » LSC (Lost of Service Continuity) ont été définies (en dehors du simple jeu de barres) :

LSC1 : les autres unités fonctionnelles sont mises hors tension pour accéder au compartiment.

LSC2-A : les autres unités fonctionnelles restent sous tension ainsi que le jeu de barre. Le compartiment accédé est mis à la terre ainsi que le compartiment à câbles Le SM6 et le RM6 sont classés LSC2-A

Compartiments RM6

Cuve Câbles Disjoncteur Interrupteur

Puits-fusible

Scellé à vie verrouillé Intérieur cuve Fixe

Accessibilité Aucune Sans maintenance

Inter-verrouillé avec SMALT

Aucun Sans maintenance


Compartiments SM6

Jeu de barre Câbles + fusibles

Interrupteur disjoncteur

Fixe Fixe Fixe Extractible ou débrochable

Accessibilité Outils Inter-verrouillé avec SMALT

Aucun Sans maintenance


LSC2-B : Tous les autres compartiments et y compris le compartiment

à câbles peuvent rester sous tension. Le MCset est classé LSC2-B

Compartiments Jeu de barre Câbles Disjoncteur TP

Fixe Fixe Débrochable débrochable

Accessibilité Outils Inter-

verrouillé avec SMALT

Inter-verrouillé Inter-verrouillé



4.6.1.3 : Arc interne : classe IAC

La classe de tenue à l’arc interne (IAC) est basée sur les conséquences de l’arc interne sur la sécurité des personnes. La norme prévoit 2 possibilités au niveau du risque d’arc interne :

Le risque négligeable. Pas de classe IAC pour l’appareil. C’est le cas du RM6. Un risque négligeable ne veut pas dire un risque nul. C’est pourquoi, en Belgique, le C2-112 requiert des mesures complémentaires pour rendre également négligeable les risques sur le bâtiment d’un éventuel arc interne dans l’appareil. Se reporter au § 2.1 appareil à risque minimisé de la page 11 pour les mesures à prendre.

Avec une classe IAC. L’objectif est de garantir la sécurité des personnes en cas d’un éventuel arc interne pendant l’exploitation. Les essais d’arc interne sont maintenant avec la CEI62271-200 complètement définis : nombre de cellules, compartiments à essayer, sens d’alimentation, hauteur sous plafond, fermeture/ouverture et longueur des caniveaux, etc.. Notons que la classe IAC s’applique aux 3 compartiments :

Compartiment jeu de barres Compartiment coupure Compartiment raccordement

La norme prévoit 2 classes d’accessibilité

Classe d’accessibilité A : = accessibilité limitée au personnel autorisé

Classe d’accessibilité B : = accessibilité libre, y compris le public

La norme définit aussi des faces d’accessibilité :

F : (Front) : la face avant de la cellule est accessible

L : (Lateral) : les faces latérales de la cellule sont accessibles

R : (Rear) : la face arrière est accessible

L

L

F

R


4. Annexes 4.6. CEI 62271-200 4.6.2 Arc interne et SM6

A titre d’exemple, nous avons repris ci-dessous la comparaison des cellules SM6 suivant qu’elles se réfèrent à la CEI60298 ou la CEI62271-200.

CEI60298 CEI62271-200

IAC : A-FL

CEI62271-200 IAC : A-FLR

BB10 : IM, QM, TM : Espace à l’arrière passe de 100 mm > 220mm

BB10 : DM1-A,DM1-S,DM1-D, DM1-W, DM1-Z, GBC Espace à l’arrière passe de 140 mm > 220mm

BB50 : Hauteur passe de 2300mm à 2800mm


4. Annexes 4.6. CEI 62271-200 4.6.3 Arc interne et RM6

A titre d’exemple, nous avons repris ci-dessous la comparaison des RM6 suivant qu’ils se réfèrent à la CEI60298 ou à la CEI62271-200. + C2-112 version 2007

Version CEI60298

+ C2-112 version 2003 +C2-116 version 2005

Version CEI62271-200 C2-112 version 2007

IQI

Rien ; Pas de mesures complémentaires

Socle agréé par le GRD Testé à 400 hPa IP3X, volume de 0.5 m³ Ouverture calibrée de 200*200 vers l’arrière + Arc kits

Caniveau à câbles de 0.5 m³ Ouverture calibrée de 200*200 + Arc kits

IDI

Socle 0.5 m³ Caniveau 0.5 m³ Socle agréé par le GRD

Testé à 400 hPa IP3X, volume de 0.5 m³ Ouverture calibrée de 200*200 vers l’arrière + Arc kits

Caniveau à câbles de 0.5 m³ Ouverture calibrée de 200*200 + Arc kits

+ manomètre à contact

+ MX ou MNR

si protection transfo + DMCR


4. Annexes 4.6. CEI 62271-200 4.6.2 Arc interne et RM6

Ci-dessous le logigramme pour définir les accessoires optionnels ou obligatoires du RM6

RM6 (C2-114)

ARC KITS Obligatoire

Volume tampon ?

Socle agréé mini 0.5m³

Caniveau 0.5 m³

D, B, I + Moteur ?

Mano à contacts

Stop

Oui

Non

D + transfo. à huile ?

Détecteur de niveau huile

(DMCR)

Oui

Non


4. Annexes 4.7. SEPAM en protection générale

Une protection générale est normalement du type « à auto-alimentation » comme le VIP300 que l’on retrouve sur le RM6 disjoncteur ou les cellules DM1-S. Néanmoins, il est possible de demander une dérogation à votre GRD en proposant l’une des solutions suivantes.

Alimentation secourue avec personnel de maintenance

Minima instantané et watchdog

4.7.1 Personnel de maintenance Une défaillance de la charge des batteries ou un niveau de batterie faible

doit être associée à une alarme du service de maintenance qui prend des actions immédiates.

4.7.2 Minima instantané Un minima instantané est alimenté en direct par la batterie de telle sorte qu’une défaillance de la batterie ouvre la protection générale. Un contact normalement fermé du SEPAM est mis en série de telle sorte qu’un défaut du SEPAM actionne le minima instantané.


5. Bibliographie

FPE : C2 -112-2004 Prescriptions techniques de raccordement au réseau de distribution HT C2-112 projet de version 2007 C2-116-2005 Questions fréquemment posées au sujet du document C2-112-2004 RM6 AMTED398032 Gamme RM6 Notices d’installation Notices d’utilisation SM6 AMTED398078 Gamme SM6 Notices d’utilisation Notices d’installation MCset AMTED301014 Gamme MCset SM6 AC0467 Gamme MCset Vide Notices d’utilisation Notices d’installation SEPAM Notice d’utilisation CEI 62271-200

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Novembre 2007

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