SF6

La distribution électrique vit aujourd’hui une mutation profonde, après des décennies de relative stabilité depuis l’introduction du SF6 dans les années 1960 comme isolant dans les appareillages moyenne tension (HTA). La popularité de ce gaz s’explique par sa stabilité et sa capacité à fournir une interruption électrique fiable et performante.

De plus, l’électrification des usages risque de multiplier le nombre d’appareils électriques contenant du SF6 en service dans les années à venir.
Mais le SF6 est aussi le gaz à effet de serre le plus puissant de tous, avec un potentiel de réchauffement planétaire (PRP) 24 300 fois plus élevé que celui du dioxyde de carbone (CO2) et une durée de vie de 3 000 ans dans l’atmosphère ! Déjà, la concentration du SF6 a été multipliée par 3 dans l’atmosphère au cours des 20 dernières années.

Pour éliminer graduellement les gaz à effet de serre fluorés, dont le SF6, l’Union européenne a publié une nouvelle version de la réglementation F-Gaz entrée en vigueur le 11 mars 2024.

La réglementation européenne, appelée F-Gaz III, prévoit en particulier une « interdiction totale des appareils de connexion à moyenne tension fonctionnant avec des gaz à effet de serre fluorés, avec une suppression progressive jusqu’à 2030 ».

Les équipements jusqu’à 24 kV seront concernés dès 2026. Néanmoins, la réparation et la maintenance des équipements existants utilisant des gaz fluorés resteront autorisées, à condition de ne pas augmenter la quantité totale de gaz dans l’installation.

Dans ce contexte, Schneider Electric a été pionnier et visionnaire.
Schneider Electric travail au développement de solutions sans gaz fluoré depuis une trentaine d’années. Et aujourd’hui, propose une offre sans SF6 avec une technologie innovante, combinant l’isolation dans l’air pur et la coupure dans le vide.
Schneider Electric dispose ainsi d’un portfolio complet sans SF6 pour répondre à l’ensemble des besoins en HTA.

Le Groupe a aussi mis en place une démarche en trois points clés pour accompagner dans cette transition les acteurs de la distribution électrique publique, c’est-à-dire le réseau national, les régies et les intégrateurs qui installent les solutions moyenne tension, et ceux du marché privé.

Dans le cadre d’une évolution ambitieuse

Une 3e version de la réglementation F-Gaz

Face au changement climatique, l’Union européenne prévoit de réduire au maximum les émissions de gaz à effet de serre fluorés visés par le protocole de Kyoto.

Publiée le 7 février 2024 au Journal Officiel de l’Union européenne et applicable depuis le 11 mars 2024, la troisième version de la réglementation F-Gaz entend réduire encore plus les émissions de gaz à effet de serre fluorés jusqu’à l’arrêt complet de leur utilisation en 2050, en raison de leur potentiel de réchauffement planétaire (PRP) très élevé.

Selon le GIEC, il est crucial de réduire d’ici 2050 les émissions mondiales de gaz à effet de serre de 40 à 70 % par rapport à 2010.

Qui est concerné ?
Les utilisateurs d’appareillages électriques HTA : les producteurs, transporteurs et distributeurs d’électricité, les entreprises industrielles, les centres commerciaux, les grands hôtels, les hôpitaux, les aéroports.

Quelles obligations ?
• À partir du 1er janvier 2026, il est interdit de mettre en service des appareils de commutation électrique ≤ 24 000 volts contenant du SF6.
• À partir du 1er janvier 2030, il est interdit de mettre en service des appareillages électriques entre 24 000 et 52 000 volts contenant du SF6.
• Pour tout appareillage ≤ 52 000 volts, le gaz alternatif utilisé ne doit pas être un gaz fluoré.
• Les opérateurs chargés de la maintenance de ces appareillages doivent être formés tous les 7 ans.
• À partir de 2035, la maintenance des appareillages sera effectuée uniquement en utilisant du SF6 recyclé.
• Les constructeurs doivent déclarer le volume de SF6 mis sur le marché européen chaque année.

Quelles exceptions ?
• Il n’y a pas d’interdiction pour les appareillages de seconde main ou si l’on déplace un appareil.
• Pour étendre une installation existante, il est possible d’ajouter des appareillages utilisant du SF6 si l’usage d’appareillage utilisant un gaz alternatif revient à remplacer l’ensemble du tableau.
• Lorsqu’il n’existe pas de solution alternative sans gaz fluoré, il est possible d’exploiter une solution utilisant du SF6.

Le saviez-vous ?
Le SF6 a été utilisé pour gonfler les balles de tennis ou les pneus de camions, pour l’amorti des semelles de baskets ou l’étanchéité des sous-marins. On en trouve toujours aujourd’hui en imagerie médicale, dans les accélérateurs de particules, dans la fabrication de puces électroniques et dans les applications militaires de type radar.

30 années d’évolution

Schneider Electric avec une démarche en 3 points clés

Schneider Electric a entrepris des recherches pour éliminer le SF6 dès les années 1990, suite à la première COP (Conférence des parties) et au protocole de Kyoto qui ont marqué une vraie prise de conscience sur la dangerosité des gaz fluorés pour l’environnement. Cependant, les solutions mises au point à l’époque n’étaient pas encore prêtes pour une exploitation sur le marché.

Les recherches ont été relancées en 2009, bien avant la révision de la réglementation F-Gaz. Dix ans de développement intensifs ont permis d’aboutir à une innovation sans SF6 à base d’air pur, dévoilée au salon CIRED en 2019 et lancée dès 2021.

Cette expérience cumulée a permis à Schneider Electric de bâtir une démarche en 3 points clés. L’objectif ? Accompagner les acteurs du secteur de la HTA vers un futur sans SF6.

Des solutions à essayer et à adopter

Un portfolio complet de tableaux HTA sans SF6 pour répondre aux besoins

En éliminant l’utilisation de SF6, la révolution est en marche dans la distribution électrique.
Une révolution que Schneider Electric a amorcée dès 2021, en lançant sur le marché de la distribution électrique le tableau de moyenne tension HTA SM AirSeT.
Le changement imposé par la nécessaire suppression du gaz SF6 n’a pas entrainé une évolution des produits existants mais plutôt une véritable transformation technologique, avec le procédé Shunt Vacuum Interruption SVI™.

Les tableaux HTA des réseaux électriques primaires et secondaires

• Le tableau MCSeT-NS500V
Le poste source MCSeT-NS500V est une évolution de l’ancienne famille de produits NS500, installé sur les réseaux primaires de distribution électrique. Lancé commercialement dès 2021, il bénéficie de l’expérience de 30 ans de ses prédécesseurs, tout en fonctionnant sans SF6, simplement avec une isolation dans l’air et une coupure dans le vide.

La différence ?
Le précédent disjoncteur FPRX présentait un pôle rempli de SF6 et intégrait son propre système de coupure.
Le nouveau VPRX comporte le même type d’ampoule, à l’intérieur de laquelle une ampoule à vide réalise la coupure de l’arc électrique.

L’avantage ?
Les tableaux NS500V conservent le même dimensionnement avec par conséquence la même emprunte au sol.
Ce type d’ampoule est fabriqué en France dans l’usine SEA à Aubenas (07) et utilisé depuis de nombreuses années dans d’autres gammes de disjoncteurs de Schneider Electric.

Les avantages du MCSeT-NS500V pour la distribution électrique primaire
Le tableau MCSeT-NS500V a le même mode opératoire, la même emprunte au sol, le même génie civil et le même raccordement câble que son prédécesseur le tableau NS500.
La différence majeure : le nouveau design de la face avant et… évidemment, un fonctionnement sans SF6 !

• Vers une solution plus durable.
La technologie de coupure est sans SF6 dans une ampoule à vide. Cette technologie AIS (Air Isolated Switchgear – Tableau isolé dans l’air) n’utilise pas d’autre gaz que l’air pour l’isolation et le vide pour la coupure.

• Vers une solution plus sûre.
Les tableaux ont été testés, qualifiés et et pour une part, brevetés. Ils restent conforme à la spécification ST 64-S-60 d’Enedis.

• Vers une solution plus simple.
L’ensemble des commandes est accessible depuis la face avant du poste, avec des performances mécaniques améliorées. Le MCSeT-NS500V bénéficie en plus d’une standardisation du jeu de barres avec une longueur fixe, convenant à toutes les combinaisons de raccordement. Autre atout : son disjoncteur est débrochable et roule au sol pour faciliter la maintenance.

• Les tableaux AirSeT
Les tableaux SM AirSeT et RM AirSeT sont conçus pour être installés sur les réseaux secondaires de distribution électrique.
Ces unités fonctionnelles couvrent l’ensemble des besoins de tableaux HTA, jusqu’à 24 kV.

Pour les postes alimentés directement par le réseau HTA 24 kV du distributeur d’électricité et pour les postes de transformation privés, ils assurent les fonctions essentielles de raccordement, d’alimentation et de protection des transformateurs.

La transition entre les gammes sans SF6 SM AirSeT et RM AirSeT et les précédentes SM6 et RM6 a été pensée pour s’effectuer le plus facilement possible.
Pourtant, elles ne sont pas de simples remplaçantes.
En embarquant toute une batterie d’innovations, elles marquent une rupture technologique et numérique pour répondre aux besoins et évolutions des réseaux électriques du futur.

Au-delà de gains en efficacité et en performance, ces nouvelles gammes reposent sur un principe entièrement réinventé. La coupure s’effectue désormais dans le vide, avec une isolation à l’air pur, grâce à la technologie SVI™ (Shunt Vacuum Interruption).

La technologie SVI™, au cœur des solutions AirSeT, permet de basculer sur un principe basé sur une ressource inépuisable – l’air pur – plutôt que le SF6.
Le procédé consiste à dévier le courant à travers l’ampoule sous vide, pendant que le sectionneur s’ouvre. Résultat : le courant est interrompu.
La technologie utilise un interrupteur à trois positions, comme pour les tableaux précédents SM6 et RM6, ce qui n’induit aucun changement d’habitude pour les techniciens en charge des opérations !

Le saviez-vous ?
La gamme d’appareillages de commutation écologique et numérique SM AirSeT a remporté le prix de l’efficacité industrielle au salon de Hanovre 2020 et a également reçu le prestigieux prix iF Design Award dès 2020.

Une multitude d’avantages pour toute la gamme AirSeT
En concevant une technologie totalement nouvelle, Schneider Electric a également optimisé les équipements, dans une démarche de durabilité, de sécurité et d’efficacité.
Reflet de l’engagement RSE et de la capacité d’innovation du Groupe, la gamme AirSeT permet d’être en conformité avec la réglementation européenne F-Gaz applicable dès le 1er janvier 2026 et d’anticiper d’autres contraintes
légales à venir.

• Vers une solution plus durable.
Ce nouvel équipement a un cycle de vie 30 % plus long que la gamme précédente, grâce à la modification du design du tank et du mécanisme de contrôle-commande. Ces évolutions, protégées par des brevets, permettent d’augmenter la durée de vie jusqu’à 40 ans.

• Vers une solution plus endurante.
La gamme AirSeT est constituée d’un tout nouveau matériau composite à la fois plus résistant et recyclé, utilisé dans les secteurs automobile et aéronautique.
Sa robustesse permet de gagner en endurance. Avec ce matériau au niveau du mécanisme de commande, CompoDrive, il est désormais possible d’effectuer jusqu’à 10 000 manœuvres d’ouverture et fermeture. La matière composite permet en plus d’abandonner toute opération de graissage contraignante et d’éviter tout risque d’enrayage du mécanisme.

• Vers une solution compacte.
Alors que la technologie sous vide nécessiterait plus de place, la conception des équipements AirSeT s’est concentrée vers la recherche de compacité.
Résultat : les tableaux SM AirSeT peuvent s’installer en lieu et place de la gamme SM6 avec SF6, et l’empreinte au sol de certaines configurations du RM AirSeT est même réduite par rapport à celle des RM6.

• Vers une solution simple à entretenir.
Le mécanisme est Plug&Play, ce qui permet de réduire le temps d’intervention sur équipement et de limiter les temps de coupure lors de l’installation du tableau. Cinq minutes suffisent pour remplacer le moteur, au lieu de 90 minutes sur les anciennes gammes.

• Vers une gamme économique à l’usage.
En supprimant l’utilisation du SF6, il n’y a plus aucune étape de recyclage du gaz fluoré. Pour les utilisateurs de tableaux de distribution électrique, l’économie peut être importante. Le recyclage du SF6 coûte en effet 10 à 15 % du prix d’achat d’un tableau.

• Vers une gamme plus connectée.
Le tableau SM AirSeT est équipé de capteurs pour effectuer des remontées de données de température ou d’humidité par exemple, ou encore de données des relais de protection associés pour connaître l’état de santé du disjoncteur.
L’objectif ? Assurer une veille continue et alerter en cas d’anomalie de fonctionnement, prévenir le vieillissement prématuré d’une installation ou détecter de potentielles connexions défectueuses.

• Vers une gamme servicielle.
La puissance des algorithmes de la plateforme Asset Advisor de Schneider Electric, couplée à l’expertise du service Bureau disponible 24h/24 et 7j/7, permet d’anticiper les comportements anormaux des tableaux, d’optimiser les plannings de maintenance en fonction des besoins, de minimiser les risques de pannes et leurs conséquences, et finalement réduire les coûts d’entretien et allonger la durée de vie des équipements.

• Vers une gamme performante.
Pour être utilisée sur le réseau public de distribution d’électricité et aux points de raccordement du réseau géré par Enedis, une partie de la gamme RM AirSeT doit disposer d’une autorisation d’emploi délivrée par le gestionnaire de réseau national.
Elle est le résultat d’un long process documentaire, de tests et essais en laboratoires et d’audits en usine qui permettent de qualifier de qualifier le RM AirSeT en vue de sa commercialisation. Le très haut niveau d’exigence demandé garantit la performance et la qualité des matériels homologués.

Des solutions à essayer et à adopter

Schneider Electric intègre l’économie circulaire dans tous ses projets.
Ses équipes mettent en place des boucles circulaires en mode industriel, avec du personnel hautement qualifié et des procédures strictes et robustes.
Ceci, pour permettre l’allongement de la durée de vie des matériels, leur reconditionnement ou leur réemploi.
Dans ce cadre, Schneider Electric propose la collecte du matériel HTA et du SF6, leur réparation ou leur recyclage. Les matériaux, comme le cuivre, l’aluminium, les métaux critiques… sont extraits par une société dédiée et ré-injectés dans des filières spécialisées dans le réemploi. C’est aussi le cas pour le gaz SF6, qui sera recyclé.
C’est d’ailleurs uniquement sous cette forme qu’il pourra encore être utilisé à partir de 2035 pour la maintenance des appareillages de commutation existants.
Cet accompagnement proposé par Schneider Electric permet ainsi de se conformer à la législation européenne sur les gaz à effet de serre fluorés.

Transfo Services : le spécialiste de l’extraction du SF6

Un taux de valorisation exemplaire
• 95 % du gaz SF6 recyclé, limitant la production de gaz neuf.
• 1 395 tonnes de SF6 recyclés à partir de 4 125 tableaux HTA en 2024.
• 100 % des métaux recyclés sont réemployés.

Filiale de Schneider Electric, l’entité Transfo Services, basée à Arles, est spécialisée dans le traitement écoresponsable des appareils de commutation électrique contenant du gaz SF6 et des transformateurs.
Pour une démarche de recyclage complète, les tableaux et transformateurs en fin de vie sont collectés directement sur les sites des clients.
À la clef : un certificat de traitement délivré aux clients pour remplir leur conformité environnementale.
Le traitement dans le site de Transfo Services suit plusieurs étapes.
• Vidange du gaz SF6 sous vide, mis en bouteilles puis envoyé au centre de traitement agréé.
• Démantèlement des tableaux HTA.
• Recyclage des métaux provenant des équipements via un partenaire éco-responsable.

Le service de maintenance prédictive EcoCare

Plus que jamais, la maintenance des équipements électriques est déterminante : parce que chaque arrêt de production coûte cher, que la performance est clé face à la concurrence, et que la continuité d’alimentation électrique peut être une question de vie ou de mort dans les hôpitaux par exemple.
Alors, pour garantir une disponibilité maximale des équipements, la remontée et l’analyse de données permettent de minimiser les risques de pannes.

C’est précisément ce que la solution EcoCare de Schneider Electric apporte. Cette offre de contrat de maintenance, qui inclut des services digitaux, associe expertise et digital.
Elle permet de repérer les dysfonctionnements pour agir au bon moment, au bon niveau et sur les bons équipements de distribution électrique.

Le principe ?
• Connecter les équipements via des capteurs et relais de protection Powerlogic intégrés dans les tableaux HTA, en particulier les tableaux SM AirSeT, RM AirSeT et MCSeT-NS500V.
• Cette connexion permet de collecter et de remonter les données depuis les équipements vers la plateforme digitale EcoStruxure™ Asset Advisor.
• Les algorithmes développés par Schneider Electric, fondés sur de l’intelligence artificielle de type machine learning et utilisés par cette plateforme servent à analyser ces données et repérer les tendances.
• Le service de spécialistes de la distribution électrique du Groupe, disponible 24h/24 et 7j/7, interprète ces informations pour détecter les anomalies et recommander les actions appropriées, facilitant ainsi la prise de décision pour anticiper les risques de panne et prolonger la durée de vie des équipements.