Distribution Moyenne tension Rollarc R400

Distribution
Moyenne tension
Rollarc R400-R400D
contacteur
1 à 12 kV
Qui fait autant avancer l’électricité ?
0
Sommaire
AC0226FR.fm/3
Présentation - Domaine d'application et d'utilisation
P. 4
Type d'utilisation
P. 5
Description de l'appareil de base
P. 6
Caractéristiques électriques
P. 7
Puissances manœuvrables maximales
P. 8
Régime de fonctionnement
P. 9
Commande et équipement
P. 10
Schémas appareils de base
P. 11
Schémas appareils fixes
P. 12
Schémas appareils débrochables
P. 13
Dimensions
P. 14
Possibilité d'installation
P. 15
Qualités du gaz SF6 et technique du Rollarc
P. 16
Technique de l'arc tournant
P. 17
Coupure douce
P. 18
Pôle du contacteur Rollarc
P. 19
Association avec fusibles (protection transformateurs)
P. 20
Guide d'utilisation (protection moteurs)
P. 21
Notes
P. 22
Gamme
Schneider Electric
0
0
Présentation
Domaine d'application et d'utilisation
0
Présentation
Domaine d'application
Le contacteur tripolaire pour l'intérieur type Rollarc,
utilise l'hexafluorure de soufre (SF6) pour l'isolement et
la coupure.
Le principe de coupure est celui de l'arc tournant.
L'appareil de base est constitué de trois pôles montés
dans une même enveloppe isolante. L'enveloppe
isolante contenant les parties actives de ces pôles est
remplie de SF6 à la pression relative de 2,5 bars.
Le contacteur Rollarc existe en deux types :
# contacteur R400, à maintien magnétique
# contacteur R400D, à accrochage mécanique.
Commande et protection de :
# moteur MT,
# batteries de condensateurs et transformateurs de puissance.
Domaine d’utilisation
Icc eff (kA)
10
8
5
U
(kV)
0
1 : connexions MT
2 : connexions BT
3 : contacts auxiliaires
4 : pressostat (option)
5 : commande par électroaimant
6 : accrochage mécanique (R400D)
7 : déclencheur d’ouverture
8 : points de fixation
9 : enveloppe isolante
10 : emplacement plaque
signalétique
3
5
7,2
10
12
Normes
Rollarc répond aux normes et spécifications ci-dessous :
Principaux avantages
# technique de coupure moderne et éprouvée,
la sécurité SF ,
# matériel sans entretien sur les parties actives,
# endurance mécanique et électrique élevée,
# très faible niveau de surtension sans dispositif
additionnel (parasurtenseur),
# insensibilité à l'environnement,
# possibilité de contrôle permanent de la pression
de gaz.
Schneider Electric
CEI publication 60470
CEI 60420
BS 775 part 2
NEMA ICS 2-324
VDE 0660 partie 103-8-84
Quelques références
SOLMER, MICHELIN, SHELL, ESSO, CFR, PECHINEY,
NAPHTACHIMIE, USINOR, SACILOR, SOLLAC.
LES CENTRALES NUCLEAIRES ET THERMIQUES.
MINES DE SAAR (RFA)
NOKIA (FINLANDE) KAFAK (SUEDE).
Gamme
AC0226FR.fm/4
0
Type d’installation
Les contacteurs Rollarc 400 et Rollarc 400 D sont
disponibles sous trois formes :
Appareil de base :
Contacteur nu, sans châssis support.
Appareil fixe :
Avec auxiliaires de commande, le contacteur est monté
sur un châssis support fixe.
Appareil débrochable :
Avec auxiliaires de commande, le contacteur est
monté sur un chariot mobile
lui-même embrochable dans un châssis fixe.
Les appareils « fixes » et « débrochables » peuvent être
équipés pour recevoir des fusibles, lorsque le courant
de court-circuit est supérieur à celui du contacteur.
AC0226FR.fm/5
Les fusibles installés sur l'appareil sont du type Fusarc CF
intérieur avec percuteurs qui agissent sur un mécanisme
d'ouverture.
Gamme
Schneider Electric
0
Description de l’appareil de base
Enveloppe
L'enveloppe est en résine epoxy, ce qui lui confère par
conception :
# une très bonne tenue mécanique permettant de
servir de charpente à toutes les parties actives et de
résister aux efforts électromécaniques.
# une excellente rigidité diélectrique par la nature du
matériau employé et par son architecture.
# une étanchéité extrêmement fiable, du type système
à pression scellée suivant standard CEI 60056, édition
87, annexe EE.
La pression de remplissage est conservéependant
toute la durée de vie du contacteur.
Partie active et mécanisme
Les parties essentielles :
# la chambre de coupure,
# la bielle isolante qui actionne les contacts mobiles et
la borne fixe correspondante, sont enfermées dans
une enveloppe étanche scellée à vie.
De ce fait, ces pièces sont totalement insensibles à
l'environnement ce qui améliore la fiabilité de l'appareil
par absence de corrosion.
Bobines électro-magnétiques
ROLLARC est actionné par des bobines électromagnétiques assurant la fermeture et le maintien de
l'appareil en position fermée.
bobine
Contacts auxiliaires
Les platines supportant les contacts auxiliaires sont
toujours fixées sur l'enveloppe.
Accrochage mécanique
R400D est actionné par des bobines électromagnétiques assurant la fermeture de l'appareil. Il
possède un dispositif d'accrochage mécanique qui
permet au contacteur de rester fermé sans
alimentation permanente.
Un déclencheur permet de libérer l'accrochage.
dispositif d'accrochage mécanique
Description du fonctionnement : page 19
Schneider Electric
Gamme
AC0226FR.fm/6
0
Caractéristiques électriques
Caractéristiques de l'appareil
pouvoir de coupure
sous U (kV)
3,3 à 4,76
niveau d’isolement
assigné
choc(1)
1mn
1,2/50 µs 50-60 Hz
kV crête kV eff
60
20
7,2
60
12
60
tension
assignée
Ua
kV (50-60 Hz)
courant
assigné(3)
10
avec fusibles (2)
(kA)
50
400
20
10
50
400
28
8
40
400
kA
A
pouvoir de fermeture
courant endurance mécanique
courte
avec fusibles
durée
(courant présumé) 3 sec.
(kA) crête (kA)
kA eff
25
125
10
300 000 manœuvres
(maintien magnétique)
25
125
10
100 000 manœuvres
(accrochage mécanique)
20
100
8
Durée d'ouverture à U
Durée de coupure
Durée de fermeture
sans relayage : 20 à 40 ms
sans relayage : 40 à 60 ms
sans relayage : 75 à 145 ms
avec relayage : 30 à 50 ms
avec relayage : 50 à 70 ms
avec relayage : 85 à 155 ms
(1) option : 75 kV choc/28 kV eff. sur l'appareil de base seulement.
(2) fusibles FUSARC CF : consulter fiche technique AC 0479 (fusibles 3-36 kV)
(3) 400A permanent (sans surcharge possible).
Circuit de commande
CC
CA
tension assignée d'alimentation
48, 60, 110, 125, 220 V
110, 127, 220 V(4)
puissance absorbée : à l'appel
1 050 W
au maintien
30 W
à l'ouverture
80 W
(4) pour autres valeurs nous consulter
900 VA
40 VA
100 VA
Contacts auxiliaires
courant assigné
pouvoir de coupure
10 A
CC : (L/R = 0,015 s) 0,5 A / 220 V
CA : (cosϕ = 0,3) 10 A / 220 V
Endurance électrique
Cette courbe indique le nombre de manœuvres N en
fonction du courant coupé I, en catégorie AC3 ou AC4.
# R400
5300 000 cycles de manœuvres à 250 A
550 cycles de manœuvres à 10000 A
# R400D
5100 000 cycles de manœuvres à 200 A
550 cycles de manœuvres à 10000 A
I (A)
10000
5000
3000
2000
1000
500
300
200
R400
100
50
40
20
R400D
5 10
AC0226FR.fm/7
50 100
Gamme
1000 2000 10000
N
100000 300000
Schneider Electric
0
0
Puissances manœuvrables maximales
Dans le cas d’association contacteur-fusibles, les
puissances manœuvrables se déterminent à partir des
courbes de fusion des fusibles utilisés en tenant compte :
# des caractéristiques des récepteurs (courant de
démarrage des moteurs, durée de démarrage, courant
d'enclenchement des transformateurs),
# de l'amplitude du courant coupé limité, fonction du
tension
sans fusible
de service moteurs(1)
kV
kW
courant de défaut présumé et des fusibles utilisés. Le
courant coupé limité doit rester inférieur à la tenue
électro-dynamique du contacteur.
Pour les puissances inférieures à celles spécifiées
dans le tableau ci-dessous se reporter :
Pour la commande moteur à la page 21, pour les
transformateurs à la fiche technique AC 0479.
transfo. batteries de
kVA
condensat.
kVAR
avec fusibles
cal. fusible
moteurs en k (1)
maxi
démarrage 5 s. ld/In = 6
voir FT AC0479 nbre/h : 6
nbre/h : 12
(l=292 mm)(2)
démarrage 10 s. ld/In = 6
nbre/h : 6
nbre/h : 12
transfo.
(puissance
maxi
normalisée)
kVA
condensateurs
(batterie
unique)
Kvar
3,3
1560
1800
1255
250
1160
1060
1060
940
1000
790
3,6
1690
1965
1370
250
1260
1150
1150
1020
1250
865
4,16
1960
2270
1585
200
820
735
735
665
1000
800
6,6
3100
3600
2510
200
1295
1165
1165
1050
1600
1270
7,2
3380
3925
2740
200
1410
1270
1270
1145
1600
1385
10
4690
5455
3810
100
520
445
445
445
1250
960
12
5630
6545
4570
100
625
535
535
535
1600
1155
(1) avec cos ϕ = 0,92 η = 0,94
(2) pour des intensités de fusibles supérieures nous consulter
*Nota : les calibres des fusibles sont en relation avec les puissances maximum.
Pour des puissances inférieures il faut calculer le fusible adapté (voir page 21).
Schneider Electric
Gamme
AC0226FR.fm/8
0
0
Régime de fonctionnement du contacteur
(sans fusible)
0
La norme CEI 60470 (ch. 2) définit 3 types de services pour les contacteurs.
1
1
t
t
0
8h
# service ininterrompu
En état 1, l'équilibre thermique du
contacteur est atteint.
cycle
# service intermittent périodique
(ou service intermittent)
En état 1, l'équilibre thermique du
contacteur n'est pas atteint.
Service intermittent et
service temporaire
t
0
t1
t2
# service temporaire
En état 1, l'équilibre thermique du contacteur n'est pas
atteint.
t1 : valeurs normalisées 10 mn - 30 mn - 60 mn - 90 mn
t2 : temps nécessaire au contacteur pour retrouver la
température du milieu de refroidissement.
Tr
150 min
100 min
Ic
Surintensités admissibles
60 min
Les deux réseaux de courbes permettent de
déterminer les surintensités admissibles dans le
contacteur Rollarc.
40 min
# valeur maximale d'une surintensité et temps de
refroidissement
Connaissant l'intensité permanente lp on détermine la
durée maximale Ts suivant le tracé (tracé 1 fig. 2).
Le temps nécessaire au refroidissement
Tr pour assurer le non dépassement de la température
d'équilibre est déterminé sur la figure 2.
Exemple : contacteur Rollarc avec une intensité de
service permanente
15 min
lp = 240A peut supporter une surcharge momentanée
de 2 400A pendant 32 sec.
Le temps de refroidissement Tr sera :
5 25 mn si le circuit est ouvert
5 28 mn si le contacteur est traversé par un courant de
120A
5 48 mn si le contacteur est à nouveau traversé par un
courant de 200A.
# Surintensité cyclique
connaissant 3 des 4 paramètres :
5 Is surintensité
5 Ts temps de surintensité
5 Ir intensité de refroidissement
5 Tr temps de refroidissement
On détermine le 4e paramètre suivant le tracé 2.
Exemple :
Is 1200A pendant 10 sec.
Tr 200A pendant 2 mn.
25 min
10 min
0A
36
0A
32
0A
28
7 min
0A
20 20A
1
0
5 min
3 min
2 min
1,5 min
1 min
50 s
40 s
30 s
20 s
Fig. 2
Ts
2
30 min
A
480
20 min
2 min
Ioc
A
15 min
600
10 min
800
A
5 min
0A
100
0A
120
3 min
0A
160
0A
200
0A
240
2 min
40 s
30 s
1
20 s
15 s
0A
320
0A
400
0A
0
48
A
0
600
10 s
5s
3s
ig. 1
AC0226FR.fm/9
A
00
80
2s
380
Gamme
360
336
308 280 240
160
lp
200
120
Schneider Electric
0
Commande et équipement
Commande du Rollarc
La manœuvre de fermeture s'effectue par un électroaimant (bobine d'appel YF).
# dans le cas de contacteur à maintien magnétique
R400, deux bobines de maintien (YM) sont insérées
dans le circuit en fin de course. L'ouverture de
l'appareil est provoquée par l'ouverture du circuit de
maintien.
# dans le cas du contacteur à accrochage mécanique
R400D, le maintien en position fermée est assuré par
un accrochage mécanique.
L'ouverture est provoquée par un déclencheur à
émission de tension qui libère l'accrochage.
choix des
équipements
électro-aimant de
fermeture
électro-aimant de
maintien
déclencheur à mise
de tension
repère
fonctionnel
Contacts auxiliaires
Rollarc est équipé de 10 contacts auxiliaires du type
inverseur à point commun.
Pour le nombre de contacts disponibles se reporter au
tableau choix des équipements.
Pressostat en option pour alarme.
Il commande la fermeture d'un contact inverseur en cas
de baisse de pression du gaz au-dessous de 1,5 bars.
Pouvoir de coupure du contact :
# C.A. (cos ϕ = 0,6) 2,2 A sous 127V
# C.C. 0,5A sous 120V - 0,4A sous 220V
appareil à maintien magnétique R400
appareil à accrochage mécanique R400D
appareil de
base
CA/CC
appareil
fixe
CA/CC
appareil
débrochable
CA/CC
appareil de
base
CA/CC
appareil
fixe
CA/CC
appareil
débrochable
CA/CC
YF
#
#
#
#
#
#
YM
#
#
#
#
#
#
YD
CA
9
9
9
8
8
8
pressostat
P
5
5
5
5
5
5
relais anti-pompage
KN
1
#
#
relais de fermeture
KMF
1
#
#
1
#
#
relais d’ouverture
KMO
1
#
#
1
#
#
compteur de manœuvres(1)
PC
5
5
5
5
contact de verrouillage(*)
SE
#
#
#
#
5
5
5
5
nombre de contacts
auxiliaires disponibles(1)
serrure de verrouillage
signalisation « embroché »
#
SQ2
5
#
5
5
équipement pour fusibles
moyenne tension
(fixation + contacts
fusion fusibles)
châssis fixe débrochable(2)
kit 75kV
5
5
interverrouillage mécanique
5
5
5
(1) le compteur de manœuvres utilise 1 contact auxiliaire
(2) possibilité de cadenasser l’appareil sur le châssis fixe (1 ou 2 cadenas)
(*) contact de verrouillage actionné par la poignée de manœuvre
Schneider Electric
5
5
# toujours fourni
1 relais non fourni - câblage à réaliser par le client (voir schémas)
5 équipement fourni en option
Gamme
AC0226FR.fm/10
0
Schémas de principe
Rollarc 400 appareil de base
2
191
190
181
180
171
170
161
160
131
130
151
150
141
140
121
120
111
110
101
YM
1.5 bar
1
19
18
17
16
13
15
14
11
10
12
P
SQ1
YF
100
Signalisation
Commande
Puissance
6
1
6
1
Ra
1
Ra
—
C
F
C
F
FUBT
+
FUBT
3
7
2
5
4
3
7
2
KMF
2
KMO
PC
3
SO
SO
4
S13
006
cas d’alimentation en courant alternatif
S15
cas d’alimentation en courant continu
SF
Rollarc 400D appareil de base
2
191
190
181
180
171
170
161
160
131
130
151
150
141
140
121
120
111
110
YD
101
YM
1.5 bar
1
19
18
17
16
13
15
14
11
10
12
P
SQ1
YF
100
Signalisation
Commande
Puissance
6
1
6
1
Ra
1
Ra
—
C
F
F
C
FUBT
+
FUBT
3
7
2
5
4
3
7
2
KN
KMF
2
KMO
PC
3
cas d’alimentation en courant continu
cas d’alimentation en courant alternatif
AC0226FR.fm/11
S13
SO
SO
4
1 : fourniture de base Schneider
2 : relayage de commande recommandé par Schneider
3 : options proposées par Schneider
4 : commande F/O (non fourni par Schneider)
liaisons mécaniques
circuit imprimé Rollarc seul
connections fournies
connections non fournies
YF : bobines de fermeture
$ : 1050 W " 900VA
YM : bobine de maintien
$ : 30 W " 40VA
YD : déclencheur à mise de tension $ : 80 W " 100VA
SQ1 : fin de course. Contact bobine de maintien
C : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250V
Ra : Résistance R = 1,2KΩ
S15
006
SF
F: Varistor Ueff = 250 V type : GE Mov
FUBT : fusible basse tension
Un (V)
48
60-72
100-127
Ia (A)
10
3,15
2,5
QF : contact auxiliaire Ia = 10A
ICoupure " (cos ϕ = 0,3) 10A/220V
$ (L/R = 0,15) 0,5A/220V
P : pressostat
fermeture (S12-S13)
" 2,2A/220V
$ 0,4A/220V
SO : bouton poussoir d'ouverture
SF : bouton poussoir de fermeture
220-250
PC : compteur de manœuvres 6 chiffres
KN : relais de fin de fermeture
voir tableau
KMF : relais de fermeture
ci-dessous
KMO : relais d'ouverture
1,25
Un (V)
48
110
Ia (A) 7
10
10
10
cos = 0,4 " (A)
1,1
0,4
0,24
L/R = 40 ms $(A) 0,8
0,3
0,18
Puissance bobine
Gamme
$3W
" 4VA
Schneider Electric
220
0
Schémas de principe
4
S12
S36
S19
S34
S32
S14
12
007
007
S37
11
S30
S28
S5
S26
S24
S8
2
S25
S1
2
191
190
181
180
171
170
161
160
131
130
151
150
141
140
121
120
111
110
YM
1.5 bar
1
19
18
17
15
S27
13
14
S22
11
10
12
P
SQ1
YF
101
100
QF
16
Signalisation
Commande
Puissance
S23
Rollarc 400 appareil fixe avec auxiliaires électriques
6
1
6
1
Ra
F
S35
S33
S31
—
C
F
S29
1
Ra
C
FUBT
+
FUBT
3
7
2
5
4
3
7
2
009
009
SQE2
KMF
KMO
006
005
006
005
001
PC
FUMT
SE1
006
13
10
S6
SO
4
S13
S11
S9
S10
S2
SO
5
S20
8
cas d’alimentation en courant alternatif
S15
3
cas d’alimentation en courant continu
S7
3
SF
4
S12
S36
S19
S34
S32
S14
S30
S28
S26
S24
S5
S25
11
12
007
007
S37
2
S23
S1
2
191
190
181
180
171
170
161
160
131
130
151
150
141
140
121
120
111
110
100
YM
1.5 bar
1
19
18
17
15
S27
13
14
S22
11
10
12
P
SQ1
YF
101
QF
16
Signalisation
Commande
Puissance
S8
Rollarc 400D appareil fixe avec auxiliaires électriques
6
1
6
1
F
S35
S33
—
C
F
S31
1
S29
Ra
Ra
C
FUBT
+
FUBT
3
7
2
5
4
3
7
2
009
009
SQE2
KMF
KMO
006
005
006
005
001
PC
FUMT
SE1
S6
10
SO
S13
006
13
S20
S11
S10
SO
4
5
S15
8
cas d’alimentation en courant alternatif
S9
3
S2
cas d’alimentation en courant continu
S7
3
SF
1 : fourniture de base Schneider 3 : options proposées par
Schneider 4 : commande F/O (non fourni par Schneider)
liaisons mécaniques
circuit imprimé Rollarc seul
connections fournies
connections non fournies
★ : verrouillage mécanique. Contacteur ouvert. Attention :
ne pas brancher S11 ou S8 (ouverture d’urgence)
YF : bobines de fermeture
$: 1050 W "900VA
YM : bobine de maintien
$: 30 W "40VA
YD : déclencheur à mise de tension $: 80 W "100VA
SQ1 : fin de course. Contact bobine de maintien
C : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250V
Ra : Résistance R = 1,2KΩ
F : Varistor Ueff = 250V type : GE Mov
Schneider Electric
FUBT : fusible basse tension
Un (V)
48
60-72
100-127
220-250
la(A)
10
3,15
2,5
1,25
QF : contact auxiliaire Ia = 10A
ICoupure "(cos ϕ = 0,3) 10A/220V
$ (L/R = 0,15) 0,5A/220V
P : pressostat
fermeture (S12-S13)
"2,2A/220V
$0,4A/220V
SQE1 : ouvert/contacteur verrouillé ouvert mécaniquement
SQE2 : fermé/contacteur verrouillé ouvert mécaniquement
ordre d’ouverture maintenu
SO : bouton poussoir d’ouverture
SF : bouton poussoir de fermeture
Gamme
PC : compteur de manœuvres 6 chiffres
FUMT : fusible haute tension. Voir notice Fusible AC0479
(fusible type Fusarc CF)
SE1 : serrure de verrouillage 2A/220V
KN : relais de fin de fermeture
voir tableau
KMF : relais de fermeture
ci-dessous
KMO : relais d'ouverture
Un (V)
48
110
220
Ia (A) 7
10
10
10
cos = 0,4 "(A)
1,1
0,4
0,24
L/R = 40 ms $(A) 0,8
0,3
0,18
Puissance bobine
$ 3W
"4VA
AC0226FR.fm/12
0
4
S12
S36
S19
S34
S32
S14
S30
S28
S5
S26
S24
11
12
007
007
S37
2
S25
S8
S23
S1
2
191
190
181
180
171
170
161
160
131
130
151
150
141
140
121
120
111
110
101
YM
1.5 bar
1
19
18
17
15
S27
13
14
S22
11
10
12
P
SQ1
YF
100
QF
16
Signalisation
Commande
Puissance
S16
Rollarc 400 appareil débrochable avec auxiliaires électriques
6
1
6
Ra
C
F
S35
S33
S31
Ra
—
S29
1
C
F
FUBT
+
FUBT
3
7
2
5
4
3
7
009
009
SQE1
SQE2
KMF
SQ2
006
005
006
KMO
005
001
PC
FUMT
SE1
006
10
S6
SO
4
S13
13
S20
S11
S9
S10
S17
SO
5
S15
8
cas d’alimentation en courant alternatif
S18
3
S2
cas d’alimentation en courant continu
S7
3
SF
11
4
S12
S36
S19
S34
S32
S14
S30
S28
S5
S26
S24
S25
S8
9
12
007
007
S37
2
S23
S3
S1
2
191
190
181
180
171
170
161
160
130
151
150
141
140
121
120
111
110
YD
101
YM
1
18
S33
1.5 bar
19
17
S31
16
15
S27
13
14
S22
11
10
12
P
SQ1
YF
100
QF
131
Signalisation
Commande
Puissance
S16
Rollarc 400D appareil débrochable avec auxiliaires électriques
6
1
6
1
Ra
S35
—
C
F
S29
1
Ra
C
F
FUBT
+
FUBT
3
7
2
5
4
3
7
009
2
010
002
009
SQE1
KN
SQE2
KMF
SQ2
006
005
006
KMO
005
001
PC
FUMT
SE1
4
1 : fourniture de base Schneider 3 : options proposées par
Schneider 4 : commande F/O (non fourni par Schneider)
liaisons mécaniques
circuit imprimé Rollarc seul
connections fournies
connections non fournies
★ : verrouillage mécanique. Contacteur ouvert. Attention :
ne pas brancher S11 ou S8 (ouverture d’urgence)
YF : bobines de fermeture
$ : 1050 W " 900VA
YM : bobine de maintien
$ : 30 W " 40VA
YD : déclencheur à mise de tension $ : 80 W " 100VA
SQ1 : fin de course. Contact bobine de maintien
C : condensateur C = Iµf x 2 Umax = 250V
Ra : Résistance R = 1,2KΩ
F : Varistor Ueff = 250V type : GE Mov
AC0226FR.fm/13
10
SO
S13
S6
S20
006
13
S15
S9
S10
S18
S4
SO
5
S7
8
cas d’alimentation en courant alternatif
S17
3
S2
cas d’alimentation en courant continu
S11
3
SF
FUBT : fusible basse tension
Un (V)
48
60-72
100-127
220-250
Ia (A)
10
3,15
2,5
1,25
QF : contact auxiliaire Ia = 10A
ICoupure " (cos ϕ = 0,3) 10A/220V
$ (L/R = 0,15) 0,5A/220V
P : pressostat
fermeture (S12-S13)
"2,2A/220V
$ 0,4A/220V
SQE1 : ouvert/contacteur verrouillé ouvert mécaniquement
SQE2 : fermé/contacteur verrouillé ouvert mécaniquement
ordre d’ouverture maintenu
SO : bouton poussoir d'ouverture
SF : bouton poussoir de fermeture
PC : compteur de manœuvres 6 chiffres
Gamme
SQ2 : signalisation embroché
FUMT : fusible haute tension. Voir notice Fusible AC0479
(fusible type Fusarc CF)
SE1-2 : serrure de verrouillage 2A/220V
KN : relais de fin de fermeture
voir tableau
KMF : relais de fermeture
ci-dessous
KMO : relais d'ouverture
Un (V)
48
110
Ia (A) 7
10
10
10
cos = 0,4 " (A)
1,1
0,4
0,24
L/R = 40 ms $ (A)
0,8
0,3
0,18
Puissance bobine
$3W
" 4VA
Schneider Electric
220
0
Dimensions
17
Appareil de base
(1) côte de fixation
masse approximative : 35 kg
350
268
106
46
(1)
160
107
17
91
(1)
65
153
246
107
382
Appareil fixe
150
150
e = 292
88
a : prise BT
(1) côte de fixation
masse approximative : 65 kg
25x6
170
500
218
15
a
(1)
(1)
400
22
426
631
476
Appareil débrochable
150
70
150
e = 292
95
25x6
a : prise BT
(1) côte de fixation
masse approximative : 85 kg
170
500
218
15
a
(1)
454
17
25
140
743
490
Schneider Electric
(1)
400
Gamme
AC0226FR.fm/14
0
Possibilité d’installation
Cellule préfabriquée débrochable MCset
Voir fiche technique AC 0467.
Cellule préfabriquée SM6
Voir fiche technique AC 0356.
AC0226FR.fm/15
Gamme
Schneider Electric
0
Qualités du gaz SF6 et technique du Rollarc
Avantages du Rollarc
F
Le contacteur Rollarc à arc tournant est un appareil moderne dans lequel le
refroidissement de l'arc par convection forcée est idéal ; il en résulte les avantages
suivants :
F
F
F
S
F
Longue durée de vie
Cette qualité résulte :
# de la haute fiabilité du produit,
# de l'usure extrêmement négligeable
des parties actives qui ne nécessitent aucun entretien,
# de l'excellente étanchéité des enveloppes.
Ces appareils ne nécessitent pas de complément de remplissage.
Endurance mécanique
F
Les qualités du gaz
hexafluorure de soufre (SF6)
Le gaz SF6 est ininflammable, très stable, non
toxique, cinq fois plus dense que l'air. Sa tenue
diélectrique est très supérieure à celle de l'air à la
pression atmosphérique.
Gaz de coupure
Le SF6 s'impose pour la coupure, car il cumule le plus
de qualités :
# grande capacité de transport de l'énergie
calorifique produite par l’arc.
Celui-ci est fortement refroidi par convection pendant
la période de l'arc.
# conduction thermique radiale élevée et forte
capacité de capture des électrons
Lors du zéro de courant, l'extinction de l'arc est
assurée par la combinaison de deux phénomènes :
5 le SF6 permet des échanges rapides de chaleur du
cœur de l'arc vers l'extérieur.
5 les atomes de fluor, très électronégatifs, sont de
véritables "pièges" à électrons.
Ce sont les électrons qui sont les principaux
responsables de la conduction électrique dans le gaz.
L'espace entre contacts retrouve sa rigidité diélectrique
initiale grâce au phénomène de captation électronique
au zéro de courant.
# la décomposition de la molécule est réversible
C'est toujours la même masse de gaz qui opère, ce
qui rend l'appareil autonome pendant toute sa durée
de vie.
Schneider Electric
La rotation de l'arc étant directement soumise à la valeur du courant à couper,
permet d'avoir une faible énergie de commande.
Le contacteur Rollarc est capable de réaliser 300 000 manœuvres en variante R400
et 100 000 manœuvres en variante R400 D.
Endurance électrique
La longue durée de vie du Rollarc est due à l'usure négligeable du gaz et à la faible
usure des contacts.
En effet, l'énergie dissipée dans l'arc est faible, grâce :
# aux qualités intrinsèques du gaz,
# à la faible longueur de l'arc,
# au temps d'arc très court.
Le contrôle de l'usure des contacts d'arc est possible sans l'ouverture des pôles.
Même dans le cas de fonctionnement fréquent, l'appareil est capable de couper tous
les courants de charge et de court-circuit. Son pouvoir de coupure très élevé pour un
contacteur, permet de réaliser une association avec fusible capable de protéger
n'importe quel circuit, contre tous les types de défauts y compris les surcharges.
Faibles surtensions de manœuvres
Grâce aux qualités intrinsèques du gaz et à la coupure douce donnée par cette
technologie, les surtensions de manœuvres sont très faibles.
Concernant la manœuvre des moteurs en période de démarrage, l'appareil ne
provoque pas de préamorçage multiple, ni de réamorçage multiple, susceptible
d'endommager l'isolement entre les spires de bobinage.
Sécurité de fonctionnement
Le contacteur Rollarc fonctionne à basse pression relative de 2,5 bars.
Contrôle permanent de la pression du contacteur (option)
Un pressostat commande le changement de position d’un contact en cas de baisse
de pression accidentelle du gaz dans le Rollarc.
Insensibilité à l'environnement
Le pôle du Rollarc est un système à isolement gazeux intégral. C'est une enceinte
remplie de gaz SF6 fermée et étanche à l'intérieur de laquelle sont protégées les
parties essentielles.
Rollarc est particulièrement bien adapté aux environnements pollués tels que :
mines, cimenteries, etc.
Gamme
AC0226FR.fm/16
0
Technique de l’arc tournant
Principe de l’arc tournant
I
B
F
AC0226FR.fm/17
I
Les qualités exceptionnelles du SF6 sont utilisées pour éteindre l'arc électrique.
On utilise pour accroître le refroidissement le mouvement relatif entre l'arc et le gaz.
Dans la technique arc tournant, l'arc est mis en mouvement entre deux pistes
circulaires (voir fig. ci-contre). Lorsque les contacts principaux se séparent le
courant à interrompre traverse un solénoïde créant ainsi un champ magnétique B.
Lorsque les contacts d’arc se séparent, l'arc apparaît entre eux. La combinaison du
champ magnétique et du courant crée une force F exercée sur l'arc, l'entraînant en
rotation entre les deux pistes d'arc circulaires.
La force F est directement proportionnelle au carré du courant I. Il en résulte une
adaptation naturelle de cette technique de coupure au courant à interrompre :
à courant élevé la vitesse de rotation est grande (vitesse du son) le refroidissement
est intense. Juste avant le zéro de courant la vitesse est encore suffisante pour faire
tourner l'arc et favoriser ainsi le recouvrement de la rigidité diélectrique au zéro de
courant. L'usure des contacts d'arc est très faible.
A courant faible la vitesse de rotation est lente. Cette caractéristique entraîne une
extinction très douce de l'arc, sans surtension, ce qui permet avec ce type de
coupure, d'égaler la performance universellement appréciée de la coupure dans l'air.
Gamme
Schneider Electric
0
Coupure douce
Coupure de courants inductifs ou capacitifs
Le contacteur ne génère pas de surtensions.
Les surtensions sont des phénomènes qui peuvent
apparaître lors de la coupure de faibles courants
inductifs ou capacitifs. Leurs effets sont néfastes pour
l'isolement des récepteurs.
A courant faible, avec l'arc tournant, la vitesse de
rotation de l'arc est faible et la coupure est douce dans
tous les cas :
# courant arraché (interruption de l'arc avant le zéro
de courant) : le courant arraché est toujours inférieur à
1A ce qui se traduit par une très faible surtension pour
la charge.
# préamorçages et réamorçages successifs
Il existe d'autres phénomènes bien plus dangereux
pour le récepteur que les surtensions liées au courant
arraché. Ces phénomènes surviennent lorsque
l'appareil de coupure a la possibilité de couper les
courants de hautes fréquences.
Ces courants H.F. apparaissent quand il y a un
claquage diélectrique (ouverture des contacts trop
proche du zéro de courant) et provoquent des trains
d'onde de tension H.F. très dangereuses pour
l'isolement des moteurs.
Le contacteur Rollarc ayant une régénération diélectrique entre contacts relativement lente n'a pas la
possibilité de couper les courant H.F. Il ne peut pas y
avoir des préamorçages et réamorçages successifs.
Le contacteur Rollarc est donc le contacteur de
commande moteur par excellence. Il apporte une
sécurité totale pour l'exploitant et le réseau sans
l'utilisation d'accessoire complémentaire tel que
parasurtenseur ou système RC.
Résultat des essais effectués sur Rollarc
courant démarrage
moteur
capacité des
barres (Rep. Cb)
100A
0,05 mF
100A
300A
capacité des barres et
surtension Pu(1)
compensation (Rep. Cb+Cc) moyenne écart type maxi
1,76
0,18
2,35
sans
1,8 mF
1,88
0,13
2,23
sans
1,69
0,10
1,90
sans
1,8 mF
1,79
0,09
1,91
sans
0,05 mF
300A
tension crête mesurée
(1) Pu = ----------------------------------------------------------U 2
-----------3
réallumages
multiples
Exemple : valeur Ucrête
Schéma du circuit d'essai
100A 7,2 kV et 300A 7,2 kV
Source
Représentation
des barres
Appareillage
en essai
Connection
Circuit de substitution du moteur
Ls
L
R
U
Ze
Ls
U
Cc
Cb
impédance de terre
inductance de source
tension de la source
capacité de compensation
capacité des barres
Schneider Electric
Rp
Cp
Cb ou
Cb + Cc
Ze
Lb
L
R
Cp
Rp
# essais suivants norme
CEI (17A secrétariat 291)
Les niveaux de
surtensions sont liés à
l'appareil de coupure,
mais aussi au circuit, la
norme CEI propose un
circuit standard de
coupure moteur.
inductance des barres
inductance de charge
résistance de charge
capacité parallèle de charge
résistance parallèle de charge
Gamme
AC0226FR.fm/18
0
Pôle du contacteur Rollarc
1
2
3
5
7
6
9
4
8
10
Description
Chaque pôle est composé :
# d’un circuit principal constitué du contact fixe (4) et du contact mobile (6)
# d’un circuit de coupure constitué du contact d'arc fixe (5) et du contact d'arc
mobile (7) formant deux pistes circulaires.
Une bobine de soufflage (3) est en série dans ce circuit.
Le circuit principal assurant le passage permanent du courant est distinct du circuit
de coupure soumis à l'arc.
# d'une chaîne cinématique transmettant l'énergie depuis la commande jusqu'aux
contacts mobiles.
11
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Connexion MT
Electro-aimant
Bobine de soufflage
Contact principal fixe
Contact d'arc fixe
Contact principal mobile
7.
8.
9.
10.
11.
Contact d’arc mobile
Soufflet d'étanchéité
Connexion souple
Enveloppe
Tamis moléculaire
Fonctionnement
Rollarc 400 est un appareil magnétique qui utilise le principe de l'arc tournant pour
couper le courant.
fig. 1
fig. 2
fig. 3
fig. 4
AC0226FR.fm/19
# au début de la manœuvre d'ouverture, les contacts principaux et les contacts d'arc
sont fermés (fig. 1).
# le sectionnement du circuit principal s'opère par la séparation des contacts
principaux (fig. 2) les contacts d'arc sont encore fermés.
Le courant passe par la bobine, les contacts d'arc et la connexion souple.
# la séparation des contacts d'arc suit de près celle des contacts principaux.
L'arc créé est soumis au champ électromagnétique produit par la bobine et
dépendant du courant à couper. Il est mis en rotation entre les deux pistes circulaires
des contacts d'arc sous l'effet de la force électromagnétique (fig. 3).
Par conception, grâce au déphasage entre le courant et le champ magnétique, cette
force a encore une valeur significative au voisinage du zéro de courant.
# au zéro de courant la régénération diélectrique de l'espace entre les deux pistes
d'arc s'effectue grâce aux qualités intrinsèques du SF6 (fig. 4).
Gamme
Schneider Electric
0
Association avec fusibles
Guide d’utilisation
0
Association contacteurs-fusibles
Principe de l’association
Le contacteur assure la mise en et hors service du récepteur en marche normale ou
en surcharge.
Le fusible assure l'interruption des courants de court-circuit imposé par la puissance
de court-circuit du réseau amont.
Un dispositif fusion-fusible permet l'ouverture du contacteur.
Intérêt économique
Pour une puissance de court-circuit de 500 MVA, ou de 50 kA sous 6kV, le gain
économique au niveau de l'appareillage dépasse 50% par rapport à la solution
disjoncteur.
Intérêt technique
Contacteur : cadence de manœuvres élevées et endurance mécanique
supérieure à celle d'un disjoncteur.
Fusibles : limiteurs de courant minimisant considérablement les effets thermiques et
électrodynamiques lors d'un défaut (cf. figure ci-contre).
Courant coup limit
Courant pr sum
Association avec fusible
Manœuvre et protection des transformateurs
Choisir le fusible en fonction du tableau ci-dessous
Tableau de choix (calibre en A)(1)
tension de
type de
puissance transformateur (kVA)
service (kV)
fusible
25
50
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
3
Fusarc CF 16
25
50
50
63
80
80
125
125
125
160
200
250
3,3
16
25
40
50
50
80
80
100
100
125
160
200
250
5,5
10
16
31,5
31,5
40
50
50
63
80
100
125
125
160
1250
1600
200
6
10
16
25
31,5
40
50
50
63
80
80
125
125
125
160
200
6,6
10
16
25
31,5
40
50
50
63
80
80
100
125
125
160
200
25
31,5
40
50
50
63
80
80
100
100
10
6,3
10
16
20
(1) Installation sans surcharge du transformateur
Schneider Electric
Gamme
AC0226FR.fm/20
0
Choix du calibre
Les trois réseaux de courbes ci-dessous permettent la
détermination du calibre du fusible connaissant la
puissance du moteur (P en kW) et sa tension assignée
(Ua en kV).
# réseau 1 : lecture du courant nominal In (A) à partir
de P et Ua.
# réseau 2 : donne le courant de démarrage Id (A)
connaissant I assignée.
# réseau 3 : indique le calibre convenable en fonction
de Id et du temps de démarrage td (s).
Le calibre nominal du fusible est fonction de 3 paramètres liés aux contraintes du
moteur :
# le courant de démarrage
# la durée de démarrage
# la fréquence des démarrages
Id(A)
10
1000
100
10000
100
100
Td(s)
Association avec fusibles
commande moteurs
2x250A
2x200A
250A
Protection des moteurs
200A
D
10
Combiné avec un Rollarc le fusible Fusarc CF permet
de réaliser un dispositif de protection particulièrement
efficace pour un moteur M.T.
10
50A
160A
63A
80A
125A
1650kW
100
P(kW)
1000
100A
10000
C
1000A
10
10
In(A)
x12
11kV
x10
10kV
x8
x6
6,6kV
100
x4
100
6kV
A
5,5kV
B
167A
4,16kV
3,3kV
3kV
1000
100
1000
10000
Exemple
Un moteur de 1650 kW alimenté sous 6,6 kV (point A)
à un courant nominal In de 167 A (point B) ;
# le courant de démarrage 6 fois supérieur au courant
nominal est égal à 1000 A (point C) ;
# pour un temps de démarrage td de 10 s, le réseau 3
indique un calibre de 250 A (point D).
10
100
1000
1000
10000
Remarques
# le réseau 1 est tracé pour un facteur de puissance (cosϕ) de 0,92 et un rendement
de 0,94. Pour ces valeurs différentes, utiliser la formule :
P
In = ---------------------------------n 3Un cos ϕ
# les courbes du réseau 3 sont tracées dans le cas de 6 démarrages répartis dans
l'heure ou 2 démarrages successifs. Pour n démarrages répartis (n>6), multiplier
p
td par -2
Pour p démarrages successifs (p>2), multiplier td par
En l'absence d'information, prendre td =10 s.
# si le démarrage du moteur n'est pas direct, le calibre obtenu grâce aux abaques cidessus peut être inférieur au courant de pleine charge du moteur. Il faut alors choisir
un calibre supérieur de 20 % à la valeur de ce courant, pour tenir compte de
l'installation en cellule.
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